[發明專利]非接觸式位置傳感器，和非接觸式位置傳感器系統

在審

• 申請號: 201410142709.5
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN104101292A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: M.沃爾夫;M.里德
• 申請（專利權）人: 泰科電子AMP有限責任公司
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30;G01R33/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳艷

1.用于通過外部磁場（H_ext）的偏斜檢測鐵磁目標（20）的位置的非接觸式位置傳感器（100），包括：

至少兩個傳感器線圈（1，2），每個傳感器線圈包括限定一線圈軸線的導磁芯（5，6）和圍繞該導磁芯（5，6）的繞組（9，10）；其中所述至少兩個傳感器線圈（1，2）被布置成使所述線圈軸線基本上彼此并聯，以及使所述至少兩個傳感器線圈（1，2）的每個的一端（13，14）面向一空間而使所述鐵磁目標（20）相對于所述至少兩個線圈軸線的每個橫移；以及

電路（17），用于激勵所述至少兩個傳感器線圈（1，2）的每個內的預定交流電流（I）以及用于確定所述至少兩個傳感器線圈（1，2）的每個兩端的電壓（V₁，V₂）的高頻電壓分量（V_1H，V_2H）；

其中所述預定交流電流（I）包括設定為將所述至少兩個傳感器線圈（1，2）的每個激勵到飽和狀態的低頻電流分量（I₁），設定為用于測量所述至少兩個傳感器線圈（1，2）的每個的阻抗的高頻電流分量（I₂）；以及

其中所述電路（17）適合通過將相應的兩個傳感器線圈（1，2）兩端的確定的兩個電壓（V₁，V₂）的高頻電壓分量（V_1H，V_2H）的振幅水平彼此相減，以及通過比較該相減結果與預定的參考圖案，檢測所述鐵磁目標（20）的位置。

2.根據權利要求1所述的非接觸式位置傳感器（100），其中所述電路（17）進一步包括高通濾波器（22），用于確定所述至少兩個傳感器線圈（1，2）的每個兩端的電壓（V₁，V₂）的高頻電壓分量（V_1H，V_2H）；其中所述高通濾波器（22）的截止頻率是基于用于所述至少兩個傳感器線圈（1，2）的各自的高頻電流分量（I₂）的頻率。

3.根據權利要求1或2所述的非接觸式位置傳感器（10），其中所述電路（17）進一步包括：

－低通濾波器（21），用于確定由各自的低頻電流分量（I₁）引起的所述至少兩個傳感器線圈（1，2）的每個兩端的電壓（V₁，V₂）的低頻電壓分量（V_1L，V_2L）；以及

其中所述低通濾波器（21）的截止頻率基于用于所述至少兩個傳感器線圈（1，2）的各自的低頻電流分量（I₁）的頻率（f₁）。

4.根據權利要求1－3之一所述的非接觸式位置傳感器（100），其中所述電路（17）進一步包括：

－相位檢測器（23），用于檢測所述相應的兩個傳感器線圈（1，2）兩端的電壓（V₁，V₂）的兩個低頻電壓分量（V_1L，V_2L）之間的相位偏移；以及

其中基于檢測的所述相位偏移，兩個確定的高頻電壓分量（V_1H，V_2H）之一相對于該兩個確定的高頻電壓分量（V_1H，V_2H）中的另一個在將兩個高頻電壓分量（V_1H，V_2H）的振幅水平彼此相減之前位移。

5.根據權利要求1到4之一所述的非接觸式位置傳感器（100），其中，所述電路（17）進一步適于將至少兩個傳感器線圈（1，2）中的兩個兩端的確定的高頻電壓分量（V_1H，V_2H）的振幅包絡的電平彼此相減。

6.根據權利要求1到5之一所述的非接觸式位置傳感器（100），其中，所述低頻電流分量（I₁）的振幅基于所述外部磁場（H_ext）設定以用于檢測鐵磁目標（20）的位置；以及

其中所述低頻電流分量（I₁）的低頻（f₁）被設定為使得用于所述低頻（f₁）的所述至少兩個傳感器線圈（1，2）的各自的阻抗對應于所述傳感器線圈（1，2）的直流電流特性。