CN100523713C - 感应传感器 - Google Patents

Abstract

揭示了位置传感器电路，以使用可变磁阻传感器。说明了可变磁阻传感器用于线性度、角度和旋转位置的测量以及用于加速度的测量。

Description

感应传感器

相关申请

依照35 U.S.C.§119(e)，本申请要求2004年3月8日申请的第60/551,199号美国临时申请，2004年4月28日申请的第60/566,112号美国临时申请，2004年5月24日申请的第60/574,414号美国临时申请，2004年6月10日申请的第60/578,548号美国临时申请，2004年8月31日申请的第60/605,943号美国临时申请，以及2005年1月4日申请的第641,225号美国临时申请的利益，所有这些均引用于此作为参考。

关于联邦资助的研究或开发的声明

本发明的创造没有得到任何联邦资助的研究或开发项目的资助或基金支持。

发明背景

利用电感器电磁场的可变磁阻制成的位置传感器已存在多年。在这些装置中，一个执行机构和电感(线圈)的相对运动造成了线圈磁阻的变化，磁阻的变化又用来产生与之相关电路的电信号输出。在已有技术中，最常见的电路通常有三个功能部分。请见图1。这些功能部分为振荡器，感抗电路，和放大器。由振荡器产生的交流信号输入到感抗电路中，感抗电路包括线圈2和与之相并联的电容4。执行机构3相对于线圈2运动，产生线圈2的电抗变化。线圈2和执行机构3组成可变电感器1。感抗电路上的电压降被放大用作输出。由执行机构相对于电感位置的变化产生电抗的变化，进而产生放大输出的变化。这样可以决定电感和执行机构的相对位置。对于以上的三个功能部分有不同的变化形式，但大多数情况下所利用的原理是：进入到电感器的振荡电流在电感器上产生一个电压降，而且电压降的变化可以得到测量。在已有技术中，传感器中电感器2直接接地。电感器上的电压等于电感器的电阻乘以通过电感器的电流。由于用于位置测量的可变电抗电感器的电阻值很小，而且流过感抗元件的电流也很小，因此感抗元件上的电压降也很小。这样在已有技术中，感抗元件上的电压变化很小。由于电压变化小，所需测量的变化量也很小，而且还受到电路和环境中的电磁噪音和分布电容的影响。在已有技术的可变磁阻传感器中，小幅电压变化的原因就是所使用电路和所用传感器的物理特性的结果。

另一种已有技术使用两个振荡器：一个拥有固定频率的振荡器和一个将传感器线圈和一个电容并联在一个谐振电路里的振荡器。谐振电路的频率随着电感和固定振荡器和可变振荡器的频率不同的变化而变化。这类电路增加了很多的复杂性，但性能少有改善，因此很少应用。

在已有技术的感应传感器可分为两种类型。如图6所示，第一种类型使用线圈2，其内部有一空间，放置执行机构3。已有技术中的这类传感器有输出信号与位移非线性的缺陷。

已有技术的另外一种传感器是如图7所示的接近装置。这里线圈2放在一个包含该线圈外径和其一侧的铁氧体外壳1中。铁氧体的一部分也进入线圈内侧的空间，并和封闭线圈另一侧的铁氧体相连。在这种方法中这类铁氧体被称作壶型铁芯。通过壶型铁芯，在线圈中的振荡电流所产生的电磁场4从没有被铁氧体所封闭的线圈端发射出来。这种传感器用于检测当物体3从与线圈中轴线相平行的方向运动时的位置，物体的运动可以接近或远离铁心的开放端。该物体是执行机构。这类产品也可以用于只检测执行机构是否进入测试范围内。

