[发明专利]旋转角度传感器

说明书

本发明涉及一种旋转角度传感器(10)，包括具有定子发射线圈(20)和相对彼此有角度偏移的、相同构造的至少两个定子接收线圈(22a、22b、22c)的定子元件(12)，所述定子接收线圈布置在一个定子电路板(18)上并且布置在所述定子发射线圈(20)内部；相对于所述定子元件(12)围绕旋转轴线(R)能旋转地受支承的转子元件(14)，所述定子发射线圈(20)通过该转子元件与所述至少两个定子接收线圈(22a、22b、22c)感应地耦合，使得该感应耦合与所述定子元件(12)和所述转子元件(14)之间的旋转角度有关，并且所述定子发射线圈(20)在所述至少两个定子接收线圈(22)中感应出至少两个与角度有关的交变电压；其中，所述定子发射线圈(20)具有在所述定子电路板(18)的第一平面和第二平面中的线圈印制导线(50)，其中，在所述定子电路板(18)的第一平面中的所述线圈印制导线(50)在通道区域(58)中断开并且通过敷镀通孔(60)与在所述第二平面上的转接导线(62)连接；其中，在所述第一平面中，所述定子接收线圈(22a、22b、22c)的接头导线(64a、64b)从在所述定子发射线圈(20)内部的定子接收线圈接头(68)通过所述通道区域(58)引导至用于所述定子接收线圈(22a、22b、22c)的电路板接头(70)；其中，定子接收线圈(22a)的接头导线(64a)朝着导体线环(66)弯曲，以便平衡所述定子接收线圈(22a、22b、22c)的由于在所述定子发射线圈(20)内部的不同长度的接头导线(64a、64b)而产生的不同大小的线圈面积。

技术领域

本发明涉及一种旋转角度传感器，通过该旋转角度传感器例如可以确定轴和另外的构件之间的旋转角度。

背景技术

为了测量旋转角度例如已知旋转角度传感器，在所述旋转角度传感器中磁体通过相应的磁场传感器旋转。磁场向量的测量允许推断出旋转角度。这类传感器也对外部的磁场做出反应，所述磁场例如通过由相邻布置的电缆线产生的电流引起并且可能是对干扰非常敏感的。

另一类型的旋转角度传感器利用涡流效应。在此，例如金属靶标在传感器线圈上方运动，该传感器线圈被供给以交变电压并且在靶标中感应出涡流。这导致传感器线圈的电感的减小并且允许通过频率变化推断出旋转角度。例如线圈是振荡回路的组成部分，该振荡回路的共振频率在电感改变时移动。然而这种类型的旋转角度传感器可以具有相对于装配公差(主要是靶标的倾斜)的高的横向灵敏度。所产生的频率也可以通过外部的电磁场干扰(Injection Locking，注入锁定)，因为通常以在几十MHz的范围内的频率工作。

EP 0 909 955 B1示出具有在靶标上短路的平面导体线环的旋转角度传感器，所述导体线环与励磁线圈的电磁交变场相互作用。

发明内容

本发明的实施方式能够以有利的方式实现，提供能特别经济地制造的旋转角度传感器，其中，所述旋转角度传感器提供简单地分析处理的测量信号。

此外，关于本发明的实施方式的想法可以视为以下面所描述的思想和认知为基础。

本发明涉及一种旋转角度传感器，该旋转角度传感器尤其可以使用在具有高电磁干扰场的环境中。旋转角度传感器例如可以使用在车辆中的马达室中或马达室附近，例如用于确定节气门的位置、BLDC马达的转子位置、加速踏板的位置或凸轮轴的位置。在下面描述的旋转角度传感器是成本有利的，需要小的结构空间并且基于简单的测量原理。

根据本发明的实施方式，旋转角度传感器包括：具有一个定子发射线圈和相对彼此有角度偏移的、相同构造的至少两个定子接收线圈的定子元件，所述定子接收线圈布置在一个定子电路板上并且布置在定子发射线圈内部；和相对于定子元件可围绕旋转轴线旋转地受支承的转子元件，定子发射线圈与所述至少两个定子接收线圈通过该转子元件感应地耦合，使得感应耦合与定子元件和转子元件之间的旋转角度有关并且定子发射线圈在所述至少两个定子接收线圈中感应出至少两个与角度有关的交变电压。