[发明专利]基于磁场梯度的位置传感器设备、方法和系统

权利要求书

1.一种确定磁传感器设备相对于磁源或确定磁源相对于磁传感器设备的线性位置或角位置的方法(1100)；所述磁传感器设备包括：

第一磁传感器元件、第二磁传感器元件、第三磁传感器元件和第四磁传感器元件；

第一偏置源(I1)、第二偏置源(I2)、第三偏置源(I3)和第四偏置源(I4)，用于对所述传感器元件进行偏置；

第一放大器(A1)、第二放大器(A2)、第三放大器(A3)和第四放大器(A4)，用于对源自所述传感器元件的信号进行放大；

至少一个模数转换器(ADC)，用于将源自所述放大器的信号进行数字化；

温度传感器和差分应力测量电路中的一者或两者；

数字处理电路，所述数字处理电路连接在所述模数转换器(ADC)的下游；

所述方法包括以下步骤：

获得温度值(T)和差分应力值(Δ∑)中的一者或两者；

a)基于从所述第一磁传感器元件和所述第三磁传感器元件获得的信号来确定(1101)第一磁场梯度；

b)基于从所述第二磁传感器元件和所述第四磁传感器元件获得的信号来确定(1102)第二磁场梯度；

c)计算(1103)所述第一磁场梯度与所述第二磁场梯度的比率；

d)基于所述比率来确定(1104)所述线性位置或角位置；

其特征在于：

步骤a)包括：使用温度和/或差分应力的第一预定义函数(f3)来调整所述第三偏置源和/或调整包括所述第三放大器的信号路径，以使包含所述第三传感器元件的信号路径与包含所述第一传感器元件的信号路径相匹配；以及

步骤b)包括：使用温度和/或差分应力的、与所述第一预定义函数(f3)不同的第二预定义函数(f4)来调整所述第四偏置源和/或调整包括所述第四放大器的信号路径，以使包含所述第四传感器元件的信号路径与包含所述第二传感器元件的信号路径相匹配；

步骤d)进一步包括：基于所述比率来确定所述线性位置或角位置，任选地考虑预定义因子K或温度的预定义函数K。

2.根据权利要求1所述的方法(1120)，

其中步骤a)包括：确定(1121)沿第一方向(X)按所述第一方向(X)取向的第一磁场分量(Bx)的第一磁场梯度(dBx/dx)；以及

其中步骤b)包括：确定(1122)沿所述第一方向(X)、按第二方向(Z；Y)取向的第二磁场分量(Bz；By)的第二磁场梯度(dBz/dx；dBy/dx)，所述第二方向(Z；Y)与所述第一方向(X)基本上垂直。

3.根据权利要求1所述的方法(1140)，

其中步骤a)包括：确定(1141)沿第二方向(X)、按第一方向(Z)取向的磁场分量(Bz)的第一磁场梯度(dBz/dx)，所述第二方向(X)与所述第一方向(Z)基本上垂直；以及

其中步骤b)包括：确定(1142)沿第三方向(Y)、按所述第一方向(Z)取向的所述磁场分量(Bz)的第二磁场梯度(dBz/dy)，所述第三方向(Y)与所述第一方向(Z)基本上垂直并且与所述第二方向(X)基本上垂直。