CN111624529A

CN111624529A - 磁场传感器设备

Info

Publication number: CN111624529A
Application number: CN202010485432.1A
Authority: CN
Inventors: F·拉斯博尼格; A·萨茨; C·施罗尔斯
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2014-07-10
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2020-09-04
Also published as: DE102014109656A1; CN105259519A; US20160011279A1; US9581657B2

Abstract

本公开公开了使用第一类型的第一磁场传感器和不同于第一类型的第二类型的第二磁场传感器的设备、方法和***。来自第一传感器的信号可以在第一磁场范围中使用，并且来自第二传感器的信号可以在第二磁场范围中使用。

Description

磁场传感器设备

本申请是于2015年7月9日提交的、申请号为201510401626.8、发明名称为“磁场传感器设备”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及磁场传感器设备，包括这样的磁场传感器设备的装置和***，并且涉及相对应的方法。

背景技术

磁场传感器在许多应用中被使用。例如，用于速度或移动检测，例如可以在所谓的极轮上提供磁体，因此在该极轮旋转时产生调制的磁场。该场的调制随后可以被磁场传感器检测。由此，所检测到的磁场及其调制进而指示例如该极轮的旋转速度。例如也可以使用在移动时产生调制的磁场的齿轮或线性磁性元件来取代极轮。针对这样的速度检测，在例如一些汽车应用的许多应用中，需要高准确性以及低抖动。例如，对于间接胎压监视***(iTPMS)而言可能要求低抖动。

除了检测速度以外，在一些应用中还期望获得绝对磁场的一些度量。例如，在一些应用中，绝对磁场可以指示传感器与例如以上所提到的极轮、齿轮或线性磁性元件之间的气隙。在一些应用中，这样的绝对磁场可以处于从非常低的磁场开始的相对较大的范围内。

因此，本申请的目标是提供一种能够在相对较宽的范围内可靠地感测磁场的磁场传感器设备。

发明内容

在一些实施例中，提供了如权利要求1中所限定的磁场传感器设备。在一些其它实施例中，提供了如权利要求14中所限定的装置。在另外其它的实施例中，提供了如权利要求18中所限定的方法。从属权利要求限定了另外的实施例。

附图说明

图1是根据实施例的传感器设备的框图。

图2是图示根据实施例的方法的流程图。

图3是根据另外的实施例的传感器设备的框图。

图4是图示根据实施例的传感器设备的详细示图。

图5是图示根据实施例的装置的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图对各种实施例进行详细描述。所要注意的是，这些实施例仅用于说明的目的且不应被理解为限定性的。例如，虽然实施例可以被描述为包括多种不同的细节、特征或要素，但是在其它实施例中，这些细节、特征或要素中的一些细节、特征或要素可以被省略，可以以与所示不同的方式被实施，和/或可以被备选的细节、特征或要素所替代。除此之外或备选地，在其它实施例中，可能存在并未在本文中明确描述的额外的细节、特征或要素。

在图中示出或在本文中描述的例如电连接或电耦合的连接或耦合可以是直接连接或耦合，或者也可以是间接连接或耦合。只要实质上保持了各自连接或耦合的整体功能(例如传送某种信息或信号)，间接连接或耦合可以是具有一个或多个额外的中间元件的连接或耦合。此外，除非以其它方式特别指明，否则连接或耦合可以被实施为基于接线的连接或耦合，或者被实施为无线连接或耦合。

一些实施例涉及磁场传感器。磁场传感器例如可以包括XMR传感器。如本文中所使用的，术语XMR传感器可以是指基于一种或多种磁阻(MR)效应的传感器。磁阻效应的示例包括GMR(巨磁阻)、CMR(庞磁阻)、AMR(异向性磁阻)或TMR(穿隧磁阻)。在另一个示例中，磁场传感器可以包括霍尔传感器。在本申请的上下文中，霍尔传感器可以是依赖于霍尔效应来检测磁场的传感器。霍尔传感器的示例包括垂直霍尔传感器或横向霍尔传感器。垂直霍尔传感器可以具有在平行于在其中实施该霍尔传感器的衬底的表面的平面之中的敏感度方向，而横向霍尔传感器则可以具有在垂直于在其中实施该霍尔传感器的衬底的表面的平面之中的敏感度方向。如本文中所使用的敏感度方向可以指传感器对于其敏感的磁场的方向，即可以由传感器测量到的磁场的方向。可以基于例如自旋电流技术或任意其它偏转技术的任何常规技术对霍尔传感器进行操作。

