[發(fā)明專(zhuān)利]用于測(cè)量移動(dòng)部件的絕對(duì)位置的傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680043025.7
• 申請(qǐng)日: 2016-07-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107923769A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·穆勒;M·勒尼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 伊萊克特里克菲兒汽車(chē)公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01D5/245
• 分類(lèi)號(hào): G01D5/245;G01D5/14
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司72003
• 代理人: 張?jiān)≡?金鵬

1.一種測(cè)量傳感器，用于確定沿著確定的路徑F移動(dòng)的移動(dòng)體(11)的位置，所述傳感器包括一系列至少四個(gè)檢測(cè)器探針(12₁、12₂、12₃、12₄、...、12_N)，用于檢測(cè)來(lái)自牢固安裝在所述移動(dòng)體上的目標(biāo)(13)的物理量，所述目標(biāo)包括至少一個(gè)軌道(14)，用于產(chǎn)生可由所述檢測(cè)器探針測(cè)量的并且沿著所述目標(biāo)的路徑以連續(xù)函數(shù)變化的物理量，所述函數(shù)包括第一諧波(N_c)和第二諧波(N_d)，所述探針連接到處理器單元(16)，所述處理器單元(16)用于處理由所述探針傳送的信號(hào)，所述處理器單元包括重構(gòu)系統(tǒng)(19)，所述重構(gòu)系統(tǒng)用于對(duì)由所述探測(cè)器探針傳送的信號(hào)執(zhí)行線性組合，并且用于從這些信號(hào)的線性組合中首先至少獲得僅包括第一諧波的兩個(gè)正交信號(hào)(a₁、a₂)以及其次至少獲得僅包括第二諧波的兩個(gè)正交信號(hào)(a₃、a₄)，所述單元還包括用于處理正交信號(hào)以確定所述移動(dòng)體的位置的計(jì)算系統(tǒng)(20)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量傳感器，其特征在于，用于確定所述移動(dòng)體的位置的所述計(jì)算系統(tǒng)(20)計(jì)算包括所述第一諧波的兩個(gè)正交信號(hào)的Atan2以及包括所述第二諧波的兩個(gè)正交信號(hào)的Atan2，所述計(jì)算系統(tǒng)給出所述移動(dòng)體的兩個(gè)相對(duì)位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)量傳感器，其特征在于，所述計(jì)算系統(tǒng)(20)計(jì)算所述移動(dòng)體模2π的兩個(gè)相對(duì)位置之間的差，以獲得所述移動(dòng)體的絕對(duì)位置

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的測(cè)量傳感器，其特征在于，所述第一諧波和所述第二諧波分別表示第一空間頻率(N_c)和第二空間頻率(N_d)，使得所述空間頻率的比值由以下關(guān)系給出：

N_d＝αN_c±1

其中α是一個(gè)大于1的整數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量傳感器，其特征在于，所述目標(biāo)(13)產(chǎn)生連續(xù)變化并且包括所述第一諧波和第二諧波的磁場(chǎng)，所述檢測(cè)器探針檢測(cè)所述磁場(chǎng)的幅度或方向。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量傳感器，其特征在于，所述重構(gòu)系統(tǒng)(19)通過(guò)應(yīng)用加權(quán)權(quán)重來(lái)對(duì)由所述探針傳送的信號(hào)執(zhí)行線性組合，這些加權(quán)權(quán)重是可編程的，以使得針對(duì)所述探針之間具有給定值的間隔能夠重構(gòu)所述正交信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的測(cè)量傳感器，其特征在于，所述重構(gòu)系統(tǒng)(19)的加權(quán)權(quán)重被選擇，以獲得所述磁場(chǎng)的均勻分量對(duì)重構(gòu)信號(hào)(a₁、a₂、a₃、a₄)的零貢獻(xiàn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量傳感器，其特征在于，所述測(cè)量傳感器的兩個(gè)檢測(cè)器探針(12₁、12₂、12₃、12₄、...、12_N)之間的最大距離嚴(yán)格小于所述第一空間頻率(N_C)的半個(gè)周期。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的測(cè)量傳感器，其特征在于，所有所述檢測(cè)器探針(12₁、12₂、12₃、12₄、...、12_N)一起被分組在單個(gè)微電子集成電路中。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的測(cè)量傳感器，其特征在于，所述測(cè)量傳感器包括在所述目標(biāo)的路徑上設(shè)置的至少兩個(gè)探針(12₁、12₂)，使得能夠測(cè)量與所述路徑相切的磁場(chǎng)分量；以及沿著所述目標(biāo)的路徑設(shè)置的至少兩個(gè)探針(12₃、12₄)，使得能夠測(cè)量與所述路徑垂直的磁場(chǎng)分量。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的測(cè)量傳感器，其特征在于，所述目標(biāo)(13)具有兩個(gè)軌道(14)，每個(gè)軌道被兩個(gè)諧波中的一個(gè)磁化，并且所述檢測(cè)器探針(12₁、12₂、12₃、12₄、...、12_N)相對(duì)于所述兩個(gè)軌道基本上定位在中心。