BRPI0612439A2 - aparelho para prover um sinal de saìda, e método para determinar a posição de uma parte móvel - Google Patents

Abstract

APARELHO PARA PROVER UM SINAL DE SAIDA, E METODO PARA DETERMINAR A POSIçAO DE UMA PARTE MóVEL. Um sensor indutivo de posição para movimentO rotativo inclui uma bobina transmissora e uma bobina receptora que gera um sinal de receptor, quando a bobina transmissorafor excitada por uma fonte de corrente alternada. Um elemento acoplador móvel modifica o acoplamento indutivo entre a bobina transmissora e a bobina receptora, de modo que o sinal de receptor seja sensível à posição do elemento acoplador. A razão entre o sinal de receptor e o sinal de referência é sensível à posição do elemento acoplador, mas substancialmente insensível à posição do elemento acoplador. A faixa angular ou posicional pode ser estendida usando uma pluralidade de bobinas receptoras.

Description

"APARELHO PARA PROVER UM SINAL DE SAÍDA, E MÉTODO PARADETERMINAR A POSIÇÃO DE UMA PARTE MÓVEL".

"APARELHO PARA PROVER UM SINAL DE SAÍDA, E MÉTODO PARADETERMINAR A POSIÇÃO DE UMA PARTE MÓVEL".

Campo da Invenção

A presente invenção se relaciona a um sensor indutivo denão-contato para medir a posição de uma parte móvel,tal como o pedal de acelerador articulado.

Histórico da Invenção

Veículos a motor, tal como automóveis, são providos comum controle operado por usuário que controla a velocidadedo motor. Tipicamente, o controle operado por usuáriocompreende um braço de pedal tendo um pedal naextremidade inferior do braço de pedal, que tipicamenteé chamado "pedal de acelerador". Um pedal de aceleradorprovê um sinal de controle de acelerador que étransmitido do pedal para um controle de borboletaassociado ao motor.

Convencionalmente, há uma conexãomecânica entre o pedal de acelerador e o controle deborboleta do motor, e o sinal de controle de borboleta éum sinal mecânico.

No entanto, há uma tendência recentea sistemas de controle de borboleta eletronicamentecontrolados, que algumas vezes também são chamadossistemas "fly-by-wire", onde o pedal do acelerador, oualgum outro controle operado por usuário, se comunicaeletricamente com o controle de borboleta de motor.

O sinal de controle sendo um sinal eletrônico. Paraaceitação comercial, tal sistema de acelerador eletrônicodeve ser confiável e barato de fabricar.

Sumário da Invenção

Um aparelho para determinar uma posição de parte de umaparte móvel compreende uma bobina transmissora, a bobinatransmissora gerando radiação eletromagnética quando abobina transmissora for excitada por uma fonte de energiaelétrica, uma ou mais bobinas receptoras sendo dispostaspróximas à bobina transmissora, a bobina receptoragerando um sinal de receptor, quando a bobinatransmissora for excitada por um acoplamento indutivoentre a bobina receptora, a bobina transmissora, e umelemento acoplador.

0 elemento acoplador é móvel e temuma posição de elemento acoplador correlacionado coma posição de parte, por exemplo, por ligação mecânica oualgum tipo de acoplamento mecânico.

0 elemento acopladormodifica o acoplamento indutivo entre a bobinatransmissora e a bobina receptora, de modo que o sinal dereceptor seja correlacionado com a posição de parte, epode ser uma placa de metal, um Ioop condutor, oucompreender uma pluralidade de loops condutores.

Um movimento linear ou rotacional do elemento acopladorpode ser usado para modificar o acoplamento indutivoentre a bobina transmissora e a bobina receptora,por exemplo, modificando o sinal de referência obtidoa partir da bobina receptora, modificando o acoplamentode fluxo entre a bobina transmissora e a bobina receptoraem função da posição angular do elemento acoplador.

A posição do elemento acoplador pode ser correlacionadacom a posição do pedal. Pode haver duas ou mais bobinasreceptoras e as saídas combinadas na extensão da faixaposicionai ou angular do sensor. Uma faixa angular ou umaoutra faixa posicionai pode ser dividida em segmentos,o sinal de receptor para cada segmento sendo escolhidodependendo da faixa angular do segmento. Para acompanhara história do segmento, foram desenvolvidos sensoresmulti-espira de faixa angular estendida.

Uma bobina de referência gera um sinal de referênciaquando a bobina transmissora for excitada por umacoplamento indutivo entre a bobina transmissora ea bobina de referência, substancialmente independente daposição do elemento acoplador. O sinal de referência podeser usado para compensar qualquer variação nos sinais derecebedor que não se relacione com mudanças de posição doelemento acoplador, por exemplo fatores de modo comumtal como temperatura, voltagem de excitação dotransmissor, e mudanças relativas à separação de bobina eacoplador. Uma circuitagem eletrônica pode ser providapara prover um sinal relacionai, o sinal relacionai éa relação (razão) entre sinal de receptor e sinal dereferência. 0 sinal relacionai sendo sensível à posiçãoangular de um elemento de acoplamento rotativo, mas nãoa fatores de modo comum. A distância de folga entre oelemento acoplador rotativo e um conjunto de bobinatambém é compensada com uma bobina de referência.

Em um aparelho de exemplo, o sinal de saída deriva deum primeiro sinal de receptor em um primeiro segmento dafaixa posicionai, e de um segundo sinal de receptor emum segundo segmento da faixa posicionai. Sinais dereceptor adicionais (a partir de outras bobinasreceptoras, ou versões invertidas dos primeiro e segundosinais de receptor) podem ser usados para outrossegmentos.

Para cada segmento, deve haver preferivelmentepelo menos um sinal de receptor que permita uma boalinearidade do sinal de saída em relação à posição que sedeseja obter.

A história do segmento pode ser acompanhadae armazenada, e a informação de segmento armazenada éusada para selecionar o melhor sinal de receptor. 0 sinalde receptor selecionado pode ser selecionado a partir deum jogo de sinais de receptor invertidos e não-invertidos.

0 sinal de saída pode dependersubstancialmente linearmente da posição de parte na faixaposicionai (por exemplo, uma faixa de ângulo posicionai θgraus), a voltagem de saída sendo ajustada por um valorde ajuste, de acordo com o segmento da faixa posicionai,de modo que a voltagem de saída em um segmento mudegradualmente para a voltagem de saída no segmentoadjacente. Para um sensor rotacional, a. saída pode teruma forma de dente de serra, quando a faixa de ânguloposicionai repete com a rotação da parte rotativa.

Descrição Resumida dos Desenhos

A figura IA ilustra uma bobina de referência;

a figura IB ilustra um elemento acoplador compreendendocondutores eletrônicos segmentados;a figura 2 mostra um par de bobinas receptoras;

a figura 3 mostra sinais de saída de sensor a partir dosquais segmentos lineares podem ser selecionados;

a figura 4 mostra um sinal de saída composto e um númerode segmentos lineares;

a figura 5 mostra pontos de cruzamento que podem serusados para limitar os segmentos lineares;

a figura 6 mostra um diagrama de blocos do sistema eo fluxo de sinal; e

a figura 7 mostra um diagrama de blocos de um sistemasensor multi-espira.

