CN107036635A - 转角传感器 - Google Patents
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Abstract
转角传感器(10)包括具有接收线圈(30)和至少两个发射线圈(20)的定子元件(12);相对于定子元件(12)可转动地支承的转子元件(14),该定子元件实施成用于与所述至少两个发射线圈(20)中的每一个根据转角而不同程度地感应耦合;和用于确定所述转子元件(14)和所述定子元件(12)之间的转角的分析处理单元(22)。所述分析处理元件(22)实施成用于给所述至少两个发射线圈(20)供给以不同的交流电压;并且由所述接收线圈(30)中感应出的交流电压(Vout)来确定所述转角。
Description
技术领域
本发明涉及一种转角传感器,借助该转角传感器可以例如确定轴和其它构件之间的转角。
背景技术
为了测量转角,已知例如转角传感器,在这些转角传感器中,磁铁通过相应的磁场传感器被转动。磁场向量的测量则允许得出转角。这种传感器也对外部磁场做出反应,这些外部磁场例如通过电流由相邻布置的电线引起并且可能因此对干扰非常敏感。
另一类转角传感器利用涡流效应。在此,例如金属靶通过传感器线圈运动,该传感器线圈以交流电压供给并且在靶中感应出涡流。这导致传感器线圈的电感减小并且允许通过频率改变得出转角。例如线圈是谐振电路的组成部分,该谐振电路的共振频率在电感改变时被偏移。然而这类转角传感器可以具有相对于安装公差(首先是靶的倾斜)的高横向灵敏度。也能够通过外部的电磁场干扰产生的频率(注频锁相:injection locking),因为这通常以在几十兆赫范围中的频率工作。
此外,由文献US 7 191 759 B2、US 7 276 897 B2、EP 0 909 955 B1、US 6 236199 B1和EP 0 182 085 B1公知基于耦合线圈的转角传感器。在这些文献中,在唯一的励磁线圈中建立电磁交变场,该电磁交变场耦合到多个接收线圈中并且在那里分别感应出电压。可转动支承的、导电的靶被用于测量转角,该靶与它的角度位置有关地影响励磁线圈和接收线圈之间的感应耦合。
发明内容
本发明的实施方式可以以有利的方式实现,以一种方式确定轴和其它构件之间的转角,使得外部干扰和/或构件公差对测量仅有小的影响。
本发明涉及一种转角传感器,该转角传感器尤其可以应用在具有高电磁干扰场的环境中。例如,可以在车辆的发动机室中或在发动机室附近使用转角传感器,例如用于确定节气门的位置、BLDC电动机(无刷直流电动机)的转子位置、油门踏板的位置或凸轮轴的位置。
根据本发明的实施方式,转角传感器包括具有接收线圈和至少两个发射线圈的定子元件;相对于定子元件可转动地支承的转子元件,该转子元件实施成用于与转角有关地不同程度地与至少两个发射线圈的每一个感应耦合或者通过感应元件不同程度地覆盖该至少两个发射线圈;并且包括用于确定转子元件和定子元件之间转角的分析处理单元。也可以承载分析处理单元(例如IC、即集成电路,或ASIC、即专用集成电路)的定子元件可以例如面对轴的端部布置,在该端部上固定有转子元件。转子元件可以承载靶或感应元件,该靶或感应元件随轴一起运动、覆盖发射线圈并且由此改变线圈的电感。
另外,分析处理单元实施成用于尤其同时给至少两个发射线圈供给以不同的交流电压并且用于测量或测定或确定或感测在接收线圈中感应出的交流电压并且由此确定转角。发射线圈中的两个或多个被通电。给至少两个发射线圈通电可以例如同时进行。产生了电磁交变场,该电磁交变场与转子元件的位置有关地在接收线圈中感应出不同的电压,这些电压允许推断出转角。例如,在交流电压的情况下可以确定相位和/或量值或者说幅值并且从中计算出转角。
交流电压(给发射线圈供给以该交流电压)可以是不同的:这些交流电压具有不同的频率、不同的相位和/或不同的幅值。
