CN103259370A

CN103259370A - 位置传感器

Info

Publication number: CN103259370A
Application number: CN2013100484630A
Authority: CN
Inventors: 真锅祐一; 井上铁治
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2012-02-08
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2033-02-06
Also published as: DE102013202078B4; DE102013202078A1; CN103259370B; US20130200884A1

Abstract

提供一种位置传感器，能够加大振幅比。本实施方式的旋转编码器(8)的结构为，具有定子(9)，其具有形成为平面状的励磁线圈(17)和检测线圈(16)；以及转子(10)，其与定子(9)相对置，在移动方向上周期性地交替地配置有磁性体部(11)和非磁性体部(12)，其中，检测线圈(11)的第一检测线圈图案(16a)配置成在转子(10)的移动方向上夹在励磁线圈(17)的第一励磁线圈图案(17a)与第二励磁线圈图案(17b)之间，第二励磁线圈图案(17b)与第一励磁线圈图案(17a)邻接形成。并且，第二励磁线圈图案(17b)卷绕成流经与流经第一励磁线圈图案(17a)的电流相反方向的励磁用电流。

Description

位置传感器

技术领域

本发明涉及一种用于检测动子的动作位置的位置传感器，其具有形成有定子线圈的定子固定板和设为能够一边隔着间隙与定子固定板相对一边进行动作的动子。

背景技术

以往，作为这种技术，例如能够列举在各领域中被广泛使用的旋转角传感器。对于安装于汽车的引擎，为了检测其转速、旋转相位，采用了作为旋转角传感器的一种的曲柄角传感器。

在专利文献1中，公开了与直线脉冲电动机的位置检测传感器相关的技术。在动子中重叠地配置有励磁线圈和检测线圈，检测与由梳齿状的磁性体形成的定子之间的位置变动。是根据来自检测线圈的输出变动来检测动子的位置的位置传感器。

在专利文献2中，公开了与旋转变压器相关的技术。在相位差方式的旋转变压器中，具有输入励磁信号的励磁线圈和对检测信号进行检测的检测线圈，基于与设置有励磁线圈或检测线圈的被动体的位移量相应地进行位移的检测信号来检测位移量，该旋转变压器采用如下方式：对调制信号进行解调来获得检测信号，该调制信号是针对励磁线圈通过励磁信号对高频信号进行调制而得到的。

在专利文献3中，公开了与旋转角度检测用传感器相关的技术。由旋转体、编码器结构以及传感器主体构成旋转角度检测用传感器，其中，该编码器结构具有能够与旋转体一起旋转地安装的导体图案，该导体图案的宽度尺寸周期性地变化，该传感器主体具有多个晶体管元件，与编码器构造有间隔地相对配置。由简化了的导体图案构成编码器构造，由此与专利文献1的方法相比，能够期待降低编码器构造的制造成本。

专利文献1：日本特开昭61-226613号公报

专利文献2：日本特开2000-292205号公报

专利文献3：日本特开2009-128312号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在将专利文献1～专利文献3的技术用于位置传感器时，存在以下的问题。

位置传感器、特别是曲柄角传感器等车载的位置传感器要求小型化、高精度化。然而，认为在使用了专利文献1～专利文献3的技术的位置传感器中，对片型线圈使用印刷基板来形成，在这些方式中在小型化方面是有限度的。为了解决该问题，申请人提出了通过喷涂方式在绝缘基板上描绘形成线圈的方法。然而，由于在磁性体与线圈之间并未相对时检测输出也某种程度地变大导致振幅比变小这一点是共通的，难以满足位置传感器的高精度化的要求。

因此，本发明为了解决这样的问题，其目的在于提供一种能够增大振幅比的位置传感器。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明的位置传感器具有以下的特征。

(1)一种位置传感器，具备：定子，其具有形成为平面状的励磁线圈和检测线圈；以及动子，其与上述定子相对置，在移动方向上周期性地配置有磁特性不同的区域，该位置传感器的特征在于：上述检测线圈的检测线圈图案配置成在上述动子的移动方向上夹在上述励磁线圈的第一励磁线圈图案与第二励磁线圈图案之间，其中，该第二励磁线圈图案与该第一励磁线圈图案邻接形成，上述第二励磁线圈图案卷绕成流经与流经上述第一励磁线圈图案的电流相反的方向的励磁用电流。

根据上述(1)中记载的方式，能够提高位置传感器的检测精度。这是因为：检测线圈图案设置成在动子的移动方向上夹在第一励磁线圈图案与第二励磁线圈图案之间，在第一励磁线圈图案与第二励磁线圈图案之间，线圈的卷绕方向相反，流经反方向的励磁用电流，因此，能够增大由于动子的运动而通过磁性强的区域的磁通密度的变化。

具体地说，例如在只有第一励磁线圈图案与磁性区域重叠的状态下，根据右螺旋的法则，在与第一励磁线圈图案的卷绕方向相同的方向上在检测线圈图案内产生电流。相反，在只有第二励磁线圈图案与磁性强的区域重叠的状态下，第一励磁线圈图案和第二励磁线圈图案流经相反方向的励磁用电流，因此，在检测线圈图案内产生与磁性强的区域和第一励磁线圈图案重叠时相反的方向的电流。因此，能够增大在检测线圈内产生的电流的振幅比。其结果是，能够提高位置传感器的检测精度。

(2)是在(1)中记载的位置传感器，其特征在于，上述第一励磁线圈图案和上述第二励磁线圈图案各自具有的相向侧的布线配置在隔着绝缘层与上述检测线圈图案所具有的布线的一部分重叠的位置。

根据上述(2)中记载的方式，能够使检测线圈与励磁线圈的距离最短，其结果是通过检测线圈检测出的电流的输出变大。其结果是，能够提高位置传感器的S/N比，能够对位置传感器的精度提高起作用。

(3)是在(1)或(2)中记载的位置传感器，其特征在于，还具有：耦合部分，其用于将施加于上述励磁线圈的励磁信号分量与通过上述检测线圈检测出的检测信号相加；以及包络线检波电路，其与上述检测线圈相连接，其中，使用包络信号检测角度，该包络信号是来自上述检测线圈的检测信号通过上述包络线检波电路所得到的信号。

根据上述(3)中记载的方式，能够使通过检测线圈检测出的电流波形偏移。第一励磁线圈图案和第二励磁线圈图案通过分支线而电连接，因此当然电流也流经分支线，产生磁场。在该磁场的磁性强的区域中能够提高磁通密度，来在检测线圈内产生电动势。由于该电动势的产生而对在检测线圈内产生的电流波形产生偏移效果，因此，在由第一励磁线圈图案和第二励磁线圈图案中的任意一个产生的磁通的效果中，无论第一励磁线圈图案和第二励磁线圈图案中的哪一个的影响为支配性的，在检测线圈内产生的电流波形都不会反转，信号处理变得容易。其结果是，电路结构变得简单，能够对降低成本产生贡献。

(4)是在(3)中记载的位置传感器，其特征在于，在上述包络线检波电路的后级还具有调整电路，该调整电路对通过上述励磁信号分量的加法运算产生的信号的偏移量进行调整。

根据上述(4)中记载的方式，在位置传感器具备多个检测线圈的情况下，在检测线圈图案的制作精度方面也是有限度的，因此有时难以进行偏移量的微调。在这样的情况下，通过具备调整电路，能够容易地对应，其结果是，能够对位置传感器的检测精度的提高起作用。

(5)是在(1)～(4)中的任意一个中记载的位置传感器，其特征在于，上述励磁线圈和上述检测线圈形成在挠性印刷基板上，上述励磁线圈和上述检测线圈的背面形成有磁性材料层，上述磁性材料层被树脂薄膜覆盖。