在一些实施例中，磁场传感器设备可以包括第一磁场传感器和第二磁场传感器。该第一磁场传感器可以为第一类型磁场传感器，并且该第二磁场传感器可以为不同于第一类型的第二类型磁场传感器。该磁场传感器设备可以进一步包括传感器信号处理电路，其从该第一磁场传感器接收第一输出信号并且从该第二磁场传感器接收第二输出信号。该传感器信号处理电路可以适于将该第一输出信号用于第一范围中的磁场测量，并且可以将该第二输出信号用于不同于第一范围的第二范围中的磁场测量。在一些实施例中，通过分别将第一和第二磁场传感器用于第一和第二范围，可以使用适用于各自范围的传感器类型。在一些实施例中，这可以改善测量质量。

在一些实施例中，磁场测量可以指示如传感器设备和磁性设备之间的气隙之类的距离，上述磁性设备如极轮、齿轮或线性磁性元件。

在一些实施例中，第一输出信号可以被用于速度测量和方向测量中的至少一项。在一些实施例中，可以提供第三磁场传感器，该第三磁场传感器的第三输出信号被用于速度测量和方向测量中的另外一项。在一些实施例中，该第三磁场传感器可以为第一类型磁场传感器。

在一些实施例中，该第一磁场传感器可以包括桥接电路，和/或该第三磁场传感器可以包括单个单元(monocell)。

在一些实施例中，该第一类型可以为XMR类型，并且该第二类型可以为霍尔传感器类型。在这样的实施例中，该第一范围可以包括比第二范围更小的磁场。在一些实施例中，该第一范围可以包括等于或小于50μT量级的磁场，虽然在其它实施例中也可以使用其它值。在一些实施例中，第二磁场传感器可以包括垂直霍尔传感器。

现在转向附图，在图1中图示了根据实施例的磁场传感器设备10。所图示的实施例中的磁场传感器设备10包括第一磁场传感器11和第二磁场传感器12。第一磁场传感器11可以为第一类型磁场传感器，并且第二磁场传感器12可以为不同于第一类型的第二类型磁场传感器。例如，在一个实施例中，第一磁场传感器11可以为XMR传感器，并且第二磁场传感器12可以包括霍尔传感器。XMR传感器和霍尔传感器在其属性方面可能有所不同。例如，一些实施方式中的XMR传感器可以具有非常低的抖动或噪声，这使得它们可以用于如间接胎压监视应用之类的一些应用。在这样的应用中，例如通过估算所测量信号的谐波，可以通过例如经由极轮或齿轮对轮胎旋转速度进行测量而推导出胎压。此外，在一些实施方式中，XMR传感器可以具有低的偏置漂移并且磁性敏感度对于可能由于湿度或封装影响所导致的机械应力效应的依赖性小。此外，在一些实施方式中，XMR传感器可以测量例如50-200μT量级的非常小的磁场。

然而，在一些实施方式中，XMR传感器可以具有大约3-6mT的相对较小的线性范围，并且可以表现出线性范围以外的饱和效应。此外，XMR传感器可能对于杂散场和/或与敏感度方向正交的方向的场是敏感的。

另一方面，在一些实施方式中，霍尔传感器可以具有延伸例如超过100mT左右的线性范围。此外，霍尔传感器对于方向不同于敏感方向的外部磁场(杂散场)可能相对更为强健。在缺点方面，在一些实施方式中，霍尔传感器与一些XMR传感器相比可能具有相对较高的抖动或噪声，并且在没有提供补偿的情况下可能经历相对较高的偏置漂移。此外，在一些情况下，霍尔传感器可能比XMR传感器更易于受到机械应力效应的影响，并且可能无法感测例如低于500μT的非常小的磁场。应当注意的是，以上所给出的任何数值都仅用于说明的目的，并且根据实施方式可以采用其它数值。

