WO2010040429A1 - Dispositif de mesure par effet hall - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a Hall effect measuring device.
- the sensor is positioned in said housing and configured to measure the value of the magnetic field of the magnet, in line with the chip, along a measurement axis perpendicular to the measurement plane.
- a device is known to those skilled in the art.
- such a device is limited in its implementation to frequency measurements or rotational speeds, in particular by so-called "switch" Hall effect sensors, in which the target is circular. and comprises a plurality of teeth; which essentially makes it possible to obtain an incremental sensor.
- the present invention aims to provide an alternative to such devices.
- such a measurement device makes it possible to determine a position, and is advantageously implemented in motor vehicle gearboxes.
- the translation movement is offset by an angle ⁇ with respect to the axis X, or with respect to the measurement plane 21.
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de mesure par effet Hall sous capot d'un véhicule automobile, le dispositif comprenant : - un boîtier (30), - un capteur à effet Hall (1), comprenant un aimant (10) troué et une puce (20) disposée au point de zéro Gauss dudit aimant (10), et - une cible ferromagnétique (50) comprenant une surface de mesure (51), dans lequel - la puce (20) est solidaire de l'aimant (10), et définit un plan de mesure (21), - le capteur (1) et la cible ferromagnétique (50) sont susceptibles d'être animés d'un mouvement relatif l'un par rapport à l'autre, - le capteur (1) est positionné dans ledit boîtier (30), et configuré pour mesurer la valeur du champ magnétique (B) de l'aimant (10), à l'aplomb de la puce (20), selon un axe de mesure (Z) perpendiculaire au plan de mesure (21), caractérisé en ce que : • le capteur (1) est linéaire, • le dispositif comprend une position de référence correspondant à une position relative donnée de la puce (20) et de la cible (50), • le mouvement relatif est à deux degrés de liberté, dont l'un et l'autre correspond respectivement à un mouvement de translation ou un mouvement de rotation. • le dispositif est configuré pour détecter un écart à la position de référence. • la forme et/ou la dimension de la cible (50) selon un mouvement relatif est différente respectivement de la forme et/ou la dimension de la cible (50) selon l'autre mouvement relatif.
Description
Dispositif de mesure par effet Hall
La présente invention concerne un dispositif de mesure par effet Hall.
Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de mesure par effet Hall sous capot d'un véhicule automobile, le dispositif comprenant :
- un boîtier, - un capteur à effet Hall, et
- une cible ferromagnétique. Dans ce dispositif :
- le capteur comprend typiquement un aimant troué et une puce électronique, ci- après dénommée « puce ». La puce est solidaire de l'aimant, et disposée au point de zéro Gauss dudit aimant. L'aimant — généralement de forme sensiblement cylindrique — est troué par un trou cylindrique et concentrique,
- la cible ferromagnétique comprend une surface de mesure,
- la puce est solidaire de l'aimant, c'est-à-dire que d'éventuels mouvements de la puce sont solidaires de ceux de l'aimant, et définit un plan de mesure, - le capteur à effet Hall et la cible ferromagnétique sont susceptibles d'être animés d'un mouvement relatif l'un par rapport à l'autre, et
- le capteur est positionné dans ledit boîtier et configuré pour mesurer la valeur du champ magnétique de l'aimant, à l'aplomb de la puce, selon un axe de mesure perpendiculaire au plan de mesure. Un tel dispositif est connu de l'homme du métier. Toutefois, selon l'art antérieur, un tel dispositif est limité dans sa mise en œuvre à des mesures de fréquences ou vitesses de rotation, en particulier par des capteurs à effet Hall à basculement, dits « switch », dans lesquels la cible est circulaire et comprend une pluralité de dents ; ce qui permet essentiellement d'obtenir un capteur incrémental. La présente invention a pour but de proposer une alternative à de tels dispositifs.
Avec cet objectif en vue, le dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme au préambule cité ci-avant, est remarquable en ce que :
• le capteur à effet Hall (1 ) est linéaire,
• le dispositif comprend une position de référence correspondant à une position relative donnée de la puce (20) et de la cible (50),
• le mouvement relatif est à deux degrés de liberté, dont l'un et l'autre correspond respectivement à un mouvement de translation ou un mouvement de rotation.
• le dispositif est configuré pour détecter un écart à la position de référence.
• la forme et/ou la dimension de la cible (50) selon un mouvement relatif est différente respectivement de la forme et/ou la dimension de la cible (50) selon l'autre mouvement relatif.
