[發明專利]一種基于電磁感應的角度傳感器的線圈結構

在審

• 申請號: 201410448163.6
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104217836A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 趙毅強;呂增曉;李旭
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01F5/00
• 分類號: H01F5/00;G01B7/30;G01C1/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

技術領域

本發明通過改善線圈的結構和形狀，有效提高線圈的電磁感應信號的強度，以利于信號的采樣與處理。?

背景技術

傳感器作為一種精確的信息采集裝置，在各種計算機和網絡技術迅速發展，信息處理速度越來越快的現代社會，有著信息源泉的作用。世界上許多發達國家都以傳感技術為基礎，帶動其它新技術的發展。實際上，傳感器作為一種信息輸入器件，它的發展可以引起相應電子系統和相關芯片的更新換代，成為信息時代新技術的真正發展動力和源泉。世界傳感器市場在近些年間也以極快的速度增長，年平均增速大于10％，帶動了與之相關的信息產業鏈的快速發展，成為推動世界經濟的核心科技因素之一?，F代工業、農業和第三產業其產業形式較半個世紀前有了翻天覆地的變化，主要原因是以傳感器為基礎的信息技術的廣泛應用帶來的生產方式變革。角度傳感器，作為一種角度測量工具，在儀器儀表測量、工業自動化和航空航海等領域都有廣泛的應用市場。在上述各領域均需要對方位角或俯仰角等多種動態角度進行精密測試，因此設計高精度、高可靠性的角度傳感器不僅是相關行業研發設計各種重要設備的迫切需求，同時也是一個國家工業化、信息化水平的標志。?

由于測量精度和成本的雙重要求，現代工業領域的角度傳感器主要采用非接觸式電磁感應耦合式角度傳感器。目前，國外一些高校、科研機構和公司在感應耦合式探測技術領域相繼開展研究工作，對角度傳感器和其信號處理芯片有了大量成熟產品，如用于汽車安全電子領域的由德國海拉公司所研制的汽車角度隨動傳感系統(含芯片)在汽車電子領域占有大量的市場。于此同時，國內對感應耦合式角度傳感系統的研究主要集中在科研機構和高校，雖然近年來做了一定的研究，但研究成果相對較少。目前國內汽車電子和相關設備所使用的角度傳感系統均由國外廠商生產，由于國內并無相關產品，這些角度傳感系統及相關芯片的價格始終被國外廠商把持。由于價格原因，大部分國產中低檔汽車和相關設備，無法全部配備該種傳感系統。?

為了打破國外廠商對感應耦合式角度傳感領域的技術和價格壟斷，增強我國在該領域的競爭力，開發國內潛在的傳感器市場，研制具有自主知識產權的感應耦合式角度傳感系統變得十分必要和迫切。?

經過專利檢索，已有人提出了一種三扇葉形的電磁感應線圈結構，如圖1所示，此結構包括激勵線圈1、次級線圈3和反饋線圈2三部分，其中反饋線圈2的形狀如圖2(a)所示，通過反饋線圈2的轉動致使感應線圈上的信號發生變化，而感應線圈的變化是與反?饋線圈的轉動角度相對應的，以此來反解角度。但是這種解角度的方法依賴于感應線圈上的信號變化。?

參考文獻:?

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發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于電磁感應的角度傳感器，當角度傳感器工作時，該結構能夠使得在同樣激勵條件下有效的增加感應信號的強度，減輕后面信號處理電路的設計壓力。?

為了解決上述技術問題，本發明一種基于電磁感應的角度傳感器的線圈結構，包括激勵線圈、次級線圈和反饋線圈,所述反饋線圈位于所述激勵線圈和次級線圈的正上方，所述反饋線圈包括由三個扇葉形輪廓線所圍成的閉合線圈，在每個扇葉形輪廓線內，自外周向中心依次布置有多條與扇葉形頂部輪廓等距的線，每條線的兩端均連接至該扇葉形的兩側輪廓線上。?

與現有技術相比，本發明的有益效果是：?

本發明中通過采用如圖2(b)所示的反饋線圈的結構，可以有效地增強線圈間的磁感應強度，增大感生電動勢，以利于后續電路的信號采集。?

附圖說明