CN107401975A - 用于对旋转的机械部件进行角度测量的线性感应式位置传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种线性感应式传感器(1至3),一方面,所述线性感应式传感器具有变压器式固定部分(1),所述变压器式固定部分具有初级电路和至少两个次级电路,高频交流电流流过所述初级电路,所述高频交流电流能够在所述至少两个次级电路中的每一个上产生电压,并且另一方面,所述线性感应式传感器具有移动部分(2、3),所述移动部分具有旨在被固定在执行围绕轴线的旋转移动的机械部件上的目标件,所述感应式传感器(1至3)对所述机械部件进行角度测量。所述目标件是由具有中心凹陷(4)的环形件(3)的环形面承载的金属螺旋件(2),所述环形件(3)旨在被固定在所述部件上同时与所述部件同心,所述螺旋件(2)从所述环形件(3)轴向突出,同时围绕所述凹陷(4)旋转至少一圈并且移动远离所述凹陷(4)。

Description

用于对旋转的机械部件进行角度测量的线性感应式位置传 感器
技术领域
本发明涉及一种用于对旋转的机械部件进行角度测量的线性感应位置传感器。在一个这样的构造中,该线性位置传感器实现通常由旋转传感器履行的功能,因此替代该旋转传感器。
背景技术
任意类型的感应式传感器(无论是线性的还是旋转的)都具有如下优点:其能够在不要求与需要了解其位置的部件接触的情况下确定机械部件或者任意其它元件的位置。该优点意味着这样的传感器可以应用于各种类型的行业中。这样的传感器还用在已经做出本发明的所有消费者应用中,例如,用在汽车领域中。然而,该传感器也可以用在其它多种不同领域中。
主要存在三种感应式传感器。第一种传感器涉及线性感应式传感器,通过该线性感应式传感器来测量机械部件的平移移动。第二种传感器涉及旋转感应式传感器,该旋转感应式传感器跟踪机械部件围绕轴线的旋转移动,这些旋转感应式传感器也用术语“旋转变压器”表示。术语“旋转变压器”涉及甚至进一步能够在高旋转速度下进行测量的位置传感器。第三种传感器涉及能够执行线性测量功能以及旋转测量功能的传感器,其中有以品牌Inductosyn®进行销售的传感器。
非接触式感应式传感器是位置传感器,其原理是基于在高频且没有磁路下操作的变压器的初级与次级之间的耦合的变化。因此,这样的传感器包括变压器式固定部分,该变压器式固定部分具有初级电路和至少两个次级电路,高频交流电流能够在所述至少两个次级电路中的每一个上产生电压。变压器能够仅仅是印刷电路,在该印刷电路上,初级和次级是由刻在该印刷电路上的印制线形成。
耦合根据移动导电部件的位置而变化,该移动导电部件是产生电流的部位并且需要精确地了解其相对于变压器的位置,该部件形成第二部分,该第二部分是感应式传感器的唯一移动部分并且被称为目标件。该感应式传感器被称为非接触式感应式传感器是因为在该感应式传感器的固定部分与移动部分之间不存在接触。
初级电路由外部源供电,该外部源在高频下随着时间而变化,并且次级电路是产生电压的部位。需要了解其位置的导电目标件通常具有简单的形状。对于设计用于测量机械部件的平移移动的线性传感器而言,目标件具有平行六面体形状,并且对于旋转传感器而言,目标件包括具有给定角度的角度扇形。这些目标件中的每一个的尺寸以及初级电路和次级电路的元件都必须被选择以便优化特定的线性传感器或旋转传感器的特性。
根据目标件的位置,次级的磁通量除以初级的磁通量形成具有给定幅值的精确值的包络线,该包络线独立于时间。次级和初级的磁通量的值有利地被设定成在传感器的整个行程上产生目标件的位置的正弦函数和余弦函数。
这些正弦函数和余弦函数在传感器的电子处理中非常有用。在进行反正切之前计算这两个函数的比率,因此该反正切的结果给出目标件的位置的图像。正弦函数和余弦函数的自变量是目标件的位置的线性或仿射函数。因此,目标件的行程表示这些三角函数的空间周期的差不多大的部分。
