CN113008130A - 一种角度位置传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种角度位置传感器，包括：外壳，其用于形成PCB组件的容纳空间，所述外壳不具有导电性；转子，其安装在被检测的旋转轴上并可随所述旋转轴同步转动，所述转子具有导电性；PCB组件，其安装在所述外壳内并与所述外壳安装在所述旋转轴上，以使所述转子与所述PCB组件同心并可相对转动，所述PCB组件上设置有检测线圈，用于检测所述转子相对于所述PCB组件转动时产生的相对位置信息，以根据所述相对位置信息确定所述旋转轴的角度位置信息。所述角度位置传感器结构简单，易加工制作，工艺要求低，适用性强，抗干扰性好，精度高。

Description

一种角度位置传感器

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体而言，涉及一种角度位置传感器。

背景技术

目前，角度位置传感器大多采用旋转变压器，旋转变压器整个结构都是高导磁材料，易受杂散场干扰，励磁线圈需要通过较高的感值增强转子磁感应强度来提高信噪比，高感值励磁线圈使励磁载波工作在很低的频率，在高转速下输出的有效角度信号非常有限，需要经过复杂的信号处理方法才能输出较为准确的角度位置信息。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种角度位置传感器，不易受杂散场影响，无需复杂的信号处理即可得到准确的角度位置信息。

本发明提供了一种角度位置传感器，所述传感器包括：

外壳，其用于形成PCB组件的容纳空间，所述外壳不具有导电性；

转子，其安装在被检测的旋转轴上并可随所述旋转轴同步转动，所述转子具有导电性；

PCB组件，其安装在所述外壳内并与所述外壳安装在所述旋转轴上，以使所述转子与所述PCB组件同心并可相对转动，所述PCB组件上设置有检测线圈，用于检测所述转子相对于所述PCB组件的相对位置信息，以根据所述相对位置信息确定所述旋转轴的角度位置信息。

作为本发明进一步的改进，所述检测线圈包括同心且呈平面布置的激励线圈和感应线圈，

所述激励线圈由起点开始沿圆周方向绕多个同心圆后从终点绕出，以使所述激励线圈产生的电磁场为轴对称分布，

所述感应线圈设置多个，所述感应线圈为椭圆形，相邻两个所述感应线圈中，第一感应线圈作为参考线圈，第二感应线圈以所述激励线圈圆心为中心相对于所述参考线圈旋转一个角度。

作为本发明进一步的改进，所述激励线圈采用阿基米德螺线线圈或多个串联的同心圆线圈。

作为本发明进一步的改进，所述感应线圈满足极坐标方程：r＝L₁+L₂/2*sin(n*θ+θ₀)，

式中，(r，θ)表示极坐标下任意点的极坐标，L₁表示所述椭圆形长径和短径的平均值，L₂表示所述椭圆形长径和短径的差值，θ₀表示初始相位角，n表示所述感应线圈的极对数。

作为本发明进一步的改进，所述PCB组件包括印刷电路板，所述印刷电路板具有多层导电层，

所述感应线圈布置于所述多层导电层中的相邻两层导电层上，所述激励线圈布置于所述多层导电层中的任意两层导电层上或多层导电层上，其中，每层所述导电层上的所述激励线圈的圈数不超过预设圈数。

作为本发明进一步的改进，所述转子由关于圆心对称布置的第一半圆环形和第二半圆环形组成，所述第一半圆环形的外径R₁大于或等于所述激励线圈的外径，所述第二半圆环形的外径R₂小于或等于所述椭圆形的短径，

所述转子外周沿圆周方向被均匀分成2*n个扇环形面，所述2*n个扇环形面被间隔地保留或切除，以使所述转子相对于所述PCB组件转动时所述转子上具有屏蔽所述感应线圈的感应电流的屏蔽区，其中，n表示所述感应线圈的极对数。