Dans un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend en outre des moyens pour mesurer l'écart à la position de référence, en fonction dudit mouvement relatif, par la mesure de la distance de mesure (d).
Grâce à cette configuration, le dispositif selon l'invention peut être mis en œuvre pour une mesure de position, complémentaire à la détection de l'écart à la position de référence.
A cet effet, le dispositif est configuré pour mesurer la position relative de la cible ferromagnétique et du capteur. En l'espèce, le dispositif selon l'invention comprend des moyens pour déduire, de la distance de mesure, la position relative de la cible ferromagnétique et du capteur.
De préférence, au moins la forme et l'orientation de la surface de mesure de la cible ferromagnétique sont fonction du type de mouvement relatif, pour que la distance de mesure (d) varie lors dudit mouvement relatif sous l'action de moyens de déplacement agissant à cette fin sur les positions relatives de la puce et de la surface de mesure.
Dans un mode de réalisation, l'écart relatif entre le capteur et la cible selon l'axe de mesure est invariant. C'est-à-dire que l'écart entre le plan de mesure et l'axe de rotation ou le plan de translation est invariant lorsque le mouvement relatif est un mouvement de rotation ou de translation respectivement.
De préférence, le mouvement relatif de translation est effectué dans un plan parallèle au plan de mesure.
Dans un mode de réalisation, la surface de mesure de la cible ferromagnétique est plane et non parallèle avec le plan de mesure. De préférence, le mouvement relatif de rotation est effectué autour d'un axe de rotation parallèle au plan de mesure, et passant à l'aplomb de la puce.
De préférence, le signal de sortie du capteur est proportionnel à l'évolution du champ magnétique de l'aimant.
Selon un autre de ses objets, l'invention concerne une boîte de vitesses comprenant le dispositif selon l'invention.
Grâce à l'invention, on peut, par exemple, déterminer la position d'une cible fixée sur l'axe de sélection des vitesses et déterminer si la commande de la boîte est au "point mort", le point mort constituant en l'espèce ladite position de référence.
Le capteur selon l'invention donne une information de position du levier de vitesses et/ou du sélecteur de vitesses suivant son emplacement au niveau du levier ou de la boîte.
L'avantage du dispositif selon l'invention est qu'il peut s'adapter très facilement à différentes boîtes de vitesses : il suffit d'adapter la cible au mouvement et à l'information désirée ; le capteur reste identique.
Ainsi, grâce à l'invention, la surface de mesure de la cible ferromagnétique peut être configurée pour que la distance de mesure soit variable en fonction du mouvement relatif, en particulier alors que l'écart relatif entre le capteur et la cible selon l'axe de mesure est invariant. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :
- la figure 1 illustre un capteur à effet Hall selon l'art antérieur,
- la figure 2A illustre le principe de fonctionnement d'un dispositif de mesure à effet Hall en l'absence de cible ferromagnétique,
- la figure 2B illustre le principe de fonctionnement d'un dispositif de mesure à effet Hall en présence d'une cible ferromagnétique,
- la figure 3A illustre un mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel le mouvement relatif est un mouvement de translation décalé par rapport au plan de mesure,
- la figure 3B illustre un mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel le mouvement relatif est un mouvement de translation parallèle au plan de mesure,
- la figure 3C illustre un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel le mouvement relatif est un mouvement de translation parallèle au plan de mesure,
- la figure 4A illustre un mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel le mouvement relatif est un mouvement de rotation selon un axe parallèle au plan de mesure,
- la figure 4B illustre un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel le mouvement relatif est un mouvement de rotation selon un axe parallèle au plan de mesure, et
- la figure 5 illustre une mesure de la variation de champ de l'aimant en fonction d'un mouvement relatif correspondant à une rotation et une translation.
Un capteur 1 à effet Hall classique mis en œuvre dans l'invention est illustré figure 1. Il comprend, disposés dans un boîtier 30 (non représenté), un aimant 10 et une puce 20 solidaire de l'aimant et configurée pour mesurer le champ magnétique de l'aimant 10, en l'espèce sa composante verticale Bz, comme illustré figure 2A et figure 2B dans lesquelles l'aimant 20 est configuré à titre d'exemple avec la face sud S en haut et la face nord N en bas. L'aimant 10 est troué. De préférence, le trou 11 de l'aimant est circulaire et l'aimant présente une section transversale en forme de disque.
