[发明专利]位置传感系统及位置传感方法

权利要求书

1.一种位置传感系统，包括：

传感单元，具有用于感应磁场强度的第一传感器和第二传感器；

激励单元，对第一传感器和第二传感器施加具有时钟周期的激励电流，并采集第一传感器和第二传感器基于激励电流产生的霍尔电压信号；

校正单元，对霍尔电压信号进行校正，以补偿第一传感器和第二传感器之间的非正交性，产生校正信号；

控制单元，控制激励单元施加于第一传感器和第二传感器的激励电流的电流方向和旋转方式，同时控制校正单元对霍尔电压信号的校正；

信号处理单元，基于校正信号，产生磁场的位置信号；其中所述激励电流每1/4时钟周期变化电流方向，使得传感单元在每1/4时钟周期内分别在传感平面的+x方向、+y方向、-x方向、-y方向产生相应的霍尔电压信号；

所述校正单元对霍尔电压信号在+x方向、+y方向、-x方向、-y方向分别进行补偿，产生所述校正信号；所述校正单元包括：

加法器单元，对传感器在传感平面+x方向、+y方向、-x方向、-y方向产生的霍尔电压分别进行第一比例系数的补偿：将+y方向的霍尔电压乘以第一比例系数后补偿入+x方向的霍尔电压、将+x方向的霍尔电压乘以第一比例系数后补偿入+y方向的霍尔电压、将-y方向的霍尔电压乘以第一比例系数后补偿入-x方向的霍尔电压、将-x方向的霍尔电压乘以第一比例系数、后补偿入-y方向的霍尔电压；

多路选择器，将加法器单元补偿后的补偿信号选出，得到校正信号。

2.一种位置传感系统，包括：

传感单元，具有用于感应磁场强度的第一传感器和第二传感器；

激励单元，对第一传感器和第二传感器施加具有时钟周期的激励电流，并采集第一传感器和第二传感器基于激励电流产生的霍尔电压信号；

校正单元，对霍尔电压信号进行校正，以补偿第一传感器和第二传感器之间的非正交性，产生校正信号；

控制单元，控制激励单元施加于第一传感器和第二传感器的激励电流的电流方向和旋转方式，同时控制校正单元对霍尔电压信号的校正；

信号处理单元，基于校正信号，产生磁场的位置信号；其中所述激励电流每1/4时钟周期变化电流方向，使得传感单元在每1/4时钟周期内分别在传感平面的+x方向、+y方向、-x方向、-y方向产生相应的霍尔电压信号；

所述校正单元对霍尔电压信号在+x方向、+y方向、-x方向、-y方向分别进行补偿，产生所述校正信号；其中所述校正单元包括：

分频补偿单元，对传感器在+x方向、+y方向、-x方向、-y方向产生的霍尔电压信号分别进行二分频，将每个方向的霍尔电压信号分为时长相等的第一信号和第二信号，并将+x方向和-x方向的第一信号保持不变、第二信号均乘以第二比例系数，将+y方向和-y方向的第二信号保持不变、第一信号均乘以第二比例系数；

多路选择器，将分频补偿单元补偿后的信号选出，得到校正信号。

3.如权利要求2所述的位置传感系统，其中第一传感器和第二传感器被同时施加彼此方向相反的激励电流。

4.一种位置传感系统，包括：

第一传感单元，具有用于感应磁场强度的第一传感器和第二传感器；

第二传感单元，具有用于感应磁场强度的第一传感器和第二传感器；

激励单元，对第一传感单元和第二传感单元的传感器依次施加具有时钟周期的激励电流，并采集第一传感单元和第二传感单元基于激励电流分别产生的第一霍尔电压信号和第二霍尔电压信号；

校正单元，在控制单元的控制下，将第二霍尔电压信号乘以第一比例系数后补偿入第一霍尔电压信号，以补偿第一传感单元的第一传感器和第二传感器之间的非正交性以及第二传感单元的第一传感器和第二传感器之间的非正交性，产生校正信号；

信号处理单元，基于校正信号，产生磁场的位置信号；其中

所述激励单元对第一传感单元和第二传感单元的传感器依次施加电流方向随时间变化的激励电流，所述激励电流每1/4时钟周期变化电流方向，使得：

第一传感单元在每1/4时钟周期内分别在传感平面的+x方向、+y方向、-x方向、-y方向产生霍尔电压，形成所述第一霍尔电压信号；

第二传感单元在每1/4时钟周期内分别在+y方向、+x方向、-y方向、-x方向产生霍尔电压，形成第二霍尔电压信号。

5.一种位置传感方法，包括：

将放置在待测磁场的传感单元施加具有时钟周期的激励电流，采集所产生的霍尔电压信号，所述传感单元具有第一传感器和第二传感器；其中所述激励电流每1/4时钟周期变化电流方向，使得传感单元在每1/4时钟周期内分别在传感单元的+x方向、+y方向、-x方向、-y方向产生相应的霍尔电压信号；

对采集到的霍尔电压信号进行校正，以补偿第一传感器和第二传感器之间的非正交性，产生校正信号；

处理校正信号，得到磁场的位置信号；其中对采集到的霍尔电压信号进行校正包括：将+y方向的霍尔电压乘以第一比例系数后补偿入+x方向的霍尔电压、将+x方向的霍尔电压乘以第一比例系数后补偿入+y方向的霍尔电压，将-y方向的霍尔电压乘以第一比例系数后补偿入-x方向的霍尔电压、将-x方向的霍尔电压乘以第一比例系数后补偿入-y方向的霍尔电压。