[发明专利]磁体装置和传感器设备

说明书

本发明涉及磁体装置和传感器设备。提供了包括第一磁体部分（20）和第二磁体部分（21）的磁体装置、传感器设备和对应的方法。第一磁体部分（20）与第二磁体部分（21）间隔开，并且第二磁体部分（21）包括孔。在对应的传感器设备中，传感器元件可以被提供在第一和第二磁体部分（20；21）之间的位置（24）处。

技术领域

本申请涉及针对传感器设备的磁体装置和包括这种磁体装置的传感器设备以及对应的方法。

背景技术

基于磁体的传感器设备经常用于检测移动和/或位置。通常，对于这种设备，磁体装置安装至设备的第一部分并且磁场传感器装置安装至设备的第二部分，第一部分可相对于第二部分移动。当第一部分相对于第二部分移动时，由传感器装置感测到的磁场改变，因此使得能够检测移动和/或位置。

一种类型的这种传感器是角度磁性传感器，该传感器例如感测角度位置或旋转速度。在这种设备中，例如磁体装置可以安装至旋转轴（shaft），以及在轴旋转时，相对于旋转轴静止的传感器装置感测磁场的改变。这种设备可以例如用在汽车领域中以确定汽车的各种部件的角度位置和/或旋转速度。

一种类型的这种传感器使用磁阻传感器元件，该磁阻传感器元件响应于在与轴的旋转轴线垂直的平面中的磁场分量。若干类型的磁阻传感器元件是已知的，该传感器元件可以基于各向异性磁阻效应（AMR）、巨磁阻效应（GMR）、庞磁阻效应（CMR）或隧道磁阻效应（TMR）。替代磁阻传感器元件，在一些情况下还可以使用竖直霍尔设备，该竖直霍尔设备也检测与旋转轴线垂直的磁场分量。这种传感器设备具有下述缺点：它们对磁干扰（例如，杂散场）非常敏感。该传感器设备的优点是它们对制造公差、尤其是关于各种部件的定位的公差相对不敏感。

这种类型的磁性传感器设备在本文中可以被称为垂直磁性角度传感器。

另一类型的角度磁性传感器设备使用几个霍尔板（例如，至少三个），该霍尔板布置在与磁体装置所安装到的轴的旋转轴线垂直的平面上。将这种霍尔板例如定位在旋转轴线与其上布置霍尔板的平面相交的中心周围。霍尔板通常对在与旋转轴线平行的方向上的磁场敏感。当磁体旋转时，将不同的霍尔板的信号例如以这种方式组合，使得在一个或多个优选的是至少正交方向上提取与旋转轴线的方向平行的竖直磁场分量的斜率。因此，这些设备作为矢量梯度仪而操作，从而检测在两个方向上的磁场的梯度。这种类型的磁性传感器设备在本文中可以被称为轴向磁性角度传感器，因为它们主要检测轴向磁场分量。

与先前解释的垂直磁性角度传感器相比，这种轴向磁性角度传感器通常对磁干扰具有更强的鲁棒性。另一方面，该轴向磁性角度传感器倾向于对设备的小的装配公差敏感，使得例如磁性装置和传感器装置之间的轻微横向未对准可能引起测量的角度中相对大的误差。

虽然先前在本领域中已经讨论了用于减小对装配公差的敏感度一些优化的磁体装置，但是针对优化的磁体的常规解决方案可能具有缺点比如小的磁场，该磁场减小感测的信号。

因此目的是提供用于提供以下各项的可能性：改进的磁体装置和磁性角度传感器设备，尤其是不易受装配公差的影响并且仍然将大磁场施加于传感器元件上的设备。

发明内容