根据上述(5)中记载的方式，磁性材料层作为背磁轭而动作，因此，能够提高在励磁线圈中产生的磁通的密度，其结果是，能够提高位置传感器的检测精度。

(6)是一种位置传感器，具有：定子，其层叠地配置有平面状的励磁线圈和检测线圈；以及动子，其与上述定子相对置，相对面侧的磁特性在移动方向上变动，其中，上述励磁线圈包括卷绕形成为流经相互相反方向的励磁用电流的第一励磁线圈图案和第二励磁线圈图案，上述检测线圈包括第一检测线圈图案，该第一检测线圈图案配置成在上述动子的移动方向上夹在上述第一励磁线圈图案与上述第二励磁线圈图案之间，其中，上述第一检测线圈图案的输出根据随着上述动子的移动而发生的上述第一检测线圈图案与上述第一励磁线圈图案及上述第二励磁线圈图案之间的耦合的变化来进行变动，该位置传感器的特征在于，上述位置传感器设置有第一连接线与上述第一励磁线圈图案并行的第一耦合部分，该第一连接线将上述第一检测线圈图案与第一输出端子相连接。

上述(6)中记载的方式也能够改说成：位置传感器以(1)中记载的方式为前提，在(1)中记载的位置传感器中层叠地配置有平面状的上述励磁线圈和上述检测线圈，上述第一检测线圈图案的输出根据随着上述动子的移动而发生的上述第一检测线圈图案与上述第一励磁线圈图案及上述第二励磁线圈图案之间的耦合的变化来进行变动，其特征在于，该位置传感器设置有第一连接线与上述第一励磁线圈图案并行的第一耦合部分，该第一连接线将上述第一检测线圈图案与第一输出端子相连接。

而且，根据上述(6)中记载的方式，能够使通过检测线圈检测出的输出振幅偏移。具体地说，具有以下说明的作用效果。第一检测线圈图案与第一励磁线圈图案和第二励磁线圈图案重叠，第一检测线圈图案与第一励磁线圈图案和第二励磁线圈图案形成三个耦合部分。一个是第一检测线圈图案与第一励磁线圈图案形成的左边耦合部分，一个是第一检测线圈图案与第二励磁线圈图案形成的右边耦合部分，而且还有一个是第一连接线与第一励磁线圈图案形成的第一耦合部分。

将第一励磁线圈图案和第二励磁线圈图案卷绕形成为流经相互相反的方向的励磁用电流，因此，在左边耦合部分和右边耦合部分能够得到相反方向的电动势。另一方面，在第一耦合部分产生与左边耦合部分相同方向的电动势，因此在第一耦合部分产生的电动势能够带来提高从左边耦合部分得到的电动势的效果，即对在检测线圈内产生的电流波形产生偏移效果。也就是说，在位置检测中作为位置传感器使用的是第一励磁线圈图案和第二励磁线圈图案的在与动子的移动方向垂直的方向上配置的部分，能够将在第一耦合部分产生的电动势用于电流波形的偏移。

通过这样使第一连接线部与第一励磁线圈图案并行之类的比较简单的方法，能够得到偏移效果。而且，能够通过变更第一连接线部的长度来调整偏移量。其结果是，使输出波形偏移，通过简单的电路结构进行检波，由此能够得到正弦波状的输出。因而，能够实现位置传感器的低成本化。

(7)是在(6)中记载的位置传感器，其特征在于，上述励磁线圈还包括第三励磁线圈图案，该第三励磁线圈图案卷绕形成为流经与流经上述第二励磁线圈图案的电流相反的方向的励磁用电流，上述检测线圈还包括第二检测线圈图案，该第二检测线圈图案配置成在上述动子的移动方向上夹在上述第二励磁线圈图案与上述第三励磁线圈图案之间，其中，上述第二检测线圈图案的输出根据随着上述动子的移动而发生的上述第二检测线圈图案与上述第二励磁线圈图案及上述第三励磁线圈图案之间的耦合的变化来进行变动，上述位置传感器还设置有第二连接线与上述第二励磁线圈图案并行的第二耦合部分，该第二连接线将上述第二检测线圈图案与第二输出端子相连接。

根据上述(7)中记载的方式，能够将第二励磁线圈图案的另一边侧用于第二检测线圈。其构成为第一励磁线圈图案与第二励磁线圈图案流经相反方向的电流，第二励磁线圈图案与第三励磁线圈图案流经相反方向的电流，由于由第二励磁线圈图案和第三励磁线圈图案形成的磁场的影响，第二检测用线圈图案得到电动势。另外，这时，通过从第二耦合部分得到的电动势，能够得到偏移效果。这样，在第二励磁线圈图案的右边和左边能够使第一检测线圈图案和第二检测线圈图案产生电动势，因此，能够实现节省空间，能够使位置传感器小型化。

为了达到上述目的，本发明的位置传感器具有以下的特征。

(8)是在(7)中记载的位置传感器，其特征在于，上述第一耦合部分中的上述第一连接线与上述第一励磁线圈图案之间的耦合量与上述第二耦合部分中的上述第二连接线与上述第二励磁线圈图案之间的耦合量不同。

分别用匝数少的线圈形成第一励磁线圈图案、第二励磁线圈图案、第三励磁线圈图案、第一检测线圈图案以及第二检测线圈图案。因此，微小的线圈图案的线长度的差有可能对检测信号产生影响，对检测精度产生影响。然而，将第一连接线和第二连接线分别设定为任意的长度，使第一连接线和第一励磁线圈图案之间的耦合量与第二连接线和第二励磁线圈图案之间的耦合量不同，由此能够在线圈侧调整输出振幅的偏差。因此，能够削减制造位置传感器时的成本。

(9)是在(6)中记载的位置传感器，其特征在于，还具有Z相第一励磁线圈图案和Z相第二励磁线圈图案作为Z相励磁线圈，还具有Z相检测线圈图案作为Z相检测线圈，上述动子在非磁性金属制的动子基体上的、与上述Z相检测线圈相对的面，具备Z相检测用的磁导率不同的Z相检测用区域和Z相预备检测用的磁导率不同的Z相预备检测用区域，上述Z相预备检测用区域设置为在上述动子的移动方向上将上述Z相检测用区域夹在中间。

根据上述(9)中记载的方式，能够降低Z相信号的误差。这是因为以将为了检测触发信号而准备的Z相检测用区域夹在中间的方式设置Z相预备检测用区域。在单独准备Z相检测用区域的情况下，在通过Z相检测线圈进行检测时，检测出的触发信号的上升沿变得平稳。因此，触发信号的检测定时有可能偏离。但是，由于Z相检测用区域的两边设置有Z相预备检测用区域，因此通过Z相检测线圈检测Z相预备检测用区域，从而检测伪触发信号。其结果是，之后通过Z相检测线圈对Z相检测用区域检测触发信号。

这时，检测出上一个由Z相预备检测用区域产生的伪触发信号的下降沿，因此，触发信号急剧上升。其结果是，触发信号的检测信号难以偏离。能够通过提高触发信号的检测精度来对提高位置传感器的精度产生贡献。

