[發明專利]位置檢測裝置

在審

• 申請號: 201380025415.8
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN104303019A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 后藤忠敏;后藤太輔;坂元和也;田中秀一
• 申請（專利權）人: 株式會社阿米泰克
• 主分類號: G01D5/20
• 分類號: G01D5/20
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

技術領域

本發明涉及包括進行交流勵磁的線圈、和相對于該線圈相對地位移的磁性體或導電體而構成的位置檢測裝置，其適合于對1圈或規定角度范圍內的旋轉位置進行檢測或者對直線位置進行檢測，特別是涉及使用僅利用交流信號進行勵磁的1次線圈而與檢測對象位置相對應地生成呈現多相的振幅函數特性的輸出交流信號的位置檢測裝置。

背景技術

作為感應型的旋轉位置檢測裝置，利用1相勵磁輸入產生兩相輸出(正弦相的輸出和余弦相的輸出)的感應型的旋轉位置檢測裝置作為“分相器”而已知，利用1相勵磁輸入產生3相輸出(錯開120度的3相)的感應型的旋轉位置檢測裝置作為“同步器”而已知。最老類型的原有型分相器在定子側配置以90度的機械角正交的兩極(正弦極和余弦極)的2次繞組，在轉子側配置1次繞組。這種類型的分相器需要用于與轉子的1次繞組電接觸的電刷，因此，這成為缺點。相對于此，也已知不需要電刷的無刷分相器的存在。無刷分相器在轉子側設有旋轉變壓器來替代電刷。但是，這種無刷分相器由于是在轉子側具有旋轉變壓器的結構，因此難以使裝置小型化，進行小型化存在限度，另外，與旋轉變壓器的量相對應而增加裝置結構部件數量，因此還會導致制造成本的上升。

另一方面，如下述的非接觸式·可變磁阻型的旋轉位置檢測裝置過去作為商品名“マイクロシン”而已知，即，在該非接觸式·可變磁阻型的旋轉位置檢測裝置中，在定子側的多個凸極上配置1次繞組和2次繞組，轉子由規定形狀(偏心圓形狀、或者橢圓形狀、或者具有凸起的形狀)的磁性體構成，基于定子凸極和轉子磁性體之間的間隙與旋轉位置相對應地變化而生成與旋轉位置相對應的磁阻變化，獲得與該磁阻變化相對應的輸出信號。另外，基于同樣的可變磁阻原理的旋轉位置檢測裝置例如在下述專利文獻1、2、3等中示出。此外，在該情況下，基于輸出信號的位置檢測方式均已知相位方式(檢測到的位置數據與輸出信號的電相位角對應的方式)和電壓方式(檢測到的位置數據與輸出信號的電壓電平對應的方式)。例如在采用相位方式的情況下，將2相勵磁輸入或3相勵磁輸入等、按不同的機械角配置的各1次繞組在錯開相位的多相進行勵磁，與旋轉位置相對應地產生錯開了電相位角的1相的輸出信號。另外，在采用電壓方式的情況下，1次繞組和2次繞組之間的關系與上述相位方式相反，如上述“分相器”這樣以1相勵磁輸入產生多相輸出。

在如“分相器”這樣以1相勵磁輸入產生多相輸出的旋轉位置檢測裝置中，典型地構成為產生正弦相輸出和余弦相輸出這兩相輸出。因此，在現有的非接觸式·可變磁阻型的分相器類型的旋轉位置檢測裝置中，定子至少由4個極構成，各極以機械角為90度的間隔配置，若將第1極設為正弦相，則與第1極隔開90度的第2極設為余弦相，進一步隔開90度的第3極設為負的正弦相，進一步隔開90度的第4極設為負的余弦相。在該情況下，為了相對于各定子極產生與旋轉相對應的磁阻變化，轉子由磁性體或導電體構成，其形狀形成為偏心圓形狀、橢圓形狀或者齒輪形狀等周期性的形狀。并且，在各定子極上設有1次線圈和2次線圈，通過各定子極和轉子之間的間隙與轉子的旋轉位置相對應地變化，從而經過該定子極的磁路的磁阻變化，基于此，該定子極中的1次線圈和2次線圈之間的磁耦合度與旋轉位置相對應地變化，這樣與旋轉位置相對應的輸出信號被2次線圈感應，各定子極的輸出信號的峰值振幅特性呈現周期性函數特性。

如上述的現有的非接觸式·可變磁阻型的分相器類型的旋轉位置檢測裝置是設置1次線圈和2次線圈的1次－2次感應類型，因此，線圈數變多，由此使構造小型化存在限度，另外，在降低成本方面也存在限度。

相對于此，在下述專利文獻4、5、6中公開有如下阻抗測定類型的位置檢測裝置：作為傳感線圈，僅設有1次線圈，省略了2次線圈。在該情況下，為了獲取檢測輸出電壓，在現有的裝置中，將分壓用電阻(固定電阻)與1次線圈串聯連接，從電阻與線圈的連接點(分壓點)獲取檢測輸出電壓。

專利文獻1：日本特開昭55－46862號公報

專利文獻2：日本特開昭55－70406號公報

專利文獻3：日本特開昭59－28603號公報

專利文獻4：日本特開2009－162783號公報

專利文獻5：日本特開2009－216718號公報

專利文獻6：日本特開2010－271333號公報

發明內容