Descrição Detalhada da Invenção

Exemplos da presente invenção incluem um sensor deposição indutivo que pode ser adaptado para uso emdetectores de posição de pedal de acelerador deautomóveis ou outros objetos móveis. Em exemplosrepresentativos, o sensor inclui uma bobina transmissorae uma bobina receptora, ambas bobinas podem ser feitascom técnicas de circuito impresso, em uma placa decircuito impresso.

Um acoplamento indutivo entre a bobinatransmissora e a bobina receptora induz um sinal dereceptor na bobina receptora quando a bobina transmissoraé energizada, por exemplo, por uma fonte de correntealternada.

Um elemento acoplador ligado a um objeto móvelmodifica espacialmente o acoplamento indutivo entre abobina transmissora e a bobina receptora, permitindo queo sinal de receptor seja usado para determinar a posiçãodo objeto móvel.

Sensores de posição indutivos podem incluir uma bobinatransmissora ou uma bobina excitatriz energizada por umafonte de corrente alternada para gerar um sinal induzidoem resposta ao campo magnético variável no tempo geradopela bobina transmissora e um elemento eletricamentecondutivo posicionado adjacente às bobinas, de modo queo campo magnético variável no tempo gere correntes Eddyno elemento acoplador, que modificam a corrente induzidano receptor em função da posição do elemento acoplador.O elemento acoplador pode ser conectado à parte móvelqual posição deve ser medida, tal como um pedal deacelerador de automóvel, de modo que a posição angular(ou rotacional) do acoplador seja função da posição doelemento acelerador. Assim a voltagem induzida na bobinareceptora varia, detectando a voltagem recebida,a posição do elemento acoplador e portanto a posição daplaca de acelerador pode ser determinada. 0 sinal podeser usado para controlar a rotação do motor do veículo.

Descrição Geral

Um exemplo de sensor de posição induzido compreende umabobina transmissora conectada a uma fonte excitatriz decorrente alternada e uma bobina receptora. A bobinatransmissora e a bobina receptora são acomodadas na mesmaplaca de circuito impresso do conjunto de bobina, querde modo essencialmente coplanar ou em diferentes lados oucamadas da mesma placa. Um elemento acoplador é dispostopróximo à placa e modifica o acoplamento induzido entreas bobinas transmissora e receptora. Em um exemplo,o elemento acoplador gira em torno do seu eixo derotação, que pode ser um eixo central de uma ou ambas,bobina transmissora e bobina receptora. A posição doelemento acoplador modifica a amplitude do sinal dereceptor induzido pela bobina transmissora modificandoo acoplamento indutivo entre a bobina transmissora ea bobina receptora.

A amplitude do sinal de receptor é função da folga entreo elemento acoplador e a placa de circuito impresso,que inerentemente varia em um certo grau na fabricação.

Para corrigir o sinal de receptor quanto a variaçõesresultantes da folga, e a outros sinais de modo comum,tais variações de voltagem de excitação ou fonte EMC evariação de temperatura, uma bobina de referência podeser usada, por exemplo na mesma placa de circuitoimpresso da bobina transmissora e bobina receptora.

A bobina de referência recebe os mesmos sinais quea bobina receptora, mas a bobina de referência éconfigurada de modo que o sinal de referência sejainsensível às variações de posição angular do elementoacoplador.

Um circuito de condicionamento de sinal(condicionador de sinal) recebe o sinal de receptor eo sinal de referência, e forma um sinal de razão querepresenta a razão entre o sinal de receptor e o sinal dereferência. 0 sinal de razão é correlacionado com aposição do elemento acoplador, mas pode sersubstancialmente independente da variação de folga oude outros fatores comuns, dentro de variações razoáveis,como será discutido amplamente mais adiante.

Uma placa de circuito impresso pode ser configurada tendouma entrada para energia elétrica e fornecendo sinal dereceptor e sinal de referência. Alternativamente,a circuitagem da placa pode ser usada para gerar um sinalde razão, que dá a razão entre o sinal de receptor esinal de referência. A circuitagem de processamento desinal pode ser usada para dividir o sinal de receptorpelo sinal de referência para substancialmente eliminaras variações de sinal que não sejam função do elementoacoplador.

Um sensor indutivo de acordo com um exemplo da invençãocompreende uma bobina transmissora (também chamada bobinaexcitatriz) conectada uma fonte de corrente alternada,tal como um oscilador Colpitts, uma bobina receptora, eum elemento acoplador suportado em relacionamento físicocom a bobina transmissora e bobina receptora, de modo quea posição do elemento acoplador afete o acoplamentoindutivo entre a bobina transmissora e a bobinareceptora. Um sinal de receptor provido pela bobinareceptora pode ser correlacionado com a posição doelemento acoplador.

Bobina transmissora

A bobina transmissora pode ter um ou mais loops em umdesenho de bobina circular convencional, ou em outrasconfigurações que podem ser usadas. A bobinatransmissora, que também pode ser chamada bobinaexcitatriz, é excitada por uma fonte de correntealternada. A fonte excitatriz de corrente alternada podeser um oscilador eletrônico, como um oscilador Colpitts,ou outro oscilador eletrônico.

Quase excitada por energia elétrica, a bobinatransmissora produz um campo eletromagnético. Há umacoplamento indutivo entre a bobina transmissora equalquer outra bobina próxima, que induz um sinal naquelabobina.

A bobina transmissora pode ser uma bobinacircular tendo uma ou mais espiras. Um sinal de excitaçãoé provido para a bobina transmissora por uma fonte decorrente alternada. O acoplamento indutivo entre a bobinatransmissora e a bobina receptora gera um sinal dereceptor na bobina receptora.

Elemento Acoplador

O elemento acoplador modifica o acoplamento indutivoentre a bobina transmissora e a bobina receptora.O elemento acoplador pode ser localizado entre a bobinatransmissora e a bobina receptora, conquanto fosse umaconfiguração conveniente.

Adicionalmente, o elementoacoplador não precisa modificar o acoplamento de fluxototal entre a bobina transmissora e a bobina receptora,mas apenas pode modificar uma distribuição espacial doacoplamento de fluxo. Um elemento acoplador, se for umaplaca condutiva, também pode ser chamado placa Eddy.

Um elemento acoplador pode ser um elemento eletricamentecondutivo geralmente plano e pode compreender um ou maislóbulos que se estendem radialmente, e pode ser suportadoà rotação em torno de linha de centro da bobina dereferência e da bobina receptora com seu(s) lóbulo(s)paralelo(s) e aproximadamente espaçado(s) da placa decircuito impresso. A configuração dos lóbulos podedepender grandemente da configuração da bobina receptora.

