JP2002340611A - 動作制御アプリケーションのための非接触線状位置センサ - Google Patents
動作制御アプリケーションのための非接触線状位置センサInfo
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- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
- G01D5/204—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils
- G01D5/2053—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils by a movable non-ferromagnetic conductive element
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 動作制御アプリケーションのための非接
触線状位置センサを提供すること。 【解決手段】 非接触位置センサは、対称減衰伝導性パ
ターンを搬送するカプラまたはスライダを互いの間に挟
ませて送信部および受信部を並べる。送信部および受信
部におけるコイルの誘電結合は、カプラのパターンの線
状位置にしたがって減衰する。その位相がカプラの線状
位置を示すような特有のシヌソイド信号が生成される。
触線状位置センサを提供すること。 【解決手段】 非接触位置センサは、対称減衰伝導性パ
ターンを搬送するカプラまたはスライダを互いの間に挟
ませて送信部および受信部を並べる。送信部および受信
部におけるコイルの誘電結合は、カプラのパターンの線
状位置にしたがって減衰する。その位相がカプラの線状
位置を示すような特有のシヌソイド信号が生成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動作制御（motion
control）アプリケーションのための非接触線状位置セ
ンサに関する。本出願は、「誘導性減衰カプラを有する
角度位置センサ（ANGULAR POSITION SENSOR WITH INDUC
TIVE ATTENUATING COUPLER）」と題して１９９９年９月
７日に出願された特許出願第０９／３９０,８８５号
の、一部継続出願である。
control）アプリケーションのための非接触線状位置セ
ンサに関する。本出願は、「誘導性減衰カプラを有する
角度位置センサ（ANGULAR POSITION SENSOR WITH INDUC
TIVE ATTENUATING COUPLER）」と題して１９９９年９月
７日に出願された特許出願第０９／３９０,８８５号
の、一部継続出願である。
【０００２】
【従来の技術】自動車産業、工業産業（industrial ind
ustry）および航空宇宙産業により要求される厳格な信
頼性および平均故障時間間隔（ＭＴＢＦ）の必要条件を
満たすために、位置センサ（position sensor）を非接
触（non-contact）デザイン手法に準拠させなければな
らない。自動車用途については、デザインが、低コス
ト、大容量（high volume）および高信頼性に適合しな
くてはならない。上記親出願は、例えば舵取り柱（stee
ring column）の回転を決定することに関して自動車の
分野で有用な角度位置センサについて、開示しかつ権利
を主張している。これと同じタイプの非接触位置センサ
については、「非接触トルクセンサ（NON-CONTACTING T
ORQUE SENSOR）」と題して２０００年３月１６日に出願
された特許出願第０９／５２７,０８８号に開示されて
いるような舵取り柱のトルクを測定するよう適合させる
こともできる。
ustry）および航空宇宙産業により要求される厳格な信
頼性および平均故障時間間隔（ＭＴＢＦ）の必要条件を
満たすために、位置センサ（position sensor）を非接
触（non-contact）デザイン手法に準拠させなければな
らない。自動車用途については、デザインが、低コス
ト、大容量（high volume）および高信頼性に適合しな
くてはならない。上記親出願は、例えば舵取り柱（stee
ring column）の回転を決定することに関して自動車の
分野で有用な角度位置センサについて、開示しかつ権利
を主張している。これと同じタイプの非接触位置センサ
については、「非接触トルクセンサ（NON-CONTACTING T
ORQUE SENSOR）」と題して２０００年３月１６日に出願
された特許出願第０９／５２７,０８８号に開示されて
いるような舵取り柱のトルクを測定するよう適合させる
こともできる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、動作制
御アプリケーションのための内蔵型（ビルトイン）フィ
ードバック制御を提供するためには、例えば、ボイスコ
イル（voice coil）アクチュエータとともに用いること
が可能な線状位置センサが依然として必要とされてい
る。
御アプリケーションのための内蔵型（ビルトイン）フィ
ードバック制御を提供するためには、例えば、ボイスコ
