TWI626429B - 感測器、組裝感測器的方法和感測系統 - Google Patents

感測器、組裝感測器的方法和感測系統 Download PDF

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Abstract

本發明提供了一種感測器、組裝感測器的方法和傳感系統。感測器包括：鐵磁遮罩；繞著該鐵磁遮罩的外部放置的至少一個感測器線圈；以及位於該鐵磁遮罩內的電子模組，該電子模組被配置為至少部分地基於對該至少一個感測器線圈內感應的信號的測量，確定該感測器的位置和/或方向。本發明提供的感測器、組裝感測器的方法和傳感系統，其鐵磁遮罩可以保護至少一個線圈免遭受電子模組產生的磁場，從而提高感測器的靈敏度。

Description

感測器、組裝感測器的方法和感測系統
本發明涉及感測器，更具體地，涉及感應式位置感測器(inductive position sensors)。
位置跟蹤系統在許多應用例如虛擬環境、可穿戴設備、醫療設備和物聯網連接設備中變得越來越流行。當前的應用通常使用全球定位系統(global positioning system，GPS)或基於光的感測器來確定設備的位置。這些應用可以使用位置跟蹤系統所提供的資訊，例如使使用者在沉浸式虛擬環境中移動、將病人的運動告知監控系統或對一系列運動鍛煉提供回饋。
有鑑於此，本發明提供了一種感測器、組裝感測器的方法和感測系統，以解決傳統位置感測器會受到其電子器件和電源的不利影響的問題。
根據至少一個實施方式，提供了一種感測器，包括：鐵磁遮罩；繞著該鐵磁遮罩的外部放置的至少一個感測器線圈；以及位於該鐵磁遮罩內的電子模組，該電子模組被配置為至少部分地基於對該至少一個感測器線圈內感應的信號的測量，確定該感測器的位置和/或方向。
根據至少一個實施方式，提供了一種組裝感測器的方法，該方法包括：將至少兩個鐵磁片彼此附接；將至少一個第三鐵磁片附接到已經附接的該至少兩個鐵磁片上，以形成鐵磁遮罩，其中在該鐵磁遮罩內具有電子模組；以及繞著該鐵磁遮罩佈置至少第一線圈。
根據至少一個實施方式，提供了一種組裝感測器的方法，該方法包括：將電子模組插入容器中；在該容器的表面上沉澱鐵磁材料；以及繞著該容器和該鐵磁材料佈置至少第一線圈。
根據至少一個實施方式，提供了一種感測系統，包括：基站，被配置為發射磁場；以及感測器。該感測器包括：鐵磁遮罩；繞著該鐵磁遮罩的外部放置的至少一個感測器線圈；以及位於該鐵磁遮罩內的電子模組，該電子模組被配置為至少部分地基於對該磁場在該至少一個感測器線圈內感應的信號的測量，確定該感測器的位置和/或方向。
本發明提供的感測器、組裝感測器的方法和感測系統，其鐵磁遮罩可以保護至少一個線圈免遭受電子模組產生的磁場，從而提高感測器的靈敏度。
在閱讀各個附圖中例示的優選實施例的如下詳細描述之後，本發明的這些和其他目的對本領域技術人員來說無疑將變得顯而易見。
100‧‧‧位置感測系統
10‧‧‧基站
4‧‧‧線圈中心
6‧‧‧位置感測器
3‧‧‧處理單元
5‧‧‧線圈
7‧‧‧磁場
1‧‧‧通訊模組
20‧‧‧鐵磁遮罩
7‧‧‧磁場
22‧‧‧第一線圈
24‧‧‧第二線圈
26‧‧‧第三線圈
21‧‧‧第一孔徑
25‧‧‧第二孔徑
23‧‧‧導體
27‧‧‧天線
38‧‧‧電源
30‧‧‧電子模組
36‧‧‧電源模組
32‧‧‧信號處理模組
34‧‧‧通訊模組
40‧‧‧方法
S41~S47‧‧‧步驟
50‧‧‧方法
S51~S56‧‧‧步驟
60‧‧‧方法
S61~S65‧‧‧步驟
70‧‧‧位置感測器
72‧‧‧鐵磁遮罩
80‧‧‧位置感測器
82‧‧‧鐵磁遮罩
90‧‧‧位置感測器
第1圖示出了位置感測系統的實施方式。
第2圖示出了位置感測器的實施方式。
第3圖示出了位置感測器的框圖。
第4圖示出了通過組裝鐵磁遮罩形成位置感測器的方法。
第5圖示出了組裝位置感測器方法的方法。
第6圖示出了通過添加鐵氧體材料到容器的表面以形成鐵磁遮罩來組裝位置感測器的另一種方法。
第7圖示出了球形的3D位置感測器的示意圖。
第8A圖示出了圓柱形狀的2D位置感測器的示意圖。