作为本发明进一步的改进，所述屏蔽区的面积变化率满足：dA/dθ＝n*L₂*sin(n*θ+θ₀)，

式中，L₂表示所述椭圆形长径和短径的差值，θ₀表示初始相位角，n表示所述感应线圈的极对数。

作为本发明进一步的改进，所述激励线圈的激励信号采用高频的正弦震荡信号。

作为本发明进一步的改进，所述PCB组件包括多个检测单元，

所述感应线圈并联一个电阻R和一个电容C以形成一个检测单元，所述检测单元两端输出与电角度成正弦关系变化的检测电压信号S，所述检测电压信号S经放大、滤波、解调和合成运算处理后，得到随所述电角度变化的正余弦模拟信号。

作为本发明进一步的改进，采用前级放大倍率对各个所述检测电压信号S进行前级放大处理，

通过第一加权系数a对解调后的各个所述检测电压信号S进行第一合成运算处理，以得到正弦模拟信号sin，

通过第二加权系数b对解调后的各个所述检测电压信号S进行第二合成运算处理，以得到余弦模拟信号cos，

通过对所述正弦模拟信号sin和所述余弦模拟信号cos进行反正切处理得到所述角度位置信息；

其中，各个前级放大倍率相同，各个第一加权系数不同，各个第二加权系数不同。

本发明的有益效果为：本发明所述的角度位置传感器结构简单，完全使用通用材料、零件、工艺，易加工制作，工艺要求低，适用性强，抗干扰性好，精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一示例性实施例所述的一种角度位置传感器的结构示意图；

图2为本发明一示例性实施例所述的检测线圈的示意图；

图3为本发明一示例性实施例所述的相邻两个感应线圈旋转的示意图；

图4为本发明一示例性实施例所述的转子的结构示意图；

图5为本发明一示例性实施例所述的同心平面线圈通电时，线圈内部的磁场在空间上的分布示意图；

图6为本发明一示例性实施例所述的检测单元的示意图；

图7为本发明一示例性实施例所述的对多路检测电压信号进行处理的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明的描述中，所用术语仅用于说明目的，并非旨在限制本发明的范围。术语“包括”和/或“包含”用于指定所述元件、步骤、操作和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他元件、步骤、操作和/或组件的情况。术语“第一”、“第二”等可能用于描述各种元件，不代表顺序，且不对这些元件起限定作用。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个及两个以上。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。结合以下附图，这些和/或其他方面变得显而易见，并且，本领域普通技术人员更容易理解关于本发明所述实施例的说明。附图仅出于说明的目的用来描绘本发明所述实施例。本领域技术人员将很容易地从以下说明中认识到，在不背离本发明所述原理的情况下，可以采用本发明所示结构和方法的替代实施例。

本发明实施例所述的一种角度位置传感器，如图1所示，所述传感器包括：

外壳，其用于形成PCB组件的容纳空间，所述外壳不具有导电性；

转子，其安装在被检测的旋转轴上并可随所述旋转轴同步转动，所述转子具有导电性；

PCB组件，其安装在所述外壳内并与所述外壳一起安装在所述旋转轴(例如，所述旋转轴的外壳)上，以使所述转子与所述PCB组件同心并可相对转动，所述PCB组件上设置有检测线圈，用于检测所述转子相对于所述PCB组件的相对位置信息，以根据所述相对位置信息确定所述旋转轴的角度位置信息。

现有技术中，角度位置传感器大多采用旋转变压器，通过调整励磁线圈和转子气隙关系，使转子内磁感应强度随角度成正弦或余弦变化，再以两组90度正交的检测线圈来检测转子内磁感应强度，实现角度的检测。旋转变压器整个结构都是高导磁材料，易受杂散场干扰，励磁线圈需要通过较高的感值增强转子磁感应强度来提高信噪比，高感值励磁线圈使励磁载波工作在很低的频率，在高转速下输出的有效角度信号非常有限，需要经过复杂的信号处理方法才能输出较为准确的角度位置信息。

