传感器装置及其制造方法和用于求取沿至少一个空间方向的磁场的场强的方法制造方法及图纸

技术编号:13905057 阅读:162 留言:0更新日期:2016-10-26 05:54
本发明专利技术涉及一种传感器装置,其具有:布置在至少一个承载面(16)上的至少一个磁芯(10),所述至少一个磁芯包括至少一种软磁材料(12),并且对于所述至少一个磁芯(10)能够分别限定一个中间纵向平面(18),所述中间纵向平面垂直于所述承载面(16)地定向并且将相应的磁芯(10)分为具有相同质量的两个半部,其中,在所述至少一个磁芯(10)上、环绕所述至少一个磁芯(10)和/或与所述至少一个磁芯(10)相邻地布置有至少一个线圈,其中,所述至少一个磁芯(10)在其内部具有部分区域,借助于所述部分区域能够有针对性地局部控制相应磁芯(10)再磁化的开始,其方式是,提高为了使磁畴壁传播而要施加的驱动能量。同样,本发明专利技术涉及一种用于具有至少一个磁芯(10)的传感器装置的制造方法。此外,本发明专利技术涉及一种用于求取沿至少一个空间方向的磁场的场强的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种传感器装置。同样,本专利技术涉及一种用于具有至少一个磁芯的传感器装置的制造方法。此外,本专利技术涉及一种用于求取沿至少一个空间方向的磁场的场强的方法。
技术介绍
在文献DE 10 2009 047 624 A1中描述一种用于测量磁场的磁场传感器。这些磁场传感器具有由软磁材料制成的至少一个磁芯,该磁芯沿纵轴线延伸。在文献DE 10 2009 047 624 A1中描述的磁芯实施为关于其相应纵轴线轴对称。此外,这些磁芯可以具有弯曲的表面、尤其倒圆角(abgerundet)的端区段,和/或突出的或缩细的中间区段。
技术实现思路
本专利技术实现一种具有权利要求1的特征的传感器装置、具有权利要求12的特征的用于具有至少一个磁芯的传感器装置的制造方法以及具有权利要求15的特征的用于求取沿至少一个空间方向的磁场的场强的方法。专利技术优点:本专利技术实现一种无噪音地确定借助传感器装置要测量的值,如例如沿至少一个空间方向的磁场的场强,其方式是,改善用于此的至少一个磁芯的磁均匀性(例如改变其几何形状和/或引入至少一种外部材料)。为此,本专利技术实现如下磁芯:所述磁芯在其内部具有部分区域,借助于所述部分区域可有针对性地局部控制/触发相应磁芯的再磁化的开始。所述部分区域相比于邻接的相邻部分区域具有提高或降低的(磁)流密度,从而在能量上有利于磁畴壁的传播/散开到所述区域上。借助于根据本专利技术的磁芯的有利的构造,在其内部出现的磁流是如此“可控的”,使得为了使磁畴壁传播
而要施加的驱动力/驱动能量提高。因此,例如钉扎作用(Pinningeffekt)(例如在干扰位置上)显得不太重要,这导致较低的噪声。借助于相应磁芯的(改善的)磁均匀性可实现的小的噪声既不需要相对于现有技术提高的电流消耗或能量消耗也不需要较长的测量时间。有利地,对于所述至少一个磁芯能够分别限定一个中间纵向平面,所述中间纵向平面垂直于所述承载面地定向并且将相应的磁芯分为具有相同质量的两个半部,其中,所述至少一个磁芯构造为在其内部具有至少一个留空、具有关于其中间纵向平面不对称的形状和/或具有关于其中间纵向平面不对称的磁均匀性。在所有在此描述的情况中,相应磁芯在其内部具有部分区域,借助于所述部分区域可更有针对性地局部控制/触发相应磁芯的再磁化的开始。因此,所有在此描述的实施方式实现为了使磁畴壁传播而要施加的驱动力/驱动能量的提高。在传感器装置的一种有利的实施方式中,在其内部具有至少一个留空的所述至少一个磁芯构造为关于其中间纵向平面对称、和/或关于其垂直于其中间纵向平面和其承载面延伸的并且将相应的磁芯分为具有相同质量的两个另外的半部的中间横向平面不对称。所述芯几何结构实现磁流在磁芯内部的巧妙的偏转,这显著降低在借助于传感器装置测量的值上在传感器装置中应用磁芯的情况下出现的噪声。