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包括集成磁场传感器的监测单元的制作方法

  • 国知局
  • 2024-10-15 09:59:20

本发明涉及一种包括集成磁场传感器的监测单元、用集成磁场传感器监测被感测元件的方法以及集成磁场传感器的用于监测被感测元件的用途。本发明还涉及一种计算机可读介质和监测被感测元件的程序元件。

背景技术:

1、传统平面磁通门传感器包括覆盖在励磁线圈上的大致长形形状的磁芯。通过向励磁线圈提供适当的交流励磁电流,可以使磁芯进入一系列磁饱和循环。通过通常设置在磁芯端部下方的一对传感线圈来获得外部场的感测。例如,当励磁线圈由正弦信号驱动并脱离磁性材料的高磁导率时,它将被驱动到饱和状态,这意味着传感器线圈将看到矩形信号。外部磁场将使励磁线圈提前一点饱和。这导致传感器线圈上的矩形信号的时间移位,该时间移位与外部场的强度成正比,并且可以很容易地测量。

2、kr 101300028 b1公开了一种正交型薄膜磁通门传感器单元,包括一对用于施加驱动电流的输入电极和用于在施加电流时产生激励磁场的磁性薄膜。磁性薄膜的两端连接到输入电极。一对具有迷宫结构的平面检测线圈以正交图案多次重复与磁性薄膜相交的方式布置在磁性薄膜的一侧。一对检测电极形成在平面感应线圈的端部,连接导线串联电连接平面感应线圈的端部。绝缘膜使平面检测线圈和平面检测线圈彼此电绝缘。磁性薄膜呈围绕输入线的闭合磁极形式。

3、传统的磁通门传感器或用于检测磁场的传感器可能需要大量的空间,可能不是在所有条件下都可靠,可能没有足够的准确度,或者可能不具备理想的灵敏度。

4、因此,可能需要磁场传感器,特别是磁通门传感器,或通常的磁场传感器,其需要较少的空间,具有更好的可靠性,更高的准确度和/或更高的灵敏度,适合感测一种或多种被感测元件,根据应用改变磁场传感器的磁场。此外,可能需要具有改进的能量效率的磁通门传感器,特别是需要较少的能量或具有较小的能量消耗以用于操作,从而确保被感测元件在任何情况下改变传感器磁场时的可靠感测操作。

技术实现思路

1、本发明的范围由独立权利要求的主题所限定。从属权利要求规定了本发明的特定实施例。

2、根据本发明,提供了一种集成磁场传感器,包括至少一个励磁线圈和至少一个传感器线圈,均设置在第一磁结构的一侧;以及与所述集成磁场传感器相关的被感测元件,所述被感测元件适于改变集成磁场传感器的磁场。优选地,提供多个传感器线圈,从而降低功率以实现高灵敏度。

3、磁场传感器可配置为测量至少一个方向的磁场或磁通量,特别是测量磁场(特别是变化磁场)的强度和方向。为了实现1d集成磁场传感器,可存在至少一个励磁线圈和两个传感器线圈或一个传感器线圈的两个绕组。为了实现2d集成磁场传感器,可存在至少一个励磁线圈和四个传感器线圈(例如,布置在一个平面内)。为了实现3d集成磁场传感器,可存在至少两个励磁线圈和六个传感器线圈,或可存在一个集成场成形元件。励磁线圈和传感器线圈可基本配置为相同的形状,例如配置为矩形、圆形或二次螺旋形。

4、在优选实施例中,集成磁场传感器具有平面形状,限定至少一个,特别是两个主表面,其中所述主表面布置在被感测元件的前方。这有助于紧凑的设计,同时通过被感测元件相对于平面表面的适当对准,确保感测朝向被感测元件的精确聚焦。

5、例如,对于1d集成磁场传感器或2d集成磁场传感器,激励线圈和传感器线圈可以基本上并排相邻地布置在相同的竖直高度或位置。

6、根据另一个实施例,提供第二磁结构,在第一磁结构和第二磁结构之间提供所述至少一个励磁线圈和所述至少一个传感器线圈。这导致具有较高感测精度和低功耗的集成磁传感器。