本发明所述传感器将所述转子选取导电材料或具有导电层的材料，例如，铜、铝等金属材质或PCB等含有导电层的材质，使得转子具有较好的导电性。所述转子安装在旋转轴上随旋转轴同步转动，所述PCB组件通过螺丝固定在所述外壳内后与所述外壳一起安装在被测对象机座上。所述外壳选取非导电材料，所述外壳对所述PCB组件起保护作用，使得所述传感器整体不导磁，不易受杂散场影响。在所述旋转轴转动时，所述转子跟随所述旋转轴同步转动，所述PCB组件(包括所述外壳)固定不动，使得所述转子相对于所述PCB组件转动，得到所述转子相对于所述PCB组件的相对位置信息。所述传感器直接输出正余弦模拟信号(模拟Sin/Cos波形)，根据检测到的检测电压(即所述转子相对于所述PCB组件的相对位置信息)即可反算角度，无需复杂的解码过程。

另外，现有的大尺寸旋转变压器需要大量的软磁材料和高性能漆包线，而小尺寸旋转变压器工艺难度大且精度有限，所以旋转变压器成本高昂，性价比低。本发明所述传感器完全采用通用材料、零件，易加工制作，工艺要求低，性价比更高。

所述外壳上端面内固定与外壳形状匹配的所述PCB组件，所述转子固定于所述外壳的下端面，上、下端面的方向以图1的安装方向所示。可以理解的是，可将所述外壳反向，与此同时所述PCB组件将安装于所述外壳的下端面内，所述转子安装于外壳的上端面，即将图1所示的安装方向反向即可。

还可以理解的是，可在所述外壳上和所述转子的对应位置处，开设所述旋转轴(包括所述旋转轴的外壳)安装的安装孔，以实现所述转子和所述旋转轴之间的安装，所述外壳和所述旋转轴之间的安装。

所述传感器在组装完成后，所述PCB组件和所述转子的位置关系满足：(1)同心度不超过所述检测线圈半径的5％；(2)所述转子与所述PCB组件的距离为所述检测线圈半径的5％～20％。如此设置，可使所述传感器精度更高，获取更高的感应灵敏度。

一种可选的实施方式，如图2-3所示，所述检测线圈包括同心且呈平面布置的激励线圈和感应线圈；

所述激励线圈由起点开始沿圆周方向绕多个同心圆后从终点绕出，以使所述激励线圈产生的电磁场为轴对称分布；

所述感应线圈设置多个，所述感应线圈为椭圆形，相邻两个所述感应线圈中，第一感应线圈作为参考线圈，第二感应线圈以所述激励线圈圆心为中心相对于所述参考线圈旋转一个角度。

其中，所述激励线圈与所述感应线圈间间距不小于所述PCB组件与所述转子间间距的30％，以获得较强的感应信号。所述激励线圈和所述感应线圈线宽尽量窄，优选为0.15～0.3mm。所述激励线圈优选采用阿基米德螺线线圈或采用多个串联的同心圆线圈，激励线圈优选为每层导电层布置2～8圈。所述激励线圈的线距优选为与其线宽同宽。

现有的旋转变压器，励磁线圈、A相检测线圈、B项检测线圈在圆周上交叉均匀分布，由漆包线绕制而成，任何尺寸和工艺误差都将影响输出精度，材料、生产工艺都有很高的要求。本发明所述传感器将激励线圈和感应线圈均蚀刻在PCB上，PCB蚀刻工艺成熟，很容易满足设计线路的精度要求，工艺难度大大降低。

本发明所述传感器的感应线圈优选数量为9个(优选数量，本发明对感应线圈的数量不做具体限定)，相邻两个感应线圈间互为以激励线圈圆心为中心旋转了40度(优选角度，本发明对感应线圈旋转的角度不做具体限定)。所述感应线圈优选满足以下极坐标方程：r＝L₁+L₂/2*sin(n*θ+θ₀)，式中，(r，θ)表示极坐标下任意点的极坐标，L₁表示所述椭圆形长径和短径的平均值，L₂表示所述椭圆形长径和短径的差值，θ₀表示初始相位角，n表示所述感应线圈的极对数。

一种可选的实施方式，所述PCB组件包括印刷电路板，所述印刷电路板具有多层导电层，

所述感应线圈布置于所述多层导电层中的相邻两层导电层上，所述激励线圈布置于所述多层导电层中的任意两层导电层上或多层导电层上，其中，每层导电层上的所述激励线圈的圈数不超过预设圈数。