对此替代地,在其内部具有至少一个留空的所述至少一个磁芯构造为关于其中间纵向平面不对称和/或关于其重心点对称。借助于所述至少一个磁芯的这样的构造也可以确保在上述段落中描述的优点。在另一有利的实施方式中,具有关于其中间纵向平面不对称的形状的所述至少一个磁芯构造为具有至少一个突出的区段和/或具有在相应的磁芯的至少一个外面上的至少一个缩回(zurückversetzt)的区段。如以下更准确地实施的那样,在至少一个突出的区段和/或至少一个缩回的区段上分别出现如下部分区域:在所述部分区域中磁流相比于在其紧邻的环境中存在的磁流提高或降低。这有利于在相应磁芯的内部磁畴根据可再复现的传播模式传播,并且因此导致磁芯再磁化的更有针对性的触发。例如,具有关于其中间纵向平面不对称的形状的所述至少一个磁芯可以构造为关于其中间横向平面对称。然而对此替代地,具有关于其中间纵
向平面不对称的形状的所述至少一个磁芯也可以构造为关于其重心点对称。两种实施方式能实现有利的部分区域:借助于所述部分区域可更有针对性地触发相应磁芯的再磁化。在另一有利的实施方式中,具有关于其中间纵向平面不对称的磁均匀性的所述至少一个磁芯除了所述软磁材料之外还包括至少一种降低饱和磁化的材料。所述至少一种降低饱和磁化的材料可以是例如二氧化硅和/或氮化硅。因此,成本有利的并且可容易处理的材料可用于在此描述的实施方式的构造。作为替代或作为补充,具有关于其中间纵向平面不对称的磁均匀性的所述至少一个磁芯除了所述软磁材料之外还可以包括至少一种提高饱和磁化的材料。在所述情况下,多种成本有利的并且可容易处理的材料也可用于至少一种提高饱和磁化的材料。因此,在所述实施方式中也可容易并且成本有利地制造所述至少一个磁芯。优选地,具有关于其中间纵向平面不对称的磁均匀性的所述至少一个磁芯也具有关于其中间横向平面不对称的磁均匀性和/或关于其重心点对称的磁均匀性。因此,确保在至少一个磁芯的构造中大的设计自由度。优选地,传感器装置是磁力计部件、磁力计、罗盘部件或罗盘。因此可多方面地应用所述传感器装置。然而应指出,传感器装置的可构造性不限于在此列举的例子。用于具有至少一个磁芯的传感器装置的相应制造方法也确保前述优点。所述制造方法可根据传感器装置的上述实施方式来扩展。此外,用于求取沿至少一个空间方向的磁场的场强的对应方法的执行也实现上述优点。用于求取沿至少一个空间方向的磁场的场强的方法也可相应于传感器装置的上述实施方式来扩展。附图说明以下根据附图阐明本专利技术的另外的特征和优点。附图示出:图1至11:传感器装置的实施方式的部分区域的示意性横截面;图12:用于阐明用于具有至少一个磁芯的传感器装置的制造方法的一种实施方式的流程图;以及图13:用于阐明用于求取沿至少一个空间方向的磁场的场强的方法的一种实施方式的流程图。具体实施方式图1至11示出传感器装置的实施方式的部分区域的示意性横截面。借助于图1至11示意性复述的传感器装置分别具有至少一个磁芯10。每一个传感器装置的至少一个磁芯10包括至少一种软磁材料12。至少一种软磁材料12可以是例如NiFe。然而应指出,多种材料可用作所述至少一种软磁材料12。每一个磁芯10也具有至少一个外面14。(至少一个外面14可理解为相应磁芯10的向外指向的边界面)。图1至11分别示出相应传感器装置的磁芯10的横截面。例如该横截面在此平行于承载面16地延伸,在所述承载面上布置/构造有相应的磁芯10。(因此,所述至少一个外面14至少部分面地接触承载面16)。承载面16可以是例如衬底表面、尤其是半导体衬底的表面。应指出,在图1至11中仅仅一个磁芯10的显示不将相应传感器装置限于具有仅仅一个磁芯10的配备。在图1至11中示意性复述的传感器装置中的每一个可以具有至少两个磁芯10。对于图1至11中的每一个磁芯10可限定一个中间纵向平面18,所述中间纵向平面垂直于承载面16地定向并且将相应磁芯10分为具有相同质量的两个半部。