實(shí)施例中，傳感器元件41 Ia至41 Id可以包括AMR傳感器元件，其中與磁場(chǎng)分量相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)方向是由電流流動(dòng)的方向確定的，而不考慮其極性。傳感器元件411a至411d可以耦合以形成類似于參照?qǐng)D2所討論的實(shí)施例的第一和第二評(píng)估電路402和404，使得評(píng)估電路402、404可被配置成根據(jù)單個(gè)基準(zhǔn)方向形成如圖4所示的兩個(gè)半橋A和B (即，Al、A2...An或B1、B2...Bn)。在實(shí)施例中，傳感器元件的子部分可以沿圓形曲線以交替布置(SP，A1、B1、A2、B2...AnBn)或以共質(zhì)心布置(SP，A1、B1...Β(η_1)、A(n-l)、An、Bn)來(lái)布置。在基板106上傳感器元件411的交替或質(zhì)心布置可以導(dǎo)致角度誤差的降低，因?yàn)閭鞲衅髟?11的有限型號(hào)和尺寸。在實(shí)施例中，由垂直傳感器111生成的角度讀數(shù)可以被限制于連續(xù)的180度的角度范圍。垂直傳感器111的有限的180度的角度范圍可用于在360度范圍內(nèi)校準(zhǔn)軸向傳感器110。例如，角度范圍0°到180°可由兩個(gè)傳感器測(cè)量，但包括AMR傳感器元件的垂直傳感器111可以將范圍180°至360°映射到0°至180°上，而軸向傳感器110唯一測(cè)量0°到360°的角度范圍。
[0030]作為裝配公差的結(jié)果，傳感器110和111兩者都可以顯示稍微不同的值。在校準(zhǔn)期間，期望避免干擾場(chǎng)，并且由傳感器111提供的角度測(cè)量可以使用，因?yàn)楸M管裝配公差，它至少在0°到180°的角度范圍內(nèi)更準(zhǔn)確。在180°到360°的范圍內(nèi)，傳感器111例如輸出3°而軸向傳感器110輸出181°。由傳感器111輸出的3°實(shí)際上對(duì)應(yīng)于183°，傳感器111將183°映射到3°，然而由于裝配公差，軸向傳感器110輸出181°，而不是準(zhǔn)確的183°。這樣，與軸向傳感器110相關(guān)聯(lián)的角度誤差可以通過(guò)使用包含AMR傳感器元件411的傳感器111標(biāo)識(shí)，雖然AMR傳感器元件在角度范圍O到360°內(nèi)不是唯一的。因此，為了提高角度精度，系統(tǒng)100可被配置為校正傳感器110的測(cè)量輸出，以對(duì)應(yīng)于傳感器111的測(cè)量值(例如，如果軸向傳感器110輸出181°，它必須加2°以獲得準(zhǔn)確的值183° )。在場(chǎng)中操作(即，正常的操作)期間，干擾場(chǎng)可能存在，使得系統(tǒng)100可以僅僅依靠來(lái)自軸向傳感器110的輸出，因?yàn)樗鼘?duì)抵抗干擾是穩(wěn)健的。如果垂直傳感器111例如在183°下輸出5°而不是3°，系統(tǒng)100將僅使用來(lái)自軸向傳感器110的讀數(shù)，并且如果讀數(shù)在183°附近，使讀數(shù)加2°。雖然垂直傳感器111對(duì)抵抗干擾磁場(chǎng)不如軸向傳感器110穩(wěn)健，傳感器111仍然可以在場(chǎng)中操作，以便提供第二旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)角度可用于驗(yàn)證(例如，至少具有約+/-5°的精度)是否軸向角度傳感器正確工作。因此，諸如微處理器之類的電路系統(tǒng)可被配置為測(cè)量?jī)蓚€(gè)角度，其中軸向傳感器110的輸出被用作估算并且垂直傳感器111的輸出被用作冗余信息源，以增加系統(tǒng)100的可靠性(S卩，以增加功能安全特征)。