附图说明

图1是有关第一实施方式的旋转编码器的结构的示意立体图。

图2是表示第一实施方式的定子的结构的立体图。

图3是有关第一实施方式的检测线圈、励磁线圈以及转子图案之间的对应关系的示意图。

图4是有关第一实施方式的挠性印刷基板和背磁轭的结构的示意截面图。

图5是表示第一实施方式的背磁轭的结构的示意立体图。

图6是第一实施方式的旋转编码器的检测框图。

图7是第一实施方式的将输出波形汇总成图表而得到的图。

图8a是有关第一实施方式的转子与定子之间的位置关系的示意图。图8b是表示第一实施方式的图8a中的输出波形的图表。

图9a是有关第一实施方式的转子与定子之间的位置关系的示意图。图9b是表示第一实施方式的图9a中的输出波形的图表。

图10a是有关第一实施方式的转子与定子的位置关系的示意图。图10b是表示第一实施方式的图10a中的输出波形的图表。

图11a是有关第一实施方式的转子与定子的位置关系的示意图。图11b是表示第一实施方式的图11a中的输出波形的图表。

图12是有关第一实施方式的励磁线圈和检测线圈的等价电路图。

图13是第二实施方式的旋转编码器的检测框图。

图14是第二实施方式的调整电路的概念图。

图15是第三实施方式的旋转编码器的检测框图。

图16是第四实施方式的检测线圈的平面图。

图17是第四实施方式的励磁线圈的平面图。

图18是表示第四实施方式的检测线圈与励磁线圈重叠的情况的平面图。

图19是表示第四实施方式的检测线圈、励磁线圈以及转子图案之间的对应关系的平面图。

图20是第四实施方式的旋转编码器的检测框图。

图21是有关第四实施方式的励磁线圈和检测线圈的等价电路图。

图22是表示第五实施方式的Z相检测结构的示意图。图22的(a)是Z相检测线圈的平面图。图22的(b)是Z相励磁线圈的平面图。图22的(c)是转子图案的平面图。

图23是表示第五实施方式的Z相检测线圈中的输出波形的图表。

图24是为了比较而准备的表示Z相检测线圈中的输出波形的图表。

附图标记说明

8：旋转编码器；9：定子；10：转子；11：磁性体部；12：非磁性体部；13：转子图案；15：背磁轭；16：检测线圈；17：励磁线圈；23：挠性印刷基板；24：安装构件；25：电路部；26：定子主体；30：PI膜；31、32、33、34、35：差动放大器；41、42、43：包络线检波器；51、52：比较器；61、62、63、71、72：调整电路；100、200：等价电路；115：Z相检测用区域；116：Z相预备检测用区域；120：检测线圈；130：励磁线圈；151、152、153、154、155、156：差动放大器；161、162、163、164：包络线检波器；165、166：比较器；Am1、Am2、Am3：振幅；C1、C2、C3：第一耦合部、第二耦合部、第三耦合部；D1、D2：伪图案输出；Of：偏移幅度；T1、T2：触发信号；V1、V2、V3：电动势；V4：输出；V_REF：基准电压；Va、Vb：偏移量；X1：检测线圈间隔；X2：励磁线圈间隔；X3：电角度；Z120：Z相检测线圈；Z130：Z相励磁线圈。

具体实施方式

接着，通过在为汽车的曲柄轴准备的用于检测旋转角的旋转编码器中进行使用的具体例子，参照附图说明本发明的第一实施方式。

图1示出第一实施方式的旋转编码器8的结构的示意立体图。作为位置传感器的一种的旋转编码器8包括：成为动子的转子10，其安装于未图示的旋转轴；以及成为定子的定子9，其与转子10的外周的一部分相对地固定设置。优选的是转子10使用非磁性导电体金属，因此，在本实施方式中，使用外径为80mm、宽度为10mm的圆筒形状体，该圆筒形状体使用非磁性的不锈钢。材质只要是非磁性并具有导电性的金属即可，因此，例如也能够使用铝等。

图2示出定子9的结构的立体图。图3示出检测线圈16、励磁线圈17以及转子图案13之间的对应关系的示意图。图5示出挠性印刷基板23和背磁轭15的结构的示意立体图。此外，转子图案13形成于转子10的外周面。另外，对于检测线圈16和励磁线圈17，也平面地进行描绘以能够了解对应关系。在转子10的表面形成转子图案13。转子图案13是交替地排列非磁性金属和磁性体部11而成的，该非磁性金属形成作为非磁性导电区域的非磁性体部12，该磁性体部11由使用了铁素体等的磁性材料构成。

通过丝网印刷在转子10的外周表面涂敷将树脂粘结剂混合于铁素体等磁性体粉末中而得到的材料，来形成磁性体部11。另一方面，作为非磁性导电区域的非磁性体部12是没有涂抹磁性体部11的转子10的裸露金属部分。也就是说，磁性体部11以规定的间隔形成为规定的宽度，由此在转子10的外周表面形成转子图案13作为条纹的图案。即，利用磁性体部11和非磁性体部12在转子10的外周表面形成磁特性不同的区域。

定子9的结构如图2所示，在定子主体26固定设置有凸缘状的安装构件24。另外，在定子主体26的上表面附设有电路部25。此外，电路部25作为产品，其构造为被铸模材料覆盖而无法从外部看到，但为了说明，在图2中省略描绘铸模材料。在定子主体26的前端面设置有挠性印刷基板23。在挠性印刷基板23的表面设置有检测线圈16和励磁线圈17。另外，在检测线圈16的下方隔着PI膜(polyimide film)30具备图5所示的背磁轭15，该背磁轭15与磁性体部11同样地涂敷将树脂粘结剂混合于磁性体粉末中而得到的材料。以仅能覆盖励磁线圈17的宽度设置背磁轭15。在图2中显示出励磁线圈17的线圈图案。

在定子9的挠性印刷基板23上，每个单面都形成有检测线圈16和励磁线圈17。图4示出挠性印刷基板23和背磁轭15的示意侧面图。在挠性印刷基板23分别层叠地设置有检测线圈16和励磁线圈17。在图4中，励磁线圈17形成在挠性印刷基板23的上表面，在其上方用PI膜30进行层压。检测线圈16形成在挠性印刷基板23的下表面，用PI膜30进行层压。背磁轭15被PI膜30层压。因而，背磁轭15、检测线圈16以及定子主体26成为分别被PI膜30隔开的状态。此外，在图4中，为了说明而在PI膜30与定子主体26之间设置有间隙，但实际是紧贴的状态。

如图3所示，检测线圈16具有第一检测线圈图案16a、第二检测线圈图案16b以及第三检测线圈图案16c。第一检测线圈图案16a、第二检测线圈图案16b以及第三检测线圈图案16c被等间隔地配置，由以相同方向如图3所示那样顺时针地卷绕的印刷线圈构成。将相对于转子图案13的磁性体部11的宽度为2.5倍的间隔作为检测线圈16的线圈图案之间的中心间距，来设定检测线圈16的配置间隔。

励磁线圈17具有第一励磁线圈图案17a、第二励磁线圈图案17b、第三励磁线圈图案17c以及第四励磁线圈图案17d。第一励磁线圈图案17a和第三励磁线圈图案17c由逆时针卷绕形成的线圈图案构成，第二励磁线圈图案17b和第四励磁线圈图案17d由顺时针卷绕形成的线圈图案构成。因而，励磁线圈17由线圈的卷绕方向交替不同的线圈图案构成。

另外，用连接部17ab将第一励磁线圈图案17a的卷绕终止点与第二励磁线圈图案17b的卷绕起始点相连接。用连接部17bc将第二励磁线圈图案17b的卷绕终止点与第三励磁线圈图案17c的卷绕起始点相连接。用连接部17cd将第三励磁线圈图案17c的卷绕终止点与第四励磁线圈图案17d的卷绕起始点相连接。等间隔地配置第一励磁线圈图案17a～第四励磁线圈图案17d。配置间隔以检测线圈16为准。

接着，说明检测线圈16与励磁线圈17之间的位置关系。第一检测线圈图案16a构成为形成在第一励磁线圈图案17a与第二励磁线圈图案17b之间，第一检测线圈图案16a的线圈图案的布线分别与第一励磁线圈图案17a的一边和第二励磁线圈图案17b的一边相重叠。

