磁阻裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及磁阻裝置。磁阻裝置能夠包括第一和第二傳感器。第一和第二傳感器中的每個傳感器能夠被配置為感測第一磁場分量和第二磁場分量。第一磁場分量和第二磁場分量可彼此正交。由第一和/或第二傳感器生成的信號能夠被用于確定磁場分量的局部或全局差異。第一和/或第二傳感器能夠各自包括四個磁阻傳感器，所述四個磁阻傳感器能夠以惠斯通電橋配置連接。另外，磁阻裝置能夠包括磁體，該磁體在其中形成有的腔，其中腔的尺寸被配置為減少在腔附近和/或在腔內的磁場的磁場條件。
【專利說明】
磁阻裝置
技術領域
[0001]本文中描述的實施例一般地涉及磁阻裝置，包括磁阻傳感器。
【背景技術】
[0002]磁阻裝置可基于一種或多種磁阻技術一一包括例如隧道磁阻(TMR)、巨磁阻(GMR)、各向異性磁阻(AMR)和/或如(一個或多個)相關領域技術人員將會理解的一種或多種其它磁阻技術一一其可被統稱為xMR技術。能夠使用各種電氣接觸配置對磁阻技術進行配置，例如平面內電流(CIP)配置或垂直平面電流(CPP)配置。在CIP配置中，電流平行于設置在磁阻裝置的同一側上的電接觸器之間的磁阻裝置的層系統而流動，而在CPP配置中，電流垂直于設置在磁阻裝置的相對側的電接觸器之間的層系統而流動。
【附圖說明】
[0003]被合并在本文中并且形成本說明書的一部分的附圖圖示本公開的實施例，并且與描述一起，還用于解釋實施例的原理并且使有關領域技術人員能夠制作和使用實施例。
[0004]圖1圖示根據本公開的示例性實施例的磁阻裝置。
[0005]圖2A圖示根據本公開的示例性實施例的磁阻裝置的示例性操作。
[0006]圖2B和2C圖示根據本公開的示例性實施例的磁阻裝置的傳感器生成的示例信號。
[0007]圖3-7圖示根據本公開的示例性實施例的磁阻裝置。
[0008]圖8圖示由根據本公開的示例性實施例的磁體定義的腔的底部的平面圖。
[0009]將參照附圖描述本公開的示例性實施例。其中元件首次出現的附圖通常由對應標號中的(一個或多個)最左邊數字指示。
【具體實施方式】
[0010]在下面的描述中，闡述許多特定細節以便提供對本公開的實施例的徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言將顯而易見的是，可在沒有這些特定細節的情況下實踐實施例(包括結構、系統和方法)O本文中的描述和表示是由本領域的有經驗和熟練的技術人員使用來最有效地將他們的工作的實質傳達給本領域其他技術人員的常見方式。在其它實例中，公知方法、程序、部件和電路未被詳細地描述以避免不必要地使本公開的實施例模糊。
[0011]磁阻裝置能夠被用于旋轉方向和/或旋轉速度確定。圖1圖示根據本公開的示例性實施例的磁阻裝置100。磁阻裝置100能夠包括設置在第一磁體130.1和第二磁體130.2之間的磁阻傳感器組件110。在示例性實施例中，磁阻傳感器組件110包括第一傳感器115和第二傳感器120。傳感器115和120能夠各自包括處理器電路，該處理器電路被配置為檢測或感測一個或多個磁場分量并且響應于檢測/感測到的(一個或多個)磁場分量生成一個或多個信號。第一傳感器115和第二傳感器120能夠在例如X方向上間隔開距離109。距離109能夠被稱為“傳感器間距”，并且能夠是I至3 mm的范圍中的距離(例如2 mm)或如相關領域普通技術人員將會理解的另一距離。在該示例中，傳感器115和120能夠位于X-Y平面內，X-Y平面能夠被稱為感測平面或感測區域。更具體地講，第一感測區域是感測平面(例如，X-Y平面)的其中布置傳感器115的部分。類似地，可定義其中布置傳感器120的第二感測區域。為了該討論的目的，感測平面能夠指代傳感器115和/或120的物理位置(例如，X-Y平面)，和/或能夠定義包含傳感器115和/或120對其敏感并且因此被配置為感測的一個或多個磁場分量的平面。例如，在一些實施例中，傳感器115和120被配置為感測在X方向和Z方向上延伸的磁場分量，并且感測平面能夠是X-Z平面，并且相應感測區域將會是X-Z平面的一部分。
[0012]磁阻傳感器組件110能夠包括一個或多個引線135，所述一個或多個引線135被配置為將磁阻傳感器組件110通信地耦合到一個或多個評估裝置(未示出)。(一個或多個)評估裝置能夠包括:存儲器，存儲數據和/或指令;和處理器電路，被配置為處理由第一傳感器115和/或第二傳感器120生成和/或從第一傳感器115和/或第二傳感器120接收的一個或多個信號。該信號能夠對應于感測到的磁場分量和/或這種磁場分量的變化。處理器電路還能夠被配置為基于(一個或多個)處理的信號確定指示物體(indicator ob ject)105(以下更詳細地討論)的旋轉方向和/或旋轉速度。磁阻裝置100能夠包括一個或多個評估裝置，所述一個或多個評估裝置被配置為處理一個或多個信號并且執行本文中討論的一個或多個確定。
