的磁性結(jié)構(gòu)可以是可伸縮的，相對(duì)于某些傳統(tǒng)的磁性結(jié)構(gòu)，例如那些使用有源線圈的磁性結(jié)構(gòu)，具有相對(duì)小的且緊湊的設(shè)計(jì)。
[0036]磁性結(jié)構(gòu)可以適用于廣泛的各種應(yīng)用，包括，例如，在汽車和/或工業(yè)應(yīng)用。在一個(gè)實(shí)例中，磁性結(jié)構(gòu)可以用于使用均勻磁場刺激AMR傳感器。在這樣的配置中，使用磁性結(jié)構(gòu)刺激ARM傳感器可以提供優(yōu)越的性能，例如更高的傳感器的精度和/或?qū)εc幾何不精確相關(guān)的誤差的更高的抗干擾性。
[0037]圖1是示例各向異性磁阻(AMR)傳感器系統(tǒng)101的簡圖。AMR傳感器系統(tǒng)101包括可轉(zhuǎn)動(dòng)軸105、馬達(dá)110、磁性結(jié)構(gòu)125、傳感器130以及控制單元140。在AMR傳感器系統(tǒng)101中，馬達(dá)110可以驅(qū)動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)軸105和磁性結(jié)構(gòu)125。
[0038]傳感器130可以包括具有根據(jù)由磁性結(jié)構(gòu)125所產(chǎn)生的磁場的角度而改變電阻的磁阻元件。另外，可以觀測磁阻元件的電流和/或電壓以確定可轉(zhuǎn)動(dòng)軸105的角位置和/或轉(zhuǎn)速。傳感器130然后可以發(fā)送觀測結(jié)果到控制單元140。在一些實(shí)施例中，控制單元140可以包括集成電路(1C)，例如設(shè)置在電路板上的信號(hào)處理器。為了使傳感器130準(zhǔn)確地觀測軸的旋轉(zhuǎn)，理想的是將傳感器130放置在由磁性結(jié)構(gòu)125建立的均相或均勻磁場。
[0039]本文某些實(shí)現(xiàn)涉及磁性結(jié)構(gòu)，例如適于產(chǎn)生均相磁場的磁性結(jié)構(gòu)125。
[0040]盡管圖1示出在汽車應(yīng)用的上下文中的磁性結(jié)構(gòu)，這里的磁性結(jié)構(gòu)可以用于廣泛的各種其它應(yīng)用，包括，例如，工業(yè)應(yīng)用。
[0041]圖2A是在預(yù)定區(qū)域或感興趣區(qū)域產(chǎn)生均勻磁場的示例磁性結(jié)構(gòu)配置的立體圖。在圖2A中，磁性結(jié)構(gòu)200包括第一磁體210A、第二磁體210B和插入物215。為了使圖清楚，磁性結(jié)構(gòu)的殼體未在圖2A中不出。
[0042]第一磁體210A和第二磁體210B被彼此平行放置，使得第一磁體210A和第二磁體210B被并排地布置。另外，第一磁體210A和第二磁體210B包括具有相反或交替出現(xiàn)的極性的磁極，從而以便均勻磁場。如圖所示，第一磁體210A包括南北極定向和第二磁體210B包括北南極的定向。從而，第一磁體210A的北極與第二磁體210B的南極相鄰，并且第一磁體210A的南極與第二磁體210B的北極相鄰。
[0043]插入物215使得兩個(gè)磁體210A和210B分離，如果需要的話。插入物215可以由任何合適的材料組成，磁性或非磁性(如鋼、鐵、銅、鋁或塑料)，選擇以增強(qiáng)預(yù)定區(qū)域中均勻磁場的建立。這些增強(qiáng)包括阻止進(jìn)入該區(qū)域雜散磁場或修改預(yù)定區(qū)域的磁力線的形狀。
[0044]在一些實(shí)施例中，預(yù)定區(qū)域可以包括垂直地位于磁性結(jié)構(gòu)200上的區(qū)域使得預(yù)定區(qū)域與磁性結(jié)構(gòu)200之間存在空氣間隙。在某些配置中，當(dāng)從上觀察時(shí)，該區(qū)域位于磁性結(jié)構(gòu)200配置上的徑向居中位置。配置磁性結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生徑向居中的均勻磁場可以增強(qiáng)其中磁性結(jié)構(gòu)200繞軸旋轉(zhuǎn)的配置中傳感器的精度。
[0045]如圖2A中所示，預(yù)定區(qū)域可以包括在其中放置傳感器130的區(qū)域。例如，在所示的配置中，磁力線205在基本均勻且平行的平面中穿過傳感器130。
[0046]圖2B是在由圖2A的示例磁性結(jié)構(gòu)200產(chǎn)生的均勻磁場中的傳感器130的俯視圖。在圖2B中，磁場線205平行且均勻地穿過平面和包括磁阻電路135的傳感器130，傳感器130用于測量角位置，例如圖1的軸105的角位置。
[0047]本文所描述實(shí)施例涉及配置以在預(yù)定區(qū)域中產(chǎn)生均勻磁場的磁性結(jié)構(gòu)配置。圖3-14示出了示例磁性結(jié)構(gòu)配置。某些圖的公共元件共享公共標(biāo)號(hào)，本文所描述磁性結(jié)構(gòu)配置間的唯一區(qū)別為了簡便起見。