第二检测线圈图案16b构成为形成在第二励磁线圈图案17b与第三励磁线圈图案17c之间，第二检测线圈图案16b的线圈图案的布线分别与第二励磁线圈图案17b的一边和第三励磁线圈图案17c的一边相重叠。

第三检测线圈图案16c构成为形成在第三励磁线圈图案17c与第四励磁线圈图案17d之间，第三检测线圈图案16c的线圈图案的布线分别与第三励磁线圈图案17c的一边和第四励磁线圈图案17d的一边相重叠。

即，检测线圈16构成为布线的一部分与励磁线圈17的线圈图案相重叠。而且，如图3所示，关于电流的流动方向，第一励磁线圈图案17a和第三励磁线圈图案17c被设计成布线与检测线圈16重叠的部分流经相同方向的电流。另外，第二励磁线圈图案17b和第四励磁线圈图案17d被设计成布线与检测线圈16重叠的部分流经逆向的电流。

图6示出旋转编码器8的检测框图。向励磁线圈17输入2MHz的高频正弦波。由此，能够减少励磁线圈17的匝数。第一检测线圈图案16a的端子与差动放大器31连接，从而将信号S1输入到差动放大器31。在差动放大器31中，对信号S1进行差分放大来得到信号S5。第二检测线圈图案16b的端子与差动放大器32连接，从而将信号S2输入到差动放大器32。第三检测线圈图案16c的端子与差动放大器33连接，从而将信号S3输入到差动放大器33。分别进行差分放大，从差动放大器32得到信号S6，从差动放大器33得到信号S7。

接着，通过包络线检波器41对从差动放大器31得到的高频信号S5的外侧包络线进行包络线检波，来得到信号S8。同样地，分别将从差动放大器32得到的高频信号S6和从差动放大器33得到的高频信号S7分别输入到包络线检波器42、包络线检波器43，从而得到信号S9和信号S10。包络线检波器42的高频信号S9相对于包络线检波器41的高频信号S8偏移90度相位。包络线检波器43的高频信号S10相对于包络线检波器41的高频信号S8偏移180度相位。这是因为：如图3所示，相对于第一检测线圈图案16a错开半个周期地配置第二检测线圈图案16b，再错开半个周期地配置第三检测线圈图案16c。

将包络线检波器41的输出波形S8和包络线检波器42的输出波形S9输入到差动放大器34，来对两者进行差分放大，从而得到信号S11。将信号S11输入到比较器51，来得到脉冲信号S13。将包络线检波器42的输出波形S9和包络线检波器43的输出波形S10输入到差动放大器35，来对两者进行差分放大，从而得到信号S12。将信号S12输入到比较器52，来得到脉冲信号S14。能够使用脉冲信号S13和脉冲信号S14算出转子10相对于定子9的旋转角度。

图7示出将波形汇总为一个图表的图。信号S8表示Sinθ的波形，信号S9表示Sin(θ+90)的波形，信号S10表示Sin(θ+180)的波形。通过差动放大器34采用信号S9与信号S8之差所得到的信号S11为Sin(θ+90)-Sinθ，能够得到相位偏移225度的波形。另一方面，通过差动放大器35采用信号S10与信号S9之差所得到的信号S12为Sin(θ+180)-Sin(θ+90)，能够得到相位偏移135度的波形。

图8a示出转子10与定子9之间的位置关系。图8b示出图8a中的输出波形S。图9a示出转子10与定子9之间的位置关系。图9b示出图9a中的输出波形S。图10a示出转子10与定子9之间的位置关系。图10b示出10a中的输出波形S。图11a示出转子10与定子9之间的位置关系。图11b示出图11a中的输出波形S。图12示出有关励磁线圈和检测线圈的等价电路。在图8～图11中，转子10角度变化，转子图案13移动。伴随于此，通过检测线圈16得到的输出波形S的状态变化。为了说明，对转子图案13的磁性体部11和非磁性体部12附加有表示位置的符号a～h。与图12对应地说明检测线圈16与励磁线圈17之间的对应关系。

如图12所示，等价电路100是为了表示第一检测线圈图案16a与第一励磁线圈图案17a、第二励磁线圈图案17b重叠时产生的电流而构成的电路。第一励磁线圈右边17ar与第一检测线圈16al相对而形成第一耦合部C1。第二励磁线圈左边17bl与第一检测线圈16ar相对而形成第二耦合部C2。电路短边16al与连接部17ab相对而形成第三耦合部C3。因而，在向励磁线圈17输入了交流信号时，在第一检测线圈图案16a中，第一耦合部C1和第二耦合部C2连接成产生方向相反的电动势，第一耦合部C1和第三耦合部C3连接成产生方向相同的电动势。也就是说，当设第一耦合部C1中的电动势为电动势V1、第二耦合部C2中的电动势为电动势V2、第三耦合部C3中的电动势为电动势V3时，第一检测线圈图案16a的输出V4为(电动势V1)-(电动势V2)+(电动势V3)。

具体地说，首先，在图8a的状态下，第一励磁线圈右边17ar与磁性体部11c重叠。当在该状态下向励磁线圈17输入高频正弦波信号时产生磁通。在第一励磁线圈右边17ar产生的磁通通过磁性体部11c。由于所通过的磁通的变化而在第一检测线圈左边16al产生大的电动势。第二励磁线圈左边17bl与非磁性体部12c重叠。由此，在第二励磁线圈左边17bl产生的磁通通过非磁性体部12c。在非磁性体部12c中产生抵消该磁通的变化的方向的涡电流，因此在检测线圈16的第一检测线圈右边16ar产生的电动势减小。当用图12所示的等价电路100进行考虑时，在由第一励磁线圈右边17ar和第一检测线圈左边16al构成的第一耦合部C1产生的电动势V1因通过磁性体部11c而变大，在由第二励磁线圈左边17bl和第一检测线圈右边16ar构成的第二耦合部C2产生的电动势V2因通过非磁性体部12c而变小。由此，在等价电路100中，产生用电动势V1与电动势V2的差表示的电动势，振幅Am1为最大。在此，施加第三耦合部C3的电动势V3，得到图8b所示那样的从基准电压偏移了偏移幅度Of的波形Sa。此外，将电路短边16al和连接部17ab配置成不直接重叠。

接着，在图9a的状态下，转子图案13通过旋转来进行移动，第一励磁线圈右边17ar位于磁性体部11c与非磁性体部12b之间的边界部。第二励磁线圈左边17bl位于磁性体部11c与非磁性体部12c之间的边界部。当用图12所示的等价电路100进行考虑时，在第一耦合部C1产生的电动势V1和在第二耦合部C2产生的电动势V2因与非磁性体部12b、磁性体部11c以及非磁性体部12c重叠的部分的关系而相等。由此，用电动势V1与电动势V2之差表示的电动势为零，但对等价电路100施加电动势V3，因此，得到图9b所示那样的从基准电压偏移了偏移幅度Of的振幅Am2的波形Sb。振幅Am2比振幅Am1小。

接着，在图10a的状态下，转子图案13进一步通过旋转来进行移动，第一励磁线圈右边17ar与非磁性体部12b重叠。另一方面，第二励磁线圈左边17bl与磁性体部11c重叠。当用图12所示的等价电路100进行考虑时，在第一耦合部C1产生的电动势V1与非磁性体部12b重叠而变小，在第二耦合部C2产生的电动势V2与磁性体部11c重叠而变大。由此，在等价电路100中，用电动势V1与电动势V2之差表示的电动势为负，但施加电动势V3，因此得到图10b所示那样的从基准电压偏移了偏移幅度Of的振幅Am3的波形Sc。振幅Am3为最小。此时，对第三耦合部C3的耦合的大小进行调整，使得输出V4不为负。具体地说，利用电路短边16al与连接部17ab之间的距离、各自的长度来进行调整。

