CN105452884A - 具有到多个谐振传感器的单通道接口的电感式位置感测 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种电感式感测系统(10)，其包含通过单通道接口(31)介接到IDC(30)的多个谐振传感器(20)。IDC(30)建立并有谐振传感器(20)作为回路滤波器的IDC控制回路。所述IDC控制回路将谐振传感器(20)驱动到系统谐振状态，其中每一谐振传感器被驱动到谐振频率状态。每一谐振传感器是针对区分其与其它谐振传感器的标称谐振频率状态而配置。IDC(30)感测表示目标感测状况的系统谐振状态的变化，且通过驱动目标感测系统谐振状态作出响应。IDC(30)将起因于目标感测状况的IDC回路控制信号转换为传感器数据，所述传感器数据将所述对应的目标感测谐振频率状态表示为相对于目标感测谐振传感器的目标位置的指示。所述传感器数据可被提供到数据处理器(50)以进行接近度/范围处理。

Description

具有到多个谐振传感器的单通道接口的电感式位置感测
技术领域
此涉及例如测量或检测位置、接近度或物理状态或状况中的电感式感测。
背景技术
电感式谐振感测是基于包含谐振器的谐振传感器。谐振器经驱动以在稳定状态振荡下操作，从而投射磁通量能量用于感测导电目标。应用包含相对于导电目标的接近度或位置感测。
谐振传感器包含谐振器，例如LC储能电路，其通过谐振器频率及谐振器振荡振幅(谐振状态)表征。谐振器是针对标称谐振频率状态(不存在目标)而配置，其通过谐振频率及谐振振幅下的稳定状态振荡表征。对于标称谐振频率状态，谐振器是以足够大的激发驱动以克服固有的电路损耗，例如线圈电阻及有耗电介质，其可被特征化为谐振阻抗(谐振时的阻抗)。
对于电感式感测，从电感式感测线圈中投射的磁通量能量在谐振传感器的感测范围/区域内的导电目标中引发涡电流。涡电流损耗有效地改变谐振器阻抗，从而导致谐振状态变化，例如通过谐振器振荡振幅及频率中的变化而表现出来。此谐振状态中的变化转化为谐振频率状态相对于标称谐振频率状态的变化，其对应于谐振阻抗的变化。
发明内容
在所描述的实例中，一种电感式感测系统包含通过单通道接口介接到电感-数字转换器(IDC)的多个谐振传感器。IDC建立并有谐振传感器作为回路滤波器的IDC控制回路。所述IDC控制回路将谐振传感器驱动到系统谐振状态，其中每一谐振传感器被驱动到谐振频率状态。每一谐振传感器是针对区分其与其它谐振传感器的标称谐振频率状态而配置。IDC感测表示目标感测状况的系统谐振状态的变化，且通过驱动目标感测系统谐振状态作出响应。IDC将起因于目标感测状况的IDC回路(谐振)控制信号转换为传感器数据，所述传感器数据将所述对应的目标感测谐振频率状态表示为相对于目标感测谐振传感器的目标位置(接近度或范围)的指示。所述传感器数据可被提供到数据处理器以进行接近度/范围处理。
附图说明
图1A是具有适用于感测相应的导电目标的位置(接近度或范围)的多个谐振传感器的电感式位置感测系统的实例功能图。
图1B是包含LC谐振器及相关联的谐振阻抗RS的谐振传感器的实例实施例的示意图。
图2是对应于标称系统谐振频率状态的实例标称谐振频率波形(相位及频率)的图1A的多传感器配置的图表。
图3是具有到多个谐振传感器的单通道接口的IDC单元的实例实施例的图。
具体实施方式
简单地说，包含单通道接口的电感-数字转换(IDC)单元可在具有以串联回路拓扑配置、通过单通道接口介接到IDC单元的多个谐振传感器的电感式位置感测系统中操作。每一谐振传感器经调适以将目标位置感测为感测范围内的相应的导电目标相对于所述谐振传感器的位置。每一谐振传感器包含谐振器，其针对谐振频率状态(稳定状态的振荡振幅及谐振器频率)及感测范围而配置。每一谐振传感器经配置而在以下状态下操作：(a)标称谐振频率状态，其中所述谐振传感器的所述目标是在其感测范围之外，且其中所述谐振器经配置以使得所述标称谐振频率状态相对于任何其它谐振传感器的标称谐振频率状态是唯一的；及(b)对应于目标感测状况中的目标感测谐振传感器的目标感测谐振频率状态，其中其相应的目标是在其感测范围内的目标位置处，且其中所述谐振器经配置以使得所述目标感测谐振频率状态不与相应的目标感测状况中的任何其它谐振传感器的任何目标感测谐振频率状态重叠。
具有到串联回路中的多个谐振传感器的单通道接口的IDC单元包含：(a)谐振控制电路，其经配置以控制响应于谐振控制信号的系统谐振状态，包含响应于目标感测谐振传感器处的目标感测状况的目标感测系统谐振状态；及(b)IDC回路控制电路，其经配置以产生所述谐振控制信号，包含对应于所述目标感测状况的所述目标感测系统谐振状态的目标感测谐振控制信号。所述谐振控制电路及所述IDC回路控制电路建立包含串联回路耦合的谐振传感器的每一相应的谐振器(作为回路滤波器)的IDC控制回路，且其可操作以驱动系统谐振状态，其中每一谐振传感器被驱动到谐振频率状态，包含其中每一谐振传感器被驱动到其标称谐振频率状态的标称系统谐振状态，且包含其中至少一个谐振传感器被驱动到与目标感测状况相关联的目标感测谐振频率状态的目标感测系统谐振状态。对于目标感测状况，所述谐振控制电路响应于所述目标感测谐振控制信号以将系统谐振状态驱动到所述目标感测系统谐振状态，其中所述目标感测谐振传感器在对应于所述目标感测状况的所述目标感测谐振频率状态下操作。所述IDC单元输出对应于所述目标感测谐振控制信号的传感器数据，使得所述输出传感器数据表示区别于另一谐振传感器的任何目标感测状况的所述相应的目标感测谐振传感器的所述目标感测状况，且因此表示所述相应的目标相对于此目标感测谐振传感器的目标位置。
图1A是包含多个谐振传感器20及电感-数字转换(IDC)单元30的电感式位置感测系统10的实例功能图。此实例示出了三个谐振传感器21、22、23。
IDC30包含IDC单通道接口31。IDC30及谐振传感器20是以串联回路(菊花链)拓扑配置。具体来说，IDC30通过IDC单通道接口31经由串联回路40串联回路耦合到谐振传感器20。谐振传感器20(21、22、23)经调适以感测相应的导电目标70(71、72、73)的位置(接近度或范围)。