因此,该传感器的行为与具有发射初级绕组和两个次级绕组的变压器的行为相同。从物理的观点来看,初级与次级的耦合的改变是借助于电磁趋肤效应(skin effect)发生的。
由于向初级供应高频,因此在传感器中出现的现象全都处于高频。因此,目标件(该目标件是实心导电部件)是产生电流的大的部位。这些产生的电流的穿透深度由用于趋肤深度的常用公式给出。鉴于该计算对于铝(铝是用于目标件的有利但非限制性材料)给出50μm的值,因此该感应几乎未穿透到目标件中。因此,初级产生的磁通量分布在目标件周围。这极大地改变了磁场线。该改变由次级感知,次级取决于目标件的位置而接收更多或者更少的磁通量。能够取决于目标件变化的这些磁通量也能够随着时间变化。因此,这些磁通量在次级电路的端子上产生电压,该电压由电子装置进行测量。因此,传感器根据在次级电路中接收到的磁通量来测量目标件的位置。
文献US-A-2014/167788描述了一种用于测量旋转移动的机械部件的角度位置的旋转感应式传感器,该旋转感应式传感器具有与至少一个次级绕组相关联的初级绕组,以及附接至围绕中心轴线旋转的部件的目标件。初级绕组以与目标件的中心旋转轴线重合的轴线为中心,并且高频交流电流流过该初级绕组,该高频交流电流能够在每个次级绕组中产生电压。目标件由具有相同角度开口的多个角度扇形组成,这些角度扇形均匀地分布在旋转移动的机械部件的一端处。
已知的是,感应式传感器(特别是旋转感应式传感器,其中,对目标件进行测量的值是角度)在对目标件的角度位置的测量中(因此在对旋转移动的机械部件的角度位置的测量中)存在误差。在该文献中,提出通过调节角度扇形来减小目标件的每个角度扇形的角度开口,以便在线性偏差的傅里叶展开中消除一个谐波的阶。这需要转换复杂的角度扇形并且仅仅部分地解决了旋转感应式传感器在对目标件的角位置进行测量中的误差的问题。
此外,旋转感应式传感器的目标件通常定位在机械部件的两个端部中的一个处,该机械部件通常形式为轴。特别地在机动车辆的领域中,常见的情况是这样的轴的两个端部固定至其它部件并且不能容纳目标件的角度扇形。
本发明的潜在问题是构造一种线性感应式传感器来代替旋转感应式传感器,该线性感应式传感器具有固定部分和移动部分以便测量旋转移动的机械部件的角度位置,该线性传感器以及主要地其目标件能够被放置在相对于旋转的机械部件的多个位置处,并且不仅仅是在该部件的一端处。
发明内容
为此,本发明涉及一种线性感应式传感器,一方面,该线性感应式传感器具有变压器式固定部分,该变压器式固定部分具有初级电路和至少两个次级电路,高频交流电流流过初级电路,该高频交流电流能够在所述至少两个次级电路中的每一个上产生电压;并且另一方面,该线性感应式传感器具有移动金属部分,该移动金属部分承载旨在被固定在执行围绕中心轴线的旋转移动的机械部件上的目标件,感应式传感器对该机械部件进行角度测量,值得注意的是,该目标件形式为金属螺旋件,该金属螺旋件由具有中心凹陷的环形件的环形面承载,该环形件旨在被固定在机械部件上同时与该机械部件通信,金属螺旋件从环形件轴向突出,同时随着其移动远离中心凹陷而围绕中心凹陷旋转至少一圈。
线性传感器测量线性移动。然而,本发明能够将旋转移动(即,旋转机械部件的旋转移动)转变为明显的线性移动。这是借助于设置在环形件的环形平面上的螺旋件来完成的。利用该螺旋件能够像追踪在环形件上径向地移动的表面的移动那样来追踪旋转移动。
使用螺旋件的作用是通过将机械部件的旋转移动转变为目标件的线性移动来对其进行追踪,即,对于给定旋转圈数,螺旋件的一系列不同部分以类似于线性移动的移动从传感器的前面经过。然后,感应式传感器的固定部分对在给定时间位于其前面的螺旋件的部分的位置进行测量。