在接收线圈中的交流电压可以通过分析处理单元由此得出:测量在接收线圈中感应的电压或由此得出流动的电流。输送给发射线圈的交流电压和/或感应的交流电压可以例如具有在0.5到5兆赫兹范围内的频率。
根据本发明的实施方式,分析处理单元实施成用于给发射线圈供给以相同频率的有相位差的交流电压。不同相位的交流电压在接收线圈中感应出交流电压,该交流电压的相对于所产生的交流电压的相位差与转角有关。
例如,转子元件可以包括两个发射线圈,给这两个发射线圈供给以交流电压,该交流电压的相位呈90度角相互错开。以这种方式,产生的电压向量是线性独立的并且电压信号可以良好地相互分离。
定子元件也可以包括三个发射线圈,这些发射线圈被供给以交流电压,该交流电压的相位呈120度角相互错开。在这种情况下,在相同幅值时的瞬时值的和总是为零。
根据本发明的实施方式,分析处理单元实施成用于求得在接收线圈中感应出的交流电压相对于发射线圈的交流电压的相位差并且由该相位差确定转角。相位差可以例如借助I&Q(In-Phase-&-Quadrature同相/正交)解调制来确定,在该解调制中求得相位和量值。
根据本发明的实施方式,分析处理单元实施成用于给发送线圈供给以不同频率的交流电压,例如以基础频率的整数倍。在接收线圈中感应出交流电压,该交流电压可以具有所有频率的分量,这些分量的强度与转角相关。在不同频率的情况下,交流电压的量值或者说幅值也可以是不同的。
根据本发明的实施方式,分析处理单元实施成用于相互分离在接收线圈中感应出的交流电压的频率分量并且确定它们的幅值并且由幅值确定转角。频率分量可以例如借助感应出的交流电压的傅里叶分析来求得。频率分量也可以借助模拟或数字带通过滤器来求得。
根据本发明的实施方式,分析处理单元实施成用于从感应出的交流电压确定在定子元件和转子元件之间的轴向距离。除当前的转角之外,也可以确定两个分量的距离(例如通过在时间上取平均值),以便这样减少在确定角度时的系统误差。
根据本发明的实施方式,接收线圈和/或发射线圈是平面线圈。在此,平面线圈理解为下述线圈,该线圈的绕组基本全部处于一个平面中。平面线圈可以例如具有它的直径仅1%的高度。在此应理解为:线圈可以具有导线,该导线由多个导线环构成。导线环可以是导线的区段,该区段总是一次地几乎完全环绕由线圈环绕的面积。在此,绕组可以包括线圈的一个或多个导线环,这些导线环全部环绕由该线圈环绕的相同面积。
根据本发明的实施方式,接收线圈和/或发射线圈布置在电路板上和/或电路板中。例如,绕组可以全部被施加到电路板的两侧。在具有多层的电路板中,绕组也可以在该电路板内部延伸。电路板也可以承载用于分析处理单元的构件和/或集成电路(IC)或专用集成电路(ASIC)。
根据本发明的实施方式,接收线圈完全覆盖发射线圈。例如接收线圈可以具有唯一的绕组(但该绕组可以包括多个导线环),该绕组从轴向方向看环绕发射线圈。
根据本发明的实施方式,发射线圈在轴向方向上至少部分相互覆盖。发射线圈可以在定子元件中基本上布置在一个平面(例如在电路板上或电路板内部)中,其中,这些发射线圈在周向方向上相互偏移。
每个线圈(即发射线圈和接收线圈)可以基本上布置在垂直于轴向方向的平面中。如果两个线圈在轴向方向上至少部分相互覆盖,则可以理解为:这两个线圈在轴向方向上观察时至少部分相互覆盖。这也可以理解为:这两个线圈沿轴向方向投影到垂直于轴向方向的平面上时至少部分相互覆盖。
根据本发明的实施方式,每个发射线圈具有至少两个在周向方向上彼此相继的绕组或段。从轴向视角看(即以在转子元件的转轴方向上的观察方向来看),发射线圈可以具有多个绕组,这些绕组例如在周向方向上彼此相继地布置。这些绕组可以在一个基本上垂直于转子元件的转动轴线地延伸的平面中延伸。一个线圈的两个不同绕组通常不相互覆盖。
根据本发明的实施方式,接收线圈覆盖转子元件的转动轴线。接收线圈可以例如在绕组中包围转动轴线和发射线圈。