7、磁结构可以是可磁化的,例如,可以包括铁磁或亚铁磁材料。磁结构通常没有永久磁场,或者通常不产生自己的磁场,但可以磁化,并且对磁场具有高导磁性。在集成磁场传感器工作期间,励磁线圈当被提供适当的交流电流时可以在第一磁结构中产生磁场,并且如果存在第二磁结构,则也在第二磁结构中产生磁场。在此,在第一磁结构和第二磁结构中,由于励磁线圈和第一磁结构和第二磁结构的相对布置,可以产生(在第一磁结构和/或第二磁结构内)指向相反方向的磁场,如传统通量门传感器所知。第一磁结构和第二磁结构都可以是连续结构,例如,每个都是整体形成的。第一磁结构和/或第二磁结构可以具有相似或相同的厚度,例如在1μm和500μm之间,特别是在10μm和100μm之间,或者根据相应的材料和/或期望的目标具有不同的厚度。第一磁结构和第二磁结构可以由不同的材料制成,并且可以具有相同或不同的形状。

8、第一磁结构(也称为芯板)和第二磁结构可集中其中的磁通量线,特别是第二磁结构可有助于封闭磁通量线,以将其集中到磁结构中。通过将磁通量线集中在第一磁结构和/或第二磁结构内,可降低驱动励磁线圈产生交变磁场所需的能量。因此,为了达到与传统通量门传感器类似的灵敏度,可需要较少的能量来驱动励磁线圈。第一磁结构和第二磁结构可配置为箔或片或板,主要在平行于部件载体的电绝缘层结构的平面内延伸。第一磁结构和/或第二磁结构可由不同材料组成和/或配置为箔或片,可通过从预制箔切割适当形状制成,预制箔通常可用,也可从传统上可用的金属片制成,如用于传统变压器。第一和第二磁结构的不同材料可以提高集成磁场传感器的灵敏度和/或降低能耗。第一磁结构和第二磁结构都可能具有高导磁性,但可能具有不同的磁滞曲线。

9、优选地,第一磁结构和/或第二磁结构可由具有高最大直流磁导率的软磁材料制成,特别是对于第一磁结构约为100000hm-1或更高,对于第二磁结构至少为500hm-1,该材料特别包括(多)晶态非晶质、特别是钴基金属合金,该材料特别包括co、ni、si、fe、mo、mu-金属、metglas类型、vitrovac类型中的至少一种。当第一磁结构和/或第二磁结构具有如上文通过示例给出的高磁导率时,它们可有效地将磁场线聚焦在磁结构内,从而提高灵敏度或降低能耗。

10、第一磁结构的材料优选地具有比第二磁结构的材料更陡的磁滞曲线,和/或第一磁结构的材料的磁导率比第二磁结构的材料的磁导率更低的磁化场,和/或第一磁结构的材料的磁反转损失比第二磁结构的材料的磁反转损失更小,和/或第二磁结构的材料需要比第一磁结构更高的外磁场强度才能达到磁饱和。第一和第二磁性材料可以具有不同的饱和磁化。第一磁结构可以例如以在陡峭增加后基本上具有扭结的磁滞曲线为特征,其中扭结基本上位于基本上等于饱和磁化的磁化。因此,第一磁结构的材料可以比第二磁结构的材料在更低的磁化场下基本达到饱和。与第二磁结构的材料的磁化反转相比,反转第一磁结构的材料的磁化所需的能量更少。磁导率通常会随着变化的磁化场而变化。第一磁结构和第二磁结构的材料的磁导率可以从零磁化场开始增加,在特定的磁化场达到最大值,然后随着达到饱和的磁化而减小。磁反转损失可以对应于由各个材料的磁滞曲线包围的区域。磁反转损失可能与磁化各个材料或反转其(饱和)磁化所需的能量有关。当满足第一和第二磁结构的材料的这些性质之一时,并且如果进一步适当地选择或设计第一和第二磁结构的形状,则灵敏度可以提高,或者能耗可以降低。材料和形状的选择可以导致能量效率和/或灵敏度的提高。

