[发明专利]用于半桥可变差动变压器位置传感系统的设备和方法

权利要求书

1.一种半桥可变差动变压器位置传感系统，包括:

换能器，具有定子，该定子具有电感线圈，该电感线圈具有被配置成提供输出信号的中心分接头，该换能器具有电枢，该电枢具有被配置成在电感线圈内移动的导磁芯，其中，该移动引起输出信号的变化；

第一电路，被配置成在电感线圈的一个端子处提供激励信号；以及

微控制器，被配置成基于输出信号的电压和激励信号的电压的比较来计算导磁芯的位置的变化程度，所述微处理器还被配置成修正由于换能器的温度和由于导磁芯的移动对输出信号所引起的非线性影响而导致的输出信号电压的变化；

其中，使用不超过三个电导线来操作半桥可变差动变压器位置传感系统。

2.根据权利要求1的半桥可变差动变压器位置传感系统，其中，不超过三个电导线包括用以向电感线圈供应激励信号的第一导线、被连接到电感线圈的第二接地导线以及用以载送换能器输出信号的第三导线。

3.根据权利要求1的半桥可变差动变压器位置传感系统，其中，所述换能器包括具有缠绕在绕线筒上的第一电感线圈和第二电感线圈的定子，所述第一电感线圈和第二电感线圈与被耦接在所述第一电感线圈和第二电感线圈之间的中心分接头串联连接，所述定子被容纳在保护外壳中，该保护外壳具有被配置成容纳导磁芯的钻孔。

4.根据权利要求3的半桥可变差动变压器位置传感系统，其中，所述电枢包括被附着于非金属轴的导磁芯，其中，非金属轴的移动被传递到导磁芯。

5.根据权利要求4的半桥可变差动变压器位置传感系统，其中，导磁芯在定子的钻孔内的移动是线性的。

6.根据权利要求4的半桥可变差动变压器位置传感系统，其中，导磁芯在定子的钻孔内的移动是旋转的。

7.根据权利要求1的半桥可变差动变压器位置传感系统，还包括信号调节电路以使得换能器输出信号适合于模-数转换。

8.根据权利要求7的半桥可变差动变压器位置传感系统，其中，用于使换能器输出信号适合于模-数转换的信号调节电路包括被配置成对换能器输出信号进行整流和平滑化的电路。

9.根据权利要求7的半桥可变差动变压器位置传感器系统，其中，所述微控制器被编程为对换能器输出信号进行整流和平滑化。

10.根据权利要求7的半桥可变差动变压器位置传感系统，还包括被耦接到信号调节电路的一个或多个模-数转换器。

11.根据权利要求7的半桥可变差动变压器位置传感系统，其中，所述信号调节电路包括AC信号调节电路和DC信号调节电路。

12.根据权利要求1的半桥可变差动变压器位置传感系统，其中，所述微控制器被编程为通过使用温度修正表来计算温度修正因数而修正由于换能器的温度而引起的输出信号电压的变化。

13.根据权利要求1的半桥可变差动变压器位置传感系统，其中，所述微控制器被编程为通过使用校准表来计算线性补偿因数而修正由于导磁芯的移动对输出信号所引起的非线性影响而导致的输出信号电压的变化。

14.根据权利要求1的半桥可变差动变压器位置传感系统，还包括被耦接在换能器与微控制器之间的DC参考信号发生器，其中，DC参考信号发生器的输出被包括在激励信号中。

15.根据权利要求14的半桥可变差动变压器位置传感系统，其中，所述微控制器被编程为通过将换能器输出信号中的实际DC偏压与预期DC偏压相比较来检测电感线圈中的短路和开路。

16.根据权利要求1的半桥可变差动变压器位置传感系统，还包括被耦接在换能器与微控制器之间的AC参考信号发生器，其中，AC参考信号发生器的输出被包括在激励信号中。

17.根据权利要求1的半桥可变差动变压器位置传感系统，其中，所述微控制器被配置成提供数字输出信号，该数字输出信号提供用于被物理连接到导磁芯的构件的位置数据。

18.根据权利要求17的半桥可变差动变压器位置传感系统，其中，使用RS-232、ARINC429、MIL-STD1553以及CAN总线通信标准中的一个串行地发送数字输出信号的数据。