在图1的实施例中，第一磁场传感器11输出传感器信号s1，并且第二磁场传感器12输出第二传感器信号s2。输出信号s1、s2被传感器信号处理电路13所接收。传感器信号处理电路13可以产生至少一个输出信号out，其指示由磁场传感器设备10所感测到的磁场的磁场强度。例如，输出信号可以指示绝对磁场强度的值，或者可以指示归一化的磁场强度。在一个实施例中，传感器信号处理电路13可以在第一磁场强度范围内基于信号s1以及基于针对第二磁场强度范围的信号s2确定磁场强度。例如，在第一磁场传感器11是XMR传感器且第二磁场传感器12是霍尔传感器的实施例中，第一范围可以包括比第二范围更小的磁场。在这样的情况下，设备10将XMR传感器用于相对较小的磁场强度并且将霍尔传感器用于相对较大的磁场强度。

应当注意的是，除了磁场强度之外，传感器信号处理电路13还可以在至少一个输出信号out中传送其它信息，例如基于所感测到的磁场的调制而指示速度的信息。这样的调制例如可以在例如极轮、齿轮或线性磁性设备移动到磁场传感器设备10附近时发生。在另外其它的实施例中，除此之外或备选地，可以在至少一个输出信号out中对指示移动方向的信息进行编码。也可以采用其它技术。

此外，在一些实施例中，信号处理电路13可以针对一致性而检查传感器信号s1、s2。例如，如果第一磁场传感器11和第二磁场传感器12产生不相容的结果，则至少一个输出信号out可以包括警报或警告。这样的不一致例如可能在第二磁场传感器12感测到磁场但是第一磁场传感器11并未感测到磁场时出现，或者在所感测到的数值彼此不相容的情况下出现。在一些实施例中，使用不同类型的磁场传感器可以针对一致性检查而提供多样性。也可以采用其它技术。

在一些实施例中，磁场传感器设备10可以在单个芯片上作为集成设备来实施。

在图2中，图示了图示出根据实施例的方法的流程图。虽然图2的方法被图示为一系列动作或事件，但是这样的动作或事件被图示的顺序并不应被理解为限定性的，在其它实施例中可以使用其它顺序。此外，所图示的动作或事件可以被反复执行。在一些实施例中，可以对在图2中被明确描述的一次的情况提供额外的动作或事件。

可以使用图1的设备或者使用随后参考图3或4所描述的设备来实施图2中所图示的方法，但是并不局限于此。

在20处，来自第一磁场传感器的输出信号被用于测量第一磁场范围中的磁场。在一些实施例中，第一磁场传感器可以包括XMR传感器。

在21处，在不同于第一磁场范围的第二磁场范围中使用来自第二磁场传感器的输出信号。该第二磁场传感器可以是不同于第一磁场传感器的类型的磁场传感器。在一些实施例中，第二磁场传感器可以包括霍尔传感器。在一些实施例中，第二磁场范围可以包括比第一磁场范围的磁场值更大的磁场值。然而，在一些实施例中，该范围也可以重叠。

可选地，在22处，在一些实施例中，可以针对一致性对来自第一和第二磁场传感器的信号进行检查，例如用于检测传感器中的错误或故障。

在一些实施例中，来自第一磁场传感器和/或来自第二磁场传感器的信号也可以被用于检测磁场强度以外的其它目的，例如用于测量可以指示速度的磁场调制或者用于确定移动的方向。

图3图示了根据另一实施例的传感器设备。图3所图示的传感器设备适于执行速度测量，例如测量极轮或齿轮的旋转速度或者线性磁性设备向传感器设备附近移动的线性速度。在一些实施例中，图3的传感器设备可以在汽车应用中使用，例如用于测量车轮速度或者测量转向柱的旋转。然而，图3的传感器设备的使用并不局限于这样的应用。

图3的传感器设备包括第一XMR传感器30、第二XMR传感器31和霍尔传感器32。第一XMR传感器30输出第一传感器信号s1，第二XMR传感器31输出第二传感器信号s2，并且霍尔传感器32输出第三传感器信号s3。第一至第三传感器信号s1-s3被送至传感器信号处理电路32，信号处理电路32基于传感器信号s1-s3生成至少一个输出信号out。

在一些实施例中，第一XMR传感器30可以包括桥接电路，和/或第二XMR传感器31可以包括单个单元。

在图3的实施例中，传感器信号处理电路33可以基于传感器信号s1在输出信号out中提供速度的指示，上述速度包括例如极轮、齿轮或线性磁性元件的速度。此外，图3的实施例中的传感器信号处理电路33可以基于传感器信号s2在至少一个输出信号out中提供移动速度的指示。