根据本发明的实施方式,接收线圈仅环绕一个环形面或该环形面的一部分,该环形面包围转子元件的转动轴线。接收线圈可以呈香蕉形或C形。该接收线圈可以具有唯一的、长行的绕组,该绕组在其端部上几乎接触。
根据本发明的实施方式,每个发射线圈具有至少一个第一绕组和至少一个第二绕组,其中,至少一个第一绕组和至少一个第二绕组相互反向地走向。换言之:如果关于轴线来看电流在第一绕组中例如沿顺时针方向流动,则关于轴线来看该电流在第二绕组中沿逆时针方向流动。当给发射线圈供给以交流电压时,该发射线圈产生电磁交变场,该电磁交变场在第一绕组中(基本上)沿第一方向走向并且在第二绕组中(基本上)沿方向相反的第二方向走向。第一和第二方向可以基本平行于转子元件的转动轴线延伸。
作用到发射线圈上并且基本均匀地通过两个方向相反走向的绕组来延伸的外部电磁场在发射线圈中产生电流,这些电流基本上相互抵消(在绕组的电感相同大小的情况下)。以这种方式可以补偿外部干扰场。
与之相反,当磁场大小相同时,在接收线圈中通过由发射线圈方向相反地走向的绕组产生的磁场所感应出的电流相互抵消。因此,通过绕组面积的相应选择,在感应元件的确定位置中能够将在接收线圈中感应出的交流电压例如调节为0(零)。
根据本发明的实施方式,发射线圈的第一绕组和第二绕组在定子元件的周向方向上交替地相互布置。以这种方式,每个发射线圈产生一个绕组链,这些绕组彼此相继地反向走向。
根据本发明的实施方式,由第一绕组环绕的面积等于由第二绕组环绕的面积。当每个绕组的具有相同数量的导线环时,则引起:基本均匀的干扰场已经被发射线圈抑制。在此可能的是:一个或多个发射线圈具有不同大小的绕组。
根据本发明的实施方式,发射线圈的绕组环绕不同大小的面积。在每个发射线圈多个绕组的情况下也可能的是:发射线圈具有不同大小的绕组,使得虽然线圈相互覆盖,但绕组却相互错开地布置。
根据本发明的实施方式,发射线圈的绕组相互错开地布置。由此,转子元件或位于该转子元件上的感应元件不同程度地覆盖不同发射线圈的至少部分相互覆盖的绕组,使得得到有关发射线圈的不同电感。
根据本发明的实施方式,接收线圈和发射线圈仅布置在转子元件的一个角度区域中。例如,接收线圈和发射线圈可以围绕转子元件的转动轴线中心点以α/N(N是发射线圈数量,α是传感器的感应范围并且小于等于360度角)相互错开地布置。也可能的是:这些发射线圈完全相互覆盖并且只有它们的绕组相互错开地布置。
根据本发明的实施方式,接收线圈和每个发射线圈完全环绕定子元件。所有发射线圈可以要么沿区段圆弧(小于360度角)要么沿满圆弧(等于360度角)围绕定子元件布置。在这种情况下,也可以由接收线圈和/或发射线圈覆盖一个不覆盖定子元件的轴线或中心的环形面积。即,接收线圈和/或发射线圈可以仅在定子元件的边缘区域中布置。例如,线圈可以沿(例如120度角的)圆弧区段布置,其中,在互补的(例如剩下的240度角的)圆弧区段上没有线圈。
根据本发明的实施方式,转子元件具有至少一个感应元件或靶,该感应元件或靶布置在转子元件的角度区域中。换言之,感应元件仅部分环绕转子元件。正如接收线圈和/或发射线圈一样,感应元件可以仅设置在转子元件的边缘区域中。感应元件可以是金属靶,该靶在转子元件上可转动地、在轴向方向上与定子元件对置地布置。感应元件可以由整体材料或由电路板上的导线制成。感应元件也可以通过在整体材料中的缺口、例如铣削槽或者作为冲压件被提供。
根据本发明的实施方式,感应元件在轴向方向上基本上仅覆盖发射线圈的一个绕组。感应元件和发射线圈的绕组可以基本上在一个垂直于轴向方向的平面中布置。“感应元件和绕组在轴向方向上至少部分地相互覆盖”可以理解为:该感应元件和该绕组在轴向方向上观察时至少部分地相互覆盖。这也可以理解为:该感应元件和该绕组在沿轴向方向投影到垂直于轴向方向的平面上时至少部分地相互覆盖。
以这种方式,感应元件最多仅改变一个绕组的电感,并且转动传感器获得最大分辨率。也可能的是:转子元件包括多个感应元件,这些感应元件例如以相同的距离沿周向方向围绕转动轴线布置。
附图说明