[0048]圖3是根據(jù)本文描述的實(shí)施例，示例磁性結(jié)構(gòu)300的簡圖。磁性結(jié)構(gòu)300包括殼體325、第一磁體310A、第二磁體310B和插入物315。在一些實(shí)施例中，殼體可以耦合到可轉(zhuǎn)動(dòng)軸(例如，可轉(zhuǎn)動(dòng)軸105)并且當(dāng)可轉(zhuǎn)動(dòng)軸由馬達(dá)(例如，馬達(dá)110)驅(qū)動(dòng)時(shí)可以旋轉(zhuǎn)。
[0049]殼體325可以包括磁性重定向材料。如上所述，磁性重定向材料可以包括金屬，例如鋼或銅。此外，殼體325可以包括一個(gè)或多個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)磁性重定向材料的部分。例如，如圖3中所示，殼體325包括第一壁326A、第二壁326B和基座328。在一些實(shí)施例中，第一壁326A、第二壁326B和基座328包括相同的磁性重定向材料的連續(xù)的部分。在其他實(shí)施例中，第一壁326A、第二壁326B和基座328包括耦合在一起且包括三種不同磁性重定向材料的三個(gè)獨(dú)立的部分。因此，在某些配置中，殼體325可以包括兩個(gè)或更多部分或塊。
[0050]在示出的配置中，從上方觀察時(shí)，殼體325包括第一對(duì)相對(duì)的壁，第一壁326A和第二壁326B，它們沿殼體325的外表面彎曲。在一些實(shí)施例中，第一壁326A和第二壁326B配置以平行于第一磁體310A和第二磁體310B的南北極的軸。在一些方面中，殼體325可以不包括位于第一磁體310A和第二磁體310B側(cè)面的壁，它們垂直于北南磁極的軸線以及第一和第二壁326A、326B (如圖3所不)。在這樣的配置中，殼體包括垂直于第一和第二壁326A、326B的第一開口面，以及與第一開口面相對(duì)且垂直于第一和第二壁326A、326B的第二開口面。第一開口面和第二開口面可以在磁體310A和310B的端部抑制磁力線向著垂直于第一和第二壁326A、326B的區(qū)域彎曲。這種彎曲可以減少感興趣的區(qū)域中磁力線的平行度。在其他實(shí)施例中，第一壁326A和第二壁326B (或其它壁)可以完全地圍繞第一磁體310A和第二磁體310B，使得第一磁體310A和第二磁體310B的各個(gè)側(cè)面，除了頂面?zhèn)?，鄰接或接觸殼體325的壁或位于殼體325內(nèi)且在壁之間的插入物。在這種實(shí)施例中，殼體326可以包括第三和第四壁(未示出)，每個(gè)垂直于第一和第二壁326A、326B且跨越第一壁和第二壁326A、326B之間的距離。
[0051]插入物315還可以包括磁性重定向材料。在一些實(shí)施例中，插入物315的磁性重定向材料與殼體325的磁性重定向材料相同。在其它實(shí)施例中，插入物315的磁性重定向材料可以包括與殼體325的磁性重定向材料不同的磁性重定向材料。
[0052]如上所討論的，插入件315可以在通過在磁體310A和310B之間拉入雜散磁場線有助于在預(yù)定區(qū)域中建立均勻磁場。類似地，因?yàn)闅んw325的磁性重定向材料還可以吸引或拉入第一和第二磁體310A和310B之間的雜散磁通或磁力線，殼體325也可以有助于建立均勾磁場。如圖所不，第一和第二磁體310A和310B被放置在殼體325中。在一些實(shí)施例中，第一磁體310A和第二磁體310B被并行地布置且具有相對(duì)的極性的磁極。如圖3所示，插入物315被放置在第一磁體310A和第二磁體310B之間。
[0053]插入物315可以被插入或從殼體325除去。在某些配置，多個(gè)插入物中的一個(gè)可以被選擇并插入殼體325以使得磁性結(jié)構(gòu)300產(chǎn)生適合于其中磁性結(jié)構(gòu)300正在被使用的特定應(yīng)用的磁場。多個(gè)插入物可以包括不同的幾何形狀和/或材料的插入物，使得所產(chǎn)生磁場的特性可以被微調(diào)。在一些實(shí)施例中，磁性結(jié)構(gòu)300和多個(gè)插入物被布置在一套材料中。
[0054]在一些實(shí)施例中，第一磁體310A可以被定位使得第一磁體310A的至少兩個(gè)側(cè)面至少部分地由殼體包圍325。例如，磁體310A的一側(cè)可以被定位以接觸第一壁326A且磁體310A的第二側(cè)可以被定位以接觸基座328。另外，第二磁體310B也可以位于殼體325內(nèi)使得第二磁體310B的至少兩個(gè)側(cè)面至少部分地由殼體325包圍。例如，磁體310B的一側(cè)可以被定位以接觸第二壁326B且磁體310B的第二側(cè)可以被定位以接觸基座328。如圖3中所示，從前角看，殼體325可以通常在“U”形狀中，基座328表示“U”的底部且第一壁326A和第二壁328B表示“U”的側(cè)面。然而，如下面描述的，殼體325的其他形狀也是可能的。在一些實(shí)施例中，殼體325的側(cè)面可以被彎曲。在一些實(shí)施例中，殼體325的彎曲側(cè)面可以有助于將磁性結(jié)構(gòu)300放置在圓形或橢圓形的凹部或外殼中。