O elemento acoplador é ligado, ou de alguma formaacoplado mecanicamente, a um objeto móvel, de modo quesua posição rotacional seja função da posição desteobjeto móvel. A configuração da bobina receptora, queserá discutida amplamente adiante, pode ser tal quea voltagem desenvolvida na saída da bobina receptora sejafunção da posição do elemento acoplador. Nesta aplicação,o elemento acoplador é ligado ou acoplado mecanicamentede alguma forma a um braço de pedal móvel, ou a um outrobraço de controle, de modo que sua posição rotacionalseja função da posição do braço móvel.

0 elemento acoplador pode ter uma posição inicialem relação à bobina receptora, em qual posição o sinal dereceptor é mínimo. À medida que o elemento acoplador semove a partir de sua posição inicial, é modificadoo acoplamento indutivo entre a bobina transmissora ea bobina receptora. Em exemplos da presente invenção,na configuração inicial do elemento acoplador, potenciaisinduzidos dentro da bobina receptora têm amplitudessimilares e de fases opostas, tendendo a se cancelarem.

Quando o elemento acoplador gira, o acoplamento indutivoentre a bobina transmissora e a primeira configuração deIoop é modificado, e os potenciais induzidos na bobinareceptora não se cancelam mais, de modo que o sinal dereceptor aumenta.

Bobina Receptora

Um ou mais sinais de receptor são providos por bobina(s)receptora(s) tendo uma estrutura diferencial. Um sinal dereceptor pode conter contribuições de vários potenciaiselétricos induzidos em configurações de Ioop poracoplamento de fluxo para a bobina transmissora. Umabobina receptora pode incluir uma primeira configuraçãode Ioop e uma segunda configuração de Ioop que provêemprimeiro e segundo potenciais respectivamente ea configuração de bobina de modo que estes potenciais secancelem na ausência do elemento acoplador. Como elemento acoplador presente, os primeiro e segundopotenciais são modificados diferentemente, dependendoda posição angular do elemento acoplador.

Por exemplo, as primeira e segunda configurações de Iooppodem ser configuradas para gerar sinais de fase oposta,o sinal de receptor sendo a combinação dos primeiro esegundo sinais, portanto o sinal de receptor tem um valormínimo, quando os primeiro e segundo sinais têmmagnitudes similares.

0 sinal de receptor pode também serchamado sinal de diferença, porque a magnitude de sinalde receptor é a diferença entre uma primeira amplitude desinal induzido na primeira configuração de Ioop e umasegunda amplitude de sinal induzido na segundaconfiguração de loop, e tal configuração é chamadaestrutura diferencial.

Em outros exemplos da invenção,a bobina receptora pode prover primeiro e segundo sinaisseparados a partir de estruturas de loop separadas paraum circuito eletrônico para processamento.

A primeira configuração e a segunda configuração de loopde uma única bobina receptora podem ser configuradas paraprover primeira voltagem e segunda voltagem depolaridades opostas para uma dada mudança de fluxomagnético através da bobina receptora. A bobina receptorapode ser configurada de modo que o primeiro sinal esegundo sinal tendam a se cancelarem mutuamente na faltado elemento acoplador. O elemento acoplador também podeter uma posição zero na qual bloqueia a transmissão defluxo para a primeira configuração de loop e a segundaconfiguração de loop igualmente, de modo que o primeirosinal e o segundo sinal efetivamente se cancelem.

À medida que o elemento acoplador se movimenta para umaprimeira direção em relação a sua posição inicial,o elemento acoplador bloqueia mais fluxo magnético,induzindo o segundo sinal, enquanto, ao mesmo tempo,bloqueia menos fluxo magnético que induz o primeirosinal. Então, a magnitude do 10 sinal aumenta,a magnitude do segundo sinal diminui, e o sinal dereceptor aumenta em magnitude. 0 elemento acopladortambém pode ser móvel em uma segunda direção, na quala magnitude do segundo sinal aumenta, e aquela doprimeiro sinal diminui.Faixa Angular Estendida e Bobinas Multi-Espira

Exemplos da presente invenção também incluem sensores defaixa angular estendida, tal como sensores multi-espira.

Um sensor multi-espira pode compreender uma pluralidadede bobinas receptoras, por exemplo usando duas ou maisbobinas multi-pólo com desvio angular uma da outra.

Sensores podem incluir um módulo eletrônico com móduloASIC para condicionamento de sinal. O módulo eletrônicopode compreender uma placa de circuito impressosuportando bobinas, tal como uma bobina de referência,uma bobina receptora ou uma pluralidade de bobinasreceptoras, e uma bobina transmissora que gera um campoeletromagnético quando excitada por uma fonte de correntealternada.

Para sensoreamento multi-espira, um terravirtual pode ser ajustado com o número de espiras(ou múltiplos de mesmo ângulo de rotação), enquanto ahistória de rotação do sensor é gerenciada por uma pilhalógica. A decisão de qual sinal de receptor usar é feitapor um circuito lógico. Uma bobina dentre uma pluralidadede bobinas é selecionada, usando um multiplexador, quandouma pré-determinada voltagem de sinal for alcançada.

Por exemplo, usando um elemento acoplador de 3 pólos,a faixa angular de uma única bobina receptora pode seraproximadamente 3 0 graus. O nível de terra virtual podeser estabelecido de acordo com o número de múltiplosdesta faixa angular. A faixa angular do sistema sensorpode ser 12 0 graus usando três bobinas receptoras egerenciamento de segmento. A história de rotação pode serarmazenada na memória, por exemplo usando operação depilha, com uma estrutura de dados ligada. Um ajustador deterra virtual pode ser usado, similar àquele usado paraajuste da velocidade de platô.

A voltagem de saída pode não depender inteiramentelinearmente de posição. Uma faixa utilizável delinearidade pode ser definida extrapolando para um terravirtual que pode ser uma voltagem negativa em relaçãoao terra efetiva. 0 sinal de razão pode ser formado como:(sinal de receptor+A):(sinal de referência+B),onde o sinal de referência e o sinal de receptorse referem às voltagens de corrente contínua obtidas,i.e. demodulando e filtrando em um filtro passa-baixoo sinal de receptor e o sinal de referência,respectivamente. A e B se referem a correções de terravirtual devido à linearidade assumida para uma respostaligeiramente não-linear A largura da faixa linearutilizável pode ser determinada para especificaçõesprecisas. Os termos de correção AeB provavelmente sãomuito parecidos, e o mesmo valor pode ser usado paraambos, AeB.

As faixas de voltagem podem ser travadas com grampo aosplatôs superior e inferior. Um ajuste é usado paraajustar a inclinação de ganho para um valor desejadousando resistores de ajuste.