接着，在图11a的状态下，转子图案13进一步通过旋转来进行移动，第一励磁线圈右边17ar位于磁性体部11b与非磁性体部12b之间的边界部。另一方面，第二励磁线圈左边17bl位于磁性体部11c与非磁性体部12b之间的边界部。当用图12所示的等价电路100进行考虑时，在第一耦合部C1产生的电动势V1和在第二耦合部C2产生的电动势V2因与非磁性体部12b、磁性体部11c以及非磁性体部12c重叠的部分的关系而相等。由此，在等价电路100中，用电动势V1与电动势V2之差表示的电动势为零，但施加电动势V3，因此得到图11b所示那样的从基准电压偏移了偏移幅度Of的振幅Am2的波形Sb。

此外，说明了第一检测线圈图案16a，但对于第二检测线圈图案16b和第三检测线圈图案16c，也同样由于对应的第二励磁线圈图案17b、第三励磁线圈图案17c和第四励磁线圈图案17d与磁性体部11和非磁性体部12之间的关系，能够得到输出波形。但是，第一检测线圈图案16a成为图7所示的输出波形S8与输出波形S9及输出波形S10之间的关系所示那样。这是由于与磁性体部11的间距相比以2.5倍的间距配置与第一检测线圈图案16a之间的距离。此外，第二检测线圈图案16b的电路短边16bl与连接部17bc之间、第三检测线圈图案16c的电路短边16cl与连接部17cd之间产生作用，与第一检测线圈图案16a同样地，第二检测线圈图案16b和第三检测线圈图案16c也能够得到偏移的效果。

如上所述，通过转子图案13的移动，如输出波形S8、输出波形S9以及输出波形S10那样得到通过检测线圈16检测出的电动势的波形，如图6的框图说明的那样，得到脉冲信号S13作为A信号，得到脉冲信号S14作为B信号。这些信号如上述那样，成为相位偏移225度的信号和相位偏移135度的信号。能够使用这些信号通过定子9检测出转子10的位置。

第一实施方式的位置传感器具有上述说明的结构，因此起到以下说明的作用和效果。

首先，能将能够提供作为可增大振幅比的位置传感器的旋转编码器8这一点列举为效果。本实施方式的旋转编码器8的结构为，具备：定子9，其具有形成为平面状的励磁线圈17和检测线圈16；以及转子10，其与定子9相对置，在移动方向上周期性地交替配置有磁性体部11和非磁性体部12，其中，将检测线圈16的第一检测线圈图案16a配置成在转子10的移动方向上夹在励磁线圈17的第一励磁线圈图案17a和与其邻接形成的第二励磁线圈图案17b之间。而且，将第二励磁线圈图案17b卷绕成流经与流经第一励磁线圈图案17a的电流相反的方向的励磁用电流。

其结果是，能够提高旋转编码器8的检测精度。这是由于以下所示的理由。也就是说，设置成第一检测线圈图案16a在转子10的旋转方向上夹在第一励磁线圈图案17a与第二励磁线圈图案17b之间。另外，同样地，设置成第二检测线圈图案16b夹在第二励磁线圈图案17b与第三励磁线圈图案17c之间，第三检测线圈图案16c夹在第三励磁线圈图案17c与第四励磁线圈图案17d之间。

而且，关于第一励磁线圈图案17a与第二励磁线圈图案17b之间、第二励磁线圈图案17b与第三励磁线圈图案17c之间、第三励磁线圈图案17c与第四励磁线圈图案17d之间，分别为如图3所示那样使相邻的线圈图案反向地卷绕。因此，当对励磁线圈17进行励磁时，由于转子10的运动而通过磁性体部11的磁通密度连续地变化，例如在第一检测线圈图案16a中，第一励磁线圈图案17a产生的磁通和第二励磁线圈图案17b产生的磁通的磁通方向为反向。

因此，当通过磁性体部11的磁通中第一励磁线圈图案17a的影响是支配性的情况以及第二励磁线圈图案17b的影响是支配性的情况下，在第一检测线圈图案16a的电路内产生的电动势的差变大，如图8的波形Sa所示那样，能够采用大的振幅比。

另外，能将能够提高旋转编码器8的S/N比这一点列举为效果。其将第一励磁线圈图案17a和第二励磁线圈图案17b各自具有的相向侧的布线配置在隔着绝缘层与第一检测线圈图案16a所具有的布线的一部分重叠的位置。因此，能够使检测线圈16与励磁线圈17之间的距离最短。电场的强度以布线为中心、与距离成反比地减弱，因此，当励磁线圈17与检测线圈16之间的距离大时，条件变得恶化，但通过使检测线圈16与励磁线圈17之间的距离变近来使由检测线圈16检测出的电流的输出变大，其结果是，能够提高位置传感器的S/N比。

另外，能将能够通过偏移效果来简化电路结构这一点列举为效果。还具有：第一耦合部C1～第三耦合部C3，其成为用于将向励磁线圈17施加的励磁信号分量与通过检测线圈16检测出的检测信号相加的耦合部分；以及包络线检波器41～包络线检波器43，其与检测线圈16相连接，其中，使用来自检测线圈16的检测信号通过包络线检波电路而得到的包络信号，来检测角度。第一励磁线圈图案17a和第二励磁线圈图案17b通过连接部17ab连接，第二励磁线圈图案17b和第三励磁线圈图案17c通过连接部17bc连接，第三励磁线圈图案17c和第四励磁线圈图案17d通过连接部17cd连接。关于与之对应的第一检测线圈图案16a～第三检测线圈图案16c，各自的线圈图案所具有的短边分别与连接部17ab～连接部17cd重叠。

因此，与以下情况有关：向励磁线圈17供给电力，由此还由于通过连接部17ab～连接部17cd的电力产生磁通，在磁性体部11提高了磁通密度，在检测线圈16得到电动势，使输出波形S偏移。由于用图12的等价电路100说明的电动势V3，对电动势V1与电动势V2之差的电力加上电动势V3，来使其偏移而得到输出V4。其结果是，能够得到图8b～图11b所示那样的波形Sa～波形Sc那样的波形。波形Sc是由检测线圈16检测出的输出波形S的振幅最低的状态。该波形Sc表示与波形Sa相同的周期的波形，但当没有偏移的效果时，波形会反转。

然而，通过偏移效果，波形Sa和波形Sc成为相同周期的波形，因此不需要校正电路就能够对波形进行比较而取得脉冲信号S13、脉冲信号S14的信号。由此，能够降低旋转编码器8的成本。

另外，能将能够通过设置背磁轭15来提高位置传感器的检测精度这一点列举为效果。励磁线圈17、检测线圈16以及背磁轭15被PI膜30隔开，如图4所示那样层叠地形成。PI膜30还兼具将用磁性材料形成的背磁轭15保持在挠性印刷基板23上的功能。由励磁线圈17产生的磁通通过磁性体部11等磁性材料，由此能够得到提高磁通密度的效果。其结果是，能够提高旋转编码器8的检测精度。

另外，通过用PI膜30压住背磁轭15，能够防止剥落，因此能够减少混入到用于背磁轭15的磁性材料中的粘结剂的量。粘结剂具有将磁性材料不剥落地保持在挠性印刷基板23上的功能，但同时也成为降低磁性材料的密度的原因。因而，通过使用PI膜30来保持背磁轭15，能够减少在背磁轭15中使用的粘结剂的量。如图4和图5所示，背磁轭15为夹在两个PI膜30之间的状态。因此，能够使用PI膜30保持背磁轭15，还能够根据需要加厚背磁轭15的厚度。其结果是，能够进一步提高背磁轭15提高励磁线圈17所产生的磁通密度的效果，使得提高旋转编码器8的检测精度。