所有已有技术的产品都在精确度，功能，可靠性，和成本上存在着不同程度的不足。

使用已有技术的产品所经历的这些和其它方面的困难用本发明的创新方法已得到减少。

本发明的一个目的是提供比已有技术有更高分辨率的传感器电路。

本发明的另外一个目的是提供各类传感器，当它们与本发明的传感器电路一起使用时，和已有技术相比，有着更高的分辨率。

本发明的另外一个目的是提供减少电磁场噪音和分布电容的影响的传感器系统。

本发明的另一个目的是提供一个如图6所示的产品，其输出信号与位置成线性关系。

本发明的另一个目的是提供一个如图6所示的能测量角位置的传感器。

本发明的另一个目的是提供一个可测量加速度的可变磁阻传感器。

本发明的另一个目的是提供一个如图7所示的产品，可以检测和线圈中轴相垂直方向的执行机构的运动。该产品可以检测执行机构的线性位置，在此被称为改进的壶型铁芯传感器。

本发明的另一个目的是提供一种方式，将修改的壶型铁芯使用在一个旋转轴上，其中该旋转轴径向位置可以得到测量。

本发明的另一个目的是提供一种可以生产的高质量、低成本的传感器，而且可以提供长时间的工作期限并具有最少的维护。

由于这些和其它所考虑的目的，所属技术领域的技术人员可以很容易地看出，本发明为说明书中所列部分和权利要求所涵盖的结合，可以理解，即使和本发明中所描述的准确的实施方式有所变化也属于本发明权利要求的范围，而不违背本发明的精神实质。

发明概要

一个可变电感和一个振荡电路组合起来。由电感的电抗变化引起振荡器频率和幅值的变化作为输出。不同的电路可以用做振荡器的输出。

表述了用可变磁阻的原理制成的各种传感器，同时也描述了可以改进工作性能的传感器的执行机构和线圈形状。

对线性测量，表述了一种可以改善输出线性度的线圈的绕制技术。同时对线性测量，也表述了可以改善输出线性特性的传感器中执行机构的形状和线圈执行机构的关系，执行机构中所用的材料得到说明。

揭示了一个用来测量加速度的可变磁阻传感器。

揭示了一个用来测量角位移的可变磁阻传感器。

揭示了一个用来测量线性位置的接近传感器，解释了用这种接近传感器来测量旋转轴的角位置的方法。

附图简要说明

本发明的特性最好通过参照如下列各图中所示的结构形式来理解，其中：

图1为已有技术中的感应位置传感器电路的框图。

图2为本发明中基本电路的示意图。

图3为有频率和电压输出电路的示意图。

图4为将图2中电路的频率输出转换为电压输出电路的示意图。

图5中的波形图是图4电路中时序状态的图形表示。

图6(6a-e)为测量线性运动典型的线圈与执行机构构造。

图7(7a-d)为已有技术的传感器中所用的一种壶形磁芯。

图8(8a-c)为根据已有技术绕制的线圈。

图9(9a-c)为改善输出线性度绕制的线圈。

图10(10a-j)为高分辨率线性位置传感器。

图11(11a-d)为改善线性度的一个传感器设计。

图12(12a-c)为图10所示传感器的另外一种设计。

图13(13a-d)为测量角度位置的传感器。

图14(14a-j)为测量加速度力传感器的设计。

图15(15a-f)为测量传感器之外的运动的传感器。

图16(a-f)为图13所示传感器的一个改型。

图17(17a-d)为测量角度位置的一种传感器构造。

图18(18a-d)为图17所示传感器的另外一种设计。

图19(19a-d)为可补偿轴向跳动的一种径向传感器构造。

图20为图19所示传感器构造中所用的一种电路。

图21为图20所示电路的另外一种设计。

图22为测量角度位置的另外一种传感器的构造。

图23为图22的一种变形。

图24为图2所示低输出信号更新率电路中来获取数字输出电路的框图。

图25为图2所示高输出信号更新率电路中来获取数字输出电路的框图。

图26所示为不同执行机构材料的频率与位置图。

图27所示为不同执行机构材料的电压与位置图。

图28所示为不同线圈绕制方法的频率与位置图。

图29为图10所示的传感器的频率与位置图。

图30为图11所示的传感器的频率与位置图。

图31为图16所示的传感器的电压与位置图。

发明详述

图2为本发明的基本电路。该电路是一个调谐振荡电路，包括放大器(U2)和电感L1和作为第一电容的电容C4两个阻抗元件。L1和C4以串联的方式连接到地线，并且L1连接到放大器U2的输出端。振荡器的频率为：

