KR20200037329A - 고속 유도성 센서로부터 생성된 비-정현 신호를 정정하는 시스템 및 방법 - Google Patents
고속 유도성 센서로부터 생성된 비-정현 신호를 정정하는 시스템 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
커플러, 센서, 메모리 모듈, 및 프로세서 모듈을 포함하는 고속 센서 시스템이 제공된다. 센서는 고주파수 전류원에 의해 급전되도록 구성되는 송신기 코일 및 적어도 두 개의 수신 코일을 포함한다. 커플러의 회전 시에, 수신기 코일 중 하나의 수신기 코일은 사인-유사 함수 출력 신호를 생성하고, 다른 것은 코사인-유사 함수 출력 신호를 생성한다. 메모리 모듈은 고속 센서 시스템 및 커플러와 적어도 두 개의 수신 코일 사이의 간격에 의해 초래되는 비-정현 출력 신호를 보상하도록 동작가능하다. 프로세서 모듈은 메모리 모듈에 통신하도록 커플링된다. 프로세서 모듈은 제 1 수신기 코일과 제 2 수신기 코일 양자 모두로부터의 비-정현 출력 신호를 처리하고, 오프셋 오차를 결정하며, 커플러의 회전 위치를 나타내는 정정된 출력 신호를 생성하도록 구성된다.
Description
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2017 년 8 월 29 일에 출원된 미국 가출원 번호 제 62/551,473에 대한 우선권을 주장하는데, 그 내용은 원용되어 본원에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 유도성 센서에 관한 것이고, 특히 유도성 센서의 출력에 있는 오차를 정정하기 위한 시스템에 관한 것이다.
유도성 센서는 트랜스덕터 코일 섹션에서 이동되는 커플러를 활용하여 커플러와 연관된 타겟의 위치를 결정한다. 이러한 센서는 코일에서의 커넥터의 위치에 비례하는 에디 전류를 수신 코일 내에 생성한다. 코일에 따른 커플러의 위치에 비례하는 아날로그 신호를 생성하도록 에디 전류가 측정된다. 그러나, 정확한 위치를 제공하기 위해서는 정정되어야 하는 여러 오차가 존재한다. 오차의 소스는 정적, 동적, 및 크기 오차를 포함한다. "저속 애플리케이션"에서, 오차는 통상적으로 오프셋을 제공하기 위한 아날로그 및/또는 디지털 기법을 사용하여 정정되어, 원시 입력으로부터의 아날로그 신호를 정정한다. 그러나, 고속 애플리케이션에서는 신호 변화의 지연의 최소 양이 요구되면, 처리는 코일들을 연결하는 저비용 인터페이스 칩 상에서 아날로그 도메인에서 유지되어야 한다. 그러면, 커플링 및 여기 전압 및 제조 공차, 변하는 공극, 환경, 및/또는 기타 등등에 따라 변하는 입력 신호에 있는 동적 오프셋을 정정하는 문제가 생긴다. 이러한 문제는 인터페이스가 순수 아날로그인 경우 더 복잡해진다.
일 실시예에서, 커플러, 센서, 메모리 모듈, 및 프로세서 모듈을 포함하는 고속 센서 시스템이 제공된다. 센서는 간격을 형성하도록 커플러로부터 이격된다. 센서는 고주파수 전류원에 의해 급전되도록 구성되는 송신기 코일 및 비-정현 출력 신호를 생성하는 적어도 두 개의 수신 코일을 포함하는데, 수신기 코일 중 하나의 수신기 코일은 커플러의 회전 시에 사인-유사 함수를 생성하고, 수신기 코일 중 다른 것은 커플러의 회전 시에 코사인-유사 함수를 생성한다. 메모리 모듈은 고속 센서 시스템 및 커플러와 적어도 두 개의 수신 코일 사이의 간격의 변동에 의해 초래되는 비-정현 출력 신호를 보상하도록 동작가능하다. 프로세서 모듈은 메모리 모듈에 통신하도록 커플링된다. 프로세서 모듈은 제 1 및 제 2 수신기 코일 양자 모두로부터의 비-정현 출력 신호를 처리하도록 구성된다. 또한 프로세서 모듈은 커플러의 회전 위치를 나타내는 정정된 출력 신호를 생성한다.
다른 실시예에서, 고속 센서 시스템은 커플러, 센서, 메모리 모듈, 및 아날로그 승산 블록을 가지는 프로세서 모듈을 포함한다. 센서는 간격을 형성하도록 커플러로부터 이격된다. 센서는 여기 전압에 의해 급전되도록 구성되는 송신기 코일 및 비-정현 출력 신호를 생성하는 적어도 두 개의 수신 코일을 포함한다. 메모리 모듈은 고속 센서 시스템 및 커플러와 적어도 두 개의 수신 코일 사이의 간격의 변동에 의해 초래되는 비-정현 출력 신호를 보상하도록 동작가능하다. 프로세서 모듈은 메모리 모듈에 통신하도록 커플링된다. 프로세서 모듈은 여기 전압을 아날로그 값으로 샘플링하고 제 1 수신기 코일과 제 2 수신기 코일 양자 모두로부터의 비-정현 출력 신호를 원시 신호 상수로서 처리하도록 구성된다. 프로세서 모듈은 아날로그 승산 블록에 의해, 아날로그 값 및 교정 값 상수를 승산하여 정정된 출력 신호의 아날로그 값을 생성하도록 구성된다. 프로세서 모듈은 정정된 출력 신호를 고속 센서 시스템 내에 직접적으로 삽입한다.
이와 같이, 정정된 출력 신호는 고속 시스템 및 공극 내의 변동에 기인한 오차를 크기 감소시킬 수 있다. 본 명세서에서 설명된 바와 같은 시스템은 제조 공차에 대한 동적 정정을 허용하는데, 제조 공차는 자동적으로 정정되어 제작(build) 교정 단계를 제거한다. 더 나아가, 동적 정정에 따라서, 시스템 공차 및 진동을 초래하는 간격 변동 및 동적 간격 변경과 같은 환경적 영향이 정정될 수 있게 된다. 또한, 시스템은 크기 차이를 정정하기 위하여, 두 출력 채널들 사이에서 전기적 사이클 동안의 1차 고조파 및 2차 고조파 오차를 상이한 이득으로 정정될 수 있게 한다.
