CN118392015B - 一种旋转式位置传感器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种旋转式位置传感器，包括转子、定子和数据处理硬件，转子包括转子基板；多个圆环接收极片，设置在转子基板的径向方向；N个第一发射极片对，设置在多个圆环接收极片的径向外侧；M个第二发射极片对，设置在第一发射极片对的径向外侧，其中M与N不等且互质；定子包括定子基板，定子基板与转子基板对向设置；多个圆环发射极片，设置在定子基板的径向方向；n个第一接收极片对，设置在多个圆环发射极片的径向外侧，且延定子基板的圆周方向均匀排布；m个第二接收极片对，设置在第一接收极片对的径向外侧，且延定子基板的圆周方向均匀排布，其中m与n不等且互质；数据处理硬件，用于对转子和定子的信号进行处理，以得到旋转角度。

Description

一种旋转式位置传感器

技术领域

本申请涉及传感器领域，特别是一种旋转式位置传感器。

背景技术

常见的容式位置传感器以鉴幅原理电路为主，在更高分辨率时，往往需要采用高分辨率的ADC（模数）转换器件，这需要较高的成本。为了解决这个问题，本领域技术人员设计了鉴相式容式位置传感器，把对位置的测量转换为对相位的测量，摒弃测量幅值间接求出位置信息的方法。 但现有的鉴相容式传感器存在如下问题：1)接收电极位于转子上，需要在转子上引线到处理电路模块中造成使用的不便，或者需要把转子上的接收电极信号间接传送到定子板上的处理电路模块，接收电极不能直接位于定子板上，不方便处理位于定子板上的电路模块；2)采用过零鉴相进行相位识别，使得测量位置的分辩率受限脉冲时钟的最高频率，由于电容传感的原理决定，所需的激励频率不能太低，因此更高的分辨率提升困难。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种旋转式位置传感器，包括转子、定子和数据处理硬件，所述转子包括转子基板；多个圆环接收极片，设置在所述转子基板的径向方向；N个第一发射极片对，设置在所述多个圆环接收极片的径向外侧，且延所述转子基板的圆周方向均匀排布；M个第二发射极片对，设置在所述第一发射极片对的径向外侧，且延所述转子基板的圆周方向均匀排布，其中M与N不等且互质；所述定子包括定子基板，所述定子基板与所述转子基板对向设置；多个圆环发射极片，设置在所述定子基板的径向方向；n个第一接收极片对，设置在所述多个圆环发射极片的径向外侧，且延所述定子基板的圆周方向均匀排布；m个第二接收极片对，设置在所述第一接收极片对的径向外侧，且延所述定子基板的圆周方向均匀排布，其中m与n不等且互质；所述数据处理硬件，用于对所述转子和所述定子的信号进行处理，以得到旋转角度，所述数据处理硬件包括：信号发生单元，用于产生激励信号和本振信号，所述激励信号施加于所述圆环发射极片；差分放大单元，用于将所述第一接收极片和所述第二接收极片的输出信号进行差分放大并滤波以得到调相信号；信号整形单元，用于将所述调相信号整形为方波；混频滤波单元，用于将所述激励信号和所述本振信号进行混频滤波，并取差频为参考信号；以及将所述调相信号和所述本振信号进行混频滤波，并取差频为角位移信号；绝对角度合成单元，用于将所述角位移信号和所述参考信号鉴相做差以得到相位偏移值。

可选地，所述定子基板和所述转子基板为圆环PCB。

可选地，所述圆环发射极片有四个，分别为第一圆环发射极片、第二圆环发射极片、第三圆环发射极片、第四圆环发射极片；以及所述圆环接收极片有四个，分别为第一圆环接收极片、第二圆环接收极片、第三圆环接收极片、第四圆环接收极片。

可选地，所述第一发射极片对包括多族第一发射极片；以及所述第二发射极片对包括多族第二发射极片。

可选地，所述第一发射极片对包括四族第一发射极片，分别为An、Bn、Cn、Dn；以及所述第二发射极片对包括四族第二发射极片，分别为Am、Bm、Cm、Dm。

可选地，所述An和所述Am连接到所述第一圆环接收极片，所述Bn和所述Bm连接到所述第二圆环接收极片，所述Cn和所述Cm连接到第三圆环接收极片，所述Dn和所述Dm连接到所述第四圆环接收极片。

