[发明专利]用于绝对角度位置的感测系统

说明书

相关申请

本申请是于2013年7月26日提交的美国专利申请号13/951,847和于2013年7月26日提交的美国专利申请号13/951,858的延续，且要求于2013年7月26日提交的美国专利申请号13/951,847和于2013年7月26日提交的美国专利申请号13/951,858的优先权。以上申请的全部教导通过引用并入本文。

背景

霍尔效应传感器是响应于磁场改变其输出的传感器。霍尔效应传感器可以用于检测旋转构件的角度位置。对于这样的用途，霍尔效应传感器通常输出旋转构件的角度位置。例如，霍尔效应传感器的输出可以是0-360度，或0-2π弧度。

概述

在一个实施方案中，传感器可以确定待感测旋转构件的绝对角度位置。该传感器可以包括配置成根据该旋转构件的旋转而旋转的传感器转子。该传感器转子可以包括联接至该传感器转子的第一磁体，和具有在其上的螺纹的轴。该传感器还可以包括套筒，该套筒可以包括第二磁体以及与该轴的螺纹互补的螺纹。该套筒可以配置成根据传感器转子的旋转沿该轴轴向地行进。该传感器还可以包括配置成感测第一磁体的定向的第一感测器(transducer)，以及配置成感测该第二磁体的沿该轴的位置的至少一个第二感测器。

该传感器还可以包括互补的保持对(complimentary retaining pair)，该保持对配置成促使套筒根据传感器转子的旋转沿该轴轴向行进。

该第一感测器或该至少一个第二感测器可以是霍尔效应感测器、光学感测器、电阻感测器，或感应式感测器。

该传感器还可以包括定位在第一磁体与第二磁体之间的磁屏蔽件。

该至少一个第二感测器可以包括多个感测器。该多个感测器的第一数量可以是该传感器可以计数的传感器转子圈数的第二数量、该传感器的感测长度，或该第二数量与该传感器的感测长度的组合的函数。

该多个感测器的第一数量可以是六个感测器，且该传感器可以计数的圈数的第二数量可以是十。

该传感器还可以包括处理器，该处理器配置成将来自第一感测器与该至少一个第二感测器的输出转换成该旋转构件的绝对角度位置的表征。

套筒可以联接有止动轴承，该止动轴承配置成如果径向跳动发生，保持套筒与轴的螺纹相关联，以使套筒能够响应于传感器转子的反转而与轴重新相关联。弹簧承载球组件是止动轴承的示例。

该至少一个第二感测器可以安装在印刷电路板上。

该印刷电路板可以是子印刷电路板，该子印刷电路板可以直角或其它角度安装至主电路板。第一感测器可以联接至主电路板。

在另一个实施方案中，用于使用传感器确定旋转构件的绝对角度位置的方法包括根据旋转构件的旋转使传感器转子旋转。该传感器转子可以包括联接至该传感器转子的第一磁体，和具有在其上的螺纹的轴。该方法还可以包括使套筒根据传感器转子的旋转沿该轴轴向地行进。套筒可以包括第二磁体以及与轴的螺纹互补的螺纹。该方法可以另外地包括在第一感测器处感测第一磁体的定向。该方法还可以包括通过至少一个第二感测器感测第二磁体的沿该轴的位置。

该方法还可以包括通过互补的保持对促使套筒根据转子的旋转沿轴轴向地行进。

该方法还可以包括从组中选择第一感测器或第二感测器，该组包括：霍尔效应感测器、光学感测器、电阻感测器，以及感应式感测器。

该方法还可以包括在第一磁体与第二磁体之间定位磁屏蔽件。

该方法还可以包括根据传感器可以计数的转子圈数的第二数量、传感器的感测长度，或它们的组合确定多个感测器的第一数量，其中，该至少一个第二感测器包括多个感测器。

所确定的该多个感测器的第一数量可以是六个感测器，且该传感器可以计数的圈数的第二数量可以是十。

该方法还可以包括在处理器处将来自第一感测器和至少一个第二感测器的输出转换成旋转构件的绝对角度位置的表征。

该方法还可以包括使套筒与止动轴承联接，该止动轴承配置成如果径向跳动发生，保持套筒与轴的螺纹相关联，以使套筒能够响应于转子的反转而与轴重新相关联。

该方法还可以包括将该至少一个第二感测器安装在印刷电路板上。

该方法还可以包括将印刷电路板以直角安装至主电路板，第一感测器联接至主电路板，其中，印刷电路板是子印刷电路板。