IDC30建立并有谐振传感器20作为回路滤波器的IDC控制回路。IDC控制回路将谐振传感器20驱动到系统谐振状态，其中每一谐振传感器被驱动到谐振频率状态。每一谐振传感器是针对在串联回路40内对其进行区分的标称谐振频率状态而配置。IDC30感测表示目标感测状况(谐振传感器的相应目标在其感测范围内的位置处)的系统谐振状态的变化，且通过将谐振传感器驱动到对应的目标感测系统谐振状态(包含将目标感测谐振传感器驱动到其目标感测谐振频率状态)来作出响应。IDC30将对应于起因于目标感测状况的系统谐振状态变化的IDC回路(谐振)控制信号转换为传感器数据，所述传感器数据将对应的目标感测谐振频率状态表示为相对于目标感测谐振传感器的目标位置(接近度或范围)的指示。传感器数据可被提供到数据处理器50以进行接近度/范围处理。
由IDC30通过IDC信号通道接口31(经由串联回路40)驱动为系统的谐振传感器20是基于系统谐振状态来区分。谐振传感器20是针对相应的唯一、不重叠标称谐振频率状态(标称谐振振荡频率及谐振振荡振幅)而配置(且由其区分)。以所述方式，系统谐振状态及目标感测系统谐振状态有效地区分目标感测谐振传感器及其由IDC30通过IDC单通道接口31接收的目标响应(接近度或范围)。
还是参考图1B，每一实例谐振传感器20包含谐振器25，其经配置有电感器L及并联电容器C(储能电路)。LC谐振器可被配置为串联而非并联谐振器。电阻器RS表示对应于谐振器内的电路寄生损耗及(对于目标状况)目标的涡电流损耗的谐振阻抗(谐振时的有效阻抗)。
谐振器25可针对谐振频率状态及感测范围而配置。谐振频率状态是稳定状态的谐振器振荡振幅及谐振器频率。
谐振器25可经配置用于在设计指定的标称谐振频率状态(不存在目标)下操作。因此，在标称谐振频率状态下操作中，谐振传感器20是以足够大功率通过串联回路40(从IDC30通过IDC单通道接口31)驱动以通过平衡起因于电路寄生的标称谐振阻抗维持稳定状态谐振，其中不存在目标且因此没有涡电流损耗。谐振器25经配置以使得标称谐振频率状态相对于任何其它谐振传感器的标称谐振频率状态是唯一的。
谐振器25进一步经配置以使得目标感测谐振频率状态不与任何其它谐振传感器(谐振器)的任何目标感测谐振频率状态重叠，其中目标感测谐振频率状态对应于目标感测状况中的目标感测谐振传感器。当目标70在谐振传感器20的感测范围内的目标位置处时，出现目标感测状况。感测范围取决于谐振器配置、目标配置及用于IDC30的设计指定分辨率。
在图1A中，谐振传感器20各自针对标称谐振频率状态配置，所述标称谐振频率状态相对于其它谐振传感器的标称谐振频率状态是唯一的(不重叠)。串联回路40中的谐振传感器20是基于唯一的相应标称谐振频率状态而区分。实例实施方案是利用基于具有不同的电容值C(具有固定的电感值L)的相应谐振器配置而区分的LC谐振器配置谐振传感器20：谐振传感器21(LCoil+C)；谐振传感器22(LCoil+2C)；及谐振传感器23(LCoil+3C)。在其它实施例中，电感或电感与电容可用于区分谐振器频率。
图2提供图1A的多谐振传感器配置的实例标称谐振频率波形(相位及频率)。具体来说，谐振传感器21、22、23经配置以使得谐振频率随着谐振器电容(分别为电容C、2C、3C)的增加而降低。归因于相同的谐振电感器，谐振振幅也降低(进一步区分谐振频率状态)。电容值之间的关系是实现适用于所述应用的谐振频率分离的设计选项。
还是参考图1A，位置感测系统10(包含谐振传感器20及IDC30)通过系统谐振状态表征，所述系统谐振状态包含其中所有谐振传感器是在相应的标称谐振频率状态(图2)下的标称系统谐振状态。IDC单元30经配置以驱动系统谐振状态，其中每一谐振传感器被驱动到谐振频率状态。在没有谐振传感器在目标感测状况中的情况下，IDC30驱动标称系统谐振状态，其中每一谐振传感器20被驱动到其标称谐振频率状态。对于目标感测状况，IDC30驱动目标感测系统谐振状态，其中目标感测谐振传感器被驱动到与目标感测状况相关联的目标感测谐振频率状态。
IDC30建立IDC控制回路，其包含串联回路耦合的谐振传感器20的每一相应谐振器25作为回路滤波器。IDC控制回路基于谐振(回路)控制信号而提供谐振控制。IDC控制回路控制响应于谐振控制信号的系统谐振状态，包含响应于目标感测谐振传感器处的目标感测状况的目标感测系统谐振状态。IDC回路产生谐振控制信号，其包含对应于目标感测状况的目标感测系统谐振状态的目标感测谐振控制信号。IDC30响应于目标感测谐振控制信号以将系统谐振状态驱动到目标感测系统谐振状态，其中目标感测谐振传感器在对应于目标感测状况的目标感测谐振频率状态下操作。
IDC30输出对应于目标感测谐振控制信号的传感器数据，其表示目标发送状况。实际上，IDC30将目标感测系统谐振状态(如由目标感测谐振控制信号表示)转换为表示相应的目标感测谐振传感器的目标感测状况的传感器数据。此目标感测状况与另一谐振传感器的任何目标感测状况区分开来，且因此表示相应的目标相对于此目标感测谐振传感器的目标位置。
基于谐振频率状态的传感器区分是位置感测系统10的实施方案的重要设计考虑，因为传感器区分使得多个谐振传感器能够通过IDC单通道接口31介接到单个IDC30。用于位置感测系统10的实施方案的额外系统设计准则包含：(a)用于接近度或范围检测的系统配置；及(b)IDC分辨率。
位置感测系统10可针对接近度或范围感测而设计。对于接近度感测/检测，位置感测系统10经设计以感测相对于目标感测谐振传感器20的目标70的接近度，其中目标接近度是设计指定的接近距离。对于范围检测，位置感测系统10经设计以感测相对于目标感测谐振传感器20的目标位置，其中目标位置是设计指定的感测范围内(及设计指定的位置分辨率下)的位置。
目标接近度感测是基于对应于设计指定的接近度距离处的相应目标70的目标接近度感测谐振频率状态。此目标接近度谐振频率状态对于目标感测谐振传感器20是唯一的(基于谐振器设计)，使得IDC30能够捕捉/转换关于目标感测谐振传感器20进行区分的目标接近度谐振频率状态，且输出表示相对于目标感测谐振传感器的设计指定的接近度距离处的相应目标70的目标接近度/检测传感器数据。因此，对于目标感测谐振传感器20，对应于(在此目标感测谐振传感器的设计指定的接近度距离处的)相应目标70的目标接近度谐振频率状态可区别于其它谐振传感器20的任何目标接近度谐振频率状态。
目标范围感测是基于对应于相应目标70在设计指定的感测范围内(具有设计指定的位置分辨率)的位置的目标范围感测谐振频率状态。每一目标位置/范围谐振频率状态对于目标感测谐振传感器20是唯一的(基于谐振器设计)，使得IDC30能够捕捉/转换关于目标感测谐振传感器20进行区分的目标位置/范围谐振频率状态，且输出表示相对于目标感测谐振传感器的设计指定的感测范围内的相应目标70的位置的目标范围传感器数据。因此，对于目标感测谐振传感器20，目标位置/范围谐振频率状态的范围(对应于目标感测谐振传感器的设计指定的感测范围内的相应目标70的位置)不与(具有相应的感测范围的)其它谐振传感器20的任何目标位置/范围谐振频率状态重叠。
