[发明专利]角度传感器装置和用于角度传感器装置的方法

说明书

本发明提出了一种角度传感器装置，所述角度传感器装置包括至少两个传感器衬底，所述至少两个传感器衬底被布置为使得所述至少两个传感器衬底占据关于转轴不同的角位置，其中至少一个传感器衬底包括两个磁场传感器元件，所述两个磁场传感器元件被布置为使得所述两个磁场传感器元件占据关于所述转轴的不同的角位置，并且所述角度传感器装置包括组合装置，借助所述组合装置能确定由所述两个磁场传感器元件测量的磁场大小的线性组合。此外，还说明了一种用于校准角度传感器装置或者用于运行角度传感器装置的方法。

技术领域

本发明涉及一种角度传感器装置以及一种用于这样的角度传感器装置的方法。

背景技术

已知传感器装置，其中在能旋转的轴上固定有永磁体并且其中在与转轴同心的圆上以规则的图案布置有多个传感器模块。图1示出了示例性的具有轴101的传感器装置，所述轴101被引导经过板102，其中在所述板102上布置有三个传感器模块103至105。所述传感器模块103至105位于经过轴101的中心的直线上，其中这些直线与相邻的两条直线具有120度的角度。在所述传感器模块103至105之上（或者之下）布置有永磁体，所述永磁体与轴101连接并且利用所述轴101来旋转（该永磁体在图1中未示出）。

传感器模块也被称作“卫星（Satellit）”。在很多应用中，在图1中所示出的装置的几何范围过大，以至于多个卫星不能成本高效地被安放在唯一的半导体芯片上或者被安放在一个用于集成电子模块的常见的壳体内。这样，所述轴101例如具有在5mm到30mm的范围内的直径，这些卫星位于绕着如下轴的更大的圆上，所述轴具有至少10mm的直径。因此，相邻的传感器在所述圆（所谓的读取圆）上的间距为

，

为了将多个卫星一起安放在一个芯片上或者安放在一个传感器壳体内，这通常过大。

然而，如果这些卫星处在不同的半导体芯片上，那么由于安装或放置各个半导体芯片而发生所述卫星彼此间的定位误差，所述定位误差是不可忽略不计的。如果这些卫星被安放在不同的传感器壳体内，那么所述定位误差增大。

如果永磁体以恒定的速度旋转，那么每个卫星都看到磁场的正弦变化过程或者至少一个类似正弦的变化过程。如果相邻的卫星彼此错开了一定角度（例如120度）地被布置在读取圆上，那么这些卫星的信号在时域内具有相应的相位差，所述相位差又可以被转换成角度域。如果这些卫星精确地被定位，那么由这些卫星记录的信号在角度域内精确地具有与几何布置中的角度差（这里在本例中是120度）相同的相位差。传感器系统可以通过比较由这些卫星所确定的信号来确定所述永磁体的角位置。

然而，这些卫星的所提及的定位误差导致卫星信号的相位差的失真。如果传感器系统没有识别出所述定位误差，那么由此导致在磁体的被确定的角位置中的误差。如果读取圆例如具有20mm的半径并且一个卫星相切地被误放置0.5mm，那么所述卫星对应于与下一个卫星的相位差中的以下误差：

。

如果现在需要好于1度的精确度，那么该误差过大。

发明内容

相应地，任务在于，提高精确度或降低定位误差或至少部分地对定位误差进行补偿。

该任务通过根据本发明的角度传感器装置和根据本发明的用于校准角度传感器装置或者用于运行角度传感器装置的方法来解决。

为了解决该任务，提出一种角度传感器装置，其包括：

- 至少两个传感器衬底，所述至少两个传感器衬底被布置为使得所述传感器衬底占据关于转轴不同的角位置，

- 其中至少一个传感器衬底包括两个磁场传感器元件，所述两个磁场传感器元件被布置为使得所述两个磁场传感器元件占据关于转轴的不同的角位置，

- 组合装置，借助所述组合装置能确定由所述两个磁场传感器元件测量的磁场大小的线性组合。