11、第一磁结构的横向延伸区域和/或第二磁结构的横向延伸区域优选等于或小于励磁线圈和传感器线圈的横向延伸区域的总和,尤其是在其20%至40%之间。横向延伸区域可选择为例如使得在操作过程中实现第一磁结构的磁化饱和,而第二磁结构未达到磁化饱和。第一磁结构和/或第二磁结构的横向延伸在所要检测的外部磁场分量的方向上最大。在垂直于这些方向的方向上,延伸可较小(例如,小于线圈的延伸),从而节省材料。此外,第一磁结构和/或第二磁结构的横向形状可基本等于励磁线圈和传感器线圈覆盖的横向区域或减小的横向区域的形状。第一磁结构和/或第二磁结构可在垂直于线圈平面或整体集成磁场传感器的投影中完全重叠励磁线圈和传感器线圈。因此,磁通量线可被聚焦并集中在第一和第二磁结构内。励磁线圈和传感器线圈覆盖的横向区域可例如具有十字形,其中,例如,励磁线圈和传感线圈的角或侧边彼此最接近。

12、所述励磁线圈、第一磁结构和第二磁结构可配置,特别是与励磁线圈的驱动电路一起配置,使励磁线圈产生交变磁场,特别是其频率在1到200khz之间,更特别地在10到100khz之间,使第一磁结构中的磁化饱和,同时不使第二磁结构中的磁化饱和。当在集成磁场传感器工作期间第二磁结构的材料未饱和时,可以提高灵敏度和/或降低能耗。

13、在本文的背景下,应注意磁场和/或磁通量的强度可能取决于温度。例如,通过提高温度,磁场和/或磁通量的强度可能会增大或减小。

14、优选地,激励线圈和传感器线圈中的至少一个具有形成为一个或多个螺旋方形或矩形的绕组,两个传感器线圈与激励线圈相邻布置,使得两个传感器线圈的横向中点可通过穿过激励线圈的横向中点的直线连接,该直线特别地穿过激励线圈的绕组的拐角或穿过并垂直于激励线圈的绕组的侧边。从而,可以实现紧凑布置或磁结构覆盖线圈绕组较大区域的布置。

15、第一磁结构和/或第二磁结构沿直线的延伸量可以在两个传感器线圈的横向中点之间的距离和两个传感器线圈沿直线两端之间的距离之间。实验发现,第一和/或第二磁结构的延伸不一定与励磁线圈和(相邻)传感线圈组合的延伸相同,但可以稍微小一点,以达到仅布置在(中心)励磁线圈附近的传感线圈的中点。从而,可以节省材料,同时保持所需的灵敏度和能耗。

16、励磁线圈的数量至少为两个,传感器线圈的数量至少为六个,其中四个传感器线圈和一个励磁线圈基本呈共面布置,另外两个传感器线圈和另外一个励磁线圈在四个传感器线圈横向侧面的区域中,在同一电绝缘层结构上垂直于共面布置,该区域基本弯曲90°。

17、可选的另一个实施例的特征在于,集成磁场传感器至少部分地包括沿平面延伸的平面形状,其中,所述至少一个励磁线圈和所述至少一个传感器线圈沿横向于、特别是垂直于所述平面的方向设置在第一磁结构和第二磁结构之间。励磁线圈和传感器线圈至少部分地共面,特别是彼此相邻。这提供了集成在平面薄结构中的紧凑设计。

18、根据本发明的另一实施例的特征在于,至少一个激励线圈和至少一个传感器线圈相对于第一磁结构和/或第二磁结构的距离是相同的。

19、用于监测单元的集成磁场传感器可以具有堆叠,该堆叠包括至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构。这可以带来使用源于pcb技术的成熟且高度可靠的制造工艺来制造监测单元的优点,从而提高效率和品质。

20、这种监测单元的进一步特征在于,至少一个励磁线圈和/或至少一个传感器线圈至少部分由至少一个导电层结构形成,特别是由多个导电层结构形成。这可能会带来将励磁线圈和/或传感器线圈集成到通过成熟的、高度可靠的pcb技术制造工艺制造的堆叠中的优势。

21、另一实施例包括监测单元,其中所述至少一个励磁线圈和/或所述至少一个传感器线圈包括导电绕组,特别是由一个或多个,特别是2至6个电绝缘层结构至少部分形成的导电绕组。

22、在此实施例中,支撑集成磁场传感器和可能还支撑被感测元件的堆叠结构可以是例如部件载体,其可以是上述电绝缘层结构和导电层结构的层压体,特别是由机械压力形成,如果需要,可由热能支撑。所述堆叠可提供板形部件载体,能够为其他部件提供大的安装表面,并且仍然非常薄和紧凑。“层结构”一词可特别表示连续层、图案化层或公共平面内的多个非连续岛。在一个实施例中,部件载体成形为板状,这是平面集成磁场传感器的优选形状。这有助于紧凑的设计,其中部件载体仍然为在其上安装部件提供了大的基础。此外,特别是裸片作为嵌入式电子部件的示例,由于其厚度小,可以方便地嵌入薄板中,如印刷电路板。