图3示出了实施IDC负阻抗控制回路的IDC单元300的实例实施例，所述IDC负阻抗控制回路包含相应的串联回路耦合的谐振传感器20的每一谐振器作为回路滤波器。IDC负阻抗控制回路包含负阻抗电路301及负阻抗控制电路330。
对于目标感测状况，IDC负阻抗控制回路可操作以控制被驱动到IDC单通道接口301的负阻抗以平衡目标感测谐振传感器20的谐振阻抗中的任何变化，从而将目标感测谐振传感器驱动到对应于目标感测状况的目标感测谐振频率状态。负阻抗电路301通过响应于负阻抗控制信号将负阻抗驱动到IDC单通道接口来驱动系统谐振状态。
负阻抗控制电路330基于起因于由目标感测状况引起的目标感测谐振传感器的谐振阻抗中的变化的系统振荡振幅中的变化而产生目标感测负阻抗控制信号。因此，目标感测负阻抗控制信号对应于目标感测状况的目标感测系统谐振状态。负阻抗电路330响应于目标感测负阻抗控制信号以将负阻抗驱动到对应于目标感测系统谐振状态的IDC单通道接口301。
IDC300输出对应于负阻抗控制信号RCS的传感器数据。输出传感器数据表示用于平衡起因于目标传感器状况的目标感测谐振传感器的谐振阻抗的负阻抗。因此，负阻抗控制信号表示相应的目标相对于此目标感测谐振传感器的目标位置。
IDC控制回路通过响应于谐振(负阻抗)控制信号RCS将负阻抗驱动到IDC单通道接口301而驱动系统谐振状态。对于目标感测状况，IDC控制回路基于起因于由目标感测状况引起的目标感测谐振传感器的谐振阻抗中的变化的系统振荡振幅中的变化而产生对应的目标感测负阻抗控制信号。因此，目标感测负阻抗控制信号对应于目标感测状况的目标感测系统谐振状态。
响应于目标感测负阻抗控制信号，IDC300将负阻抗驱动到对应于目标感测系统谐振状态的IDC单通道接口301。IDC300控制被驱动到IDC单通道接口301的负阻抗以平衡起因于目标状况的目标感测谐振传感器的谐振阻抗中的变化。因此，目标感测谐振传感器被驱动到对应于目标感测状况的对应目标感测谐振频率状态。
IDC300输出对应于目标感测负阻抗控制信号的传感器数据。目标感测负阻抗控制信号对应于用于平衡起因于目标感测状况的目标感测谐振传感器的谐振阻抗的负阻抗。因此，负阻抗控制信号表示相应的目标相对于目标感测谐振传感器的目标位置。
对于实例实施方案，负阻抗电路310被实施为跨导放大器313、被配置为受控负阻抗。阻抗控制电路330被实施为振幅控制电路，其检测表示谐振状态中的变化的谐振器振荡振幅中的变化并提供反馈RCS谐振控制信号。RCS谐振控制信号被输入到跨导放大器313以控制负阻抗，且从而控制被供应到谐振器25的激发功率的量以用于平衡谐振阻抗中的变化且用于维持谐振频率状态(稳定状态的振荡)。
阻抗控制电路330包含振幅检测器331及比较器输出电路333。振幅检测器331确定谐振器振荡振幅。比较器输出电路333比较来自振幅检测器331的谐振器振荡振幅与参考振幅334，且产生谐振控制信号RCS。
IDC300的实例实施方案包含测量与系统谐振状态相关联的振荡频率的频率检测器电路340。例如，频率检测电路可利用定时频率计数器(对零交叉之间的时钟周期进行计数)来实施。振荡频率可用于确定谐振器25的电感(电感线圈L)，其也基于谐振状态中的变化而改变。
IDC300提供振荡振幅及振荡频率的单独传感器数据输出，使得：振荡振幅被提供作为来自阻抗控制电路330的RCS负阻抗控制信号；且谐振器振荡频率是由频率检测器电路340提供。这些传感器数据输出被提供到传感器数据处理器50以用于位置处理(接近度或范围)。
以所述方式，IDC300经配置以驱动系统谐振状态，其中每一谐振传感器被驱动到谐振频率状态，从而将起因于目标感测状况的系统谐振状态中的变化转换为对应的传感器数据。IDC300实施负阻抗控制回路，其并有多个谐振传感器作为回路滤波器且控制IDC单通道接口处的负阻抗以驱动目标感测系统谐振状态，从而有效地将目标感测谐振传感器驱动到对应于其相应的目标在其感测范围内的位置的目标感测谐振频率状态，且包含输出对应于受控负阻抗的传感器数据，其将目标感测谐振频率状态表示为目标位置(接近度或范围)的指示。
因此，在所描述的实例中，设备及方法可适用于具有多个谐振传感器的电感式位置感测系统，每一谐振传感器经调适以将目标位置感测为感测范围内的相应的导电目标相对于谐振传感器的位置。多个谐振传感器通过IDC单通道接口介接到IDC单元，其中多个谐振传感器及IDC单元是以串联回路拓扑配置。
IDC单元经配置以驱动系统谐振状态，其中每一谐振传感器被驱动到谐振频率状态，包含其中每一谐振传感器被驱动到其标称谐振频率状态的标称系统谐振状态，且包含其中至少一个谐振传感器被驱动到与目标感测状况相关联的目标感测谐振频率状态的目标感测系统谐振状态。
IDC单元建立IDC控制回路，其包含谐振控制电路及IDC回路控制电路且包含串联回路耦合的谐振传感器的每一相应的谐振器作为回路滤波器。谐振控制电路经配置以响应于谐振控制信号而控制系统谐振状态，包含响应于目标感测谐振传感器处的目标感测状况而控制目标感测系统谐振状态。IDC回路控制电路经配置以产生谐振控制信号，包含对应于目标感测状况的目标感测系统谐振状态的目标感测谐振控制信号。谐振控制电路响应于目标感测谐振控制信号以将系统谐振状态驱动到目标感测系统谐振状态，其中目标感测谐振传感器在对应于目标感测状况的目标感测谐振频率状态下操作。
IDC单元输出对应于目标感测谐振控制信号的传感器数据，使得输出传感器数据表示区别于另一谐振传感器的任何目标感测状况的相应的目标感测谐振传感器的目标感测状况。以所述方式，输出传感器数据(目标感测谐振控制信号)因此表示相应的目标相对于此目标感测谐振传感器的目标位置。