도면에 표시된 실시예들은 성질상 예시적인 것이고 청구항에 의해 규정되는 기술 요지를 한정하려는 것이 아니다. 예시적인 실시예의 후속하는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 후속하는 도면과 함께 정독하면 이해될 수 있고, 여기에서 유사한 구성은 유사한 참조 번호로 표시된다:
도 1은 도시되고 설명되는 하나 이상의 실시예에 따라서 고속 비-정현 출력 신호를 정정하도록 구성되는 예시적인 위치 센서 어셈블리의 전개도를 개략적으로 도시한다;
도 2a는 본 명세서에서 도시되고 설명되는 하나 이상의 실시예에 따라 고속 비-정현 출력 신호를 정정하는 데에 사용될 수 있는 프로세서 모듈의 예시적인 하드웨어 컴포넌트를 개략적으로 도시한다;
도 2b는 본 명세서에서 도시되고 설명되는 하나 이상의 실시예에 따른 예시적인 로직 컴포넌트를 포함하는 예시적인 메모리 모듈을 개략적으로 도시한다;
도 2c는 본 명세서에서 도시되고 설명되는 하나 이상의 실시예에 따른 예시적인 데이터 컴포넌트를 포함하는 예시적인 데이터 저장 디바이스를 개략적으로 도시한다;
도 3은 본 명세서에서 설명되고 도시되는 하나 이상의 실시예에 따르는, 예시적인 위치 센서 어셈블리의 다양한 전자 부품의 개략도를 개략적으로 도시한다;
도 4a는 본 명세서에서 설명되고 도시되는 하나 이상의 실시예에 따라서 예시적인 유도성 센서 어셈블리 그래프의 미정정 고속 신호 출력을 개략적으로 도시한다; 그리고
도 4b는 본 명세서에서 설명되고 도시되는 하나 이상의 실시예에 따라서 예시적인 유도성 센서 어셈블리 그래프의 정정 고속 신호 출력을 개략적으로 도시한다.
도 1은 도시되고 설명되는 하나 이상의 실시예에 따라서 고속 비-정현 출력 신호를 정정하도록 구성되는 예시적인 위치 센서 어셈블리의 전개도를 개략적으로 도시한다;
도 2a는 본 명세서에서 도시되고 설명되는 하나 이상의 실시예에 따라 고속 비-정현 출력 신호를 정정하는 데에 사용될 수 있는 프로세서 모듈의 예시적인 하드웨어 컴포넌트를 개략적으로 도시한다;
도 2b는 본 명세서에서 도시되고 설명되는 하나 이상의 실시예에 따른 예시적인 로직 컴포넌트를 포함하는 예시적인 메모리 모듈을 개략적으로 도시한다;
도 2c는 본 명세서에서 도시되고 설명되는 하나 이상의 실시예에 따른 예시적인 데이터 컴포넌트를 포함하는 예시적인 데이터 저장 디바이스를 개략적으로 도시한다;
도 3은 본 명세서에서 설명되고 도시되는 하나 이상의 실시예에 따르는, 예시적인 위치 센서 어셈블리의 다양한 전자 부품의 개략도를 개략적으로 도시한다;
도 4a는 본 명세서에서 설명되고 도시되는 하나 이상의 실시예에 따라서 예시적인 유도성 센서 어셈블리 그래프의 미정정 고속 신호 출력을 개략적으로 도시한다; 그리고
도 4b는 본 명세서에서 설명되고 도시되는 하나 이상의 실시예에 따라서 예시적인 유도성 센서 어셈블리 그래프의 정정 고속 신호 출력을 개략적으로 도시한다.
도면을 전체적으로 참조하면, 본 명세서에서 설명되는 실시예들은 고속 애플리케이션에서 비-정현 출력 신호를 정정하기 위한 시스템 및 방법에 직결된다. 이러한 시스템은 커플러, 센서, 메모리 모듈, 및 프로세서 모듈을 포함한다. 센서는 여기 전압에 의해 급전되도록 구성되는 송신기 코일 및 적어도 두 개의 수신 코일을 포함한다. 수신 코일 중 하나는 커플러의 회전 시에 사인 함수를 생성하고, 수신기 코일 중 다른 것은 비-원형 커플러의 회전 시에 코사인 함수를 생성한다. 즉, 수신 코일 각각은 원시 입력 전압을 생성한다. 메모리 모듈은, 프로세서 모듈에 의해 실행되면, 원시 신호와 연관된 센서 시스템 내의 복수 개의 오프셋 오차를, 코일의 기하학적 구조에 대해 기하학적 변경을 하지 않고 정정 인자를 사용하여 정정하는 머신 판독가능 명령을 저장한다. 정정 인자는 여기 전압 및 인입하는 신호, 또는 원시 입력 전과 연관된 비율이다.
이제 도면을 참조하면, 도 1은 본 명세서에서 도시되고 설명되는 실시예에 따라 고속 비-정현 출력 신호를 정정하도록 구성되는 예시적인 위치 센서 어셈블리(10)의 전개도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 위치 센서 어셈블리(10)는 송신기 코일(12)을 포함한다. 송신기 코일(12)은 도전성 재료의 복수 개의 루프를 포함하고, 이들은 고주파수 교류(AC) 소스 또는 오피 앰프(op amp) 발진기(14), 예컨대 4 MHz 주파수에 커플링된다. 도시된 바와 같이 루프 또는 송신기 코일(12)은 원형이지만, 루프는 타원과 같은 다른 형상일 수 있다. 오피 앰프 발진기(14)에 의해 급전되면, 송신기 코일(12)이 고주파수 전자기장을 생성하도록, 송신기 코일(12)은 인쇄 회로 보드(PCB)에 인쇄될 수 있다. 송신기 코일(12)이 회로 보드, 행거 보드(perfboard), 스트립 보드(stripboard) 등에 배치될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
위치 센서 어셈블리(10)는 제 1 수신 코일(16) 및 제 2 수신 코일(18)을 더 포함한다. 제 1 및 제 2 수신 코일(16, 18) 양자 모두도 인쇄 회로 보드에 인쇄되고, 송신기 코일(12)과 대략적으로 정렬된다. 그러나, 수신 코일(16, 18)의 각각 또는 양자 모두는 반드시 송신기 코일(12)과 정렬되어야 하는 것이 아니고, 더 나아가 수신 코일(16, 18)이 회로 보드, 행거 보드, 스트링 보드 등에 배치될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
위치 센서 어셈블리(10)는 커플러 소자(20)를 더 포함한다. 도시된 바와 같이, 커플러 소자는 수신 코일(16, 18) 양자 모두 및 송신기 코일(12)과 동심이지만, 이것은 예를 들기 위한 것이고 한정하는 것이 아니다. 즉, 커플러 소자(20)는 수신 코일(16, 18) 및/또는 송신기 코일(12) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두와 반드시 동심이 아닐 수도 있다. 커플러 소자(20)는 도전성 재료로 구성되어, 송신기 코일(12)이 급전되면 커플러 소자(20) 내에 에디 전류가 생성될 것이고, 따라서 송신기 코일(12) 및 제 1 및 제 2 수신 코일(16, 18) 사이의 유도 결합에 영향을 준다. 더 나아가, 커플러 소자(20)의 실제 형상이 원형 형상으로 도시되지만, 이러한 형상은 응용예, 수신기 코일(16, 18) 내의 루프의 개수, 폴(pole)의 개수 등에 따라 변할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 커플러 요소(20)는 반달 또는 반원 형상을 가질 수 있다.
