[發(fā)明專利]位置檢測器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310733866.9
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103900451A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 河野尚明;山中哲爾
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社電裝
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王永建

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體涉及一種用于對檢測對象的位置進行檢測的位置檢測器。

背景技術(shù)

通常，磁性式位置檢測器對檢測對象的位置相對于參照部分的變化進行檢測。例如，專利文獻1（即，第JP-A-H08-292004號日本專利公開）中所公開的位置檢測器被構(gòu)造成（i）使用兩個磁體和兩個磁軛形成閉合磁路。位置檢測器還具有設(shè)置在兩個磁軛之間的間隙內(nèi)的閉合磁路內(nèi)部的磁通密度檢測器。兩個磁軛均具有平板形狀，并且兩個磁軛之間的間隙的寬度沿磁軛的縱向方向并且在兩個磁軛的整個縱向長度上的所有位置處是恒定的。兩個平板形狀的磁軛通常束縛或者把兩個磁體夾在中間。即，兩個磁體中的一個磁體位于每個磁軛的第一端之間，并且兩個磁體中的另一磁體位于每個磁軛的第二端之間。

從一個磁體的N極流出的磁通被劃分成三種類型，即：返回磁通，流動通過兩個磁軛中的一個并從一個磁體流向另一磁體；溢磁通（spill?magnetic?flux），從一個磁軛流入兩個磁軛之間的間隙，然后流向另一磁軛；直接磁通，沒有穿過任何磁軛地直接流入兩個磁軛之間的間隙，然后流向S極。磁通密度檢測器檢測在此流動的兩種磁通，即，溢磁通和直接磁通中的任何一個或者兩者。穿過磁通密度檢測器的磁通的密度根據(jù)磁通密度檢測器相對于磁軛的位置而變化。位置檢測器基于由磁通密度檢測器檢測的磁通的密度對檢測對象的位置進行檢測。

在專利文件1公開的位置檢測器中，穿過磁通密度檢測器的磁通的密度由于受到流入兩個磁軛之間的間隙的端部的直接磁通的影響而急劇變化。因此，當磁通密度檢測器在間隙的中心部分或在間隙的中心部分周圍相對于兩個磁軛運動時，觀察到檢測對象的位置和來自磁通密度檢測器的輸出信號之間的關(guān)系（即，位置-輸出的相互關(guān)系）為具有線性關(guān)系，但是當磁通密度檢測器在間隙的端部或在間隙端部周圍相對于兩個磁軛運動時，該位置-輸出的相互關(guān)系偏離這種線性關(guān)系。換言之，來自磁通密度檢測器的輸出信號不足以為線性。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一目標是提供一種具有輸出線性改進的信號的磁通密度檢測器的位置檢測器。

在本公開的一方面中，位置檢測器檢測檢測對象相對于參照部件的位置。位置檢測器包括設(shè)置在參照部件或檢測對象中的一個上的第一磁通傳輸部件。第一磁通傳輸部件具有第一端和第二端，并且第二磁通傳輸部件設(shè)置成限定第一磁通傳輸部件和第二磁通傳輸部件之間的間隙。第二磁通傳輸部件具有第一端和第二端。第一磁通產(chǎn)生器位于第一磁通傳輸部件的第一端和第二磁通傳輸部件的第一端之間。第二磁通產(chǎn)生器位于第一磁通傳輸部件的第二端和第二磁通傳輸部件的第二端之間。磁通密度檢測器位于間隙內(nèi)，設(shè)置在參照部件或檢測對象中的另一個上，并根據(jù)穿過磁通密度檢測器的磁通的密度輸出信號。

具體地講，在本公開中，當假設(shè)：間隙的間隙寬度由沿著第一磁通傳輸部件和第二磁通傳輸部件之間的垂直方向?qū)﹂g隙的橫向測量限定，相對運動的方向被限定為磁通密度檢測器相對于第一磁通傳輸部件的運動的方向，和運動的范圍被限定為磁通密度檢測器在間隙內(nèi)的運動的范圍，則沿相對運動的方向在磁通密度檢測器的運動范圍的每個端部位置處的間隙寬度大于沿相對運動的方向在磁通密度檢測器的運動范圍的中心處的間隙寬度。

因此，相對于沿相對運動的整個方向具有恒定間隙寬度的位置檢測器相比，在間隙的每個端部位置處流動的溢磁通和直路磁通減少。即，當磁通密度檢測器位于間隙的每個縱向端部處時，穿過磁通密度檢測器的磁通的密度減小。因此，當磁通密度檢測器相對于磁通傳輸部件在間隙的端部處或在間隙的端部周圍運動時，由磁通密度檢測器檢測的磁通密度的變化率變得相對小。因此，改進了來自磁通密度檢測器的輸出信號的線性。

此外，當假設(shè)：檢測范圍被限定為間隙的角范圍，在間隙的角范圍內(nèi)對檢測對象的位置進行檢測，實際輸出線表示檢測對象的位置和磁通密度檢測器的輸出信號之間的關(guān)系，點0被限定為實際輸出線上的點，在該點處穿過磁通密度檢測器的磁通的密度等于零，理想直線被限定為穿過點0并具有理想斜率的線，最大點被限定為在輸出信號為最大的檢測范圍內(nèi)的理想直線上的點，并且最小點被限定為在輸出信號為最小的檢測范圍內(nèi)的理想直線上的點，則間隙被構(gòu)造成具有至少穿過最小點、點0和最大點的實際輸出線。

甚至更進一步，間隙由第一磁通傳輸部件的第一內(nèi)表面和第二磁通傳輸部件的第二內(nèi)表面限定，并且第一內(nèi)表面和第二內(nèi)表面中的每個為具有恒定曲率半徑的曲面。