可选地，所述第一接收极片对包括两族第一接收极片，分别为En、Fn，所述En对应于所述An、Bn，所述Fn对应于所述Cn、Dn；以及所述第二接收极片对包括二族第二接收极片，分别为Jm、Km，所述Jm对应于所述Am、Bm，所述Km对应于所述Cm、Dm。

可选地，所述第一发射极片对和所述第二发射极片对为扇圆环形状。

可选地，所述第一接收极片对和所述第二接收极片对为极坐标下按余弦面积变化的形状。

附图说明

图1是根据本申请实施例的鉴相法测量相位位置的原理示意图。

图2是根据本申请实施例的旋转式位置传感器的转子的结构示意图。

图3是根据本申请实施例的旋转式位置传感器的定子的结构示意图。

图4是根据本申请实施例的旋转式位置传感器的发射极片和接收极片的示意图。

图5是根据本申请实施例的旋转式位置传感器的信号传递示意图。

图6是根据本申请实施例的旋转式位置传感器的示意图。

图7是根据本申请实施例的另一旋转式位置传感器的示意图。

图8是根据本申请实施例的另一旋转式位置传感器的工作原理流程图。

具体实施方式

首先参考图1来对使用鉴相法测量相位位置的原理进行说明。根据图1所描绘的，例如A信号是激励信号，B信号是接收的感应信号，对相同频率的A信号和B信号经过过零比较和整形后，可以得到A信号的方波和B信号的方波，对这两个方波进行异或处理后即可得到相位差信号，即C信号，进而可以得到相位位置的变化。但是该方法的测量分辨率受时钟信号的频率限制，为了得到较高的分辨率需要较高的激励频率，因此该方法很难提升分辨率。同时，现有的用于实施该鉴相法的传感器的接收电极不能直接位于定子上，定子基板上的电路模块的信号处理不方便。

为了解决上述问题，本申请提出了一种旋转式位置传感器，它在定子上也设置有接收电极，并且很好的提高了测量分辨率。接下来参考图2-图4来对该旋转式位置传感器的结构进行说明。首先，根据图2所描绘的可以看出，转子的转子基板上设置有三部分的极片，分别是圆环接收极片201、第一发射极片对202和第二发射极片对203，其中，转子基板为圆环PCB板。在本申请实施例中，沿转子的径向方向设置有四个圆环接收极片201，分别为第一圆环接收极片、第二圆环接收极片、第三圆环接收极片、第四圆环接收极片，它们的面积是相同的。此外，设置有n个第一发射极片对202和m个第二发射极片对203，其中n与m不相等且互质。在本申请实施例中，m>n，则将第二发射极片作为主码道，第一发射极片为游标码道。可以理解的是，也可以n>m，此时第一发射极片为主码道，第二发射极片为游标码道。

进一步地，第一发射极片对202包括有四族发射极片，即发射极片An、Bn、Cn、Dn，第二发射极片对203也包括有四族发射极片，即发射极片Am、Bm、Cm、Dm。优选地，第一发射极片和第二发射极片为扇圆环极片。可以理解的是，An、Bn、Cn、Dn中的n即表示对应于第一发射极片的数量，每个发射极片族中存在n个发射极片，例如发射极片An表示具有A1，A2，A3，…，An共n个A族第一发射极片，第一发射极片对202的其他族发射极片Bn、Cn、Dn和第二发射极片对203中Am、Bm、Cm、Dm的含义相同，因此不再赘述。可以理解的是，在其他实施方式中，第一发射极片对202和第二发射极片对203可以包括有更多族的发射极片。

在本申请实施例中，第一发射极片设置在圆环接收极片201的径向外侧方向，其中四族发射极片An、Bn、Cn、Dn在圆周方向均匀分布。第二发射极片设置在第一发射极片的径向外侧方向，其中四族发射极片Am、Bm、Cm、Dm在圆周方向均匀分布。

其中，发射极片An、Am均连接到第一圆环接收极片，发射极片Bn、Bm均连接到第二圆环接收极片，发射极片Cn、Cm均连接到第三圆环接收极片，发射极片Dn、Dm均连接到第四圆环接收极片。