图2中的放大器U2是一个高速CMOS六分反转器。电阻R2用来偏移放大器的输入来补偿泄漏电流。电阻R3和作为第二电容的电容C3提供反馈回路。振荡器通过电容C3形成交流偶合，因此直流电压不能通过震动器。半导体放大器或运算放大器也可以代替六分反转器。电感L1就是本文中所描述的传感器的线圈。从振荡器可产生两个输出信号：一个为方波，另一为正弦波，两者具有同样的频率。从U2到L1的信号为方波，可用作输出。如果U2为六分反转器，从放大器U2用来驱动电感L1的一部分的信号可以传到放大器的另一部分，这后一部分的输出可作为输出信号。如图2所示。该信号为方波。方波在某些应用中，如作为一个计数器或微处理器的输入更为适合。另一方面，振荡器在电感L1和电容L4之间的信号是一可作为输出的正弦信号。需要用正弦信号作为输入的情况为需要交流电压或隔离输出。正弦信号也可整流成为直流信号。

在图2所示的电路中，电感L1通过电容C4和电阻R4与地线隔离起来。这样带来两个好处。第一，电感与地线上的噪音隔离起来，提高了共模抑制比(CMRR)。CMRR的提高增加了传感器的分辨率，因为进入到电路里的噪音在输出端被隔离起来。第二，通过电感L1与电容C4串联，电感器中存储的电荷在放大器改变状态时可将电压提高。在该电路中由电感的感抗造成电压的不同远远大于由图1所示的电路或由两个振荡传感器电路中的振荡电路所造成的电压的不同。

因为图2所示电路是一个振荡器，其(正弦)振荡频率与电压取决于电感器，并且由于放大器有一个反馈回路，因此由电感的感抗值所引起的变化大于已有技术。

图3是一个全部的位置传感器电路。该电路有三个功能模块：一个可控电源，一个调谐振荡电路，和一个输出驱动器。可控电源的作用是能够使该装置工作在8-50VDC的输入电压。电源正极接到连接器CT1的三号脚，负极接到一号脚。在控制板上的5伏稳压电源(U1)用来给振荡器功能模块供电。这个稳压电源的最大输入电压为16V。三极管Q1的基极电压通过限压二极管D1限制在15V以内，使U1的输入电压保持在最大的波动之内。图2所示调谐振荡电路。电路有三个输出值：一个正弦电压，一个直流电压和一个方波。该正弦波是在CT1的二号脚的频率输出，该直流电压值在CT1的四号脚，该方波在CT1的五号脚。二极管D2和电容C5将正弦波输出整流为直流电压值。三极管Q2为直流电压输出信号增加一些驱动电流。电感器L1是这里所述的传感器的线圈。

不同的执行机构材料对电感L1的感抗有不同的影响。某些材料比其他材料对输出信号的周期有更大的影响，某些材料对正弦波输出信号的幅值有更大的影响。在本发明中可使用三类材料。图26给出三类材料中的三个不同的材料所产生的频率和位置关系的数据。产生图26所示数据的传感器的构造由图8所示。图27所示数据也是由产生图26所示数据的同样设备产生。图27给出电压与位置的数据。软铁氧体代表一类材料，它是一种不导电的磁性材料。用软铁氧体制作的执行机构对振荡电路的振荡频率有较大的影响，对其幅值的影响较小。较大的频率变化对高分辨率传感器有用处。第二类材料包括象铝一样的导电非磁性材料。第二类材料和铁氧体相比产生较小的频率变化和较大的幅值变化。镀铜的钢也属于这一类。由于本发明所述的传感器采用第二类材料时也产生较大的频率变化，并且它们比铁氧体更容易处理，因此在有些应用中它们更为合适。第三类材料是磁性导体，如1018合金钢。第三类材料对振荡的频率影响较小，对振荡器的幅值影响较大。第三类材料对需要电压输入但不需要用基于频率度量所需要的精度控制应用提供了一个简单的解决方法。

这几类材料中的每一种都在某些特定的应用中有优势。第一类材料用于如图2所示的空心线圈使用频率作为输出时有着最高分辨率和最好的信号噪音比。第二类材料用于图2所示线圈时的分辨率变低，但简化了制造过程。第三类材料用于如图2所示的线圈并且用图3所示电路的电压输出时可以容易地得到较好的分辨率。

用振荡器的频率作为输出可得到较好的分辨率和信噪比。振荡器的频率可输入到一个计数器或其他装置来决定输出信号。这样，传感器可以和数字控制装置得到紧密的结合，并且由于电路的组成元件较少，设备的维护周期(MTBF)就变得较长。和基于电压测量的方法不同，基于频率的测量的另外一个优点是不需要一个固定的负极参考值。这对于飞机和汽车的应用很重要，因为这些应用中的电源都没有接地，其负极的参考值可以浮动。