커플러 소자(20)는 회전자, 샤프트, 스로틀 포지션 등에 기계적으로 연결될 수 있어서, 커플러 소자(20)의 회전 위치가 비례하여 변하고, 커플러 소자(20)의 회전이 제 1 수신 코일(16) 및 제 2 수신 코일(18) 양자 모두의 루프 내에 유도된 전압을 변하게 할 수 있게 한다. 더 나아가, 회전자에 기계적으로 부착되는 속성에 의하여, 회전자가 완벽하게 가공되거나 제조되지 않을 수 있어서, 회전 시에 회전자가 일정한 공극을 가지고 및/또는 코일과 동심인 커플러를 회전시키지 않을 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 이와 같이, 커플러 요소(20) 및 수신 코일(16, 18) 사이의 공극은 상이한 동작점에서 변할 수 있고 및/또는 수신 코일에 커플러가 정렬되는 것도 역시 상이한 동작점에서 변할 수 있다.
도 1을 계속 참조하면, 위치 센서 어셈블리(10)는 프로세서 모듈(24)을 더 포함한다. 프로세서 모듈(24)은 마이크로콘트롤러일 수 있다. 이와 같이, 프로세서 모듈(24)은 데이터를 처리하고, 데이터를 저장하며, 및/또는 수신 코일(16, 18)로부터의 출력 신호(26 및 28)(또는 도 3에 각각 후술되고 도시되는 RM1, RM2)로서 수신된 고속 비-정현 출력 신호를 정정하기 위한 하드웨어를 포함할 수 있다. 따라서, 프로세서 모듈(24) 및/또는 그 컴포넌트는 본 명세서에서 더 자세하게 설명되는, 데이터를 수신하는 것, 비율을 결정하는 것, 오차 정정을 계산하는 것, 오차 정정을 저장하는 것, 및 오차 정정을 처리하는 것과 같은 하나 이상의 계산 기능을 수행할 수 있다.
이와 같이, 프로세서 모듈(24)은 하나 이상의 소스(즉 수신 코일(16, 18)로부터 데이터를 수신하고, 데이터를 생성하며, 데이터를 저장하고, 데이터를 인덱싱하며, 데이터를 검색하고, 및/또는 데이터를 전자 제어 유닛, 다른 프로세서 모듈, 차량(또는 그 컴포넌트) 등과 같은 외부 소스로 제공할 수 있다. 더욱이, 프로세서 모듈(24)은, 본 명세서에서 더 자세하게 설명되는 바와 같이 이득값(A1), 정정 인자 또는 동적 오프셋 정정(30)과 같은 데이터를 생성하기 위해서 사용될 수 있다. 프로세서 모듈(24)이, 온 보드 차량 컴퓨팅 시스템과 같은 다른 컴퓨팅 시스템, 서버, 네트워크, 개인용 컴퓨터와 같은 사용자 컴퓨팅 디바이스 등과 함께 동작할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 2a는 고속 비-정현 출력 신호를 정정하는 데에 사용될 수 있는 프로세서 모듈(24)의 예시적인 하드웨어 컴포넌트를 개략적으로 도시한다. 프로세서 모듈(24)은, 본 명세서에서 도시되고 설명되는 실시예에 따르며 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어로 구현되는, 본 명세서에서 설명되는 다양한 프로세스를 완료하기 위한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체일 수 있다. 일부 실시예들에서 프로세서 모듈(24)은 필수 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어가 있는 범용 컴퓨터로서 구성될 수 있는 반면에, 다른 실시예들에서는 프로세서 모듈(24)이 본 명세서에서 설명된 기능을 수행하도록 특히 설계된 특수 목적 컴퓨터로서 구성될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서 모듈(24)은 고속 비-정현 출력 신호를 정정하기 위하여 연산 및 룩업 테이블을 수학적으로 활용하도록 특히 적응되는 디바이스일 수 있다. 다른 예에서, 프로세서 모듈(24)은 커플러 소자(20) 및 수신 코일(16, 18) 사이의 간격, 예컨대 공극을 결정하고 피드백을 제공하며 및/또는 이러한 간격에 기반하여 명령을 실행하도록 특히 적응되는 디바이스일 수도 있다. 프로세서 모듈(24)이 범용 컴퓨터인 실시예들에서, 본 명세서에서 설명되는 시스템 및 방법은, 오차가 고속 비-정현 출력 신호라고 결정하고 커플러 소자와 수신 코일(16, 18) 사이의 간격을 결정하는 것에 기반하여 오차를 정정함으로써, 위치 센서 어셈블리(10) 또는 수신된 신호의 효율이 감소되지 않게 하고 따라서 코일 면적을 가용 보드 면적으로 최대화하기 위한 메커니즘을 제공한다.