上述描述对转子的结构进行了说明，由于该传感器是通过定子的电极（即极片）与转子的电极形成平板电容效应来工作的，电容大小和平板间介质、正对面积和距离有关。由于介质和距离固定，电容大小只和正对面积相关，因此定子的结构是与转子的结构相对应的，接下来参考图3来对定子的结构进行说明。

首先，对应于转子的圆环接收极片201，定子的相对位置上同样设置有相同数量和相同面积的圆环发射极片301，在本申请实施例中设置有四个圆环发射极片301。由于需要对圆环发射极片301接入激励信号，以在圆环接收极片201上产生相应的感应信号，因此每个圆环接收极片201和每个圆环发射极片301的面积需要相同，即八个极片的面积均相同，以确保每一极的信号强度相同。

进一步地，对应于转子上的第一发射极片对202，在定子基板的圆环发射极片301的径向外侧设置有相应的第一接收极片对302，第一接收极片对302同样包括有多族接收极片。在本申请实施例中，为接收极片En、Fn，它们沿圆周方向均匀排布。其中，接收极片En对应于第一发射极片中的发射极片An、Bn，接收极片Fn对应于第一发射极片中的发射极片Cn、Dn。可以理解到是，En的宽度约为An、Bn的宽度之和，Fn的宽度约为Cn、Dn的宽度之和，如图4所示。优选地，En和Fn的形状在极坐标下按余弦面积变化，即在扫过对应的第一发射极片时，所扫过的形状为余弦形状。

类似地，在定子基板的第一接收极片对302的径向外侧设置有第二接收极片对303，第二接收极片对303同样包括有多族接收极片。在本申请实施例中，为接收极片Jm、Km，它们沿圆周方向均匀排布。其中，接收极片Jm对应于第二发射极片中的发射极片Am、Bm，接收极片Km对应于第二发射极片中的发射极片Cm、Dm。可以理解到是，Jm的宽度约为Am、Bm的宽度之和，Km的宽度约为Cm、Dm的宽度之和。优选地，Jm和Km的形状在极坐标下按余弦面积变化，即在扫过对应的第二发射极片时，所扫过的形状为余弦形状。可以理解的是，在其他实施方式中，第一接收极片对302和第二接收极片303对可以包括有更多族的接收极片。此外，上述En、Fn、Jm、Km的含义类似于前述An，因此不再赘述。

将所有的En极片连接到一起形成E信号，将所有的Fn极片连在一起形成F信号，以及将所有的Jm极片连接到一起形成J信号，将所有的Km极片连在一起形成K信号。

接下来参考图5来对该旋转式位置传感器中信号的传递进行说明。首先，对定子基板上的四个圆环发射极片301分别接入幅值相同的同频激励信号，每个激励信号的相位差90°。然后，根据平板电容原理，位于转子基板上的四个圆环接受极片201分别对对应位置的圆环发射极片301上的激励信号产生感应信号。这些感应信号进一步分别传递到与圆环接收极片相连接的相应的第一发射极片（第二发射极片原理相同，因此不再赘述）。进一步地，第一发射极片上的信号使得位于定子上的第一接收极片分别产生相应的感应信号。最后将所有En连接在一起以形成E信号，将所有Fn连接在一起以形成F信号。可以理解的是，根据图4可以看出，每个En与对应序号的An和Bn相对应，每个Fn与对应序号的Cn和Dn相对应，例如E1对应于A1和B1，F1对应于C1和D1，因此图5中所示仅为方便说明，并不代表真实的位置对应关系。Jm和Km的原理相同，因此不再赘述。

此外，该旋转式位置传感器还包括有数据处理硬件，用于对信号进行处理，其包括：

信号发生单元，用于产生激励信号和本振信号，激励信号施加于圆环发射极片；

差分放大单元，用于将第一接收极片和第二接收极片的输出信号进行差分放大并滤波以得到调相信号；

信号整形单元，用于将调相信号整形为方波；

混频滤波单元，用于将激励信号和本振信号进行混频滤波，并取差频为参考信号；以及将调相信号和本振信号进行混频滤波，并取差频为角位移信号；

绝对角度合成单元，用于将角位移信号和参考信号鉴相做差以得到相位偏移值。

上述描述对整个旋转式位置传感器的结构进行了说明，接下来对该传感器的使用原理进行说明。

在启用时，向定子基板上的四个圆环发射极片IS+、IC+、IS-、IC-分别接入相位差为90°的同频等幅的周期性激励信号，使得第一圆环发射极片的激励信号为IS+，第二圆环发射极片的激励信号为IC+，第三圆环发射极片的激励信号为IS-信号，第四圆环发射极片的激励信号为IC-，在本申请实施例中为同频等幅正弦激励信号，信号的物理公式如下：

