磁场传感器制造技术

本发明专利技术涉及磁场传感器。本发明专利技术的实施例提供一种磁场传感器。所述磁场传感器包括至少四个XMR元件，所述XMR元件被连接在包括并联分支的全桥电路中。所述至少四个XMR元件是GMR或TMR元件（GMR=巨磁阻；TMR=隧道磁阻）。所述全桥电路的两个对角线XMR元件包括相同形状各向异性，其中所述全桥电路的同一分支中的XMR元件包括不同形状各向异性。

【技术实现步骤摘要】
磁场传感器本申请是分案申请，其母案申请的申请号是：201310137649.3，其母案申请的申请日是：2013年4月19日，其母案申请的专利技术名称是“磁场传感器”。
本专利技术的一些实施例涉及磁场传感器。本专利技术的另外一些实施例涉及鲁棒的GMR单电池（GMR=巨磁阻）。本专利技术的另外一些实施例涉及用于例如曲轴、凸轮轴、传动和ABS感测应用之类的轮速传感器的基于XMR技术的磁阻式传感器。
技术介绍
磁场传感器可以被用于多种应用，比如用于检测主体的位置、速度或加速度。在某些应用中，所述主体可以是附着到轴杆上的轮子，其中可以使用磁场传感器来检测轮子的旋转位置、角度、速度或加速度。
技术实现思路
本专利技术的一些实施例提供一种磁场传感器。所述磁场传感器包括至少四个XMR元件，所述XMR元件被连接在包括并联分支的全桥电路中。所述至少四个XMR元件是GMR或TMR元件（GMR=巨磁阻；TMR=隧道磁阻）。所述全桥电路的两个对角线XMR元件包括相同形状各向异性，其中所述全桥电路的同一分支中的XMR元件包括不同形状各向异性。本专利技术的另外一些实施例提供一种磁场传感器，其包括第一和第二供应端子以及至少两个分支。所述至少两个分支当中的第一分支包括第一和第二XMR元件的串联连接。所述至少两个分支当中的第二分支包括第三和第四XMR元件的串联连接。第一和第二分支并联连接在第一和第二供应端子之间，使得第一和第三XMR元件连接到第一供应端子，并且使得第二和第四XMR元件连接到第二供应端子。第一和第四XMR元件包括相同形状各向异性，其中第一和第二XMR元件包括不同形状各向异性，并且其中第三和第四XMR元件包括不同形状各向异性。所述XMR元件是GMR或TMR元件。本专利技术的另外一些实施例提供一种用于提供磁场传感器的传感器信号的方法，其中所述磁场传感器包括至少四个XMR元件，所述XMR元件被连接在包括并联分支的全桥电路中，其中所述全桥电路的两个对角线XMR元件包括相同形状各向异性，并且其中所述全桥电路的同一分支中的XMR元件包括不同形状各向异性。所述方法包括：检测所述全桥电路的桥信号，其中所述桥信号包括一个桥信号值序列；以及检测所述至少四个XMR传感器元件的其中之一的单元件信号，其中所述单元件信号包括一个单元件信号值序列。所述方法还包括：如果桥信号值处在预定义桥信号值范围内并且如果单元件信号值处在预定义单元件信号值范围内，则提供桥信号以作为传感器信号。本专利技术的一些实施例提供一种包括主体和至少四个XMR元件的系统。所述主体包括用于在该主体移动时实现周期性变化磁场的多个结构。所述至少四个XMR元件被连接在包括并联分支的全桥电路中。所述至少四个XMR元件是GMR或TMR元件。所述全桥电路的两个对角线XMR元件包括相同形状各向异性，其中所述全桥电路的同一分支中的XMR元件包括不同形状各向异性。所述至少四个XMR元件被设置成邻近主体，并且被配置成在主体移动时检测所述周期性变化磁场的分量。附图说明这里将参照附图描述本专利技术的实施例。图1示出了根据本专利技术的一个实施例的磁场传感器的方框图。图2a示出了包括作为外部磁场的平面内分量的磁通量密度的函数的第一形状各向异性的XMR元件的电阻的曲线图。图2b示出了包括作为外部磁场的所述平面内分量的磁通量密度的函数的第二形状各向异性的XMR元件的电阻的曲线图。图3示出了作为外部磁场的所述平面内分量的函数的存在于磁场传感器的第一和第二桥端子之间的桥信号的曲线图。图4示出了根据本专利技术的一个实施例的用于提供磁场传感器的传感器信号的方法的流程图。图5示出了根据本专利技术的另一个实施例的用于提供磁场传感器的传感器信号的方法的流程图。图6示出了根据本专利技术的一个实施例的系统的示意图。图7示出了根据本专利技术的另一个实施例的系统的示意图。在下面的描述中，用相同的或等效的附图标记标示出具有相同或等效功能的相同或等效元件。具体实施方式在下面的描述中阐述了许多细节以便提供对于本专利技术的实施例的更加透彻的解释。但是本领域技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节的情况下实践本专利技术的实施例。在其它示例中，为了避免模糊本专利技术的实施例，以方框图的形式示出了众所周知的结构和器件而不是详细示出。此外，除非明确地另行声明，否则可以把下文中描述的不同实施例的特征彼此组合。图1示出了根据本专利技术的一个实施例的磁场传感器100的方框图。