[发明专利]具有中央信号处理器的电感传感器模块组件

说明书

本发明的实施例涉及一种新颖的电感旋转位置传感器，其包括具有形成在印刷电路板上的发射线圈和接收线圈的传感器模块，并且信号处理器位于由发射线圈和接收线圈包围的中心区域中。这种布置允许更紧凑的传感器模块。整个传感器模块可以放置在空腔内，该空腔的直径通常与被感测位置的旋转元件的直径相同。该布置还允许在靶的末端上形成耦合器。该传感器与分动箱轴和分动箱的环形孔同心。该传感器是非接触式的，没有可移动部件。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年8月21日提交的美国临时申请62/548,053的优先权，其内容通过引用并入本文。

发明领域

本发明总体上涉及位置传感器。更具体地，本发明涉及电感位置传感器。

发明背景

已知提供电感旋转传感器，其具有印刷在印刷电路板(PCB)上的发射器和接收线圈。耦合器通常安装在旋转构件上的靶上。耦合器与线圈间隔开。耦合器允许在接收线圈中产生涡流，该涡流与耦合器相对于线圈的旋转位置成比例。处理器确定与涡流成比例的电压，然后将其作为输出信号。处理器通常以ASIC的形式提供，ASIC从线圈的外圆周径向向外安装到PCB上。然而，这种布置难以用于某些包装要求。

发明内容

在本发明的一实施例中，提供了一种电感传感器，其包括传感器模块、信号处理器和壳体。壳体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。圆形腔设置在第一表面中。圆形腔具有第一内径。传感器模块包括发射线圈和接收线圈。发射线圈具有第二内径和第一外径。接收线圈和信号处理器设置在发射线圈的第二内径内。发射线圈的第一外径在圆形腔的第一内径之内。传感器模块在圆形腔的第一内径内关于圆形腔的中心轴线是同心的。

在本发明的另一实施例中，电感传感器组件包括传感器模块、信号处理器、轴和壳体。轴具有第一外径、第一端和第二端，其中第二端与第一端相对。突出部从轴的第一端延伸并且在第一外径内。壳体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。圆形腔设置在第一表面中。圆形腔具有第一内径。环形壁从第一表面纵向延伸，以形成围绕圆形腔的圆周。圆形腔具有第一内径。传感器模块具有发射线圈和接收线圈。发射线圈具有第二内径和第二外径。接收线圈和信号处理器设置在发射线圈的第二内径内。轴的第一外径和发射线圈的第二外径在圆形腔的第一内径之内。轴和传感器模块在圆形腔的第一内径内关于圆形腔的中心轴线是同心的。

在本发明的又一实施例中，电感传感器组件包括壳体、传感器模块、信号处理器、环形盖、外壳和轴。壳体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。圆形腔设置在第一表面中。环形壁从第一表面纵向延伸，从而形成围绕圆形腔的圆周。圆形腔具有第一内径。传感器模块具有信号处理器。传感器模块设置在圆形腔的第一内径内。环形盖具有从前表面到后表面纵向延伸的圆柱形环形腔，以形成内表面和相对的外表面。环形盖被构造成设置在圆形腔的第一内径内。外壳具有第一外壳表面、第二外壳表面和环形孔。环形孔沿纵向轴线延伸。第一外壳表面具有相对于环孔的环形表面部分。轴具有第一外径、第一端和第二端，其中第二端与第一端相对。半圆形突出部从轴的第一端延伸并且在第一外径内。半圆形突出部形成直边缘耦合器。轴的第二端被构造成设置在外壳的环孔内。第一端的直边缘耦合器被构造成延伸到环形盖的圆柱形环形腔中。传感器模块具有发射线圈和接收线圈。发射线圈具有第二内径和第二外径。接收线圈具有第三外径。发射线圈和接收线圈同轴地布置在圆形印刷电路板上，使得接收线圈的第三外径设置在发射线圈的第二内径之内。信号处理器设置在接收线圈的第三外径内。轴的第一外径和发射线圈的第二外径在环形孔的第一内径之内。传感器模块、环形盖、外壳和轴在圆形腔的第一内径内关于圆形腔的中心轴线是同心的。轴的第二端被构造成在环形孔内旋转，并且直边缘耦合器在环形盖的圆柱形环形腔内旋转，使得传感器模块用于感测直边缘耦合器。

结合附图，根据以下详细描述，将更加充分地理解本文描述的实施例所提供的这些以及附加特征。

附图的简要说明