[发明专利]混合位置传感器

说明书

一种用于确定混合靶(210)的位置的混合位置传感器(100)。该位置传感器(100)包括：主换能器(121)，用于使用第一技术或第二技术获得指示混合靶(110)在第一范围内的并且具有第一分辨率的位置的第一信号；支撑换能器(131)，用于在主换能器使用第一技术时使用第二技术获得指示混合靶(110)在第二范围内的并且具有第二分辨率的位置的第二信号，反之亦然，其中第一范围小于第二范围，并且第一分辨率高于第二分辨率，并且其中第一技术是基于磁体的，而第二技术是感应技术；组合器(140)，用于将所获得的第一信号与第二信号进行组合以确定混合靶的位置。

技术领域

本发明涉及位置传感器的领域。更具体地，它涉及基于磁的位置传感器和基于感应的位置传感器。

背景技术

扩展位置传感器的范围通常是以降低信噪比为代价的。例如，该降低的信噪比可能是由于位置传感器对杂散场的降低的抗扰度造成的。

例如，在旋转传感器的领域，具有360°范围的传感器是次优的。

基于磁的位置传感器以及基于感应的位置传感器在扩展传感器的范围时都会遭受降级的准确性。

与被限制在120°范围内的感应传感器相比，在360°范围内操作的感应传感器的电气误差将被放大3倍。另外，机械误差也会被放大，尤其是倾斜度。例如，每倾斜度的寄生灵敏度可以达到2°。典型的能够360°的感应传感器遭受与旋转轴倾斜相关的大误差，该感应传感器通常基于半月形靶。

而且，对于差分杂散场免疫磁位置传感器而言，信号幅度在降级，而且随着传感器角范围的增加，对离轴的寄生灵敏度也在增加。

例如，位置传感器被应用于转向角和BLDC电机控制的设备中。最简单的配置是具有磁化单极对转子的六相电机。定子中的六个线圈由三相信号及其反相信号驱动。在该配置中，需要在整个360°范围内对转子进行位置感应。

与现有的360°位置传感器相比，仅覆盖120°或180°的低范围替代方案提供显著地改进的准确性。这对于现有的对杂散场免疫的解决方案来说尤其如此。此类位置传感器被设计成用于拒绝低频杂散场。

考虑到不同的应用要求，因此需要扩展位置传感器的范围。优选地，在不显著降低信噪比的情况下实现这一点。

发明内容

本发明的实施例的目的在于提供良好的位置传感器和位置设备。

以上目的由根据本发明的方法和设备来实现。

在第一方面，本发明的实施例涉及一种用于确定混合靶的位置的混合位置传感器。该混合靶包括导电靶和磁体。在本发明的实施例中，混合靶可以在移动空间中移动。

位置传感器包括：

主换能器，该主换能器被配置成用于使用第一技术或使用第二技术获得指示所述混合靶在第一范围内的并且具有第一分辨率的位置的第一信号，

支撑换能器，该支撑换能器被配置成用于在主换能器使用第一技术时使用第二技术获得指示混合靶在第二范围内的并且具有第二分辨率的位置的第二信号，以及用于在主换能器使用第二技术时使用第一技术获得指示混合靶在第二范围内的并且具有第二分辨率的位置的第二信号，

从而，第一范围小于第二范围，并且第一分辨率高于第二分辨率。

此外，第一技术是基于磁体的并且检测磁体，而第二技术是感应技术并且检测导电靶。

位置传感器还包括组合器，该组合器被配置成用于将所获得的第一信号和第二信号进行组合以确定混合靶的位置。

根据本发明的实施例的混合位置传感器可以在单个混合IC中实现。