此外，在图3的实施例中，传感器信号处理电路33可以提供与至少一个输出信号out中所感测到的磁场的强度相关的信息。例如，可以指示绝对磁场强度，或者可以给出归一化的磁场强度(例如，被归一化到具体预定值)作为绝对磁场强度的度量。在一些情况下，这样的归一化磁场强度可以被指示为N比特值，例如3比特值。

可以基于传感器信号s1和/或传感器信号s2在第一磁场强度范围中获得磁场强度，并且基于传感器信号s2在第二磁场强度范围中获得磁场强度。第一磁场强度范围可以包括小于第二磁场强度范围的值。在一些实施例中，在小磁场强度的情况下，可以使用第一XMR传感器30和/或第二XMR传感器31的如低抖动以及对于低磁场的良好敏感度之类的属性，而对于较高磁场而言，则例如可以使用如霍尔传感器32的霍尔传感器的较高线性范围。

在一些实施例中，有关磁场强度的信息可以表示如极轮、齿轮和线性磁性设备之类的磁性设备与图3的传感器设备之间的气隙。

图4图示了根据另外实施例的传感器设备。图4中所图示的传感器设备适于执行速度测量，例如测量极轮或齿轮的旋转速度或者线性磁性设备的线性速度。在一些实施例中，图4的传感器设备可以在汽车应用中使用，例如用于测量车轮速度或者测量转向柱的旋转。然而，图4的传感器设备的使用并不局限于这样的应用。

图4的传感器设备包括第一XMR传感器42、第二XMR传感器47和霍尔传感器49。第一和第二XMR传感器42、47并不局限于任何特定类型的XMR传感器，而是例如可以是GMR传感器或TMR传感器。如图4中所图示，第一XMR传感器42可以被设计为具有XMR元件43-46的桥接电路。如进一步图示的，在一些实施例中，第二XMR传感器47可以被设计为具有单个XMR元件的单个单元。然而，这并不应被理解为限定性的，并且在其它实施例中，第一XMR传感器42可以被设计为单个单元，和/或第二XMR传感器47可以被设计为桥接电路。

此外，在一些实施例中，霍尔传感器49可以包括垂直霍尔传感器，但是并不局限于此。在一些实施例中，XMR传感器42、47中的XMR元件的布置形式可以处于如图4中所图示的平面。在这样的配置中，传感器42、47和49可以至少主要对于x方向的磁场敏感，在图4中的右下角中指示了该x方向。在一些实施例中，霍尔传感器49可能对于y和z方向的磁场分量并不敏感。在一些实施例中，XMR传感器42、47可能对于z方向的磁场分量并不敏感，但是可能在一定程度上被y方向的磁场分量所干扰。在其它实施例中，可以使用其它配置。

在一些实施例中，第一XMR传感器42可以被用于经由检测磁场的调制而进行如旋转速度或线性速度之类的速度的检测。此外，在一些实施例中，第二XMR传感器47可以被用于使用常规技术检测移动方向，例如旋转方向或线性移动的方向。此外，传感器42、47和49可以被用来检测绝对磁场强度。在速度感测应用中，这样的绝对磁场强度可以指示传感器设备与如极轮或线性磁性元件之类的磁性设备之间的气隙。在一些实施例中，第一XMR传感器42和/或第二XMR传感器47可以被用来感测第一场强度范围内的绝对磁场强度，并且霍尔传感器49可以被用来感测第二场强度范围内的绝对磁场强度，例如，该第二磁场强度范围具有比第一磁场强度范围更高的磁场强度值。例如，XMR传感器和霍尔传感器可以被用来检测如下面表格中所指示的范围中的磁场强度：

以上数值仅用作说明的目的，并且在其它实施例和实施方式中可以采用其它数值。

通过给出非限制性示例，可以经由归一化的对应于2^N个不同级别的N比特值(例如3比特值，)来传输对应于感测到的磁场强度的气隙。例如，在如ABS(防抱死制动***)应用的一些汽车应用中所使用的所谓的AK(Arbeitskreis)协议要求传输气隙的指示。

除了以上所讨论的传感器42、47和49之外，图4所示的设备包括另外的组件，例如传感器信号处理电路或者用于传感器的供电电路。图4中所描绘的各个组件仅用作示例，并且其它实施例可以包括不同的组件或元件。