Dans le mode de réalisation illustré, l'aimant est à symétrie de révolution autour d'un axe Z (par exemple vertical), de sorte que le trou et l'aimant sont circulaires et concentriques.
La puce est positionnée de préférence en face du trou 11 , le trou 1 1 représentant la zone sensible du capteur 1.
Pour les dispositifs selon l'invention, il existe un point dit point de zéro Gauss de l'aimant, auquel toutes les composantes (Bx, By, Bz) du champ magnétique de l'aimant sont nulles.
L'avantage du point de zéro Gauss est qu'il est relativement stable dans le temps et relativement indépendant de la température, alors que l'utilisation d'un aimant plein entraîne un décalage dans le champ magnétique mesuré qu'il faut alors compenser. En outre, ce décalage est très fortement impacté par la température.
Selon l'invention, la puce 20 est avantageusement disposée au point de zéro Gauss de l'aimant 10. La stabilité du point zéro Gauss est essentielle à la mesure de position par un capteur à effet Hall linéaire, caractéristique bien plus négligeable dans les capteurs à effet Hall de type «switch » pour qui la mesure précise de la distance n'est pas nécessaire (usuellement, de tels types de capteurs étant utilisés en mode binaire et permettent de dire si une cible est en face ou non du capteur).
Pour la détection d'écart ou la mesure de position, on dispose généralement une pièce ferromagnétique 50, dite cible, en face du boîtier 30. En fonctionnement, la cible 50 et le boîtier 30 sont mus par un mouvement relatif, et le capteur 1 est configuré pour mesurer l'amplitude de ce mouvement, c'est-à-dire la position relative de la surface de la cible et du capteur.
La figure 2A illustre le principe de fonctionnement d'un dispositif de mesure à effet Hall avant (ou après) le passage d'une cible ferromagnétique devant le capteur 1.
La figure 2B illustre le principe de fonctionnement d'un dispositif de mesure à effet Hall pendant le passage d'une cible ferromagnétique 50 devant le capteur 1. En comparant ces deux figures, les lignes de champ 14 de l'aimant sont clairement déviées par la présence de la cible 50. La composante Bz du champ magnétique de l'aimant 10 en est modifiée, mesurée par la puce 20, et un signal de sortie représentatif de cette mesure est émis par le capteur (voir figure 5).
Selon l'invention, un tel dispositif de mesure permet de déterminer une position, et est avantageusement mis en œuvre dans les boîtes de vitesses de véhicule automobile.
Par exemple on peut disposer le capteur 1 soit au niveau du levier de vitesses, soit directement au niveau de la boîte de vitesses, par exemple afin de déterminer la position du sélecteur de vitesses. L'emplacement de la cible 50 dépend de celui du capteur, et l'emplacement de la cible et du capteur correspondant dans une boîte de vitesses dépend du type de boîte de vitesses.
En l'espèce selon l'invention, la boîte de vitesses et le sélecteur de vitesses peuvent être des moyens pour faire varier la distance de mesure d lors d'un mouvement relatif.
Or, suivant le type de boîte de vitesses, notamment s'il s'agit d'une boîte manuelle ou automatique, le lien mécanique entre le levier de vitesses et le sélecteur de vitesses peut être complexe.
Typiquement, le levier de vitesses est relié à la boîte de vitesses par un système de tringles de sorte que les mouvements de celui-ci amènent un mouvement de type translation et/ou de type rotation d'un axe de sélection des rapports de vitesses.
Pour certaines boîtes manuelles, les jeux et tolérances du système de tringles peuvent amener à positionner le capteur de préférence au niveau de l'axe de sélection des vitesses ou au niveau du levier de vitesse suivant la précision désirée.
Pour une boîte automatique, typiquement, le levier de vitesse se déplace linéairement. L'invention permet de connaître la position du levier de vitesses, pour donner cette information de position par exemple au système de pilotage de la boîte.
Toutefois, quel que soit le type de boîte, une position remarquable est celle dite de "point mort" correspondant à une position généralement sensiblement centrale. L'invention est avantageusement mise en œuvre pour la détection de cette position de point mort ou pour la mesure de la position par rapport au point mort, en particulier pour les raisons suivantes.
