[发明专利]具有变化的输出斜率的位置传感器

说明书

提出了具有变化的输出斜率的位置传感器。根据一些实施例的位置传感器的一些实施例包括一种位置传感器，该位置传感器包括：发射线圈；接收线圈，所述接收线圈包括至少一个极性改变；目标，被配置为穿过所述接收线圈；和控制器，被配置成驱动所述发射线圈、接收来自所述接收线圈的信号并提供指示所述接收线圈上的目标位置的位置响应，其中，所述位置响应呈现第一斜率的第一线性区域和第二斜率的第二线性区域。

技术领域

本发明的实施例涉及位置传感器，尤其涉及具有变化的输出斜率的位置传感器。

背景技术

位置传感器被用于各种设置，以测量一个组件相对于另一个组件的位置。感应式位置传感器可以被用于汽车、工业和消费应用以进行绝对旋转和线性运动感测。在许多感应式定位感测系统中，发射线圈被用于感应在一组接收线圈上方滑动或旋转的金属目标中的涡流。接收线圈接收由涡流和发射线圈产生的磁场，并向处理器提供信号。处理器使用来自接收线圈的信号来确定金属目标在该组线圈上方的位置。处理器、发射线圈和接收线圈都可以被形成在印刷电路板(PCB)上。

设计位置传感器的挑战之一是满足用户需求。典型地，位置传感器正被设计用于取代现有技术，因此新位置传感器的外壳和输出信号应与现有技术的外壳和输出信号匹配。典型的位置传感器根据目标位置提供线性输出信号。

因此，需要开发具有修改的输出信号的位置传感器。

发明内容

提出了位置传感器。根据一些实施例的位置传感器的一些实施例包括一种位置传感器，该位置传感器包括：发射线圈；接收线圈，所述接收线圈包括至少一个极性改变；目标，被配置为穿过所述接收线圈；和控制器，被配置成驱动所述发射线圈，接收来自所述接收线圈的信号，并提供指示所述接收线圈上的目标位置的位置响应，其中，所述位置响应呈现第一斜率的第一线性区域和第二斜率的第二线性区域。

在一些实施例中，位置传感器包括：接收线圈，该接收线圈包括以几何形状形成在印刷电路板(PCB)上的第一线圈和第二线圈，其中所述第一线圈和所述第二线圈中的至少一个被配置为包括至少一个相位改变；和发射线圈，该发射线圈围绕所述接收线圈形成在PCB上，其中当目标穿过所述接收线圈时的位置响应包括具有不同斜率的多个线性区域。

下面参照附图讨论这些实施例和其他实施例。

附图说明

图1A和图1B示出了位置传感器的典型操作。

图2示出了图1B所示的位置传感器的典型响应与位置输出信号的关系。

图3示出了位置传感器的目标响应与位置输出信号的关系。

图4示出了根据本发明的一些实施例的位置传感器。

图5示出了图4所示的位置传感器的接收传感器线圈中极性的物理改变。

图6提供了位置传感器的接收传感器线圈中极性的物理改变的另一视图。

图7A和图7B展示了根据一些实施例的接收传感器线圈的操作。

图8A和图8B分别示出了根据目标位置的正弦电压和余弦电压，该目标位置是在前半时段中并且通过位置传感器中的接收传感器线圈的平坦区域。

图9A和图9B分别示出了在位置传感器中的接收传感器线圈的第一时段的前半时段和通过接收传感器线圈的第二时段的前半时段的、结果输出与位置的关系。

图10示出了根据本发明的一些实施例的旋转位置传感器。

图11A和图11B示出了根据一些实施例的旋转位置传感器的另一实施例。

图12A、图12B和图12C示出了从根据一些实施例的旋转位置传感器导出的数据和结果。

图13是根据一些实施例的旋转位置传感器的照片。