[0013]來自第一傳感器115和第二傳感器120的信號能夠被用于確定由第一傳感器115和第二傳感器120感測到的磁場分量之間的一個或多個磁場差異。在這些示例中，磁場差異能夠被稱為“全局差異”。
[0014]另外，在其中第一傳感器115包括兩個或更多個磁阻傳感器的示例性實施例中，來自第一傳感器115的信號能夠被用于確定由第一感測區域內的兩個(或更多個)磁阻傳感器分別感測到的兩個(或更多個)磁場分量之間的磁場差異。類似地，來自第二傳感器120的信號能夠被用于確定由第二感測區域內的第二傳感器120的兩個(或更多個)磁阻傳感器感測到的兩個(或更多個)磁場分量之間的磁場差異。在這些示例中，磁場差異能夠被稱為“局部差異” O
[0015]磁體130能夠是被配置為生成磁場H的后偏置磁體，磁場H能夠由被布置為與磁阻裝置100相鄰并且與磁阻裝置100間隔開的指示物體105定義和/或影響。磁體130能夠在Z方向上延伸的磁化方向112上被磁化。然而，一個或多個磁體130能夠在另一方向上被磁化，如相關領域普通技術人員將會理解的那樣。
[0016]第一傳感器115和第二傳感器120能夠包括一個或多個磁阻傳感器，所述一個或多個磁阻傳感器被配置為感測一個或多個磁場的一個或多個磁場分量(包括(一個或多個)磁場分量的變化)。以下參照圖2A-5更詳細地描述磁阻傳感器。第一傳感器115和/或第二傳感器120能夠被配置為感測磁場H的第一磁場分量和第二磁場分量。
[0017]第一磁場分量能夠與第二磁場分量正交(或基本上與第二磁場分量正交)。例如，第一磁場分量能夠在X方向上延伸，并且第二磁場分量能夠在Z方向上延伸，Z方向與X方向正交。在該示例中，第一磁場分量能夠被稱為Hx，并且第二磁場分量能夠被稱為Hz。在其它實施例中，第一磁場分量和第二磁場分量能夠在其它方向上延伸，如相關領域普通技術人員將會理解的那樣。也就是說，第一傳感器115和第二傳感器120能夠各自被配置為感測分別在兩個或更多個其它方向上延伸的兩個或更多個不同(有角度地偏移)的磁場分量。
[0018]在操作中，第一磁場分量Hx能夠基本上平行于指示物體105的相對方向通過，而第二磁場分量Hz能夠基本上垂直于指不物體105的相對方向并且在第一傳感器115和第二傳感器120的方向上通過。
[0019]指示物體105能夠是具有伸出的齒和凹進的凹入部分(例如，空隙)的齒形輪或齒輪，并且被配置為定義和/或影響由磁體130生成的磁場。在操作中，指示物體105能夠沿著方向107移動，從而齒在方向107上通過磁阻裝置100。要理解的是，移動可以是線性移動和/或旋轉移動。在示例性實施例中，方向107沿著(或基本上沿著)X方向延伸。
[0020]指示物體105能夠被磁化并且被配置為生成除了由磁體130生成的磁場之外的磁場。在這些示例中，指示物體105能夠包括磁化極(例如，北極和南極)，磁化極生成具有一個或多個磁場分量的一個或多個磁場。
[0021]指示物體105能夠是具有磁化極的極輪或極條，其中極輪/條代表布置為彼此接近的周期永久磁化結構的磁北極和南極。
[0022]為了該討論的目的，將使用被配置為齒形輪或齒輪的指示物體105描述磁阻裝置的操作。因此，指示物體105將被稱為齒形輪105。然而，指示物體105不限于齒形輪或齒輪配置。本文中描述的各種實施例能夠替代地使用極輪或極條配置或者其它指示物體配置，如相關領域普通技術人員將會理解的那樣。
[0023]磁阻裝置100能夠包括設置在第一磁體130.1和第二磁體130.2之間(例如，由第一磁體130.1和第二磁體130.2夾在中間)的傳感器組件110。在示例性實施例中，磁阻裝置100被垂直地布置在X-Z平面中，從而傳感器組件110在Y方向上被設置在第一磁體130.1和第二磁體130.2之間。在這種配置中，磁阻裝置100能夠在Z方向上與齒形輪105相鄰并且與齒形輪105間隔開。磁阻裝置100能夠與齒形輪105間隔開例如0.1至5 mm、0.5至2 mm的范圍內的距離或者另一距離，如相關領域普通技術人員將會理解的那樣。
[0024]將參照圖2A-2C描述磁阻裝置100和齒形輪105的示例性操作。