因此，所述方法可适用于利用通过电感-数字转换(IDC)单通道接口介接到IDC单元的多个谐振传感器进行位置感测，且包含：(a)通过单通道接口将多个谐振传感器驱动到系统谐振状态，其中每一谐振传感器被驱动到谐振频率状态；(b)响应于目标感测谐振传感器的目标感测状况而产生目标感测谐振控制信号；(c)响应于目标感测谐振控制信号而驱动对应于在目标感测状况的目标感测谐振频率状态下操作的目标感测谐振传感器的目标感测系统谐振状态；(d)从而建立所述IDC控制回路，其包含串联回路耦合的谐振传感器的每一相应谐振器作为回路滤波器，其中所述IDC控制回路驱动所述系统谐振状态，包含其中每一谐振传感器被驱动到其标称谐振频率状态的标称系统谐振状态，且包含其中至少一个谐振传感器被驱动到与目标感测状况相关联的目标感测谐振频率状态的目标感测系统谐振状态；及(e)输出对应于目标感测谐振控制信号的传感器数据，使得输出传感器数据表示区别于另一谐振传感器的任何目标感测状况的相应的目标感测谐振传感器的目标感测状况，且因此表示相应的目标相对于此目标感测谐振传感器的目标位置。
修改在所描述的实施例中是可能的且其它实施例可能在权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种具有多个谐振传感器的电感式位置感测系统，每一谐振传感器经调适以将目标位置感测为感测范围内的相应的导电目标相对于所述谐振传感器的位置，所述系统包括：
多个谐振传感器及具有电感-数字转换IDC单通道接口的IDC单元，所述多个谐振传感器及所述IDC单元以串联回路拓扑配置，其中所述谐振传感器在串联回路中耦合到所述IDC单元的所述IDC单通道接口；
每一谐振传感器包含谐振器，其针对谐振频率状态(稳定状态的振荡振幅及谐振器频率)及感测范围而配置，且经配置以用于在以下状态下操作：标称谐振频率状态，其中所述谐振传感器的所述目标在其感测范围之外，所述谐振器经配置以使得所述标称谐振频率状态相对于任何其它谐振传感器的标称谐振频率状态是唯一的；及对应于目标感测状况中的目标感测谐振传感器的目标感测谐振频率状态，其中其相应的目标在其感测范围内的目标位置处，所述谐振器经配置以使得所述目标感测谐振频率状态不与相应的目标感测状况中的任何其它谐振传感器的任何目标感测谐振频率状态重叠；
所述IDC单元经配置以驱动系统谐振状态，其中每一谐振传感器被驱动到谐振频率状态，包含其中每一谐振传感器被驱动到其标称谐振频率状态的标称系统谐振状态，且包含其中至少一个谐振传感器被驱动到与目标感测状况相关联的目标感测谐振频率状态的目标感测系统谐振状态，所述IDC单元包含：
IDC控制回路，其包含谐振控制电路及IDC回路控制电路，且包含所述串联回路耦合的谐振传感器的每一相应谐振器作为回路滤波器；
所述谐振控制电路经配置以响应于谐振控制信号而控制系统谐振状态，包含响应于目标感测谐振传感器处的目标感测状况而控制目标感测系统谐振状态；
所述IDC回路控制电路经配置以产生所述谐振控制信号，包含对应于所述目标感测状况的所述目标感测系统谐振状态的目标感测谐振控制信号；
所述谐振控制电路响应于所述目标感测谐振控制信号以将系统谐振状态驱动到所述目标感测系统谐振状态，其中所述目标感测谐振传感器在对应于所述目标感测状况的所述目标感测谐振频率状态下操作；及
传感器数据输出电路，其经配置以输出对应于所述目标感测谐振控制信号的传感器数据，使得所述输出传感器数据表示区别于另一谐振传感器的任何目标感测状况的相应的目标感测谐振传感器的所述目标感测状况，且因此表示所述相应的目标相对于此目标感测谐振传感器的所述目标位置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中：
每一谐振传感器进一步通过谐振阻抗表征；且
所述谐振控制电路响应于所述目标感测谐振控制信号以驱动对应于所述目标感测状况的所述目标感测系统谐振频率状态，从而平衡起因于所述目标感测状况的所述目标感测谐振传感器的谐振阻抗中的变化。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述电感式位置感测系统经配置以用于基于输出传感器数据进行接近度检测，所述输出传感器数据表示对应于相对于所述目标感测谐振传感器的指定接近度距离处的相应目标的目标接近度状况，所述传感器数据表示对应于所述目标接近度状况的所述目标感测谐振频率状态，其唯一地区分所述目标感测谐振传感器。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述电感式位置感测系统经配置以用于基于输出传感器数据进行范围检测，所述输出传感器数据表示对应于所述目标感测谐振传感器的所述感测范围内的位置处的相应目标的目标范围状况，所述传感器数据表示对应于所述目标范围状况的所述目标感测谐振频率状态，其唯一地区分所述目标感测谐振传感器。
5.根据权利要求1所述的系统，其中每一谐振传感器谐振器包含电感器及电容器，其经配置以使得：
所述电感器具有对于每一谐振器实质上相同的电感值；且
所述电容器具有相对于其它谐振器唯一的电容值，且经指定以使得：相关联的标称谐振频率状态区别于任何其它谐振传感器的相关联的标称谐振频率状态；且此谐振传感器及其感测范围的任何相关联的目标感测谐振频率状态不与任何其它谐振传感器的任何目标感测谐振频率状态重叠。
6.根据权利要求1所述的系统，其中系统谐振状态通过稳定状态系统振荡频率表征，且其中所述IDC单元进一步包含：
谐振器频率电路，其经配置以产生对应于包含目标感测系统谐振状态的目标感测系统频率的系统频率的系统频率信号，使得表示所述目标感测状况的所述传感器数据是基于所述对应的目标感测谐振器控制信号及所述目标感测系统频率信号中的至少一者。
7.根据权利要求2所述的系统，其中：
所述系统谐振状态通过系统振荡振幅及振荡频率表征；
所述谐振控制电路包含负阻抗电路，其经配置以通过响应于负阻抗控制信号将负阻抗驱动到所述IDC单通道接口而驱动系统谐振状态；
所述IDC回路控制电路包含负阻抗控制电路，其经配置以基于起因于由所述目标感测状况引起的所述目标感测谐振传感器的所述谐振阻抗中的变化的系统振荡振幅中的变化而产生所述负阻抗控制信号，包含对应于所述目标感测状况的所述目标感测系统谐振状态的目标感测负阻抗控制信号；
所述负阻抗电路响应于所述目标感测负阻抗控制信号以将负阻抗驱动到对应于所述目标感测系统谐振状态的所述IDC单通道接口；
所述负阻抗电路及所述负阻抗控制电路建立负阻抗控制回路，其包含相应的串联回路耦合的谐振传感器的每一谐振器作为回路滤波器，且所述负阻抗电路及所述负阻抗控制电路可操作以控制被驱动到所述IDC单通道接口的所述负阻抗以平衡目标感测谐振传感器的谐振阻抗中的任何变化，从而将所述目标感测谐振传感器驱动到对应于所述目标感测状况的所述目标感测谐振频率状态；且
所述输出传感器数据对应于所述负阻抗控制信号，使得所述输出传感器数据表示平衡起因于所述目标感测状况的所述目标感测谐振传感器的谐振阻抗所需要的所述负阻抗，且因此表示所述相应的目标相对于此目标感测谐振传感器的所述目标位置。