如图2所示，所述激励线圈与所述感应线圈独立布置于PCB组件的印刷电路板上。可以理解的是，印刷电路板可为双层板或多层板(即至少有两层导电层)，所述感应线圈需要布置于印刷电路板的相邻两层导电层上，所述激励线圈可布置于印刷电路板的相邻两层导电层上，也可布置于印刷电路板的任意两层导电层上，还可以布置于更多导电层上。例如，激励线圈与感应线圈均布置于第一和第二导电层上；激励线圈布置于第一、第二导电层上，感应线圈布置于第三、第四导电层上；部分激励线圈布置于第一、第二导电层上，部分激励线圈布置于第三、第四导电层上，感应线圈布置于第一、第二导电层上；部分激励线圈布置于第一导电层上，部分激励线圈布置于第二导电层上，部分激励线圈布置于第三导电层上，感应线圈布置于第一、第二导电层上；本发明对导电层层数不做具体限定，对激励线圈和感应线圈具体布置的导电层数不做限定，但无论激励线圈和感应线圈如何在导电层上布置，感应线圈必须布置在相邻两层导电层上，且在同一导电层上，激励线圈数量优选不超过8圈。

其中，所述激励线圈的激励信号采用高频的正弦震荡信号。由于激励线圈和感应线圈感值低，本发明使用高频率的激励信号作为载波信号，震荡频率优选为2～10MHz。选此频率，可使震荡频率大大提高，在对检测电压信号解调后，可以大大降低解调误差，使得输出的信号质量更高，无需复杂的补偿运算。

一种可选的实施方式，如图4所示，所述转子由关于圆心对称布置的第一半圆环形和第二半圆环形组成，所述第一半圆环形的外径R₁大于或等于所述激励线圈的外径，所述第二半圆环形的外径R₂小于或等于所述椭圆形的短径，所述转子外周沿圆周方向被均匀分成2*n个扇环形面，所述2*n个扇环形面被间隔地保留或切除，以使所述转子相对于所述PCB组件转动时所述转子上具有屏蔽所述感应线圈的感应电流的屏蔽区，其中，n表示所述感应线圈的极对数。

其中，外径R₁大于或等于所述激励线圈的外径，即大于或等于所述激励线圈最外圈的外径。所述转子圆环外径R1与R2所形成的圆环区域沿圆周方向被均分成多个扇环形面，例如第一半圆环形和第二半圆环形上分别被分成4个扇环形面，从第一半圆环形开始沿顺时针(或逆时针)方向依次为第一、第二、第三和第四扇环形面，相应的，从第二半圆环形开始沿顺时针(或逆时针)方向依次为第五、第六、第七和第八扇环形面，将第一、第三、第五和第七扇环形面切除，此时，在转子相对于PCB组件转动时，转子上的第二、第四、第六和第八扇环形面的位置形成了屏蔽区。

其中，所述屏蔽区的面积变化率满足：dA/dθ＝n*L₂*sin(n*θ+θ₀)，式中，L₂表示所述椭圆形长径和短径的差值，θ₀表示初始相位角，n表示所述感应线圈的极对数。可以看到感应线圈的屏蔽区面积变化率(即感应电流)与电角度n*θ成正弦关系。

本发明所述激励线圈和所述感应线圈布置于印刷电路板上，形成了同心平面线圈。当对同心平面线圈通电时，线圈内部的磁场在空间上满足上图如图5所示的分布特点，纵坐标表示磁场强度，横坐标表距平面线圈的距离。即与平面线圈平行的平面上，其磁场强度分布随着远离平面线圈而趋于平均。选取适当的参数，可以使平面内磁场分布近似平均，当使平面线圈内电流按照某一周期性规律变化时，平面内磁场将按照电流时间函数的导数变化。由电磁学理论可知，当磁场强度变化的平面内存在导电体时，导电体内将感应出对应的涡电流阻止磁场变化，当满足一定条件时，平面线圈内的磁场变化近乎被导体屏蔽而不发生变化，此时平面线圈内设置的感应线圈几乎感应不到电流，但当感应线圈不完全处于屏蔽区时，感应线圈内将产生感应电流且电流强度与未屏蔽面积成正比。因此，设置合适的参数，使感应线圈内屏蔽面积按照某种周期性规律变化时，感应线圈的感应电流也将呈周期性变化。本发明中将感应线圈感应到的感应电流设置为角度位置的函数，因此根据感应电流即可反算角度位置信息。