[0025]圖2A圖示根據本公開的示例性實施例的磁阻裝置100的示例性操作。圖2B和2C圖示由根據本公開的示例性實施例的第一傳感器115和/或第二傳感器120生成的示例信號。該示例信號能夠基于由第一傳感器115和/或第二傳感器120感測到的第一磁場分量和第二磁場分量。
[0026]在操作中，齒形輪105沿著X方向(例如，如齒形輪105上方的箭頭所指示的圖2A中的向左方向)旋轉并且通過磁阻裝置100的傳感器115和/或120。齒形輪105的齒定義和/或影響由磁體130生成的磁場分量，和/或齒形輪105的磁極生成磁場分量。在這些不例中，磁場分量包括在相鄰的北極和南極之間延伸的磁場分量(例如，磁場分量Hx)和從磁極的中心沿著磁極向內或向外延伸的磁場分量(例如，磁場分量Hz)。
[0027]當齒形輪105的齒行進經過傳感器115/120時，傳感器115和/或120能夠被配置為使用一個或多個磁阻傳感器感測磁場分量Hx的變化和磁場分量Hz的變化。例如，傳感器115和120能夠各自包括四個磁阻傳感器一一被配置為感測磁場分量Hx的變化的兩個磁阻傳感器(例如，Xl和X2)以及被配置為感測磁場分量Hz的變化的兩個磁阻傳感器(例如，Zl和Z2)。在這個示例中，傳感器115和120能夠各自被稱為四重磁阻傳感器。
[0028]圖2B圖示由被配置為感測磁場分量Hx的變化的磁阻傳感器生成的信號220。例如，信號的上升沿對應于在其中齒形輪105通過傳感器115/120的方向上從北極向相鄰的南極延伸的磁場分量，并且信號的下降沿對應于在其中齒形輪105通過傳感器115/120的相反方向上從北極向相鄰的南極延伸的磁場分量。
[0029]圖2C圖示由被配置為感測磁場分量Hz的變化的磁阻傳感器生成的信號240。例如，信號的上升沿對應于從齒形輪1 5的北極的中心朝著例如磁阻傳感器ZI向外延伸的磁場分量，并且信號的下降沿對應于向齒形輪105的南極的中心向內并且遠離例如磁阻傳感器Zl延伸的磁場分量。
[0030]圖3圖示根據本公開的示例性實施例的磁阻裝置300。
[0031]磁阻裝置300能夠包括彼此電氣連接的傳感器115和120。在示例性實施例中，傳感器115包括四個磁阻傳感器115.1至115.4，并且傳感器120包括四個磁阻傳感器120.1至120.4。傳感器115和120不限于各自具有四個磁阻傳感器，并且傳感器115和/或傳感器120能夠具有不同數量的磁阻傳感器，如相關領域技術人員將會理解的那樣。磁阻傳感器115.1至115.4和/或磁阻傳感器120.1至120.4能夠以惠斯通電橋配置電氣連接。
[0032]磁阻傳感器115.1和115.2能夠被配置為感測第一磁場分量，并且磁阻傳感器115.3和115.4被配置為感測不同于第一磁場分量的第二磁場分量。例如，磁阻傳感器115.1和115.2能夠被配置為感測磁場分量Hx，并且磁阻傳感器115.3和115.4能夠被配置為感測磁場分量Hz。
[0033]磁阻傳感器115.1能夠被配置為感測關于正X方向的磁場分量Hx(例如，+Hx)，并且磁阻傳感器115.2能夠被配置為感測關于負X方向的磁場分量Hx (例如，-Hx)。例如，磁阻傳感器115.1的電阻能夠隨著磁場分量Hx增加而增加，并且磁阻傳感器115.2的電阻能夠隨著磁場分量Hx增加而減小。在這個示例中，由磁阻傳感器115.1響應于磁場分量Hx而生成的信號能夠增加，而由磁阻傳感器115.2響應于磁場分量Hx而生成的信號能夠減小。換句話說，類似于本領域普通技術人員已知的正溫度系數和負溫度系數，由磁阻傳感器115.1生成的信號具有正磁場系數，而磁阻傳感器115.2具有負磁場系數。由具有正磁場系數的磁阻傳感器115.1和具有負磁場系數的磁阻傳感器115.2生成的信號的這種關系可在本公開中被稱為由磁阻傳感器115.1和115.2生成的信號的相反關系。
[0034]類似地，磁阻傳感器115.3能夠被配置為感測關于正Z方向的磁場分量Hz(例如，+Hz)，并且磁阻傳感器115.4能夠被配置為感測關于負Z方向的磁場分量Hz(例如，-Hz)。例如，磁阻傳感器115.3的電阻能夠隨著磁場分量Hz增加而增加，并且磁阻傳感器115.4的電阻能夠隨著磁場分量Hz增加而減小。在這個示例中，由磁阻傳感器115.3響應于磁場分量Hz而生成的信號能夠增加，而由磁阻傳感器115.4響應于磁場分量Hz而生成的信號能夠減小。換句話說，磁阻傳感器115.3具有正磁場系數，而磁阻傳感器115.4具有負磁場系數。如以前一樣，由磁阻傳感器115.3和115.4生成的信號的這種關系可在本公開中被稱為相反關系。