某些控制应用需要高分辨率和电压输入，图4显示可以达到此目的的一种电路。图4所示电路包含了图2所示的电路，并且产生一个由图2所示电路中的振荡器频率所控制的电压输出。图4所示电路将振荡器的频率输出转换成一个随频率变化的电压。使用图4所示的电路可得到较高的分辨率和速度。

电路功能：

图4所示电路将从传感器接收到的信号处理成为一个模拟输出，随着每一个振荡周期刷新的输出信号是一个相对于位置的电压。在描述电路功能的过程中，图4所示的电路被分为三组，包括传感器电路(如图2所示的振荡器)，一个时序管理系统和信号输出驱动器。

传感器电路：

这是由图2所示的电路。传感器电路是一个闭环振荡器，其频率输出决定于位置。输出端从U2而不是在L1和C4之间取出。振荡器的频率是一个方波进入时序管理电路。

时序管理电路：

时序管理电路对传感器的频率(周期)进行细分，来对每个周期进行时间测量，前半个周期用于处理测量信号，后半个周期用来更新输出信号。

前半个周期包括两个过程，第一是启动时序测量电路到一个预先设定的状态，第二是进行时间测量。从传感器的振荡器接收来的频率有一个从最小到最大频率的操作区间，测量的时间是已知最高频率(最短周期)到接收的传感器频率之差。从一个周期的开始到最大频率的一半的周期时所经历的时间用来将时序电路驱动到一个预先设置的状态。在最大频率一半的周期时到传感器频率的半周期点时为时间测量区域。测量波形和时序状态由图5所示。

时间的测量是通过将一个电容充电到一个参考电压并以一个固定电流源放电得到完成。时间是电容上电压的函数。

信号输出驱动器：

信号输出驱动器提供一个随传感器位置变化的电压输出信号。传感器的振荡器所接收的每一个周期的后半周期刷新输出信号。为了使时间测量电路有最小的负载，信号输出驱动电路的输入阻抗很高。采样和保持电路在指定的时间内进行测量并保持测量之间的值。一个输出缓冲器将外电路负载同采样和保持电路分离开。

传感器：

图8描述了一个用来测量线性运动的线圈传感器构造。在图8中线圈总成1由一组导线3绕在线轴2上。这个线圈总成根据已有技术绕制而成，意思是绕线分配在线轴上使得线圈总成的单位长度绕组圈数一致。以这种方式绕制的线圈当用于传感器并具有圆柱形的执行机构时产生的电输出与位置的关系为非线性的。图9描述了用不同的方法绕制的线圈总成。通过在线轴尾端绕制更多的圈数可以使传感器的电输出与位置有更线性的关系。图28描述了两个位置传感器以kHz为单位的输出频率和以毫米为单位的位置的关系，一个是根据图8所示技术，另一个是根据图9所示技术所制做的传感器。在图中所示的两条曲线中由图9表示的传感器的响应曲线在被标为“测量区域”内几乎是一条直线。这种改善的线性关系简化了控制逻辑并使得传感器的输出变得更有可预期性。

图10所示为一个可测线性位置的高分辨率传感器。线圈1绕在线轴2上，线圈是根据图9所示的技术绕制，在此线轴末端有更多的绕组。两个屏蔽块4由软铁氧体组成，屏蔽块的数量可以不同，铁氧体可以是圆柱形，或者是由粉末制成，这些粉末材料用粘接剂制成粘合物或者固定在线圈周围的空间中。壳体5由如铝一样的导电材料制成。两块屏蔽体4固定在线圈的外侧，进而将线轴以固定的关系安放在壳体5内。执行机构3由软铁氧体制成并固定在轴7上。执行机构3在线轴2内沿轴向运动，执行机构和轴的总成由一个套式轴承(未表示)或者其它方式和本体相连，其位置得到检测并且执行机构3和线圈1之间没有径向的位移。用本发明中的振荡电路得到的传感器输出是频率信号。图29描述了该传感器的输出，用于产生图29的传感器制作而成执行机构的位移就是传感器的测量范围，整个位移是0.6英寸，精确度为0.00005英寸。