在一些实施例中，可以在单个芯片上实施图4中所图示的各个组件。

此外，虽然图4中示出不同的模块，但是在一些实施例中可以在共用电路部分中实施一个或多个模块。

接下来，作为示例，将对图4的实施例的供电电路组件进行讨论。

所图示实施例中的图4的设备经由VDD端子427和接地端子428接收功率。VDD端子427和接地端子428(以及并未被明确示出的其它端子)可以由ESD(静电放电)保护电路426所保护。可以以常规方式来实施ESD保护电路426。

经由端子427、428提供功率管理单元(PMU)40，功率管理单元进而为该传感器设备的各个组件提供功率。例如，第一XMR传感器42由带隙偏置电路41进行偏置。图4的实施例中的霍尔传感器49经由霍尔偏置电路48进行供电。第二XMR传感器47也经由PMU 40而被供电。在其它实施例中，可以应用其它供电技术。

接下来，将对用于对来自第一XMR传感器42的信号进行处理的路径进行讨论。

来自XMR元件44和45之间的节点以及来自XMR元件43和46之间的节点的信号被送至放大器412。在一些实施例中，如所图示的，可以由加法器/减法器410、411增加用于偏移量补偿的信号。由放大器412所输出的信号被送至低通滤波器417，以例如过滤掉较高频率的干扰。低通滤波器417的输出被送至主比较器421，主比较器421例如可以将该输出信号与阈值进行比较以便检测例如调制磁场的过零。这样的过零的频率可以指示速度。主比较器421的输出信号被送至数字核心430。

此外，低通滤波器417的输出信号经由多路复用器420被送至模数转换器(ADC)423。模数转换器423提供由第一XMR传感器411所捕捉的磁场的数字信号表示。模数转换器423例如可以具有大约11至14比特的分辨率(例如，比特宽度)，但是并不局限于该范围。

如框422所指示的，由ADC 423所生成的数字信号可能连同来自主比较器421的输出一起被数字核心430的速度算法用来导出速度，例如极轮或齿轮的旋转速度或者线性磁性元件的线性速度。

接下来，将对第二XMR传感器47的信号处理路径进行讨论。

第二XMR传感器47的输出信号被送至放大器414。放大器414的输出信号被送至低通滤波器415。低通滤波器415例如可以用于去除较高频率的干扰。低通滤波器415的输出信号被送至已经讨论过的多路复用器420。多路复用器420选择性地将低通滤波器417的输出信号或低通滤波器415的输出信号前送至ADC 423。当前送低通滤波器415的输出信号时，同样如框422所指示的，数字核心430中的方向算法基于由ADC 423所输出的数字信号表示而确定移动方向。

霍尔传感器49的输出被送至放大器416，放大器416后跟有低通滤波器418。低通滤波器418可以用来去除或减少较高频率的干扰。低通滤波器418的输出被送至模数转换器(ADC)419。在一些实施例中，放大器416、低通滤波器418和/或模数转换器419可以具有相对较简单的设计。例如，针对一些应用，可以省略有关噪声性能的优化，和/或模数转换器419的分辨率可以相对较低。例如，模数转换器419的分辨率(例如，比特宽度)可以不同于(例如低于)模数转换器423的分辨率(例如，比特宽度)。例如，模数转换器419可以具有4比特或更低的分辨率，例如3比特的分辨率。在一些实施例中，模数转换器419可以具有与模数转换器423不同的设计和/或可以为不同类型的模数转换器。在一些实施例中，这样的相对较简单的设计可以减少所需的芯片空间。在一些实施例中，减少的芯片面积可能导致较低的对错误的易感性，这进而使得更易于满足安全要求。

接下来，将简要地对数字核心430的功能进行讨论。

数字核心以振荡器431作为时钟。如之前已经提到的，在所示出的实施例中，数字核心430从来自第一XMR传感器42的信号的数字表示获得信息。此外，数字核心430从来自第二XMR传感器47的信号的数字表示获得移动方向信息。此外，数字核心430包括协议生成器429，议生成器429根据所期望的协议(例如用于汽车应用的AK协议或者任意其它协议)对速度和方向信息进行编码。除了速度和方向信息之外，在一些实施例中对有关指示气隙的绝对磁场强度的信息进行编码。例如，如以上表格中所图示的，在图4的实施例中，可以基于来自第一XRM传感器42和/或第二XMR传感器47的信号来生成第一磁场强度范围内的磁场强度。对于大于第一范围的第二场强度范围，可以基于从霍尔传感器49所发送的信号获得该磁场强度。