一种可选的实施方式中，所述PCB组件包括多个检测单元，如图6所示，每个所述感应线圈并联一个电阻R和一个电容C以形成一个检测单元，所述检测单元两端输出与电角度n*θ成正弦关系变化的检测电压信号S，所述检测电压信号S经放大、滤波、解调和合成运算处理后，得到随所述电角度n*θ变化的正余弦模拟信号。

例如，感应线圈数量为9个时，9个感应线圈分别并接电阻和电容后，得到9个检测单元，在对所述激励线圈加载激励信号后，9个检测单元分别输出对电角度n*θ变化的检测电压信号S1、检测电压信号S2、检测电压信号S3、检测电压信号S4、……、检测电压信号S9。

一种可选的实施方式中，采用前级放大倍率对各个所述检测电压信号S分别进行前级放大处理，

通过第一加权系数a对解调后的各个所述检测电压信号S进行第一合成运算处理，以得到正弦模拟信号sin，

通过第二加权系数b对解调后的各个所述检测电压信号S进行第二合成运算处理，以得到余弦模拟信号cos，

通过对所述正弦模拟信号sin和所述余弦模拟信号cos进行反正切处理得到所述角度位置信息；

其中，各个前级放大倍率相同，各个第一加权系数不同，各个第二加权系数不同。

例如，如图7所示，如前述设置9个检测单元，输出检测电压信号S1、检测电压信号S2、检测电压信号S3、检测电压信号S4、……、检测电压信号S9。对9个检测电压信号采用相同的前级放大倍率进行前级放大处理后，再经滤波、解调处理后，分别采用第一加权系数a1、第一加权系数a2、第一加权系数a3、……、第一加权系数a9对解调后的检测电压信号S1、检测电压信号S2、检测电压信号S3、……、检测电压信号S9进行第一合成运算处理后，即可获得随电角度正弦变化的正弦模拟信号sin。同理，对9个检测电压信号采用相同的前级放大倍率进行前级放大处理后，再经滤波、解调处理后，分别采用第二加权系数b1、第二加权系数b2、第二加权系数b3、……、第二加权系数b9对解调后的检测电压信号S1、检测电压信号S2、检测电压信号S3、……、检测电压信号S9进行第二合成运算处理后，即可获得随电角度余弦变化的余弦模拟信号cos。输出的两路信号(正弦模拟信号sin和余弦模拟信号cos)周期和幅度相同，相位差为90度，由sin/cos值即可通过反三角函数(反正切函数)计算出角度位置信息。其中，9个第一加权系数和9个第二加权系数例如如表1和2所示，表格中加权系数为示意性举例，本发明对加权系数的取值不做具体限定。

表1

a1	1.615661
		a2	1.62932
a3	1.642788
		a4	1.656059
a5	1.669131
		a6	1.681998
a7	1.694658
		a8	1.707107
a9	1.71934

表2

b1	1.028195
		b2	1.028433
b3	1.028668
		b4	1.0289
b5	1.029128
		b6	1.029352
b7	1.029573
		b8	1.02979
b9	1.030004

现有的旋转变压器需要复杂的补偿算法处理解码，若选用硬件电路补偿，成本高昂；若选用软件算法补偿解码，一方面开发难度大，可靠性风险大，另一方面将占用大量系统资源，提高系统要求从而推高产品成本。本发明所述传感器，输出的正弦模拟信号sin和余弦模拟信号cos均来自印刷电路板圆周上布置的完全相同的感应线圈，在有干扰时，干扰会同时影响正弦模拟信号sin和余弦模拟信号cos，干扰对角度的影响在角度位置信息反算过程中被相互抵消，不影响最终的反算结果，在无需复杂补偿处理的基础上也能使传感器精度大大提高。由于正弦模拟信号sin和余弦模拟信号cos均来自相同的感应元件，使得所述传感器容错率更高，对转子和PCB组件安装精度的要求大大降低，同时可以很好的解决了0°、90°、180°、270°角度附近Sin或Cos感应灵敏度低的问题，有效提高了所述传感器的精度。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域普通技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本领域技术人员应理解，尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变并可用等同物替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种角度位置传感器，其特征在于，所述传感器包括：

