[實(shí)用新型]電感式傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320713667.7
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN203719615U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·伯廷
• 申請（專利權(quán)）人: 半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 秦晨

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容一般地涉及電子學(xué)，并且更特別地涉及用于感測靶體的位置、角位置或線性位置的電子器件、裝置、系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

電感式位置傳感器廣泛地使用于眾多行業(yè)以及眾多不同的應(yīng)用中。例如，在汽車行業(yè)中，在車輛內(nèi)的電感式位置傳感器能夠用來檢測油門踏板、制動(dòng)踏板、油門、懸架、方向盤、車頭燈、致動(dòng)器，或者發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)或車輛的各種其他構(gòu)件的任何構(gòu)件的位置。同樣地，電感式位置傳感器在工廠中能夠用來檢測杠桿、轉(zhuǎn)子、軸或其他機(jī)械設(shè)備的位置。常規(guī)的電感式位置傳感器典型地包括單個(gè)勵(lì)磁線圈、與勵(lì)磁線圈電耦接的若干個(gè)接收器線圈以及靶體線圈或靶體元件。靶體元件能夠附于希望知道其位置的可移動(dòng)部分，或者自身能夠是可移動(dòng)部分。靶體元件被設(shè)計(jì)用于影響作為其位置的函數(shù)的在勵(lì)磁線圈與接收線圈之間的電感耦合。電路被提供用于在若干個(gè)接收線圈之間比較相對振幅。

現(xiàn)在將參照圖1來描述常規(guī)的電感式位置傳感器。參照圖1，圖中示出了電感式位置傳感器100。電感式位置傳感器100典型地包括與單個(gè)勵(lì)磁線圈104耦接的交流源102。交流源102給勵(lì)磁線圈104提供交變電流，該勵(lì)磁線圈104進(jìn)而產(chǎn)生電磁場。接收線圈108和110被配置使得由勵(lì)磁線圈104產(chǎn)生的電磁場在接收線圈108和110內(nèi)包含交流信號。靶體元件或耦合元件106被放置于電磁場內(nèi)并且被配置用于根據(jù)其角位置θ來影響電磁場。靶體元件106及接收線圈108和110的配置和位置是使得包含于接收線圈108和110內(nèi)的交流信號為不同的并且使得這兩個(gè)信號根據(jù)靶體元件106的角位置而變化。靶體元件106的角位置θ能夠通過包含于接收線圈108內(nèi)的信號與包含于接收線圈110內(nèi)的信號相比的相對振幅測量值來確定。相對振幅測量以及靶體元件106的角位置θ的確定典型地由信號處理器116執(zhí)行。

位置傳感器100的精度需要信號的振幅被精確地測量。但是，照常規(guī)，包含于接收線圈108和110內(nèi)的信號的振幅是小的。例如，在接收線圈108和110內(nèi)激發(fā)的信號的振幅能夠是在勵(lì)磁線圈104內(nèi)產(chǎn)生的勵(lì)磁信號的振幅的百分之一或千分之一。在勵(lì)磁線圈104內(nèi)的5V勵(lì)磁信號能夠引起例如在接收線圈108和110內(nèi)感生10mV的信號。為了精確地測量并比較兩個(gè)信號的振幅，在以信號處理器116處理這兩個(gè)信號之前使用放大器112和114來放大它們。但是，具有兩個(gè)獨(dú)立的放大器的兩個(gè)平行通道的使用會由于放大失配而將誤差引入傳感器系統(tǒng)內(nèi)。通過對這兩個(gè)信號進(jìn)行時(shí)分復(fù)用來使用單個(gè)放大器的常規(guī)系統(tǒng)受到由時(shí)間失配引入的誤差的影響并且另外還受到較緩慢的處理速度的影響。放大失配和時(shí)間失配兩者的解決方案一般地需要復(fù)雜的電路，從而增加了傳感器的尺寸和成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

因此，所希望的是擁有用于消除時(shí)間和放大失配的電感式位置傳感器。因此，有利的是使傳感器為小的、有成本效率的且簡單的。

根據(jù)一種實(shí)施例，本實(shí)用新型提供一種電子器件，其特征在于包括：勵(lì)磁控制，被配置為接收可變第一參數(shù)，并且被配置為生成作為所述可變第一參數(shù)的函數(shù)的第一信號以及作為所述可變第一參數(shù)的函數(shù)的第二信號；第一勵(lì)磁元件，與所述勵(lì)磁控制耦接，并且被配置為接收所述第一信號，并且被配置為生成相應(yīng)的第一電磁場；第二勵(lì)磁元件，與所述勵(lì)磁控制耦接，并且被配置為接收所述第二信號，并且被配置為生成相應(yīng)的第二電磁場；靶體，位于所述第一及第二電磁場內(nèi)，并且被配置為根據(jù)其角位置而改變所述第一及第二電磁場；接收元件，位于所述第一及第二電磁場內(nèi)且與所述第一及第二勵(lì)磁元件耦接，并且被配置為響應(yīng)于由所述靶體改變的所述第一及第二電磁場而生成第三信號；以及信號處理器，與所述接收元件耦接且與所述勵(lì)磁控制耦接，其中所述信號處理器被配置為接收所述第三信號并且將更新的可變第一參數(shù)提供給所述勵(lì)磁控制，并且其中所述信號處理器還被配置為基于所述第三信號和所述可變第一參數(shù)來生成表示所述靶體的所述角位置的第四信號。

根據(jù)上述電子器件的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于所述接收元件經(jīng)由電磁感應(yīng)與所述第一及第二勵(lì)磁元件耦接。

根據(jù)上述電子器件的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于只存在一個(gè)接收元件。

根據(jù)上述電子器件的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于所述第一及第二勵(lì)磁元件包括含有直線和具有周期性彎曲的曲線的導(dǎo)電跡線。

根據(jù)上述電子器件的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于所述接收元件包括平面螺旋狀導(dǎo)電跡線。