1.本发明涉及测试测量技术领域，尤其涉及一种传感器电路及运动数据检测装置。
背景技术：2.在工业、汽车和商用场景中，如何实现对物体运动数据的检测，特别是对机械装置旋转角度、位移长度和运动速度等数据的精准检测和排障，是本领域关注的重点。通用的做法在于利用磁场相互作用进行上述物理数据的测量，以发挥磁感测技术的非接触测量特性、强抗振动和强抗油污性能的优势，极大程度上减小物理数据检测对相应传感器的损耗。
3.现有技术中提供的技术方案在于，利用磁传感器和磁性器件的配合实现上述测量目的，具体而言，磁性器件被设置于待检测对象上，并将磁传感器靠近该磁性器件设置，从而，在待检测对象发生运动或其他足以使物理数据改变的动作时，磁传感器接收到来自磁性器件的磁通量变化情况，可以对应分析至少得到待检测对象的运动数据。
4.但由于外界磁场的干扰，和/或其他用于结合分析物理数据的对照磁传感器的设置，在分析物理数据变化方向(特别是运动方向)时，往往为了求取表征此种变化的变化数据而进行减法运算，致使原始数据的损失和传感器的敏感度降低；如若不设置外界磁场或对照磁传感器，则无法获取多种全面的物理数据，无法分析当前状态与目标状态的关系，也就无法达到状态监控的目的。
技术实现要素：5.本发明的目的之一在于提供一种传感器电路，以解决现有技术中传感器电路感测数据不全面，感测敏感度低，无法进行状态异常自检的技术问题。
6.本发明的目的之一在于提供一种运动数据检测装置。
7.为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种传感器电路，包括：信号处理模块，以及相互并联的第一感测支路、第二感测支路、第三感测支路和第四感测支路；所述第一感测支路包括依次设置的第一感测元件、第一节点和第二感测元件；所述第二感测支路包括依次设置的第三感测元件、第二节点和第四感测元件；所述第三感测支路包括依次设置的第五感测元件、第三节点和第六感测元件；所述第四感测支路包括依次设置的第七感测元件、第四节点和第八感测元件；所述信号处理模块连接所述第一节点、所述第二节点、所述第三节点和所述第四节点至少其中之一，且配置为接收电信号并对应计算携带有待检测数据的输出信号；所述第一感测元件、所述第四感测元件、所述第五感测元件和所述第八感测元件配置为具有相同的第一磁阻效应系数，所述第二感测元件、所述第三感测元件、所述第六感测元件和所述第七感测元件配置为具有相同的第二磁阻效应系数。
8.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一磁阻效应系数和所述第二磁阻效应系数互为相反数。
9.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一感测支路、所述第二感测支路、所述第三感测支路和所述第四感测支路沿第一方向依次排列，所述第一方向为所述传感器电
路的相对移动方向。
10.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一感测元件和所述第二感测元件在所述第一感测支路上沿第二方向延伸，所述第三感测元件和所述第四感测元件在所述第二感测支路上沿所述第二方向延伸，所述第五感测元件和所述第六感测元件在所述第三感测支路上沿所述第二方向延伸，所述第七感测元件和所述第八感测元件在所述第四感测支路上沿所述第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向。
11.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一感测元件和所述第三感测元件在所述第一方向上相邻设置，且在所述第二方向上处于相同位置，所述第六感测元件和所述第八感测元件在所述第一方向上相邻设置，且在所述第二方向上处于相同位置。
12.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一感测元件和所述第二感测元件串联并形成所述第一节点，所述第三感测元件和所述第四感测元件串联并形成所述第二节点，所述第五感测元件和所述第六感测元件串联并形成所述第三节点，所述第七感测元件和所述第八感测元件串联并形成所述第四节点。
13.作为本发明一实施方式的进一步改进，第一感测元件与所述第四感测元件串联并形成所述第一节点，所述第二感测元件和所述第三感测元件串联并形成所述第二节点，所述第五感测元件和所述第八感测元件串联并形成所述第三节点，所述第六感测元件和所述第七感测元件串联并形成所述第四节点。
14.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一磁阻效应系数和所述第二磁阻效应系数相等。
15.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述信号处理模块选择性连接所述第一节点、所述第二节点、所述第三节点和所述第四节点至少其中之一，并以节点处的电信号作为待处理数据。
16.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述信号处理模块包括至少两个前处理单元，所述前处理单元用于连接第一节点、所述第二节点、所述第三节点和所述第四节点中至少两个节点，并根据所述至少两个节点输出的电信号进行运算处理得到中间数据，所述中间数据用于计算所述待检测数据中至少部分数据信息。
17.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述前处理单元至少配置为对所述至少两个节点输出的电信号进行减法运算，所述中间数据表征所述至少两个节点所在感测支路的中间位置处的绝对磁场数据。
18.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述信号处理模块还包括：运算处理单元，配置为对接收的所述中间数据进行减法运算，得到表征相对运动数据的磁场变化数据，和/或对接收的所述中间数据进行加法运算，得到表征运行情况的诊断数据。
19.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述信号处理模块包括：第二前处理单元，连接所述第一节点和所述第二节点，并根据所述第一节点的第一电压信号和所述第二节点的第二电压信号，输出第二中间数据；第三前处理单元，连接所述第三节点和所述第四节点，并根据所述第三节点的第三电压信号和所述第四节点的第四电压信号，输出第三中间数据。
20.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述信号处理模块还包括运算处理单元，所述运算处理单元连接所述第二前处理单元和所述第三前处理单元，接收所述第二中间数
据和所述第三中间数据，计算并输出携带有所述传感器电路的相对运动数据的输出信号。
21.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述信号处理模块还包括：第一前处理单元，连接所述第一节点和所述第四节点，并根据所述第一节点的第一电压信号和所述第四节点的第四电压信号，输出第一中间数据。
22.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述信号处理模块还包括：第四前处理单元，连接所述第二节点和所述第三节点，并根据所述第二节点的第二电压信号和所述第三节点的第三电压信号，输出第四中间数据。
