[发明专利]感应位置传感器

说明书

一种感应位置传感器，包括：初级线圈，以及至少两个次级线圈（4、6），每一个次级线圈由在印刷电路板的两个层上产生的若干线匝（8）构成。次级线圈具有线匝（8），每一个线匝具有基本上相同的形状，所述线匝（8）在被称作纵向的方向上对齐，每次具有在它们之间的偏移。根据本发明：所述线匝（8）均具有设置在所述印刷电路板的一个层上的第一球状凹面部分（12）以及设置在所述印刷电路板的另一个层上的第二球状凹面部分（14），由穿过所述印刷电路板的第一通孔（36a）将线匝的所述第一部分连接到相同的线匝的所述第二部分，由穿过所述印刷电路板的第二通孔（36b）将线匝的所述第一部分连接到相邻的线匝的所述第二部分。

技术领域

本发明涉及感应位置传感器。

背景技术

该类型的传感器具有使得以下成为可能：确定机械部件或任何其它元件的位置，而不必与想要知道其位置的部件接触的优点。该优点意味着这种传感器的应用在所有类型的产业中是非常大量的。这种传感器也用在诸如例如机动车辆领域的大众消费应用中，本发明已经体现在所述机动车辆领域内。然而，它可以用在其它不同且各种的领域中。

感应传感器的操作原理基于在高频下且在不使用磁路的情况下进行操作的变压器的初级线圈与次级线圈之间的耦合的变化。在这些线圈之间的耦合根据一般被称作“目标”的移动（电）导电部件的位置而变化。目标中感应的电流实际上修改了在次级线圈中感应的电流。通过适应线圈的配置并且知道注入在初级线圈中的电流，测量在次级线圈中感应的电流使得确定目标的位置成为可能。

为了将这种感应传感器集成在装置，特别是电子装置中，已知的是，在印刷电路板上产生上面提到的变压器。然后，初级线圈和次级线圈由在印刷电路板上形成的轨道构成。初级线圈则例如由外部源供电，并且次级线圈承载则由初级线圈中流动的电流创建的磁场感应的电流。例如由金属制成的作为导电部件的目标可以具有简单的形状。它可以例如是从金属片裁剪出的部件。为了产生线性传感器，用于产生目标的切割例如是矩形，而对于旋转传感器，该切割将例如呈角扇形的形状，其半径和角度适于部件的移动。

一般地，设计次级线圈的两个集合以产生目标的位置在传感器的完整行程上的正弦和余弦函数。这样的函数（cos和sin）是公知的且可以容易由电子系统处理。通过形成正弦对余弦的比例，并接着通过施加反正切函数，获得目标的位置的图像。正弦函数和余弦函数的辐角是目标的位置的线性（或仿射）函数，所述目标的行程则表示这些三角函数的空间周期的更大或更小的部分。

为了可靠地获得可测量感应电流，优选的是具有大量的线匝或者大尺寸的线匝。第二个选项不与紧凑传感器的生产相容。因为此，一般选择的是，具有大量的线匝。

发明内容

为了限制在印刷电路板上占据的空间，本发明提出了在两个分开的层上产生线匝以形成次级线圈。为了完成此，适当的是，产生穿过印刷电路板的通孔，以允许连接因此产生的线匝。

本发明的目的是提出一种易于实现的用于产生感应位置传感器的次级线圈的线匝的布置。

本发明的另一个目的是提出一种对于给定数量的线匝，使得限制在对应的印刷电路板中将产生的通孔的数量成为可能的布置。

有利地，线匝将能够以紧凑方式进行布置，以便限制传感器的整体尺度。

为了促进对在次级线圈的层面处进行的测量的使用，所提出的布置将优选地使得以下成为可能：具有在次级线圈和初级线圈的不同的线匝之间的基本上恒定的距离。

为此，本发明提出一种感应位置传感器，包括：在一方面，初级线圈，以及在另一方面，至少两个次级线圈，其均由在印刷电路板的两个层上产生的若干线匝构成。

根据本发明：

·次级线圈具有线匝，每一个线匝具有基本上相同的形状；

·所述线匝沿着被称作纵向的方向对齐，每次具有沿着纵向方向的偏移；