23、部件载体还可以配置为印刷电路板和基板(特别是ic基板)之一。在本技术的背景下,“印刷电路板”(pcb)可以特别表示由若干导电层结构和若干电绝缘层结构叠层而成的部件载体(其可以是板状(即平面)、三维曲面(例如,当使用3d打印制造时)或可以具有任何其他形状),例如,如果需要,可以施加压力,并伴有热能供应。作为pcb技术的优选材料,导电层结构由金属(例如铜)制成,而电绝缘层结构可以包括树脂和/或玻璃纤维,即所谓的预浸料或fr4材料。各种导电层结构可以通过在叠层上形成通孔,例如通过激光钻孔或机械钻孔,并通过对其填充导电材料(特别是铜),以所需的方式相互连接,从而形成通孔作为通孔连接。除了可以嵌入印刷电路板的一个或多个元件外,印刷电路板通常配置为在板状印刷电路板的一个或两个相对表面上容纳一个或多个元件。它们可以通过焊接连接到相应的主表面。在本技术的背景下,主体的“主表面”可以特别表示主体的两个最大的相对表面之一或主体的最外面的相对表面。pcb的介电部分可以由具有增强纤维(如玻璃纤维)的树脂组成。

24、在本技术中,“基板”一词可能特别指具有与待安装在其上的部件(特别是电子部件)基本相同尺寸的小部件载体。更具体地说,基板可以理解为用于电气连接或电气网络的载体,以及类似于印刷电路板(pcb)的部件载体,但具有相当高的横向和/或竖直布置连接的密度。横向连接例如是导电路径,而竖直连接例如可以是钻孔。这些横向和/或竖直连接布置在基板内,可用于提供所容纳部件或未容纳部件(如裸片)的电气和/或机械连接,特别是ic芯片与印刷电路板或中间印刷电路板的连接。因此,“基板”一词也包括“ic基板”。基板的介电部分可以由树脂和增强球(如玻璃球)组成。

25、所述至少一个电绝缘层结构可包括由树脂(如增强或非增强树脂,例如环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂,更具体地说,fr-4或fr-5)、氰酸酯、聚亚苯基衍生物、玻璃(特别是玻璃纤维、多层玻璃、玻璃状材料)、预浸料材料、聚酰亚胺、聚酰胺、液晶聚合物(lcp)、环氧基积层膜、聚四氟乙烯(teflon)、陶瓷和金属氧化物组成的组中的至少一种。也可使用增强材料,如网、纤维或球体,例如由玻璃(多层玻璃)制成的。虽然通常优选预浸料或fr4,但也可使用其他材料。对于高频应用,可在部件载体中实施高频材料,如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂作为电绝缘层结构。

26、所述至少一个导电层结构可包括铜、铝、镍、银、金、钯和钨中的至少一种。虽然通常优选铜,但其他材料或其涂层版本也是可能的,特别是涂有诸如石墨烯的超导材料的版本。

27、除了集成磁场传感器及其零件和/或被感测元件外,所述至少一个部件还可以选自不导电嵌体、导电嵌体(如金属嵌体,优选包括铜或铝)、传热单元(如热管)、导光元件(如光波导或光导体连接)、电子部件或其组合。例如,该部件可以是主动电子部件、被动电子部件、电子芯片、存储设备(如dram或其他数据存储器)、滤波器、集成电路、信号处理部件、电源管理部件、光电接口元件、电压转换器(如dc/dc转换器或ac/dc转换器)、密码部件、发射器和/或接收器、机电换能器、传感器、致动器、微机电系统(mems)、微处理器、电容器、电阻器、电感器、电池、开关、相机、天线、逻辑芯片和能量收集单元。但是,其他部件可以嵌入在部件载体中。例如,磁性元件可以用作部件。这种磁性元件可以是软磁性元件,特别是铁磁性元件、反铁磁性元件或亚铁磁性元件,例如铁氧体芯,也可以是顺磁性元件。然而,该部件也可以是其他部件载体,例如板中板配置。该部件可以表面安装在部件载体上和/或可以嵌入在其内部。此外,其他部件,特别是产生和发射电磁辐射和/或对环境传播的电磁辐射敏感的部件,也可以用作部件。