23.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述信号处理模块还包括：运算处理单元，连接所述第一前处理单元、所述第二前处理单元、所述第三前处理单元和所述第四前处理单元，接收并对所述第一中间数据和所述第四中间数据进行减法运算，得到第一输出数据，且接收并对所述第二中间数据和所述第三中间数据进行减法运算，得到第二输出数据。
24.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述信号处理模块包括：第一前处理单元，连接所述第一节点和所述第三节点，并根据所述第一节点的第一电压信号和所述第三节点的第三电压信号，输出第五中间数据；第二前处理单元，连接所述第二节点和所述第四节点，并根据所述第二节点的第二电压信号和所述第四节点的第四电压信号，输出第六中间数据。
25.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一感测元件包括感测主体以及位于感测主体延伸方向两端的导电端子，所述感测主体配置为具有高磁导率材料，所述感测主体的内部电流以所述感测主体的延伸方向为流向，且受外加磁场作用对应输出电信号。
26.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一感测元件包括依次层叠设置的反磁层、第一软磁层、非磁性层和第二软磁层；所述反磁层配置为相邻原子磁矩反平行排列，所述第一软磁层和所述第二软磁层配置为具有低矫顽力，所述反磁层对所述第一软磁层形成磁偏压作用，所述第二软磁层的磁化方向受外加磁场作用对应输出电信号。
27.为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种运动数据检测装置，包括上述任一种技术方案所述的传感器电路。
28.为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种运动数据检测系统，包括磁性编码器以及上述技术方案所述的运动数据检测装置；所述运动数据检测装置配置为利用相对运动形成的磁通量变化，检测并输出相对运动数据；所述磁性编码器配置为直线型条状或圆环状，包括交替排列的至少第一磁性元件和第二磁性元件，所述第一磁性元件和所述第二磁性元件的极性配置为相反。
29.为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种运动数据检测方法，包括：接收第一节点的第一电信号和第四节点的第四电信号，生成并输出第一中间数据；接收第一节点的第一电信号和第二节点的第二电信号，生成并输出第二中间数据；接收第三节点的第三电信号和第四节点的第四电信号，生成并输出第三中间数据；根据第一中间数据、第二中间数据和第三中间数据，计算并输出携带有待检测数据的输出信号。
30.与现有技术相比，本发明提供的传感器电路，通过设置四组相互并联的感测支路，每组感测支路中都设置有磁阻特性相同或不同且相互串联的两个感测元件，并以采集到的两个感测元件中间节点的电信号作为原始计算数据，如此，能够在具有相同感测元件配置的感测支路之间计算得到区分于变化数据的绝对数据，并利用多组绝对数据运算得到携带
有待检测数据的输出信号，在保持高抗干扰能力和高敏感度的前提下，达到输出数据全面完整的技术效果，以应对多种工况下的状态异常自检。
附图说明
31.图1是本发明一实施方式中运动数据检测系统的结构原理图；
32.图2是本发明一实施方式中运动数据检测系统的磁性编码器的局部放大示意图；
33.图3是本发明一实施方式中运动数据检测装置部分结构示意图；
34.图4是本发明一实施方式中传感器电路的结构示意图；
35.图5是本发明一实施方式中传感器电路的感测元件输出的初始数据跟随相对运动距离的变化示意图；
36.图6是本发明一实施方式中传感器电路的信号处理模块的输出数据跟随相对运动距离的变化示意图；
37.图7是本发明另一实施方式中传感器电路的结构示意图；
38.图8是本发明另一实施方式中传感器电路的前处理单元输出的中间数据跟随相对运动距离的变化示意图；
39.图9是本发明再一实施方式中传感器电路的结构示意图；
40.图10是本发明一实施方式中传感器电路的感测元件的第一实施例的结构示意图；
41.图11是本发明一实施方式中传感器电路的感测元件输出的初始数据跟随外加磁场的变化示意图；
42.图12是本发明一实施方式中传感器电路的感测元件的第二实施例的结构示意图；
43.图13是本发明一实施方式中传感器电路的感测元件的第三实施例的结构示意图；
44.图14是本发明另一实施方式中传感器电路的感测元件的结构示意图；
45.图15是本发明另一实施方式中传感器电路的感测元件加第一外加磁场时的结构及电阻变化示意图；
46.图16是本发明另一实施方式中传感器电路的感测元件加第二外加磁场时的结构及电阻变化示意图；
47.图17是本发明另一实施方式中传感器电路的感测元件加第三外加磁场时的结构及电阻变化示意图；
48.图18是本发明另一实施方式中传感器电路的感测元件不加外加磁场时的结构及电阻变化示意图。
具体实施方式
49.以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
50.需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”、“第九”、“第十”等仅用于
描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
51.用于进行角度、行程、速度和方向等物理数据量测的传感器电路，可以被广泛应用于多种场景下，例如对机械装置中齿轮旋转量的测量，对阀门的开关行程大小的测量。基于此，可以实现对汽车等包含轮状器件的装置进行空转滑动检测，也可以实现对自动化产线的动作反馈检测。
52.为了适应多种困难的工作状况，有必要利用一种非接触测量、具有抗震动性能和抗油污性能，且精准度高反应速度快的物理数据测量方式，从而，利用磁传感器进行检测无疑是较优的选择，磁传感器通常可以分为利用霍尔效应为原理制成的元器件以及利用磁阻效应为原理制成的元器件。前者具有与cmos(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺兼容性强、尺寸小和性价比高的优势，后者则具有更高的灵敏度、更小的ic(integrated circuit，集成电路)功耗和更高的检测精度。不管是上述任何一种磁传感器或其他未提及到的可以用于感测物理数据的传感器，均可以以其自身优势为有益效果，替换应用于本发明在下文中提供的任何实施方式。
53.本发明提供一种运动数据检测系统，如图1所示，包括磁性编码器100以及运动数据检测装置200，其中，磁性编码器100和运动数据检测装置200至少其中之一被设置于待检测物品上，从而利用磁性编码器100和运动数据检测装置200相对运动形成的磁通量变化产生至少一种信号输出，以供操作者获取并对应分析，得到待检测数据。
54.在一种实施方式中，所述待检测数据可以是任一可通过相对运动被产生或被获取的物理数据，也可以是任一可通过磁效应作用产生或获取的物理数据，本发明并不限定所述运动数据检测系统的具体应用场景，任何可通过所述运动数据检测系统的内在结构达成的用途，均在本发明的保护范围内。