L'invention est avantageusement mise en œuvre pour les véhicules automobiles équipés d'un système dit "Stop & start" grâce auquel le moteur s'arrête automatiquement lors d'un arrêt temporaire du véhicule et redémarre automatiquement sur sollicitation de la pédale d'accélération du conducteur (demande de couple). A cet effet, il est nécessaire de déterminer la position du sélecteur de vitesses. En effet, comme le moteur redémarre automatiquement, il est nécessaire que la pédale d'embrayage soit enfoncée et/ou que le levier de vitesses soit au point mort, sinon le véhicule risque de faire un "bond" en avant ou en arrière. Le calculateur du véhicule doit donc être informé de la position du sélecteur de vitesses, ce qui est possible grâce à l'invention.
Selon l'invention, la forme de la surface de mesure 51 de la cible ferromagnétique 50 est adaptée au type de mouvement relatif.
La figure 5 illustre la variation de champ B de l'aimant en fonction d'un angle de rotation R(°) et d'un déplacement longitudinal X (mm). L'intensité du champ B est fonction de la valeur de la distance de mesure d, qui est la distance entre la puce 20 et la surface de mesure 51 de la cible, le long de l'axe de mesure Z à l'aplomb de la puce.
Cette figure 5 correspond à un mode de réalisation dans lequel la position de référence correspond au point mort d'une boîte de vitesses, pour laquelle le champ B est maximum (puce 20 et cible 50 alignées selon l'axe Z de mesure).
Dans ce mode de réalisation, le capteur à effet Hall 1 et la cible ferromagnétique 50 sont susceptibles d'être animés d'un mouvement relatif à deux degrés de liberté l'un par rapport à l'autre dans lequel l'un correspond à un mouvement de translation et l'autre correspond à un mouvement de rotation. Dans ce mode de réalisation, la cible 50 a une forme asymétrique, en l'espèce une forme rectangulaire de dimensions 5x3mm. On peut ainsi obtenir une réponse différente suivant un degré de liberté ou l'autre, en l'espèce un mouvement relatif en translation ou rotation.
Lorsque la valeur du champ B n'est plus maximale, on peut en conclure que la boîte de vitesse n'est plus au point mort et émettre par exemple un signal à cet effet.
On peut ainsi détecter un écart à la position de référence « point mort ».
En outre, dans un autre mode de réalisation, le dispositif selon l'invention peut comprendre des moyens pour non plus seulement détecter mais mesurer l'écart à la position de référence. A cet effet, les valeurs du champ magnétique B de l'aimant en fonction du mouvement relatif peuvent être enregistrées dans une mémoire. Par exemple la figure 5 peut illustrer une cartographie. La valeur instantanée du champ magnétique B dépendant pour un mouvement relatif donné de la distance de mesure d, on peut en déduire l'écart relatif entre la puce 20 et la cible 50. Par exemple, les figures 3A, 3B et 3C illustrent chacune un mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel le mouvement relatif entre le capteur à effet Hall 1 et la cible ferromagnétique 50 est un mouvement de translation illustré par une flèche double, selon un plan de translation 22.
Dans un mode de réalisation, figure 3A, le mouvement de translation est décalé d'un angle α par rapport à l'axe X, ou par rapport au plan de mesure 21.
Dans un autre mode de réalisation, figures 3B et 3C, le mouvement de translation est parallèle à l'axe X, c'est-à-dire au plan de mesure 21 , ainsi l'écart relatif entre le capteur 1 et la cible 50 selon l'axe Z de mesure est invariant.
Par "écart relatif invariant entre le capteur 1 et la cible 50", on entend par exemple que l'écart relatif entre les centres de gravités respectifs selon l'axe Z de mesure est invariant.
Ainsi, pour un mouvement relatif de rotation, l'écart selon l'axe Z entre le capteur (le plan de mesure 21 ) et l'axe de rotation R est invariant.
Pour un mouvement relatif de translation, cette translation est effectuée de préférence dans un plan de translation 22 parallèle au plan de mesure 21 (figures 3B, 3C). L'écart selon l'axe Z entre le capteur (le plan de mesure 21 ) et le plan de translation 22 est donc invariant. Lorsque la translation est effectuée dans un plan de translation 22 sécant au plan de mesure 21 (figures 3A), il faut compenser le décalage du à l'angle α.
La surface de mesure 51 de la cible ferromagnétique 50 peut présenter une surface plane (figure 3A, 3B, 4A) ou non (figure 3C, 4B), en l'espèce graduelle. Selon l'invention, lors d'un déplacement continu de la cible ferromagnétique 50 devant le capteur 1 , l'évolution de la distance de mesure d est une fonction exclusivement croissante ou nulle (respectivement décroissante ou nulle en fonction du sens de déplacement).