[0035]在這些配置中，由磁阻傳感器115.1和115.2生成的信號能夠被用于基于第一感測區域內的+Hx和-Hx確定磁場分量Hx的“局部”磁場差異。由磁阻傳感器115.3和115.4生成的信號能夠被用于基于第一感測區域內的+Hz和-Hz確定磁場分量Hz的“局部”磁場差異。
[0036]由磁阻傳感器120.1至120.4生成的信號能夠被類似地用于確定第二感測區域內的“局部”磁場差異。例如，磁阻傳感器120.1能夠被配置為感測關于正X方向的磁場分量Hx(例如，+Hx)，并且磁阻傳感器120.2能夠被配置為感測關于負X方向的磁場分量Hz(例如，-Hx)。在第二感測區域內，磁阻傳感器120.3能夠被配置為感測關于正Z方向的磁場分量Hz(例如，+Hz)，并且磁阻傳感器120.4能夠被配置為感測關于負Z方向的磁場分量Hz (例如，-Hz)。在這些配置中，由磁阻傳感器120.1和120.2生成的信號能夠被用于基于+Hx和-Hx確定磁場分量Hx的“局部”磁場差異，并且由磁阻傳感器120.3和120.4生成的信號能夠被用于基于第二感測區域中的+Hz和-Hz兩者確定磁場分量Hz的“局部”磁場差異。
[0037]在這些示例中，由磁阻傳感器115.1至115.4生成的信號能夠被用于確定在第一傳感器115處的“局部”磁場差異，并且由磁阻傳感器120.1至120.4生成的信號能夠被用于確定在第二傳感器120處的其它“局部”磁場差異。另外，由第一傳感器115和第二傳感器120生成的信號能夠被用于確定由第一傳感器115感測到的磁場分量和由第二傳感器120感測到的磁場分量之間的“全局”差異。
[0038]磁阻裝置300能夠包括一個或多個評估裝置(未示出)，所述一個或多個評估裝置連接到磁阻裝置300的引線(例如，Z+、Z-、X+、X_)并且被配置為處理由磁阻傳感器115.1至115.4和/或120.1至120.4中的一個或多個磁阻傳感器生成的一個或多個信號。(一個或多個)評估裝置能夠包括:存儲器，存儲數據和/或指令;和處理器電路，被配置為處理由磁阻傳感器115.1至115.4和/或120.1至120.4中的一個或多個磁阻傳感器生成的一個或多個信號。處理器電路還能夠被配置為基于(一個或多個)處理的信號確定指示物體105的旋轉方向和/或旋轉速度，和/或基于由磁阻傳感器115.1至115.4和/或120.1至120.4生成的信號確定一個或多個“局部”和/或“全局”差異。
[0039]圖4圖示根據本公開的示例性實施例的磁阻裝置400。
[0040]磁阻裝置400能夠包括彼此電氣連接的傳感器115和120。傳感器115能夠包括四個磁阻傳感器115.1至115.4，并且傳感器120能夠包括四個磁阻傳感器120.1至120.4。傳感器115和120不限于各自具有四個磁阻傳感器，并且傳感器115和/或傳感器120能夠具有不同數量的磁阻傳感器，如相關領域技術人員將會理解的那樣。磁阻傳感器115.1至115.4和/或磁阻傳感器120.1至120.4能夠以惠斯通電橋配置電氣連接。
[0041]磁阻傳感器115.1和115.2能夠被配置為感測第一磁場分量，并且磁阻傳感器115.3和115.4能夠被配置為感測不同于第一磁場分量的第二磁場分量。例如，磁阻傳感器115.1和115.2能夠被配置為感測磁場分量Hx，并且磁阻傳感器115.3和115.4能夠被配置為感測磁場分量Hz。
[0042]磁阻傳感器115.1和115.2能夠被配置為感測關于正X方向的磁場分量Hx(例如，+Hx)，并且磁阻傳感器115.3和115.4能夠被配置為感測關于正Z方向的磁場分量Hz (例如，+Hz) ο例如，磁阻傳感器115.1的電阻能夠隨著磁場分量Hx增加而增加，并且磁阻傳感器115.2的電阻能夠隨著磁場分量Hx增加而增加。在這個示例中，由磁阻傳感器115.1響應于磁場分量Hx而生成的信號能夠增加，并且由磁阻傳感器115.2響應于磁場分量Hx而生成的信號也能夠增加。類似地，磁阻傳感器115.3的電阻能夠隨著磁場分量Hz增加而增加，并且磁阻傳感器115.4的電阻能夠隨著磁場分量Hz增加而增加。在這個示例中，由磁阻傳感器115.3響應于磁場分量Hz而生成的信號能夠增加，并且由磁阻傳感器115.4響應于磁場分量Hz而生成的信號也能夠增加。換句話說，由磁阻傳感器115.1和115.2生成的信號具有正磁場系數。由磁阻傳感器115.1和115.2生成的信號的這種關系可在本公開中被稱為直接關系。類似地，由具有正磁場系數的磁阻傳感器115.3和115.4生成的信號的關系也可被稱為直接關系。