8.一种电感-数字转换IDC电路，其可在具有以串联回路拓扑配置的多个谐振传感器的电感式位置感测系统中操作，每一谐振传感器经调适以将目标位置感测为感测范围内的相应的导电目标相对于所述谐振传感器的位置，每一谐振传感器包含谐振器，所述谐振器针对谐振频率状态(稳定状态振荡振幅及谐振器频率)及感测范围而配置，且被配置以用于在以下状态下操作：标称谐振频率状态，其中所述谐振传感器的所述目标在其感测范围之外，所述谐振器经配置以使得所述标称谐振频率状态相对于任何其它谐振传感器的标称谐振频率状态是唯一的；及目标感测谐振频率状态，其对应于目标感测状况中的目标感测谐振传感器，其中其相应的目标在其感测范围内的目标位置处，所述谐振器经配置以使得所述目标感测谐振频率状态不与相应的目标感测状况中的任何其它谐振传感器的任何目标感测谐振频率状态重叠，所述IDC电路包括：
单通道接口，其耦合到串联回路中的所述多个谐振传感器；
谐振控制电路，其经配置以响应于谐振控制信号而控制系统谐振状态，包含响应于目标感测谐振传感器处的目标感测状况而控制目标感测系统谐振状态；
IDC回路控制电路，其经配置以产生所述谐振控制信号，包含对应于所述目标感测状况的所述目标感测系统谐振状态的目标感测谐振控制信号；
所述谐振控制电路及所述IDC回路控制电路建立IDC控制回路，所述IDC控制回路包含所述串联回路耦合的谐振传感器的每一相应的谐振器作为回路滤波器，所述IDC控制回路可操作以驱动系统谐振状态，其中每一谐振传感器被驱动到谐振频率状态，包含其中每一谐振传感器被驱动到其标称谐振频率状态的标称系统谐振状态，且包含其中至少一个谐振传感器被驱动到与目标感测状况相关联的目标感测谐振频率状态的目标感测系统谐振状态；
所述谐振控制电路响应于所述目标感测谐振控制信号以将系统谐振状态驱动到所述目标感测系统谐振状态，其中所述目标感测谐振传感器在对应于所述目标感测状况的所述目标感测谐振频率状态下操作；及
传感器数据输出电路，其经配置以输出对应于所述目标感测谐振控制信号的传感器数据，使得所述输出传感器数据表示区别于另一谐振传感器的任何目标感测状况的相应的目标感测谐振传感器的所述目标感测状况，且因此表示所述相应的目标相对于此目标感测谐振传感器的所述目标位置。
9.根据权利要求8所述的电路，其中
每一谐振传感器进一步通过谐振阻抗表征；且
所述谐振控制电路响应于所述目标感测谐振控制信号以驱动对应于所述目标感测状况的所述目标感测系统谐振频率状态，从而平衡起因于所述目标感测状况的所述目标感测谐振传感器的谐振阻抗中的变化。
10.根据权利要求8所述的电路，其中所述电感式位置感测系统经配置以用于基于输出传感器数据进行接近度检测，所述输出传感器数据表示对应于相对于所述目标感测谐振传感器的指定接近度距离处的相应目标的目标接近度状况，所述传感器数据表示对应于所述目标接近度状况的所述目标感测谐振频率状态，其唯一地区分所述目标感测谐振传感器。
11.根据权利要求8所述的电路，其中所述电感式位置感测系统经配置以用于基于输出传感器数据进行范围检测，所述输出传感器数据表示对应于所述目标感测谐振传感器的所述感测范围内的位置处的相应目标的目标范围状况，所述传感器数据表示对应于所述目标范围状况的所述目标感测谐振频率状态，其唯一地区分所述目标感测谐振传感器。
12.根据权利要求8所述的电路，其中每一谐振传感器谐振器包含电感器及电容器，其经配置以使得：
所述电感器具有对于每一谐振器实质上相同的电感值；且
所述电容器具有相对于其它谐振器唯一的电容值，且经指定以使得：相关联的标称谐振频率状态区别于任何其它谐振传感器的相关联的标称谐振频率状态；且此谐振传感器及其感测范围的任何相关联的目标感测谐振频率状态不与任何其它谐振传感器的任何目标感测谐振频率状态重叠。
13.根据权利要求8所述的电路，其中系统谐振状态通过稳定状态系统振荡频率表征，且其中所述IDC电路进一步包括：
谐振器频率电路，其经配置以产生对应于包含目标感测系统谐振状态的目标感测系统频率的系统频率的系统频率信号，使得表示所述目标感测状况的所述传感器数据是基于所述对应的目标感测谐振器控制信号及所述目标感测系统频率信号中的至少一者。
14.根据权利要求9所述的电路，其中：
所述系统谐振状态通过系统振荡振幅及振荡频率表征；
所述谐振控制电路包含负阻抗电路，其经配置以通过响应于负阻抗控制信号将负阻抗驱动到所述IDC单通道接口而驱动系统谐振状态；
所述IDC回路控制电路包含负阻抗控制电路，其经配置以基于起因于由所述目标感测状况引起的所述目标感测谐振传感器的所述谐振阻抗中的变化的系统振荡振幅中的变化而产生所述负阻抗控制信号，包含对应于所述目标感测状况的所述目标感测系统谐振状态的目标感测负阻抗控制信号；
所述负阻抗电路响应于所述目标感测负阻抗控制信号以将负阻抗驱动到对应于所述目标感测系统谐振状态的所述IDC单通道接口；
所述负阻抗电路及所述负阻抗控制电路建立负阻抗控制回路，其包含相应的串联回路耦合的谐振传感器的每一谐振器作为回路滤波器，且所述负阻抗电路及所述负阻抗控制电路可操作以控制被驱动到所述IDC单通道接口的所述负阻抗以平衡目标感测谐振传感器的谐振阻抗中的任何变化，从而将所述目标感测谐振传感器驱动到对应于所述目标感测状况的所述目标感测谐振频率状态；且
所述输出传感器数据对应于所述负阻抗控制信号，使得所述输出传感器数据表示平衡起因于所述目标感测状况的所述目标感测谐振传感器的谐振阻抗所需要的所述负阻抗，且因此表示所述相应的目标相对于此目标感测谐振传感器的所述目标位置。
15.一种可适用于电感式位置感测的方法，其可用于具有以串联回路拓扑配置的多个谐振传感器及电感-数字转换IDC单元的电感式位置感测系统中，其中所述谐振传感器串联回路耦合到所述IDC的单通道接口，每一谐振传感器经调适以将目标位置感测为感测范围内的相应的导电目标相对于所述谐振传感器的位置，每一谐振传感器包含谐振器，所述谐振器针对谐振频率状态(稳定状态振荡振幅及谐振器频率)及感测范围而配置，且被配置以用于在以下状态下操作：标称谐振频率状态，其中所述谐振传感器的所述目标在其感测范围之外，所述谐振器经配置以使得所述标称谐振频率状态相对于任何其它谐振传感器的标称谐振频率状态是唯一的；及目标感测谐振频率状态，其对应于目标感测状况中的目标感测谐振传感器，其中其相应的目标在其感测范围内的目标位置处，所述谐振器经配置以使得所述目标感测谐振频率状态不与相应的目标感测状况中的任何其它谐振传感器的任何目标感测谐振频率状态重叠，所述方法包括：