Comme illustré figure 3B et figure 3C, la cible ferromagnétique 50 peut être de forme sensiblement triangulaire en coupe. Elle peut également être de forme parallélépipédique et inclinée relativement au capteur, ou de toute autre forme, tant que la surface de mesure 51 n'est pas continûment parallèle au plan de mesure 21 lors du mouvement relatif.
La figure 4A et la figure 4B illustrent chacune un mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel le type de mouvement relatif entre le capteur à effet Hall 1 et la cible ferromagnétique 50 est un mouvement de rotation, en l'espèce autour de l'axe de rotation R, perpendiculaire au plan XOZ. De manière similaire au mode de réalisation concernant un mouvement relatif de translation, pour un mouvement relatif de rotation (figure 4A, figure 4B) la surface de mesure 51 peut être progressive, c'est-à-dire en forme d'escargot (figure 4A), ou en échelons (figure 4B).
En l'espèce, l'invention ne peut pas mettre en œuvre des cibles ferromagnétiques 50 possédant une surface de mesure 51 à forme cyclique, typiquement les roues dentées. Au contraire, comme illustré figure 3C ou 4B, la surface de mesure 51 de la cible ferromagnétique 50 est en échelons dont chaque échelon est en l'espèce parallèle au plan de mesure 21 lors de la mesure et à une distance de mesure d respective différente d'un échelon à l'autre. Pour les formes à échelons (figures 3C, 4B), le dispositif selon l'invention est avantageusement configuré pour que chaque échelon ou palier corresponde à une position spécifique respective du sélecteur ou levier de vitesses.
Pour déterminer la position relative de la cible ferromagnétique 50 et du capteur 1 , le dispositif selon l'invention comprend avantageusement des moyens pour déduire ladite position relative, en l'espèce sous forme de table de correspondance entre la valeur du champ magnétique B mesurée par le capteur et une position spécifique respective du sélecteur ou levier de vitesses.
L'information de position est ensuite envoyée par des moyens de communication par exemple au calculateur du véhicule.
Claims
1. Dispositif de mesure par effet Hall sous capot d'un véhicule automobile, le dispositif comprenant :
- un boîtier (30),
- un capteur à effet Hall (1 ), comprenant un aimant (10) troué et une puce (20) disposée au point de zéro Gauss dudit aimant (10) , et
- une cible ferromagnétique (50) comprenant une surface de mesure (51 ), dans lequel
- la puce (20) est solidaire de l'aimant (10), et définit un plan de mesure (21 ),
- le capteur à effet Hall (1 ) et la cible ferromagnétique (50) sont susceptibles d'être animés d'un mouvement relatif l'un par rapport à l'autre,
- le capteur (1 ) est positionné dans ledit boîtier (30), et configuré pour mesurer la valeur du champ magnétique (B) de l'aimant (10), à l'aplomb de la puce (20), selon un axe de mesure (Z) perpendiculaire au plan de mesure (21 ), caractérisé en ce que : • le capteur à effet Hall (1 ) est linéaire,
• le dispositif comprend une position de référence correspondant à une position relative donnée de la puce (20) et de la cible (50),
• le mouvement relatif est à deux degrés de liberté, dont l'un et l'autre correspond respectivement à un mouvement de translation ou un mouvement de rotation.
• le dispositif est configuré pour détecter un écart à la position de référence.
• la forme et/ou la dimension de la cible (50) selon un mouvement relatif est différente respectivement de la forme et/ou la dimension de la cible (50) selon l'autre mouvement relatif.
2. Dispositif selon la revendication 1 , comprenant en outre des moyens pour mesurer l'écart à la position de référence.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins la forme et l'orientation de la surface de mesure (51 ) de la cible ferromagnétique (50) sont fonction du type de mouvement relatif, pour que la distance de mesure (d) varie lors dudit mouvement relatif sous l'action de moyens de déplacement agissant à cette fin sur les positions relatives de la puce (20) et de la surface de mesure (51 ).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'écart relatif entre le capteur (1 ) et la cible (50) selon l'axe (Z) de mesure est invariant.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le signal de sortie du capteur (1 ) est proportionnel à l'évolution du champ magnétique de l'aimant (10) détecté.
