[發(fā)明專利]用于無接觸測量角度的方法和角度傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380074881.5
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN105164501A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 西格弗里德·布倫納
• 申請（專利權(quán)）人: 舍弗勒技術(shù)股份兩合公司
• 主分類號: G01D5/20
• 分類號: G01D5/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;丁永凡

1.一種用于測量在第一機械元件和能相對于所述第一機械元件圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的第二機械元件之間的角度的方法，

-其中多個線圈(02，03，04，06，07，08)抗轉(zhuǎn)動地與所述第一機械元件連接，所述線圈包括至少五個發(fā)射線圈(02，03，04，06，07)，所述發(fā)射線圈圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線分布并且分別設(shè)置在圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線的扇區(qū)中；

-其中鐵芯元件(09)與所述第二機械元件抗轉(zhuǎn)動連接，其中所述鐵芯元件(09)以圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線的扇區(qū)的形式與所述發(fā)射線圈(02，03，04，06，07)相對置，由此根據(jù)要測量的角度由所述鐵心元件(09)分別對所述發(fā)射線圈(02，03，04，06，07)的扇區(qū)覆蓋相應(yīng)的所述扇區(qū)的0％和100％之間的份額；并且

其中所述方法包括如下步驟：

-對各個所述發(fā)射線圈(02，03，04，06，07)加載初級電壓脈沖，其中通過所述初級電壓脈沖分別在至少一個另外的線圈(08)中感生次級電壓脈沖，其中能夠?qū)⑺龃渭夒妷好}沖分別與所述發(fā)射線圈(02，03，04，06，07)中的一個相關(guān)聯(lián)，并且其中所述次級電壓脈沖的振幅分別與相應(yīng)相關(guān)聯(lián)的所述發(fā)射線圈(02，03，04，06，07)的通過所述鐵心元件(09)覆蓋的扇區(qū)的份額相關(guān)；和

-基于所述次級電壓脈沖的振幅的比較，選擇所述發(fā)射線圈(03，06)中的具有僅部分地被所述鐵芯元件(00)覆蓋的扇區(qū)的一個發(fā)射線圈；和

-基于在與所選擇的發(fā)射線圈(06)相關(guān)聯(lián)的所述次級電壓脈沖的振幅與振幅最大值之間的比例形成并且通過參考所選擇的發(fā)射線圈(06)的扇區(qū)來確定要測量的角度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鐵心元件(09)對所選擇的所述發(fā)射線圈(06)的扇區(qū)的關(guān)于其圓心角至少至四分之一并且直至四分之三進行覆蓋。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，選擇所述發(fā)射線圈(03，06)中的具有僅部分地被所述鐵芯元件(09)覆蓋的扇區(qū)的一個發(fā)射線圈包括如下子步驟：

-分別將一個差與每個具有僅部分地被所述鐵心元件(09)覆蓋的扇區(qū)的發(fā)射線圈(03，06)相關(guān)聯(lián)，其中分別通過所述次級電壓脈沖中的與具有完全被所述鐵芯元件(09)覆蓋的扇區(qū)的距相應(yīng)的所述發(fā)射線圈(03，06)最近的相鄰的所述發(fā)射線圈(04)相關(guān)聯(lián)的次級電壓脈沖的振幅和所述次級電壓脈沖中的與具有完全不被所述鐵芯元件(09)覆蓋的扇區(qū)的距相應(yīng)的所述發(fā)射線圈(03，06)最近的所述發(fā)射線圈(02，07)的次級電壓脈沖的振幅的平均值形成所述差的被減數(shù)，并且其中所述減數(shù)分別通過與相應(yīng)的所述發(fā)射線圈(03，06)相關(guān)聯(lián)的次級電壓脈沖的振幅形成；和

-選擇所述發(fā)射線圈(03，06)中的具有僅部分地被所述鐵芯元件(09)覆蓋的扇區(qū)的發(fā)射線圈，所述扇區(qū)與所述差中的絕對值最小的差相關(guān)聯(lián)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射線圈(02，03，04，06，07)的所述扇區(qū)具有相同的圓心角并且圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線均勻分布。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述線圈(02，03，04，06，07，08)還包括接收線圈(08)，所述接收線圈完全地圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線并且在所述第二機械元件相對于所述第一機械元件旋轉(zhuǎn)時與所述鐵心元件(09)相對置，其中所述次級電壓脈沖感生到所述接收線圈(08)中。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，各個所述發(fā)射線圈(02，03，04，06，07)時間上依次加載各個所述初級電壓脈沖。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述振幅最大值通過所述次級電壓脈沖中的與如下發(fā)射線圈(04)相關(guān)聯(lián)的次級電壓脈沖的振幅形成，所述發(fā)射線圈與所選擇的發(fā)射線圈(06)相鄰并且所述發(fā)射線圈的扇區(qū)完全地由所述鐵心元件(09)覆蓋。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述振幅最大值通過所述次級電壓脈沖中的與如下發(fā)射線圈(04)相關(guān)聯(lián)的次級電壓脈沖的振幅形成，所述發(fā)射線圈與所選擇的發(fā)射線圈(06)相鄰并且所述發(fā)射線圈的扇區(qū)完全被所述鐵心元件(09)覆蓋，其中減去所述次級電壓脈沖中的與如下發(fā)射線圈(07)相關(guān)聯(lián)的次級電壓脈沖的振幅，所述發(fā)射線圈與所選擇的發(fā)射線圈(06)相鄰并且所述發(fā)射線圈的扇區(qū)完全不被所述鐵心元件覆蓋。