[0043]類似地，磁阻傳感器120.1和120.2能夠被配置為感測關于正X方向的磁場分量Hx(例如，+Hx)，磁阻傳感器120.3和120.4能夠被配置為感測關于正Z方向的磁場分量Hz(例如，+Hz) O
[0044]例如，磁阻傳感器120.1的電阻能夠隨著磁場分量Hx增加而增加，并且磁阻傳感器120.2的電阻能夠隨著磁場分量Hx增加而增加。類似地，磁阻傳感器120.3的電阻能夠隨著磁場分量Hz增加而增加，并且磁阻傳感器120.4的電阻能夠隨著磁場分量Hz增加而增加。也就是說，由磁阻傳感器120.1和120.2生成的信號能夠具有直接關系，并且由磁阻傳感器120.3和120.4生成的信號也能夠具有直接關系。
[0045]在這些示例中，由磁阻傳感器115.1和115.2生成的信號以及由磁阻傳感器120.1和120.2生成的信號能夠被用于確定由第一傳感器115和第二傳感器120感測到的磁場分量之間的“全局”差異。類似地，由磁阻傳感器115.3和115.4生成的信號以及由磁阻傳感器120.3和120.4生成的信號能夠被用于確定由第一傳感器115和第二傳感器120感測到的磁場分量之間的“全局”差異。
[0046]磁阻裝置400能夠包括一個或多個評估裝置(未示出)，所述一個或多個評估裝置連接到磁阻裝置300的引線(例如，Z+、Z-、X+、X_)并且被配置為處理由磁阻傳感器115.1至115.4和/或120.1至120.4中的一個或多個磁阻傳感器生成的一個或多個信號。(一個或多個)評估裝置能夠包括:存儲器，存儲數據和/或指令;和處理器電路，被配置為處理由磁阻傳感器115.1至115.4和/或120.1至120.4中的一個或多個磁阻傳感器生成的一個或多個信號。處理器電路還能夠被配置為基于(一個或多個)處理的信號確定指示物體105的旋轉方向和/或旋轉速度，和/或確定由傳感器115的磁阻傳感器感測到的磁場分量和由傳感器120的磁阻傳感器感測到的磁場分量之間的一個或多個“全局”差異。
[0047]圖5圖示根據本公開的示例性實施例的磁阻裝置500。
[0048]磁阻裝置500能夠包括彼此電氣連接的電流源540.1至540.4以及傳感器515和520。例如，電流源540.1和540.2能夠連接到傳感器515，并且電流源540.3和540.4能夠連接到傳感器520。
[0049]傳感器515能夠包括兩個磁阻傳感器515.1和515.2，并且傳感器520能夠包括兩個磁阻傳感器520.1和520.2。傳感器515.1能夠串聯連接到電流源540.1，傳感器515.2能夠串聯連接到電流源540.2，傳感器515.1能夠串聯連接到電流源540.3，并且傳感器520.2能夠串聯連接到電流源540.4。傳感器515和/或520不限于具有兩個磁阻傳感器，并且磁阻裝置500能夠包括不同數量的電流源。磁阻傳感器515.1、515.2、520.1和520.2能夠以惠斯通電橋配置電氣連接。
[0050]電流源540.1至540.4能夠被配置為生成一個或多個恒定電流或可變電流。在示例性實施例中，電流源540.1至540.4被配置為生成相同的電流。在另一實施例中，與一個或多個其它電流源相比，電流源540.1至540.4中的一個或多個電流源能夠生成不同的電流。
[0051]磁阻傳感器515.1和520.1能夠被配置為感測第一磁場分量，并且磁阻傳感器515.2和520.2能夠被配置為感測不同于第一磁場分量的第二磁場分量。例如，磁阻傳感器515.1和520.1能夠被配置為感測磁場分量Hx，并且磁阻傳感器515.2和520.2能夠被配置為感測磁場分量Hz。
[0052]磁阻傳感器515.1和520.1能夠被配置為感測關于負X方向的磁場分量Hx(例如，_Hx)，并且磁阻傳感器515.2和520.2能夠被配置為感測關于負Z方向的磁場分量Hz(例如，-Hz) ο
[0053]在這個示例中，由磁阻傳感器515.1和520.1生成的信號能夠被用于確定由第一傳感器515和第二傳感器520感測到的相應磁場分量Hx之間的“全局”差異。類似地，磁阻傳感器515.2和520.2能夠被用于確定由第一傳感器515和第二傳感器520感測到的相應磁場分量Hz之間的“全局”差異。
[0054]磁阻裝置500能夠包括一個或多個評估裝置，所述一個或多個評估裝置連接到磁阻裝置500的引線(例如，Z+、Z-、X+、X_)并且被配置為處理由磁阻傳感器515.1、515.2、520.1和520.2中的一個或多個磁阻傳感器生成的一個或多個信號。(一個或多個)評估裝置能夠包括:存儲器，存儲數據和/或指令;和處理器電路，被配置為處理由磁阻傳感器515.1、515.2、520.1和520.2中的一個多個磁阻傳感器生成的一個或多個信號。處理器電路還能夠被配置為基于(一個或多個)處理的信號確定指示物體105的旋轉方向和/或旋轉速度，和/或基于由傳感器515和520的磁阻傳感器生成的信號確定一個或多個“全局”差異。