6. Boîte de vitesses comprenant un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102788997A (zh) * | 2011-05-17 | 2012-11-21 | 森萨塔科技公司 | 磁接近传感器 |
| WO2015103300A1 (fr) * | 2013-12-30 | 2015-07-09 | Texas Instruments Incorporated | Détection d'engrenage basée sur une détection inductive différentielle/asymétrique |
| FR3074896A1 (fr) * | 2017-12-11 | 2019-06-14 | Continental Automotive France | Capteur magnetique avec structure aimantee pleine et a plusieurs poles d'aimantation alternes |
| CN115267622A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-11-01 | 中国科学院近代物理研究所 | Hall探头感应区空间定位及标定装置及其使用方法 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8717010B2 (en) * | 2011-08-19 | 2014-05-06 | Infineon Technologies Ag | Magnetic position sensors, systems and methods |
| US9375206B2 (en) | 2011-08-25 | 2016-06-28 | Endocontrol | Surgical instrument with disengageable handle |
| PL234587B1 (pl) * | 2013-01-28 | 2020-03-31 | Arkadiusz Bernard MOKRZECKI | Magnetyczne urządzenie do pomiaru odległości i przemieszczenia od podłoża ferromagnetycznego |
| DE102014200365A1 (de) * | 2013-11-26 | 2015-05-28 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Sensoranordnung und Magnetisierungsvorrichtung sowie Verwendung der Sensoranordnung in einem Kraftfahrzeugsteuergerät |
| CN103615535A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-05 | 长城汽车股份有限公司 | 用于手动变速器的位置传感器组件和手动变速器 |
| CN104279322A (zh) * | 2013-12-10 | 2015-01-14 | 苏州旲烔机电科技有限公司 | 汽车手动变速器空挡开关 |
| KR102185620B1 (ko) * | 2013-12-23 | 2020-12-02 | 알레그로 마이크로시스템스, 엘엘씨 | 자기장 센서 및 운동 라인을 따른 자기장 센서와 타겟 물체의 상대적 위치를 감지하는 방법 |
| US9347764B2 (en) | 2014-04-23 | 2016-05-24 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Sensor assembly configured to sense target movement in first direction and insensitive to target movement in second and third directions orthogonal to first direction |
| JP6209486B2 (ja) * | 2014-05-13 | 2017-10-04 | 双葉電子工業株式会社 | 角度検出装置および角度検出装置を利用したサーボ装置 |
| US9927498B2 (en) * | 2014-06-06 | 2018-03-27 | Infineon Technologies Ag | Magnetic sensor device comprising a ring-shaped magnet and a sensor chip in a common package |
| US20180080801A1 (en) * | 2015-03-05 | 2018-03-22 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Position detection device |
| CN106151511B (zh) * | 2015-03-24 | 2019-07-05 | 长城汽车股份有限公司 | 挡位传感器及具有它的换挡机构、变速器和车辆 |
| US20170097247A1 (en) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Sensor assembly with an encoder disc |
| US9869566B2 (en) | 2016-02-12 | 2018-01-16 | Allegro Microsystems, Llc | Angle sensing using differential magnetic measurement and a back bias magnet |
| US10323958B2 (en) | 2016-03-18 | 2019-06-18 | Allegro Microsystems, Llc | Assembly using a magnetic field sensor for detecting a rotation and a linear movement of an object |
| CN106499807A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-03-15 | 埃泰克汽车电子(芜湖)有限公司 | 一种背磁式空挡开关结构 |
| CN108426520B (zh) * | 2018-05-15 | 2020-04-07 | 天津大学 | 管道盗油孔的检测装置、及盗油孔中心、直径的检测方法 |
| DE102019122360B4 (de) * | 2018-08-22 | 2024-02-01 | Tdk Corporation | Positionserfassungssystem |
| WO2020215040A1 (fr) * | 2019-04-19 | 2020-10-22 | Inteva Products, Llc | Traces métalliques pour l'activation d'un capteur à effet hall dans un verrou de véhicule |
| CN111895086B (zh) * | 2020-07-27 | 2021-03-30 | 华高科技（苏州）有限公司 | 一种高灵敏性汽车档位传感器系统 |
| US11473935B1 (en) | 2021-04-16 | 2022-10-18 | Allegro Microsystems, Llc | System and related techniques that provide an angle sensor for sensing an angle of rotation of a ferromagnetic screw |
| DE102023111647A1 (de) * | 2023-05-04 | 2024-11-07 | Kiekert Aktiengesellschaft | Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung |
| DE102023111648A1 (de) * | 2023-05-04 | 2024-11-07 | Kiekert Aktiengesellschaft | Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2797959A1 (fr) * | 1999-08-26 | 2001-03-02 | Siemens Automotive Sa | Dispositif d'ajustement de gain pour un capteur de champ magnetique |
| WO2001055668A1 (fr) * | 2000-01-27 | 2001-08-02 | Thies Edward L | Codeur absolu |
| JP2005017058A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Tokyo Cosmos Electric Co Ltd | 非接触型位置センサ |
| FR2898395A1 (fr) * | 2006-03-10 | 2007-09-14 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Boite de vitesses equipee d'un capteur de position |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3122376A1 (de) * | 1981-06-05 | 1982-12-23 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur erfassung der drehzahl von rotierenden teilen |
| FR2512208A3 (fr) | 1981-08-29 | 1983-03-04 | Bosch Gmbh Robert | Dispositif pour detecter la vitesse de rotation d'un arbre |
| WO1987006348A1 (fr) | 1986-04-10 | 1987-10-22 | Caterpillar Inc. | Detecteur de vitesse avec compensation de derive |
| DE3638622A1 (de) | 1986-11-12 | 1988-05-26 | Mannesmann Kienzle Gmbh | Magnetfeldgeber |
| FR2648914B1 (fr) | 1989-06-23 | 1991-09-13 | Eaton Sa Monaco | Capteur de rotation a effet hall |
| DE4020228A1 (de) * | 1990-06-26 | 1992-01-02 | Philips Patentverwaltung | Anordnung zum detektieren eines bewegten ferromagnetischen elements |
| US5115194A (en) * | 1990-09-27 | 1992-05-19 | Kearney-National Inc. | Hall effect position sensor with flux limiter and magnetic dispersion means |
| US5250925A (en) * | 1992-05-11 | 1993-10-05 | General Motors Corporation | Package for speed sensing device having minimum air gap |
| FR2724723B1 (fr) * | 1994-09-16 | 1998-09-11 | Moving Magnet Tech | Capteur incremental de vitesse et/ou de position. |
| CN100449268C (zh) * | 2003-02-14 | 2009-01-07 | Bei传感器及系统有限公司 | 使用线性霍尔效应传感器、具有增强线性磁体配置的位置传感器 |
-
2008
- 2008-10-10 FR FR0805605A patent/FR2937126B1/fr active Active
-
2009
- 2009-08-21 US US13/122,278 patent/US8624586B2/en active Active
- 2009-08-21 CN CN2009801400348A patent/CN102177414B/zh active Active
- 2009-08-21 WO PCT/EP2009/006075 patent/WO2010040429A1/fr active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2797959A1 (fr) * | 1999-08-26 | 2001-03-02 | Siemens Automotive Sa | Dispositif d'ajustement de gain pour un capteur de champ magnetique |
| WO2001055668A1 (fr) * | 2000-01-27 | 2001-08-02 | Thies Edward L | Codeur absolu |
| JP2005017058A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Tokyo Cosmos Electric Co Ltd | 非接触型位置センサ |
| FR2898395A1 (fr) * | 2006-03-10 | 2007-09-14 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Boite de vitesses equipee d'un capteur de position |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102788997A (zh) * | 2011-05-17 | 2012-11-21 | 森萨塔科技公司 | 磁接近传感器 |
| WO2015103300A1 (fr) * | 2013-12-30 | 2015-07-09 | Texas Instruments Incorporated | Détection d'engrenage basée sur une détection inductive différentielle/asymétrique |
| US9797748B2 (en) | 2013-12-30 | 2017-10-24 | Texas Instruments Incorporated | Gear sensing based on differential/asymmetric inductive sensing |
| FR3074896A1 (fr) * | 2017-12-11 | 2019-06-14 | Continental Automotive France | Capteur magnetique avec structure aimantee pleine et a plusieurs poles d'aimantation alternes |
| CN115267622A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-11-01 | 中国科学院近代物理研究所 | Hall探头感应区空间定位及标定装置及其使用方法 |
| CN115267622B (zh) * | 2022-07-19 | 2023-07-18 | 中国科学院近代物理研究所 | Hall探头感应区空间定位及标定装置及其使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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