接着，说明本发明的第二实施方式。第二实施方式具有与第一实施方式大致相同的结构，但位置传感器的电路结构有些不同。以后，说明不同的点。

图13示出第二实施方式的旋转编码器8的检测框图。图14示出调整电路的概念图。以向输出波形S8注入DC分量为目的设置调整电路61，通过向输出波形S8注入DC分量，输出波形S8的位置偏移。如图13所示，调整电路61设置在包络线检波器41的后级，如图14所示，将12V的DC分量与电路连接。由此，从输出波形S8得到偏移波形S21。同样地，调整电路62加在包络线检波器42的后级，使输出波形S9偏移而得到偏移波形S22。另外，调整电路63加在包络线检波器43的后级，使输出波形S10偏移而得到偏移波形S23。

第二实施方式的位置传感器具有上述说明的结构，因此起到以下说明的作用和效果。

在设置在旋转编码器8的电路中的包络线检波器41～包络线检波器43的后级，具备调整由于励磁信号分量的相加产生的信号的偏移量的调整电路。在旋转编码器8中具备多个检测线圈16的情况下，在检测线圈图案的制作精度方面也是有限度的，因此有时难以进行偏移量的微调。在这样的情况下，通过具备调整电路61、62、63能够容易地对应，其结果是，能够对提高位置传感器的检测精度起作用。

偏移波形S21和偏移波形S22通过差动放大器34相加，通过比较器51最终得到脉冲信号S13。偏移波形S22和偏移波形S23通过差动放大器35相加，通过比较器52最终得到脉冲信号S14。这样得到的脉冲信号S13和脉冲信号S14是用输出波形S8、输出波形S9、输出波形S10通过各自的调整电路61、62、63调整偏移水平而得到的。

通过对输出波形S8～输出波形S10独立地调整偏移水平，能够进行与第三耦合部C3的调整相独立的调整，能够对提高旋转编码器8的检测精度有贡献。为了对齐输出波形S8～输出波形S10的偏移位置，需要提高检测线圈16和励磁线圈17的描绘精度，但存在需要在超过可制造的精度的限度的部分进行对位的情况。能够使用调整电路61、62、63进行微调，以补充该描绘精度的问题。通过该微调能够对进一步提高旋转编码器8的检测精度有贡献。此外，在第二实施方式中，在包络线检波器41的后级设置调整电路61，在包络线检波器42的后级设置调整电路62，在包络线检波器43的后级设置调整电路63，但即使是以包络线检波器41～包络线检波器43中的任意一个为基准而省略调整电路61～调整电路63中的任意一个的结构，也能够得到同等的效果。

接着，说明本发明的第三实施方式。第三实施方式具有与第一实施方式大致相同的结构，但位置传感器的电路结构有些不同。以后，说明不同的点。

图15示出第三实施方式的旋转编码器8的检测框图。在第三实施方式中，使用调整电路71和调整电路72代替在第二实施方式中使用的调整电路61～调整电路63来使波形偏移。作为调整电路71，将基准电压V_REF输入到比较器51，作为调整电路72，将基准电压V_REF输入到比较器52。

第三实施方式的位置传感器具有上述说明的结构，因此起到以下说明的作用和效果。

输出波形S8和输出波形S9分别在偏离基准位置的状态下输入到差动放大器34，而得到信号S11的信号。因而，用Sinθ+偏移量Va来表示输出波形S8，用Sin(θ+90)+偏移量Vb来表示输出波形S9。此外，此处所述的偏移量Va和偏移量Vb是由制造检测线圈16和励磁线圈17时产生的精度误差造成的。而且，通过输入到差动放大器34，从而得到Sin(θ+90)-Sinθ+Vb-Va这样的输出结果的信号S11。本来希望得到Sin(θ+90)-Sinθ这样的信号，因此能够通过将与Vb-Va同值的电压作为基准电压输入到比较器51来理论上对基准电压V_REF校正偏移的偏差。在比较器52中也进行同样的处理，由此，其结果是，能够在误差小的状况下得到脉冲信号S13和脉冲信号S14，能够提高旋转编码器8的检测精度。

接着，参照附图说明本发明的第四实施方式。第四实施方式具有与第一实施方式类似的结构，但位置传感器的电路结构有些不同。以后，说明不同的点。

如问题所示那样，当追求小型化和成本降低时，能够考虑采用如专利文献2所示的使用高频信号的方式，减少线圈图案的匝数。然而，如果减少线圈图案的匝数，则有时线圈线的长度的不同等对检测信号造成很大影响，影响检测精度。在专利文献1～专利文献3中，并没有涉及这些问题。还能够考虑安装对检测信号进行校正的校正电路等方法，但如果增加多余的电路则妨碍成本的降低，另外，考虑到安装对每个线圈图案进行调整的校正电路也会使空间上的限制变大，不能说是优选的方法。因此，第四实施方式所涉及的本发明为了解决这样的问题，其目的在于提供一种通过简单的方法对由检测线圈得到的输出波形施加偏移效果、廉价的位置传感器。

图16示出检测线圈120的平面图。图17示出励磁线圈130的平面图。检测线圈120和励磁线圈130由用导电性高的材料形成的线圈图案构成。各个线圈图案漩涡状地形成有少于三周的导线部分。第四实施方式的线圈图案通过丝网印刷、喷涂印刷等方法来描绘形成，但通过其它方法来形成也无妨。

检测线圈120以并排的方式形成有多个线圈图案，分别称为第一检测线圈图案120A、第二检测线圈图案120B、第三检测线圈图案120C、第四检测线圈图案120D。第一检测线圈图案120A经由第一连接线121A与第一输出端子122A连接。第二检测线圈图案120B以与第一检测线圈图案120A相邻且隔开规定的间隔的方式配置，经由第二连接线121B与第二输出端子122B连接。第三检测线圈图案120C以与第二检测线圈图案120B相邻且隔开规定的间隔的方式配置，经由第三连接线121C与第三输出端子122C连接。第四检测线圈图案120D以与第三检测线圈图案120C相邻且隔开作为规定的间隔的检测线圈间隔X1的方式配置，经由第四连接线121D与第四输出端子122D连接。

励磁线圈130以排列的方式具备第一励磁线圈图案130A、第二励磁线圈图案130B、第三励磁线圈图案130C、第四励磁线圈图案130D以及第五励磁线圈图案130E。相邻地配置的第一励磁线圈图案130A与第二励磁线圈图案130B、第二励磁线圈图案130B与第三励磁线圈图案130C、第三励磁线圈图案130C与第四励磁线圈图案130D、第四励磁线圈图案130D与第五励磁线圈图案130E分别被布线为流经不同方向的电流，隔开作为规定的间隔的励磁线圈间隔X2地配置。

在图18中，以平面图示出检测线圈120和励磁线圈130重叠的情况。在图19中，以平面图示出检测线圈120与转子图案13的对应关系。上述那样的结构的检测线圈120和励磁线圈130如图18所示那样形成在挠性印刷基板23上。当检测线圈120和励磁线圈130重叠时，转子旋转方向A上的各个线圈图案的中心的线重叠。这是因为将检测线圈间隔X1和励磁线圈间隔X2设定为相等。

而且，通过使检测线圈120和励磁线圈130重叠，来在与第一检测线圈图案120A连接的第一连接线121A与第一励磁线圈图案130A的短边并行的部分设置有第一耦合部140A。另外，在与第二检测线圈图案120B连接的第二连接线121B与第二励磁线圈图案130B的短边并行的部分设置有第二耦合部140B。另外，在与第三检测线圈图案120C连接的第三连接线121C与第三励磁线圈图案130C的短边并行的部分设置有第三耦合部140C。另外，在与第四检测线圈图案120D连接的第四连接线121D与第四励磁线圈图案130D的短边并行的部分设置有第四耦合部140D。