[0055]圖6圖示根據本公開的示例性實施例的磁阻裝置600。
[0056]磁阻裝置600能夠包括:磁體630，具有形成在磁體630中的腔640 ；和傳感器615，與腔640相鄰和/或至少部分地位于腔640內。磁體630能夠包括協作地形成腔640的第一部分630.1和第二部分630.2。第一部分630.1和第二部分630.2能夠是彼此的鏡像，或者能夠是不同的。第一部分630.1和第二部分630.2能夠被稱為磁體630的相對片段。傳感器615能夠是傳感器100、200、300、400和/或500的示例性實施例。
[0057]磁體630能夠是被配置為生成磁場H的后偏置磁體，磁場H能夠由被布置為與磁阻裝置600相鄰并且與磁阻裝置600間隔開的指示物體605定義和/或影響。磁體630能夠在Z方向上延伸的磁化方向上被磁化。然而，磁體630能夠在一個或多個其它方向上被磁化，如相關領域普通技術人員將會理解的那樣。
[0058]傳感器615能夠被配置為感測第一磁場分量和第二磁場分量。第一磁場分量能夠與第二磁場分量正交(或基本上與第二磁場分量正交)。例如，第一磁場分量能夠在X方向上延伸，并且第二磁場分量能夠在Z方向上延伸，Z方向與X方向正交。在這個示例中，第一磁場分量能夠被稱為Hx，并且第二磁場分量能夠被稱為Hz ο在其它實施例中，第一磁場分量和第二磁場分量能夠在其它方向上延伸，如相關領域普通技術人員將會理解的那樣。
[0059]磁體630的腔640能夠被形成為具有這樣的尺寸:該尺寸導致在腔640附近和/或在腔640內的磁場H的減少的磁場條件。例如，腔640能夠被限定為生成減少的第一磁場分量Hx和減少的磁場分量Hz ο減少的磁場條件的生成能夠防止磁阻傳感器615在磁阻傳感器615位于磁場H內時進入(磁性)飽和。
[0060]磁體630的第一部分630.1和/或第二部分630.2能夠包括薄壁部分632和具有比薄壁部分632的厚度大的厚度的厚壁部分634。如圖6中所示，能夠沿著Y方向定義厚度。
[0061 ]薄壁部分632能夠定義腔640的側壁。腔640的由薄壁部分632定義的部分能夠被稱為基本腔部分。基本腔部分能夠是例如由第一部分630.1的薄壁部分632和第二部分630.2的薄壁部分632在兩側定義的矩形棱柱。
[0062]厚壁部分634的底部能夠定義腔640的三角棱柱形腔部分。能夠形成三角棱柱形腔部分，在三角棱柱形腔部分中，厚壁部分634緊挨著對應薄壁部分632。在這種配置中，三角棱柱形腔部分被設置在(在Z方向上)由薄壁部分632定義的基本腔部分上。
[0063]傳感器615能夠在Z方向上在基本腔部分的底部被定位為與腔640的基本腔部分相鄰和/或至少部分地位于腔640的基本腔部分內。
[0064]圖7圖示根據本公開的示例性實施例的磁阻裝置700。
[0065]磁阻裝置700能夠包括:磁體730，具有形成在磁體730中的腔740 ；和傳感器715，與腔740相鄰和/或至少部分地位于腔740內。磁體730能夠包括協作地形成腔740的第一部分730.1和第二部分730.2。第一部分730.1和第二部分730.2能夠是彼此的鏡像，或者能夠是不同的。第一部分730.1和第二部分630能夠被稱為磁體730的相對片段。傳感器715能夠是傳感器100、200、300、400和/或500的示例性實施例。
[0066]磁體730能夠是被配置為生成磁場H的后偏置磁體，磁場H能夠由被布置為與磁阻裝置700相鄰并且與磁阻裝置700間隔開的指示物體705定義和/或影響。磁體730能夠在Z方向上延伸的磁化方向上被磁化。然而，磁體730能夠在一個或多個其它方向上被磁化，如相關領域普通技術人員將會理解的那樣。
[0067]傳感器715能夠被配置為感測第一磁場分量和第二磁場分量。第一磁場分量能夠與第二磁場分量正交(或基本上與第二磁場分量正交)。例如，第一磁場分量能夠在X方向上延伸，并且第二磁場分量能夠在Z方向上延伸，Z方向與X方向正交。在這個示例中，第一磁場分量能夠被稱為Hx，并且第二磁場分量能夠被稱為Hz ο在其它實施例中，第一磁場分量和第二磁場分量以及對應感測平面能夠在其它方向上延伸，如相關領域普通技術人員將會理解的那樣。
