[發明專利]用于提高使用感應式位置傳感器的位置測量準確度的方法

在審

• 申請號: 202010128366.2
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111637831A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: G·貝爾蒂尼;M·馬蒂森;I·賓達;R·萊翁卡瓦洛
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子美國有限公司
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝;董典紅

本發明涉及用于提高使用感應式位置傳感器的位置測量準確度的方法。提供了一種在遠程上操作的準確位置傳感器。位置傳感器可以包括：第一傳感器線圈，其在目標的運動的范圍上具有第一周期數；以及第二傳感器線圈，其在該范圍上具有第二周期數，其中第一周期數不同于第二周期數，以及其中第一傳感器線圈和第二傳感器線圈相對于彼此而布置，使得目標同時與第一傳感器線圈和第二傳感器線圈二者接合。在一些實施例中，第一周期數為一，并且第二周期數大于一。在一些實施例中，第一周期數大于一，并且第二周期數大于第一周期數。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年3月1日提交的美國臨時申請62/812,851的優先權，其全部內容通過引用的方式并入本文。

技術領域

本發明的實施例涉及位置傳感器，并且尤其涉及對位置傳感器的改善。

背景技術

位置傳感器被使用于各種設置中，以便測量一個部件相對于另一個部件的位置。感應式位置傳感器可以在汽車、工業和消費應用中被用于絕對旋轉和線性運動的感測。在許多感應式定位感測系統中，發射線圈被使用以在金屬目標中引入渦電流，該金屬目標在一組接收線圈上方滑動或旋轉。接收線圈接收從渦電流和發射線圈生成的磁場，并且將信號提供給處理器。處理器使用來自接收線圈的信號來確定金屬目標在該組線圈上方的位置。處理器、發射器和接收器線圈全都可以被形成在印刷電路板(PCB)上。然而，在更遠距離測量(例如，相比19mm而言在124mm的距離)上保持位置傳感器的準確度可能是困難的。

因此，需要開發更好的設計位置傳感器的方法，以針對位置感測提供更好的準確度。

發明內容

本發明提供了一種在遠程上操作的準確位置傳感器。位置傳感器可以包括：第一傳感器線圈，其在目標的運動的范圍上具有第一周期數；以及第二傳感器線圈，其在該范圍上具有第二周期數，其中第一周期數不同于第二周期數，以及其中第一傳感器線圈和第二傳感器線圈相對于彼此而布置，使得目標同時與第一傳感器線圈和第二傳感器線圈二者接合。在一些實施例中，第一周期數為一，并且第二周期數大于一。在一些實施例中，第一周期數大于一，并且第二周期數大于第一周期數。

一種利用位置傳感器確定位置的方法，包括：從第一傳感器確定第一值，該第一傳感器在目標的運動的范圍上具有第一周期數；從第二傳感器線圈確定第二值，該第二傳感器在該范圍上具有第二周期數；以及從第一值和第二值計算位置值。

下面參考所附附圖討論這些實施例以及其他實施例。

附圖說明

圖1A和圖1B圖示了位置傳感器的通常操作。

圖2A和圖2B圖示了根據本發明的一些實施例的位置傳感器。

圖3A圖示了根據一些實施例的具有一周期幾何結構和多周期幾何結構的位置傳感器的操作。

圖3B圖示了根據一些實施例的具有兩個多周期幾何結構的位置傳感器的操作。

圖4圖示了根據特定的140mm示例傳感器的用于各種傳感器幾何結構的參數。

圖5圖示了根據一些實施例的用于各種傳感器幾何結構的設計參數。

圖6A和圖6B圖示了根據一些實施例的用于位置傳感器配置的印刷電路板布局。

圖6C圖示了根據一些實施例的使用位置傳感器配置的感測系統。

圖7圖示了根據一些實施例的用于傳感器幾何結構的電數據和預測量數據。

圖8A、圖8B和圖8C圖示了根據一些實施例的具有傳感器幾何結構布局的印刷電路板的測試。