[发明专利]磁位置传感器系统、设备、磁体和方法

权利要求书

1.一种用于位置感测系统中的位置传感器设备，其中所述位置传感器设备相对于具有多个磁极的磁结构是能移动的，所述位置传感器设备包括：

半导体衬底；

至少三个传感器，所述至少三个传感器用于测量至少三个第一磁场分量并且用于测量至少三个第二磁场分量，所述至少三个第一磁场分量在至少三个不同位置上按基本上平行于所述衬底的第一方向取向，所述至少三个不同位置沿着所述第一方向间隔开预定义的距离，所述至少三个第二磁场分量在所述至少三个不同位置上按取向成基本上垂直于所述衬底的第二方向取向；

处理单元，所述处理单元适于：

a)计算沿着所述第一方向的所述第一磁场分量的两个第一梯度；

b)计算沿着所述第一方向的所述第二磁场分量的两个第二梯度；

c)基于所述第一梯度和所述第二梯度中的至少一些来计算粗略信号；

d)基于所述第一梯度和所述第二梯度中的至少一些来计算精细信号；

e)基于所述粗略信号和所述精细信号来确定位置。

2.根据权利要求1所述的位置传感器设备，

其中，所述传感器设备包括至少三个传感器并适于基于以下公式集合来计算所述粗略信号：

R1＝(ΔBx12/Δx12,ΔBz12/Δx12)

R2＝(ΔBx23/Δx23,ΔBz23/Δx23)

Sc＝f(R1,R2),

其中f()是预定义函数，R1是第一比率，R2是第二比率，Sc是粗略信号，ΔBx12/Δx12是从第一传感器和第二传感器获得的所述第一磁场分量的第一梯度，且ΔBz12/Δx12是从所述第一传感器和所述第二传感器获得的第二磁场分量的第二梯度，ΔBx23/Δx23是从所述第二传感器和第三传感器获得的所述第一磁场分量的第一梯度，且ΔBz23/Δx23是从所述第二传感器和所述第三传感器获得的所述第二磁场分量的第二梯度。

3.根据权利要求1所述的位置传感器设备，

其中，所述传感器设备包括至少三个传感器并适于基于以下公式集合来计算所述粗略信号：

v1＝arctan2(K*ΔBx12/Δx12,ΔBz12/Δx12),

v2＝arctan2(K*ΔBx23/Δx23,ΔBz23/Δx23),

Δ＝(v1-v2+n*360°),

Sc＝Δ，或Sc＝1/Δ，

其中K是预定义的常数或是温度的预定义函数，n是被选择成使得Δ处于从0°至360°的范围中的整数，Sc是粗略信号，arctan2是两参数反正切函数，ΔBx12/Δx12是从第一传感器和第二传感器获得的所述第一磁场分量的第一梯度，ΔBx23/Δx23是从所述第二传感器和第三传感器获得的所述第一磁场分量的第一梯度，ΔBz12/Δx12是从所述第一传感器和所述第二传感器获得的所述第二磁场分量的第二梯度，并且ΔBz23/Δx23是从所述第二传感器和所述第三传感器获得的所述第二磁场分量的第二梯度；

或者其中所述传感器设备包括至少四个传感器并适于基于以下公式的集合来计算所述粗略信号：

v1＝arctan2(K*ΔBx12/Δx12,ΔBz12/Δx12),

v2＝arctan2(K*ΔBx34/Δx34,ΔBz34/Δx34),

Δ＝(v1-v2+n*360°),

Sc＝Δ，或Sc＝1/Δ，

其中K是预定义的常数或是温度的预定义函数，n是被选择成使得Δ处于从0°至360°的范围中的整数，Sc是粗略信号，arctan2是两参数反正切函数，ΔBx12/Δx12是从所述第一传感器和所述第二传感器获得的所述第一磁场分量的第一梯度，ΔBx34/Δx34是从所述第三传感器和第四传感器获得的所述第一磁场分量的第一梯度，ΔBz12/Δx12是从所述第一传感器和所述第二传感器获得的所述第二磁场分量的第二梯度，并且ΔBz34/Δx34是从所述第三传感器和所述第四传感器获得的所述第二磁场分量的第二梯度。