在图4的实施例中，信息由具有电流源425的电流调制器424中的电流调制发送。在一些实施例中，可以根据AK协议对信息进行编码。然而，本文中所公开的技术的应用并不局限于AK协议，也可以使用用于传送信息的其它协议和技术。

在实施例中，数字核心430还可以执行传感器42、47和49的信号之间的一致性检查以检测故障或错误。例如，如已经解释的，为了一致性可以将有关磁场强度的结果进行比较。此外，如果传感器的一个传感器并未提供信号而传感器的另一个传感器却提供了信号，则这可以指示错误。

如所示出的，图4的实施例中的数字核心430还向数模转换器(DAC)413提供偏移量校正值，并且DAC 413的输出信号被送至加法器/减法器410和411。

应当注意的是，在一些实施例中，为如图4中所图示的三个传感器提供单独的传感器路径可以提高错误检测的可能性，因为路径因此在很大程度上彼此独立。另一方面，提供独立路径可能占用更大的芯片面积。因此，例如根据安全性要求，不同传感器可以使用共用元件，或者可以使用不同元件。例如，在图4的实施例中，XMR传感器42和47经由多路复用器420而使用共用的模数转换器423，而霍尔传感器49则使用单独的模数转换器419。在其它实施例中，模数转换器419可以被省略，并且低通滤波器418的输出信号也可以被送至多路复用器420。这可能使得ADC 423的不正确操作更难以被检测(因为，这种情况下它是仅有的ADC并且影响所有传感器信号)，但是可以减小芯片面积并且因此降低制造成本。

例如，在其它实施例中，可以针对XMR传感器42和47提供单独的模数转换器。在这样的实施例中，例如在图4中，可以提供额外的模数转换器替代多路复用器420。这可以提供附加的功能安全性和/或可能在例如一些齿轮传动的一些高频应用中(例如，其中必须要测量高的旋转速度)是有利的。另一方面，为XMR传感器42和47提供单独的模数转换器可能增加所需的芯片面积。在另外其它的实施例中，可以在传感器之间共享如低通滤波器或放大器之类的其它元件。

接下来，参考图5，将对示例装置进行描述。图5的装置包括例如可以关于图1或关于图3或图4所描述的进行实施的磁场传感器设备53。磁场传感器设备53被放置为与极轮51相邻，极轮51与旋转轴50耦合。例如，旋转轴50可以耦合至汽车的车轮，而使得能够对车轮速度进行测量，或者可以与核心部分的转向柱耦合。然而，图5的装置的应用并不局限于汽车应用。在其它实施例中，可以使用在移动时生成调制的磁场的另一磁性设备(例如齿轮或线性磁性设备)来代替极轮51。

极轮51包括沿其圆周排列的多个磁体52。磁体52可以是永磁体或者例如可以是电磁体。磁体的数量和/或布置可以与图5中出于说明的目的所示出的一种数量和/或布置有所不同。

当轴50旋转并且因此极轮51旋转时，磁场传感器设备感受到调制的磁场。如之前所解释的，这可以被用于检测速度和/或方向。此外，磁场传感器设备53可以将两个不同的磁场传感器用于两个不同的范围以确定绝对场强度，这可以指示传感器设备53与极轮51之间的气隙。

传感器设备53的输出被送至控制器54。在汽车应用中，控制器54例如可以是车辆的电子控制单元(ECU)。根据所接收到的信号，控制器54可以控制一个或多个受控设备55。例如，在车轮速度感测应用的情况下，受控设备55可以包括防抱死制动***(ABS)的组件，或者在检测转向柱的旋转的情况下，受控设备55可以包括与车辆转向相关的设备。然而，这些应用仅是出于说明的目的而作为非限定性示例且并不应被理解为限定性的。