イル（voice coil）アクチュエータとともに用いること
が可能な線状位置センサが依然として必要とされてい
る。
【０００４】したがって、動作制御アプリケーションの
ための非接触線状位置センサを提供することが、本発明
の全般的な目的である。
ための非接触線状位置センサを提供することが、本発明
の全般的な目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的に基づき、軸に
沿った対象物の直線状動作を感知し、間隔を隔てて上記
軸上に互いに対向して並べられ互いの間にカプラ部を有
する１組の略直進状の無線送信部および無線受信部を具
備する位置センサであって、上記カプラ部が、上記軸に
沿って移動可能でありかつ上記対象物に接続されている
位置センサが提供される。上記受信部は、該受信部に沿
った直線状パターン内に部分的に配置された所定数の独
立誘電性コイルを搬送する。上記送信部は、上記受信部
と同様の直線状パターン内のコイル手段を搬送し、か
つ、上記受信部の上記コイルに誘電結合するための所定
無線周波数で信号源により駆動される。上記カプラ部
は、上記誘電結合を減衰させるための少なくとも１つの
対称伝導性パターンを搬送し、該パターンは、上記受信
部により搬送される上記複数の誘電性コイルのうちの１
つに関連した、最大減衰および最小減衰の線状位置と、
略比例した減衰を与える、上記最大減衰および上記最小
減衰との間にある上記パターンの中間位置と、を有す
る。上記受信部により搬送される上記コイルに接続され
る手段は、上記カプラ部の各線状位置についての上記信
号源からの誘電送信信号を復調および加算し、この加算
は、その位相シフトが上記カプラ部の上記線状動作に比
例して変化する略シヌソイド状の波形を生成する。上記
位相シフトを感知する手段が設けられる。
沿った対象物の直線状動作を感知し、間隔を隔てて上記
軸上に互いに対向して並べられ互いの間にカプラ部を有
する１組の略直進状の無線送信部および無線受信部を具
備する位置センサであって、上記カプラ部が、上記軸に
沿って移動可能でありかつ上記対象物に接続されている
位置センサが提供される。上記受信部は、該受信部に沿
った直線状パターン内に部分的に配置された所定数の独
立誘電性コイルを搬送する。上記送信部は、上記受信部
と同様の直線状パターン内のコイル手段を搬送し、か
つ、上記受信部の上記コイルに誘電結合するための所定
無線周波数で信号源により駆動される。上記カプラ部
は、上記誘電結合を減衰させるための少なくとも１つの
対称伝導性パターンを搬送し、該パターンは、上記受信
部により搬送される上記複数の誘電性コイルのうちの１
つに関連した、最大減衰および最小減衰の線状位置と、
略比例した減衰を与える、上記最大減衰および上記最小
減衰との間にある上記パターンの中間位置と、を有す
る。上記受信部により搬送される上記コイルに接続され
る手段は、上記カプラ部の各線状位置についての上記信
号源からの誘電送信信号を復調および加算し、この加算
は、その位相シフトが上記カプラ部の上記線状動作に比
例して変化する略シヌソイド状の波形を生成する。上記
位相シフトを感知する手段が設けられる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１および図２を参照するに、こ
れらの図は、ディスク１０が、送信部Ｔ１−Ｔ６と指定
された６つの同一のループアンテナコイルを含む送信部
または送信ディスク、および、受信部Ｒ１−Ｒ６と指定
された６つの同一のループアンテナコイルを含む受信部
または受信ディスクの両方を示すような、上記親出願に
かかる角度位置センサを示す。図２に示すようなカプラ
ディスク１１は、送信ディスクと受信ディスクとの間に
挟み込まれており、このカプラディスクの三日月形状の
伝導性（conductive）部分の回転によって、受信コイル
からの信号に回転変位または各変位に比例した位相シフ
トが生じることになる。図１に示すように、コイルは、
６０度隔てて配置されている。
れらの図は、ディスク１０が、送信部Ｔ１−Ｔ６と指定
された６つの同一のループアンテナコイルを含む送信部
または送信ディスク、および、受信部Ｒ１−Ｒ６と指定
された６つの同一のループアンテナコイルを含む受信部
または受信ディスクの両方を示すような、上記親出願に
かかる角度位置センサを示す。図２に示すようなカプラ
ディスク１１は、送信ディスクと受信ディスクとの間に
挟み込まれており、このカプラディスクの三日月形状の
伝導性（conductive）部分の回転によって、受信コイル
からの信号に回転変位または各変位に比例した位相シフ
トが生じることになる。図１に示すように、コイルは、
６０度隔てて配置されている。
【０００７】本発明は、線状変位（linear displacemen
t）を測定するために上述した原理を利用する。よっ
て、図３Ａは、全間隔（total distance）Ｌａおよび幅
Ｌｂを有する直進（rectilinear）パターン内に配置さ
れた６つの誘電性コイルＴ１−Ｔ６を有する送信部１３
を示す。同様の直進受信部１４は、同様の受信コイルＲ
１−Ｒ６を有し、かつ、専用電子集積回路ユニット１５
を含むことにより、各受信コイルについてＲｏｕｔと指
定した出力電圧を供給する。次に、送信部１３と受信部