还有另一种方法可以从图6所示的执行机构在线圈内移动的可变磁阻传感器中得到线性输出。将线圈比测量范围做得短些，并在执行机构的末端加上一个导角，可以得到很好的线性度以及很高的分辨率。图11就表示这样一个传感器。执行机构1有一个倾斜导角2并在线圈3内移动。当线圈内空气的体积得到或多或少的变化时，传感器电路的输出也得到改变。斜角端也可以做成有数个小阶梯型或者做成一个截头的抛物线型。这个传感器中的线圈由如图8所示的均匀截面的方法绕制。可以研制一种线圈的几何形状和与之相关的导角形状将在可测范围的线性度保持在1％以内。测量范围也可以大大长于线圈的长度。图30所示为用该技术所制造的传感器。用于产生图2的这个传感器有一个铝制执行机构。这个传感器是为用于汽车发动机内部而设计，出于对材料老化考虑，不能使用铁氧体。用于产生图30的传感器的分辩率为4微米，检测范围为8.5毫米。

图12是图11所示的另外一种设计。在图12中，钢轴1有沿其长度的镀铜膜2。该镀铜区有螺旋状或其它形状的前沿边3使得轴1在线圈内轴向运动时，线圈内的轴上镀铜的表面或多或少变化。镀铜区的形状可以选择，来产生一个高线性度的输出。同时也可以得到不同分辨率的较长的测量范围。

图13所示为一测量角位置的传感器。执行机构2固定在轴1上。线圈3安装在沿轴1的轴向一个固定关系的位置上。执行机构可以由金属制成，尤其是铝或镀铜的钢，或者是软铁氧体。执行机构形状的选择使得当轴旋转时，执行机构伸进线圈内。更具体的说，执行机构材料的横截面在线圈内部的空间内，当轴向一个方向旋转时增加，在轴向另外一个方向旋转时减少。这样，线圈的电抗随轴的旋转而改变。有可能找到执行机构的一种形状，使得电路的输出基本上与角位置呈线性关系。在图13中，轴可以旋转至90度。这适合用来测量汽车油门的角位置。这并不意味着将这种装置的角位移测量限制到90度内。通过改变执行机构2的形状可以测得其它角位移。

图14是图6所示的用于测加速度的传感器的一种变形。传感器总成6由线圈1绕在线轴2上。线轴与线圈固定在壳体4上。已知质量的执行机构3固定在一个已知弹性的弹性物体5上。弹性物体5可以是一个弹簧。执行机构3在线轴2内并可以在线轴内沿轴向运动。没有连在执行机构的弹性体5的另一端固定在壳体4上。用本发明中的这个电路可以测出相对于线圈的执行机构的位置。这个位置代表了由加速度产生的作用在传感器上的力。

图15所示为一种通过发射到体外的电磁场而工作的传感器。这与图7所示的壶式铁芯的传感器的工作方式很相似。在此，线圈2为椭圆形，安放在一个类似的椭圆的铁氧体芯1内。由图15所示的传感器发射的磁场4，和图7所示装置发射的磁场相比，沿着椭圆的长轴方向得到加长。沿平行于椭圆轴平面的执行机构3的边5的位置可以得到检测。图16所示为修改的图15所示的传感器，图15中所用的磁芯的曲线端被删除了。这使得由传感器发射的场和执行机构运动的方向的关系更为线性，输出的线性度也更好。图31所示为图16中传感器的输出。图中所用的执行机构由1018号钢制成。

图15或图16所示传感器可以用不同的方法来检测一个轴的径向位置。图17所示为用凸轮组成的一个这样的装置。传感器1通过底座2以一个固定的轴向关系安置在轴上。轴4可以在底座2上旋转。执行凸轮3固定在轴4上。轴4的旋转使得执行机构的边缘移过传感器1的表面，造成传感器电路输出的改变，这样就可测得轴的径向位置。不同的执行机构的形状可以使电路和输出与轴的径向位置有不同的特性。图18所示为一个实例。