第8B圖示出了圓柱形狀的3D位置感測器的示意圖。
第8C圖示出了圓柱形狀的3D位置感測器的示意圖。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。本領域一般技術人員應可理解，電子設備製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區別的基準。在通篇說明書及後續的申請專利範圍當中所提及的『包含』是開放式的用語，故應解釋成『包含但不限定於』。此外，『耦接』一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置電性連接於第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接於該第二裝置，或通過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。
傳統的位置感測器會受到其電子器件和電源的不利影響。例如，內部電池的交流充電可能會在位置感測器的感 測器線圈內引起渦流(eddy current)，由於增加了感測器線圈內的噪音導致感測器的靈敏度降低。位置感測器的一個額外的挑戰是如何讓它們適當小而適用于各種各樣的應用，如虛擬環境或醫療監測。磁感應的位置感測器通常利用線圈以及獨立分離的電子器件來處理線圈中的信號，線圈通常佔用較大的體積空間來增加其靈敏性。先前的解決方案不精確或佔用較大體積，使得它們不適合於許多應用。使位置感測器佔用的體積最小化能夠使得位置感測器更容易集成到應用中或被用戶使用。例如，在例如可穿戴設備應用、醫療設備、虛擬環境系統或物聯網連接設備中希望位置感測器佔用的體積可以最小化。
磁位置感測方法利用基站發射磁場。位置感測器包括至少一個線圈，該線圈可以檢測基站生成的磁場。感測器可以測量至少一個線圈內信號的強度，以確定其在磁場內的位置。線圈的數量可以確定用於確定感測器位置的維度數量，感測器也可以使用線圈中的信號強度來確定其相對於基站的方向。該至少一個線圈可以繞著鐵磁遮罩(ferromagnetic shield)放置，從而鐵磁遮罩可以作為至少一個線圈的通量集中器(flux concentrator)。此外，鐵磁遮罩可以包含位置感測器的電子模組。繞著電子模組提供鐵磁遮罩可以保護至少一個線圈免遭受電子模組產生的磁場，從而提高靈敏度。
在一些實施方式，基站發射磁場，位置感測器通過測量磁場檢測其三維位置和/或方向。位置感測器可以具有三個感測器線圈，以感測在三維空間中磁場的分量。位置感測器可以基於測量的磁場來計算其位置和/或方向，並將此資訊 傳送給位置感測系統或另一個設備(如附接的或配對的設備)。在描述位置感測器的實施方式之前，將描述示例的位置感測系統。
第1圖示出了位置感測系統100的實施方式。位置感測系統100可以包括基站10、線圈中心(coil hub)4和位置感測器6。基站10可以包括通過任何合適的有線或無線通訊協定與位置感測器6進行通訊的通訊模組1。基站10可以包括處理單元3，其中處理單元3可以包括用於控制基站10的一個或多個處理器。
基站10可以與至少一個線圈5通訊。至少一個線圈5由電信號驅動以產生磁場7。在一些實施方式中，至少一個線圈5包括三個或更多個線圈以產生三維的磁場7。位置感測器6可以感測由至少一個線圈5生成的磁場7，以檢測其位置和/或方向。至少一個線圈5可以以多種方式生成合適的磁場7。舉例而言，三個線圈可以被定向為分別在X方向、Y方向和Z方向上產生磁場。三個線圈可以是時分複用(time-multiplexed)的，如此一次只激勵三個線圈中的一個線圈。例如，X線圈可以被激勵一段時間，然後Y線圈被激勵一段時間，接著Z線圈再被激勵一段時間。位置感測器6可以與通訊模組1進行通訊，以同步磁場生成和檢測的時間，因此位置感測器6知曉在每個時間段哪個線圈正在被激勵。位置感測器6可以包括被定向在三個不同方向的線圈以檢測磁場。分析在每個時間段每個感測器線圈檢測的磁場強度使得能夠在三維空間中定位位置感測器6和/或確定位置感測器6的方向。 作為另外一個示例，可以同時但以不同頻率激勵三個線圈5中的每個線圈。位置感測器6可以分析在每個頻率由相應感測器線圈接收的信號的強度，來確定位置感測器6的位置和/或方向。