１４との間に並べられているのは、Ｌｃと指定されてい
た公称長さの各パターンを持った伝導性（conductive）
の、略対称形のダイアモンド形状のカプラパターン５１
および５２（図３Ｂ参照）を有する、スライダ（slide
r）すなわちカプラ部１２である。よって、方向５３に
おけるカプラ部の動作は、送信部１３と受信部１４との
間における誘電結合（inductive coupling）を減衰させ
て、その位相シフトが減衰量とともに変化する出力信号
（これについては後述する）を生成する。この出力信号
は線状変位に比例する。
t）を測定するために上述した原理を利用する。よっ
て、図３Ａは、全間隔（total distance）Ｌａおよび幅
Ｌｂを有する直進（rectilinear）パターン内に配置さ
れた６つの誘電性コイルＴ１−Ｔ６を有する送信部１３
を示す。同様の直進受信部１４は、同様の受信コイルＲ
１−Ｒ６を有し、かつ、専用電子集積回路ユニット１５
を含むことにより、各受信コイルについてＲｏｕｔと指
定した出力電圧を供給する。次に、送信部１３と受信部
１４との間に並べられているのは、Ｌｃと指定されてい
た公称長さの各パターンを持った伝導性（conductive）
の、略対称形のダイアモンド形状のカプラパターン５１
および５２（図３Ｂ参照）を有する、スライダ（slide
r）すなわちカプラ部１２である。よって、方向５３に
おけるカプラ部の動作は、送信部１３と受信部１４との
間における誘電結合（inductive coupling）を減衰させ
て、その位相シフトが減衰量とともに変化する出力信号
（これについては後述する）を生成する。この出力信号
は線状変位に比例する。
【０００８】図９Ａはカプラ部１２を示し、間隔Ｌｃに
関連した電気信号出力が直線として図９Ｂに示されてい
る。効果的な信号を生成するためには、スライダ部１２
の全長（total length）は、図示するように、概してＬ
ｃ＋Ｌａに等しくなる。さらに長い変位についてのパタ
ーン５１および５２を数回繰り返さなくてはならず、実
用上の観点からみれば、測定すべき全間隔（total dist
ance）について必要となるものよりも多くのダイアモン
ド形状部５１、５２等がさらになくてはならない。ま
た、概して、ＬｃはＬａ以下である。よって、スライダ
部１２において長く多数に分割された（multi-sectione
d）対称パターンについては、サイクルカウンタ（cycle
couter）が効果的な回転または繰り返しを識別する必
要がある。これにより、送信部および受信部は、常に確
実にスライダ部１２におけるパターンの全長に向く。
関連した電気信号出力が直線として図９Ｂに示されてい
る。効果的な信号を生成するためには、スライダ部１２
の全長（total length）は、図示するように、概してＬ
ｃ＋Ｌａに等しくなる。さらに長い変位についてのパタ
ーン５１および５２を数回繰り返さなくてはならず、実
用上の観点からみれば、測定すべき全間隔（total dist
ance）について必要となるものよりも多くのダイアモン
ド形状部５１、５２等がさらになくてはならない。ま
た、概して、ＬｃはＬａ以下である。よって、スライダ
部１２において長く多数に分割された（multi-sectione
d）対称パターンについては、サイクルカウンタ（cycle
couter）が効果的な回転または繰り返しを識別する必
要がある。これにより、送信部および受信部は、常に確
実にスライダ部１２におけるパターンの全長に向く。
【０００９】図４は、スライダすなわちカプラ部１２を
間に挟んだ送信部１３および受信部１４を示す。このス
ライダすなわちカプラ部１２は、電気信号処理回路に関
連して、矢印５３で示したような直線状で動作する。信
号源１７は、受信部１４に誘電結合されかつスライダ部
１２によって減衰する、送信部１３のコイルに対して、
信号Ｆｃを供給する。信号源１７は、入力３１として６
つの受信コイルを有し、かつ、出力ライン３２でセット
（Ｓ）信号がＲＳフリップフロップに供給される、ディ
ジタルミキサおよび波形生成器１６にも接続されてい
る。
間に挟んだ送信部１３および受信部１４を示す。このス
ライダすなわちカプラ部１２は、電気信号処理回路に関
連して、矢印５３で示したような直線状で動作する。信
号源１７は、受信部１４に誘電結合されかつスライダ部
１２によって減衰する、送信部１３のコイルに対して、
信号Ｆｃを供給する。信号源１７は、入力３１として６
つの受信コイルを有し、かつ、出力ライン３２でセット
（Ｓ）信号がＲＳフリップフロップに供給される、ディ
ジタルミキサおよび波形生成器１６にも接続されてい
る。
【００１０】カプラすなわちスライダ部は、各受信コイ
ルの位置に関連してカプラパターンに基づいて信号振幅
をさえぎりかつ減衰させるので、６つの異なる振幅信号
は、増幅器Ａ１により同時に生成された後、ローパスフ
ィルタおよび制限（limiting）増幅器Ａ２に入力され
る。増幅器Ａ２の出力信号が、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ
および図６Ｄに示されており、カプラすなわちスライダ
の４つの異なる線状位置（linear position）を示して