通过所述单通道接口将所述多个谐振传感器驱动到系统谐振状态，其中每一谐振传感器被驱动到谐振频率状态；
响应于目标感测谐振传感器的目标感测状况而产生目标感测谐振控制信号；
响应于所述目标感测谐振控制信号而驱动对应于在所述目标感测状况的目标感测谐振频率状态下操作的目标感测谐振传感器的目标感测系统谐振状态；
从而建立所述IDC控制回路，其包含所述串联回路耦合的谐振传感器的每一相应谐振器作为回路滤波器，所述IDC控制回路驱动所述系统谐振状态，包含其中每一谐振传感器被驱动到其标称谐振频率状态的标称系统谐振状态，且包含其中至少一个谐振传感器被驱动到与所述目标感测状况相关联的所述目标感测谐振频率状态的所述目标感测系统谐振状态；及
输出对应于所述目标感测谐振控制信号的传感器数据，使得所述输出传感器数据表示区别于另一谐振传感器的任何目标感测状况的相应的目标感测谐振传感器的所述目标感测状况，且因此表示所述相应的目标相对于此目标感测谐振传感器的所述目标位置。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述电感式位置感测系统经配置以用于基于输出传感器数据进行接近度检测，所述输出传感器数据表示对应于相对于所述目标感测谐振传感器的指定接近度距离处的相应目标的目标接近度状况，所述传感器数据表示对应于所述目标接近度状况的所述目标感测谐振频率状态，其唯一地区分所述目标感测谐振传感器。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述电感式位置感测系统经配置以用于基于输出传感器数据进行范围检测，所述输出传感器表示对应于所述目标感测谐振传感器的所述感测范围内的位置处的相应目标的目标范围状况，所述传感器数据表示对应于所述目标范围状况的所述目标感测谐振频率状态，其唯一地区分所述目标感测谐振传感器。
18.根据权利要求15所述的方法，其中每一谐振传感器谐振器包含电感器及电容器，其经配置以使得：
所述电感器具有对于每一谐振器实质上相同的电感值；且
所述电容器具有相对于其它谐振器唯一的电容值，且经指定以使得：相关联的标称谐振频率状态区别于任何其它谐振传感器的相关联的标称谐振频率状态；且此谐振传感器及其感测范围的任何相关联的目标感测谐振频率状态不与任何其它谐振传感器的任何目标感测谐振频率状态重叠。
19.根据权利要求15所述的方法，其中系统谐振状态通过稳定状态系统振荡频率表征，且所述方法进一步包括：
产生对应于包含目标感测系统谐振状态的目标感测系统频率的系统频率的系统频率信号，使得表示所述目标感测状况的所述传感器数据是基于所述对应的目标感测谐振器控制信号及所述目标感测系统频率信号中的至少一者。
20.根据权利要求15所述的方法，其中：
所述系统谐振状态通过系统振荡振幅及振荡频率表征；
驱动包含所述目标感测系统谐振状态的所述系统谐振状态是通过响应于负阻抗控制信号将负阻抗驱动到所述IDC单通道接口而完成；
响应于目标感测谐振传感器的目标感测状况而产生目标感测谐振控制信号是通过基于起因于由所述目标感测状况引起的所述目标感测谐振传感器的谐振阻抗中的变化的系统振荡振幅中的变化而产生对应于所述目标感测系统谐振状态的目标感测负阻抗控制信号；
所述IDC控制回路包含IDC负阻抗控制回路，其可操作以控制被驱动到所述IDC单通道接口的所述负阻抗以平衡目标感测谐振传感器的谐振阻抗中的任何变化，从而将所述目标感测谐振传感器驱动到对应于所述目标感测状况的所述目标感测谐振频率状态；且
所述输出传感器数据对应于所述负阻抗控制信号，使得所述输出传感器数据表示平衡起因于所述目标感测状况的所述目标感测谐振传感器的谐振阻抗所需要的所述负阻抗，且因此表示所述相应的目标相对于此目标感测谐振传感器的所述目标位置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109154631A (zh) * 2016-04-12 2019-01-04 德州仪器公司 使用具有经由屏蔽线缆耦合到谐振器电容器的传感器感应器的传感器谐振器进行远程感测
CN111796146A (zh) * 2019-04-03 2020-10-20 思睿逻辑国际半导体有限公司 谐振传感器的传感器频率自动定心
CN111919090A (zh) * 2018-03-29 2020-11-10 思睿逻辑国际半导体有限公司 电阻-电感-电容传感器的谐振相位感测
CN112585429A (zh) * 2018-08-22 2021-03-30 思睿逻辑国际半导体有限公司 对具有电阻-电感-电容式传感器的谐振相位感测系统的变化的检测和自适应
CN112683957A (zh) * 2020-11-14 2021-04-20 中国石油天然气股份有限公司 一种工程结构健康监测装置及方法
US11092657B2 (en) 2018-03-29 2021-08-17 Cirrus Logic, Inc. Compensation of changes in a resonant phase sensing system including a resistive-inductive-capacitive sensor
US11204670B2 (en) 2018-03-29 2021-12-21 Cirrus Logic, Inc. False triggering prevention in a resonant phase sensing system
US11402946B2 (en) 2019-02-26 2022-08-02 Cirrus Logic, Inc. Multi-chip synchronization in sensor applications
US11536758B2 (en) 2019-02-26 2022-12-27 Cirrus Logic, Inc. Single-capacitor inductive sense systems

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9501599B2 (en) * 2014-05-21 2016-11-22 Texas Instruments Incorporated Sensor circuit design tool