接下来参照附图描述本发明的实施方式,其中,附图和描述都不限定本发明。
图1示意性示出根据本发明的实施方式的转角传感器。
图2示意性示出根据本发明的其它实施方式的转角传感器。
图3示出用于图2中的转角传感器的感应元件。
图4示出用于图2中的转角传感器的具有线圈耦合的曲线图。
图5示出用于图2中的转角传感器的替代线圈布局。
图6示意性示出根据本发明其它实施方式的转角传感器。
图7示出用于图6中的转角传感器的感应元件。
图8示出具有感应出的交流电压的曲线图。
图9示出描绘感应出的交流电压的相位差与转角的相关性的曲线图。
图10示出具有感应出的交流电压的其它曲线图。
图11示出描绘感应出的交流电压的频率分量与转角的相关性的图标。
这些附图仅是示意性并且并非与尺寸一致。相同的参考标记在这些图示中表示相同或相同作用的特征。
具体实施方式
图1示出由定子元件12和转子元件14组成的转角传感器10。转子元件14可以固定在构件的轴16上,例如在节气门、马达、凸轮轴、油门踏板等的轴上,或者由该轴16提供。轴16可围绕轴线A转动,并且定子元件12在相应的轴向方向上与转子元件14对置。例如,定子元件12固定在构件的壳体上。
定子元件12包括电路板18,在该电路板上布置有多个在该电路板18平面中的发射线圈20和接收线圈30。电路板18可以是多层电路板18,并且线圈20、30的导线可以位于电路板18的两侧并且可以位于电路板18的各个单层之间。用于分析处理单元22的其它构件可以位于电路板18上。分析处理单元22可以给每个发射线圈20供给以多相交流电压并且求得在接收线圈30中感应出的交流电压。基于该测量,分析处理单元22可以确定定子元件12和转子元件14之间的相对转角。
转子元件14包括一个或多个感应元件24,这些感应元件在轴向方向上与发射线圈20和接收线圈30対置。感应元件24可以如图1中所示地布置在其它电路板上,该电路板固定在轴16上。也可能的是:感应元件24通过加工轴16的端部来产生。
图2示出具有三个发射线圈(第一发射线圈20a、第二发射线圈20b和第三发射线圈20c)的转角传感器10,这些发射线圈在第一接头26上与分析处理单元22连接并且与用第二接头28在星形接点32中连接,通过分析处理单元22将该星形接点接地。例如,分析处理单元22给这三个发射线圈20a、20b、20c供给以三个呈120度角相位差的相同幅值和频率的交流电压。
此外,接收线圈30通过接头26’、28’与分析处理单元22连接,该分析处理单元例如可以测量在该接收线圈30中感应出的电压的量值或者说幅值和相位。
转角传感器10的结构相当于具有多个初级线圈(第一发射线圈20a、第二发射线圈20b和第三发射线圈20c)的变压器,这些发射线圈通过感应元件24耦合到接收线圈30中。
此外,图2示出,这三个发射线圈20a、20b、20c实施为具有多个处于一个平面中的绕组34的平面发射线圈。发射线圈20a、20b、20c或它们的绕组34在周向方向上相互错开地布置在定子元件12上。接收线圈30仅具有绕组34’。这些绕组沿轴向方向上观察或在俯视视角中沿周向方向至少部分相互覆盖。
通过感应元件24(这里未示出)的与转角有关的位置,三个发射线圈20a、20b、20c由于它们的绕组34与该转角有关地不同程度地与感应元件24耦合。因为接收线圈30以它的绕组34总是完全覆盖感应元件24,接收线圈30和感应元件24之间的耦合基本上与转角无关。因此,通过发射线圈20a、20b、20c根据接收线圈30中的转角感应出交流电压,该交流电压的量值和/或相位可以被求得。例如,在接收线圈30中可以测量交流电流或该交流电流的量值和/或相位,由该交流电流可以推导出电压或该电压的量值和/或相位。
除转角外,从感应出的交流电压所求得的相位和/或量值也可以确定感应元件24或转子元件14到定子元件12的距离,例如通过对多个测量取平均值。