いる。これら出力信号の位相シフトは、カプラすなわち
スライダの線状位置に比例している。
ルの位置に関連してカプラパターンに基づいて信号振幅
をさえぎりかつ減衰させるので、６つの異なる振幅信号
は、増幅器Ａ１により同時に生成された後、ローパスフ
ィルタおよび制限（limiting）増幅器Ａ２に入力され
る。増幅器Ａ２の出力信号が、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ
および図６Ｄに示されており、カプラすなわちスライダ
の４つの異なる線状位置（linear position）を示して
いる。これら出力信号の位相シフトは、カプラすなわち
スライダの線状位置に比例している。
【００１１】再度図４を参照するに、この後、コンパレ
ータＡ３は、これらの波形を、ＲＳフリップフロップの
入力Ｒを駆動する出力３６における方形波に変換する。
これにより、パルス幅がスライダの運動量に正確に比例
するパルス幅変調器（ＰＷＭ）出力が生成される。フィ
ルタＡ４は、交流アナログ出力を供給する。
ータＡ３は、これらの波形を、ＲＳフリップフロップの
入力Ｒを駆動する出力３６における方形波に変換する。
これにより、パルス幅がスライダの運動量に正確に比例
するパルス幅変調器（ＰＷＭ）出力が生成される。フィ
ルタＡ４は、交流アナログ出力を供給する。
【００１２】図５は、ディジタルミキサおよび波形生成
器１６を示すとともに、このディジタルミキサおよび波
形生成器１６が、送信コイル１３および受信コイル１４
にどのように関連しているかということを、互いに６０
度だけ、すなわち、３６０度において用いた受信コイル
の数だけ、位相をシフトさせた、６つの局部発振器信号
Ｌ０１−Ｌ０６により、どのように駆動されるかという
ことを含めて、示している。
器１６を示すとともに、このディジタルミキサおよび波
形生成器１６が、送信コイル１３および受信コイル１４
にどのように関連しているかということを、互いに６０
度だけ、すなわち、３６０度において用いた受信コイル
の数だけ、位相をシフトさせた、６つの局部発振器信号
Ｌ０１−Ｌ０６により、どのように駆動されるかという
ことを含めて、示している。
【００１３】ボイスコイルアクチュエータの変位を測定
するための、本発明にかかる位置センサの実用例が、図
７および図８に示されている。ここで、図７は、位置セ
ンサを組み込んだボイスコイルアクチュエータ６１を示
し、図８は、このアクチュエータに、送信部１３、スラ
イダすなわちカプラ部１２および受信部１４を組み込ん
だ位置センサを示す。送信部および受信部は、勿論、図
７に最もよく示されているように、コイルホルダ６３の
みに接続されたカプラすなわちスライダ１２、を有する
ボイスコイルアクチュエータのフレーム６２に固定され
ている。このコイルホルダ６３は、矢印６４に示すよう
な方向に移動する。位置センサを、ディーゼルエンジン
の弁リフタ（valve lifter）、または、自動車の高さを
制御するいくつかの制御装置のような作動（actuated）
装置に取り付けることもできる。アクチュエータ６１の
可動コイルホルダ６３は、該ホルダの周りに巻かれ、か
つ、従来から周知の方法によりエアギャップ６８を介し
て円筒形強磁性永久磁石６７と相互に作用する、管状コ
イル６６を含む。ボイスコイルアクチュエータの外側に
固定されたフレーム６２は、フラックスリターン（flux
return）のための軟鉄（soft iron）から構成されてお
り、勿論、円筒形状を有する。フィードバック制御での
構成に関連して、ボイスコイルアクチュエータを用いる
ことができる。
するための、本発明にかかる位置センサの実用例が、図
７および図８に示されている。ここで、図７は、位置セ
ンサを組み込んだボイスコイルアクチュエータ６１を示
し、図８は、このアクチュエータに、送信部１３、スラ
イダすなわちカプラ部１２および受信部１４を組み込ん
だ位置センサを示す。送信部および受信部は、勿論、図
７に最もよく示されているように、コイルホルダ６３の
みに接続されたカプラすなわちスライダ１２、を有する
ボイスコイルアクチュエータのフレーム６２に固定され
ている。このコイルホルダ６３は、矢印６４に示すよう
な方向に移動する。位置センサを、ディーゼルエンジン
の弁リフタ（valve lifter）、または、自動車の高さを
制御するいくつかの制御装置のような作動（actuated）
装置に取り付けることもできる。アクチュエータ６１の
可動コイルホルダ６３は、該ホルダの周りに巻かれ、か
つ、従来から周知の方法によりエアギャップ６８を介し
て円筒形強磁性永久磁石６７と相互に作用する、管状コ
イル６６を含む。ボイスコイルアクチュエータの外側に
固定されたフレーム６２は、フラックスリターン（flux
return）のための軟鉄（soft iron）から構成されてお
り、勿論、円筒形状を有する。フィードバック制御での
構成に関連して、ボイスコイルアクチュエータを用いる
ことができる。
【００１４】次に様々な形を有する図９を参照するに、
図９Ａに示したスライダ部１２における対称パターンを
有するダイアモンド形状について議論したので、図９Ｂ
の線状パターンについて説明する。図９Ｄおよび図９Ｆ