該至少一個線圈5可以位於與基站10通訊的線圈中心4中。將至少一個線圈5定位在單獨的線圈中心中能夠為定位該至少一個線圈5帶來靈活性。在一些實施方式中，至少一個線圈5可以定位在基站10內。
如上所述，位置感測器6可以測量磁場7並處理測量資訊來計算其在磁場內7的位置和/或方向。感測的位置和/或方向資料可以通過位置感測器6發送到基站10的通訊模組1，因此位置感測系統100可以利用位置感測器6的位置和/或方向相關的資訊。在一些實施方式中，位置感測器6可以發送器感測的位置和/或方向資料至另一個設備，以便在應用中應用該資料。例如，如果位置感測器6用於監視病人，則位置感測器6可以嵌入到病人衣服，並將它感測的位置發送給病人監控系統。病人監控系統可以基於病人的位置採取適當的行動，例如如果病人開始移動或移動到授權以外的區域則生成警報通知護士或醫療主管。
在一些實施方式中，位置感測器6可以將相關資訊傳送給移動設備。移動設備可以收集相關資訊，通過網路(如，互聯網)發送相關資訊給服務提供者、分析該相關資訊和/或提供資訊(例如指導和/或警報)給用戶。在輔助指導應用中，例如，位置感測器6可以由使用者穿戴並將位置資訊轉送 給移動設備，該移動設備可以利用位置資訊給具有視力障礙的使用者發出指令。
在此類應用中，基站10可以選擇性地不具有通訊模組1，位置感測器6可以與外部設備或系統通訊。
在一些實施方式中，位置感測器6可以基站10通訊和/或與移動設備通訊以傳送位置資訊。例如，在虛擬環境系統，基站10可以包括或者連接到提供虛擬現實環境的處理器。例如，位置感測器6可以位於用戶持有的控制器中或者位於用戶可穿戴的可穿戴設備中。位置感測器6可以將其位置資訊通過通訊模組1傳送給基站10。基站10使用位置資訊來更新虛擬現實環境。在一些實施方式中，位置資訊可以作為原始資料從位置感測器6發送，而在其他實施方式中，位置感測器6可以對資料進行一些預處理。在一些實施方式中，位置資訊可以完全由位置感測器6處理，僅將結果傳送到基站10或另一個外部系統。
第2圖示出了位置感測器6的實施方式。位置感測器6可以包括空心鐵磁遮罩20。空心鐵磁遮罩20可以是任何形狀。空心鐵磁遮罩20可以具有內部腔體(interior cavity)。內部腔體可以包含位置感測器6的電子模組(圖中未顯示)。空心鐵磁遮罩20可以保護位置感測器6的其餘部分使得免受電子模組的不利影響。例如，鐵磁遮罩20可以保護位置感測器6的其餘部分使得免遭受電子模組內的電池所產生的渦流，由於渦流可能會限制第一線圈22、第二線圈24或第三線圈26中任一線圈的磁鏈(flux linkage)。
位置感測器6可以進一步包括繞著鐵磁遮罩20佈置的第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26。儘管所示的第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26均只具有單匝，但這三個線圈中全部線圈或任一個線圈都可以是任意匝數的線圈。空心鐵磁遮罩20可以作為第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26的磁通集中器。此外，空心鐵磁遮罩20作為第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26的遮罩，保護其免遭受內部電子器件(第3圖所示)的潛在的不利影響。例如，內部電子器件的電池產生的渦流會使得未受保護的線圈的信號失真。通過將第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26的繞線繞著鐵磁遮罩20佈置，電池產生的磁場所導致的渦流可以由鐵磁遮罩20吸收。通過繞著包含內部電子器件的空心鐵磁遮罩20纏繞第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26，第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26可以基本上與位置感測器6的體積所允許的尺寸同樣大。在一些實施方式，第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26可以圍繞著鐵磁遮罩放置，從而彼此相互正交。