。

然后，参考图5的信号传递示意图，转子基板上的圆环接收极片分别感应到对应的信号，即第一圆环接收极片的激励信号为IS+，第二圆环接收极片的激励信号为IC+，第三圆环接收极片的激励信号为IS-信号，第四圆环接收极片的激励信号为IC-，并将对应的信号传递给与之相连接的对应的第一发射极片和第二发射极片。进一步地，定子基板上对应的第一接收极片和第二接收极片感应到相应的信号，即E信号、F信号、J信号和K信号，它们均由四路激励信号U_Is+、U_Ic+、U_Is-、U_Ic-所对应的四路输出信号U_os+、U_oc+、U_os-、U_oc-矢量相加所得到，具体如下：

单个En的信号为，。

单个Fn的信号为Fn=-En=A_msin(ωt-Nθ₁)，则E信号为E=-N×A_msin(ωt-Nθ₁)，同理可得F信号为F=-E=N×A_msin(ωt-Nθ₁),其中，θ₁为单个第一发射极片对所旋转过的角度，θ₁ϵ[0,2π/N]，N为第一发射极片对的的个数。

同理可得J信号为J=-M×A_msin(ωt-Mθ₂),K信号为K=M×A_msin(ωt-Mθ₂)，其中，θ₂为单个第二发射极片对所旋转过的角度，θ₂∈[0,2π/N]，M为第二发射极片对的的个数。其中，Am为激励信号的幅值。

可以理解的是，由于M、N不同，因此θ₁和θ₂也不同，即转子转动一定角度时，单个第一发射极片和单个第二发射极片所转动的角度不同，且随着转子整体转动的角度变化，θ₁和θ₂的差值也成比例变化，因此本申请的主要原理是以θ₁和θ₂的差值为刻度来测量转子的旋转角度位置。

在本申请实施例中，N为31，M为32，即第一发射极片对和第一接收极片对均为31个，第二发射极片对和第二接收极片对均为32个。其中，每两个连续的第一接收极片为一对作为感应游标码道，每两个连续的第二接收极片为一对作为感应主码道，每四个连续的第一发射极片为一对作为发射游标码道，每四个连续的第二发射极片为一对作为发射主码道。

在本申请实施例中，对于定子的第一接收极片，沿顺时针方向第2i+1号第一接收极片和第2i+2号第一接收极片分别作为差分输出的两端连接到定子基板上的数据处理硬件上；对于定子的第二接收极片，沿顺时针方向第2j+1号第二接收极片和第2j+2号第二接收极片分别作为差分输出的两端连接到定子基板上的数据处理硬件上，其中，i∈[0,30]，j∈[0,31]。

对于转子的第一发射极片，沿顺时针方向第4h+1号第一接收极片连接到第一圆环接收极片IS+，第4h+2号第一接收极片连接到第二圆环接收极片IC+，第4h+3号第一接收极片连接到第三圆环接收极片IS-，第4h+4号第一接收极片连接到第四圆环接收极片IC-；同理可得，对于转子的第二发射极片，沿顺时针方向第4k+1号第二接收极片连接到第一圆环接收极片IS+，第4k+2号第二接收极片连接到第二圆环接收极片IC+，第4k+3号第二接收极片连接到第三圆环接收极片IS-，第4k+4号第二接收极片连接到第四圆环接收极片IC-，其中，h∈[0,30]，k∈[0,31]。

由此，在对四个圆环发射极片分别输入相位差为90°的激励信号后，带入前述公式可得到定子的输出信号：

感应游标码道的差分输出信号：

Uo1+=31×A_msin(ωt-31θ₁)