28、在一个实施例中,所述部件载体为层压型部件载体。在这种实施例中,所述部件载体为多层结构的复合物,这些结构堆叠在一起,特别是平行堆叠,并通过施加压力(如果需要,可伴以加热)连接在一起。

29、所述部件载体可用于承载其他电气和/或电子部件,如电阻、电容器、二极管、晶体管或集成电路。磁通门传感器能够测量外部磁场的至少一个分量,例如提供1d磁通门传感器。为了实现1d集成磁场传感器,可以存在至少一个励磁线圈和两个传感器线圈或一个传感器线圈的两个绕组。为了实现2d集成磁场传感器,可以存在至少一个励磁线圈和四个传感器线圈(例如,布置在一个平面内)。为了实现3d集成磁场传感器,可以存在至少两个励磁线圈和六个传感器线圈,或可存在一个集成场成形元件。

30、例如,可通过在电绝缘层结构上适当蚀刻的铜迹线实现励磁线圈和传感器线圈。在一个不同的示例中,励磁线圈和传感器线圈可通过增材制造工艺,即(m)sap实现。励磁线圈和/或传感器线圈可存在于一个或多个电绝缘层结构上。不同层上的励磁线圈和/或传感器线圈的各部分可通过通孔或过孔电连接。

31、对于1d集成磁场传感器或2d集成磁场传感器,励磁线圈和传感器线圈可以基本并排布置在相同竖直高度或位置上。例如,励磁线圈和传感器线圈或其至少部分可以形成在电绝缘层或层结构的同一层上。从而,可以简化制造。在一层中,励磁线圈和/或传感器线圈可以例如包括n个绕组,其中n大于1,例如在2到20个绕组之间,特别是在2到6个绕组之间。励磁线圈和传感器线圈可以例如布置在m个线圈之间,其中m大于1,例如在两个到六个甚至更多之间,特别是在四个堆叠层之间。例如,在n层部件载体或pcb内,可以集成m层集成磁场传感器。励磁线圈和传感器线圈可以基本配置为相同的形状,例如配置为矩形、圆形或二次螺旋。绕组可以例如形成为铜迹线。励磁线圈和传感器线圈可以例如通过蚀刻覆盖绝缘层结构的铜层来制造。

32、例如,如果励磁线圈产生的磁场驱动第一磁结构中的磁化达到饱和,所述励磁线圈可由比传感线圈的导电绕组少的层上的导电绕组组成。在这种情况下,励磁线圈的各部分和传感线圈的各部分可共同布置在某些介电层上,特别是并排布置。在其他介电层中,只有传感线圈的部分可布置,且其横向尺寸可能大于通常用于容纳励磁线圈部分和传感线圈部分的介电层中的传感线圈部分。因此,在这种情况下,传感线圈可由不同介电层中具有不同尺寸的绕组部分形成。从而,可以提高灵敏度。

33、磁结构可以是可磁化的,例如可以包括铁磁或亚铁磁材料。磁结构通常没有永久磁场,或者通常不产生自己的磁场,但可以磁化并且对磁场具有高导磁性。在作为通量门传感器操作期间,激励线圈当被提供适当的交流电流时,可以在第一磁结构和第二磁结构中产生磁场。在这里,在第一磁结构和第二磁结构中,由于激励线圈和第一磁结构和第二磁结构的相对布置,可以产生指向相反方向的磁场(在第一磁结构和/或第二磁结构内),正如传统平面通量门传感器所知。第一磁结构和第二磁结构都可以是连续结构,例如每个都是整体形成的。第一磁结构和/或第二磁结构可以直接形成在电绝缘层结构之一上,或者可以预先制造并附着在电绝缘层结构之一上。第一磁结构和/或第二磁结构可以具有相似或相同的厚度,例如在1μm和500μm之间,特别是在10μm和100μm之间,或者根据各自的材料和/或所需的目标而具有不同的厚度。第一磁结构和第二磁结构可以由不同的材料制成,并且可以具有相同或不同的形状。激励线圈和传感器线圈与第一磁结构之间的竖直距离基本等于或至少类似于激励线圈和传感器线圈与第二磁结构之间的竖直距离。第一磁结构和第二磁结构可以将激励线圈和传感器线圈夹在它们之间。第一磁结构和第二磁结构可以在平行于部件载体的电绝缘层结构的平面上延伸。