空心鐵磁遮罩20可以由例如相對磁導率大於5的任何鐵磁材料構成。在一些實施方式中，鐵磁材料的相對磁導率可以大於10、大於20或者大於40。空心鐵磁遮罩20可以由彼此附接的鐵磁片(ferromagnetic sheet)(例如鐵氧體片)構成。在其他實施方式中，空心鐵磁遮罩20可以由其內部或外部沉積有鐵磁溶液的模具構成，該模具可以由塑膠或其他合適的絕緣材料製成。模具可以包括待插入電子模組後進行組裝的多個部分，或包括繞著電子模組形成的單個部分。
空心鐵磁遮罩20也可以包括第一孔徑(aperture)21和第二孔徑25。第一孔徑21可以使得導體(conductor)23能夠進入空心鐵磁遮罩20。導體23可以包括第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26中全部線圈或任一線圈的線圈端子。導體23可以包括電源連接。儘管導體23僅僅被顯示為只包含一個導體，應當理解，導體23可以表示許多可能的連接或導體。第二孔徑25可以使得天線27能夠進入空心鐵磁遮罩20。天線27可以是適合於藍牙低能量(Bluetooth low energy，BLE)通訊、射頻通訊或其他合適通訊系統的任何天線。在一些實施方式中，可以只需要一個孔徑，導體23和天線27兩者或任一者可以使用單個孔徑。
第3圖示出了位置感測器6的框圖。位置感測器6可以包括空心鐵磁遮罩20和第一線圈22、第二線圈24、第三線圈26和天線27。位置感測器6還可以另外包括電源38和電子模組30。電子模組30可以包含在空心鐵磁遮罩20內部，而電源38可以位於空心鐵磁遮罩20外部。例如，電源38可以是連接到電網的電源或牆上插座。電源38可以從位置感測器6拆卸，從而位置感測器6內的電源模組36可以由電源38充電然後與電源38分離，提供了較大的靈活性。在一些實施方式中，電源38可以是有線電源或無線電力發射器。
電子模組30包括信號處理模組32、通訊模組34和電源模組36。信號處理模組32可以被配置為測量第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26的至少一個線圈中的信號強度。信號處理模組32可以接著基於信號強度的測量確定位置 感測器6的位置。在一些實施方式中，信號處理模組32可以是執行定位的控制器的一部分。在一些實施方式中，信號處理模組32可以被配置為與單獨的控制器通訊來確定位置感測器6的位置。通訊模組34可以被配置為從天線27接收信號和/或通過天線27發送信號。通訊模組34可以發送或接收資料、狀態資訊或基於應用的任何其他資訊。電源模組36可以是電池或者是可以被充電或從電源38接收電力的任何合適的儲能設備。
在一些實施方式中，位置感測器6可以利用無線充電。位置感測器6可以從基站10或另一個無線充電源(如電源38)接收無線電力。無線電力可以由第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26中所有線圈或任一線圈接收。在一些實施方式，第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26以外的其他線圈可以用於接收無線電力。信號處理模組32可以確定第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26中任一線圈中信號的電平或信號強度。如果測量信號高於預定閾值，電源模組36可以進入無線充電模式，並從第一線圈22、第二線圈24或第三線圈26中所有線圈或任一線圈接收電力。
在描述了位置感測器6之後，下面將描述形成位置感測器6的技術的示例。