Uo1-=-31×A_msin(ωt-31θ₁)

感应主码道的差分输出信号：

Uo2+=32×A_msin(ωt-32θ₂)

Uo2-=-32×A_msin(ωt-32θ₂)

然后，参考图6中该旋转式位置传感器的工作原理示意图。在得到差分信号后，将上述差分信号整形为方波信号，并将方波信号与信号发生单元产生的同频方波参考信号Ur进行相位比对，以算出主码道对应的角度值θm和游标码道对应的角度值θn。可以理解的是，相位比对的具体实施方式参考图1中所描述的实施方式。最后，通过主码道对应的角度值θm和游标码道对应的角度值θn的差作为刻度值，来求出实际的相位位置变化，即绝对角度合成。

然而，当激励频率较高时，由于周期过短，按照过零鉴相法直接进行相位比对很难得到足够高的位置分辨率。因此，本申请实施例还提出了一种旋转式位置传感器，在其中引入了差频测相技术，其原理为：低频信号易于采集且周期较大，因而相位变化比较缓慢，则测相误差较小；将高频的调相信号转换为相位差相等的低频信号，即可以通过对低频信号进行数字处理并测量相位，以间接得到高频信号的相位值，从而得到较高的位置分辨率。

具体地，结合图7和图8来对该高分辨率的旋转式位置传感器进行说明。

首先参考图7中的另一旋转式位置传感器的示意图，相比于先前图6中所示的实施方式，该进一步地实施方式在对信号整形前又进行了混频滤波操作。具体地，先前的激励信号IS+、IC+、IS-、IC-的频率为f₁，在该实施方式中又由激励信号发生器（信号发生单元）产生一频率f₂接近f₁的第二频率信号，优选地f₂>0.9f₁。

进一步地，参考图8来对其工作原理的流程进行说明。首先，由数据处理硬件产生两种信号源，第一种信号源为由前述角频率为ω₁的四路激励信号加载到定子的圆环发射极片，经过前述感应转换过程，最终将定子输出的四路信号进行差分放大并滤波后，提取出角频率为ω₁的调相信号；第二种信号源为角频率为ω₂的信号以作为本振信号，优选地，ω₁与ω₂的差小于10%。

使用第一种信号源和第二种信号源分别生成参考信号和角位移信号。参考图8的左侧部分，选择相位为0，角频率为ω₁的激励信号与角频率为ω₂的本振信号进行混频滤波后，取两者的差频信号为参考信号；参考图8的右侧部分，将调相信号与本振信号进行混合滤波后，同样取两者的差频信号以得到角位移信号。最后，将上述参考信号和角位移信号鉴相作差得到的相位差即可以视为高频激励信号与定子接收极片的信号的相位差。本领域技术人员可以理解的是，图8中箭头线上的式子为相应过程中信号的相角。

其中，相位为0，角频率为ω₁的激励信号为：A₁sin(2πf₁t)，其中A₁为激励信号的幅值；本振信号为：A₂sin(2πf₂t+j)，其中，A₂为本振信号的幅值，j为初始相位，其可以是任意值；定子接收极片的信号经过差分放大滤波后的调相信号为：A₃sin(2πf₁t-32θ)，其中A₃为接收极片的信号幅值，-32θ为转子旋转过程中的相位增量；参考信号为Ur=(A₁A₂/2)sin(2π(f₁-f₂)t-j)，角位移信号为(A₃A₂/2)sin(2π(f₁-f₂)t-j-32θ)。可以理解的是，通过上述信号的公式即可求出相位差-32θ，从而可以根据该相位差求出该旋转式位置传感器所待测的物体的相位位置变化。以上由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。虽然本申请的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。此外，为了避免混乱或模糊本申请的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

此外，各种操作将以最有助于理解说明性实施例的方式被描述为多个离散操作；然而，描述的顺序不应被解释为暗示这些操作必须依赖于顺序。特别是，这些操作不需要按呈现顺序执行。

除非上下文另有规定，否则术语“包含”，“具有”和“包括”是同义词。短语“A/B”表示“A或B”。短语“A和/或B”表示“（A和B）或者（A或B）”。

如这里所使用的，术语“模块”或“单元”可以指代、是或者包括：专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的（共享、专用或组）处理器和/或存储器、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能的其他合适的组件。