本发明的主要优点是获得一种紧凑的感应式传感器,该紧凑的感应式传感器允许对旋转的机械部件(例如,轴)的旋转角度进行绝对测量。该线性传感器的原理可以用于使其成为环形件的(以及因此机械部件的)角速度传感器,即,允许按照等效于角度传感器或旋转变压器的方式来使用该线性传感器。
环形件(以及因此目标件)能够被置于机械部件的周界上的任意位置处,而不仅仅是在其端部处。甚至能够使用机械部件上已经存在的环形元件(例如,轴环)。因此,解决了在机械部件(该机械部件的旋转移动被监测)的端部处缺乏空间的问题,同时在机械部件上提供了环形件的大量可能位置。
有利地,螺旋件具有靠近于环形件的中心凹陷的第一端部,螺旋件止于最远离中心凹陷的第二端部,在螺旋件的第一端与第二端之间的径向距离近似相当于传感器的固定部分的长度,初级电路和次级电路在该固定部分中延伸。
螺旋件越大和越宽,传感器将越多地处理较强的次级电路的信号并且因此可用性越好。螺旋件越小,目标件将越会具有小的尺寸和小的质量,其缺点在于其产生的信号比用大的宽螺旋件获取的信号更弱。螺旋件的选择取决于是利于目标件的轻度或者利于信号的处理。当然,折衷方案也是可能的。
有利地,固定部分被设置成面向承载螺旋件的环形件的环形表面并且与该环形表面相距一段距离,固定部分平行于环形件的半径延伸。次级电路(有利地沿着固定部分的长度延伸)然后处于合适的位置中,使得其发射的信号能够检测在这些电路的一部分上形成目标件的螺旋件的部分的通路。
有利地,螺旋件具有工作部分,该工作部分能够与固定部分相互作用以用于执行机械部件的角度测量,该工作部分在除了两个端部之外的螺旋件的长度的大部分上延伸,能够由环形件的环形面承载的螺旋件的工作部分的最大宽度至多等于传感器的固定部分的长度的一半,并且能够由环形件的环形面承载的螺旋件的工作部分的最小宽度至少等于略小于固定部分的长度的四分之一。这与线圈在次级电路中的结构相关,次级电路分别通过具有特定的多组线圈而发射正弦信号或余弦信号。因此,能够对于给定的环形件从具有不同构造的螺旋件中选择螺旋件。
有利地,由环形件的环形面承载的螺旋件的工作部分具有恒定的宽度或者在该工作部分上具有在传感器的固定部分的长度的一半与略小于该长度的四分之一之间变化的宽度。
有利地,所述至少两个次级电路中的一个次级电路通过具有至少一组的三个线圈来产生余弦信号,其中,大尺寸的中心线圈由两个小的侧面线圈围住,该两个小线圈被安装成与大线圈反相,该大线圈的长度是每个小线圈的长度的两倍,并且另一个次级电路通过具有至少一个组的两个线圈来产生正弦信号,其中,该两个线圈具有相等的大小并且被安装成反相。
有利地,一个次级电路的所述至少一组的两个线圈和另一个次级电路的所述至少一组的三个线圈沿着固定部分的长度纵向地延伸,初级电路和所述至少两个次级电路彼此叠置。
有利地,所述至少两个次级电路具有多组线圈,在每种情况中,给定电路的线圈组沿着固定部分的长度对准并具有纵向偏移。
有利地,螺旋件由机加工的铝或者模制的铝制成。铝是一种优良导体、重量轻、易于加工并且成本低的材料。此外,铝的抗腐蚀性好。
本发明还涉及一种包括机械部件和线性感应式传感器的组件,该机械部件执行围绕中心轴线的旋转移动,并且该线性感应式传感器对旋转的部件的移动进行角度测量,值得注意的是,线性感应式传感器是如上面所提到的线性感应式传感器,传感器的移动部分的环形件被固定在机械部件上同时与该机械部件呈径向和同心关系,该机械部件经由环形件的中心凹陷穿过环形件。
有利地,机械部件具有圆柱形形状,同时具有由弯曲的侧表面隔开的两个圆形端部,环形件被固定在弯曲的侧表面上与两个圆形端部相距一段距离,传感器的固定部分被插入到由承载螺旋件的环形件的环形面与圆柱形部件的一个圆形端部界定的空间中,传感器的固定部分相对于机械部件径向地延伸并且与机械部件相距一段距离。
具体地,本发明的优选但非限制性应用是用于作为机械部件的旋转轴,该轴是圆柱形的。该轴有利地是从动轴,更加特别地是由电动机驱动的轴,与该轴相关联的感应式传感器的存在能够控制该电动机和该轴。