第4圖示出了通過組裝鐵磁遮罩形成位置感測器6的方法40。步驟S41，準備六個鐵磁片。準備步驟可以包括使鐵磁片沿著預定的線裂開，使得它們能夠折疊。在一些實施方式中，鐵磁片可以是預先已經裂開的(pre-cracked)，準備步驟 可以包括對齊鐵磁片的標記(tab)。在一些實施方式中，鐵磁片可以無需裂開。儘管在方法40中使用了六個鐵磁片，然而根據所需的鐵磁遮罩的結構和形狀可以使用任意數量的鐵磁片。步驟S42，放置第一鐵磁片。步驟S43，鄰近第一鐵磁片放置第二鐵磁片，使得第二鐵磁片的其中一個標記位於第一鐵磁片的主體(body)下面。步驟S44，第三鐵磁片被放置為，使得第三鐵磁片的其中一個標記位於該第三鐵磁片的主體外部以及第二鐵磁片的主體垂直於第一鐵磁片的主體。步驟S45，第四鐵磁片附接到組裝體上與第二鐵磁片相對的位置。步驟S46，第五鐵磁片附接到組裝體上與第三鐵磁片相對的位置。步驟S47，第六鐵磁片附接到組裝體上與第一鐵磁片相對的位置，所有鐵磁片的標記都附接到或者密封到相鄰鐵磁片的主體。
第5圖示出了組裝位置感測器方法6的方法50。在步驟S51，準備六個鐵磁片。步驟S52，組裝前四個鐵磁片，在一些實施方式中，可以利用第4圖所示的方法。步驟S53，電子模組可以插入步驟S52的四個鐵磁片的腔體中。步驟S54，可以圍繞著電子模組，將剩餘的兩個鐵磁片與步驟S52的四個鐵磁片組裝到一起。步驟S55，例如利用鐵磁片的邊緣上的自粘表面，鐵磁片的側邊彼此附接。步驟S56，線圈可以繞著鐵磁片的組裝體纏繞並附接到電子模組。在一些實施方式中，根據位置感測器的形狀，鐵磁片的數量可以不同。步驟S52中組裝的鐵磁片的數量僅僅是示例性的，只要至少一個鐵磁片保持與位置感測器是分離的，在插入電子模組之前可以組 裝任意數量的鐵磁片。
第6圖示出了通過添加鐵氧體材料(ferrite material)到容器的表面以形成鐵磁遮罩來組裝位置感測器6的另一種方法60。步驟S61，準備容器。容器由塑膠或者其他適合容納電子模組的材料製成。容器可以是具有空腔的任何形狀。步驟S62，可以將電子模組插入到容器中。步驟S63，可以將容器密封。在一些實施方式中，步驟S63可以包括，附接容器的兩個或更多個部分。在其他實施方式中，步驟S63可以包括自主地閉合該單個容器。步驟S64，可以在容器上沉積鐵磁材料。鐵磁材料可以是注入鐵氧體的環氧樹脂(ferrite infused epoxy)或者可以噴塗或沉積在容器上的任何其他鐵磁材料溶液或材料。步驟S65，可以繞著容器佈置線圈。在一些實施方式中，線圈可以進一步通過粘合劑、插頭、線路端子或其他合適的方法連接到電子模組內部。
第7圖示出了球形的3D位置感測器70的示意圖。位置感測器70可以包括鐵磁遮罩72。第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26可以圍繞著鐵磁遮罩72佈置。鐵磁遮罩72也可以包括孔徑(圖中未顯示)用於天線(圖中未顯示)和第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26的端子。鐵磁遮罩72可以包括如上所述的電子模組(圖中未顯示)，以執行位置傳感測量和位置計算。第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26可以圍繞著鐵磁遮罩72以任意方向佈置，只要佈置的線圈所限定的平面彼此之間不相互平行即可。
第8A圖示出了圓柱形狀的2D位置感測器80的示 意圖。位置感測器80可以包括鐵磁遮罩82、第一線圈22和第二線圈24。第一線圈22和第二線圈24可以圍繞著鐵磁遮罩82以任意方式佈置，只要每個線圈所限定的平面不相互平行即可。如上所述，儘管第一線圈22和第二線圈24僅被示出為均只有一圈，但它們可以包括任何合適數量的圈數。鐵磁遮罩82可以包括連接到第一線圈22和第二線圈24的端子的電子模組(圖中未顯示)。電子模組可以執行位置傳感測量和位置確定計算。儘管鐵磁遮罩82被例示為圓柱體，它可以採取適合容納電子模組以及適合第一線圈22和第二線圈24纏繞的任何形狀。