在附图中，以特定布置和/或顺序示出一些结构或方法特征。然而，应该理解，可以不需要这样的特定布置和/或排序。在一些实施例中，这些特征可以以不同于说明性附图中所示的方式和/或顺序来布置。另外，在特定图中包含结构或方法特征并不意味着暗示在所有实施例中都需要这样的特征，并且在一些实施例中，可以不包括这些特征或者可以与其他特征组合。

应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元或是数据，但是这些单元或数据不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个特征与另一个特征进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一特征可以被称为第二特征，并且类似地第二特征可以被称为第一特征。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种旋转式位置传感器，包括转子、定子和数据处理硬件，其特征在于，

所述转子包括：

转子基板；

多个圆环接收极片，设置在所述转子基板的径向方向；

N个第一发射极片对，设置在所述多个圆环接收极片的径向外侧，且延所述转子基板的圆周方向均匀排布；

M个第二发射极片对，设置在所述第一发射极片对的径向外侧，且延所述转子基板的圆周方向均匀排布，其中M与N不等且互质；

所述定子包括：

定子基板，所述定子基板与所述转子基板平行对向设置；

多个圆环发射极片，设置在所述定子基板的径向方向；

n个第一接收极片对，设置在所述多个圆环发射极片的径向外侧，且延所述定子基板的圆周方向均匀排布；

m个第二接收极片对，设置在所述第一接收极片对的径向外侧，且延所述定子基板的圆周方向均匀排布，其中m与n不等且互质；

所述数据处理硬件，用于对所述转子和所述定子的信号进行处理，以得到旋转角度，所述数据处理硬件包括：

信号发生单元，用于产生激励信号和本振信号，所述激励信号施加于所述圆环发射极片；

差分放大单元，用于将所述第一接收极片和所述第二接收极片的输出信号进行差分放大并滤波以得到调相信号；

信号整形单元，用于将所述调相信号整形为方波；

混频滤波单元，用于将所述激励信号和所述本振信号进行混频滤波，并取差频为参考信号；以及将所述调相信号和所述本振信号进行混频滤波，并取差频为角位移信号；

绝对角度合成单元，用于将所述角位移信号和所述参考信号鉴相做差以得到相位偏移值。

2.根据权利要求1所述的旋转式位置传感器，其特征在于，所述定子基板和所述转子基板为圆环PCB。

3.根据权利要求1所述的旋转式位置传感器，其特征在于，所述圆环发射极片有四个，分别为第一圆环发射极片、第二圆环发射极片、第三圆环发射极片、第四圆环发射极片；以及所述圆环接收极片有四个，分别为第一圆环接收极片、第二圆环接收极片、第三圆环接收极片、第四圆环接收极片。

4.根据权利要求3所述的旋转式位置传感器，其特征在于，所述第一发射极片对包括多族第一发射极片；以及所述第二发射极片对包括多族第二发射极片。

5.根据权利要求4所述的旋转式位置传感器，其特征在于，所述第一发射极片对包括四族第一发射极片，分别为An、Bn、Cn、Dn；以及所述第二发射极片对包括四族第二发射极片，分别为Am、Bm、Cm、Dm。

6.根据权利要求5所述的旋转式位置传感器，其特征在于，所述An和所述Am连接到所述第一圆环接收极片，所述Bn和所述Bm连接到所述第二圆环接收极片，所述Cn和所述Cm连接到第三圆环接收极片，所述Dn和所述Dm连接到所述第四圆环接收极片。

7.根据权利要求6所述的旋转式位置传感器，其特征在于，所述第一接收极片对包括两族第一接收极片，分别为En、Fn，所述En对应于所述An、Bn，所述Fn对应于所述Cn、Dn；以及所述第二接收极片对包括二族第二接收极片，分别为Jm、Km，所述Jm对应于所述Am、Bm，所述Km对应于所述Cm、Dm。

8.根据权利要求1所述的旋转式位置传感器，其特征在于，所述第一发射极片对和所述第二发射极片对为扇圆环形状。

9.根据权利要求1所述的旋转式位置传感器，其特征在于，所述第一接收极片对和所述第二接收极片对为极坐标下按余弦面积变化的形状。