55.磁性编码器100可以包括至少一对相互靠近设置的第一磁性元件和第二磁性元件，磁感线经由第一磁性元件和第二磁性元件其中之一发射，并收敛于第二磁性元件和第一磁性元件其中另一。基于此，运动数据检测装置200与所述磁感线区域至少部分接触，且磁性编码器100和运动数据检测装置200在该接触部分的至少一个延伸分量上可以发生相对运动，以使运动数据检测装置200能够检测到磁通量变化。
56.当然，上述定义设置于磁性编码器100中的第一磁性元件和第二磁性元件可以配置为分体设置的多个部分，也可以配置为一体式形成的磁性器件中具有不同磁性的至少两个磁性区域。为了扩大检测范围磁性编码器100上的第一磁性元件和第二磁性元件，可以配置有交替排列的多个，排列方向至少在磁性编码器100和运动数据检测装置200的相对运动方向存在延伸分量。如此，以磁感线为角度进行观察可知，多个第一磁性元件和第二磁性元件所形成的磁感线呈多个弧线形，相邻磁感线的发射收敛方向相反，在磁性编码器100与运动数据检测装置200发生相对运动时，运动数据检测装置200捕获该相邻的相反磁信号或间隔设置的相同磁信号，以分析得到待检测数据。
57.以磁性编码器100的第一磁性元件具有n极极性，第二磁性元件具有s极极性，磁性编码器100和运动数据检测装置200的相对运动由运动数据检测装置200的移动而产生为例，运动数据检测装置200可以沿第一方向y移动，磁性编码器100的第一磁性元件n和第二磁性元件s可以在第一方向y上交替排列，运动数据检测装置200所受磁场方向在第一磁性元件n与两侧的第二磁性元件s之间的变化可以如图2中的箭头指向所示。具体地，磁场在任
一第一磁性元件n与相邻第二磁性元件s的交界处配置为水平沿第一方向y或与第一方向y相反的方向施加于运动数据检测装置200上，同时，磁场在逐步靠近第一磁性元件n的中部时，会被配置为与第一方向y或其相反方向的夹角逐步增大，直至在第一磁性元件n的中部呈现近乎垂直于第一磁性元件n发出的状态。
58.隔离观察沿第一方向y移动的运动数据检测装置200，在逐渐靠近第一磁性元件n的过程中，运动数据检测装置200受磁场作用程度逐渐增大，磁场作用方向旋转90
°
，在逐渐远离第一磁性元件n的过程中，运动数据检测装置200受磁场作用程度逐渐减小，磁场作用方向继续旋转90
°
，以致与初始位置所受磁场作用方向形成180
°
的角度变化。基于此，运动数据检测装置200在与磁性编码器100发生相对运动时，至少会在其中一个磁性元件(可以是第一磁性元件，也可以是第二磁性元件)处形成一个正弦和/或余弦波的电信号输出。从而，运动数据检测系统中的任一装置(例如上位机或中央处理器等，也可以是运动数据检测装置200自身)可以配置为采集该电信号或经过处理的该电信号，从而根据电信号的幅值、多个电信号的幅值差异或其他数据计算所受磁场作用的大小以判断位置和移动方向，根据电信号的相位、多个电信号的相位差异或其他数据计算所受磁场作用的变化速度以得到速度信息。
59.当然，磁性编码器100不仅可以配置为如图1所示的直线型条状，还可以配置为圆环状，以套设于待检测旋转机械工件上进行至少旋转速度和旋转方向等物理数据的检测。由此可见，本发明并不限制磁性编码器100的具体形状，只要足以在其与运动数据检测装置200的相对运动方向上或与该相对运动方向具有较小偏移角度的方向上存在延伸分量即可。概括而言，磁性编码器可以配置为圆环状和/或直线型条状，其上设置有多个磁性区域和/或其自身由多个磁性元件组成，包括交替排列的第一磁性区域、第二磁性区域和/或交替排列的第一磁性元件、第二磁性元件，其中第一磁性区域和第二磁性区域的极性配置为相反，第一磁性元件和第二磁性元件的极性配置为相反，磁性编码器100基于此产生方向交替变化的磁场。
60.运动数据检测装置200中，为了实现前文所述电信号的输出，需要配置有至少一个输出电信号随磁场变化而同步变化的传感器，然而单个传感器存在输出数据单一，无法进行比较，难以分析得到多种物理数据的技术问题，从而，本发明一实施方式提供如图3所示设置于运动数据检测装置200中的至少部分传感器电路，图3中将运动数据检测装置200被设置于直角坐标系中，以方便描述，当然本发明提供的传感器电路并不局限于设置于运动数据检测装置200中，也并不局限于仅能对运动相关的数据进行检测。
61.设置于运动数据检测装置200中的传感器电路可以被具体配置为包括相互并联的至少第一感测支路21、第二感测支路22、第三感测支路23和第四感测支路24，上述至少四条感测支路优选配置为分布于运动数据检测装置200上的多个不同位置，从而获取不同位置处的磁场情况以转化为可分析处理的电信号。在一种实施方式中，第一感测支路21、第二感测支路22、第三感测支路23和第四感测支路24沿第一方向y依次排列，优选地，第一方向y为运动数据检测装置200的长度方向。如此，可以在相对运动发生过程中，获取同一时刻相对运动方向上不同位置的磁场情况，以及不同时刻相对运动方向上同一位置的磁场变化情况，以得到用于形成待检测数据的大量数据。
62.当然，上述第一感测支路21、第二感测支路22、第三感测支路23和第四感测支路24
并不具体限定其依次排列顺序，只要能够相互形成对照，以通过比较足以计算得到相对运动速度和相对运动方向等物理数据即可。同时，上述四种感测支路还可以进一步配置为自身位置可调节，这是因为四条感测支路之间并不存在支路或元器件层面的共用情况，相互间不形成限制，支路间距越大输出信号越弱，间距越小输出信号越强。
63.因此，用户可以根据需要选择性增大/缩小设置于两侧的感测支路(在一种实施方式中为第一感测支路21和第四感测支路24)的间距，和/或增大/缩小设置于中间位置的两条感测支路(在一种实施方式中为第二感测支路22和第三感测支路23)的间距，以使多条感测支路形成更为明显的磁场差异(磁场变化量)，能够进一步提升运动数据检测装置200或传感器电路的磁场敏感度。
64.进一步地，第一感测支路21包括相互串联的第一感测元件211和第二感测元件212，第二感测支路22包括相互串联的第三感测元件221和第四感测元件222，第三感测支路23包括相互串联的第五感测元件231和第六感测元件232，第四感测支路24包括相互串联的第七感测元件241和第八感测元件242。在一种实施方式中，第一感测元件211和第二感测元件212配置为具有磁传感器的功能以对上文所述的磁场情况进行检测，且被具体设置为沿与第一方向y垂直的第二方向x延伸并串联，优选地，第三感测元件221和第四感测元件222、第五感测元件231和第六感测元件232，以及第七感测元件241和第八感测元件242均可以配置为具有磁传感器的功能，且均可以被具体设置为分别沿第二方向x延伸并串联。如此，上述感测元件形成2*4矩阵形式排列，可以获得多角度多位置的磁场情况并对应生成电信号。
65.进一步地，当每个感测支路上的至少两个感测元件配置为具有同向变化和/或反向变化的磁敏特性时，单条感测支路可以具有表征其中间位置磁场情况的电信号输出。为了说明上述特征，继续如图3所示，将第一方向y作为直角坐标系的横坐标，并将第二方向x作为直角坐标系的纵坐标，定义第一感测支路21具有横坐标y7，第二感测支路22具有横坐标y5，第三感测支路23具有横坐标y3，第四感测支路24具有横坐标y1，则若第一感测元件211与第二感测元件212具有同向或反向变化的磁敏特性，第一感测支路21的综合电信号输出可以用于表征运动数据检测装置200(或称传感器电路，下同)上坐标为(y7，x1)处的磁场情况，且/或若第三感测元件221和第四感测元件222具有同向或反向变化的磁敏特性，第二感测支路22的综合电信号输出可以用于表征运动数据检测装置200上坐标为(y5，x1)处的磁场情况，且/或若第五感测元件231和第六感测元件232具有同向或反向变化的磁敏特性，第三感测支路23的综合电信号输出可以用于表征运动数据检测装置200上坐标为(y3，x1)处的磁场情况，且/或若第七感测元件241和第八感测元件242具有同向或反向变化的磁敏特性，第四感测支路24的综合电信号输出可以用于表征运动数据检测装置200上坐标为(y1，x1)处的磁场情况。
