[发明专利]磁场检测装置和磁场检测方法

说明书

本发明实现一种磁场检测装置以及一种相应的磁场检测方法。所述磁场检测装置具有一个线圈芯（K）、一个与所述线圈芯（K）耦合的接收线圈（S0）、多个与所述线圈芯（K）耦合的、电分离的激励线圈（S1‑Sn）、一个用于通过所述多个与所述线圈芯（K）耦合的激励线圈（S1‑Sn）的相应的激励电流（I1‑In）产生磁场激励的激励装置（2、3、D、A1‑An；2’、3、D、A1’‑An’）、一个用于分析处理通过与所述线圈芯（K）耦合的接收线圈（S0）接收的磁场信号（B）的分析处理装置（1）。

技术领域

本发明涉及一种磁场检测装置和一种相应的磁场检测方法。

背景技术

当前人们在消费电子中使用霍尔传感器、磁通门传感器或Flipcore传感器来检测磁场的方向和/或强度。传感器元件大多由封闭的或非封闭的铁磁芯、单倍或多倍缠绕的激励线圈和单倍或多倍缠绕的检测线圈组成。这样的传感器元件的控制电路通常由相应的源产生周期信号。控制电路独立于传感器元件的位置。因此传感器元件在这种情况下位于相同的半导体材料上或位于一个或多个材料/衬底上。相应的传感器的控制电路大多通过两个连接端限于用于传感器元件的电流激励电路。两个另外的连接端用于检测线圈。一个唯一的控制电路可以例如以复用的形式用于多个传感器元件。

由DE10 2008 042 800 A1已知一种用于测量磁场的方向和/或强度的装置，所述装置具有用于检测磁场在第一空间方向上的第一分量的第一传感器和用于检测磁场在第二空间方向上的第二分量的第二传感器以及用于检测磁场在第三空间方向上的第三分量的第三传感器。第一传感器包含至少一个霍尔传感器，并且第二传感器和/或第三传感器包含至少一个磁通门传感器。

由DE 10 2009 045 237 B3已知一种用于在磁场测量时补偿巴克豪森噪声的分析处理电路。

在大的控制电流下，当今的电路拓扑达到其极限，因为所述电路拓扑不可以达到足够的驱动能力。受限的驱动能力与传感器元件的电阻有关。激励线圈的线圈绕组的数量确定可产生/可探测的磁场的水平，然而一个线圈的多个绕组虽然带来在更高磁场探测方面的改善然而带来对于控制电路而言的很大不利，因为线圈电阻增大了。

发明内容

本发明实现了一种磁场检测装置以及一种相应的磁场检测方法。

作为本发明的基础的构思在于，以一个唯一的控制电路装置同时运行多个激励线圈。因此可能的是，设置激励线圈的节约成本且节省空间的划分和具有相应的耦合输入电路装置的匹配的控制电路装置，其中按照本发明的磁场检测装置特别适用于电池馈电的消费电子的装置。相比于已知的电流激励电路和激励线圈可以在相同面积下以非常小的馈电电压——例如所说的电池电压来探测更高的磁场。

按照本发明，将激励的耦合输入、例如振荡的电流信号分布到多个电分离的线圈上，其中优选每个线圈提供相同的激励信号。总地来说因此各个线圈的激励信号累加，而不出现更高的功率消耗。

可以任意地扩展激励装置的新式划分或者可以选择性地馈给各个激励线圈，以便因此产生不同的磁场强度。所述任意可扩展性和独立性可以用于即使在小馈电电压下——例如在电池的情况下测量任意高的磁场。线圈电阻不再受限制。

按照一个优选的实施方式，所述激励装置如此设计，使得所述激励装置能够选择性地通过多个与线圈芯耦合的激励线圈的子组产生磁场激励。这提高了灵活性。

按照另一优选的实施方式，所述激励装置具有一个控制电路装置和多个耦合输入电路装置，所述多个耦合输入电路装置分别与所述控制电路装置电连接，其中每个耦合输入电路装置与一个所属的激励线圈电连接。因此不必使激励电路装置倍增，而是仅仅使耦合输入电路装置倍增，这对于激励电路装置而言极大地节省空间。此外，在此线圈芯可以由单独的元件组成。

按照另一优选的实施方式，耦合输入电路装置具有相应的驱动装置，所述驱动装置用于根据所述控制电路装置的相应的控制信号驱动相应的激励线圈电流。