のいずれかに示したような、スライダ１２の動作におけ
る一端または他端のいずれかにおいて、第２の順序の特
性が望まれるのであれば、パターンの最大値の方へ向か
うにつれて変化の割合が大きくなるような図９Ｃに示す
パターン、および、パターンの始めにおいて変化の割合
が大きくなるような図９Ｅに示すパターンを用いること
ができる。
図９Ａに示したスライダ部１２における対称パターンを
有するダイアモンド形状について議論したので、図９Ｂ
の線状パターンについて説明する。図９Ｄおよび図９Ｆ
のいずれかに示したような、スライダ１２の動作におけ
る一端または他端のいずれかにおいて、第２の順序の特
性が望まれるのであれば、パターンの最大値の方へ向か
うにつれて変化の割合が大きくなるような図９Ｃに示す
パターン、および、パターンの始めにおいて変化の割合
が大きくなるような図９Ｅに示すパターンを用いること
ができる。
【００１５】以上のように、線状位置センサを提供する
ことができる。
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】上記親出願に開示されたような角度位置センサ
における送信部および受信部の両方を示す平面図
における送信部および受信部の両方を示す平面図
【図２】図１における送信部および受信部に関連して、
上記親出願にかかる角度位置センサにおいて用いられる
カプラディスクを示す平面図
上記親出願にかかる角度位置センサにおいて用いられる
カプラディスクを示す平面図
【図３Ａ】本発明にかかる送信部を示す概略平面図
【図３Ｂ】本発明にかかるスライダすなわちカプラ部を
示す概略平面図
示す概略平面図
【図３Ｃ】本発明にかかる受信部を示す概略平面図
【図４】本発明を示す概略模式回路図
【図５】図４の一部を示す詳細模式図
【図６Ａ】本発明の動作を示す波形
【図６Ｂ】本発明の動作を示す波形
【図６Ｃ】本発明の動作を示す波形
【図６Ｄ】本発明の動作を示す波形
【図７】本発明にかかる位置センサを組み込んだボイス
コイルアクチュエータを示す断面図
コイルアクチュエータを示す断面図
【図８】図７における線８／８視断面図
【図９Ａ】図３Ｂを別の方法で示す図
【図９Ｂ】図９Ａにより得られる電気信号の特性曲線を
示す図
示す図
【図９Ｃ】図９Ａの別の実施形態を示す図
【図９Ｄ】図９Ｃに示した別の実施形態の特性出力を示
す図
す図
【図９Ｅ】図９Ａの別の実施形態を示す図
【図９Ｆ】図９Ｅに示した別の実施形態の特性出力を示
す図
す図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジム ビー ヴオン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 91326 ノースリッジ タートル スプリ ングス ロード 19761 Ｆターム(参考） 2F077 CC02 FF11 FF13 FF39 VV02
Claims (6)
- 【請求項１】 軸に沿った対象物の直線状動作を感知す
る位置センサであって、 間隔を隔てて前記軸上に互いに対向して並べられ、互い
の間にカプラ部を有する、１組の略直進状の無線送信部
および無線受信部を具備し、 前記カプラ部は、前記軸に沿って移動可能でありかつ前
記対象物に接続され、 前記受信部は、該受信部に沿った直線状パターン内に部
分的に配置された所定数の独立誘電性コイルを搬送し、 前記送信部は、前記受信部と同様の直線状パターン内の
コイル手段を搬送し、かつ、前記受信部の前記コイルに
誘電結合するための所定無線周波数で信号源により駆動
され、 前記カプラ部は、前記誘電結合を減衰させるための少な
くとも１つの対称伝導性パターンを搬送し、該パターン
は、前記受信部により搬送される前記複数の誘電性コイ
ルのうちの１つに関連した、最大減衰および最小減衰の
線状位置と、略比例した減衰を与える、前記最大減衰お
よび前記最小減衰との間にある前記パターンの中間位置
と、を有し、 さらに、前記受信部により搬送される前記コイルに接続
され、前記カプラ部の各線状位置についての前記信号源
からの誘電送信信号を復調および加算する手段を具備
し、 前記加算は、その位相シフトが前記カプラ部の前記線状
動作に比例して変化する略シヌソイド状の波形を生成
し、 さらに、前記位相シフトを感知する手段を具備する、こ
とを特徴とする位置センサ。 - 【請求項２】 前記位相シフトを感知する手段は、パル
ス幅変調手段を含み、パルスの前記幅は、前記カプラ部
の線状位置に比例することを特徴とする請求項１に記載
の位置センサ。 - 【請求項３】 カプラ部の前記伝導性パターンは、前記
最大減衰および前記最小減衰の間では直線状でないこと
を特徴とする請求項１に記載の位置センサ。 - 【請求項４】 カプラパターン全体は、送信パターンよ
り長いことを特徴とする請求項１に記載の位置センサ。 - 【請求項５】 単一の対称カプラパターンは、前記送信
パターン以下の長さであることを特徴とする請求項４に
記載の位置センサ。 - 【請求項６】 前記カプラ部の効果的な線状測定間隔
は、前記複数の対称カプラパターンより短いものである
