[发明专利]转动侦测装置、方法及可转动设备

权利要求书

1.一种转动侦测装置，其特征在于，所述转动侦测装置包括：

基板；

各向异性磁阻器件，设置于所述基板上，所述各向异性磁阻器件用于侦测平行于基板平面的磁场分量，并产生第一输出信号及第二输出信号；

平面霍尔器件，设置于所述基板上，所述平面霍尔器件用于侦测垂直于所述基板平面的磁场分量，并产生第三输出信号；

垂直霍尔器件，设置于所述基板上，垂直霍尔器件用于侦测平行基板平面一方向的磁场分量，并产生第四输出信号；

信号处理电路，分别与所述各向异性磁阻器件、所述平面霍尔器件及所述垂直霍尔器件连接，所述信号处理电路用于根据所述第一输出信号、第二输出信号、第三输出信号及第四输出信号产生对应的角度信息并输出。

2.如权利要求1所述的转动侦测装置，其特征在于，所述转动侦测装置还包括：

第一切换模块，串联设置于所述平面霍尔器件与所述信号处理电路之间，所述第一切换模块的多个连接端子与所述平面霍尔器件的多个连接点一一对应连接；所述第一切换模块用于切换所述平面霍尔器件多个连接点之间的连接状态，以使所述平面霍尔器件能够至少工作于第一工作状态或者第二工作状态。

3.如权利要求1所述的转动侦测装置，其特征在于，所述转动侦测装置还包括：

第二切换模块，串联设置于所述垂直霍尔器件与所述信号处理电路之间，所述第二切换模块的多个连接端子与所述垂直霍尔器件的多个连接点一一对应连接；所述第二切换模块用于切换所述垂直霍尔器件多个连接点之间的连接状态，以使所述垂直霍尔器件能够工作于至少第三工作状态或者第四工作状态。

4.如权利要求1所述的转动侦测装置，其特征在于，所述转动侦测装置还包括：

输出处理电路，其输入端分别与所述平面霍尔器件及所述垂直霍尔器件连接，所述输出处理电路的输出端与所述信号处理电路连接，所述输出处理电路用于对所述平面霍尔器件输出的第三输出信号及所述垂直霍尔器件输出的第四输出信号进行均值处理后输出至所述信号处理电路。

5.如权利要求1所述的转动侦测装置，其特征在于，所述转动侦测装置还包括：

信号放大校正处理电路，串联设置于所述各向异性磁阻器件与所述信号处理电路连接之间，所述信号放大校正处理电路用于对所述各向异性磁阻器件输出的第一输出信号及第二输出信号进行放大及校正处理后输出至所述信号处理电路。

6.如权利要求1所述的转动侦测装置，其特征在于，所述信号处理电路用于将所述各向异性磁阻器件产生的第一输出信号与第二输出信号转换为一180度周期的角度输出；

将所述平面霍尔器件产生的第三输出信号转换成第三输出方波信号；

将所述垂直霍尔器件产生的第四输出信号转换成第四输出信号方波信号；以及，

根据所述角度输出、所述第三输出方波信号及所述第四输出信号方波信号产生对应的角度信息并输出。

7.如权利要求1至6任意一项所述的转动侦测装置，其特征在于，所述平面霍尔器件包括至少二个平面霍尔单元，两个所述平面霍尔单元并联设置；

和/或，所述垂直霍尔器件包括至少二个垂直霍尔单元，两个所述垂直霍尔单元并联设置；

和/或，所述各向异性磁阻器件为二独立电阻单元、二独立半桥结构，或二独立惠斯同全桥结构中的任意一种。

8.一种可转动设备，其特征在于，包括如权利要求1至7任意一项所述的转动侦测装置。

9.一种转动侦测方法，其特征在于，使用了如权利要求1至7任意一项所述的转动侦测装置，所述转动侦测装置包括基板及设置于所述基板上的各向异性磁阻器件、平面霍尔器件及垂直霍尔器件；所述转动侦测方法包括以下步骤：

获取所述各向异性磁阻器件输出的第一输出信号及第二输出信号、所述输出的第三输出信号及所述垂直霍尔器件输出的第四输出信号；

根据所述第一输出信号、第二输出信号、第三输出信号及第四输出信号产生对应的角度信息并输出。

10.如权利要求9所述的转动侦测方法，其特征在于，所述根据所述第一输出信号、第二输出信号、第三输出信号及第四输出信号产生对应的角度信息并输出的步骤具体包括：

将所述各向异性磁阻器件产生的第一输出信号与第二输出信号转换为一180度周期的角度输出，并记为θ；

将所述平面霍尔器件产生的第三输出信号转换成第三输出方波信号；

将所述垂直霍尔器件产生的第四输出信号转换成第四输出信号方波信号；

在第三输出方波信号与第四输出信号方波信号均为正时，θ≤180°则最终角度输出为θ；θ≤Δθ则最终角度输出为(θ+180°)；

在第三输出方波信号为正，第四输出信号方波信号为负时，θ≥(180°-Δθ)则最终角度输出为θ；θ≤(90°+Δθ)则最终角度输出为(θ+180°)；

在第三输出方波信号与第四输出信号方波信号均为负时，θ≤180°则最终角度输出为(θ+180°)；θ≤Δθ则最终角度输出为θ；

在第三输出方波信号为负，第四输出信号方波信号为正时，θ≥(180°-Δθ)则最终角度输出为(θ+180°)；θ≤(90°+Δθ)则最终角度输出为θ。