在图2中示出转角传感器10,在该转角传感器中,发射线圈20a、20b、20c和接收线圈30完全包围定子元件12。发射线圈20a、20b、20c具有相同的结构,但相互围绕轴线A相互偏移或在定子元件12上相互错开/扭转地布置。每个发射线圈20a、20b、20c的各6个绕组34分别环绕所有相同的面积,以便补偿外部干扰场。
出于概要性原因,图3仅示出发射线圈20a。线圈20a、20b、20c中的每一个包括方向相反的绕组34a、34b,这些绕组可以被划分为具有第一走向的第一绕组34a中和具有第二反向走向的第二绕组34b(即:如果电流例如沿顺时针方向流过第一绕组34a则沿逆时针方向流过第二绕组34b,反之亦然)。每个发射线圈的绕组34a、34b围绕轴线A彼此相继地在周向方向上布置,使得得出具有交替走向的绕组链。
第一绕组34a和第二绕组34b分别环绕相同的面积,使得均匀的(干扰)磁场通过发射线圈20a、20b、20c中的每一个在各绕组34a、34b中产生电流,其中,在发射线圈20a、20b、20c中的单个电流却相互抵消。
绕组34a、34b的数量不限于6个,但应该是偶数个,以便产生量值为零的净场。由绕组34a、34b的数量和绕组的张开角度得到传感器10的周期性。
通过将发射线圈20a、20b、20c实施为具有方向相反的绕组34的平面线圈,例如在以交流电压加载发射线圈20a时(没有感应元件24),在绕组34a、34b中分别产生不同符号的电磁交变场。因为右旋的和左旋的绕组34a、34b的被包围的面积分别大小相同,则向外的场相互抵消,并且在接收线圈30中不感应出电压;如果现在通过一个或多个感应元件24遮盖发射线圈面积的一部分,则部分场不再相互抵消并且在接收线圈30中感应出电压。
此外,图3示出,在转子元件14上可布置有三个感应元件24。通过这三个呈120度角相互错开、分别几乎覆盖绕组34a、34b的感应元件24可以在120度角的唯一区域中得到更好的补偿。
如图3所示,感应元件24几乎与绕组一样大,即从轴向视角观察或在沿轴向方向的投影中覆盖沿周向的几乎相同的面积。绕组34a、34b的每一个产生磁场,该磁场又在感应元件24中产生涡流,该涡流又产生磁场,该磁场在各自的线圈中产生电流并且这样改变各自绕组34a、34b的电感,从而改变发射线圈20a、20b、20c的总电感。由此发送线圈20a、20b、20c的电感根据转子元件14与感应元件的角度位置而改变。因为不同发射线圈20a、20b、20c的第一绕组34a和第二绕组34b错开地相互布置,感应元件24则附加不同地改变每个发射线圈20a、20b、20c的电感,使得得到转角传感器的好的角度分辨率。
图4示出具有在接收线圈30和发射线圈20a、20b、20c之间的耦合因数的曲线图,在该曲线图中,耦合因数向上延伸,并且转角向右延伸。发射线圈20a、20b、20c和感应元件24之间的耦合与感应元件相对于发射线圈20a、20b、20c的转角有关。各个单独的绕组34a、34b被感应元件24更高地覆盖意味着该绕组34a、34b的更小的耦合。如果所有绕组34a或34b、例如即所有第一绕组34a或所有第二绕组34b被感应元件24覆盖,那么总共得到未被覆盖的绕组对于接收线圈的最大耦和。正负号与接收线圈的方向有关。
图5示出图2和3中的接收线圈30的替代方案。
在图2和3中,接收线圈30以绕组34’环绕整个定子元件12,该绕组也覆盖轴线A。对此替代地,图5的接收线圈30唯一的绕组34’在环形面积36的外缘上环绕发射线圈20a、20b、20c,然后绕组反转方向并且沿反方向在内缘上环绕环形面积36。图5中的接收线圈30、如图2和3中的接收线圈30一样覆盖发射线圈20a、20b、20c。但是在图5中,接收线圈30不覆盖围绕轴线A的定子元件12的区域。
图6和7与图2和3类似地示出转角传感器10的示图。如果不做其它说明,针对图2和3的解释也相应地适用。