[0031]參照?qǐng)D5，并且不管傳感器封裝105、基板106、軸向傳感器110和/或垂直傳感器111的特定配置或?qū)嵤├?，傳感器系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包括控制單元520，其耦合到軸向傳感器110和垂直傳感器111的輸出并且被配置為確定對(duì)旋轉(zhuǎn)角度的估算。在實(shí)施例中，控制單元520可以包括或者可以耦合到存儲(chǔ)器電路系統(tǒng)522。控制單元520和/或存儲(chǔ)器電路系統(tǒng)522可以是外部的但耦合到傳感器105，和/或存儲(chǔ)器電路系統(tǒng)522可以在控制單元520外部，其中圖5中的描繪是只一個(gè)實(shí)施例的示例。在實(shí)施例中，存儲(chǔ)器電路系統(tǒng)522可以被用來(lái)存儲(chǔ)偏移值或由控制單元520計(jì)算的其他數(shù)據(jù)。如前所述，傳感器110和111可被配置成感測(cè)與磁體102的旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)聯(lián)的它們相應(yīng)的磁場(chǎng)分量。在實(shí)施例中，控制單元520可以被配置為處理輸出信號(hào)Sa和Sb (通過(guò)例如計(jì)算Sa和Sb的正弦和余弦函數(shù))，以確定旋轉(zhuǎn)角度，并且從而計(jì)算從Sal、Sa2和Sbl、Sb2中導(dǎo)出的角度差。
[0032]在實(shí)施例中，由控制單元520計(jì)算出的角度差可用于標(biāo)識(shí)離群值(即，有缺陷傳感器或傳感器元件)，和/或用于確定來(lái)自傳感器110和傳感器111的角度估算的差量，以提高傳感器系統(tǒng)100角度測(cè)量的精度。例如，在校準(zhǔn)期間，系統(tǒng)100比較兩個(gè)傳感器110和111的估算角度，以計(jì)算角度差。這樣，角度差可以被用來(lái)確定由于裝配公差導(dǎo)致的測(cè)量角度從實(shí)際角度的變化程度，其中大的(例如，大于5度，或在其他實(shí)施例中一些其它合適的閾值)的角度差可以指示大的角度誤差。此外，在其它的操作條件期間，角度差可以用作偏移，以通過(guò)對(duì)該值與傳感器110的每個(gè)輸出進(jìn)行求和，校正與軸向傳感器110相關(guān)聯(lián)的角度誤差。在這樣的操作條件期間，軸向傳感器110可以單獨(dú)使用，因?yàn)樗鼘?duì)抵抗干擾是穩(wěn)健的，如參照?qǐng)D4所討論的。換句話說(shuō)，使用和組合兩個(gè)不同的傳感器110、111可以利用一個(gè)的長(zhǎng)處或優(yōu)點(diǎn)，該長(zhǎng)處或優(yōu)點(diǎn)補(bǔ)償或補(bǔ)救另一個(gè)的弱點(diǎn)或缺點(diǎn)。因此，與有缺陷的或表現(xiàn)不佳的傳感器元件相關(guān)聯(lián)的各個(gè)值和/或所有值可以被標(biāo)識(shí)和/或在計(jì)算和其他確定中從考慮中移除。此外，對(duì)其中傳感器110或111中的一個(gè)或另一個(gè)更強(qiáng)或更弱的情況的更基本識(shí)別可以通過(guò)以如下方式操作傳感器來(lái)處理:利用長(zhǎng)處，最小化弱點(diǎn)和/或由傳感器110、111的一個(gè)補(bǔ)償另一個(gè)。
[0033]例如，并且參照?qǐng)D6，根據(jù)實(shí)施例的流程圖被描繪。在實(shí)施例中，方法600可以被用來(lái)標(biāo)識(shí)由軸向傳感器110和垂直傳感器111生成的角度誤差。在602處，提供傳感器系統(tǒng)100，其中每個(gè)部件可以利用CMOS技術(shù)或其他制造技術(shù)來(lái)制造。此外，在602處，系統(tǒng)100被安裝和裝配(即，傳感器封裝105被安裝在磁體102附近的位置，并且磁體102附接到軸104)，以標(biāo)識(shí)公差和系統(tǒng)100是否可以和/或應(yīng)補(bǔ)償公差。在604處，并在傳感器系統(tǒng)100的操作中，磁場(chǎng)可以通過(guò)磁體102旋轉(zhuǎn)感應(yīng)，其中諸如暫時(shí)利用磁屏蔽和/或暫時(shí)抑制電動(dòng)機(jī)的操作之類的技術(shù)可以用于降低磁場(chǎng)干擾的影響。例如，諸如合金之類的高導(dǎo)磁率材料(例如，具有高磁化的材料)或其它合適的材料可以用于創(chuàng)建圍繞磁體102的外部屏障或防護(hù)罩，以吸引通過(guò)材料的磁場(chǎng)并且使通過(guò)材料的磁場(chǎng)改變定向，以防止磁場(chǎng)造成意想不到的干擾。