여전히 도 2a를 참조하면, 프로세서 모듈(24)은 처리 디바이스(204), I/O 하드웨어(208), 네트워크 인터페이스 하드웨어(210), 비-일시적 메모리 컴포넌트(212), 시스템 인터페이스(214), 및 데이터 스토리지 디바이스(216)를 포함할 수 있다. 버스 등과 같은 로컬 인터페이스(202)가 다양한 컴포넌트들을 상호연결할 수 있다.
컴퓨터 처리 유닛(CPU)과 같은 처리 디바이스(204)는, 프로그램을 실행하도록 계산 및 논리 연산을 수행하는 프로세서 모듈(24)의 중앙 처리 유닛일 수 있다. 처리 디바이스(204)는 독자적이거나 다른 컴포넌트와 공동으로, 예시적인 처리 디바이스, 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, 또는 이들의 조합이다. 처리 디바이스(204)는 명령(예컨대 데이터 스토리지 디바이스(216) 및/또는 메모리 컴포넌트(212)로부터 오는 명령)을 수신 및 실행하도록 구성되는 임의의 처리 컴포넌트를 포함할 수 있다.
메모리 컴포넌트(212)는 휘발성 및/또는 비휘발성 컴퓨터-판독가능 매체로서 구성될 수 있고, 이를 고려하면, 랜덤 액세스 메모리(SRAM, DRAM, 및/또는 다른 타입의 랜덤 액세스 메모리를 포함함), 판독 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리, 레지스터, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD), 및/또는 다른 타입의 저장 컴포넌트를 포함할 수 있다. 메모리 컴포넌트(212)는, 처리 디바이스(204)에 실행되면 처리 디바이스(204)가 본 명세서에서 설명되는 프로세스와 같은 다양한 프로세스를 완료하게 하는 하나 이상의 프로그래밍 명령을 저장할 수 있다. 도 2a를 계속 참조하면, 메모리 컴포넌트(212)에 저장된 프로그래밍 명령은 복수 개의 소프트웨어 로직 모듈로서 구현될 수 있고, 이러한 경우 각각의 로직 모듈은 도 2b에 더욱 상세하게 후술되는 바와 같은 하나 이상의 태스크를 완료하기 위한 프로그래밍 명령을 제공한다.
네트워크 인터페이스 하드웨어(210)는 임의의 유선 또는 무선 네트워킹 하드웨어, 예컨대 모뎀, LAN 포트, 무선 충실도(Wi-Fi) 카드, WiMax 카드, 모바일 통신 하드웨어, 및/또는 다른 네트워크 및/또는 디바이스와 통신하기 위한 다른 하드웨어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스 하드웨어(210)는 프로세서 모듈(24) 및 비한정적으로 서버 컴퓨팅 디바이스와 같은 네트워크의 다른 컴포넌트 사이에 통신 링크를 제공할 수 있다.
여전히 도 2a를 참조하면, 일반적으로 저장 매체일 수 있는 데이터 저장 디바이스(216)는 수신 및/또는 생성되는 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 데이터 저장소를 포함할 수 있다. 데이터 저장 디바이스(216)는 하드 디스크 드라이브(HDD), 메모리, 착탈식 저장소 등을 비한정적으로 포함하는 임의의 물리적 저장 매체일 수 있다. 데이터 저장 디바이스(216)가 로컬 디바이스로서 도시되는 반면에, 데이터 저장 디바이스(216)가 예를 들어 서버 컴퓨팅 디바이스 등(예를 들어, 서버 컴퓨팅 디바이스)과 같은 원격 저장 디바이스일 수 있다. 데이터 저장 디바이스(216) 내에 포함될 수 있는 예시적인 데이터가 도 2c와 관련하여 후술된다.
도 2a를 계속 참조하면, I/O 하드웨어(208)는 로컬 인터페이스(202) 및 하나 이상의 다른 컴포넌트 사이에 정보를 통신할 수 있다. 예를 들어, I/O 하드웨어(208)는 프로세서 모듈(24) 및 외부 전자 제어 모듈 등과 같은 다른 컴포넌트 사이의 인터페이스로서의 역할을 할 수 있다. 일부 실시예들에서, I/O 하드웨어(208)는 하나 이상의 명령을 다른 컴포넌트에 송신하기 위하여 활용될 수 있다.
시스템 인터페이스(214)는 일반적으로, 예를 들어 사용자 컴퓨팅 디바이스 및/또는 서버 컴퓨팅 디바이스와 같은 하나 이상의 외부 디바이스와 인터페이스하는 기능이 있는 프로세서 모듈(24)을 제공한다. 외부 디바이스와의 통신은 다양한 통신 포트(미도시)를 사용하여 일어날 수 있다. 예시적인 통신 포트는 통신 네트워크에 부착될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 일부 실시예들에서, 메모리 컴포넌트(212)에 포함되는 프로그램 명령은 복수 개의 소프트웨어 모듈로서 구현될 수 있는데, 각각의 모듈은 하나 이상의 태스크를 완료하기 위한 프로그래밍 명령을 제공한다. 예를 들어, 도 2b는 본 명세서에서 도시되고 설명되는 하나 이상의 실시예에 따른 예시적인 로직 컴포넌트를 포함하는 메모리 컴포넌트(212)를 개략적으로 도시한다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 메모리 컴포넌트(212)는, 예를 들어 연산 로직(220), 여기 전압 대 수신된 원시 신호 비율 로직(222), 및/또는 오프셋 상수 로직(224)(이들 각각은 일 예로서 컴퓨터 프로그램, 펌웨어, 또는 하드웨어로서 구현될 수 있음)과 같은 다양한 처리 로직을 저장하도록 구성될 수 있다. 동작 로직(220)은 운영 체제 및/또는 프로세서 모듈(24)(도 2a)의 컴포넌트를 관리하기 위한 다른 소프트웨어를 포함할 수 있다. 더 나아가, 동작 로직(220)은 데이터를 송신하고 및/또는 데이터를 분석하기 위한 하나 이상의 소프트웨어 모듈을 포함할 수 있다.