[0068]磁體730的腔740能夠被形成為具有這樣的尺寸:該尺寸導致在腔740附近和/或在腔740內的磁場H的減少的磁場條件。例如，腔740能夠被定義為生成減少的第一磁場分量Hx和減少的磁場分量Hz。這種減少的磁場條件的生成能夠防止磁阻傳感器715在磁阻傳感器715在磁場H內時進入(磁性)飽和。
[0069]腔740能夠是金字塔形的，并且磁體730的第一部分730.1和第二部分730.2能夠各自被配置為定義金字塔形腔640的兩個面。金字塔形腔740的底部能夠位于X-Y平面內，并且金字塔形腔740的面在Z方向上從底部延伸到金字塔形腔740的頂點。也就是說，沿著Z軸定義金字塔形腔740的高度。
[0070]參照圖8，金字塔形腔740的底部850能夠是非自交叉四邊形底部(例如，菱形、鉆石形等)。底部850的兩個部分855.1和855.2以及從其在Z方向上延伸的對應面部分能夠位于磁體740的外部。在這個示例中，如圖8中所示，腔740內的所獲得的底部860是六邊形的，并且通過交叉影線來強調底部860。另外，磁體730的第一部分730.1和第二部分730.2中的每個部分能夠定義腔740的延伸到頂點的兩個面，并且從邊緣852.1和852.2延伸的對應面能夠沿著Z方向垂直地延伸。
[0071 ] 結論
對特定實施例的前述描述將會如此充分地揭示本公開的一般性質，以使得在沒有過度的實驗的情況下以及在不脫離本公開的一般概念的情況下，其他人能夠通過應用本領域技能內的知識來容易地修改這種特定實施例和/或使這種特定實施例適應各種應用。因此，基于本文中提出的教導和指導，這種改變和修改旨在落在公開的實施例的等同物的含義和范圍內。應該理解，本文中的措辭或術語用于描述的目而非用于限制的目的，從而應該由熟練技術人員考慮教導和指導而解釋本說明書的術語或措辭。
[0072]在說明書中對“一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例”等的提及指示描述的實施例可包括特定特征、結構或特性，但每個實施例可不必包括所述特定特征、結構或特性。此外，這種短語未必指代同一實施例。另外，當結合實施例描述特定特征、結構或特性時，無論是否明確地描述，認為結合其它實施例實現這種特征、結構或特性落在本領域技術人員的知識范圍內。
[0073]本文中描述的示例性實施例被提供用于說明性目的，而非是限制性的。其它示例性實施例是可能的，并且可對示例性實施例做出修改。因此，本說明書不意在限制本公開。替代地，僅根據下面的權利要求及其等同物定義本公開的范圍。
[0074]可以以硬件(例如，電路)、固件、軟件或其任何組合實現實施例。實施例還可被實現為存儲在機器可讀介質上的指令，所述指令可由一個或多個處理器讀取并且執行。機器可讀介質可包括用于以可由機器(例如，計算裝置)讀取的形式存儲或傳送信息的任何機構。例如，機器可讀介質可包括:只讀存儲器(ROM);隨機存取存儲器(RAM);磁盤存儲介質；光學存儲介質；閃存裝置；電、光學、聲學或其它形式的傳播信號(例如，載波、紅外信號、數字信號等)等。另外，固件、軟件、例程、指令可在本文中被描述為執行某些動作。然而，應該領會的是，僅為了方便而進行這種描述，并且事實上由計算裝置、處理器、控制器或其它裝置執行固件、軟件、例程、指令等而引起這種動作。另外，可由通用計算機執行任何實現方式變化。
[0075]為了這個討論的目的，術語“處理器電路”將會被理解為(一個或多個)電路、(一個或多個)處理器、邏輯、代碼或者其組合。例如，電路能夠包括模擬電路、數字電路、狀態機邏輯、其它結構電子硬件或者其組合。處理器能夠包括微處理器、數字信號處理器(DSP)或其它硬件處理器。能夠利用指令對處理器進行“硬編碼”以根據本文中描述的實施例執行(一個或多個)對應功能。替代地，處理器能夠訪問內部存儲器和/或外部存儲器以檢索存儲在存儲器中的指令，當由處理器執行所述指令時，所述指令執行與處理器關聯的(一個或多個)對應功能和/或與在其中包括處理器的部件的操作相關的一個或多個功能和/或操作。
【主權項】