图15和16所示的传感器对垂直于传感器表面方向的执行机构的运动较敏感。图17或图18所示的传感器构造，轴与执行机构的总成的轴向运动产生了不必要的误差。图19表示了一个可以补偿轴和执行机构总成轴向运动的传感器的构造。传感器5加到了该构造中，它的位置使得两个传感器的表面相对，执行机构位于两者之间。图20和21表示了如何可以将传感器连接起来，来补偿轴和执行机构总成的轴向运动。图19中的传感器1对应于图20和21中的L1。传感器5是图20和21中的L2。两个传感器构造中的电感可以如图20串联联接或由图21中的并联联接。其中任何一种方式都可以用较简洁的方式来补偿轴向运动。图20和图21所示的两种电路在功能上与图2所示电路相同，只是在本发明中使用的传感器振荡电路的不同形式。

图22描述了另外一种检测一个轴的径向位置的方法。在图22中传感器1以固定的轴向关系连接到轴2上。轴2的底端3有一个偏移或者是一个正弦的形状，当轴3旋转时，或多或少的轴的径向表面与传感器表面相耦合。传感器检测边3相对于传感器长度的位置。轴可以是金属或铁氧体。图23所示为图22的传感器结构的一种变形。在图23中，轴3现由磁性钢制成，没有截断的底端与传感器1相互作用。另一方面，镀铜区域4有一个边3对应于图21中的边3。传感器1检测边3相对于传感器长度的位置。

图24是图2所示线路数字输出的框图。在该框图中，标识为传感器的图框是图2所示的电路。传感器的频率输出决定于传感器执行机构的位置。传感器的频率是计数器的输入。该位置传感器还给控制器提供一个时序状态。计数器的宽度决定于控制器主板上的时钟。计数器记录下所给定宽度的振荡器时钟。在计数区间完成时，控制器停止给计数器时钟。控制器接到一个计数区间完成的状态。控制器读取计数器，为下一个周期重新设定计数器并提供一个基于计数器的输出。

图25是图2所示电路的数字输出的另外一个框图。图25的电路是为需要高频输入信号刷新率的应用而制。该电路的刷新率等于可高达500kHz传感器的振荡频率。在框图中，标识为传感器的图框是图2所示的电路。这是一个相对于位置传感器的振荡器的自由高频振荡器。自由振荡器为门控制逻辑提供输出。传感器的频率输出取决于传感器中执行机构的位置。该传感器提供门控制逻辑的选定功能。当选定功能生效时，门控制将振荡时钟传给计数器。位置传感器还为控制器提供时序状态。计数器在一给定区间内记录下振荡时钟。记录区间决定于位置传感器频率。在计数区间结束时，门控逻辑停止给计数的时钟。控制器接受一个计数区间完成的状态信号。控制器读取计数器，为下一个周期重新设定计数器并提供一个基于计数器的输出。

很明显，本发明在形式和结构上可以做微小的改变，但并不偏离本发明的实质。况且并不希望将本发明限制在此所示和所表述的完全相同的形式，而是希望包括所有的在权利要求范围内的内容。

本发明已得到说明，权利要求为新型的并欲通过专利法保护的内容。

Claims (31)

1.一个可确定执行机构位置的位置传感器电路，该电路包括：

一个振荡器电路，包括：

一个可变电感器；和

一个第一电容；

上述可变电感器通过上述第一电容和地线隔离；

其中上述可变电感器和上述第一电容是该振荡器电路的阻抗元件，

其中上述振荡器电路的输出用来确定相对于电感器的执行机构的相对位置。

2.根据权利要求1所述的位置传感器电路，其特征是上述可变电感器与电容串联。

3.根据权利要求1所述的位置传感器电路，其特征是还包括：

电阻；

第二电容；和

一个放大器；

其中上述第二电容和上述电阻提供从上述可变电感器和上述第一电容之间的连接处到上述放大器的反馈回路。

4.根据权利要求3所述的位置传感器电路，其特征是上述第二电容可以阻挡直流电流。

5.根据权利要求1所述的位置传感器电路，其特征是上述输出为有频率的振荡信号。

6.根据权利要求5所述的位置传感器电路，其特征是上述频率有一个正弦波振荡输出；该正弦波振荡输出可以整流成为一个直流信号。

7.根据权利要求3所述的位置传感器电路，其特征是还包括一个可以提供方波输出的部件，该部件将所述放大器的输出信号接收为输入信号。

8.根据权利要求3所述的位置传感器电路，其特征是放大器的信号输入到频率转电压的变换电路中。

9.根据权利要求1所述的位置传感器电路，其特征是输出信号可从正弦波，方波和直流信号中进行选择。

10.根据权利要求7所述的位置传感器电路，其特征是还包括用于时序管理的电路；上述用于时序管理的电路提供时间测量，该时间测量可以通过已知的最大频率与接收的传感器频率之差得到。