66.当然，上述四条感测支路可以配置为其中任意两条接入同一处理模块，以复合形成足以表征该两条感测支路围设形成区域的中心位置的磁场情况的电信号输出。作为对该特征的说明，若将第一感测支路21与第二感测支路22接入同一处理模块，则该处理模块的综合电信号输出可以用于表征运动数据检测装置200上坐标为(y6，x1)处的磁场情况，且/或若将第一感测支路21与第三感测支路23接入同一处理模块，则该处理模块的综合电信号输出可以用于表征运动数据检测装置200上坐标为(y5，x1)处的磁场情况，且/或若将第一感测支路21与第四感测支路24接入同一处理模块，则该处理模块的综合电信号输出可以用
于表征运动数据检测装置200上坐标为(y4，x1)处的磁场情况，且/若将第二感测支路22与第三感测支路23接入同一处理模块，则该处理模块的综合电信号输出可以用于表征运动数据检测装置200上坐标为(y4，x1)处的磁场情况，且/若将第二感测支路22与第四感测支路24接入同一处理模块，则该处理模块的综合电信号输出可以用于表征运动数据检测装置200上坐标为(y3，x1)处的磁场情况，且/若将第三感测支路23与第四感测支路24接入同一处理模块，则该处理模块的综合点信号输出可以用于表征运动数据检测装置200上坐标为(y2，x1)处的磁场情况。
67.此外，任何表征相同位置磁场情况的电信号输出和/或输出该电信号所依赖的基础数据(或称单条感测支路的电信号输出，或上述处理模块的电信号输入)，均可以用于表征运动数据检测装置200的移动方向。这是由于，虽然从几何形态学角度分析，复合电信号输出之间或复合电信号与单条感测支路点信号输出具有位置上的对应关系，但运动方向和运动速度等数据会极大程度影响运动数据检测装置200上不同位置受磁场作用情况，进而影响电信号数据的输出。自然，可以利用表征相同位置磁场情况的相关数据进行方向判断，同时本发明并不排斥利用表征不同位置磁场情况的相关数据进行方向判断的实施方式。
68.为了进行更为稳定准确的数据采集，结合图3和图4所示，数据采集点优选设置于每条感测支路上至少两个感测元件之间的节点位置。具体地，第一感测支路21包括依次设置的第一感测元件211、第一节点210和第二感测元件212，第二感测支路22包括依次设置的第三感测元件221、第二节点220和第四感测元件222，所述第三感测支路23包括依次设置的第五感测元件231、第三节点230和第六感测元件232，第四感测支路24包括依次设置的第七感测元件241、第四节点240和第八感测元件242。至少一个简单处理模块配置为连接上述第一节点210、第二节点220、第三节点230和第四节点240中至少其中之一，以获得表征对应位置磁场情况的电信号。
69.在一种实施方式中，传感器电路可以被具体设置为用于输出表征区分于磁场变化数据的绝对磁场数据的电信号，在此种实施方式下，第一感测元件211、第四感测元件222、第五感测元件231和第八感测元件242配置为具有相同的第一磁阻效应系数，第二感测元件212、第三感测元件221、第六感测元件232和第七感测元件241配置为具有相同的第二磁阻效应系数，且所述第一磁阻效应系数和所述第二磁阻效应系数被配置为互为相反数。作为补充地，所述第一磁阻效应系数和所述第二磁阻效应系数可以被概括为上文的磁敏特性。
70.如此，上述具有第一磁阻效应系数的感测元件和具有第二磁阻效应系数的感测元件被配置为具有相反的磁场变化敏感度，单条感测支路第一方向y上同一位置上的不同感测元件具有相反的磁阻效应系数，足以形成更为稳定准确的信号输出。同时，不同感测支路之间在第一方向y上相邻，且在第二方向x上处于相同位置上的不同感测元件同样具有相反的磁阻效应系数(例如第一感测元件211和第三感测元件221，又如第六感测元件232和第八感测元件242)，使得相邻支路的电信号输出表达相反磁场敏感度的信息，以供后续处理模块选择性调用。
71.选择性调用可以通过触点切换处理模块接入电路的位置来实现(也即处理模块与感测支路之间还可以设置有切换触点)，其目的在于，搭载有本发明提供的传感器电路的任何装置，可以单独选择一条感测支路的输出作为待处理数据，且/或可以选择相邻设置的两条具有相反磁场变化敏感度的感测支路的输出和/或间隔设置的两条具有相同磁场变化敏
感度的感测支路的输出作为待处理数据，如此可以通过运算达到保留电信号数据并去除施加在运动数据检测装置200(或传感器电路)上的外界磁场影响的效果。
72.基于此，传感器电路可以进一步包括一信号处理模块300，连接第一节点210、第二节点220、第三节点230和第四节点240，且配置为接收第一节点210、第二节点220、第三节点230和第四节点240中至少一个节点输出的电信号，并对应计算携带有待检测数据的输出信号。
73.如图3至图5所示，其中图5示出了第一感测支路21、第二感测支路22、第三感测支路23和第四感测支路24对信号处理模块300的输出，随相对运动距离的变化曲线。当然，在将处理模块配置为连接第一节点210、第二节点220、第三节点230和第四节点240的具体实施方式中，图5中示出的四条曲线还可以具体为分别表示上述四个节点处的点信号输出。
74.进一步地，在沿第一方向y与磁性编码器100发生相对运动，且与其发出的磁感线存在接触的情况下，不同感测支路会形成具有不同且存在相位差的、正弦或余弦形式的电信号输出，在不存在各向异性或无规律变化的外界磁场干扰的情况下，输出电信号的波形往往具有一致性(例如幅值和变化趋势一致)，此点足以说明本发明提供的传感器电路具有强抗干扰能力。需要注意地，虽然附图中(不仅限于图5中)给出的输出为电压u或vout，但本发明并不限定感测支路的输出只能为电压信号或电压数据，任何足以表征磁场情况的电信号，均可以替换地应用于本发明中。
75.基于上述相位差，不仅携带有位于不同位置的不同感测支路在移动过程中受磁场作用变化而对应形成的变化信息，还携带有具有不同磁敏特性的感测元件的电阻变化信息，因而可以利用上述电信号波形和相位差进行处理，以得到待检测物理数据或携带有待检测数据的其他经过中间处理后的信号。
76.从而，在本发明一细化实施方式中，信号处理模块300可以具体包括三个前处理单元，用于连接至少两个节点，并根据两个节点输出的电信号进行运算处理得到一种中间数据，所述中间数据用于计算待检测数据中根据节点输出电信号无法得到的其他数据信息(例如运动方向信息)。
77.进一步地，继续如图4所示，信号处理模块300可以包括第一前处理单元31、第二前处理单元32和第三前处理单元33。其中，第一前处理单元31配置为，连接第一节点210和第四节点240，并根据第一节点210的第一电压信号和第四节点240的第四电压信号输出第一中间数据，第二前处理单元32配置为连接第一节点210和第二节点220，并根据第一节点210的第一电压信号和第二节点220的第二电压信号输出第二中间数据，第三前处理单元33配置为连接第三节点230和第四节点240，并根据第三节点230的第三电压信号和第四节点240的第四电压信号输出第三中间数据。可以理解地，在其他实施方式中，上述连接节点的结构配置同样可以替换为连接对应的感测支路(例如第一前处理单元31可以被配置为连接第一感测支路21和第二感测支路22)，同时上述由不同节点输出的电压信号，一方面可以参考图5呈现一种波形输出，另一方面可以是不局限于电压信号的其他电信号。
