用于确定磁体位置的设备、系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113358008A(43)申请公布日2021.09.07(21)申请号202110230015.7(22)申请日2021.03.02(30)优先权数据20161370.02020.03.06EP(71)申请人迈来芯电子科技有限公司地址瑞士伯韦(72)发明人J·德戈伊斯(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人黄嵩泉张鑫(51)Int.Cl.G01B7/00(2006.01)权利要求书3页说明书21页附图12页(54)发明名称用于确定磁体位置的设备、系统和方法(57)摘要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。CN113358008ACN113358008A权利要求书1/3页1.一种磁传感器系统(100；200；900；1000)，包括：永磁体，所述永磁体沿着轴(A)在第一位置(z1)与第二位置(z2)之间是可移动的，并围绕所述轴(A)是可旋转的或具有围绕所述轴(A)的未知角位置(α)，并生成围绕所述轴(A)的、非圆对称的磁场；磁传感器设备(101；201；901；1001)，所述磁传感器设备(101；201；901；1001)位于距所述轴(A)的偏移(d)处并且包括第一组磁敏感元件，所述第一组磁敏感元件位于第一传感器位置并且被配置成用于至少测量第一方向(X)上的第一磁场分量(Bx1)和与所述第一方向(X)垂直的第二方向(Y；Z)上的第二磁场分量(By1；Bz1)；其中，磁传感器设备(101；201；901；1001)被取向成使得所述第一方向(X)相对于所述轴(A)基本上成周向取向，并且使得所述第二方向(Y，Z)与所述轴(A)基本上平行或与所述轴(A)基本上成径向；并且其中，磁传感器设备进一步包括处理电路(1120)，所述处理电路(1120)被配置成用于至少基于所述第一磁场分量(Bx1)和所述第二磁场分量(By1；Bz1)或从其导出的值来确定所述磁体沿所述轴(A)的轴向位置(z)；并且任选地，其中所述处理电路(1120)进一步被配置成用于至少基于所测得的第一磁场分量(Bx1)和第二磁场分量(By1；Bz1)来估计或计算所述磁体的角位置(α)。2.根据权利要求1所述的磁传感器系统(100；200；900；1000)，其中，所述处理电路(1120)被配置成用于通过计算所述第一或第二磁场分量(Bx1)与预定义常数(K)的乘积，并通过计算该乘积的平方与另一磁场分量(By1，Bz1)的平方的总和，来确定所述轴向位置(z)；以及其中，所述处理电路(1120)进一步被配置成用于基于所述总和来确定所述轴向位置(z)。3.根据权利要求1所述的磁传感器系统(900；1000)，其中，所述磁传感器设备(901；1001)进一步包括第二组磁敏感元件，所述第二组磁敏感元件处于在第一方向(X)上与所述第一传感器位置间隔开(dx)的第二传感器位置，并被配置成用于测量与所述第一磁场分量(Bx1)平行的第三磁场分量(Bx2)以及与所述第二磁场分量(By1，Bz1)平行的第四磁场分量(By2，Bz2)；并且其中，所述处理电路(1120)进一步被配置成用于基于所述第一磁场分量(Bx1)和所述第三磁场分量(Bx2)来计算第一磁场梯度(dBx/dx)，并且用于基于所述第二磁场分量和所述第四磁场分量来计算所述第二磁场梯度(dBy/dx；dBz/dx)；并且其中，所述处理电路(1120)进一步被配置成用于至少基于所述第一磁场梯度(dBx/dx)和所述第二磁场梯度(dBy/dx,dBz/dx)来确定所述磁体的所述轴向位置(z)。4.根据权利要求3所述的磁传感器系统(900；1000)，其中，所述处理电路(1120)被配置成用于通过将所述第一和第二磁场梯度中的一者与预定义常数(K)相乘来计算乘积，并且用于计算该乘积的平方与另一磁场梯度的平方的总和；以及其中，所述处理电路(1120)被配置成用于基于所述总和来确定所述轴向位置(z)。5.根据权利要求1所述的磁传感器系统(100；200；900；1000)，其中，所述磁体是在其顶表面处具有至少一个北极和至少一个南极并且在其底表面处2CN113358008A权利