[發(fā)明專利]位置傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010102593.4
• 申請日: 2010-01-22
• 公開（公告）號: CN101799302A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 井上鐵治
• 申請（專利權(quán)）人: 愛三工業(yè)株式會社
• 主分類號: G01D5/245
• 分類號: G01D5/245
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;陳立航

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種使用于檢測可動體的動作位置的位置傳 感器。

背景技術(shù)

以往，作為這種技術(shù)，可舉出廣泛使用于各領(lǐng)域的旋轉(zhuǎn)傳 感器。在汽車用發(fā)動機中，使用作為旋轉(zhuǎn)傳感器之一的曲軸位 置傳感器(crank?angle?sensor)來檢測其旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)相位。在 以下專利文獻1中記載有這種曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的一例。

作為曲軸位置傳感器的代表性傳感器，已知有使用了磁性 拾波器(magnetic?pickup)的傳感器。其代表性使用方法為如下： 與設置在旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪狀的磁性材料相向地放置由磁鐵與線 圈構(gòu)成的磁性拾波器，根據(jù)該拾波器與磁性材料的空隙距離發(fā) 生變化，從磁性拾波器輸出電壓波形。該方式的問題點是：磁 性拾波器的前端的磁通量的尖銳化受限制，齒輪狀磁性材料的 齒數(shù)的增加也受限制，因此角度分辨率受限制。

另外，作為檢測旋轉(zhuǎn)的其它方式，已知有一般的光學式旋 轉(zhuǎn)編碼器。在以下專利文獻2中記載有其一例。然而，光學式旋 轉(zhuǎn)編碼器使用光，因此存在容易附著污染物質(zhì)這種問題。另外， 如果為了提高分辨率而縮小狹縫則狹縫容易被污染物質(zhì)堵塞， 仍然難以在容易與油、灰塵等接觸的惡劣環(huán)境中使用。

因此，能夠舉出與光學式不同的、通過利用磁場的變化來 能夠避免污染物質(zhì)的問題的電磁感應式旋轉(zhuǎn)編碼器。在以下專 利文獻3中記載有其一例。這種電磁感應式旋轉(zhuǎn)編碼器具備被固 定在旋轉(zhuǎn)體上的磁體和多個線圈圖案(coil?pattern)，其中，上述 多個線圈圖案與該磁體可相向地被配置，并檢測隨著旋轉(zhuǎn)體的 旋轉(zhuǎn)的磁體的通過。這些線圈圖案在電氣上錯開相位地被配置 在印制電路基板上的線圈圖案區(qū)域內(nèi)。

專利文獻1：日本特開2001-41092號公報

專利文獻2：日本特開平6-95798號公報

專利文獻3：日本特開平9-170934號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

然而，在專利文獻3中記載的電磁感應式旋轉(zhuǎn)編碼器中， 即使通過磁體來使線圈圖案(一匝線圈)產(chǎn)生感應，也由于其電 壓不足，因此有可能由于噪聲等影響而無法得到正確的輸出信 號。

本發(fā)明是鑒于上述情形而完成的，其目的在于提供一種通 過對勵磁線圈和檢測線圈使用特定的線圈圖案來使其產(chǎn)生較大 的感應電力由此提高輸出信號的SN比的位置傳感器。

用于解決問題的方案

為了達到上述目的，第一發(fā)明所述的發(fā)明的宗旨在于，一 種用于檢測可動體的動作位移的電磁感應式位置傳感器，該位 置傳感器具備：勵磁基板，其包括勵磁線圈；檢測基板，其與 勵磁基板相向地被固定在可動體上，并包括通過間隙與勵磁線 圈相向地配置的檢測線圈；高頻勵磁電路，其以高頻對勵磁線 圈進行勵磁；以及解調(diào)電路，其對檢測信號進行解調(diào)，該檢測 信號是隨著對勵磁線圈勵磁而從檢測線圈輸出的信號，其中， 勵磁線圈和檢測線圈形成為彎折形狀的線圈圖案。

根據(jù)上述發(fā)明的結(jié)構(gòu)，由于可動體進行動作，因此檢測基 板與可動體一起動作，檢測線圈通過間隙與勵磁基板的勵磁線 圈相向地進行動作。此時，通過高頻勵磁電路對勵磁線圈以高 頻進行勵磁，由此勵磁線圈產(chǎn)生磁場，由此，檢測線圈產(chǎn)生感 應電力，該感應電力從檢測線圈被輸出為檢測信號。該檢測信 號被解調(diào)電路進行調(diào)制，由此得到反映了可動體的動作位移的 解調(diào)信號。在此，勵磁線圈被以高頻進行勵磁，因此即使勵磁 線圈和檢測線圈被簡化為彎折形狀的線圈圖案，在勵磁線圈和 檢測線圈之間也得到充分的電磁耦合，檢測線圈能夠確保某種 程度大小的感應電力。另外，通過將勵磁線圈和檢測線圈設為 彎折形狀的線圈圖案，不需要卷繞很多線圈而將勵磁線圈和檢 測線圈分別緊湊地設置在勵磁基板和檢測基板上。

為了達到上述目的，第二發(fā)明所述的發(fā)明的宗旨在于，在 第一發(fā)明所述的發(fā)明中，在勵磁基板上設置有多排勵磁線圈， 多排勵磁線圈被配置成在電氣上相位相互錯開，多排勵磁線圈 分別構(gòu)成為被高頻勵磁電路以高頻進行勵磁，在檢測基板上設 置有多排檢測線圈，多排檢測線圈被配置成相同相位，分別與 多排檢測線圈對應地設置有多個解調(diào)電路。