[發明專利]位置傳感器

無效

• 申請號: 200910177593.8
• 申請日: 2009-09-16
• 公開（公告）號: CN101676680A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 中村健英;井上智昭
• 申請（專利權）人: 愛三工業株式會社
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所
• 代理人: 劉新宇;陳立航

技術領域

本發明涉及一種位置傳感器，其包括用于接收通過高頻波的振幅調制形成的勵磁信號的勵磁線圈以及用于輸出檢測信號的檢測線圈，該位置傳感器用于基于隨著設置有勵磁線圈或檢測線圈的運動物體的位置變化而改變的檢測信號，檢測該運動物體的位置的變化。

背景技術

迄今為止，高功率無刷電動機已經應用于混合動力車或電動車中。為了控制混合動力車中的無刷電動機，需要精確地檢測電動機的輸出軸的轉動位置。這是因為，為了控制對各線圈的通電切換，必需檢測出電動機的轉動位置(轉動角度)。尤其在車輛中，齒槽(cogging)易于使駕駛性能劣化，因此，存在減少這種齒槽的需求。為此，要求精確的通電切換。

由于旋轉變壓器(resolver)具有良好的耐高溫性、耐噪聲性、耐振動性、耐高濕性等，因而使用旋轉變壓器來檢測車輛的電動機軸的位置。旋轉變壓器包括在電動機內部并直接安裝在轉子軸上。

例如，設置專利文獻1中的旋轉變壓器，以利用正弦波和余弦波對高頻波進行振幅調制，然后將振幅調制后的高頻波作為勵磁信號輸入勵磁線圈。這可以提供減少各勵磁線圈的匝數的效果。這里，正弦波、余弦波和高頻波為模擬波。

此外，專利文獻2～4公開了將檢測線圈檢測到并輸出的輸出信號轉換成數字信號。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本專利3047231

專利文獻2：日本特開平10(1998)-111145

專利文獻3：日本特開2007-57316A

專利文獻4：日本特開2008-89409A

發明內容

發明要解決的問題

然而，傳統的旋轉變壓器具有如下缺點。具體地，通常，使作為模擬波的正弦波進行分支，并且在CR電路中對該正弦波進行相位偏移以生成余弦波。因此，如果外部溫度改變，則出現由于電路溫度特性而導致的余弦波相對于正弦波的相位偏移的誤差。這種余弦波中產生的誤差將導致運動物體的位置檢測的錯誤結果。

為解決上述問題做出了本發明，本發明的目的是提供一種即使在出現溫度變化時也產生較小的檢測誤差的位置傳感器。

用于解決問題的方案

為實現上述目的，提供了一種位置傳感器，包括：勵磁線圈，用于接收通過高頻信號的振幅調制形成的勵磁信號；以及檢測線圈，用于輸出檢測信號，所述勵磁線圈和所述檢測線圈之一設置在運動物體上，并且所述位置傳感器被設置為基于隨著所述運動物體的位置變化而改變的檢測信號來檢測所述運動物體的位置變化，其中，所述勵磁信號是基于基準時鐘產生的數字化信號。

發明的有益效果

以下說明具有上述結構的位置傳感器的作用和效果。

本發明的位置傳感器包括：勵磁線圈，用于接收通過高頻信號的振幅調制形成的勵磁信號；以及檢測線圈，用于輸出檢測信號，所述勵磁線圈和所述檢測線圈之一設置在運動物體上，并且所述位置傳感器被設置為基于隨著所述運動物體的位置變化而改變的檢測信號來檢測所述運動物體的位置變化。所述勵磁信號是基于基準時鐘產生的數字化信號。因此，不使用模擬用CR電路來進行相位偏移。因此不會由于溫度改變而產生相位偏移(偏差)誤差。具體地，通過使用基準時鐘來產生相互準確地偏移或偏差90°的正弦波和余弦波，從而減少相位偏移誤差。

將用于使檢測信號通過的門的開啟時刻延遲與檢測信號的上升相對應的時間，以防止檢測信號中所產生的噪聲。因此，可以進行精確檢測，從而提高了位置傳感器的檢測位置精度。因此，不太可能在位置傳感器的檢測位置中出現誤差。

此外，基于基準時鐘產生勵磁信號，作為在相位上相互偏移90°的正弦波數字化信號和余弦波數字化信號。通過低通濾波器將矩形波勵磁信號轉換為正弦波。因此，能夠以更精確的波形生成正弦波和余弦波，從而提高了位置傳感器的檢測位置精度。

在從屬權利要求中給出了本發明的進一步改進。

附圖說明

圖1是示出本發明第一實施例中的旋轉變壓器的結構的框圖；

圖2是示出本發明第二實施例中的旋轉變壓器的結構的框圖；

圖3是由第一D/A轉換器生成的振幅調制的正弦波的說明圖；

圖4是由第二D/A轉換器生成的振幅調制的余弦波的說明圖；

圖5是示出當將第二實施例中的正弦波輸入到低通濾波器電路時低通濾波器電路的輸出信號的波形的圖；以及