78.第一前处理单元31、第二前处理单元32和第三前处理单元33可以进一步配置为具有运算功能，通过加法、减法、比例放大、输入比较等操作以生成对应的中间数据。在一种实施方式中，前处理单元可以配置为具有减法功能，在上述八个感测元件之间分别具有相反的磁阻效应系数的配置的情况下，前处理单元通过减法运算后，可以得到感测元件根据磁
场效应作用后电信号数据以表征绝对磁场数据而非磁场变化数据，以使输出电信号所携带的数据具有更高程度的完整性。当然，在八个感测元件具有相同的磁阻效应系数的配置下，当然还可以将前处理单元配置为能够执行加法运算的架构，同样能够输出用于表征绝对磁场数据的电信号，此点可以根据本领域技术人员的需要进行调整。
79.基于此，第一前处理单元31可以通过减法运算得到第一感测支路21和第四感测支路24中间位置(优选为图3中坐标(y4，x1)处)的用于表征绝对磁场数据的电信号或数据，第二前处理单元32可以通过减法运算得到第一感测支路21和第二感测支路22中间位置(优选为图3中坐标(y6，x1)处)的用于表征绝对磁场数据的电信号或数据，第三前处理单元33可以通过减法运算得到第三感测支路23和第四感测支路24中间位置(优选为图3中坐标(y2，x1)处)的用于表征绝对磁场数据的电信号或数据。
80.由于经过减法运算后得到的是对应位置绝对磁场数据的两倍值，因此前处理单元或信号处理模块300中其他模块还可以进一步进行比例缩小运算，从而得到准确的对应位置的绝对磁场数据。为了进一步处理以得到用于计算或携带有待检测数据(可以是任何至少一种相对运动数据)的输出信号。
81.具体地，信号处理模块300中还设置有用于处理中间数据并生成输出信号的运算处理单元30。运算处理单元30配置为，连接第一前处理单元31、第二前处理单元32和第三前处理单元33，接收第一中间数据、第二中间数据和第三中间数据，并计算并输出携带有传感器电路(或称运动数据检测装置)的相对运动数据的输出信号。
82.在一种实施方式中，运算处理单元30可以被配置为用于对接收的中间信号进行减法运算，从而在保留绝对磁场数据不发生损失的基础上，求取磁场变化数据以供完成对相对运动方向和相对运动速度等相对运动数据的计算。
83.具体而言，运算处理单元30可以配置为根据第二中间数据和第三中间数据生成并输出第一输出信号out1，并根据第一中间数据、第二中间数据和第三中间数据生成并输出第二输出信号out2。所述第一输出信号out1可以被具体配置为携带第一输出数据，且第一输出数据等于第二中间数据和第三中间数据的差值，所述第二输出信号out2可以被具体配置为携带第二输出数据，且第二输出数据等于第一中间数据(或其倍数值)与第二中间数据和第三中间数据之和的差值。
84.具体地，定义第一中间数据为m，第二中间数据为a，第三中间数据为b，则第一输出数据可以配置为(a-b)或(b-a)其中任一，第二输出数据可以配置为(n*m-a-b)；其中n≥1，优选为2。如此，由于第一输出信号out1和第二输出信号out2对不同位置感测支路获取的表征磁场情况的不同数据作差，可以进一步消去单一外界磁场的干扰。同时，由于第一输出信号out1和第二输出信号out2其中任一均携带有磁场变化数据，因此可以利用第一输出信号out1和第二输出信号out2其中之一计算得到当前相对运动速度数据，并利用第一输出信号out1和第二输出信号out2进行相位比较计算，得到当前相对运动方向数据。
85.概括而言，本发明还提供一运动数据检测方法，所述检测方法具体包括：
86.步骤s1，接收所述第一节点的第一电信号和所述第四节点的第四电信号，生成并输出第一中间数据；
87.步骤s3，接收所述第一节点的第一电信号和所述第二节点的第二电信号，生成并输出第二中间数据；
88.步骤s5，接收所述第三节点的第三电信号和所述第四节点的第四电信号，生成并输出第三中间数据；
89.步骤s7，根据所述第一中间数据、第二中间数据和第三中间数据，计算并输出携带有待检测数据的输出信号。
90.其中步骤s1至步骤s5的先后顺序不作为本发明的比较技术特征，本领域技术人员可以根据需要进行顺序调整，也可以将步骤s1至步骤s5配置为同时进行。所述第一电信号、第二电信号、第三电信号和第四电信号并不局限于上文的电压信号，还可以是电流信号、电阻信号、阻抗信号等随磁场效应变化的其他信号。如前文所述，所述待检测数据也不仅仅包括相对运动数据。
91.所述方法还可以进一步优选地具体包括：
92.步骤s71，根据所述第二中间数据和所述第三中间数据，计算得到第一输出信号；其中，所述第一输出信号表征相邻感测支路组合间的磁场变化情况；
93.步骤s72，根据所述第一中间数据、第二中间数据和第三中间数据，计算得到第二输出信号；其中，所述第二输出信号表征传感器电路整体的磁场变化情况。
94.如此，可以根据第一输出信号或第二输出信号其中之一计算得到相对运动速度数据，并结合两个输出信号计算得到相对运动方向数据。
95.所述方法还可以进一步优选地具体包括：
96.步骤s711，将所述第二中间数据和所述第三中间数据作差，得到第一输出数据，并根据第一输出数据生成并输出第一输出信号；
97.步骤s721，将所述第一中间数据与第二中间数据和第三中间数据作差，得到第二输出数据，并根据第二输出数据生成并输出第二输出信号。
98.当然，在电路结构发生变更或感测元件的磁阻效应系数发生改变时，上述具体的运算过程还可以具有其他实施方式，本领域技术人员根据本发明提供的上述方案可以预期。
99.步骤s9，根据第一输出信号out1计算得到相对运动速度数据，根据第一输出信号out1和第二输出信号out2计算得到相对运动方向数据。
100.进一步地，传感器电路还可以进一步包括第四前处理单元34。第四前处理单元34配置为，连接第二节点220和第三节点230，并根据第二节点220的第二电压信号和第三节点230的第三电压信号输出第四中间数据。相对应地，第四前处理单元34也可以进一步配置为具有运算功能，且优选为具有减法功能，从而运算得到第二感测支路22和第三感测支路23中间位置(优选为图3中坐标(y4，x1)处)的用于表征绝对磁场数据的电信号或数据。
101.可以理解地，传感器电路可以同时具有第一前处理单元31、第二前处理单元32、第三前处理单元33和第四前处理单元34，也可以将前一种实施方式中的第一前处理单元31替换为第四前处理单元34以使传感器电路同样保持三个前处理单元的结构，均能够实现上述技术效果并实施上述方法。
102.值得说明地，定义第四中间数据为m，则第二输出数据在上述替换地实施方式中可以被配置为等于(n*m-a-b)；其中n≥1，优选为2。在上述同时具备的实施方式中(传感器电路具有四个前处理单元)，第二输出数据除了可以配置为(n*m-a-b)、(n*m-a-b)其中任一以外，还可以被配置为(m+m-a-b)、n*(m-m)其中任一。