類似地，供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)的功率的暫時(shí)減少或消除可以減少由使用電動(dòng)機(jī)造成的電磁干擾的影響。在606處，通過(guò)測(cè)量輸出信號(hào)Sa和Sb獲得對(duì)應(yīng)讀數(shù)。Sa和Sb之間的角度差在608處計(jì)算，并且可用于在608處標(biāo)識(shí)并丟棄離群值(即有缺陷的傳感器)。例如，所計(jì)算的角度差可被評(píng)估以確定從裝配或其他公差、或其它源所產(chǎn)生的角度誤差的幅度。這些角度差可以針對(duì)單個(gè)旋轉(zhuǎn)角度、針對(duì)一些應(yīng)用相關(guān)的旋轉(zhuǎn)角度、或者針對(duì)在操作期間發(fā)生的角度的全范圍內(nèi)的許多旋轉(zhuǎn)角度來(lái)計(jì)算。如果角度誤差超出了預(yù)定義的可接受范圍，則在610處有缺陷的傳感器系統(tǒng)或其部分可以被丟棄。
[0034]如參照?qǐng)D2所討論的，在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以使用包括例如TMR傳感器元件208a至208d的垂直傳感器111，以標(biāo)識(shí)角度誤差。傳感器元件208a至208d可以被配置為形成一個(gè)或多個(gè)評(píng)估電路202、204 (即，橋接電路)，其中傳感器元件208a至208d提供可以在沒(méi)有信號(hào)調(diào)節(jié)的情況下由外部電路系統(tǒng)(例如，微處理器或電壓表)測(cè)量的大的輸出信號(hào)(Sb)。因此，TMR傳感器元件的使用可以是有利的，因?yàn)橄到y(tǒng)成本得以降低而不折中角度精度。
[0035]在一些實(shí)施例中，來(lái)自608的計(jì)算差量可被用作在612處存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器522中的偏移值。在實(shí)施例中，操作612至618可以在僅僅一些操作時(shí)期之后、與僅僅一些操作時(shí)期并行、代替僅僅一些操作時(shí)期、或者在僅僅一些操作時(shí)期中執(zhí)行，其中圖6中描繪的方法600僅僅示出了可以在不同的實(shí)施例中以不同的方式來(lái)執(zhí)行的各種操作。在一個(gè)實(shí)施例中，一旦該值在612處被存儲(chǔ)，在614處可以設(shè)置標(biāo)記，諸如在控制單元520內(nèi)的寄存器的預(yù)定位，以通知系統(tǒng)100在616處關(guān)閉到垂直傳感器111的供應(yīng)信號(hào)。如先前所討論的，垂直傳感器111可通過(guò)移除電源或通過(guò)連接供應(yīng)電勢(shì)(Vsup)到基準(zhǔn)電勢(shì)(Gnd)(參照例如圖2)而被關(guān)閉。然后磁體102的旋轉(zhuǎn)角度可以由軸向傳感器110唯一確定，在實(shí)施例中軸向傳感器110可被配置為提供連續(xù)的和明確的360度的角度范圍。在618處，控制單元520可以對(duì)軸向傳感器110的每個(gè)輸出信號(hào)Sa與計(jì)算的偏移值進(jìn)行求和，以降低角度誤差并且改善由軸向傳感器110測(cè)量的角度讀數(shù)的精確度。
[0036]例如，如先前所討論的，AMR傳感器元件可以被限制于180度的角度范圍。角位置可以由PSi表示，其中psi是電流流線和AMR傳感器元件的軟磁層的磁化之間的角度。因此，通過(guò)利用在608處計(jì)算出的偏移值，結(jié)合軸向傳感器110的輸出，傳感器系統(tǒng)100的角位置可在全360度范圍內(nèi)(即，psi和psi+180)確定。在實(shí)施例中，例如，控制單元520可被配置為評(píng)估傳感器110和111的輸出，其中軸向傳感器110的輸出可被單獨(dú)使用，以確定大于180度(S卩，psi+180)的角度讀數(shù)。在這樣的區(qū)域中，軸向