US9858611B2 (en) * 2014-05-29 2018-01-02 Like A Glove Ltd. Self-measuring garment
US9966949B2 (en) * 2015-01-07 2018-05-08 Texas Instruments Incorporated Resonant inductive sensing with negative impedance tuning
JP7005484B2 (ja) * 2015-07-29 2022-01-21 サノフィ－アベンティス・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング 薬物送達デバイス用のセンサデバイス
US10820656B2 (en) 2016-02-04 2020-11-03 3M Innovative Properties Company Removable footwear degradation sensor reader
US10571423B2 (en) 2016-06-24 2020-02-25 Stanley Black & Decker Inc. Systems and methods for locating a stud
US10908312B2 (en) 2016-06-24 2021-02-02 Stanley Black & Decker Inc. Systems and methods for locating a metal object
GB2554363B (en) 2016-09-21 2021-12-08 Cmr Surgical Ltd User interface device
US10903791B2 (en) 2017-02-11 2021-01-26 Mumec, Inc. Super-regenerative transceiver with improved frequency discrimination
US10725549B2 (en) * 2018-03-29 2020-07-28 Cirrus Logic, Inc. Efficient detection of human machine interface interaction using a resonant phase sensing system
US10921159B1 (en) 2018-03-29 2021-02-16 Cirrus Logic, Inc. Use of reference sensor in resonant phase sensing system
US11537242B2 (en) * 2018-03-29 2022-12-27 Cirrus Logic, Inc. Q-factor enhancement in resonant phase sensing of resistive-inductive-capacitive sensors
US11430536B2 (en) * 2018-12-20 2022-08-30 Advantest Corporation Software-focused solution for arbitrary all-data odd sector size support
US10935620B2 (en) 2019-02-26 2021-03-02 Cirrus Logic, Inc. On-chip resonance detection and transfer function mapping of resistive-inductive-capacitive sensors
US10948313B2 (en) * 2019-02-26 2021-03-16 Cirrus Logic, Inc. Spread spectrum sensor scanning using resistive-inductive-capacitive sensors
US11552635B2 (en) * 2019-05-20 2023-01-10 Cypress Semiconductor Corporation High performance inductive sensing all digital phase locked loop
US11079874B2 (en) 2019-11-19 2021-08-03 Cirrus Logic, Inc. Virtual button characterization engine
US11579030B2 (en) 2020-06-18 2023-02-14 Cirrus Logic, Inc. Baseline estimation for sensor system
US11868540B2 (en) 2020-06-25 2024-01-09 Cirrus Logic Inc. Determination of resonant frequency and quality factor for a sensor system
US11835410B2 (en) 2020-06-25 2023-12-05 Cirrus Logic Inc. Determination of resonant frequency and quality factor for a sensor system
CN112781758B (zh) * 2020-12-30 2022-03-08 北京航空航天大学 一种矫治力的测量装置及测量方法
US11619519B2 (en) 2021-02-08 2023-04-04 Cirrus Logic, Inc. Predictive sensor tracking optimization in multi-sensor sensing applications
US11821761B2 (en) 2021-03-29 2023-11-21 Cirrus Logic Inc. Maximizing dynamic range in resonant sensing
US11808669B2 (en) 2021-03-29 2023-11-07 Cirrus Logic Inc. Gain and mismatch calibration for a phase detector used in an inductive sensor