最后,本发明涉及一种机动车辆,该机动车辆具有设置有线性感应式传感器的至少一个旋转轴,值得注意的是,所述至少一个旋转轴(作为机械部件)和感应式传感器形成如上面所描述的组件。
附图说明
在阅读下列详细描述时并且根据附图,本发明的其它特征、目标和优点将变得明显,附图通过非限制性示例的方式被给出,在附图中:
图1是根据本发明的第一实施例的承载形式为相对大的螺旋件的目标件的环形件的正视图的示意表示;
图2是根据本发明的第二实施例的承载形式为相对小的螺旋件的目标件的环形件的正视图的示意表示;
图3是感应式传感器的固定部分中的初级电路和次级电路的实施例的示意表示,该电路的实施例能够用在根据本发明的感应式传感器中。
应该牢记的是,附图通过示例的方式被给出的并且不对本发明进行限制。附图是旨在促进理解本发明的基本示意表示,并且不必与实际应用成比例。特别地,图示的各个元件的尺寸不代表真实情况。
例如,在图1和图2中,形成目标件的螺旋件卷绕在环形件的中心凹陷与外周界之间并且在图1中甚至可以悬伸出该环形件,对于根据本发明的螺旋件在任何情况下悬伸都不是必须的。螺旋件的该卷绕不是限制性的并且螺旋件能够不与中心凹陷和/或者外周界接合。在螺旋件悬伸出环形件外的情况下,由图1中的虚线示出的悬伸宽度不是限制性的。在图1和图2中,螺旋件具有渐细的端部,该渐细的端部也不是限制性的。螺旋件的宽度在螺旋件的最大部分上可以是恒定的或者不是恒定的。
在图1和图2中示出的传感器的固定部分相对于环形件和螺旋件的定位也不是限制性的,重要的是,不同的螺旋件部分被设置成在部件(该部件的角度移动待被测量)的旋转期间与固定部分对准一段时间。在图2中,传感器的固定部分在中心凹陷中并且从环的外周界被稍微悬伸地安装,这不是必须的并且在一些构造中甚至不是优选的。
在下文中,将结合所有附图进行参照。当参照一个或多个特定附图时,这些附图将与其它附图结合以便找到所指出的附图标记。
具体实施方式
特别地参照图1和图2,本发明涉及线性感应式传感器1至3,一方面,该线性感应式传感器具有变压器式固定部分1,并且另一方面,该线性感应式传感器具有被用作目标件的移动部分2和3。该感应式传感器可以用于机动车辆,位于存在于该车辆中的至少一个旋转轴上并且设有线性感应式传感器,而这不是限制性的。
如能够在图3中看到,感应式传感器1至3的固定部分1具有初级电路6和至少两个次级电路7和8。高频交流电流流过该初级电路6,该高频交流电流能够在所述至少两个次级电路7和8中的每一个中产生电压。
移动部分2和3具有旨在被固定在执行围绕中心轴线的旋转移动的机械部件上的金属目标件2,感应式传感器1至3对该机械部件进行角度测量。根据本发明,试图在该部件的多个位置处将目标件定位在该部件上并且不在其端部2a中的一个处定位,该端部2a通常被附接至其它元件,通常使得不能将目标件置于该部件的端部处。
为此,目标件形式为由具有中心凹陷4的环形件3的环形面承载的金属螺旋件2,该环形件形成固定部分2和3的剩余部分。环形件3旨在被固定在机械部件上同时与该机械部件同心,金属螺旋件2从环形件3轴向突出,同时在其移动远离中心凹陷4时围绕中心凹陷4旋转至少一圈。
图1和图2示出了螺旋件2的两个实施例,即图1中的相对大的螺旋件2和图2中的相对小的螺旋件2。在该两个实施例中,螺旋件2可以具有靠近于环形件3的中心凹陷4但不必与该中心凹陷4相邻的第一端部2a。例如,在图2中,螺旋件2可以旋转四分之一圈同时与中心凹陷4相邻,而在图1中,螺旋件2旋转多于四分之一圈但少于半圈。
螺旋件2可以止于最远离中心凹陷4但不必与环形件3的外周界相邻或者悬伸出该外周界的第二端部2a。在螺旋件2悬伸出环形件3的外周界的情况下,如在图1中所示,悬伸部分5对于承载环形件3的部件的角度移动的测量而言是没有用的。另一方面,这使得其生产和/或与环形件3的附接更容易。因此,在实践中,仅为了制造的原因才可能设置悬伸出环形件3的外周界的大的螺旋件2。