103.在同时配置有四个前处理单元的实施方式中，优选将第一输出数据配置为num1＝(a-b)，且将第二输出数据配置为num2＝2*(m-m)，如此形成如图6所示的变化曲线图。可见两者存在幅值、曲线变化上的差异，以及较图5而言更大的相位差，能够清楚可靠地计算得到至少相对运动速度数据和相对运动方向数据。
104.基于此，本发明提供的上述运动数据检测方法，还可以进一步优选地具体包括：
105.步骤s4，接收所述第二节点的第二电信号和所述第三节点的第三电信号，生成并输出第四中间数据；
106.步骤s7’，根据所述第一中间数据、第二中间数据、第三中间数据和第四中间数据，计算并输出携带有待检测数据的输出信号；
107.步骤s71’，根据所述第二中间数据和所述第三中间数据，计算得到第一输出信号；其中所述第一输出信号表征一种相邻感测支路组合间的磁场变化情况；
108.步骤s72’，根据所述第一中间数据和所述第四中间数据，计算得到第二输出信号；其中所述第二输出信号表征另一种相邻感测支路组合间的磁场变化情况。
109.作为补充地，本发明提供的传感器电路还可以具体包括诊断处理模块，配置为连接第一前处理单元31、第二前处理单元32、第三前处理单元33和第四前处理单元34其中任意两个，从而通过在第一中间数据、第二中间数据、第三中间数据和第四中间数据其中两个之间形成比较，实现运动数据检测装置200的自我监控、自我诊断等延伸功能。优选地，可以采集第二中间数据和第三中间数据并求两者之和，也即生成诊断数据(a+b)，从而判断运动检测装置、运动检测系统和/或待测对象是否发生运行故障。
110.图7示出了本发明另一实施方式中的传感器电路结构，图8示出了该传感器电路对应的前处理单元的输出。当然本发明的该另一实施方式与上文提到的实施方式并不相互孤立，两者可通过运算处理单元30建立两套固定或可相互切换的传感器电路(可通过设置切换模块实现切换，下同)，也可以同时共用四条感测支路和运算处理单元30建立一套更为完备的固定或可相互切换的传感器电路。
111.在该实施方式中，信号处理模块300包括第一前处理单元31’和第二前处理单元32’(当然在上文所述两实施方式结合形成的新的实施方式中，两个前处理单元可以具有其他定义方式，例如第五前处理单元和第六前处理单元)。其中，第一前处理单元31’配置为，连接第一节点210和第三节点230，并根据第一节点210的第一电压信号和第三节点230的第三电压信号，输出第五中间数据；第二前处理单元32’配置为，连接第二节点220和第四节点240，并根据第二节点220的第二电压信号和第四节点240的第四电压信号，输出第六中间数据。
112.具体地，第一前处理单元31’和第二前处理单元32’可以具有与前文所述前处理单元相同的功能配置。如此，基于第一前处理单元31’和第二前处理单元32’所连接的感测支路具有相同的磁阻效应系数配置，第一前处理单元31’可以通过减法运算得到第一感测支路21和第三感测支路23中间位置(优选为图3中坐标(y5，x1)处)的用于表征磁场变化数据的电信号或数据，第二前处理单元32’可以通过减法运算得到第二感测支路22和第四感测支路24中间位置(优选为图3中坐标(y3，x1)处)的用于表征磁场变化数据的电信号或数据。
113.当然，在该实施方式中，同样可以配置有运算处理单元30。运算处理单元30配置为，连接第一前处理单元31’和第二前处理单元32’，接收第五中间数据和第六中间数据，计
算并输出携带有传感器电路的相对运动数据的输出信号。
114.对于待检测数据的计算，由于上述过程采集的是磁场变化数据，因而运算处理单元30可以选择第五中间数据和第六中间数据其中之一进行相对运动速度数据的计算。同时，基于第五中间数据和第六中间数据表征不同位置上的磁场变化情况，因此可以对第五中间数据和第六中间数据进行比较，从而计算得到相对运动方向数据。可以理解地，由此生成的多种运动数据检测方法及其上位、下位概念，可以类比前一种实施方式提供，此处不再赘述。
115.图9示出了本发明再一实施方式中的传感器电路结构，与本发明另一实施方式相同地，本发明再一实施方式与前两种实施方式提供的传感器电路结构并不相互孤立，同样可以组合形成其他更为完备或可相互切换的传感器电路。
116.在该实施方式中，虽然传感器电路仍然被配置为包括相互并联的至少四条感测支路，且感测支路内部的感测元件的位置布置关系具有与前两种实施方式相同的方案，但是感测元件自身的磁敏特性，以及感测元件之间的相互连接关系具有改进。换言之，该实施方式旨在提供一种用于输出表征磁场变化数据的电信号的传感器电路。
117.基于此，所有感测元件被配置为具有相同的正向或负向磁阻效应系数。同时，第一感测元件211和第四感测元件222连接且在两者之间形成第一节点210”，第二感测元件212和第三感测元件221连接且在两者之间形成第二节点220”，第五感测元件231和第八感测元件242连接且在两者之间形成第三节点230”，第六感测元件232和第七感测元件241连接且在两者之间形成第四节点240”。
118.如此，相互串联的感测元件之间的位置布置差异形成比较输出(或称差异输出)，从而被后方设置的处理模块获取并对应计算。此处具体地，第一节点210”和第二节点220”处的输出电信号，可以用于表征图3中坐标为(y5，x1)和坐标为(y7，x1)两处的磁场情况差异，第三节点230”和第四节点240”处的输出电信号，可以用于表征图3中坐标为(y1，x1)和(y3，x1)两处的磁场情况差异。基于此，可以轻松的选择其中任一种磁场情况差异计算当前相对运动速度数据，并将两种磁场情况差异相互比较，以计算当前相对运动方向数据。当然，还可以采集第二节点220”和第三节点230”的组合和/或第一节点210”和第四节点240”的组合，从而运算获得其他待检测数据或用于进行自我监控、自我诊断等功能。
119.为了搭配上述感测支路布置，该实施方式中还可以进一步包括信号处理模块300”，信号处理模块300”可以包括第二前处理单元32”和第三前处理单元33”(当然在上文所述两实施方式结合形成的新的实施方式中，两个前处理单元可以具有其他定义方式，例如第八前处理单元和第九前处理单元)。其中第二前处理单元32”配置为，连接第一节点210”和第二节点220”，并根据第一节点210”的第一电压信号和第二节点220”的第二电压信号输出第七中间数据，第三前处理单元33”配置为连接第三节点230”和第四节点240”，并根据第三节点230”的第三电压信号和第四节点240”的第四电压信号输出第八中间数据。
120.同样地，第二前处理单元32”和第三前处理单元33”可以进一步配置为具有与前文相同或近似的运算功能，优选配置为具有减法运算功能。如此，基于所有感测支路均具有相同的磁阻效应系数配置，第二前处理单元32”可以通过减法运算得到第一感测支路21和第二感测支路22所在区域(优选为图3中覆盖横坐标y5：y7的区域)的用于表征磁场变化数据的电信号或数据，第三前处理单元33”可以通过减法运算得到第三感测支路23和第四感测
支路24所在区域(优选为图3中覆盖横坐标y1：y3的区域)的用于表征磁场变化数据的电信号或数据。
121.当然，在该实施方式中，同样可以配置有运算处理单元30。运算处理单元30配置为，至少连接第二前处理单元32”和第三前处理单元33”，接收第七中间数据和第八中间数据，计算并输出携带有传感器电路的相对运动数据的输出信号。
122.对于待检测数据的计算，由于上述过程采集的是磁场变化数据，因而运算处理单元30可以选择第七中间数据和第八中间数据其中之一进行相对运动运动速度数据的计算。同时，基于第七中间数据和第八中间数据表征不同位置上的磁场变化情况，因此可以对第七中间数据和第八中间数据进行比较，从而计算得到相对运动方向数据的计算。可以理解地，由此生成的多种运动数据检测方法及其上位、下位概念，可以类比前一种实施方式提供，此处不再赘述。