여전히 도 2b를 참조하면, 여기 전압 대 수신된 원시 신호 비율 로직(222)은, 본 명세서에서 더 자세하게 설명되는 바와 같이 송신기 코일(12)에 인가되는 여기 전압과 프로세서 모듈(24)에 의한 수신된 신호 사이의 비율을 결정하기 위한 하나 이상의 소프트웨어 모듈을 포함할 수 있다. 여기 전압 대 수신된 원시 신호 비율 로직(222)은, 동적 오프셋 오차를 보상하기 위해서, 수신 코일(16, 18) 및 커플러 소자(20) 사이의 동적 간격을 정정하기 위하여 사용될 수 있다. 오프셋 상수 로직(224)은 오프셋 상수를 결정하기 위한 하나 이상의 소프트웨어 모듈을 포함할 수 있다. 오프셋 상수가 외부에서 결정된 후 비율에 가산, 감산, 및/또는 승산되어, 정정 값이 획득되고 시스템에 적용되게 할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 상수 값은 예시적인 위치 센서 어셈블리의 교정 값에 대응할 수 있다.
도 2c는 저장 디바이스(예를 들어, 데이터 저장 디바이스(216)) 내에 저장된 다양한 데이터의 블록도를 개략적으로 도시한다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 데이터 스토리지 디바이스(216)는, 예를 들어 여기 전압 데이터(228), 복수 개의 수신된 원시 신호 데이터(230), 신호 크기 데이터(232), 및/또는 원시 신호 반경 데이터(234)를 포함할 수 있다. 복수 개의 여기 전압 데이터(228) 및 복수 개의 수신된 원시 신호 데이터(230)는 처리 디바이스(204)(도 2a)로부터 수신될 수 있다. 본 명세서에서 더 자세하게 후술되는 바와 같이, 복수 개의 여기 전압 데이터(228) 및 복수 개의 수신된 원시 신호 데이터(230)는, 비율로서 사용되어, 해당 비율 값의 비율이 동적 오프셋이 되도록 한다. 이와 같이, 처리 디바이스(204)(도 2a)는 현재의 여기 전압 데이터 및 현재의 수신된 원시 신호 데이터를 데이터 저장 디바이스(216)에 송신하도록 구성될 수 있다. 현재의 여기 전압 데이터 및 현재의 수신된 원시 신호 데이터는, 본 명세서에서 더 자세하게 후술되는 바와 같이 실시간으로 캡쳐될 수 있다. 신호 크기 데이터(232)는 구동 전류 또는 제 1 여기 전압(EX1)으로부터 결정되거나 모니터링될 수 있다. 원시 신호 반경 데이터(234)는 사인-유사 함수의 유사한 기능 및 사인-유사 함수의 반경을 계산하는 것을 결정될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c에 도시되는 컴포넌트들은 단순히 예시적인 것이고 본 발명의 범위를 한정하려는 의도가 아님이 이해되어야 한다. 좀 더 구체적으로는, 도 2a 내지 도 2c의 컴포넌트들은 프로세서 모듈(24) 내에 상주하는 것으로 예시되지만, 이것은 비한정적인 예이다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 컴포넌트는 프로세서 모듈(24) 외부에 상주할 수 있다.
더 나아가, 프로세서 모듈(24)이 정상 상태 디바이스, 주문형 집적회로(ASIC) 디바이스 등일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이와 같이, 이러한 디바이스들은 본 발명의 범위를 변경함이 없이, 정정 인자를 수행하도록 구성되는 상이한 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 이러한 디바이스 내에 가질 수 있다. 더 나아가, 실시예들에서, 정정 인자는 원시 값을 사용하는 ASIC으로부터 획득될 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 예시적인 위치 센서 어셈블리(10)의 다양한 전자 부품의 개략도(300)가 개략적으로 도시된다. 감지는 전단부(301a)에서 수행되는 반면에 동적 오프셋 정정은 후단부(301b)에서 결정된다는 것이 이해되어야 한다. 이와 같이, 전단부(301a)는, 위에서 논의된 바와 같이, 송신기 코일(12), 수신 코일(16, 18) 및 커플러 요소(20)를 적어도 포함한다. 오피 앰프 발진기(14)는 제 1 여기 전압(EX1) 및 제 2 여기 전압(EX2)을 송신기 코일(12)에 전달하도록 구성된다. 더 나아가, 제 1 여기 전압(EX1)은, 제 1 여기 전압(EX1)의 피크 또는 크기를 결정하도록 구성되는 피크 또는 크기 검출기(314)에 전기적으로 커플링된다. 이와 같이, 제 1 여기 전압(EX1)은 레퍼런스 전압일 수 있다. 제 1 여기 전압(EX1)은 복조기(306)에 전기적으로 커플링되는데, 이것은 변조될 수 있거나 변조될 수 없는 반송파로부터 정보 콘텐츠를 추출 및/또는 복구하도록 구성될 수 있다. 제 1 커패시터(C1)는 송신기 코일(12)과 전기적으로 커플링될 수 있고, 제 1 저항(R1)은 송신기 코일(12) 및 제 1 커패시터(C1)와 전기적으로 커플링될 수 있다.
"전기적으로 커플링됨"이라는 어는 본 명세서에서, 커플러 요소(20)를 감지하기 위한 예시적인 위치 센서 어셈블리(10)의 다양한 컴포넌트들의 상호연결성을 기술하며, 전기적, 광학적, 및/또는 전자기적 신호가 컴포넌트들 사이에서 교환될 수 있도록 이러한 컴포넌트들이 전선, 광섬유, 또는 무선 중 하나를 통해 연결된다는 것을 의미한다. 본 명세서에서 구체적으로 기술되지 않은, 시스템의 다양한 컴포넌트들을 연결하는 수단이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 포함된다는 것이 이해되어야 한다.