第8B圖示出了圓柱形狀的3D位置感測器90的示意圖。位置感測器90可以包括鐵磁遮罩82、第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26。第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26可以圍繞著鐵磁遮罩82以任意合適的方式佈置，只要每個線圈所限定的平面不相互平行即可。在第8B圖中，第三線圈26可以基本上平行於鐵磁遮罩82的頂面或者底面。例如，與頂面或者底面垂直的方向可以為主方向。如上所述，儘管第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26僅被示出為均只有一圈，但它們可以包括任何合適數量的圈數。鐵磁遮罩82可以包括連接到第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26的端子的電子模組(圖中未顯示)。電子模組可以執行位置傳感測量和位置確定計算。儘管鐵磁遮罩82被例示為圓柱體，它可以採取適合容納電子模組以及適合第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26纏繞的任何形狀。
第8C圖示出了圓柱形狀的3D位置感測器90的示意圖。位置感測器90可以包括鐵磁遮罩82、第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26。第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26可以圍繞著鐵磁遮罩82以任意合適的方式佈置，只要每個線圈所限定的平面不相互平行即可。在第8C圖中，第三線圈26可以基本上垂直於鐵磁遮罩82的頂面或者底面。例如，與頂面或者底面平行的方向可以為主方向。如上所述，儘管第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26僅被示出為均只有一圈，但它們可以包括任何合適數量的圈數。鐵磁遮罩82可以包括連接到第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26的端子的電子模組(圖中未顯示)。電子模組可以執行位置傳感測量和位置確定計算。儘管鐵磁遮罩82被例示為圓柱體，它可以採取適合容納電子模組以及適合第一線圈22、第二線圈24和第三線圈26纏繞的任何形狀。
正如所述的，可以使用控制器控制位置感測器，控制器可以由任何合適的電路實現。例如，控制器可以利用硬體或者硬體和軟體的結合來實現。當使用軟體來實現時，可以在任何合適的處理器(如，微處理器)或處理器集合上執行合適的軟體代碼。可以以各種方式實現一個或多個控制器，例如利用專用硬體或利用以微碼或軟體程式設計的通用硬體(例如，一個或多個處理器)以執行多種功能。
儘管上述內容示出了具有兩個或三個感測器線圈的位置感測器，但是可以使用任意數量的線圈以在一個或多個維度確定位置。同樣，鐵磁遮罩可以採用任何形狀，只要可以 在鐵磁遮罩內部容納電子模組並且該至少一個線圈可以繞著鐵磁遮罩的外部纏繞即可。鐵磁遮罩可以是任何合適的厚度，例如1毫米或10毫米，取決於內部電子器件所需的遮罩和線圈所需的靈敏度。
應當理解，所述實施方式的一種實現包括具有電腦程式(即，多個可執行指令)的至少一種電腦可讀存儲介質(如，RAM、ROM、EEPROM、快閃記憶體或其他存儲技術，或者其他有形的非易失性電腦可讀存儲介質)，當在一個或多個處理器上運行電腦程式時，可以執行一個或多個實施方式的上述功能。此外，應該理解，上述的當在處理器上運行時能執行任一上述功能的電腦程式並非僅限於在主機上運行的應用程式。相反，術語電腦程式和軟體在這裡廣義地指任何類型的電腦代碼(例如，應用軟體、固件、微碼或任何其他形式的電腦指令)，該電腦代碼可以用來對一個或多個處理器程式設計以實現本發明所討論技術的各個方面。
本發明所述裝置和技術的各個方面可以單獨使用、組合使用或者以上述實施方式中未特別討論的各種方式使用，因此在本發明中並不僅限於前面所描述的或者附圖所例示的元件的細節和結構。例如，在一個實施方式描述的方面可以與其他實施方式中描述的方面以任何方式組合。