34、对于如上所述的包含在堆叠、层结构或部件载体中或由其支撑的集成磁场传感器,励磁线圈和传感器线圈优选地至少部分共面地布置在层结构上和/或层结构中,特别是彼此相邻。在层结构中,励磁线圈和传感器线圈可基本在同一竖直高度上延伸。例如,励磁线圈可能不在传感器线圈之上或之下,但可能基本在同一竖直范围内。当励磁线圈和/或传感器线圈配置为在绝缘层结构的多个层上延伸时,励磁线圈的至少部分和传感器线圈的部分可彼此共面地布置,特别是在电绝缘层结构的同一层中,或在电绝缘层结构上。当励磁线圈和传感器线圈至少部分彼此共面时,它们可以在同一层上制造,从而简化制造。

35、用于监测单元的集成磁场传感器的特征在于,它与被感测元件固定关联。特别是,所述集成磁场传感器与被感测元件连接。在这种情况下,由于后者与被感测元件的固定关联,需要一个紧凑且低功耗的设备。

36、根据另一个实施例的监测单元包括与被感测元件可移动地关联的集成磁场传感器,反之亦然。在一个具体实施例中,被感测元件和传感器特别可沿固定方向移动,例如沿直线或曲线或一系列直线或曲线。另一个实施例提供沿随机方向或以故意方式移动。集成磁场传感器的表面与被感测元件的正确关联,前者根据本发明配置,即使被感测元件相对于集成磁场传感器可移动,也能精确识别磁场的变化。这个优选实施例允许通过集成磁场传感器相对于被感测元件物理延伸的位置变化来感测改变磁场的结构。

37、根据本发明的监测单元的优选实施例的被感测元件可围绕旋转轴线旋转。根据该优选实施例,即使可旋转被感测元件的速度和形状会影响集成磁场传感器的感测可靠性,根据本发明的后者的配置也会导致高灵敏度的感测,即使在高(外围)速度以及非平面形状的情况下,也能识别磁场变化。

38、根据本发明的另一个实施例,所述集成磁场传感器靠近或适合放置在被感测元件附近。根据本发明的特定实施例的特征在于,所述集成磁场传感器与被感测元件接触。根据本发明的一个实施例,所述集成磁场传感器的高可靠性允许高精度和可靠性,不必须需要传感器和被感测元件之间的物理接触。

39、根据本发明的另一个实施例,至少一个励磁线圈和/或至少一个传感器线圈设置在或适于放置在与被感测元件相距20μm或更小的距离处。通过实验测试,已经发现,对于用pbc型技术制造的本发明的集成磁传感器,在传感器的至少一个线圈和被感测元件之间最大距离为20μm的情况下,可以保证适当的感测精度和可靠性。

40、根据本发明的另一个实施例,被感测元件至少部分由金属材料制成。这种优选材料与根据本发明的集成磁传感器的感测幅度相匹配。

41、根据本发明的另一个实施例,被感测元件被配置为允许电流通过所述元件。该优选实施例允许功能优化以及节能解决方案,仅在需要时激活集成磁传感器,例如根据临时计划,当被感测元件靠近/接触传感器时等。

42、根据本发明的另一个实施例,被感测元件包括导电布线结构。

43、根据本发明的另一个实施例,被感测元件包括至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构的堆叠,其中集成磁场传感器与所述至少一个导电层结构的至少一部分相关联。

44、根据本发明的另一个实施例,集成磁场传感器至少部分集成在堆叠中。

45、根据本发明的另一个实施例,集成磁场传感器包括堆叠的至少一个导电层结构的至少一部分和/或电绝缘层结构的至少一部分。

46、根据本发明的另一个实施例,所述被感测元件包括至少一个电子元件或由至少一个电子元件组成。根据另一个实施例,所述被感测元件包括多个电子元件或由多个电子元件组成。

47、根据本发明的另一个实施例,被感测元件包括至少一个腔室,特别是电池,配置为电流可以从一个部分流向另一个部分,其中集成磁场传感器设置在一个或多个腔室/电池中或附近。这使得传感器在电池等领域具有优势应用,其中腔室和电流是相关的。

