[發(fā)明專利]電流環(huán)路的位置傳感器以及配有該傳感器的軸承

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580043534.1
• 申請(qǐng)日: 2005-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101080611A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克里斯托夫·迪雷;奧利維耶·布朗尚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: S.N.R魯爾門斯公司
• 主分類號(hào): G01D5/16
• 分類號(hào): G01D5/16;G01P3/487
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 余剛;尚志峰

1.用于測(cè)定活動(dòng)元件相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)的位置的測(cè)定系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

用于與所述活動(dòng)元件穩(wěn)固連接以便和所述活動(dòng)元件一起移動(dòng)的編碼器(1)，所述編碼器被設(shè)置成發(fā)射一個(gè)代表所述編碼器(1)位置的偽正弦空間信號(hào)；

用于與所述固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)固連接的傳感器(2)，所述傳感器包括：

至少兩個(gè)電阻元件(3)，每個(gè)元件都能發(fā)出一個(gè)隨所發(fā)射的所述偽正弦信號(hào)而變化的信號(hào)V_i，所述電阻元件被設(shè)置在所述編碼器(1)發(fā)射的所述偽正弦信號(hào)的空間位置讀取范圍內(nèi)；

在全部電阻元件(3)之間的電流環(huán)路線路；

所述信號(hào)V_i的處理裝置，被設(shè)置成根據(jù)所述信號(hào)V_i分別提供正交的并且振幅相同的正弦和余弦兩個(gè)信號(hào)；

用于計(jì)算所述活動(dòng)元件的位置的計(jì)算裝置(7)，所述計(jì)算裝置包括從所述正弦和余弦信號(hào)中計(jì)算所述編碼器(1)位置的裝置，以便從計(jì)算出的所述編碼器(1)位置中推斷出所述元件的位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置包括差分放大器的第一級(jí)(4)，每個(gè)所述放大器被分別連接到電阻元件(3)的終端，以便放大信號(hào)V_i。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，其包括三個(gè)電阻元件(3)以及所述處理裝置包括三個(gè)差分放大器的第一級(jí)(4)，每個(gè)所述放大器分別連接到電阻元件(3)的終端，以便放大信號(hào)V_i。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器(2)包括兩個(gè)電阻元件(3)，所述電流環(huán)路線路還包括發(fā)出參考信號(hào)V_ref的參考元件(R_ref)，所述處理裝置包括所述差分放大器的第二級(jí)(5)，其被設(shè)置成將所述信號(hào)V_ref從所述信號(hào)V_i中減去。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置包括差分放大器的第三級(jí)(6)，其被設(shè)置成將從所述信號(hào)V_i中減去所述信號(hào)V_ref后得到的信號(hào)分別添加和減去來(lái)自所述差分放大器的第二級(jí)(5)的信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器(2)包括四個(gè)電阻元件(3)，所述處理裝置包括差分放大器的第二級(jí)(5)，其被設(shè)置成將來(lái)自所述差分放大器的第一級(jí)(4)的信號(hào)兩兩地減去。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，所述差分放大器的第二級(jí)(5)被設(shè)置成發(fā)出四個(gè)信號(hào)，并且所述處理裝置包括差分放大器的第三級(jí)(6)，其被設(shè)置成將來(lái)自所述差分放大器的第二級(jí)(5)的四個(gè)信號(hào)每次兩個(gè)地減去。

8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，差分放大器(4、5、6)中至少一些具有可調(diào)增益。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻元件(3)每一個(gè)都具有隨所述編碼器(1)發(fā)射的偽正弦信號(hào)變化的電阻R_i。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻元件(3)是基于磁控電阻器、大磁控電阻器或帶有隧道效應(yīng)的磁控電阻器，從而每一個(gè)均具有隨所述編碼器(1)發(fā)射的磁性偽正弦信號(hào)變化的電阻R_i。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼器(1)包括一系列交替的南北磁極。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算裝置(7)還包括根據(jù)計(jì)算出的位置測(cè)定所述元件的至少一個(gè)移動(dòng)參數(shù)，所述移動(dòng)參數(shù)是所述元件相對(duì)于所述固定結(jié)構(gòu)的速度方向、加速度方向或移動(dòng)方向的裝置。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器(2)包括兩部分，具有電阻元件(3)的第一部分，以及包括所述處理裝置的第二部分，這兩個(gè)部分之間通過(guò)連接線連接。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)電阻元件(3)都由幾個(gè)單獨(dú)電阻元件形成的一個(gè)組塊構(gòu)成。

15.一種軸承，包括固定環(huán)(9)和通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)體(10)相對(duì)所述固定環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(8)，所述軸承配置有根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，用于測(cè)定所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(8)相對(duì)于所述固定環(huán)(9)的角度位置，其中，所述編碼器(1)穩(wěn)固地連接到所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(8)，并且所述傳感器(2)穩(wěn)固地連接到所述固定環(huán)(9)。