[发明专利]位置传感器以及用于位置感测和诊断的方法

权利要求书

1.一种位置传感器，包括：

- 至少一个磁敏元件（11-14），

- 电流源（80），其耦合到所述至少一个磁敏元件（11-14），并且被配置为向所述至少一个磁敏元件（11-14）提供源电流（IS），

- 模数转换器（15），其具有耦合到所述至少一个磁敏元件（11-14）的输入，

- 位置计算单元（16），其耦合到所述模数转换器（15）的输出，并且包括用于提供位置信号（SP）的第一输出（17），以及

- 诊断单元（40），其包括耦合到所述电流源（80）的输出（41），并且被配置为在不同于工作阶段的诊断阶段期间，在诊断单元（40）的输出（41）处根据激励模式提供激励信号（STI），其中所述激励模式是预定模式，所述激励信号（STI）控制所述源电流（IS）；

所述源电流通过诊断阶段的激励信号、通过升压阶段的升压信号以及通过工作阶段的增益控制信号来设置。

2.根据权利要求1所述的位置传感器，其中，所述激励模式是至少N个值的序列，其中N为2、3、4或大于4的整数。

3.根据权利要求1所述的位置传感器，包括比较单元（44），所述比较单元在其输入侧耦合到所述位置计算单元（16），并且被配置为将在所述位置计算单元（16）的第二输出（18）处提供的幅度信号（SM）和/或所述位置信号（SP）与激励模式进行比较，并且根据所述幅度信号（SM）和/或所述位置信号（SP）与所述激励模式的比较来生成诊断信号（SDA）。

4.根据权利要求1所述的位置传感器，包括增益控制单元（30），所述增益控制单元在第一输入（31）处耦合到所述位置计算单元（16）以及在输出（33）处耦合到所述电流源（80），并且被配置为根据在所述位置计算单元（16）的第二输出（18）处提供的幅度信号（SM）和/或所述位置信号（SP）与目标信号（ST）的比较在所述增益控制单元（30）的输出（33）处生成增益控制信号（SG）。

5.根据权利要求4所述的位置传感器，包括升压单元（35），所述升压单元包括耦合到所述电流源（80）的输出（38），并且被配置为在所述增益控制信号（SG）在第一范围内和/或所述幅度信号（SM）在第二范围内和/或所述位置信号（SP）在第三范围内的情况下，在所述升压单元（35）的输出（38）处生成升压信号（SBO）。

6.根据权利要求5所述的位置传感器，其中，所述升压单元（35）被配置为提供关于由所述至少一个磁敏元件（11-14）接收的磁场是否太弱的信息。

7.根据权利要求5所述的位置传感器，包括数模转换器（90），所述数模转换器包括耦合到所述增益控制单元（30）、所述升压单元（35）和所述诊断单元（40）中的至少一个的输入，并且包括耦合到所述电流源（80）的输出。

8.根据权利要求1所述的位置传感器，其中，所述至少一个磁敏元件（11-14）实现为霍尔元件，所述霍尔元件被配置为使所述源电流（IS）流过霍尔元件。

9.根据权利要求1所述的位置传感器，包括模拟前端电路（23），所述模拟前端电路包括：

- 斩波缓冲器（95），所述斩波缓冲器在其输入侧耦合到所述至少一个磁敏元件（11-14），和

- 滤波器（96），所述滤波器在其输入侧耦合到所述斩波缓冲器（95）的输出侧，并且所述滤波器在其输出侧耦合到所述模数转换器（15）。

10.根据权利要求1所述的位置传感器，包括数字电路（97），所述数字电路包括：

- 斩波器单元（98），所述斩波器单元在其输入侧耦合到所述模数转换器（15）的输出侧，和

- 数字滤波器（99），所述数字滤波器在其输入侧耦合到所述斩波器单元（98）的输出侧，并且所述数字滤波器在其输出侧耦合到所述位置计算单元（16）。