外壳，其用于形成PCB组件的容纳空间，所述外壳不具有导电性；

转子，其安装在被检测的旋转轴上并可随所述旋转轴同步转动，所述转子具有导电性；

PCB组件，其安装在所述外壳内并与所述外壳安装在所述旋转轴上，以使所述转子与所述PCB组件同心并可相对转动，所述PCB组件上设置有检测线圈，用于检测所述转子相对于所述PCB组件的相对位置信息，以根据所述相对位置信息确定所述旋转轴的角度位置信息。

2.如权利要求1所述的传感器，其中，所述检测线圈包括同心且呈平面布置的激励线圈和感应线圈，

所述激励线圈由起点开始沿圆周方向绕多个同心圆后从终点绕出，以使所述激励线圈产生的电磁场为轴对称分布；

所述感应线圈设置多个，所述感应线圈为椭圆形，相邻两个所述感应线圈中，第一感应线圈作为参考线圈，第二感应线圈以所述激励线圈圆心为中心相对于所述参考线圈旋转一个角度。

3.如权利要求2所述的传感器，其中，所述激励线圈采用阿基米德螺线线圈或多个串联的同心圆线圈。

4.如权利要求2所述的传感器，其中，所述感应线圈满足极坐标方程：r＝L₁+L₂/2*sin(n*θ+θ₀)，

式中，(r，θ)表示极坐标下任意点的极坐标，L₁表示所述椭圆形长径和短径的平均值，L₂表示所述椭圆形长径和短径的差值，θ₀表示初始相位角，n表示所述感应线圈的极对数。

5.如权利要求2所述的传感器，其中，所述PCB组件包括印刷电路板，所述印刷电路板具有多层导电层，

所述感应线圈布置于所述多层导电层中的相邻两层导电层上，所述激励线圈布置于所述多层导电层中的任意两层导电层上或多层导电层上，其中，每层导电层上的所述激励线圈的圈数不超过预设圈数。

6.如权利要求2所述的传感器，其中，所述转子由关于圆心对称布置的第一半圆环形和第二半圆环形组成，所述第一半圆环形的外径R₁大于或等于所述激励线圈的外径，所述第二半圆环形的外径R₂小于或等于所述椭圆形的短径，

所述转子外周沿圆周方向被均匀分成2*n个扇环形面，所述2*n个扇环形面被间隔地保留或切除，以使所述转子相对于所述PCB组件转动时所述转子上具有屏蔽所述感应线圈的感应电流的屏蔽区，其中，n表示所述感应线圈的极对数。

7.如权利要求6所述的传感器，其中，所述屏蔽区的面积变化率满足：dA/dθ＝n*L₂*sin(n*θ+θ₀)，

式中，L₂表示所述椭圆形长径和短径的差值，θ₀表示初始相位角，n表示所述感应线圈的极对数。

8.如权利要求2所述的传感器，其中，所述激励线圈的激励信号采用高频的正弦震荡信号。

9.如权利要求2所述的传感器，其中，所述PCB组件包括多个检测单元，

所述感应线圈并联一个电阻R和一个电容C以形成一个检测单元，所述检测单元两端输出与电角度成正弦关系变化的检测电压信号S，所述检测电压信号S经放大、滤波、解调和合成运算处理后，得到随所述电角度变化的正余弦模拟信号。

10.如权利要求9所述的传感器，其中，采用前级放大倍率对各个所述检测电压信号S进行前级放大处理，

通过第一加权系数a对解调后的各个所述检测电压信号S进行第一合成运算处理，以得到正弦模拟信号sin，

通过第二加权系数b对解调后的各个所述检测电压信号S进行第二合成运算处理，以得到余弦模拟信号cos，

通过对所述正弦模拟信号sin和所述余弦模拟信号cos进行反正切处理得到所述角度位置信息；

其中，各个前级放大倍率相同，各个第一加权系数不同，各个第二加权系数不同。

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