文档介绍：用于采用霍尔传感器测量电流或磁场的方法和设备的制作方法
用于采用霍尔传感器测量电流或磁场的方法和设备的制作方法
本发明涉及一种用于利用至少一个通过自旋电流技术工作的霍尔传感器测量电流或磁场的方法和装置。除了用于计算自旋电流测量值（6)的
[0008] 在所提出的方法中，所述霍尔效应传感器采用自旋电流技术工作，例如，其具有两 个或四个相位。从原理上来讲，能够使所述霍尔传感器以N个相位工作，其中N3 2。在所 述方法中，采用模数转换器将来自霍尔传感器的传感
器信号转换成数字信号，在第一时间 段内针对每一自旋电流相位从所述模数转换器读取所述数字信号并对其进行组合，以获得 第一样本。将自旋电流周期的各个自旋电流相位的第一样本加起来，以形成电流或磁场的 自旋电流测量值。可以在采用预先放大或者不采用预先放大的情况下将来自霍尔效应传感 器的传感器信号或者输出信号馈送至模数转换器。所述方法的特征在于这一事实：在短于 所述第一时间段的第二时间段内多次针对每一自旋电流相位组合来自所述模数转换器的 数字信号，从而获得具有时间顺序的多个第二样本，并且从针对每一自旋电流相位的自旋 电流测量值计算出所述第一样本的偏移量，并在这一偏移量的基础上对所述第二样本进行 校正，从而获得电流或磁场的快速偏移量校正测量值。
[0009] 因此，在所提出的方法当中，将精确、快速的电流和磁场测量结合到了自旋电流过 程当中。这意味着，首先，在无需复杂的校准的情况下系统性地消除了霍尔元件的偏移量在 温度上的热漂移，其次，还能够以充分的准确度快速地检测到电流过大的情况。因而，与采 用自旋电流原理的常规测量相比，电路复杂性没有显著提高。具体而言，不需要在模拟信号 电路当中做出任何变化，这对于测量精度是很关键的。
[0010] 与现有的借助采用自旋电流技术的霍尔传感器测量磁场或电流的方法形成对照 的是，在采用文中提出的方法的情况下，在对单相测量值（第一样本）相加以形成自旋电流 测量值之后不会将所述单相测量值抛弃，而是将其存储，从而由所述自旋电流测量结果计 算出这些第一样本的偏移量。之后基于这一偏移量对所述第二样本进行校准，以获得对应 于所述电流或磁场的快速测量值的经偏移量校正的第二样本。这意味着一般而言对偏移 量的适当换算（scaling)仍然是有必要的，因为第一和第二样本是在不同的时间段上组合 的。所采用的换算因子对应于第二时间段与第一时间段的比值。之后，可以分别针对每一 对应的自旋电流相位从第二样本中直接减去这一经换算的偏移量。
[0011] 采用所提出的还将在下文中描述的方法和设备，自旋电流测量值的精度与以前的 单纯根据自旋电流原理工作的方法相比保持不变，并且不受影响。同时，所述方法和设备还 提供了电流或磁场的快速测量值，所述值受到了偏移量校正。这一快速测量值的偏移量校 正是相对于温度范围或者其他操作条件而系统更新的。所述非常准确并且非常快速的测量 值是采用相同传感器和模拟前端同时获得的。不需要任何额外的模拟部件。也不需要对传 感器精心校准。
[0012] 在所述方法的优选配置当中，在自旋电流相位的每次切换之后，通过已知方式， 在自旋电流相位的切换和形成第一样本的时间段的开始之间插入等待时间（第一等待时 间），以避免切换过程中引起的调整过程对自旋电流测量的精度造成影