在图6中,发射线圈20a、20b、20c和接收线圈30仅覆盖围绕轴线A的小于360度角(这里例如120度角)的角度区域。为了更好的概要性这样示出发射线圈20a、20b、20c:似乎这些线圈不完全覆盖该角度区域,但这也是可能的。
发射线圈20b,20c的绕组34大小不同,以便实现不同发射线圈20a、20b、20c的绕组34的错位。然而一个走向的绕组34a的面积和反向走向的绕组34b的面积刚好一样大。
图7示出适合图6的转角传感器的感应元件24并且由于概要性原因仅示出发射线圈20a。图7示出,仅使用一个感应元件24是可能的,但该感应元件又具有以下尺寸,使得绕组34a、34b分别被覆盖。
如图8和9中所示,转角传感器10可以由此确定转角:分析单元22给发射线圈20a、20b、20c供给以交流电压,这些交流电压具有相同的幅值和频率,但相互分别具有120度角的相位差。
图8示出曲线图,在该曲线图中,不同的交流电压对时间取平均值。给发射线圈20a供给以电压或发射信号Vin。第二发射线圈20b和第三发射线圈20c的呈120度角和240度角相位差的交流电压未被示出,这些发射线圈优选与第一发射线圈20a同时通电。此外,该曲线图以不同实施的曲线针对转角0度、45度、90度、180度和270度示出在接收线圈30中感应出的如同例如在图2的实施方式中产生的那样的交流电压Vout。
如从图8的不同曲线可看出,根据转角而定在接收线圈30中得出不同的信号Vout,该信号具有对于发射信号Vin的相位错位。
图9示出曲线图,在该曲线图中,交流电压Vout相对于交流电压Vin的相位错位(即,电角度)向上延伸,并且转角向右延伸。可看出,相位错位具有与靶的转角的明确的关联。由此分析处理单元22可以从在接收线圈30中感应出的交流电压的相位来确定转子元件14相对于定子元件12的转角,例如通过在图9中示出的关联以表格或分析形式存储在分析处理单元22中。
如在图10和11中示出,转角传感器10也可以由此确定转角:以不同频率的交流电压加载接收线圈20a、20b、20c。幅值可以任意选择。但符合目的的只能是相同幅值。
图10示出曲线图,具有针对0度、45度、90度、180度和270度(以不同的曲线示出)转角在接收线圈30中感应出的交流电压Vout,如同例如在图2的实施方式中产生的那样。给这三个接收线圈20a、20b、20c供给以频率为1兆赫兹、2兆赫兹、3兆赫兹的三个交流电压,这些交流电压在图10中未示出。
如果交流电压Vout借助快速傅里叶变换(FFT)进行变换,那么产生在图11中示出的频谱,该频谱在发射频率处(这里是1兆赫兹、2兆赫兹、3兆赫兹)具有峰值。
如由图11得知,三个峰值的幅值与转角是明确对应的(没有三者多次出现)。分析处理单元22可以由在发射频率处的幅值重构转角。从这三个峰值中可以明确地计算角度位置,因为没有三者多次出现。
为此,分析处理单元22可以求得在发射频率处感应出的交流电压的幅值,例如通过FFT或通过将相应的模拟和/或数字的带通滤波器应用到基于感应出的交流电的信号上。从感应出的频率分量的幅值可以例如通过在分析处理单元22中存储的表格来确定转角。
最后指出,概念如“具有”、“包括”等不排除其他元件或步骤,并且概念如“一个”不排除多个。在权利要求中的参考标记不视为对本发明的限定。
Claims (11)
1.转角传感器(10),包括:
具有接收线圈(30)和至少两个发射线圈(20)的定子元件(12);
相对于所述定子元件(12)可转动地支承的转子元件(14),该转子元件(14)实施成用于与所述至少两个发射线圈(20)中的每一个根据转角而不同程度地感应耦合;
分析处理单元(22),用于确定所述转子元件(14)和所述定子元件(12)之间的转角;
其特征在于,所述分析处理单元(22)实施成用于给所述至少两个发射线圈(20)中的每一个尤其同时供给以不同的交流电压;
并且所述分析处理单元(22)实施成用于由在所述接收线圈(30)中感应出的交流电压(Vout)确定所述转角。
2.根据权利要求1所述的转角传感器(10),