1.一種磁阻裝置，包括: 第一磁阻傳感器，被配置為感測磁場的第一磁場分量并且響應于第一磁場分量而生成第一信號； 第二磁阻傳感器，被配置為感測第一磁場分量并且響應于第一磁場分量而生成第二信號，第二信號和第一信號具有第一關系； 第三磁阻傳感器，被配置為感測磁場的第二磁場分量并且響應于第二磁場分量而生成第三信號;和 第四磁阻傳感器，被配置為感測第二磁場分量并且響應于第二磁場分量而生成第四信號，第四信號和第三信號具有第二關系，其中第一磁阻傳感器、第二磁阻傳感器、第三磁阻傳感器和第四磁阻傳感器被布置在第一感測區域中。2.如權利要求1所述的磁阻裝置，還包括: 相對于第一感測區域布置的偏置磁體，所述偏置磁體被配置為減少第一感測區域內的磁場條件。3.如權利要求1所述的磁阻裝置，其中 第一信號和第二信號之間的第一關系是相反關系；以及 第三信號和第四信號之間的第二關系是相反關系。4.如權利要求1所述的磁阻裝置，其中 第一信號和第二信號之間的第一關系是直接關系；以及 第三信號和第四信號之間的第二關系是直接關系。5.如權利要求1所述的磁阻裝置，其中第一磁場分量與第二磁場分量正交。6.如權利要求3所述的磁阻裝置，其中所述磁阻裝置被配置在第一磁阻傳感器和第二磁阻傳感器之間的第一半橋以及第三磁阻傳感器和第四磁阻傳感器之間的第二半橋中。7.如權利要求1所述的磁阻裝置，還包括: 第五磁阻傳感器，被配置為感測第一磁場分量并且響應于第一磁場分量而生成第五信號； 第六磁阻傳感器，被配置為感測第一磁場分量并且響應于第一磁場分量而生成第六信號，第六信號和第五信號具有第三關系； 第七磁阻傳感器，被配置為感測第二磁場分量并且響應于第二磁場分量而生成第七信號;和 第八磁阻傳感器，被配置為感測第二磁場分量并且響應于第二磁場分量而生成第八信號，第八信號和第七信號具有第四關系，其中第五磁阻傳感器、第六磁阻傳感器、第七磁阻傳感器和第八磁阻傳感器被布置在與第一感測區域間隔開的第二感測區域內。8.如權利要求7所述的磁阻裝置，其中對第一磁場分量敏感的磁阻傳感器在第一惠斯通電橋配置中彼此連接，并且對第二磁場分量敏感的磁阻傳感器在第二惠斯通電橋配置中彼此連接。9.如權利要求7所述的磁阻裝置，其中: 第五信號和第六信號之間的第三關系是相反關系；以及 第七信號和第八信號之間的第四關系是相反關系。10.如權利要求7所述的磁阻裝置，其中: 第五信號和第六信號之間的第三關系是直接關系；以及 第七信號和第八信號之間的第四關系是直接關系。11.如權利要求9所述的磁阻裝置，其中所述磁阻裝置被配置在第五磁阻傳感器和第六磁阻傳感器之間的第一半橋以及第七磁阻傳感器和第八磁阻傳感器之間的第二半橋中。12.—種磁阻裝置，包括: 第一電流源，被配置為生成第一電流； 第一磁阻傳感器，連接到第一電流源并且被配置為感測磁場的第一磁場分量并且被配置為基于感測到的第一磁場分量改變第一磁阻傳感器的第一電阻； 第二電流源，被配置為生成第二電流;和 第二磁阻傳感器，連接到第二電流源并且被配置為感測磁場的第二磁場分量并且被配置為基于感測到的第二磁場分量改變第二磁阻傳感器的第二電阻，其中第一磁阻傳感器和第二磁阻傳感器被布置在第一感測區域內。13.如權利要求12所述的磁阻裝置，還包括: 第三電流源，被配置為生成第三電流； 第三磁阻傳感器，連接到第三電流源并且被配置為感測第一磁場分量并且被配置為基于感測到的第一磁場分量改變第三磁阻傳感器的第三電阻； 第四電流源，被配置為生成第四電流;和 第四磁阻傳感器，連接到第四電流源并且被配置為感測第二磁場分量并且被配置為基于感測到的第四磁場分量改變第四磁阻傳感器的第四電阻，其中第三磁阻傳感器和第四磁阻傳感器被布置在與第一感測區域間隔開的第二感測區域內。14.如權利要求12所述的磁阻裝置，其中第一磁場分量與第二磁場分量正交。15.—種磁阻裝置，包括: 磁阻傳感器，被配置為感測磁場的一個或多個磁場分量； 偏置磁體，具有腔，所述腔被配置為接受磁阻傳感器，所述偏置磁體被配置為在磁阻傳感器的位置生成磁場的減少的磁場條件，其中減少的磁場條件包括磁場的減少的第一磁場分量和與第一磁場分量正交的磁場的減少的第二磁場分量。16.如權利要求15所述的磁阻裝置，其中偏置磁體包括相對片段，每個相對片段包括: 薄壁部分，定義腔的基本腔部分;和 厚壁部分，具有比薄壁部分的厚度大的厚度，厚壁部分定義腔的設置在基本腔部分上的三角棱柱形腔部分。17.如權利要求15所述的磁阻裝置，其中: 所述腔是金字塔形的并且包括非自交叉四邊形底部，以及 非自交叉四邊形底部的一部分位于偏置磁體的外部，并且非自交叉四邊形底部在腔內的部分具有六邊形形狀。
【文檔編號】G01R33/09GK106066461SQ201610246023
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月20日 公開號201610246023.X, CN 106066461 A, CN 106066461A, CN 201610246023, CN-A-106066461, CN106066461 A, CN106066461A, CN201610246023, CN201610246023.X
【發明人】T.韋爾特
【申請人】英飛凌科技股份有限公司