在螺旋件2的第一端部2a与第二端部2a之间的径向距离可以大致与传感器1至3的固定部分1的长度相当,初级电路6和次级电路7和8在该固定部分中延伸。如能够在图1和图2中看到,螺旋件2的第一端部2a和第二端部2a没有径向地对准,但是其也能够径向地对准。在第一种情况中,该径向距离因此处于第一点与第二点之间,该第一点位于与环形件3同心的圆上并且穿过螺旋件2的端部2a,该第二点位于与环形件3同心的圆上并且穿过螺旋件2的端部2a,该第一点和该第二点径向地对准并且因此由环形件3的同一个半径承载。
固定部分1可以被设置成面向承载螺旋件2的环形件3的环形表面并且与该环形表面相距一段距离,固定部分1平行于环形件3的半径并且因此相对于环形件3径向地延伸。在固定部分1和螺旋件2之间存在间隔。传感器1至3的固定部分1与目标件2之间的间隔越大,螺旋件2的厚度就可以越大,该厚度取自螺旋件2从环形件3突起的方向。对于其宽度l也可以同样如此。螺旋件2的宽度l表示螺旋件2的支部(branch)的宽度,而不是表示螺旋件2在环形件3上占据的总宽度,该总宽度能够包含螺旋件2的多个支部以及支部之间的距离。
螺旋件2可以具有工作部分,该工作部分能够与固定部分1相互作用以用于对机械部件进行角度测量。该工作部分2b可以在除了两个端部2a之外的螺旋件的长度的大部分上延伸,这两个端部有利地是渐细的。
由于能够从不同类型的螺旋件中选择由环形件3的环形面承载的螺旋件2,所以能够由环形件3的环形面承载的螺旋件2的工作部分2b的最大宽度(也就是说,螺旋件的支部在工作部分2b中占据的最大宽度)可以至多等于传感器1至3的固定部分1的长度的一半。能够由环形件3的环形面承载的螺旋件2的工作部分2b的最小宽度可以至少等于略小于固定部分1的长度的四分之一。
因此,能够设想从具有相对于彼此的不同的螺旋件宽度的工作部分2b的螺旋件中选择螺旋件2来附接至环形件3以便形成目标件,只要符合该有利条件。
对于给定选择的螺旋件2,由环形件3的环形面承载的螺旋件2的工作部分2b可以具有恒定宽度l,即,螺旋件2的支部在该工作部分2b中占据的宽度。作为替代方案,由环形件3的环形面承载的螺旋件2的工作部分2b可以具有在该工作部分2b上在传感器的固定部分1的长度的一半与略小于该长度的四分之一之间变化的宽度l。
在图2中,螺旋件可以被视作在其长度的大部分上具有恒定的宽度。螺旋件2的大部分旨在面向感应式传感器1至3的固定部分1定位。螺旋件2的端部2a通常位于传感器1至3的有效表面外。
螺旋件2由作为良好的电导体的材料制成。在这些材料中,铝是优选的。螺旋件2至环形件3的附接需要很高的精确度。可以采用多种制造方法,例如,通过机械加工或模制。为螺旋件2设置悬伸出环形件3的部分5对于将其定位在环形件3上可以是有利的。
为了了解情况,在螺旋件2的两个端部2a之间得到的螺旋件2的行程可以为24 mm,并且传感器1至3的固定部分1可以为326 mm长并且为10 mm至15 mm厚。
本发明还涉及包括机械部件和线性感应式传感器1至3的组件,该机械部件执行围绕中心轴线的旋转移动,并且该线性感应式传感器1至3对旋转的部件的移动进行角度测量。线性感应式传感器1至3是如上面提到的线性感应式传感器,传感器1至3的移动部分的环形件3被固定在机械部件上同时与该机械部件呈径向和同心关系,该机械部件经由环形件3的中心凹陷4穿过环形件3。因此,中心凹陷4的尺寸根据机械部件而被选择。
如上面提到的,能够将机械部件的环形部分(如果存在该环形部分的话)用作形式为螺旋件的目标件的支承件,以便产生感应式传感器1至3的移动部分。
机械部件通常是圆柱形形状,同时具有由弯曲的侧表面隔开的两个圆形端部,该机械部件能够是轮轴或传动轴,特别地是但不仅仅是在汽车领域中。
