[发明专利]减少偏差的高精度感应电流位置传感器

权利要求书

1.一种感应位置传感器，其特征在于包括：

第一构件；

具有一测量轴的第二构件，所述第一构件可沿着该测量轴移动；

至少一个磁场发生器，每个磁场发生器响应于一个驱动信号在第一磁通区域产生第一变化磁通；

至少一个磁通耦合回路，每个磁通耦合回路的第一部件可设置在第一磁通区域内，并响应于第一变化磁通在第一部件上产生一感应电流，所述感应电流在一个第二磁通区域内的磁通耦合回路的第二部件内产生第二变化磁通，该第二磁通区域在物理上与第一磁通区域隔开；以及

至少一个磁通敏感元件；

其中，a)至少一个磁通敏感元件，和b)至少一个磁场发生器的至少一个包括沿着测量轴延伸的感应区域，并沿着测量轴以宽度交替增加和减少的一种图形作空间调制，

每个磁通敏感元件置于第一磁通区域外，以感测至少一个磁通耦合回路的第二磁通区域部分内的第二变化磁通，以及

每个磁通敏感元件产生一个输出信号，该输出信号是磁通敏感元件与以被感测的磁通为基础的至少一个磁通耦合回路之间的相对位置的函数。

2.如权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，感应区域包括多个交变极性区域。

3.如权利要求2所述的感应位置传感器，其特征在于，当不存在至少一个磁通耦合回路时，每个磁通敏感元件所产生的输出信号对每个磁场发生器所产生的变化磁通没有敏感。

4.如权利要求2所述的感应位置传感器，其特征在于，交变极性区域图形包括沿着表面的区域，该区域受到置于前述图形内部表面上的至少一个导体的制约。

5.如权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，a)至少一个磁场发生器，和b)由沿着测量轴空间调制的感应区域所形成的至少一个磁通敏感元件置于第一构件或第二构件两者中的一个上，至少一个磁通耦合回路置于第一构件和第二构件的另一个上。

6.如权利要求5所述的感应位置传感器，其特征在于，a)至少一个磁场发生器，和b)至少一个磁通敏感元件置于第一构件或第二构件两者中的一个上。

7.如权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，第一构件和第二构件的至少一个为印刷电路板，磁场发生器、磁通耦合回路和磁通敏感元件的至少一个通过印刷电路板加工制成。

8.如权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于进一步包括：

输出一电源的能源；

驱动电路，输入电源并在每个测量周期期间向至少一个磁场发生器输出一驱动信号；以及

分析电路，输入至少一个磁场发生器的输出信号，确定第一构件相对第二构件的位置，并以一级分辨率输出一个位置信号表示第一构件相对第二构件的位置。

9.如权利要求8所述的感应位置传感器，其特征在于，驱动电路包括通过至少一个磁场发生器放电的电容器。

10.如权利要求9所述的感应位置传感器，其特征在于，所述电容器和所述至少一个磁场发生器形成一个谐振电路。

11.如权利要求8所述的感应位置传感器，其特征在于，所述分析电路包括一个计数器，它响应第一构件沿着测量轴的移动，以略粗于一级分辨率的二级分辨率，对至少一个磁场敏感元件输出的至少一个输出信号的周期数的小数部分计数。

12.如权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，

至少一个磁通敏感元件包括3个磁通敏感元件，每个磁通敏感元件具有有相同波长W的周期图形的空间调制感应区域，该3个磁通敏感元件相互偏差为W/3的长度；以及

分析电路包括一个装置，基本上消除作为波长W的三次谐波之信号分量的影响。

13.如权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，由至少一个磁场发生器产生的变化磁通以等于至少1兆赫的振荡频率的速率改变。

14.如权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，所述包括交替地增加和减少宽度的图形包括具有所选波长的周期性图形。

15.如权利要求14所述的感应位置传感器，其特征在于，邻近周期性图形跨距的每个耦合回路的部件至多为沿着测量轴的周期性图形之波长的二分之一。