루프(302)는, 이제 각각 RM1 및 RM2로 불리는, 수신 코일(16, 18)로부터의 아날로그 신호(RM1, RM2)(이것은 제 1 수신 코일(16)로부터의 출력 신호(26)(도 1) 및 제 2 수신 코일(18)로부터의 출력 신호(28)(도 1)와 같다고 이해되어야 함)를, 전압 및 노이즈와 같이 바람직하지 않은 신호를 제거하도록 구성되는 전기적으로 커플링된 전자기 간섭 필터(EMI 필터)(304)를 통해 전달한다. EMI 필터(304)는 복조기(306)에 전기적으로 커플링된다. 복조기(306)는 신호 컨디셔닝 증폭기(308)에 전기적으로 커플링되어, 연속적으로 또는 이산식으로(discreetly) 변하는 오차 신호가 생기게 한다. 신호 컨디셔닝 증폭기(308)는 프로세서 모듈(24)로부터 피드백(310)에 전기적으로 커플링된다. 처음에 수신 코일(16, 18)로부터 왔던 신호(RM1, RM2)가 신호 컨디셔닝 증폭기(308)로부터 피드백(310)에 공급된다. 신호 컨디셔너(308)의 증폭이 피드백(310)에 대하여 조절될 수 있도록, 신호 컨디셔너(308)는 이득 값(A1)을 디지털-아날로그 제어기(312)로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 제 2 및 제 3 저항(R2, R3)은 제 1 및 제 2 수신 코일(16, 18)과 전기적으로 커플링될 수 있고 및/또는 루프(302)가 제 1 접지(G1)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 디지털-아날로그 컨버터(312)는 디지털 신호(D2)를 변환하도록 프로세서 모듈(24)에 전기적으로 커플링되고, 신호 컨디셔너(308)에 커플링된다. 이와 같이, 프로세서 모듈(24)로부터의 출력 신호(D2)는 디지털-아날로그 컨버터(312)에서 이득 값(A1)으로 변환되고, 이것이 이제 신호 컨디셔너(308)에 공급된다. 신호 컨디셔너(308) 출력은, 동적 오프셋 정정(30)이 발진기(14)에 공급되도록 피드백(310)에 공급된다.
피드백(310) 및 피크 또는 크기 검출기(314)는, 신호를 선택하고 선택된 신호를 단일 출력으로서 아날로그-디지털 컨버터(318)에 공급하도록 구성되는 멀티플렉서(316)에 전기적으로 커플링된다. 그러면, 아날로그-디지털 컨버터(318)는 아날로그 신호를 디지털 신호(D1)로 변환한다. 이제 디지털 신호(D1)가 프로세서 모듈(24)에 전달된다. 오피 앰프 발진기(14)는 위에서 논의된 바와 같이 동적 오프셋 정정(30)을 수신한다.
후단부(301b)는 프로세서 모듈(24), 멀티플렉서(316), 디지털-아날로그 컨버터(312), 및 아날로그-디지털 컨버터(318)를 포함한다. 후단부(301b)는 프로세서 모듈(24)에 전기적으로 커플링된 마이크로 일차 발진기(320)를 더 포함한다. 전압 레귤레이터(322)는 루프(302)에 전기적으로 커플링되고, 드레인(VDD), 제 4 저항(R4), 제 2 및 제 3 커패시터(C2, C3) 및 제 2 및 제 3 접지(G2, G3)에 전기적으로 커플링된다. 더 나아가, 후단부는 전압 레귤레이터(322)의 출력(VR1)에 전기적으로 커플링되는 회전 및 과전압 보호기(324)를 포함한다.
프로세서 모듈(24)은, 프로세서 모듈(24)이 이제 여기 전압(EX1)에 대한 동적 오프셋 정정(30)을 결정할 수 있도록 여기 전압(EX1)을 모니터링하도록 구성된다. 동적 오프셋 정정(30)은 이득(A1)과 같은 동적 또는 이산 신호로서 다시 피드백(310)으로 전달되고 루프(302)를 통화하여, 전압 오차로부터 초래되는 오차를 정정한다.
위에서 논의된 바와 같이, 제공된 프로세서 모듈(24)은 원시 입력 신호(RM1, RM2)를 모니터링하고, 오차 함수를 사용하여 동적 오프셋 정정(30)을 결정하며, 이것이 위에서 논의된 바와 같이 이득(A1)으로서 시스템에 도입된다. 프로세서 모듈(24)은 이득(A1)을 결정하고, 이득(A1)을 원시 입력 신호 값 비율 데이터(222)에 대한 여기 전압 데이터의 함수로서(도 2b) 신호 컨디셔닝 증폭기(308)로 전송하여, 연속적이거나 이산식으로 변하는 오차 신호가 생기게 한다. 이와 같이, 위에서 논의된 바와 같이, 디지털-아날로그 컨버터(312)가 프로세서 모듈(24)로부터의 출력(D2), 이득(A1) 또는 레퍼런스 신호를 송신할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 동적 오프셋 정정(30)을 처리하고 결정하는 것은, 오차 함수의 속도(space)가 원시 입력 신호(RM1, RM2)의 속도보다 훨씬 느리기 때문에, 디지털적으로 이루어질 수 있다. 다른 실시예들에서, 동적 오프셋 정정은, 더욱 상세히 후술되는 바와 같이 '디지털'이 없이 완전히 아날로그 피쳐로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 여기 전압(EX1)은 아날로그 값으로서 샘플링되고, 이제 시스템에 정정으로서 직접 입력되는 동적 오프셋 정정의 아날로그 값이 초래되게 하는 상수에 의해 승산된다.
위에서 논의된 바와 같이, 동적 오프셋 정정(30)은 디지털적인 것에 반대로 아날로그 도메인에서 결정될 수 있다. 이러한 실시예에서, 동적 오프셋 정정(30)은 아날로그 승산 블록(326)을 사용하여 결정될 수 있는데, 이것은 프로세서 모듈(24) 내에 있을 수 있다. 여기 전압(EX1) 및 적어도 두 개의 수신 코일(16, 18)은 커플러의 회전 시에 비-정현 출력 신호(RM1, RM2)를 생성한다. 프로세서 모듈(24)은 여기 전압(EX1)을 아날로그 값으로 샘플링하고 제 1 수신기 코일과 제 2 수신기 코일(16, 18) 양자 모두로부터의 비-정현 출력 신호(RM1, RM2)를 원시 신호 상수로서 처리하도록 구성된다. 프로세서 모듈(24)은, 아날로그 승산 블록(326)에 의하여, 아날로그 값 및 교정 값을 승산하여 동적 오프셋 정정(30) 또는 정정된 출력 신호의 아날로그 값을 생성하도록 구성된다. 이와 같이, 프로세서 모듈(24)은 신호 조건부 증폭기(308)에 이득(A2)을 직접적으로 삽입하고, 이것은 이제 피드백(310)에 공급되며, 그러면 피드백이 동적 오프셋 정정(30)을 고속 센서 시스템(10) 내로 송신한다.
