[發明專利]感應的位置傳感器、裝置

在審

• 申請號: 202180083698.6
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN116601462A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: A·庫茨;R·A·達尤思;S·費拉;T·克日扎諾夫斯基
• 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: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;張曄

本發明涉及一種感應的位置傳感器(7)，其具有：能布置在可動的元件(3)上的耦合元件(8)；用于對所述耦合元件(8)的位置進行檢測的至少一個傳感器單元(11)，其中所述傳感器單元(11)具有可操控的、用于產生電磁波的至少一個發射器線圈(13)和用于對由所述發射器線圈(13)產生的并且受所述耦合元件(8)影響的電磁波進行檢測的至少一個接收器線圈(14A)；以及帶有多個層(10)的電路板(9)，其中所述傳感器單元(11)的線圈(13、14A)構造在所述電路板(9)上。在此規定，所述發射器線圈(13)和所述接收器線圈(14A)分布地構造在所述電路板(9)的層(10)上，從而使得所述發射器線圈(13)與所述接收器線圈(14A)關于垂直于所述電路板(9)定向的軸線(Z)至少局部地沿軸向對置。

技術領域

本發明涉及一種感應的位置傳感器，其具有：能布置在可動的元件上的耦合元件；至少一個用于對所述耦合元件的位置進行檢測的傳感器單元，其中所述傳感器單元具有至少一個可操控的、用于產生電磁波的發射器線圈和至少一個用于對由所述發射器線圈產生的并且受所述耦合元件影響的電磁波進行檢測的接收器線圈；以及帶有多個層的電路板，其中所述傳感器單元的線圈構造在所述電路板上。

本發明還涉及一種具有感應的位置傳感器的裝置。

背景技術

感應的位置傳感器由現有技術已知。感應的位置傳感器通常具有傳感器單元，所述傳感器單元具有至少一個用于產生電磁波的可操控的發射器線圈。所產生的波受到所述位置傳感器的耦合元件的影響并且通過所述傳感器單元的至少一個接收器線圈檢測受到影響的波。在此，感應的位置傳感器利用以下效應，即：通過所述發射器線圈產生的波根據耦合元件的位置不同地受耦合元件的影響。因此，通過所述接收器線圈所檢測的波也受到耦合元件的位置的影響。所述耦合元件的位置能夠相應地根據由接收器線圈所檢測的電磁波確定或者說求取。如果所述耦合元件布置在可動的元件上，那么就能夠通過確定耦合元件的位置這種方式間接地確定所述可動的元件的位置。所述發射器線圈和所述接收器線圈典型地構造在位置傳感器的共同的、具有多個層的電路板上。

開頭所提到的類型的感應的位置傳感器比如由專利文獻DE?102016?202?871B3已知。就這種已知的位置傳感器而言，所述發射器線圈和接收器線圈分布地構造在電路板的多個層上，從而使得所述發射器線圈關于垂直于所述電路板定向的軸線徑向地包圍所述接收器線圈。

發明內容

按照本發明的、具有權利要求1的特征的感應的位置傳感器的突出之處在于，所述發射器線圈和所述接收器線圈分布地構造在電路板的層上，從而使得所述發射器線圈關于垂直于所述電路板定向的軸線至少局部地與所述接收器線圈沿軸向對置。通過所述位置傳感器的按照本發明的設計方案，所述發射器線圈的尺寸相較于已知的位置傳感器沿徑向方向減小。由此，所述位置傳感器能夠在總體上構造得較小，而由此不會降低所述傳感器單元的靈敏性。此外，所述位置傳感器的按照本發明的設計方案在調節發射器線圈的電感時提供更大的變化范圍。所述電感決定性地通過發射器線圈的幾何形狀以及發射器線圈相對于耦合元件的間距確定。優選所述位置傳感器具有計算單元，該計算單元用于對通過接收器線圈檢測的電磁波進行分析。比如，所述計算單元用于對通過所述接收器線圈檢測的信號、也就是所檢測到的波進行解調。

為此，所述計算單元通過電連接線與接收器線圈電連接。優選地，所述計算單元用于向控制設備提供經解調的信號，其中所述控制設備用于根據經解調的信號確定耦合元件的位置。優選所述計算單元也用于操控發射器線圈。為此，所述計算單元通過電連接線與發射器線圈電連接。特別優選的是，所述計算單元構造為專用集成電路(ASIC)。按照本發明，所述發射器線圈至少局部地與接收器線圈沿軸向對置。因此，所述發射器線圈的至少一個線圈區段與接收器線圈的至少一個線圈區段沿軸向對置。前面所提到的連接線沒有形成發射器線圈或者接收器線圈的任何線圈區段。就此而言，如果所述連接線與接收器線圈沿軸向對置，那么所述發射器線圈就已經不與接收器線圈沿軸向對置，其中所述發射器線圈通過所述連接線與計算單元相連接。如果所述連接線與發射器線圈沿軸向對置，那么所述接收器線圈也相應地已經不與發射器線圈沿軸向對置，其中所述接收器線圈通過所述連接線與計算單元相連接。