11.根据权利要求1所述的位置传感器电路，其特征是上述可变电感器包括一个线圈；和一个执行机构；其中上述执行机构和上述线圈连接到位于被检测位置的本体。

12.根据权利要求11所述的位置传感器电路，其特征是上述执行机构由软铁氧体材料组成。

13.根据权利要求11所述的位置传感器电路，其特征是上述线圈由一个铁氧体屏蔽组成。

14.根据权利要求11所述的位置传感器电路，其特征是上述线圈的绕线密度在线圈两端高于上述线圈中间的绕线密度。

15.根据权利要求11所述的位置传感器电路，其特征是上述线圈比测量范围短；而且其中上述执行机构有一个倒角端。

16.根据权利要求11所述的位置传感器电路，其特征是上述线圈比测量范围短；而且执行机构在钢轴的中点有一镀铜区，其中该区的前沿为螺旋形。

17.根据权利要求11所述的位置传感器电路，其特征是上述线圈比测量范围短；而且执行机构在钢轴的中点有一镀铜区，其中该区的前沿为尖形。

18.根据权利要求11所述的位置传感器电路，其特征是上述执行机构基本上为螺旋形，而且线圈短于执行机构的径向位移；可以测量角度位置。

19.根据权利要求11所述的位置传感器电路，其特征是上述执行机构放置在一个弹性支撑体上；可以测量加速度。

20.根据权利要求11所述的位置传感器电路，其特征是上述线圈位于铁芯中，铁芯由磁性材料组成；其中上述磁性材料有一个E形截面，而且其中上述E形截面的厚度大于零。

21.根据权利要求11所述的位置传感器电路，其特征是上述线圈短于测量距离；而且其中上述执行机构包括一个凸轮形状执行机构；可以测量径向位置。

22.根据权利要求11所述的位置传感器电路，其特征是还包括：

另外一个可变电感器；

上述另外一个可变电感器通过上述第一电容和地线隔离；

其中上述另外一个可变电感器包括另外一个线圈；

其中上述可变电感器和上述另一个可变电感器串联连接在一起。

23.根据权利要求22所述的位置传感器电路，其特征是上述线圈和上述另外一个线圈互相面对；而且其中上述执行机构包括介于上述线圈和上述另一个线圈之间的凸轮形状的执行机构。

24.根据权利要求11所述的位置传感器电路，其特征是上述线圈比测量距离短；而且其中上述执行机构为一凸轮形状；可以测量径向位置。

25.根据权利要求11所述的位置传感器电路，其特征是还有包括：

另外一个可变电感器；

上述另外一个可变电感器通过上述第一电容和地线隔离；

其中上述另外一个可变电感器包括另外一个线圈；以及

其中上述线圈和上述另一个线圈并联连接在一起。

26.根据权利要求25所述的位置传感器电路，其特征是上述线圈和上述另外一个线圈互相面对；而且其中上述执行机构包括介于上述线圈和上述另一个线圈之间的凸轮形状的执行机构。

27.根据权利要求15所述的位置传感器电路，其特征是上述执行机构包括一个有侧偏切角的金属轴；可以测量该金属轴的径向位置。

28.根据权利要求15所述的位置传感器电路，其特征是上述执行机构包括一个有镀铜区的磁性钢轴；并且其中上述镀铜区的边沿为螺旋形。

29.根据权利要求15所述的位置传感器电路，其特征是上述执行机构包括一个有镀铜区的磁性钢轴；并且其中上述镀铜区的边沿为尖形。

30.根据权利要求7所述的位置传感器电路，其特征是还包括：

接受方波输出作为输入的计数器；以及

一个控制器，其中该控制器上的时钟在上述计数器确定一个计数区间；

而且其中上述计数器记录振荡器信号的周期，并将记录的周期用作输出。

31.根据权利要求7所述的位置传感器电路，其特征是包括：

一个门控制器；

其中方波输出的频率用于确定上述门控制器的门控时间；

一个自由振荡器，其频率高于方波输出频率；以及

一个数字输出电路，其能够记录上述自由振荡器的周期，并将记录下的周期用作输出。

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