申請專利範圍中使用的序詞比如“第一”、“第二”、“第三”等本身並不意味著任何優先順序、優先或一個元件相對於另一個元件的順序或者執行方法中步驟的時間順序，而是僅僅作為標記用來區分具有某名稱的一個元件與具有相同名稱 的另一元件從而區分這些元件。
並且，這裡使用的措辭和術語只是用於描述並不應當視為限制。“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”等旨在包括所列舉的專案及其等同物以及附加項目。本發明中所使用的“連接”或“耦接”意指電路元件或信號彼此直接連接或者通過中間元件連接。
本領域技術人員將容易注意到，在保持本發明的教導的同時，可以對裝置和方法做出大量修改和變化。因此，上述公開內容應當被理解為本發明的舉例，本發明的保護範圍應以申請專利範圍為准。

Claims (17)

  1. 一種感測器，包括：鐵磁遮罩；繞著該鐵磁遮罩的外部放置的至少一個感測器線圈；以及電子模組，該電子模組被配置為至少部分地基於對該至少一個感測器線圈內感應的信號的測量，確定該感測器的位置和/或方向，其中，該鐵磁遮罩具有內部腔體，在該鐵磁遮罩的該內部腔體中包含該電子模組，以降低或消除該電子模組對該至少一個感測器線圈的不利影響。
  2. 如申請專利範圍第1項所述感測器，其中該至少一個感測器線圈包括第一感測器線圈和第二感測器線圈。
  3. 如申請專利範圍第2項所述感測器，其中該至少一個感測器線圈進一步包括第三感測器線圈。
  4. 如申請專利範圍第3項所述感測器，其中該第一感測器線圈、該第二感測器線圈和該第三感測器線圈彼此正交。
  5. 如申請專利範圍第1項所述感測器，其中該鐵磁遮罩包括兩個或更多個鐵磁材料片。
  6. 如申請專利範圍第1項所述感測器，其中該感測器進一步包括該鐵磁遮罩中的孔徑，該孔徑允許導體穿過該鐵磁遮罩電連接到該電子模組。
  7. 如申請專利範圍第6項所述感測器，其中該導體包括天線。
  8. 如申請專利範圍第6項所述感測器，其中該導體允許該至少一個感測器線圈中的一個或多個感測器線圈通過該孔徑電連接到該電子模組。
  9. 如申請專利範圍第1項所述感測器，其中該電子模組被配置為經由該至少一個感測器線圈無線地接收電力。
  10. 如申請專利範圍第1項所述感測器，其中該感測器包括容器，該鐵磁遮罩包括該容器的表面上的鐵磁材料。
  11. 一種組裝感測器的方法，該方法包括：將至少兩個鐵磁片彼此附接；將至少一個第三鐵磁片附接到已經附接的該至少兩個鐵磁片上，以形成具有內部腔體的鐵磁遮罩，其中在該鐵磁遮罩的該內部腔體內具有電子模組；以及繞著該鐵磁遮罩佈置至少第一線圈。
  12. 如申請專利範圍第11項所述組裝感測器的方法，其中該方法進一步包括將該第一線圈的端子附接到該電子模組。
  13. 一種組裝感測器的方法，該方法包括：將電子模組插入容器的內部腔體中；在該容器的表面上沉澱鐵磁材料；以及繞著該容器和該鐵磁材料佈置至少第一線圈。
  14. 如申請專利範圍第13項所述組裝感測器的方法，其中該方法進一步包括將該第一線圈的端子附接到該電子模組。
  15. 一種感測系統，包括：基站，被配置為發射磁場；以及感測器，包括：鐵磁遮罩；繞著該鐵磁遮罩的外部放置的至少一個感測器線圈；以及位於該鐵磁遮罩內的電子模組，該電子模組被配置為至少部分地基於對該磁場在該至少一個感測器線圈內感應的信號的測量，確定該感測器的位置和/或方向，其中，該鐵磁遮罩具有內部腔體，在該鐵磁遮罩的該內部腔體中包含該電子模組，以降低或消除該電子模組對該至少一個感測器線圈的不利影響。
  16. 如申請專利範圍第15項所述感測系統，其中該感測器進一步被配置為傳送確定的該感測器的位置和/或方向至該基站。
  17. 如申請專利範圍第15項所述感測系統，其中該電子模組進一步被配置為傳送確定的該感測器的位置和/或方向至外部設備。
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