Um ajuste a laser deresistores pode ser usado por exemplo fundindo tiras decarbono, ou resistores variáveis rotativos tradicionaisque também podem ser usados em algumas aplicações. Em umaaplicação de controle de borboleta em automóveis, estaetapa de ajuste pode ser executada apenas uma vez durantesua fabricação. Isto pode ser muito efetivo, quando forusado sensoreamento relacionai.

A figura IA ilustra uma bobina de referência 10 comestrutura diferencial. Para variações de fluxo magnéticoatravés do plano da bobina, potenciais elétricos detendências opostas são induzidos nas espiras internas 12e externas 14 da bobina. Um pequeno potencial é geradoem estruturas radiais, tal como em 16.

Como as espirasinternas têm um diâmetro menor que o Ioop externo,mais espiras internas são requeridas para cancelaro potencial induzido nas espiras externas. Se a bobina dereferência tiver um diâmetro externo De e um diâmetrointerno Di, a configuração da bobina de referênciapermite que a saída de referência seja zero, quandoo elemento acoplador for removido. O sinal de referênciana saída 18 surge do potencial gerado nas espirasinternas e o potencial oposto gerado nas espirasexternas. 0 elemento acoplador, quando localizado próximoà bobina de referência, bloqueia parte do acoplamentoinduzido para as outras espiras produzindo um sinal dereferência resultante. 0 sinal de referênciaé substancialmente independente da posição rotacional doelemento acoplador, mas sensível à folga entre o elementoacoplador e a bobina de referência que será maior parapequenas folgas. A bobina de referência pode ser formadade modo que os sinais induzidos nas partes radiais daconfiguração de bobina se cancelem.

Uma fórmula aproximada assumindo fluxo uniforme é:

niDi2= n0D02, ondeni - o número de espiras internas, enQ - o número de espiras externas.

Neste exemplo, a bobina de referência tem apenas umaespira externa e duas espiras internas. Em dispositivosconstruídos se descobriu que a intensidade de fluxo eramaior em direção ao perímetro externo. Bobinas de exemplotinham duas espiras internas com diâmetro de 17,7 mm(ou três espiras internas com diâmetro de 14,4 mm) e umaespira externa com diâmetro de 2 5 mm. A bobina dereferência pode ser ajustada experimentalmente de modoque o sinal de referência se torna zero, quando se removeo elemento acoplador, e um sinal máximo quando o elementoacoplador está próximo da bobina de referência. Em certoscasos, não será necessariamente zero, quando o elementoacoplador for removido para se ajustar à mesma curvacaracterística para folga efetiva, que pode ser útilem algumas aplicações.

Em exemplos preferidos da invenção se provê uma bobina dereferência, preferivelmente tendo uma configuraçãodiferencial, que provê um sinal de referênciasubstancialmente independente da posição do elementoacoplador. No entanto, o sinal de referência é suscetívela fatores (fatores de modo comum), que influenciam:a folga de acoplador entre o elemento acoplador ea bobina transmissora (ou receptora), variações navoltagem de excitação aplicada à bobina transmissora,campos eletromagnéticos ambientais que induzem ruídos dereceptor, variações de temperatura, etc..

Um sensor indutivo pode ser calibrado, fazendo a saída dosensor assumir uma forma padrão independente de variaçõesde produção para a forma do sensor. Em sistemasautomotivos, a folga de acoplador entre as bobinas(que podem ser feitas em uma placa de circuito impresso)e o elemento acoplador (ligado ao pedal) influenciafortemente os sinais induzidos na bobina receptora, eesta folga de acoplador é difícil de controlar emprocessos de produção em massa. No entanto, processos decalibração podem ser fonte de erro e gasto.

Sensores indutivos convencionais requerem curvascaracterísticas de calibração extensivas para fatores demodo comum. Por exemplo, um sensor indutivo pode incluirsensor de temperatura, fatores de correção dados em umatabela de busca, e uma circuitagem para correção detemperatura. Usando um sinal relacionai de acordo com umexemplo, muito desta complexidade adicional, e assim umanão-confiabilidade, pode ser evitada.

Determinando um sinal de razão que dá a razão entreo sinal de receptor e o sinal de referência, os efeitosdos fatores de modo comum podem ser grandementesuprimidos, de modo que o sinal de razão substancialmenteseja independente dos fatores de modo comum, mascorrelacionados com a posição do acoplador. 0 sinal derazão pode ser determinado inteiramente usando umcircuito analógico que evita a complexidade e os atrasosde processamento de lógica digital e também a necessidadede um conversor analógico-para-digital de alta resolução.

A bobina de referência pode ser similar em extensãoà bobina receptora, mas pode ser configurada de modo quea voltagem de referência induzida na bobina de referênciapela bobina transmissora seja independentesubstancialmente da posição do elemento acoplador.

0 acoplamento indutivo entre a bobina transmissora ea bobina de referência é afetado por fatores de modocomum similares, que afetam o acoplamento indutivo entrea bobina transmissora e a bobina receptora. Estes fatoresincluem a folga entre o elemento acoplador e a placa decircuito impresso que suporta a bobina transmissora ea bobina receptora, ou a folga entre o elemento acopladore a bobina transmissora, ou outras estruturas quesuportam a bobina transmissora.

Outros fatores de modocomum que podem ser compensados usando uma bobina dereferência incluem variações de sinal de receptor queresultam de voltagens induzidas de sinaiseletromagnéticos dispersos, não-relacionadas com aoperação de sensor, variações de temperatura, etc..

A figura IB mostra um elemento acoplador para um sensorde rotação que compreende regiões condutoras elétricassegmentadas 20 e um substrato não-condutor 22. Na faltado elemento acoplador, não há sinal a partir da bobina dereferência.

Em certos casos, não resulta necessariamentezero, quando o elemento acoplador é removido para ajustara mesma curva característica para a folga efetiva,que é útil em algumas aplicações. No entanto, a bobina dereferência produz um sinal de referência quandolocalizada paralela ao elemento acoplador, o sinal dereferência sendo correlacionado com a folga entreo elemento acoplador e o sinal de referência.

Preferivelmente, diâmetro interno dos segmentos deelemento acoplador é aproximadamente igual ao diâmetrointerno das bobinas receptoras. 0 diâmetro externo sendoaproximadamente igual ou menor que o diâmetro da bobinatransmissora.

0 elemento acoplador pode ser suportado em um discorotativo. Em aplicações de acelerador eletrônico,a depressão do pedal provoca a rotação do elementoacoplador, qual rotação será detectada por sensoresindutivos de acordo com a presente invenção.A figura 2 mostra uma estrutura dupla de bobinareceptora. A bobina receptora dupla compreende duasbobinas receptoras (40 e 42) arranjadas de modo que sejamdeslocadas de 90 graus em fase elétrica uma da outra,enquanto cada uma das bobinas receptoras tenha seupróprio par de bobinas dianteira e traseira (os doissinais de receptor sendo obtidos fora de fase). O uso deduas ou mais bobinas receptoras permite que a posiçãoangular seja medida além da região linear da primeirabobina. Os circular pretos 44 representam colunas atravésde uma placa de circuito com algumas conexões escondidas.