48、根据本发明的另一个实施例,被感测元件至少部分地包括圆柱形形状。

49、根据本发明,提供了一种利用根据前述段落中任一段配置的监测单元监测被感测元件的方法,包括以下步骤:当集成磁场传感器和被感测元件彼此关联时,通过根据前述段落中任一段配置的集成磁场传感器测量磁场的至少一个分量。磁场可以由被感测元件产生,也可以由磁场传感器产生。在后一种情况下,检测磁场的改变或修改,这些改变或修改是由被感测元件的影响引起的。这可能带来即使在交变条件下也能确保可靠感应的优点,例如交变温度和/或移动成分(被感测元件和/或至少一个分量)。

50、优选地,该方法的进一步特征在于,被感测元件包括导电材料,该方法包括提供通过被感测元件的电流通路的步骤。

51、根据本发明的另一个实施例,所述第一磁结构和/或第二磁结构被配置为在电流供应的情况下产生磁场,所述方法还包括在监测被感测元件时向第一磁结构和/或第二磁结构供应电流的步骤。这可以带来优化电力消耗的优点,因为只在必要时向第一磁结构和/或第二磁结构供应电流。

52、根据本发明的另一个实施例,该方法还包括测量磁场随时间变化的至少一个分量的步骤。例如,这可以通过连续测量、根据占空比的测量或通过接收命令(自动提供或由操作员手动输入)触发的测量来完成。这可能会带来根据随时间变化的趋势评估而监测和/或检查磁场交变的值的优点,例如磁强度。例如,使用不同方法或逻辑组合的数据,从特定测量随时间变化的数据中提取,可能会带来检查所述值的灵活性。

53、根据本发明的另一个实施例,该方法还包括估计被感测元件的健康状况的步骤,特别是将测量值与损伤曲线相结合。这可以带来模拟和/或监测例如部件的生命周期的优点,优选地与部件载体相关联。

54、根据本发明的另一个实施例,健康状况估计步骤包括估计单个部件载体符合特定阈值条件的剩余时间。这可以带来可靠的在线监测的优点,这可以启动进一步的动作,例如在特定阈值条件下的人工操作员的信息。

55、在本技术的背景下,“部件载体”一词可特别表示能够容纳一个或多个部件在其上和/或其中以提供机械支撑和/或电气连接的任何支撑结构。换句话说,部件载体可配置为部件的机械和/或电子载体。特别是,部件载体可以是印刷电路板(pcb)、有机插入器和ic(集成电路)基板之一。部件载体也可以是组合上述类型部件载体的不同载体的混合板。

56、根据本发明的另一实施例,该方法还包括当磁场的至少一个分量的测量结果达到或超过阈值时,限定被感测元件的状态变化的步骤。

57、根据本发明,提供了一种集成磁场传感器用于监测被感测元件的用途,所述集成磁场传感器包括至少一个励磁线圈和至少一个传感器线圈,均设置在第一磁结构的一侧,所述被感测元件适合改变集成磁场传感器的磁场,其中集成磁场传感器和被感测元件彼此关联,改变集成磁场传感器提供的磁场。磁场可以由感测部件产生,也可以由磁场传感器产生。在后一种情况下,检测磁场的改变或修改,这些改变或修改是由感测部件的影响引起的。

58、优选的用途是其中被感测元件包括布线结构。

59、根据本发明的用途的另一个实施例,被感测元件包括至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构的堆叠,其中集成磁场传感器与所述至少一个导电层结构的至少一部分相关联。

60、根据本发明的用途的另一个实施例,被感测元件包括电子部件和/或多个电子部件,和/或由其组成。

61、根据本发明的用途的另一个实施例,被感测元件包括金属主体,特别是所述监测包括对所述主体内的缺陷的估计。

62、根据本发明的用途的另一个实施例,被感测元件包含在电/电子电池中。

63、根据本发明的用途的另一实施例,被感测元件包括移动靠近集成磁场传感器的主体。

64、根据本发明,提供了一种计算机可读介质,其中包含用于监测被感测元件的计算机程序,该计算机程序在由一个或多个处理器执行时,适于执行或控制前述段落中描述的方法。

65、根据本发明,提供了一种用于监测被感测元件的程序元件,该程序元件在由一个或多个处理器执行时,适于执行或控制如前述段落中所述的方法。

66、现在将参照附图描述本发明的实施例。本发明不限于所示或所述的实施例。

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