在圆柱形机械部件的情况中,环形件3可以被固定在机械部件的弯曲的侧表面上与两个圆形端部相距一段距离。传感器1至3的固定部分1然后被插入到由承载螺旋件2的环形件3的环形面与圆柱形部件的圆形端部界定的空间中,传感器1至3的固定部分1相对于机械部件径向地延伸并且与该机械部件相距一段距离,以便在固定部分1与形成目标件的螺旋件2之间留出间隙。
在对运转机构方面的约束下(这不是限制性的),该机械部件可以是装配在机动车辆上的元件,或者更加一般地是任意运输机构。在这种情况中,通过感应式传感器1至3将次级电路7和8生成的信号提供至车辆的计算机(例如,发动机控制器),以便允许在机械部件由电动机驱动的情况下特别地控制机械部件。
图3示出了具有初级电路6(或发射器电路)和两个次级电路7和8(或接收器电路)的固定部分1的实施例。感应式传感器1至3的固定部分1容纳具有初级电路6和两个次级电路7和8(该两个次级电路7和8耦合至初级电路6)的印刷电路板。初级电路6和次级电路7和8连接至电子模块以用于控制并处理由初级电路6和次级电路7和8反馈的数据。
当电流流过初级电路6内部时,初级电路6能够以已知的方式产生磁场。以此方式产生的磁场在次级电路7和8中产生电流。在部件的旋转期间,形式为由附接至部件的环形件承载的螺旋件的目标件相对于初级电路和次级电路移动(目标件、环形件和机械部件未在图3中示出)。目标件改变了初级电路6与两个次级电路7和8之间的磁耦合。此外,通过测量次级电路7和8的端子上的电压,能够推断目标件的精确位置以及因此机械部件的角度位置。
在存在目标件的情况下,置于目标件附近的次级电路7和8比没有目标件的情况经受较小的磁场的磁通量。次级电路7和8彼此不同。第一次级电路7能够在目标件通过期间产生余弦信号,而第二次级电路8能够在目标件通过期间产生正弦信号。
产生余弦信号的第一次级电路7具有至少一组的三个线圈70和71,其中,大尺寸的中心线圈70由两个小侧面线圈71围住,该两个小线圈71被安装成与大线圈70反相,大线圈70的长度是每个小线圈71的长度的两倍。
产生正弦信号的第二次级电路8具有至少一组的两个线圈80,其中,该两个线圈80具有相等的大小并且被安装成反相。通过反正切的计算来使正弦/余弦信号暂时相关联,以便精确地确定目标件的位置。
产生正弦信号的一个次级电路8的所述至少一组的两个线圈80以及产生余弦信号的另一个次级电路7的所述至少一组的三个线圈70和71可以沿着固定部分1的长度纵向地延伸。初级电路6和所述至少两个次级电路7和8可以彼此叠置。
两个或更多个次级电路7和8可以具有多组线圈,在每种情况中,给定电路的线圈组沿着固定部分的长度对准并具有纵向偏移。
本发明适用于需要感应技术进行的任意角度位置测量,例如,在附近存在具有磁体的电动机的磁场的情况下。

Claims (10)

1.一种线性感应式传感器(1至3),一方面,所述线性感应式传感器具有变压器式固定部分(1),所述变压器式固定部分具有初级电路(6)和至少两个次级电路(7、8),高频交流电流流过所述初级电路(6),所述高频交流电流能够在所述至少两个次级电路(7、8)中的每一个中产生电压;并且另一方面,所述线性感应式传感器具有移动部分(2、3),所述移动部分具有旨在被固定在执行围绕中心轴线的旋转移动的机械部件上的金属目标件(2),所述感应式传感器(1至3)对所述机械部件进行角度测量,其特征在于,所述目标件形式为金属螺旋件(2),所述金属螺旋件(2)由具有中心凹陷(4)的环形件(3)的环形面承载,所述环形件(3)旨在被固定在所述机械部件上同时与所述机械部件同心,所述金属螺旋件(2)从所述环形件(3)轴向突出,同时随着其移动远离所述中心凹陷(4)而围绕所述中心凹陷(4)旋转至少一圈。
