[发明专利]基于霍尔效应的角取向传感器及其相应的方法和设备

权利要求书

1.一种用于感测产生磁场的磁体的角取向的传感器，所述传感器包括：

-N≥4个霍尔效应设备，每个霍尔效应设备具有检测方向并包括第一对连接器和第二对连接器，其中在存在所述磁场的情况下，在所述第一对连接器之间的电流的流动允许拾取在由所述磁场引起的在所述第二对连接器之间的霍尔电压，除非所述磁场沿着所述检测方向的磁场分量为零，其中所述N个霍尔效应设备对齐，使得它们具有沿着一轴延伸的公共检测方向；

-滤波或谐振单元，其包括输入端和输出端，其中从所述输出端输出的信号被称为滤过的信号；

-接线单元，其操作地连接到所述N个霍尔效应设备中的每个的相应的第二对连接器，并被构造和配置成将所述第二对连接器选择性地操作地连接到所述滤波或谐振单元的所述输入端；

-控制单元，其构造和配置成控制所述接线单元，使得在持续时间Tf的第一时间周期期间和在所述N个霍尔效应设备的固定序列中，所述N个霍尔效应设备中的每个使用其第二对连接器连续地操作地连接到所述滤波或谐振单元的所述输入端；

-输出单元，其操作地连接到所述滤波或谐振单元的所述输出端，并被构造和配置成从滤过的信号得到与所述角取向有关的输出信号并输出所述输出信号；

其中所述滤波或谐振单元构造和配置成改变基波频率f＝1/Tf的已输入信号，所述已输入信号除了所述基波频率以外还包括较高次谐波，使得所述较高次谐波的强度相对于所述基波频率的强度降低。

2.如权利要求1所述的传感器，其中所述N个霍尔效应设备位于同一平面中。

3.如权利要求1所述的传感器，其中所述控制单元进一步构造和配置成控制所述接线单元，使得在持续时间Tf的所述第一时间周期之后，下列情况被实现：

-在持续时间Tf的所述第一时间周期之后的持续时间Tf的第二时间周期期间且在所述N个霍尔效应设备的相同固定序列中，所述N个霍尔效应设备中的每个使用其第一对连接器连续地操作地连接到所述滤波或谐振单元的所述输入端。

4.如权利要求1所述的传感器，其中所述控制单元进一步构造和配置成控制所述接线单元，使得对于所述N个霍尔效应设备中的至少一个：

-在将相应的霍尔效应设备的所述第二对连接器连接到所述滤波或谐振单元的所述输入端之前，所述相应的霍尔效应设备的所述第一对连接器已经连接到电流源，其中直到所述相应的霍尔效应设备的所述第二对连接器连接到所述滤波或谐振单元的所述输入端时的时间以及在所述时间期间一直维持这个接线；

和/或

-在所述相应的霍尔效应设备的所述第二对连接器连接到所述滤波或谐振单元的所述输入端时的时间期间一直和直到所述时间终止之后，所述相应的霍尔效应设备的第一对连接器到电流源的连接被建立并维持，

被实现。

5.如权利要求1所述的传感器，其中所述固定序列是与所述霍尔效应设备的相对空间位置有关或取决于所述霍尔效应设备的相对空间位置的序列。

6.如权利要求1所述的传感器，其中所述N个霍尔效应设备中的每个布置在具有N个角的多边形的一个角上，其中所述固定序列是可通过为所述N个霍尔效应设备中的每个确定由使所述相应的霍尔效应设备的位置与所述多边形的重心互连的直线与使所述N个霍尔效应设备中的第一个的位置与所述多边形的重心互连的直线围住的角度而得到的序列，以及根据各自的角度对所述霍尔效应设备排序，使得所述角度构成单调地增加或单调地减小的序列。

7.如权利要求1所述的传感器，其中所述N个霍尔效应设备布置在圆上。

8.如权利要求7所述的传感器，其中所述N个霍尔效应设备均匀地分布在所述圆上。

9.如权利要求1所述的传感器，其中所述输出单元包括相位检测单元。

10.如权利要求9所述的传感器，其中所述输出单元包括比较器。

11.一种包括至少一个根据权利要求1-10中的一项的传感器的集成电路。