应当注意的是，以上所讨论的实施例仅用作示例而并不应被理解为限定性的。特别地，在仍然应用本文中所公开的基本技术的同时可能做出许多变化和改变。

Claims

1.一种磁场传感器设备，包括：

第一类型的第一磁场传感器，其被配置为输出第一传感器信号，所述第一传感器信号指示由所述第一磁场传感器检测到的磁场的磁场强度；

不同于所述第一类型的第二类型的第二磁场传感器，其被配置为输出第二传感器信号，所述第二传感器信号指示由所述第二磁场传感器检测到的所述磁场的磁场强度；

所述第一类型的第三磁场传感器；以及

传感器信号处理电路，所述信号处理电路被配置为：

当所述第一传感器信号指示所述磁场的所述强度在第一磁场强度范围内时，基于所述第一磁场传感器的所述第一传感器信号来确定所述磁场的所述磁场强度，并且当所述第二传感器信号指示所述磁场的所述强度在不同于所述第一磁场强度范围的第二磁场强度范围内时，基于所述第二磁场传感器的所述第二传感器信号来确定所述磁场的所述磁场强度；以及

输出所确定的所述磁场强度的指示，

其中所述传感器信号处理电路适于针对一致性而对来自所述第一磁场传感器和所述第二磁场传感器的所述输出信号进行检查，

所述传感器信号处理电路包括数字核心，所述数字核心对所确定的所述磁场强度进行编码，执行所述检查以指示故障或错误，并且输出用于偏移量补偿的偏移量校正值，

其中所述传感器信号处理电路适于从所述第一磁场传感器的所述输出信号获得速度信息或方向信息中的至少一项，并且

其中所述传感器信号处理电路适于从所述第三磁场传感器的输出信号获得速度信息或方向信息中的至少另外一项。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一磁场传感器包括XMR传感器。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述第二磁场传感器包括霍尔传感器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中所述第二范围包括大于所述第一范围的磁场强度值的磁场强度值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中所述传感器信号处理电路适于基于所述磁场强度来获得有关所述传感器设备与磁性元件之间的距离的信息。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述第一磁场传感器的敏感度方向基本上与所述第二磁场传感器的敏感度方向相同。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，进一步包括耦合至所述第一磁场传感器的输出的第一模数转换器，和耦合至所述第二磁场传感器的输出的第二模数转换器。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述第二模数转换器具有与所述第一模数转换器的分辨率不同的分辨率。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第二模数转换器的分辨率小于所述第一模数转换器的分辨率，和/或其中所述第二模数转换器的所述分辨率为4比特或更低。

10.一种装置，包括：

可移动磁性元件，以及

相邻于所述可移动磁性元件布置的磁场传感器设备，其中所述磁场传感器设备包括：

所述第一类型的第三磁场传感器；以及

传感器信号处理电路，其被配置为：

输出所确定的所述磁场强度的指示，所确定的所述磁场强度表示在所述磁场传感器设备和所述可移动磁性元件之间的间隙，

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述可移动磁性元件包括极轮、齿轮或线性磁性元件中的至少一个。

12.根据权利要求10或11所述的装置，进一步包括耦合至所述磁场传感器设备的输出的控制器，所述控制器适于基于所述磁场传感器设备的输出来控制至少一个受控设备。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述受控设备包括防抱死制动***设备或转向设备中的至少一个。

14.一种方法，包括：

接收第一传感器信号，所述第一传感器信号指示由第一类型的第一磁场传感器检测到的磁场的磁场强度；

接收第二传感器信号，所述第二传感器信号指示与所述第一类型不同的第二类型的第二磁场传感器检测到的磁场的磁场强度；

针对一致性而对来自所述第一磁场传感器和所述第二磁场传感器的信号进行检查以指示故障或错误；

当所述第一传感器信号指示所述磁场的所述强度在第一磁场强度范围内时，通过使用所述第一磁场传感器的所述第一传感器信号来确定所述磁场的所述磁场强度，并且当所述第二传感器信号指示所述磁场的所述强度在不同于所述第一磁场强度范围的第二磁场强度范围内时，通过使用所述第二磁场传感器的所述第二传感器信号来确定所述磁场的所述磁场强度；

输出所确定的所述磁场强度的指示，

其中所确定的所述磁场强度被编码；以及

输出用于偏移量补偿的偏移量校正值，

所述方法进一步包括：

从所述第一磁场传感器获得速度信息或方向信息中的至少一项；以及

从所述第一类型的第三磁场传感器的输出信号获得速度信息或方向信息中的至少另外一项。