이제 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 정정 오차는 커플링 코일들 사이의 공극과 함께 크게 변한다. 도 4a는 레퍼런스 퍼센티지인 세로좌표(405) 및 밀리미터(mm) 단위의 거리인 가로좌표(410)를 가지는, 본 명세서에서 더 상세히 설명되는 미정정 플롯(400)을 개략적으로 도시한다. 오차가 세 개의 상이한 커플러 공극인 1.4mm 공극(415), 1.7mm 공극(420), 및 2.1mm 공극(425)에 표시된다. 모든 세 개의 공극의 그래프는 선형성(linearity) 사인 파를 나타낸다. 도 4b는 레퍼런스 퍼센티지인 세로좌표(435) 및 mm 단위의 거리인 가로좌표(440)를 가지는, 본 명세서에서 더 상세히 설명되는 정정 플롯(430)을 개략적으로 도시한다. 오차가 동일한 세 개의 상이한 커플러 공극인 1.4mm 공극(415), 1.7mm 공극(420), 및 2.23mm 공극(425)(예를 들어 2.1mm 공극)에 표시된다. 동적으로 정정된 플롯은 선형성 오차가 없는 사인 파를 나타낸다.
이와 같이, 동적 정정이 오차를 크게 감소시킬 수 있다는 것이 예시된다. 전술된 바와 같이, 위치 센서 어셈블리(10)의 전단부(301a)는 아날로그일 수 있는 반면에 위치 센서 어셈블리(10)의 후단부(301b)는 디지털일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 프로세서 모듈(24)이, 전체 360 도의 전기적 주기에 걸쳐 단일 주기를 가지는 1차 오프셋 오차와 같은 동적 오차를 정정할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 동적 정정에 의하여 제조 공차를 정정할 수 있게 된다. 이러한 오차는 자동으로 정정되어, 제작 교정 단계를 없앤다. 또한, 동적 정정은 시스템 공차 및 진동을 초래하는 간격 변동 및 동적 간격 변경과 같은 환경적 영향을 고려한다. 또한, 시스템은 크기 차이를 정정하기 위하여, 두 출력 채널들 사이에서 상이한 이득으로 2차 고조파 오차를 정정하게 한다.
위에서 논의된 바와 같이, 동적 정정 값은 변하는 여기 전압 및 인입하는 원시 신호 상수와 연관된 비율로부터 얻어질 수 있다. 이와 같이, 이러한 구성과 계산에 의하여, 전기적 사이클 동안에 생기는 변경을 보상하는, 실시간 데이터에 기반한 정정이 가능해진다. 프로세서 모듈(24)은 비율 및 상수를 결정하고, 여기 전압(EX1)의 변화를 인식하며, 이제 오프셋 오차 및/또는 크기에 있어서의 오차를 고려하도록 동적 정정을 변경하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 비율은 역수일 수 있다는 것이 또한 이해되어야 한다. 즉, 비율을 얻기 위하여, 원시의 인입하는 신호가 변할 수 있고, 여기 전압이 일정할 수도 있다. 일정한 여기 전압을 사용하는 시스템에서, 코일 커플러 공극에 대한 오차의 비율은 여전히 변하지만, 여기 전압 또는 전류는 전술된 바와 같은 정정 입력으로서 사용될 수 없다. 대신에, 이러한 경우에, 사인/코사인 시스템의 반경 또는 입력 신호의 정의된 다른 상수 조건이 입력으로서 사용된다. 여기 전압(EX1)은 일정하게 유지될 것이지만, 사인 코사인의 반경은 커플링 인자가 변함에 따라 변할 것이다. 이러한 상황에서, 처리는 소망되는 아날로그 도메인 내에서 온전하게 수행될 수 있다. 그러나, 이러한 처리는, 신호가 디지털 도메인에서 처리되었다면 제거되는 추가적인 오프셋에 대한 가능성을 가진다.
이제, 본 명세서에 개시된 동적 오프셋 정정이 고속 애플리케이션에서 연관되는 디폴트 오차를 정정한다는 것이 이해되어야 한다. 특히, 코일의 기하학적 정정이 없이 오프셋 ~오차 및 선형성 정현 오차가 정정된다. 이와 같이, 본 명세서에 개시된 시스템은 완벽한 코일에 대한 필요성을 없앤다. 즉, 본 명세서에 개시된 시스템은 코일의 정밀도와 무관하게 동작한다. 더 나아가, 이러한 시스템은 변하는 코일, 수신 코일 및 커플러 사이의 공극의 변동, 제조 공차, 금속 환경 유도 오프셋, 및/또는 기타 등등을 보상한다. 더 나아가, 본 명세서에 개시된 시스템은 오차 기능(functionality)을 정정하여, 이러한 시스템이 고속 시스템과 연관된 오차 및/또는 커플러 및 수신 코일 사이의 간격의 변동을 다수의 동작점에서 연속적으로 및/또는 이산식으로 정정하게 한다. 정정은 상수이고, 여기 전압 및 원시 신호와 연관된 비율이다. 일부 실시예들에서, 여기 전압은 변하고 원시 신호는 일정하다. 다른 실시예들에서, 여기 전압은 일정하고 원시 신호가 변한다. 이러한 시스템이 전압의 변화를 인식한 후, 오차 기능을 정정하기 위하여 정정 응답을 적용한다는 것이 이해되어야 한다.
비록 본 발명이, 수신 루프를 각각 가지는 한 쌍의 수신 코일을 가지는 위치 센서로서 설명된 바 있지만, 수신 코일은 임의의 짝수 개수의 수신 루프를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 수신 코일(16) 및 제 2 수신 코일(18)은 네 개의 별개의 루프, 여섯 개의 별개의 루프 등을 각각 가진다.
특정 실시예들이 본 명세서에서 예시되고 설명되었지만, 청구된 기술 요지의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고서 다양한 다른 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 더욱이, 비록 청구된 기술 요지의 다양한 양태가 본 명세서에서 설명되었지만, 이러한 양태들은 조합되어 활용될 필요가 없다. 그러므로, 첨부된 청구항은 청구된 기술 요지의 범위 내에 속하는 이러한 모든 변형 및 변경을 망라하도록 의도된다.
