[發明專利]旋轉角傳感器以及用于旋轉角傳感器的定子元件

有效

• 申請號: 201780069384.4
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN109952492B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: F·烏特默倫;S·萊迪克;R·基澤
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01D5/20
• 分類號: G01D5/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

一種旋轉角傳感器(10)，該旋轉角傳感器包括定子元件(12)；能夠關于所述定子元件(12)圍繞旋轉軸線(A)旋轉地支承的轉子元件(14)，其中，所述旋轉角能夠通過所述轉子元件(14)與所述定子元件(12)之間的感應耦合所檢測；測量裝置，其中，所述測量裝置構造用于根據所述轉子元件(14)與所述定子元件(12)之間的感應耦合檢測所述旋轉角，其中，所述定子元件(12)具有用于發送交變電磁場的至少一個發送線圈(22，23)以及用于檢測交變電磁場的至少兩個接收線圈(28a，28b；29a，29b)，其中，該測量裝置構造用于借助至少兩個彼此不同的頻率激勵所述至少一個發送線圈(22，23)以發送至少兩個交變電磁場，其中，該測量裝置構造用于借助所述至少兩個交變電磁場的相應頻率對通過發送所述至少兩個交變電磁場而在所述至少兩個接收線圈(28a，28b；29a，29b)中的至少一個接收線圈中感應出的至少兩個交變電壓進行解調，以便檢測至少兩個感應耦合。

技術領域

本發明涉及一種旋轉角傳感器以及一種用于該旋轉角傳感器的定子元件。

背景技術

通過在旋轉角傳感器的定子上布置發送線圈和接收線圈，可以根據感應的交變電壓檢測旋轉角，所述發送線圈和接收線圈與轉子上的目標感應式地如此耦合，使得在通過發送線圈發送交變電磁場時，在至少兩個接收線圈中感應出至少兩個彼此不同的交變電壓。

這例如在EP 0 909 955 B1中描述。

發明內容

在真實的傳感器中，可能出現由外部干擾引起的測量誤差。這種干擾例如可以是如下干擾信號：所述干擾信號影響接收線圈中的交變電磁場。其他干擾可能由于安裝公差產生——例如通過目標相對于旋轉角傳感器的旋轉軸線的傾斜。如果這種傳感器處于作為干擾信號的外部交變電磁場中(該干擾信號具有類似于工作頻率、尤其工作頻率周圍+/-100kHz范圍內的頻率)，則這些交變場發生疊加。于是在某些情況下，由于交變場的疊加而在接收線圈中感應出的電壓可能與在無干擾信號情況下感應出的電壓無法區分開。由此，例如可能損害測量準確度。

因此，可能需要提供如下旋轉角傳感器：該旋轉角傳感器對這種測量誤差是穩健的。

因此，本發明的任務在于提出一種改善的旋轉角傳感器。

所述任務通過根據權利要求1所述的旋轉角傳感器以及根據并列權利要求所述的定子元件來解決。

本發明的其他有利構型在從屬權利要求中描述。

相應的旋轉角傳感器包括：定子元件、轉子元件以及測量裝置，該轉子元件能夠相對于定子元件圍繞旋轉軸線旋轉地支承。旋轉角能夠通過轉子元件與定子元件之間的感應耦合來檢測。

測量裝置構造用于根據轉子元件與定子元件之間的感應耦合檢測旋轉角。定子元件具有至少一個發送線圈以及至少兩個接收線圈，所述至少一個發送線圈用于發送交變電磁場，所述至少兩個接收線圈用于接收交變電磁場。測量裝置構造用于借助至少兩個彼此不同的頻率激勵至少一個發送線圈以發送至少兩個交變電磁場。測量裝置構造用于借助至少兩個交變電磁場的相應頻率對至少兩個如下交變電壓進行解調，以便檢測至少兩個感應耦合：所述交變電壓通過發送至少兩個交變電磁場而在至少兩個接收線圈中的至少一個中感應出。

轉子元件可以具有至少一個導電區段。這種導電區段例如可以與相應的接收線圈感應式地如此耦合，使得在通過至少一個發送線圈發送至少一個交變電磁場時，在相應的接收線圈中感應出至少一個交變電壓。

至少一個導電區段例如可以如此布置在轉子元件上，使得在相應的接收線圈中感應出的至少一個交變電壓尤其主要取決于定子元件與轉子元件之間的旋轉角。

例如給至少一個角度檢測發送線圈加載如下交變電壓：所述交變電壓在幾MHz(優選4MHz至6MHz)范圍內的頻率情況下具有0.5V至10V范圍內的、優選1.5V的幅度。