ことを特徴とする請求項４に記載の位置センサ。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008256693A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Cherry Gmbh | 誘導型の制動エレメント並びに誘導型の渦電流式操作エレメント |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6985018B2 (en) * | 2004-03-29 | 2006-01-10 | Bei Sensors & Systems Company, Inc. | Programmable, multi-turn, pulse width modulation circuit for a non-contact angular position sensor |
| US7276897B2 (en) * | 2004-04-09 | 2007-10-02 | Ksr International Co. | Inductive position sensor |
| US7538544B2 (en) * | 2004-04-09 | 2009-05-26 | Ksr Technologies Co. | Inductive position sensor |
| CN100445694C (zh) * | 2004-04-09 | 2008-12-24 | Ksr科技公司 | 感应位置传感器 |
| US7221154B2 (en) * | 2005-04-07 | 2007-05-22 | Ksr International Co. | Inductive position sensor with common mode corrective winding and simplified signal conditioning |
| US7292026B2 (en) * | 2005-04-08 | 2007-11-06 | Ksr International Co. | Signal conditioning system for inductive position sensor |
| US7449878B2 (en) | 2005-06-27 | 2008-11-11 | Ksr Technologies Co. | Linear and rotational inductive position sensor |
| US20070132449A1 (en) * | 2005-12-08 | 2007-06-14 | Madni Asad M | Multi-turn non-contact angular position sensor |
| US7906960B2 (en) * | 2007-09-21 | 2011-03-15 | Ksr Technologies Co. | Inductive position sensor |
| WO2009066574A1 (ja) * | 2007-11-20 | 2009-05-28 | Sumida Corporation | 回転角度検出用センサ |
| US7911354B2 (en) | 2007-12-12 | 2011-03-22 | Ksr Technologies Co. | Inductive position sensor |
| DE102007061967A1 (de) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | Pepperl + Fuchs Gmbh | Inkrementalweggeber und Verfahren zum Bestimmen einer Verschiebung eines ersten Objekts relativ zu einem zweiten Objekt |
| US8729887B2 (en) * | 2009-11-09 | 2014-05-20 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Rotation angle sensor |
| IT1401514B1 (it) * | 2010-08-03 | 2013-07-26 | Cifa S P A Unico Socio | Gruppo pompante per una macchina di distribuzione di calcestruzzo. |
| DE102012010014B3 (de) * | 2012-05-22 | 2013-09-26 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Bestimmung der Position einer mobilen Einheit und Anlage zur Durchführung eines Verfahrens |
| KR101415032B1 (ko) | 2012-08-01 | 2014-08-06 | 주식회사 실리콘웍스 | 변위 감지 장치 및 그 방법 |
| US9464881B2 (en) * | 2012-08-01 | 2016-10-11 | Silicon Works Co., Ltd. | Displacement sensor, apparatus for detecting displacement, and method thereof |