检测线圈120采用四信号检测方式。因此，如图19所示，第一检测线圈图案120A作为A+线圈设定为相位偏移0°。第二检测线圈图案120B作为B+线圈设定为相位偏移90°。第三检测线圈图案120C作为A-线圈设定为相位偏移180°。第四检测线圈图案120D作为B-线圈设定为相位偏移270°。由于磁性体部11和非磁性体部12的宽度为360°的电角度X3，因此相对于电角度X3，第二检测线圈图案120B的相位偏移90°，第三检测线圈图案120C的相位偏移180°，第四检测线圈图案120D的相位偏移270°。

图20示出旋转编码器8的检测框图。向励磁线圈130输入2MHz左右的高频正弦波。由此，能够减少励磁线圈130的匝数。第一检测线圈图案120A的端子与差动放大器151连接，将信号S51输入到差动放大器151。在差动放大器151中对信号S51进行差分放大，得到信号S55。第三检测线圈图案120C与差动放大器152连接，将信号S52输入到差动放大器152。第二检测线圈图案120B与差动放大器153连接，将信号S53输入到差动放大器153。第四检测线圈图案120D与差动放大器154连接，将信号S54输入到差动放大器154。

接着，通过包络线检波器161对从差动放大器151得到的高频信号S55的外侧包络线进行包络线检波，得到信号S59。同样地，从差动放大器152得到的高频信号S56、从差动放大器153得到的高频信号S57、从差动放大器154得到的高频信号S58分别输入到包络线检波器162、包络线检波器163以及包络线检波器164，得到信号S60、信号S61以及信号S62。相对于信号S59，信号S60的相位偏移180°，信号S61的相位偏移90°，信号S62的相位偏移270°。这是因为如图19所示那样配置有第一检测线圈图案120A～第四检测线圈图案120D。

将包络线检波器161的输出波形S59、包络线检波器162的输出波形S60输入到差动放大器155，对两者进行差分放大，得到信号S63。将信号S63输入到比较器165，得到脉冲信号S65。将包络线检波器163的输出波形S61和包络线检波器164的输出波形S62输入到差动放大器156，对两者进行差分放大，得到信号S64。将信号S14输入到比较器166，得到脉冲信号S66。使用脉冲信号S65和脉冲信号S66，能够计算出转子10相对于定子9的旋转角度。

第四实施方式的作为位置传感器的旋转编码器8具有上述结构，因此起到以下说明的作用和效果。

首先，能够得到用简单的电路结构对电流波形赋予偏移效果这样的效果。如下这样实现它，即旋转编码器8具备：定子9，其层叠地配置有平面状的励磁线圈130和检测线圈120；以及转子10，其与定子9相对置，相对面侧的磁特性在移动方向上移动，其中，励磁线圈130包括卷绕形成为流经相互相反方向的励磁用电流的第一励磁线圈图案130A和第二励磁线圈图案130B，检测线圈120包括配置成在转子10的移动方向上夹在第一励磁线圈图案130A与第二励磁线圈图案130B之间的第一检测线圈图案120A，伴随着转子10的移动，第一检测线圈图案120A的输出根据第一检测线圈图案120A与第一励磁线圈图案130A及第二励磁线圈图案130B之间的耦合的变化而变动，设置有第一连接线121A与第一励磁线圈图案130A并行的第一耦合部140A，该第一连接线121A将第一检测线圈图案120A与第一输出端子122A相连接。

图21示出与励磁线圈130和检测线圈120有关的等价电路图。图21表示等价电路200，该等价电路200构成为第一检测线圈图案120A与第一励磁线圈图案130A和第二励磁线圈图案130B重叠，表示由于磁性体部11和非磁性体部12的影响而在第一检测线圈图案120A的内部产生的电流。第一励磁线圈右边130Ar与第一检测线圈左边120A1相对而形成左边耦合部C11。第二励磁线圈左边130Bl与第一检测线圈右边120Ar相对而形成右边耦合部C12。第一连接线121A与第一励磁线圈短边130As相对而形成第一耦合部140A。

因而，在向励磁线圈130输入交流信号时，在第一检测线圈图案120A中，将左边耦合部C11和右边耦合部C12连接成产生反向的电动势，将左边耦合部C11和第一耦合部140A连接成产生同向的电动势。也就是说，如果设左边耦合部C11中的电动势为电动势V1，设右边耦合部C12中的电动势为电动势V2，设第一耦合部140A中的电动势为电动势V3，则第一检测线圈图案120A的输出V4与用(电动势V1)-(电动势V2)+(电动势V3)这样的公式表示的结果相等。也就是说，成为所得到的输出V4偏移第一耦合部140A的电动势V3的量的结果。

能够通过改变第一连接线121A的长度来调整该电动势V3，如图16所示那样，第一连接线121A的长度比较容易调整。由此，第四实施方式的旋转编码器8容易调整第一检测线圈图案120A的偏移的量。可以说第二检测线圈图案120B～第四检测线圈图案120D也同样。因此，能够廉价地产生偏移效果，能够对旋转编码器8的成本降低产生贡献。

另外，能够将第一连接线121A～第四连接线121D分别设定为任意的长度，因此，能够与第一检测线圈图案120A～第四检测线圈图案120D各自的线圈图案对应地进行设定。由此，能够调整通过第一耦合部140A～第四耦合部140D得到的输出振幅的偏差。通过变更第一连接线121A～第四连接线121D的长度来实现它，因此，与组装校正电路等情况相比，能够对旋转编码器8的成本降低产生贡献。

另外，第一检测线圈图案120A与第二检测线圈图案120B之间距离检测线圈间隔X1地形成，第一励磁线圈图案130A、第二励磁线圈图案130B以及第三励磁线圈图案130C也是分别距离励磁线圈间隔X2地形成，将检测线圈间隔X1和励磁线圈间隔X2设定为相同距离。其结果是，如图18所示，检测线圈120和励磁线圈130被配置为交替地重叠。

这时，相邻的第一励磁线圈图案130A与第二励磁线圈图案130B流经相反方向的电流，相邻的第二励磁线圈图案130B与第三励磁线圈图案130C流经相反方向的电流。而且，第一励磁线圈图案130A的右长边与第一检测线圈图案120A的左长边耦合，第二励磁线圈图案130B的左长边与第一检测线圈图案120A的右长边耦合。另外，第二励磁线圈图案130B的右长边与第二检测线圈图案120B的左长边耦合，第三励磁线圈图案130C的右长边与第二检测线圈图案120B的右长边耦合。也就是说，检测线圈120和励磁线圈130的横宽度变窄成在第二励磁线圈图案130B的右长边和左长边使第一检测线圈图案120A和第二检测线圈图案120B分别产生电动势即可。其结果是，能够对旋转编码器8的小型化产生贡献。

接着，说明本发明的第五实施方式。第五实施方式具有与第四实施方式的旋转编码器8大致相同的结构，但在除了检测线圈120和励磁线圈130以外还设置有Z相励磁线圈、Z相检测线圈以及Z相检测用区域这一点上不同。由此，能够解决与第四实施方式同样的问题。

图22示出第五实施方式的Z相检测结构的示意图。图22的(a)示出Z相检测线圈的平面图。图22的(b)示出Z相励磁线圈的平面图。图22的(c)示出转子图案的平面图。Z相检测线圈Z120具有与检测线圈120相同的结构，以少于三周的匝数来形成。Z相励磁线圈Z130具备Z相第一励磁线圈图案Z130A和Z相第二励磁线圈图案Z130B，构成为Z相第一励磁线圈图案Z130A和Z相第二励磁线圈图案Z130B流经相反方向的电流。