其中,所述分析处理单元(22)实施成用于给所述发射线圈(20)供给以相同频率的、具有相位差的交流电压;和/或
其中,所述定子元件(12)包括两个发射线圈(20),这些发射线圈被供给以交流电压,这些交流电压的相位呈90度角相互错开;或者
其中,所述定子元件(12)包括三个发射线圈(20a、20b、20c),给这些发射线圈供给以交流电压,交流电压的相位呈120度角相互错开。
3.根据权利要求2所述的转角传感器(10),
其中,所述分析处理单元(22)实施成用于求得在所述接收线圈(30)中感应出的交流电压相对于发射线圈(20)的交流电压的相位差,并且由所述相位差确定所述转角。
4.根据前述权利要求中任一项所述的转角传感器(10),
其中,所述分析处理单元(22)实施成用于给所述发射线圈(20)供给以不同频率的交流电压。
5.根据权利要求4所述的转角传感器(10),
其中,所述分析处理单元(22)实施成用于将在所述接收线圈中感应出的交流电压的频率分量相互分开并且确定这些频率分量的幅值;
其中,所述分析处理单元(22)实施成用于由所述幅值确定所述转角。
6.根据前述权利要求中任一项所述的转角传感器(10),
其中,所述分析处理单元(22)实施成用于由感应出的交流电压确定所述定子元件(12)和所述转子元件(14)之间的轴向距离。
7.根据前述权利要求中任一项所述的转角传感器(10),
其中,所述接收线圈(30)和/或所述发射线圈(20)是平面线圈;和/或
其中,所述接收线圈(30)和/或所述发射线圈(20)布置在电路板(18)上和/或电路板(18)中;和/或
其中,所述接收线圈(30)完全覆盖所述发射线圈(20);和/或
其中,所述发射线圈(20)在轴向方向上至少部分相互覆盖;和/或
其中,所述发射线圈(20)中的每一个具有至少两个在周向方向上彼此相继的绕组(34)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的转角传感器(10),
其中,所述接收线圈(30)覆盖所述转子元件(14)的转动轴线(A);或者
其中,所述接收线圈(30)仅环绕一个环形面积(36)或所述环形面积(36)的一部分,该环形面积包围所述转子元件(14)的转动轴线(A)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的转角传感器(10),
其中,所述发射线圈(20)中的每一个具有至少一个第一绕组(34a)和至少一个第二绕组(34b),其中,所述至少一个第一绕组(34a)和所述至少一个第二绕组(34b)反向地走向;和/或
其中,发射线圈(20)的第一绕组(34a)和第二绕组(34b)在所述定子元件(12)的周向方向上相互交替地布置;和/或
其中,由所述第一绕组(34a)环绕的面积等于由所述第二绕组(34b)环绕的面积;和/或
其中,发射线圈(20)的绕组(34a、34b)环绕不同大小的面积;和/或
其中,所述发射线圈(20)的绕组(34a、34b)相互错开地被布置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的转角传感器(10),
其中,所述接收线圈(30)和所述发射线圈(20)在所述定子元件(12)仅一个角度区域中布置;或
其中,所述接收线圈(30)和所述发射线圈(20)中的每一个完全环绕所述定子元件(14)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的转角传感器(10),
其中,所述转子元件(14)具有至少一个感应元件(24),所述感应元件在所述转子元件(14)的一个角度区域中布置;和/或
其中,所述感应元件(24)在轴向方向上仅覆盖发射线圈(20)的一个绕组(34a、34b)。
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