| EP3262380B1 (en) | 2015-02-27 | 2019-04-10 | Azoteq (Pty) Limited | Inductance sensing |
| DE112018003575T5 (de) | 2017-07-13 | 2020-10-29 | Azoteq (Pty) Ltd. | Benutzeroberflächengeräte mit induktiver Abtastung |
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| EP3514559B1 (en) * | 2018-01-22 | 2021-08-25 | Melexis Technologies SA | Sensor package |
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| EP3896399B1 (en) * | 2020-04-15 | 2022-11-09 | TE Connectivity Belgium BVBA | Sensor device and sensor assembly for measuring the rotational position of an element |
| DE102020114014B4 (de) * | 2020-05-26 | 2023-08-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Positionssensor, Zentralausrücker und Kupplungseinrichtung |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4697144A (en) * | 1984-04-19 | 1987-09-29 | Verify Electronics Limited | Position sensing apparatus |
| IE55855B1 (en) * | 1984-10-19 | 1991-01-30 | Kollmorgen Ireland Ltd | Position and speed sensors |
| US4893078A (en) * | 1987-05-28 | 1990-01-09 | Auchterlonie Richard C | Absolute position sensing using sets of windings of different pitches providing respective indications of phase proportional to displacement |
| DE4126921C2 (de) * | 1991-08-14 | 1996-01-18 | Elmeg | Vorrichtung zur induktiven Messung der Lage eines Metallbandes |
| EP0743508A2 (en) * | 1995-05-16 | 1996-11-20 | Mitutoyo Corporation | Induced current position transducer |
| FR2777649A1 (fr) * | 1998-04-16 | 1999-10-22 | Jean Pierre Bazenet | Dispositif de mesure incrementale de deplacement et de position de deux objets mobiles en translation l'un par rapport a l'autre |
| US6304076B1 (en) * | 1999-09-07 | 2001-10-16 | Bei Sensors & Systems Company, Inc. | Angular position sensor with inductive attenuating coupler |
-
2001
- 2001-01-17 US US09/764,840 patent/US6448759B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008256693A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Cherry Gmbh | 誘導型の制動エレメント並びに誘導型の渦電流式操作エレメント |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1225426A2 (en) | 2002-07-24 |
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| US20010005133A1 (en) | 2001-06-28 |
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