[發明專利]位置傳感器

在審

• 申請號: 201710134058.9
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN108574430A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 陶騁;汪洋洋;彭思達;吳小芳;付繼祥
• 申請（專利權）人: 賽卓電子科技（上海）有限公司
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16;H02K11/20
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

本發明提供一種位置傳感器，包括：定子模塊，所述定子模塊包括激勵線圈及接收線圈；其中所述激勵線圈用于通過高頻周期性交流電壓和電流，在所述定子模塊區域內產生交變電磁場；所述接收線圈設置在所述激勵線圈產生的交變電磁場區域內，并產生感應電動勢；轉子模塊，所述轉子模塊用于影響激所述激勵線圈和所述接收線圈之間的電磁耦合強度；處理電路，所述處理電路處理從所述接收線圈上得到的電壓信號輸出電機所需編碼信號。與現有技術相比，本發明具有以下優點：1)穩固的傳感器結構。2)提高信號分辨率。3)多種輸出信號形式。4)靈活的應用安裝方式。

技術領域

本發明涉及一種新型的電磁感應式編碼器，特別涉及但不限于一種用于產生電機所需編碼信號的電磁感應式位置傳感器。

背景技術

隨著電機在軍事、航天設備、汽車及醫療等行業的不斷應用及推廣，行業在選擇電機時對其壽命、成本及惡劣環境下的表現有了更加苛刻的要求。而作為檢測及反饋電機位置的編碼器，在電機控制中啟到舉足輕重的作用，一款優秀的編碼器很大程度上決定了電機的性能，目前電機編碼器方案主要包括：

光電編碼器

工作方式：一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器，是目前應用最多的傳感器。一般由光柵盤和光電探測裝置組成，當光柵盤轉動時，經發光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號。

缺陷：光柵盤易碎、易受到油污及粉塵等污染造成信號丟失.

霍爾磁傳感器

工作方式：霍爾傳感器被固定在定子上，當轉子磁鋼的S極和N極依次經過霍爾傳感器時，霍爾傳感器輸出高低電平位置信號，再輸入到電機控制器內進行換相。

缺陷：傳感器安裝形式復雜，在惡劣的電磁場工作環境下，霍爾傳感器易損害或燒毀。

磁旋轉編碼器

工作方式：該方案將一個圓形徑向充磁磁鐵固定在IC的上方或下方，磁鐵旋轉一周，IC得到一個周期為360度的正弦波信號，再通過后端信號處理得到方波。

缺陷：高溫下磁鐵退造成信號精度降低；磁鐵充磁技術要求高，特別是N、S極連接處充磁不均勻導致正弦波信號失真，輸出信號精度降低；安裝精度要求高，防震性差；只能安裝在電機轉軸末端。

以上方案在可靠性、精度、輸出信號種類和安裝方式等方面均有不同程度的缺陷。因此，市場如今迫切需要一種新的位置傳感器，來克服現在方案所存在的缺陷。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明目的在于提供一種解決上述方案在傳感器易損壞、信號分辨率、輸出形式和安裝方式等方面缺陷的位置傳感器。

為解決上述技術問題，本發明提供一種位置傳感器，包括：定子模塊，所述定子模塊包括激勵線圈及接收線圈；其中所述激勵線圈用于通過高頻周期性交流電壓和電流，在所述定子模塊區域內產生交變電磁場；所述接收線圈設置在所述激勵線圈產生的交變電磁場區域內，并產生感應電動勢；轉子模塊，所述轉子模塊用于影響激所述激勵線圈和所述接收線圈之間的電磁耦合強度；處理電路，所述處理電路處理從所述接收線圈上得到的電壓信號輸出電機所需編碼信號。

優選地，所述轉子模塊包括金屬塊、金屬片或載具以及設置在所述載具上的導電件；其中所述載具為規則多邊形或扇環形，優選為圓形。

優選地，所述導電件為金屬、閉合多圈螺旋形金屬導線、閉合金屬導線或導電膠。

優選地，所述導電件為扇環形、閉合螺旋形、扇形或類正弦形。

優選地，所述轉子模塊的數量為一個或多個。

優選地，所述激勵線圈由一圈或多圈金屬導線串聯而成，優選為沿圓周方向繞制的金屬導線串聯而成。