磁场传感器100包括至少四个XMR元件102_1到102_n（n≥4），所述XMR元件被连接在包括并联分支106_1到106_m的全桥电路104中，其中所述至少四个XMR元件102_1到102_n（n≥4）是GMR或TMR元件（GMR=巨磁阻；TMR=隧道磁阻）。全桥电路104的两个对角线XMR元件包括相同形状各向异性，其中全桥电路104的同一分支106_1到106_m中的XMR元件包括不同形状各向异性。在一些实施例中，XMR元件可以是指GMR元件或TMR元件或者二者的组合。图1中所示的磁场传感器100例如包括四个XMR元件102_1到102_n（n=4），所述XMR元件被连接在包括两个并联分支106_1到106_m（m=2）的全桥电路104中。所述两个分支106_1到106_m（m=2）当中的第一分支106_1可以包括所述四个XMR元件102_1到102_n（n=4）当中的第一和第二XMR元件102_1和102_2的串联连接，其中所述两个分支106_1到106_m（m=2）当中的第二分支106_2可以包括所述四个XMR元件102_1到102_n（n=4）当中的第三和第四XMR元件102_3和102_4的串联连接。当然，磁场传感器100可以包括n个XMR元件102_1到102_n，其中所述XMR元件被连接在包括m个并联分支106_1到106_m的全桥电路104中，其中n是大于或等于4的自然数（n≥4），其中m是大于或等于2的自然数（m≥2）。在一些实施例中，并联分支106_1到106_m的数目m可以等于XMR元件102_1到102_n的数目除以2（m=n/2），从而全桥电路104的每一个分支包括两个XMR元件。如图1中所示，并联分支106_1到106_m（m=2）可以被并联连接在全桥电路104的第一和第二供应端子110_1和110_2之间。此外，全桥电路104的并联分支106_1到106_m（m=2）可以包括连接在XMR元件102_1到102_n（n=4）之间的桥端子108_1到108_m（m=2）。换句话说，磁场传感器100可以包括第一和第二供应端子110_1和110_2以及至少两个分支106_1到106_m（m≥2）。所述至少两个分支106_1到106_m（m≥2）当中的第一分支106_1可以包括第一和第二XMR元件102_1和102_2的串联连接。所述至少两个分支106_1到106_m（m≥2）当中的第二分支106_2可以包括第三和第四XMR元件102_3和102_4的串联连接。第一和第二分支106_1和106_2可以被并联连接在第一和第二供应端子110_1和110_2之间，使得第一和第三XMR元件102_1和102_3连接到第一供应端子110_1，并且使得第二和第四XMR元件102_2和102_4连接到第二供应端子110_2。第一和第四XM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供磁场传感器的传感器信号的方法，其中，所述磁场传感器包括至少四个XMR元件，所述XMR元件被连接在包括并联分支的全桥电路中，其中所述全桥电路的两个对角线XMR元件包括相同形状各向异性，并且其中所述全桥电路的同一分支中的XMR元件包括不同形状各向异性，其中所述方法包括：检测所述全桥电路的桥信号，其中所述桥信号包括一个桥信号值序列；检测所述至少四个XMR传感器元件当中的一个的单元件信号，其中所述单元件信号包括一个单元件信号值序列；以及如果桥信号值处在预定义桥信号值范围内并且如果单元件信号值处在预定义单元件信号值范围内，则提供所述桥信号以作为传感器信号。

【技术特征摘要】
2012.04.20 US 13/4517371.一种用于提供磁场传感器的传感器信号的方法，其中，所述磁场传感器包括至少四个XMR元件，所述XMR元件被连接在包括并联分支的全桥电路中，其中所述全桥电路的对角线中的两个XMR元件具有相同的形状各向异性，并且其中所述全桥电路的同一分支中的XMR元件具有不同的形状各向异性，其中所述方法包括：检测所述全桥电路的桥信号，其中所述桥信号包括一个桥信号值序列；检测所述至少四个XMR元件当中的一个的单元件信号，其中所述单元件信号包括一个单元件信号值序列；以及如果桥信号值处在预定义桥信号值范围内并且如果单元件信号值处在预定义单元件信号值范围内，则提供所述桥信号以作为传感器信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述全桥电路的两个XMR元件包括定义第一形状各向异性的第一长宽比，并且其中所述全桥电路的另外两个XMR元件包括定义第二形状各向异性的第二长宽比，其中第二长宽比是第一长宽比的1/5到2/3...

【专利技术属性】
技术研发人员：W拉贝格，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE