[发明专利]用于确定磁体位置的设备、系统和方法

说明书

本发明涉及用于确定磁体位置的设备、系统和方法。一种包括磁体和传感器设备的磁传感器系统。磁体具有形状，并且沿着轴(A)在第一位置(z1)和第二位置(z2)之间是可移动的，并且可选地围绕该轴也是可旋转的。该磁传感器设备包括多个磁敏感元件以及处理电路，多个磁敏感元件用于测量至少两个正交磁场分量或至少两个正交磁场梯度，处理电路用于基于第一和第二磁场分量或梯度来确定磁体的轴向位置或磁体是位于所述第一位置(z1)还是第二位置(z2)，并且可选地还用于估计或计算磁体的角位置。一种确定所述轴向位置和/或角位置的方法。一种磁传感器设备。

技术领域

本发明总体上涉及磁位置传感器系统、设备和方法的领域。本发明具体地涉及能够至少确定沿轴可移动的磁体的轴向位置、以及可选地所述磁体的角位置的磁传感器系统。

背景技术

磁位置传感器系统，具体而言线性位置传感器系统和角位置传感器系统在本领域中是已知的。它们提供的优点在于，在不进行物理接触的情况下能够测量线性位置或角位置，从而避免了机械磨损、刮擦、摩擦等问题。

存在许多位置传感器系统的变体，解决以下需求中的一个或多个：使用简单或便宜的磁结构、使用简单或便宜的传感器设备、能够在相对大范围上进行测量、能够进行高精度测量、仅需简单的运算、能够进行高速测量、对定位误差是高度稳健的、对外部干扰场是高度稳健的、提供冗余、能够检测误差、能够检测并纠正误差、具有良好的信噪比(SNR)等。

本发明主要涉及确定可移动磁体的位置，该可移动磁体例如可被连接至家用电器或大型家用电器的控制按钮或被并入家用电器或大型家用电器的控制按钮，所述控制按钮例如按钮、或旋转按钮。

发明内容

本发明的实施例的目的在于提供一种磁位置传感器系统。

本发明的实施例的目的在于提供一种包括磁体和磁传感器设备的磁传感器系统，其中磁体沿着轴在第一轴向位置与第二轴向位置之间是可移动的，并且其中传感器设备位于距所述轴的非零距离处(即与所述轴偏移)，并且其中磁传感器设备能够至少确定磁体沿所述轴的位置。

本发明的实施例的目的在于提供此类系统，在该系统中磁传感器设备能够确定磁体是处于沿所述轴的第一预定义位置还是第二预定义位置。

本发明的实施例的目的在于提供此类系统，在该系统中磁体进一步地围绕所述轴是可旋转的，并且其中磁传感器设备进一步地够确定或估计磁体围绕所述轴的角位置。

本发明的实施例的另一目的在于提供一种磁传感器系统，在该系统中，磁体围绕其轴是可旋转的，但传感器设备只需要提供与轴向位置有关的信息。

本发明的实施例的另一目的在于提供一种磁传感器系统，在该系统中，磁体围绕其位置是不可旋转的，但可以假设相对于传感器设备的任意的角位置，并且其中传感器设备能够提供与轴向位置有关的信息，而不管所述角位置如何。

本发明的特定实施例的目的在于提供此类系统、设备和方法，其中磁体具有围绕所述轴的圆形对称的形状，诸如例如盘状磁体或环形磁体、或圆柱形磁体。

本发明的特定实施例的目的在于提供此类系统、设备和方法，其中磁体具有带有外半径的圆柱形(例如盘状磁体或环形磁体)，并且其中磁体围绕所述轴是可旋转的，并且其中传感器设备位于距所述轴的大于所述外半径的径向距离处。

本发明的特定实施例的目的在于提供此类系统、设备和方法，其中可以例如在不需要离散傅里叶变换的情况下，以简单的方式确定或估计轴向位置和/或角位置。

本发明的特定实施例的目的在于提供此类系统、设备和方法，此类系统、设备和方法对外部干扰场、和/或对退磁、和/或对温度变化具有高度稳健性。