附加地,对于图1至11中的磁芯10中的每一个,能够分别限定一个垂直于其中间纵向平面18和其承载面16延伸的并且将相应磁芯分为具有相同质量的两个另外的半部的中间横向平面20。优选地,中间纵向平面18的位于相应磁芯10的至少一个外面14之内的面积(显著)大于中间横向平面20的位于相应磁芯10的至少一个外面14之内的面积。优选地,在本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种传感器装置,其具有:布置在至少一个承载面(16)上的至少一个磁芯(10),所述至少一个磁芯包括至少一种软磁材料(12),其中,在所述至少一个磁芯(10)上、环绕所述至少一个磁芯(10)和/或与所述至少一个磁芯(10)相邻地布置有至少一个线圈,其特征在于,所述至少一个磁芯(10)在其内部具有部分区域,借助于所述部分区域能够有针对性地局部控制相应磁芯(10)再磁化的开始,其方式是,提高为了使磁畴壁传播而要施加的驱动能量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.25 DE 102014203317.91.一种传感器装置,其具有:布置在至少一个承载面(16)上的至少一个磁芯(10),所述至少一个磁芯包括至少一种软磁材料(12),其中,在所述至少一个磁芯(10)上、环绕所述至少一个磁芯(10)和/或与所述至少一个磁芯(10)相邻地布置有至少一个线圈,其特征在于,所述至少一个磁芯(10)在其内部具有部分区域,借助于所述部分区域能够有针对性地局部控制相应磁芯(10)再磁化的开始,其方式是,提高为了使磁畴壁传播而要施加的驱动能量。2.根据权利要求1所述的传感器装置,其中,对于所述至少一个磁芯(10)能够分别限定一个中间纵向平面(18),所述中间纵向平面垂直于所述承载面(16)地定向并且将相应的磁芯(10)分为具有相同质量的两个半部,其中,所述至少一个磁芯(10)构造为在其内部具有至少一个留空(28)、具有关于其中间纵向平面(18)不对称的形状和/或具有关于其中间纵向平面(18)不对称的磁均匀性。3.根据权利要求1或2所述的传感器装置,其中,在其内部具有至少一个留空(28)的所述至少一个磁芯(10)构造为关于其中间纵向平面(18)对称、和/或关于其垂直于其中间纵向平面(18)和其承载面(16)延伸的并且将相应的磁芯(10)分为具有相同质量的两个另外的半部的中间横向平面(20)不对称。4.根据权利要求1或2所述的传感器装置,其中,在其内部具有至少一个留空(28)的所述至少一个磁芯(10)构造为关于其中间纵向平面(18)不对称和/或关于其重心(S)点对称。5.根据以上权利要求中任一项所述的传感器装置,其中,具有关于中间纵向平面(18)不对称的形状的所述至少一个磁芯(10)构造为在相应的磁芯(10)的至少一个外面(14)上具有至少一个突出的区段(34)和/
\t或具有至少一个缩回的区段(36)。6.根据权利要求5所述的传感器装置,其中,具有关于中间纵向平面(18)不对称的形状的所述至少一个磁芯(10)构造为关于其中间横向平面(20)对称。7.根据权利要求5所述的传感器装置,其中,具有关于中间纵向平面(18)不对称的形状的所述至少一个磁芯(10)构造为关于其重心(S)点对称。8.根据以上权利要求中任一项所述的传感器装置,其中,具有关于中间纵向平面(18)不对称的磁均匀性的所述至少一个磁芯(10)除了所述软磁材料(12)之外还包括至少一种降低饱和磁化的材料(40)。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·赖兴巴赫S·真科尔R·埃克施泰因C·保陶克A·布赖特林A·丹嫩贝格F·沙茨
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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