123.当然，该实施方式提供的传感器电路还可以进一步包括第一前处理单元31”和第四前处理单元34”，用于替换上述两前处理单元，或实现更为全面的数据检测和/或便于进行自我监控、自我诊断。第一前处理单元31”配置为，连接第二节点220”和第三节点230”，并根据第二节点220”的第二电压信号和第三节点230”的第三电压信号，输出第九中间数据；第四前处理单元34”配置为连接第一节点210”和第四节点240”，并根据第一节点210”的第一电压信号和第四节点240”的第四电压信号，输出第十中间数据。运算处理单元可以进一步配置为，连接第一前处理单元31”和第四前处理单元34”，接收第九中间数据和第十中间数据。
124.为了避免赘述，上文并未在传感器电路的描述部分对感测支路在第一方向y和第二方向x上的布置进行描述，但是从图4、图7和图9中可以清楚地得出其布置方式，以辅助上述技术效果的实现，当然由于第一方向y和第二方向x仅作为相对位置及其与相对运动方向的表述方便而提供，因此不具有实质意义上的限定内涵，本领域技术人员可以调整而产生多种实施方式。
125.对于单个感测元件的具体结构及工作原理，本发明结合图10至图18进行细化描述。此处定义感测元件20，可以理解地，感测元件20可以应用于上述任一种实施方式中，从而使上文的传感器电路配置具有下文所述任一种实施方式所提供的技术效果。
126.如图10所示，本发明一实施方式提供的感测元件20的第一实施例，包括感测主体201以及位于感测主体201延伸方向两端设置的导电端子202。其中感测主体201优选配置为具有高磁导率材料，在一种具体的实施方式中配置为坡莫合金带。所述感测主体201的延伸方向即为感测元件20内部电流i的流向，当不存在外加磁场h时，感测元件20内的磁化方向m具有与内部电流i的流向一致的方向，此时感测元件20具有最大的电阻值；而当对感测元件20施加外加磁场h后，磁化方向m与内部电流i的流向形成电磁偏折角θ，此时利用感测主体201的高磁导率，可以使感测元件20的电阻值随外加磁场h的增大而减小，从而形成足以测量外界磁场变化并响应输出变化电信号的磁传感器。
127.当然，基于上文描述可知，外加磁场h并非必须与内部电流i的流向相垂直，只需要具有与内部电流i的流向相垂直的分量即可，同时对于其他方向的外加磁场h的情况，结合上文的结构配置可以预期，在此不再赘述。进一步地，图11中公开了感测元件20输出的初始数据跟随外加磁场h的变化曲线图，一方面初始数据可以是电压输出，也可以是其他跟随电
阻变化而产生的可以容易测得的数据，另一方面，从图11中可知，外加磁场h在一定强度范围内会使感测元件20的输出工作在线性区，而超过该范围则会使得其输出具有非线性关系。
128.基于此，本发明提供基于该实施方式的第二实施例的感测元件20，其结构如图12所示。经过实验推导可知，使上述电磁偏折角θ满足取值范围[-45
°
，+45
°
]时，感测元件20输出的初始数据会符合线性变化以利于计算。从而，在感测主体201中间隔贯穿设置有多个导体件203，以将感测主体201分割形成多个高磁导率区域，多个导体件203基于其具有比感测主体201更强的导电率而使内部电流i自始具有与感测主体201延伸方向成45
°
的偏折角。此时，在外加磁场h为0的情况下，磁化方向m与内部电流i的电磁偏折角θ为-45
°
，逐渐增加外加磁场h的大小使得磁化方向无限趋向于与感测主体201垂直的状态，磁化方向m与内部电流i的电磁偏折角θ始终小于+45
°
，如此使感测元件20始终工作在线性区，其输出的初始数据则有利于提升后续分析处理的精确性。
[0129]
为了进一步提升性能，避免或延后感测元件20在高磁场强度区域逆向输出的现象，图13中提供的基于上述实施方式的第三实施例，则在于通过配置永磁体、线圈或其他磁场发生装置，对感测元件20自始叠加与感测主体201延伸方向具有45
°
夹角的辅助磁场h*，从而达到使上述电磁偏折角θ满足线性工作的取值范围的技术效果。
[0130]
在另一种实施方式中，感测元件20还可以具有如图14所示的结构配置，包括由第一侧至第二侧依次层叠设置的反磁层204、第一软磁层205、非磁性层206和第二软磁层207。优选地，反磁层204被具体配置为相邻原子磁矩反平行排列，具有净磁化量为零的性质；第一软磁层205被具体配置为具有较低的矫顽力，从而反磁层204得以对第一软磁层205形成一磁偏压，以将第一软磁层205限定为具有第一磁化方向p；非磁性层206可以被具体配置为导体，也可以被具体配置为由绝缘材料制成；第二软磁层207被具体配置为具有较低的矫顽力，由于不存在磁偏压作用，第二软磁层207的磁化方向可以随外界或外加磁场方向改变，在外界或外加磁场为零时，第二软磁层207具有第二磁化方向f。
[0131]
图15至图18依次示出了该实施方式中分别对感测元件20施加第一外加磁场、第二外加磁场、第三外加磁场和第四外加磁场时的磁化方向和电阻数值变化情况。
[0132]
其中，图15示出当外加磁场b平行于第一磁化方向p时，第二软磁层207具有与第一磁化方向p相同的第二磁化方向f，此时感测元件20呈现最小的电阻值。图16示出当外加磁场b与第一磁化方向p平行且相反时，第二软磁层207具有与第一磁化方向p相反的第二磁化方向f，此时感测元件20呈现最大的电阻值。图17示出当外加磁场b与第一磁化方向p垂直时，第二软磁层207具有与第一磁化方向p相垂直的第二磁化方向f，此时感测元件20呈现一中间值。图18示出当外加磁场b＝0时，第二软磁层207的净磁化量在第一磁化方向p的方向上投影量为零，从而呈现与图17相同的中间值。
[0133]
基于此，可以通过实施与前一实施方式相同的电性调节和外加辅助磁场调节的方式，使第二磁化方向f在第一磁化方向p上的投影量为零，即可使得磁场感测元件20始终工作在线性区。
[0134]
综上，本发明提供的传感器电路，通过设置四组相互并联的感测支路，每组感测支路中都设置有磁阻特性相同或不同且相互串联的两个感测元件，并以采集到的两个感测元件中间节点的电信号作为原始计算数据，如此，能够在具有相同感测元件配置的感测支路
之间计算得到区分于变化数据的绝对数据，并利用多组绝对数据运算得到携带有待检测数据的输出信号，在保持高抗干扰能力和高敏感度的前提下，达到输出数据全面完整的技术效果，以应对多种工况下的状态异常自检。
[0135]
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0136]