US11507199B2 (en) 2021-03-30 2022-11-22 Cirrus Logic, Inc. Pseudo-differential phase measurement and quality factor compensation
US11979115B2 (en) 2021-11-30 2024-05-07 Cirrus Logic Inc. Modulator feedforward compensation
US11854738B2 (en) 2021-12-02 2023-12-26 Cirrus Logic Inc. Slew control for variable load pulse-width modulation driver and load sensing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1171544A (zh) * 1996-05-13 1998-01-28 株式会社三丰 应用小功率电感式位置传感器的电子卡尺
US5986549A (en) * 1997-07-23 1999-11-16 Teodorescu; Horia-Nicolai Position and movement reasonant sensor
EP1292030A2 (de) * 2001-09-07 2003-03-12 Sick Ag Induktiver Näherungssensor
US20090140728A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Rollins George E Apparatus and methods for proximity sensing circuitry

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4340234C1 (de) * 1993-11-25 1995-04-13 Ifm Electronic Gmbh Induktiver Näherungsschalter
JP4385825B2 (ja) * 2004-03-31 2009-12-16 オムロン株式会社 近接センサ
EP1944581B1 (en) * 2007-01-15 2011-09-07 Sony Deutschland GmbH Distance, orientation and velocity measurement using multi-coil and multi-frequency arrangement
RU2421741C1 (ru) 2009-12-01 2011-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Цифровой преобразователь параметров датчиков индуктивного типа

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1171544A (zh) * 1996-05-13 1998-01-28 株式会社三丰 应用小功率电感式位置传感器的电子卡尺
US5986549A (en) * 1997-07-23 1999-11-16 Teodorescu; Horia-Nicolai Position and movement reasonant sensor
EP1292030A2 (de) * 2001-09-07 2003-03-12 Sick Ag Induktiver Näherungssensor
US20090140728A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Rollins George E Apparatus and methods for proximity sensing circuitry

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109154631A (zh) * 2016-04-12 2019-01-04 德州仪器公司 使用具有经由屏蔽线缆耦合到谐振器电容器的传感器感应器的传感器谐振器进行远程感测
CN111919090A (zh) * 2018-03-29 2020-11-10 思睿逻辑国际半导体有限公司 电阻-电感-电容传感器的谐振相位感测
US11092657B2 (en) 2018-03-29 2021-08-17 Cirrus Logic, Inc. Compensation of changes in a resonant phase sensing system including a resistive-inductive-capacitive sensor
US11204670B2 (en) 2018-03-29 2021-12-21 Cirrus Logic, Inc. False triggering prevention in a resonant phase sensing system
CN112585429A (zh) * 2018-08-22 2021-03-30 思睿逻辑国际半导体有限公司 对具有电阻-电感-电容式传感器的谐振相位感测系统的变化的检测和自适应
US11402946B2 (en) 2019-02-26 2022-08-02 Cirrus Logic, Inc. Multi-chip synchronization in sensor applications
US11536758B2 (en) 2019-02-26 2022-12-27 Cirrus Logic, Inc. Single-capacitor inductive sense systems
CN111796146A (zh) * 2019-04-03 2020-10-20 思睿逻辑国际半导体有限公司 谐振传感器的传感器频率自动定心
CN112683957A (zh) * 2020-11-14 2021-04-20 中国石油天然气股份有限公司 一种工程结构健康监测装置及方法

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