A figura mostra dois jogos de condutores, aproximadamenteem forma de L, arranjados em direções opostas.

A figura 3 ilustra os sinais obtidos a partir dasprimeira e segunda bobinas receptoras (números #1 e #2).

Estes dois sinais mostram regiões lineares salientadascom linhas grossas. Adicionalmente, estes dois sinaispodem ser invertidos para prover terceiro e quarto sinaisa partir de duas bobinas receptoras (números #1' e #2' ,respectivamente). Neste exemplo, a primeira bobinareceptora permite medições de posição linear em uma faixade 0 a 30 graus. Em um ângulo medido de 30 graus,a informação a partir da segunda bobina receptora permiteestender a faixa angular para 60 graus, e usando ossinais invertidos adicionalmente estende a região demedição angular para 120 graus. Então, sensoreseletrônicos podem ser usados para selecionar um dossegmentos lineares, de acordo com a faixa angular. 0nível de terra virtual (VG) também sendo mostrado.

A figura 4 mostra como a saída de sensor linear pode serobtida a partir de um sistema sensor em uma faixa angularestendida. Um contador de pilha é usado para contaro número de segmento, e uma variação de voltagem éadicionada à voltagem de saída para obter uma saídalinear estendida a partir de porções lineares de váriossinais.Um circuito lógico (pilha) ativa uma unidade, ecorrespondentemente o conversor de voltagem aumenta oudiminui o nível de voltagem de unidade. A contagemmostrada ao longo da ordem corresponde ao valor na pilha.

A unidade lógica mantém o estado do conversor digital-para-analógico (DS) correspondente à profundidade dapilha. Usando um acoplador de 3 pólos, uma faixa razoávelmáxima de linearidade é 30 graus. O nível de voltagempode ser estabelecido de acordo com o número de pontos decruzamento detectados, como descrito para a figura 5, ousegmentos que passaram. Então, a faixa angular do sinallinear pode ser pelo menos 12 0 graus com gerenciamento de3 segmentos. Uma manutenção de registro pode ser feitacom uma operação de pilha de uma lista ligada deestrutura de dados.

A figura 5 ilustra seleção de pontos de cruzamento entreos vários sinais, quando os pontos mudam de um sinal paraoutro. Nos pontos de cruzamento (XP), a voltagem devariação é ajustada para obter uma saída linear.

A voltagem de variação pode ser conseguida usando umcircuito de terra virtual ajustável, por exemplo usandoum amplificador operacional tendo um divisor potencialalterável para uma entrada. Como na figura 3, o gráficomostra o primeiro e segundo sinais de receptor (#1 e #2),junto com os sinais invertidos.

Um circuito comparador/ seletor pode ser usado paraselecionar o sinal desejado. Neste exemplo, o primeiroponto de decisão se encontra em 30°. 0 comparador comparaos primeiro e segundo sinais de receptor, e eles sãoidênticos dentro de uma certa tolerância. 0 seletor desinal então seleciona a forma invertida do segundo sinalde receptor, de modo que o sinal aumente linearmentena mesma direção que antes.

Para operação multi-espira, o terra virtual é ajustadode acordo com o número de segmentos ou espiras enquanto ahistória do segmento (portanto, a história da espira)é gerenciada por uma pilha. Uma unidade lógica pode serusada para selecionar um dado sinal relacionai. Um sinalem múltiplos sinais pode ser selecionado usando ummultiplexador, quando se alcançar um pré-determinadovalor de sinal.

A figura 6 mostra um diagrama esquemático de um sensormulti-espira de acordo com a invenção. 0 diagramaesquemático mostra primeira e segunda bobinas receptoras40, 42. Os sinais de receptor são retificados porretificadores 44, 48 e invertidos por inversores 46, 52.

Um comparador 52 seleciona os pontos de cruzamento, comomostrado na figura 5, para selecionar o sinal usado eo variador de nível de voltagem 54 soma uma variação devoltagem ao sinal para obter uma saída linear.

Os blocos, na parte direita inferior, sumarizam o fluxode sinal. 0 bloco 58 corresponde a variar o sinal com umVLA, usando dados de um gerenciador de pilha. 0 bloco 60corresponde a um ajuste de ganho usando um resistorajustável externo. 0 bloco, 62 corresponde a um ajuste deplatô usando um resistor externo ajustável. Os valores deplatô são valores tendo sinal superior e sinal inferiorobtidos em qualquer um dos segmentos. 0 bloco 64corresponde à calibração de sinal ajustando um terravirtual usando comutação zener. Os dados de calibraçãopodem ser armazenados em forma digital, e um conversordigital-para-analógico pode ser usado para ajustar avoltagem de saída para uma faixa desejada.

A figura 7 mostra um diagrama de blocos para um sistemasensor multi-espira. 0 sistema compreende um corpo debobina 100 que inclui uma bobina transmissora 102,uma bobina de referência 104, e duas bobinas receptoras106 e 108. 0 módulo eletrônico 110 compreende umretificador sensível à fase para o sinal de referência112, retificadores/ inversores para os primeiro e segundosinais de receptor 114 e 116, um comparador 118,um somador 120, um divisor analógico 122, um amplificadorde saída 12 6, um oscilador 12 8 para atuar sobre a bobinatransmissora, um DAC 5 bits (130) com saída de correntepara calibração, um ajustador de nível de voltagem 132para uma capacidade de posicionamento de 3 60 graus eincluindo um conversor digital-para-analógico 4 bit (DAC)e grampo de voltagem 134. As voltagens de grampo definemlimites fora dos quais a voltagem de saída não podeavançar através da resistência de carga 140. A unidadelógica 112 compreende um arranjo Zener 114 e uma pilha/contador 116. Um equipamento de calibração externo 124inclui um conversor analógico-para-digital externo com umconversor paralelo-para-serial 118 que se comunica com aunidade lógica usando um conversor serial-para-paralelo118 e um dispositivo de medição de voltagem 122 paramedir as voltagens de saída para calibração.

A bobina transmissora 102 é energizada por uma fonte decorrente alternada 128 conectada às extremidades dabobina transmissora. A bobina transmissora energizadagera um campo eletromagnético que induz sinais na bobinade referência 104 e nas duas bobinas receptoras 106, 108por acoplamento indutivo. Os acoplamentos indutivos entrea bobina transmissora e a bobina de referência e as duasbobinas receptoras são modificados (reduzidos) porelementos acopladores, tal como um disco rotativo tendoregiões condutivas. No entanto, o acoplamento condutivoentre a bobina transmissora e a bobina de referêncianão é sensível à posição angular do elemento acopladorrotativo. Ao contrário, o sinal de receptor é sensível àposição angular do elemento acoplador rotativo, de modoque a razão entre o sinal do receptor selecionado eo sinal de referência formado por um divisor analógico123 é correlacionado com a posição angular do elementoacoplador rotativo, e corrigido a fatores de modo comum,tal como a folga entre a bobina transmissora e o elementoacoplador rotativo. A rotação do elemento acopladorrotativo modifica o acoplamento indutivo entre a bobinatransmissora e as duas bobinas receptoras, mas nãoinfluencia significativamente o acoplamento indutivoentre a bobina transmissora e a bobina de referência.