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种传感器电路，其特征在于，包括：信号处理模块，以及相互并联的第一感测支路、第二感测支路、第三感测支路和第四感测支路；所述第一感测支路包括依次设置的第一感测元件、第一节点和第二感测元件；所述第二感测支路包括依次设置的第三感测元件、第二节点和第四感测元件；所述第三感测支路包括依次设置的第五感测元件、第三节点和第六感测元件；所述第四感测支路包括依次设置的第七感测元件、第四节点和第八感测元件；所述信号处理模块连接所述第一节点、所述第二节点、所述第三节点和所述第四节点至少其中之一，且配置为接收电信号并对应计算携带有待检测数据的输出信号；所述第一感测元件、所述第四感测元件、所述第五感测元件和所述第八感测元件配置为具有相同的第一磁阻效应系数，所述第二感测元件、所述第三感测元件、所述第六感测元件和所述第七感测元件配置为具有相同的第二磁阻效应系数。2.根据权利要求1所述的传感器电路，其特征在于，所述第一磁阻效应系数和所述第二磁阻效应系数互为相反数。3.根据权利要求1所述的传感器电路，其特征在于，所述第一感测支路、所述第二感测支路、所述第三感测支路和所述第四感测支路沿第一方向依次排列，所述第一方向为所述传感器电路的相对移动方向。4.根据权利要求3所述的传感器电路，其特征在于，所述第一感测元件和所述第二感测元件在所述第一感测支路上沿第二方向延伸，所述第三感测元件和所述第四感测元件在所述第二感测支路上沿所述第二方向延伸，所述第五感测元件和所述第六感测元件在所述第三感测支路上沿所述第二方向延伸，所述第七感测元件和所述第八感测元件在所述第四感测支路上沿所述第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向。5.根据权利要求4所述的传感器电路，其特征在于，所述第一感测元件和所述第三感测元件在所述第一方向上相邻设置，且在所述第二方向上处于相同位置，所述第六感测元件和所述第八感测元件在所述第一方向上相邻设置，且在所述第二方向上处于相同位置。6.根据权利要求4所述的传感器电路，其特征在于，所述第一感测元件和所述第二感测元件串联并形成所述第一节点，所述第三感测元件和所述第四感测元件串联并形成所述第二节点，所述第五感测元件和所述第六感测元件串联并形成所述第三节点，所述第七感测元件和所述第八感测元件串联并形成所述第四节点。7.根据权利要求4所述的传感器电路，其特征在于，第一感测元件与所述第四感测元件串联并形成所述第一节点，所述第二感测元件和所述第三感测元件串联并形成所述第二节点，所述第五感测元件和所述第八感测元件串联并形成所述第三节点，所述第六感测元件和所述第七感测元件串联并形成所述第四节点。8.根据权利要求7所述的传感器电路，其特征在于，所述第一磁阻效应系数和所述第二磁阻效应系数相等。9.根据权利要求1所述的传感器电路，其特征在于，所述信号处理模块选择性连接所述第一节点、所述第二节点、所述第三节点和所述第四节点至少其中之一，并以节点处的电信号作为待处理数据。10.根据权利要求1所述的传感器电路，其特征在于，所述信号处理模块包括至少两个前处理单元，所述前处理单元用于连接第一节点、所述第二节点、所述第三节点和所述第四
节点中至少两个节点，并根据所述至少两个节点输出的电信号进行运算处理得到中间数据，所述中间数据用于计算所述待检测数据中至少部分数据信息。11.根据权利要求10所述的传感器电路，其特征在于，所述前处理单元至少配置为对所述至少两个节点输出的电信号进行减法运算，所述中间数据表征所述至少两个节点所在感测支路的中间位置处的绝对磁场数据。12.根据权利要求11所述的传感器电路，其特征在于，所述信号处理模块还包括：运算处理单元，配置为对接收的所述中间数据进行减法运算，得到表征相对运动数据的磁场变化数据，和/或对接收的所述中间数据进行加法运算，得到表征运行情况的诊断数据。13.根据权利要求10所述的传感器电路，其特征在于，所述信号处理模块包括：第二前处理单元，连接所述第一节点和所述第二节点，并根据所述第一节点的第一电压信号和所述第二节点的第二电压信号，输出第二中间数据；第三前处理单元，连接所述第三节点和所述第四节点，并根据所述第三节点的第三电压信号和所述第四节点的第四电压信号，输出第三中间数据。14.根据权利要求13所述的传感器电路，其特征在于，所述信号处理模块还包括运算处理单元，所述运算处理单元连接所述第二前处理单元和所述第三前处理单元，接收所述第二中间数据和所述第三中间数据，计算并输出携带有所述传感器电路的相对运动数据的输出信号。15.根据权利要求13所述的传感器电路，其特征在于，所述信号处理模块还包括：第一前处理单元，连接所述第一节点和所述第四节点，并根据所述第一节点的第一电压信号和所述第四节点的第四电压信号，输出第一中间数据。16.根据权利要求15所述的传感器电路，其特征在于，所述信号处理模块还包括：第四前处理单元，连接所述第二节点和所述第三节点，并根据所述第二节点的第二电压信号和所述第三节点的第三电压信号，输出第四中间数据。17.根据权利要求16所述的传感器电路，其特征在于，所述信号处理模块还包括：运算处理单元，连接所述第一前处理单元、所述第二前处理单元、所述第三前处理单元和所述第四前处理单元，接收并对所述第一中间数据和所述第四中间数据进行减法运算，得到第一输出数据，且接收并对所述第二中间数据和所述第三中间数据进行减法运算，得到第二输出数据。18.根据权利要求10所述的传感器电路，其特征在于，所述信号处理模块包括：第一前处理单元，连接所述第一节点和所述第三节点，并根据所述第一节点的第一电压信号和所述第三节点的第三电压信号，输出第五中间数据；第二前处理单元，连接所述第二节点和所述第四节点，并根据所述第二节点的第二电压信号和所述第四节点的第四电压信号，输出第六中间数据。19.根据权利要求1所述的传感器电路，其特征在于，所述第一感测元件包括感测主体以及位于感测主体延伸方向两端的导电端子，所述感测主体配置为具有高磁导率材料，所述感测主体的内部电流以所述感测主体的延伸方向为流向，且受外加磁场作用对应输出电信号。20.根据权利要求1所述的传感器电路，其特征在于，所述第一感测元件包括依次层叠
设置的反磁层、第一软磁层、非磁性层和第二软磁层；所述反磁层配置为相邻原子磁矩反平行排列，所述第一软磁层和所述第二软磁层配置为具有低矫顽力，所述反磁层对所述第一软磁层形成磁偏压作用，所述第二软磁层的磁化方向受外加磁场作用对应输出电信号。21.一种运动数据检测装置，其特征在于，包括权利要求1-20任一项所述的传感器电路。22.一种运动数据检测系统，其特征在于，包括磁性编码器以及权利要求21所述的运动数据检测装置；所述运动数据检测装置配置为利用相对运动形成的磁通量变化，检测并输出相对运动数据；所述磁性编码器配置为直线型条状或圆环状，包括交替排列的至少第一磁性元件和第二磁性元件，所述第一磁性元件和所述第二磁性元件的极性配置为相反。23.一种运动数据检测方法，其特征在于，包括：接收第一节点的第一电信号和第四节点的第四电信号，生成并输出第一中间数据；接收第一节点的第一电信号和第二节点的第二电信号，生成并输出第二中间数据；接收第三节点的第三电信号和第四节点的第四电信号，生成并输出第三中间数据；根据第一中间数据、第二中间数据和第三中间数据，计算并输出携带有待检测数据的输出信号。
技术总结本发明揭示了一种传感器电路及运动数据检测装置，包括：信号处理模块，以及相互并联的第一感测支路、第二感测支路、第三感测支路和第四感测支路；分别包括第一感测元件、第一节点和第二感测元件，第三感测元件、第二节点和第四感测元件，第五感测元件、第三节点和第六感测元件，第七感测元件、第四节点和第八感测元件；信号处理模块连接上述节点至少其中之一；第一感测元件、第四感测元件、第五感测元件和第八感测元件具有相同的第一磁阻效应系数，第二感测元件、第三感测元件、第六感测元件和第七感测元件配置为具有相同的第二磁阻效应系数。本发明提供的传感器电路，输出数据完整且灵敏度高。且灵敏度高。且灵敏度高。
技术研发人员：袁辅德
受保护的技术使用者：苏州纳芯微电子股份有限公司
技术研发日：2022.07.01
技术公布日：2022/11/1
