[发明专利]磁传感器设备、系统和方法

权利要求书

1.一种角位置传感器系统(500；900；1000；1100；1200；1300；1400；1500；1600；2500)，包括：

-用于生成磁场的永磁体(501；901；1001；1101；1201；1301；1401；1501；1601；2501)，所述磁体是环形磁体或盘状磁体，所述磁体围绕旋转轴线(515)能旋转要被确定的角位置(α)；以及

-角位置传感器设备(502；902；1002；1102；1202；1302；1402；1502；1602；2502)，所述角位置传感器设备具有包括多个磁敏元件的衬底；

其特征在于，

-所述磁敏元件被配置成用于测量至少按第一方向(X)取向的第一磁场分量(Bx1)；并且用于测量按垂直于所述第一方向(X)的第二方向(Y；Z)取向的第二磁场分量(By1；Bz1)；并且

-所述传感器设备进一步包括处理电路，所述处理电路被配置成用于至少基于所测得的第一磁场分量(Bx1)和第二磁场分量(By1；Bz1)来计算所述磁体的所述角位置(α)；并且

-所述传感器设备被取向成使得所述第一方向(X)按与假想圆相切的方向取向，并且使得所述第二方向(Y,Z)平行于所述旋转轴线或与所述旋转轴线正交，所述假想圆位于垂直于所述旋转轴线的假想平面中并具有位于所述旋转轴线上的中心；并且

-所述传感器设备位于相对于所述磁体的预定义轴向位置和径向位置处，使得所述磁敏元件位于围绕所述旋转轴线的环形区域中，其中由所述磁体生成的所述磁场的、并且与所述第一磁场分量和所述第二磁场分量(By1；Bz1)正交的第三磁场分量(Bz1；By1)在预定义的角度范围内具有小于所述第一磁场分量和/或所述第二磁场分量的幅度的20％的幅度。

2.根据权利要求1所述的角位置传感器系统，

-其中，所述传感器设备相对于所述磁体位于在360°角范围上在所述角位置的计算中未被使用的所述第三磁场分量(Bz1；By1)的幅度具有小于所述第一磁场分量和/或所述第二磁场分量的15％、或小于所述第一磁场分量和/或所述第二磁场分量的10％、或小于所述第一磁场分量和/或所述第二磁场分量的5％的幅度所在的预定义位置处；

-或其中，所述传感器设备相对于所述磁体位于在所述角位置的计算中未被使用的所述第三磁场分量(Bz1；By1)的幅度具有小于5毫特斯拉、或小于4毫特斯拉、或小于3毫特斯拉、或小于2毫特斯拉或小于1毫特斯拉的幅度所在的预定义位置处。

3.根据权利要求1或2所述的角位置传感器系统(900；1000；1100)，

其中，所述磁体具有外半径Ro；并且

其中，所述预定义位置由所述磁体的底表面下方或顶表面上方的、在从1.0至5.0mm的范围内的距离(g)限定，并由在从Ro-7mm至Ro+7mm的范围内、在从Ro-7mm至Ro-1mm的范围内、或在从Ro+1mm至Ro+7mm的范围内的径向距离(Rs)限定。

4.根据权利要求1或2所述的角位置传感器系统(500；1200；1300)，

其中，所述磁体是具有内半径Ri和外半径Ro的环形磁体；并且

其中，所述预定义位置由所述磁体的底表面下方或顶表面上方的、在从1.0至5.0mm的范围内的距离(g)限定，并由在从Ri+(Ro-Ri)*35％至Ri+(Ro-Ri)*65％的范围内的径向距离(Rs)限定。

5.根据权利要求1或2所述的角位置传感器系统(1400；1500；1600)，

其中，所述磁体具有外半径Ro和轴向高度(H)；并且

其中，所述预定义位置位于在所述磁体的底表面与顶表面之间的基本上中间处的平面中，并且通过在从Ro+1.0mm至Ro+10mm的范围内的径向距离(Rs)来定位。

6.根据权利要求1所述的角位置传感器系统(500；900；1100；1200；1300；1400；1600)，其中所述传感器设备被取向成使得所述第二方向(Y)与所述旋转轴线正交。