Formatos de saída diferentes podem ser escolhidos parasensor multi-espira. Um formato de saída de exemplopode ser um dente de serra de 360 graus, outro exemplo,um sinal dente de serra de 180 graus, e outro exemploum sinal dente de serra de 90 graus. Para automóveis,a voltagem de saída pode variar de 0,25 a 4,75V. Um únicosinal de serra de dente linear é composto de 12 segmentosde contribuição de sinal de sensor linear, no exemplo deum bobina receptora de 3 pólos. Se uma bobina receptorade 6 pólos for usada, um único sinal dente de serra terá24 segmentos de 22,5 graus. Então, o ajustador de nívelde voltagem e a pilha lógica devem ter capacidade 5 bit.

Em uma solução alternativa, um seletor (multiplexador)é usado para selecionar um sinal de receptor a partir deuma pluralidade de sinais de receptor, de acordo como segmento da faixa posicionai. A última informação podeser derivada de uma unidade lógica incluindo um arranjocontador/ pilha. O sinal de receptor selecionado entãopassa através de um retificador sensível à fase para umdivisor analógico. A segunda entrada para o divisoranalógico é o sinal de referência a partir da bobina dereferência que passou através do retificador sensível àfase para o divisor analógico. A unidade lógica entãocontrola um ajustador de nível terra virtual para ajustarapropriadamente a voltagem de saída para cada segmento dafaixa posicionai para obter uma saída linear.

Por exemplo, o ajustador de nível de terra virtual podeincluir um DAC 6 bit. Valores iniciais e voltagens deplatô superior e inferior podem ser detectadas em umaetapa de calibração inicial, e a unidade lógicaprogramada para determinar a apropriada combinação deresistores para fornecer os requeridos valores de platô.

A calibração precisa ser feita apenas uma vez durantefabricação, que é vantajoso em relação aos dispositivosconvencionais.

AplicaçõesAplicações de exemplo da invenção incluem um aparelhoonde o elemento acoplador é ligado a uma parte móvelcuja posição se deseja monitorar, sendo que a bobinatransmissora, a bobina receptora, e uma circuitagem desuporte, são dispostas em um substrato, tal como em umaplaca de circuito impresso. 0 substrato é recebido oupreso de alguma forma próximo a um alojamento ou a umaoutra estrutura qualquer onde a parte móvel se move.

Por exemplo, a parte móvel pode ser um pedal eo alojamento de pedal pode ser configurado para receberuma placa de circuito impresso, na qual as bobinas sãoimpressas. Variações de montagem durante a fabricaçãopodem acarretar variações de folga entre o elementoacoplador e a placa de circuito impresso. A bobina dereferência provê uma compensação para tais variações defabricação sem requerer processos de calibraçãoextensivos. Em uma aplicação para automóveis, o elementoacoplador é mecanicamente conectado a um pedal deacelerador, de modo que sua posição rotacional sejafunção da posição do pedal de acelerador.

Os arranjos de bobina podem assumir um grande número deformas. Por exemplo, as bobinas podem ser enroladas comdiferentes números de pólos, que afeta a resolução deposição do sensor. A bobina receptora é configuradade modo que a posição do elemento acoplador module aamplitude do sinal de receptor. Uma bobina de referência,se utilizada, pode ser configurada de modo que o sinal dereferência seja substancialmente independente da posiçãodo elemento acoplador, de modo que o sinal de razãoderivado usando o sinal de referência e o sinal dereceptor também se correlacione com a posição do elementoacoplador, mas substancialmente independente de fatoresoutros, tal como temperatura.

Em um exemplo, a bobina transmissora, a bobina receptora,e a bobina de referência são formadas em uma única placade circuito impresso que pode ser uma placa multi-camadapróxima ao elemento acoplador. Em outros exemplos,as bobinas podem ser formadas em estruturas separadas.0 elemento acoplador pode ser uma parte intrínseca de umaparte móvel, cuja posição se deseja medir, ou pode serligada, ou de alguma forma mecanicamente acoplada,à parte móvel, de modo que a posição do elementoacoplador se correlacione com a posição da parte móvel.Configurações da invenção incluem sensores de ângulo,sensores de rotação, e sensores de distância, ondea distância é determinada a partir da rotação angulartotal de uma parte móvel.

Sensores indutivos, de acordo com a presente invenção,incluem sensores indutivos de não-contato usados emaplicações automotivas, incluindo sensores que empregamum enrolamento transmissor excitado por correntealternada, um enrolamento receptor, um elemento acopladorrotativo conectado ao pedal do acelerador e posicionadoem relação ao enrolamento para variar a amplitude dosinal transmissor induzido na bobina receptora, e umaterceira bobina que recebe um sinal similar ao sinal dereceptor, substancialmente independente da posição derotação do elemento acoplador para compensar o sinalrecebido, quanto a variações na folga entre elementoacoplador e bobinas, assim como sinais de modo comum.

Em aplicações automotivas, o elemento acoplador pode sermecanicamente conectado ao pedal de acelerador, de modoque sua posição rotacional seja função da posição dopedal de acelerador. Aplicações de exemplos da invençãotambém incluem configurações onde o elemento acopladoré ligado a uma parte móvel, cuja posição se desejamonitorar, e a bobina transmissora bobina receptora ea circuitagem de suporte são dispostas em um substrato,tal como uma placa de circuito impresso. 0 substratopode ser recebido ou preso, de alguma forma, próximo aum alojamento ou a uma outra estrutura, na qual a partemóvel se move. Por exemplo, a parte móvel pode ser umpedal, e o alojamento de pedal pode ser configurado parareceber uma placa de circuito impresso onde as bobinassão impressas. Variações de fabricação podem acarretarvariações na folga entre o elemento acoplador e a placade circuito impresso, e uma bobina de referência pode serusada para compensar tais variações de fabricação semprecisar extensivos processos de calibração. Outrasaplicações de sensores de posição incluem controle deborboleta eletrônico, válvula de tubulação de sucção,controle de frenagem, direção, nível de combustível, eeixo seletor de marcha.

Configurações da presente invenção incluem um sistema decondicionamento de sinal para uso com um sensor indutivode não-contato para medir a posição de uma parte móvel,tal como de um pedal de acelerador em automóveis, epara gerar um sinal elétrico diretamente proporcionalà posição da parte móvel para controlar o veículo e, maisparticularmente, a um sistema de condicionamento de sinalque opera com um sensor indutivo. 0 sensor indutivo,preferivelmente, tem pelo menos três enrolamentoscompreendendo uma bobina transmissora para gerar um sinalportador, uma bobina receptora para detectar o sinalportador como modulado por um elemento acoplador acopladoà parte cuja posição se deseja medir, e uma bobina dereferência que recebe o sinal portador, mas que éenrolada de modo a não ser afetada pela posição do rotor,e gerar um sinal que pode ser usado para corrigir o sinalde modulador rotacional quanto a variações na folga entreo rotor e os três enrolamentos, assim como outros sinaisde modo comum, tal como flutuação de fonte elétrica.

