[发明专利]角度传感器的修正装置及角度传感器

说明书

本发明提供一种角度传感器的修正装置及角度传感器。角度传感器的修正装置具备相对于第一检测信号进行第一修正处理并且相对于第二检测信号进行第二修正处理的修正部。第一修正处理是将第一检测信号和第一修正值合成并生成第一修正后检测信号的处理。第二修正处理是将第二检测信号和第二修正值合成并生成第二修正后检测信号的处理。第一修正值具有第一振幅且以第一周期变化。第二修正值具有第二振幅且以第二周期变化。第一及第二振幅为相同的值。第一及第二周期为第一及第二检测信号的各自的理想成分的周期的1/3或1/5的相同的值。

技术领域

本发明涉及用于修正生成与检测对象的角度具有对应关系的角度检测值的角度传感器中的误差的修正装置、以及包括修正装置的角度传感器。

背景技术

近年来，在汽车的方向盘或动力转向装置的旋转位置的检测等各种用途中，广泛使用生成与检测对象的角度具有对应关系的角度检测值的角度传感器。作为角度传感器，具有例如磁角度传感器。在使用磁角度传感器的系统中，一般设置有与对象物的旋转或直线的运动联动而产生方向旋转的旋转磁场的磁场产生部。磁场产生部例如是磁铁。磁角度传感器的检测对象的角度例如是基准位置上的旋转磁场的方向相对于基准方向所成的角度。

作为角度传感器，已知有具有生成彼此相位相差90°的第一及第二检测信号的检测信号生成部，通过采用第一及第二检测信号的运算生成角度检测值的角度传感器。检测信号生成部具有输出第一检测信号的第一检测电路、和输出第二检测信号的第二检测电路。第一及第二检测电路分别包括至少一个磁检测元件。磁检测元件例如包含自旋阀型的磁阻效应元件(以下，也记为MR元件)，其具有固定了磁化方向的磁化固定层、磁化的方向根据旋转磁场的方向而变化的自由层、配置于磁化固定层和自由层之间的非磁性层。

在磁角度传感器中，在旋转磁场的方向以一定的角速度变化且检测对象的角度以规定的周期变化的情况下，第一及第二检测信号各自的波形理想上成为正弦曲线(包括正弦(Sine)波形和余弦(Cosine)波形)。但是，各检测信号的波形有时从正弦曲线变形。该情况下，第一检测信号包括以描绘理想的正弦曲线的方式变化的第一理想成分和其以外的误差成分，第二信号包括以描绘理想的正弦曲线的方式变化的第二理想成分和其以外的误差成分。在各检测信号的波形变形时，有时角度检测值产生误差。以下，将角度检测值所产生的误差称为角度误差。

在中国专利申请公开第1769844A号说明书中记载有修正从用于角度等检测的编码器输出的相位偏离了的2相正弦波状信号的技术。在该技术中，检测来自通过2相正弦波状信号形成的利萨如波形所包含的理想的利萨如波形的误差，基于该误差修正2相正弦波状信号。中国专利申请公开第1769844A号说明书中的2相正弦波状信号与上述的第一及第二检测信号相当。另外，中国专利申请公开第1769844A号说明书中的利萨如波形的半径与由第一检测信号的平方和第二检测信号的平方的和构成的平方和信号的平方根相当。

中国专利申请公开第1769844A号说明书所记载的技术是以平方和信号的大小的变动变小的方式修正第一及第二检测信号的技术。因此，该技术能够降低角度误差中对平方和信号的大小带来变动的误差。

但是，角度误差有时包括根据检测对象的角度变化但未对平方和信号的大小带来变动的误差。以下，将角度误差中对平方和信号的大小带来变动的误差称为第一型误差，将根据检测对象的角度变化但未对平方和信号的大小带来变动的误差称为第二型误差。

在磁角度传感器中，第一型误差通过例如MR元件的自由层具有MR元件的磁化固定层的磁化方向的磁各向异性、或MR元件的磁化固定层的磁化方向受旋转磁场等影响变动而产生。

第二型误差起因于在第一检测信号和第二检测信号中以相同的相位产生的误差而产生。更详细地说明时，第二型误差通过第一检测信号和第二检测信号根据检测对象的角度而分别相对于第一理想成分和第二理想成分相差与第二型误差对应的大小而产生。