在转子图案13中形成磁性体部11和非磁性体部12这一点与第四实施方式相同。但是，在交替地配置磁性体部11和非磁性体部12的列的相邻处具备Z相检测用区域115和Z相预备检测用区域116。以被Z相预备检测用区域116夹在中间的方式具备Z相检测用区域115，如图22的(c)所示，与Z相检测用区域115相比，Z相预备检测用区域116的宽度在与转子旋转方向A垂直的方向上形成得窄。Z相检测线圈Z120和Z相励磁线圈Z130以与该Z相检测用区域115和Z相预备检测用区域116相对的方式配置在挠性印刷基板23上。

第五实施方式的旋转编码器8具有上述结构，因此起到以下说明的作用和效果。

图23示出第五实施方式的来自Z相检测线圈的输出波形的图表。图24示出为了比较而准备的来自Z相检测线圈的输出波形的图表。在第五实施方式的旋转编码器8中，首先Z相励磁线圈Z130通过Z相预备检测用区域116，由此通过Z相预备检测用区域116增强以Z相励磁线圈Z130的线圈图案为中心而产生的磁通，在Z相检测线圈Z120的内部产生电动势。但是，由于Z相预备检测用区域116的面积小，因此表示伪图案输出的上升沿的第一峰值D11如图23所示那样不高。

然后，通过形成在Z相预备检测用区域116和Z相检测用区域115之间的非磁性体部12，检测表示伪图案输出D1的下降沿的第二峰值D12，然后，由于Z相预备检测用区域116的影响，通过Z相检测线圈Z120检测出触发信号T1的触发第一峰值T11和触发第二峰值T12。然后，检测出Z相预备检测用区域116，因此，通过Z相检测线圈Z120检测出伪图案输出D2的第三峰值D21和第四峰值D22。

另一方面，在为了比较而准备的图24的情况下，只具备Z相检测用区域115而不具备Z相预备检测用区域116，因此，作为触发信号T2的触发第一峰值T21和触发第二峰值T22如图24所示那样平缓地上升。可知在上升部分b中，峰值在初始阶段时缓慢地上升。因此，在为了比较而准备的图24的情况下，存在触发检测的定时容易偏离这样的问题。然而，在Z相检测用区域115的两边设置Z相预备检测用区域116，由此如图23所示，触发信号T1急陡地上升，因此Z相检测的定时难以偏离。

因而，通过在旋转编码器8中如第五实施方式所示那样采用在Z相检测用区域115的两边设置Z相预备检测用区域116的结构，来提高通过Z相检测线圈Z120得到的触发信号T1的检测精度。触发信号T1被用于校正从检测线圈120检测的输出波形的定时，因此其结果是能够对提高旋转编码器8的精度起作用。

以上基于实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内，当然能够适当地变更来进行应用。例如，将上述材质替代为具有为了达到发明目的所需的功能的其它材质也无妨。

以上基于实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内，当然能够适当地变更来进行应用。例如在本发明中，通过三个检测线圈16、四个励磁线圈17之类的结构来构成定子9，但并不限于此。另外，检测线圈16、励磁线圈17的制造方法除了在印刷基板上形成的情况以外，用通过喷涂而描绘形成的方法等其它制造方法来形成也无妨。另外，将示例的材料替换为起到其功能的其它材料也无妨。

另外，关于背磁轭15，也可以在嵌入定子主体26中的状态下形成。另外，也可以是在挠性印刷基板23上将检测线圈16和励磁线圈17形成为两层的方式。另外，对于检测线圈120和励磁线圈130之类的线圈图案的形成方法，应用作为形成印刷基板的方法而公知的技术也无妨。

Claims

1.一种位置传感器，具有：

定子，其具有形成为平面状的励磁线圈和检测线圈；以及

动子，其与上述定子相对置，在移动方向上周期性地配置有磁特性不同的区域，

该位置传感器的特征在于，

上述检测线圈的检测线圈图案配置成在上述动子的移动方向上夹在上述励磁线圈的第一励磁线圈图案与第二励磁线圈图案之间，其中，该第二励磁线圈图案与该第一励磁线圈图案邻接形成，

上述第二励磁线圈图案卷绕成流经与流经上述第一励磁线圈图案的电流相反的方向的励磁用电流。

2.根据权利要求1所述的位置传感器，其特征在于，

上述第一励磁线圈图案和上述第二励磁线圈图案各自具有的相向侧的布线配置在隔着绝缘层与上述检测线圈图案所具有的布线的一部分重叠的位置。

3.根据权利要求1或2所述的位置传感器，其特征在于，还具有：

耦合部分，其用于将施加于上述励磁线圈的励磁信号分量与通过上述检测线圈检测出的检测信号相加；以及

包络线检波电路，其与上述检测线圈相连接，

其中，使用包络信号检测角度，该包络信号是来自上述检测线圈的检测信号通过上述包络线检波电路所得到的信号。

4.根据权利要求3所述的位置传感器，其特征在于，

在上述包络线检波电路的后级还具有调整电路，该调整电路对通过上述励磁信号分量的加法运算产生的信号的偏移量进行调整。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的位置传感器，其特征在于，

上述励磁线圈和上述检测线圈形成在挠性印刷基板上，

上述励磁线圈和上述检测线圈的背面形成有磁性材料层，

上述磁性材料层被树脂薄膜覆盖。

6.一种位置传感器，具有：

定子，其层叠地配置有平面状的励磁线圈和检测线圈；以及

动子，其与上述定子相对置，相对面侧的磁特性在移动方向上变动，

其中，上述励磁线圈包括卷绕形成为流经相互相反方向的励磁用电流的第一励磁线圈图案和第二励磁线圈图案，

上述检测线圈包括第一检测线圈图案，该第一检测线圈图案配置成在上述动子的移动方向上夹在上述第一励磁线圈图案与上述第二励磁线圈图案之间，

上述第一检测线圈图案的输出根据随着上述动子的移动而发生的上述第一检测线圈图案与上述第一励磁线圈图案及上述第二励磁线圈图案之间的耦合的变化来进行变动，

该位置传感器的特征在于，

上述位置传感器设置有第一连接线与上述第一励磁线圈图案并行的第一耦合部分，该第一连接线将上述第一检测线圈图案与第一输出端子相连接。

7.根据权利要求6所述的位置传感器，其特征在于，

上述励磁线圈还包括第三励磁线圈图案，该第三励磁线圈图案卷绕形成为流经与流经上述第二励磁线圈图案的电流相反的方向的励磁用电流，

上述检测线圈还包括第二检测线圈图案，该第二检测线圈图案配置成在上述动子的移动方向上夹在上述第二励磁线圈图案与上述第三励磁线圈图案之间，

上述第二检测线圈图案的输出根据随着上述动子的移动而发生的上述第二检测线圈图案与上述第二励磁线圈图案及上述第三励磁线圈图案之间的耦合的变化来进行变动，

上述位置传感器还设置有第二连接线与上述第二励磁线圈图案并行的第二耦合部分，该第二连接线将上述第二检测线圈图案与第二输出端子相连接。

8.根据权利要求7所述的位置传感器，其特征在于，

上述第一耦合部分中的上述第一连接线与上述第一励磁线圈图案之间的耦合量与上述第二耦合部分中的上述第二连接线与上述第二励磁线圈图案之间的耦合量不同。

9.根据权利要求6所述的位置传感器，其特征在于，

还具有Z相第一励磁线圈图案和Z相第二励磁线圈图案作为Z相励磁线圈，

还具有Z相检测线圈图案作为Z相检测线圈，

上述动子在非磁性金属制的动子基体上的、与上述Z相检测线圈相对的面，具备Z相检测用的磁导率不同的Z相检测用区域和Z相预备检测用的磁导率不同的Z相预备检测用区域，

上述Z相预备检测用区域设置为在上述动子的移动方向上将上述Z相检测用区域夹在中间。