[發(fā)明專(zhuān)利]感應(yīng)位置傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410048645.2
• 申請(qǐng)日: 2014-02-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103983283B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.豐塔內(nèi);J-L.魯;O.熱拉爾迪埃
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 法國(guó)大陸汽車(chē)公司;歐陸汽車(chē)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01D5/14
• 分類(lèi)號(hào): G01D5/14
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔣駿;胡莉莉

一種感應(yīng)位置傳感器，包括：初級(jí)線(xiàn)圈，以及至少兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈（4、6），每一個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈由在印刷電路板的兩個(gè)層上產(chǎn)生的若干線(xiàn)匝（8）構(gòu)成。次級(jí)線(xiàn)圈具有線(xiàn)匝（8），每一個(gè)線(xiàn)匝具有基本上相同的形狀，所述線(xiàn)匝（8）在被稱(chēng)作縱向的方向上對(duì)齊，每次具有在它們之間的偏移。根據(jù)本發(fā)明：所述線(xiàn)匝（8）均具有設(shè)置在所述印刷電路板的一個(gè)層上的第一球狀凹面部分（12）以及設(shè)置在所述印刷電路板的另一個(gè)層上的第二球狀凹面部分（14），由穿過(guò)所述印刷電路板的第一通孔（36a）將線(xiàn)匝的所述第一部分連接到相同的線(xiàn)匝的所述第二部分，由穿過(guò)所述印刷電路板的第二通孔（36b）將線(xiàn)匝的所述第一部分連接到相鄰的線(xiàn)匝的所述第二部分。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及感應(yīng)位置傳感器。

背景技術(shù)

該類(lèi)型的傳感器具有使得以下成為可能：確定機(jī)械部件或任何其它元件的位置，而不必與想要知道其位置的部件接觸的優(yōu)點(diǎn)。該優(yōu)點(diǎn)意味著這種傳感器的應(yīng)用在所有類(lèi)型的產(chǎn)業(yè)中是非常大量的。這種傳感器也用在諸如例如機(jī)動(dòng)車(chē)輛領(lǐng)域的大眾消費(fèi)應(yīng)用中，本發(fā)明已經(jīng)體現(xiàn)在所述機(jī)動(dòng)車(chē)輛領(lǐng)域內(nèi)。然而，它可以用在其它不同且各種的領(lǐng)域中。

感應(yīng)傳感器的操作原理基于在高頻下且在不使用磁路的情況下進(jìn)行操作的變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈與次級(jí)線(xiàn)圈之間的耦合的變化。在這些線(xiàn)圈之間的耦合根據(jù)一般被稱(chēng)作“目標(biāo)”的移動(dòng)（電）導(dǎo)電部件的位置而變化。目標(biāo)中感應(yīng)的電流實(shí)際上修改了在次級(jí)線(xiàn)圈中感應(yīng)的電流。通過(guò)適應(yīng)線(xiàn)圈的配置并且知道注入在初級(jí)線(xiàn)圈中的電流，測(cè)量在次級(jí)線(xiàn)圈中感應(yīng)的電流使得確定目標(biāo)的位置成為可能。

為了將這種感應(yīng)傳感器集成在裝置，特別是電子裝置中，已知的是，在印刷電路板上產(chǎn)生上面提到的變壓器。然后，初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈由在印刷電路板上形成的軌道構(gòu)成。初級(jí)線(xiàn)圈則例如由外部源供電，并且次級(jí)線(xiàn)圈承載則由初級(jí)線(xiàn)圈中流動(dòng)的電流創(chuàng)建的磁場(chǎng)感應(yīng)的電流。例如由金屬制成的作為導(dǎo)電部件的目標(biāo)可以具有簡(jiǎn)單的形狀。它可以例如是從金屬片裁剪出的部件。為了產(chǎn)生線(xiàn)性傳感器，用于產(chǎn)生目標(biāo)的切割例如是矩形，而對(duì)于旋轉(zhuǎn)傳感器，該切割將例如呈角扇形的形狀，其半徑和角度適于部件的移動(dòng)。

一般地，設(shè)計(jì)次級(jí)線(xiàn)圈的兩個(gè)集合以產(chǎn)生目標(biāo)的位置在傳感器的完整行程上的正弦和余弦函數(shù)。這樣的函數(shù)（cos和sin）是公知的且可以容易由電子系統(tǒng)處理。通過(guò)形成正弦對(duì)余弦的比例，并接著通過(guò)施加反正切函數(shù)，獲得目標(biāo)的位置的圖像。正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的輻角是目標(biāo)的位置的線(xiàn)性（或仿射）函數(shù)，所述目標(biāo)的行程則表示這些三角函數(shù)的空間周期的更大或更小的部分。

為了可靠地獲得可測(cè)量感應(yīng)電流，優(yōu)選的是具有大量的線(xiàn)匝或者大尺寸的線(xiàn)匝。第二個(gè)選項(xiàng)不與緊湊傳感器的生產(chǎn)相容。因?yàn)榇耍话氵x擇的是，具有大量的線(xiàn)匝。

發(fā)明內(nèi)容

為了限制在印刷電路板上占據(jù)的空間，本發(fā)明提出了在兩個(gè)分開(kāi)的層上產(chǎn)生線(xiàn)匝以形成次級(jí)線(xiàn)圈。為了完成此，適當(dāng)?shù)氖牵a(chǎn)生穿過(guò)印刷電路板的通孔，以允許連接因此產(chǎn)生的線(xiàn)匝。

本發(fā)明的目的是提出一種易于實(shí)現(xiàn)的用于產(chǎn)生感應(yīng)位置傳感器的次級(jí)線(xiàn)圈的線(xiàn)匝的布置。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提出一種對(duì)于給定數(shù)量的線(xiàn)匝，使得限制在對(duì)應(yīng)的印刷電路板中將產(chǎn)生的通孔的數(shù)量成為可能的布置。

有利地，線(xiàn)匝將能夠以緊湊方式進(jìn)行布置，以便限制傳感器的整體尺度。

為了促進(jìn)對(duì)在次級(jí)線(xiàn)圈的層面處進(jìn)行的測(cè)量的使用，所提出的布置將優(yōu)選地使得以下成為可能：具有在次級(jí)線(xiàn)圈和初級(jí)線(xiàn)圈的不同的線(xiàn)匝之間的基本上恒定的距離。

為此，本發(fā)明提出一種感應(yīng)位置傳感器，包括：在一方面，初級(jí)線(xiàn)圈，以及在另一方面，至少兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈，其均由在印刷電路板的兩個(gè)層上產(chǎn)生的若干線(xiàn)匝構(gòu)成。

根據(jù)本發(fā)明：

·次級(jí)線(xiàn)圈具有線(xiàn)匝，每一個(gè)線(xiàn)匝具有基本上相同的形狀；

·所述線(xiàn)匝沿著被稱(chēng)作縱向的方向?qū)R，每次具有沿著縱向方向的偏移；