JP5314125B2 - 誘導式回転角センサおよび誘導式回転角センサを作動させる方法 - Google Patents
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Description
本出願人によるDE19751853A1では、誘導式回転角センサ用の構造が記載されており、そのセンサでは目盛ディスクないし目盛要素にある二つの目盛トラックを、導電基板上の受信部コイルにより検知する。エラーが伴う信号の発生を避けるためには、当該形式の回転角センサを比較的小さい製造許容誤差で用意せねばならず、特に受信部コイルが比較的大きな外径を有する場合に当て嵌まる。
本発明によれば誘導式回転角センサには、上に励磁部導電路および第一、第二、第三受信導電路が設けられている導電基板を含んでいる。更に誘導式回転角センサには目盛要素を含んでおり、その目盛要素は、導電基板に対して相対的に回転自在であると共に、特にそれぞれ交互に配設された導電性・非導電性の目盛部分で構成された第一および第二目盛トラックを含んでいる。第一および第二目盛トラックと第一および第二受信導電路の構成は、目盛要素が導電基板に対して相対的に一回転する間に、第一受信導電路により第一周期数を有する信号、そして第二受信導電路により第二周期数を有する信号を発生できるようになっている。そのとき目盛要素が、同じく交互に配設された導電性・非導電性の目盛部分で構成されていることのある第三目盛トラックを有しており、そこで第三目盛トラックおよび第三受信導電路の構成が、目盛要素が導電基板に対して相対的に一回転する間に、第三受信導電路により第一周期数を有する信号を発生できるようになっている。このように回転角センサを配設することは特に、ふらつき動作または導電基板に対する目盛要素の相対的傾斜状態に起因する測定誤差を減らすために適している。ステータの傾斜状態の影響も、同じく小さくすることができる。
本発明の好ましい構成において、第一周期数が第二周期数より小さく、特に第一周期数が1の値をとることがある。
第一受信導電路により発生できる信号は、n1が第一および第三受信導電路信号の第一周期数の値を示すときに、第三受信導電路により発生できる信号に対して、360°/(2・n1)の位相差を有していることがある。
導電基板が第一受信部トラックと第三受信部トラックを有していると利点があり、そこで二つの全体信号を発生できるように、第一受信側トラックは二つの第一受信導電路を、そして第三受信部トラックが二つの第三受信導電路を含んでいる。本発明の別の構成においては、その二つの全体信号が90°の位相差を有している。それに対する代替として二つ以上の全体信号、例えば三つを発生でき、そしてそれぞれ互いに120°または60°の位相差を有するように、回転角センサを構成していることもある。
本発明による誘導式回転角センサおよび当該形式の回転角センサを作動させる方法の更なる詳細および利点は、複数の実施例について図面を使った以下の説明により得られる。
図3の第二実施例によれば、第一目盛トラック2.1が第二目盛トラック2.2の半径方向外側に配設されていることもある。そして対応して図4により、第一受信部トラック1.1も第二受信部トラック1.2の半径方向外側にあるのに対して、第三目盛トラック2.3と第三受信部トラック1.3は、半径方向で完全に内側に位置している。
1.1,1.2,1.3 受信部トラック
1.11,1.12 受信導電路
1.21,1.22 受信導電路
1.31,1.32 受信導電路
1.4 励磁部導電路
1.5 センター穴
2 目盛ディスク
2.1,2.2,2.3 目盛トラック
2.11,2.21,2.31 導電性目盛部分
2.12,2.22,2.32 非導電性目盛部分
2.4 基板
4 シャフト
Claims (5)
- 誘導式回転角センサであって、
上に、励磁部導電路(1.4)と、第一受信導電路(1.11,1.12)、第二受信導電路(1.21,1.22)および第三受信導電路(1.31,1.32)が設けられている導電基板(1)と、
導電基板(1)に対して相対的に回転自在であると共に、第一目盛トラック(2.1)および第二目盛トラック(2.2)を含んでいる目盛要素(2)と、を含んでおり、
第一および第二目盛トラック(2.1,2.2)と第一および第二受信導電路(1.11,1.12;1.21,1.22)の構成が、目盛要素(2)が導電基板(1)に対して相対的に一回転する間に、第一受信導電路(1.11,1.12)により第一周期数(n1)を有する信号(S1.11,S1.12)を、そして第二受信導電路(1.21,1.22)により第二周期数(n2)を有する信号(S1.21,S1.22)を発生できるようになっている、誘導式回転角センサにおいて、
目盛要素(2)が第三目盛トラック(2.3)を有しており、そして第三目盛トラック(2.3,2.3’)と第三受信導電路(1.31,1.32)の構成が、目盛要素(2)が導電基板(1)に対して相対的に一回転する間に、第三受信導電路(1.31,1.32)により第一周期数(n1)を有する信号(S1.31,S1.32)を発生できるようになっており、
回転角センサが、第三受信導電路(1.31,1.32)の信号(S1.31,S1.32)を第一受信導電路(1.11,1.12)の信号(S1.11,S1.12)と一緒に全体信号(S1,S2)に組み合わせできる手段を含んでおり、その全体信号から、導電基板(1)と目盛要素(2)間の相対的角度位置(φ)を特定する、ことを特徴とする誘導式回転角センサ。 - 請求項1に記載の誘導式回転角センサにおいて、
第一周期数(n1)が第二周期数(n2)より小さい、ことを特徴とする誘導式回転角センサ。 - 回転角センサを作動させる方法であって、その回転角センサが、
上に、励磁部導体路(1.4)と第一受信部導体路(1.11,1.12)、第二受信部導体路(1.21,1.22)および第三受信部導体路(1.31,1.32)が設けられている導電基板(1)を含んでおり、そして更に、
導電基板(1)に対して相対的に回転すると共に、第一目盛トラック(2.1)、第二目盛トラック(2.2)、第三目盛トラック(2.3,2.3’)を含む目盛要素(2)を含んでおり、
第一、第二、第三目盛トラック(2.1,2.2,2.3,2.3’)と第一、第二、第三受信導電路(1.11,1.12;1.21,1.22;1.31,1.32)の構成が、目盛要素(2)が導電基板(1)に対して相対的に一回転する間に、第一および第三受信導電路(1.11,1.12,1.31,1.32)により第一周期数(n1)を有する信号(S1.11,S1.12;S1.31,S1.32)を、そして第二受信導電路(1.21,1.22)により第二周期数(n2)を有する信号(S1.21,S1.22)を発生するようになっており、
第一周期数(n1)を有する信号(S1.11,S1.12,S1.31,S1.32)を全体信号(S1,S2)に組み合わせ、そしてその全体信号(S1,S2)から導電基板(1)と目盛要素(2)間の相対的角度位置(φ)を特定する、ことを特徴とする方法。 - 請求項3に記載の方法において、
第一周期数(n1)を有する信号(S1.11,S1.12,S1.31,S1.32)を、加算または減算操作を使って全体信号(S1,S2)に組み合わせる、ことを特徴とする方法。 - 請求項3または4に記載の方法において、
第一周期数(n1)が第二周期数(n2)より小さい、ことを特徴とする方法。
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