Claims (18)
- 고속 센서 시스템으로서,
커플러;
간격을 형성하도록 상기 커플러로부터 이격되는 센서 - 상기 센서는 고주파수 전류원에 의해 급전되도록 구성되는 송신기 코일 및 비-정현 출력 신호를 생성하는 적어도 두 개의 수신 코일을 포함하고, 수신기 코일 중 하나의 수신기 코일은 상기 커플러의 회전 시에 사인-유사 함수를 생성하며, 상기 수신기 코일 중 나머지 수신기 코일은 상기 커플러의 회전 시에 코사인-유사 함수를 생성함 -;
상기 고속 센서 시스템 및 상기 커플러와 상기 적어도 두 개의 수신 코일 사이의 간격의 변동(variance)에 의해 초래되는 상기 비-정현 출력 신호를 보상하도록 동작가능한 메모리 모듈;
상기 메모리 모듈에 통신하도록 커플링되는 프로세서 모듈을 포함하고,
상기 프로세서 모듈은 제 1 수신기 코일과 제 2 수신기 코일 양자 모두에서 나오는 상기 비-정현 출력 신호를 처리하도록 구성되며,
상기 프로세서 모듈은 또한 상기 커플러의 회전 위치를 나타내는 정정된 출력 신호를 생성하는, 고속 센서 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 송신기 코일에 급전하는 여기 전압은 변하고, 상기 제 1 수신기 코일과 상기 제 2 수신기 코일 양자 모두에서 나오는 상기 비-정현 출력 신호로부터의 원시 신호(raw signal)는 일정한, 고속 센서 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 프로세서 모듈은,
상기 송신기 코일에 급전하는 상기 여기 전압을 결정하고;
상기 제 1 수신기 코일과 상기 제 2 수신기 코일 양자 모두에서 나오는 상기 비-정현 출력 신호로부터의 상기 원시 신호를 결정하며;
상기 원시 신호에 대한 상기 여기 전압의 비율을 계산하고;
상기 원시 신호에 대한 상기 여기 전압의 비율에 기반하여 상기 정정된 출력 신호를 연산하며;
상기 정정된 출력 신호로써 상기 비-정현 출력 신호를 보상하도록 구성되는, 고속 센서 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 여기 전압은 아날로그 값으로서 샘플링되고 원시 신호 상수에 의해 승산됨으로써, 상기 고속 센서 시스템에 정정으로서 직접적으로 입력되는 상기 정정된 출력 신호의 아날로그 값이 되는, 고속 센서 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 정정된 출력 신호는 상기 원시 신호에 대한 여기 전압의 비율에 비례하는, 고속 센서 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 프로세서 모듈은 상기 제 1 수신기 코일과 상기 제 2 수신기 코일 양자 모두에서 나오는 상기 비-정현 출력 신호로부터의 상기 원시 신호만을 수신하는, 고속 센서 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 센서는 아날로그 신호이고, 상기 프로세서는 디지털 신호인, 고속 센서 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 비-정현 출력 신호는 전체 360 도 전기적 주기(electrical period.)에 걸쳐 단일 주기를 가지는 1차 고조파 오차인, 고속 센서 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 비-정현 출력 신호는 2차 고조파 오차인, 고속 센서 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 간격은 공극인, 고속 센서 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 수신기 코일과 상기 제 2 수신기 코일 양자 모두에서 나오는 상기 비-정현 출력 신호로부터의 원시 신호는 상기 공극에 따라 변하는, 고속 센서 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 송신기 코일에 급전하는 여기 전압은 일정하고, 상기 제 1 수신기 코일과 상기 제 2 수신기 코일 양자 모두에서 나오는 상기 비-정현 출력 신호로부터의 원시 신호는 변하는, 고속 센서 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 프로세서 모듈은,
상기 송신기 코일에 급전하는 상기 여기 전압을 결정하고;
사인-유사 함수의 반경을 결정하며;
상기 반경에 대한 상기 여기 전압의 비율을 계산하고;
상기 반경에 대한 상기 여기 전압의 비율에 기반하여 상기 정정된 출력 신호를 연산하며;
상기 정정된 출력 신호로써 상기 비-정현 출력 신호를 보상하도록 구성되는, 고속 센서 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 센서는 아날로그 신호이고, 상기 프로세서 모듈은 아날로그 도메인에 있는, 고속 센서 시스템. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 수신기 코일과 상기 제 2 수신기 코일 양자 모두에서 나오는 상기 비-정현 출력 신호로부터의 원시 신호는, 상기 프로세서 모듈에 의해서만 알려지는, 고속 센서 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 프로세서 모듈은, 복수 개의 아날로그 처리 요소 또는 복수 개의 아날로그 및 디지털 처리 요소들의 혼합을 사용하여, 상기 정정된 출력 신호를 생성하도록 구성되는, 고속 센서 시스템. - 고속 센서 시스템으로서,
커플러;
간격을 형성하도록 상기 커플러로부터 이격되는 센서 - 상기 센서는 여기 전압에 의해 급전되도록 구성되는 송신기 코일 및 비-정현 출력 신호를 생성하는 적어도 두 개의 수신 코일을 포함함 -;
상기 고속 센서 시스템 및 상기 커플러와 상기 적어도 두 개의 수신 코일 사이의 상기 간격의 변동에 의해 초래되는 상기 비-정현 출력 신호를 보상하도록 동작가능한 메모리 모듈;
상기 메모리 모듈에 통신하도록 커플링되는 프로세서 모듈을 포함하고,
상기 프로세서 모듈은 상기 여기 전압을 아날로그 값으로서 샘플링하고, 제 1 수신기 코일과 제 2 수신기 코일 양자 모두에서 나오는 상기 비-정현 출력 신호를 원시 신호 상수로서 처리하도록 구성되며,
상기 프로세서 모듈은, 아날로그 승산 블록에 의해 상기 아날로그 값 및 상기 원시 신호 상수를 승산하여 정정된 출력 신호의 아날로그 값을 생성하도록 구성되고,
상기 프로세서 모듈은 상기 정정된 출력 신호를 상기 고속 센서 시스템 내에 직접적으로 삽입하는, 고속 센서 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 송신기 코일에 급전하는 상기 여기 전압은 변하고, 상기 제 1 수신기 코일과 상기 제 2 수신기 코일 양자 모두에서 나오는 상기 비-정현 출력 신호로부터의 원시 신호는 일정한, 고속 센서 시스템.
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