Em exemplos da invenção, não é necessário armazenar dadosde calibração de temperatura, porque os fatores de modocomum são compensados pelo sinal de referência.Sensores multi-espira da invenção podem ser usados comosensores de velocidade e/ou distância. Informações,tal como diâmetro de roda, podem ser usadas para obterfatores de movimento.

Outras Configurações

Os arranjos de bobina podem assumir um grande número deformas. Por exemplo, as bobinas podem ser enroladas comdiferentes números de pólos, que afeta a resolução deposição do sensor. A bobina receptora é configuradade modo que a resolução de posição do elemento acopladormodule a amplitude do sinal de receptor. Uma bobina dereferência, se usada, pode ser configurada de modo queo sinal de referência seja substancialmente independentee/ou do elemento acoplador, de modo que um sinal de razãoderivado usando o sinal de referência e o sinal dereceptor também seja correlacionado com a posição doelemento acoplador, mas substancialmente independente deoutros fatores, tal como temperatura.

Em um exemplo, a bobina transmissora, a bobina receptora,e a bobina de referência são impressas em uma placa decircuito impresso que pode ser uma placa multicamada.

Em outros exemplos, as bobinas podem ser formadas emestruturas separadas.

Em outros exemplos, a bobina transmissora pode ter umIoop com uma ou mais espiras. Outros exemplos podemincluir primeira e segunda configurações de Ioop,as primeira e segunda configurações de Ioop tendodireções opostas de enrolamento, de modo que o fluxoeletromagnético transmitido tenha uma variação espacialde direção de campo magnético, incluindo regiões dedireção oposta de campo magnético. Um elemento acopladorpode ser usado para modificar a razão de sinais opostosque tenderiam a ser induzidos em uma bobina receptora.

Em outras aplicações da invenção, outros elementosmecânicos poderiam ser usados para mover o acoplador.

O movimento de acoplador pode ser linear rotacional ouuma combinação de movimentos de rotação e linear emuma ou mais direções.

Então, provê-se na presente invenção um aparelho deexemplo para prover um sinal de saída correlacionado comuma posição de parte para uma parte móvel, a posição departe tendo uma faixa posicionai compreende uma bobinatransmissora gerando radiação eletromagnética quandoexcitada por um sinal de excitação, uma pluralidade debobinas receptoras localizadas próximas à bobinatransmissora, cada bobina receptora gerando um sinal dereceptor quando a bobina transmissora for excitada, umelemento acoplador tendo uma posição correlacionada com aposição de parte, e sinais de receptor, sensíveisà posição de elemento acoplador, uma bobina de referênciaprovendo um sinal de referência substancialmenteindependente da posição de parte que estiver sendomedida. As bobinas podem ser parte de um conjunto debobina formada em uma única placa de circuito.Um condicionador de sinal, por exemplo um circuitoeletrônico na mesma placa, recebe os vários sinais eseleciona um sinal de receptor de acordo com o segmentocorrente da faixa posicionai e provê um sinal de saídacorrelacionado com a posição de parte. 0 condicionador desinal inclui um divisor analógico, o sinal de receptorselecionado sendo dividido pelo sinal de referência nodivisor analógico, eliminando os efeitos de ruído de modocomum a partir do sinal de saída.

Um condicionador de sinal pode compreender um circuitoanalógico, tal como ASIC, incluindo um divisor analógicoe ajuste de voltagem, e uma unidade lógica compreendendoum circuito eletrônico digital. A unidade lógica pode serusada para armazenar informação de segmentos e dados decalibração. Dados armazenados na unidade lógica podem serlevados para o circuito analógico e usados para fazerajustes apropriados no sinal de saída (incluindo valoresde platô para um dado segmento), por exemplo usando um oumais conversores digital-para-analógico. Um seletor usadopara selecionar um sinal de receptor escolhido pode usarinformações de segmento providas pela unidade lógica.Informações de segmento são determinadas comparandosinais de receptor, por exemplo através de detecção depontos de cruzamento, como mostrado acima.Uma pluralidade de bobinas pode ser formadasubstancialmente coplanar, por exemplo junto com a bobinade referência e a bobina transmissora em um conjunto debobina suportado por uma única placa de circuito.Em alguns exemplos, todas bobinas são substancialmentecoplanares e têm o mesmo eixo central. Em um sensor derotação, o elemento acoplador pode girar em torno do eixocentral, e compreender placas de metal que modificamo acoplamento de fluxo entre a bobina transmissora eas bobinas receptoras. O elemento acoplador pode serligado ou associado, de alguma forma, à parte móvel,cuja posição se deseja medir.

Um método representativo para determinar a posição de umaparte móvel compreende as etapas: excitar uma bobinatransmissora obtendo uma pluralidade de sinais dereceptor a partir de uma pluralidade de bobinasreceptoras; selecionar o sinal de receptor escolhido,de acordo com a posição próxima da parte móvel (tal comosegmento), obtendo um sinal de referênciasubstancialmente independente da posição da parte móvel,o sinal de referência e o sinal de receptor escolhidosujeitos a fatores de ruído comum; dividir o sinal dereceptor selecionado pelo sinal de referência em umcircuito divisor analógico para prover um sinalrelacionai, para eliminar os fatores de ruído comum; edeterminar a posição da parte móvel com sinal relacionai.O segmento pode ser uma pré-determinada porção da faixaposicionai, tal como uma fração fixa.

A presente invenção não se restringe aos exemplos dadosacima que não limitam seu escopo. Métodos, aparelhos,composições, etc. descritos nesta serão consideradosapenas como exemplos não-limitantes para o escopo dainvenção, mas modificações, e outros usos poderão ocorreràqueles habilitados na técnica, sendo que o escopo destaserá dado apenas pelas reivindicações que se seguem.