2.根据前述权利要求所述的感应式传感器(1至3),其特征在于,所述螺旋件(2)具有靠近于所述环形件(3)的所述中心凹陷(4)的第一端部(2a),所述螺旋件(2)止于最远离所述中心凹陷(4)的第二端部(2a),在所述螺旋件(2)的所述第一端部(2a)与所述第二端部(2a)之间的径向距离大致相当于所述传感器(1至3)的所述固定部分(1)的长度,所述初级电路(6)和所述次级电路(7、8)在所述固定部分中延伸。
3.根据前述权利要求所述的感应式传感器(1至3),其特征在于,所述固定部分(1)被设置成面向承载所述螺旋件(2)的所述环形件(3)的所述环形表面并且与所述环形表面相距一段距离,所述固定部分(1)平行于所述环形件(3)的半径延伸。
4.根据两个前述权利要求之一所述的感应式传感器(1至3),其特征在于,所述螺旋件(2)具有工作部分(2b),所述工作部分(2b)能够与所述固定部分(1)相互作用以用于所述机械部件的角度测量,所述工作部分(2b)在除了两个端部(2a)之外的所述螺旋件(2)的长度的大部分上延伸,能够由所述环形件(3)的所述环形面承载的螺旋件(2)的所述工作部分(2b)的最大宽度至多等于所述传感器(1至3)的所述固定部分(1)的长度的一半,并且能够由所述环形件(3)的所述环形面承载的螺旋件(2)的所述工作部分(2b)的最小宽度至少等于略小于所述固定部分(1)的长度的四分之一。
5.根据前述权利要求所述的感应式传感器(1至3),其特征在于,由所述环形件(3)的所述环形面承载的所述螺旋件(2)的所述工作部分(2b)具有恒定宽度(l)或者在所述工作部分(2b)上具有在所述传感器的所述固定部分(1)的长度的一半与略小于所述长度的四分之一之间变化的宽度(I)。
6.根据前述权利要求之一所述的感应式传感器(1至3),其特征在于,所述至少两个次级电路(7、8)中的一个次级电路(7)通过具有至少一组的三个线圈(70、71)来产生余弦信号,其中,大尺寸的中心线圈(70)由两个小的侧面线圈(71)围住,所述两个小线圈(71)被安装成与所述大线圈(70)反相,所述大线圈(70)的长度是每个小线圈(71)的长度的两倍,并且所述至少两个次级电路(7、8)中的另一个次级电路(8)通过具有至少一组的两个线圈(80)来产生正弦信号,其中,所述两个线圈(80)具有相等的大小并且被安装成反相。
7.根据前述权利要求所述的感应式传感器(1至3),其特征在于,一个次级电路(8)的所述至少一组的两个线圈(80)和另一个次级电路(7)的所述至少一组的三个线圈(70、71)沿着所述固定部分(1)的所述长度纵向地延伸,所述初级电路(6)和所述至少两个次级电路(7、8)彼此叠置。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的感应式传感器(1至3),其特征在于,所述螺旋件(2)由机械加工的铝或者模制的铝制成。
9.一种包括机械部件和线性感应式传感器(1至3)的组件,所述机械部件执行围绕中心轴线的旋转移动,并且所述线性感应式传感器(1至3)对旋转的所述部件的移动进行角度测量,其特征在于,所述线性感应式传感器(1至3)是根据前述权利要求中的任一项所述的线性感应式传感器,承载所述螺旋件(2)的所述环形件(3)被固定在所述机械部件上同时与所述机械部件呈径向和同心关系,所述机械部件经由所述环形件(3)的所述中心凹陷(4)穿过所述环形件(3)。
10.根据前述权利要求所述的组件,其特征在于,所述机械部件具有圆柱形形状,同时具有由弯曲的侧表面隔开的两个圆形端部,所述环形件(3)被固定在所述弯曲的侧表面上与所述两个圆形端部相距一段距离,所述传感器(1至3)的所述固定部分(1)被插入到由承载所述螺旋件(2)的所述环形件(3)的所述环形面与所述圆柱形部件的一个圆形端部界定的空间中,所述传感器(1至3)的所述固定部分(1)相对于所述机械部件径向地延伸并且与所述机械部件相距一段距离。
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