Claims (26)

1. - Aparelho para prover um sinal de saída,correlacionado com uma posição de parte para uma partemóvel, a posição de parte tendo uma faixa posicionai,a faixa posicionai sendo divisível em segmentos,caracterizado pelo fato de compreender:uma bobina transmissora, a bobina transmissoragerando radiação eletromagnética, quando excitada por umsinal de excitação;uma pluralidade de bobinas receptoras localizadaspróximas à bobina transmissora, cada bobina receptoragerando um sinal de receptor, quando a bobinatransmissora for excitada por um acoplamento indutivoentre a bobina transmissora e as bobinas receptoras;um elemento acoplador, tendo uma posição de elementoacoplador correlacionada com a posição de parte,o acoplamento indutivo entre a bobina transmissora e cadabobina receptora sendo sensível à posição do elementoacoplador;uma bobina de referência provendo um sinal dereferência substancialmente independente da posição departe, a bobina de referência gerando um sinal dereferência quando o a bobina transmissora for excitadapor um segundo acoplamento indutivo entre a bobinatransmissora e a bobina de referência;um condicionador de sinal recebendo os sinais dereceptor e o sinal de referência, e provendo um sinal desaída correlacionado com a posição da parte móvel ί-ο sinal de saída derivando de um sinal de receptorselecionado, o sinal de receptor selecionado sendoselecionado de acordo com o segmento da faixa posicionai;o condicionador de sinal incluindo um divisoranalógico, o sinal de receptor selecionado sendo divididopelo sinal de referência no divisor analógico, paraeliminar os efeitos de ruído de modo comum a partir dosinal de saída.

2. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o sinal de saída derivar deum primeiro sinal de receptor em Lim primeiro segmento dafaixa posicionai, e de um segundo sinal de receptorem um segundo segmento da faixa posicionai.

3. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o sinal de receptorselecionado ser selecionado a partir de um jogo de sinaisde receptor não-invertidos e sinais de receptorinvertidos.

4. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o sinal de saída dependersubstancialmente linearmente da posição de parte ao longoda faixa posicionai, ea voltagem de saída sendo ajustada por um valor deajuste, de acordo com o segmento da faixa posicionai.

5. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o condicionador de sinalincluir uma unidade lógica compreendendo um circuitoeletrônico digital, e a informação de segmento sendoarmazenada na unidade lógica.

6. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de a voltagem de saídaser ajustada por uma voltagem de ajuste, e a voltagem deajuste ser gerada por um conversor digital-para-analógico, de acordo com a informação de segmentoarmazenada na unidade lógica.

7. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de o condicionador de sinaladicionalmente incluir um seletor, e o seletorselecionando um sinal de receptor de acordo com ainformação de segmento armazenada na unidade lógica.

8. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de a informação de segmento serdeterminada a partir de uma comparação de sinais dereceptor.

9. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de os dados de calibração seremarmazenáveis na unidade lógica, e os dados de calibraçãosendo usados para modificar os sinais de saída parauma forma desejada.

10. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de o condicionador de sinaladicionalmente incluir um conversor de calibraçãodigital-para-analógico, que recebe dados armazenados naunidade lógica e gera um ajuste de voltagem a seraplicado à voltagem de saída.

11. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a pluralidade de bobinasreceptoras ser substancialmente coplanar.

12. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de a pluralidade de bobinas dereceptoras e a bobina de referência serem formadas emuma única placa de circuito impresso.

13. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a única placa de circuitoimpresso adicionalmente suportar ASIC analógico, e esteASIC analógico incluir divisor analógico e retificadoressensíveis a fase para cada sinal de receptor e sinal dereferência.

14. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 1caracterizado pelo fato de a posição de parte seruma posição angular, e de o elemento acoplador girarem torno de um eixo geométrico de acoplador.

15. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a faixa posicionai ser umarotação de θ graus, e o sinal de saída tendo umadependência dente de serra com o ângulo de rotação emum período de θ graus.

16. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de θ ser 360°.

17. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de a posição de parte seruma posição de um pedal, cujo movimento é mecanicamenteacoplado à posição angular do elemento acoplador.

18. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato de o sinal de saída serum controle de velocidade para um motor.

19. - Aparelho para prover um sinal de saída,correlacionado com uma posição de parte de uma partemóvel, qual posição de parte tendo uma faixa posicionai,caracterizado pelo fato de compreender:uma bobina transmissora, a bobina transmissoragerando uma radiação eletromagnética quando excitada porum sinal de excitação;uma primeira bobina receptora produzindo um primeirosinal de receptor;uma segunda bobina receptora produzindo um segundosinal de receptor;um elemento acoplador, tendo uma posição de elementoacoplador correlacionada com a posição de parte,um acoplamento indutivo entre a bobina transmissora, ecada bobina receptora sendo sensível à posição doelemento acoplador; euma bobina de referência, provendo um sinal dereferência substancialmente independente da posição doelemento acoplador, a bobina de referência gerandoo sinal de referência quando a bobina transmissora forexcitada por um acoplamento indutivo adicional entre abobina transmissora e a bobina de referência; eum condicionador de sinal recebendo os primeiro esegundo sinais de receptor e provendo um sinal de saídacorrelacionado com a posição da parte móvel;o sinal de saída derivando do primeiro sinal dereceptor em um primeiro segmento da faixa posicionai, edo segundo sinal de receptor em um segundo segmento dafaixa posicionai.

20. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pelo fato de o primeiro sinal de receptordepender substancialmente linearmente da posição de parteem um primeiro segmento,o segundo sinal de receptor dependendosubstancialmente linearmente da posição de parteno segundo segmento.

21. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pelo fato de as primeira e segunda bobinasreceptoras serem configuradas, de modo que os primeiro esegundo sinais de receptor fiquem aproximadamente 90° fora de fase.

22. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pelo fato de o sinal de saída derivardo primeiro sinal de receptor em um primeiro segmento dafaixa posicionai e do segundo sinal de receptor em umsegundo segmento da faixa posicionai, de um primeirosinal de receptor invertido em um terceiro segmento dafaixa posicionai, e de um segundo sinal de receptorinvertido em um quarto segmento da faixa posicionai.

23. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pelo fato de as primeira e segunda bobinasreceptoras, a bobina de referência, e o condicionador desinal serem formados em uma única placa de circuitoimpresso.

24. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pelo fato de o condicionador de sinalincluir uma unidade lógica que mantém o registro deinformação de segmento usando uma pilha de memórias,- e a seleção do sinal de receptor dependendo dainformação de segmento.

25. - Método para determinar a posição de uma parte móvel,caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:excitar uma bobina transmissora;- obter uma pluralidade de sinais de receptor a partirde uma pluralidade de bobinas receptoras;selecionar um sinal de receptor escolhido de acordocom a posição aproximada da parte móvel;obter um sinal de referência substancialmenteindependente da posição da parte móvel, e o sinal dereferência e o sinal de receptor escolhido sendosubmetidos a fatores de ruído comuns, o sinal dereferência e o sinal de receptor escolhido sendo ambosexcitados por acoplamento indutivo com a bobinatransmissora;dividir o sinal de receptor selecionado pelo sinalde referência em um circuito analógico divisor paraprover um sinal relacionai, para eliminar os fatores deruído comuns; edeterminar a posição da parte móvel usando o sinalrelacionai.

26. - Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de a etapa de selecionar um sinalde receptor, de acordo com a posição aproximada da partemóvel, compreender selecionar um sinal de receptora partir do qual se determina um sinal de saída sendosubstancialmente linearmente dependente da posição,e a posição aproximada sendo parte de uma faixaposicionai da parte móvel.