[发明专利]激励线圈组及冗余感应同步器及电子油门踏板位置传感器

说明书

本发明公开了一种激励线圈组及冗余感应同步器及电子油门踏板位置传感器。本发明提供一种激励线圈组，所述激励线圈组包括两套激励线圈；两套所述激励线圈之间采用交错、重叠或嵌套方式绕制，两套所述激励线圈之间采用同层或错层设置。所述激励线圈由一匝或多匝金属导线串联构成。所述激励线圈的形状为多边形或螺旋形。与现有技术相比，本发明具有以下优点：由于没有了差频干扰的缺陷，可以将两组激励线圈和两组接收线圈更加紧密的绘制在一起，不仅可以使每组LC谐振产生的交流信号更快速地完成自整，同时最大程度地减小了整个系统的尺寸大小。

技术领域

本发明涉及一种激励线圈组及使用该激励线圈组的感应同步器，特别涉及一种冗余感应同步器及使用该冗余感应同步器的汽车电子油门踏板位置传感器。

背景技术

感应同步器作为位置传感器，在汽车电子、航天设备及医疗等重要行业正迅速推广开来，但同时，各厂商对位置传感器的安全性能有着越来越高的要求，在恶劣工作坏境中必须使用带有冗余功能的位置传感器。

例如汽车中的电子油门踏板总成必须使用带有冗余系统的位置传感器来防止踏板损坏而使得汽车无法正常行驶等意外情况的发生。所谓冗余系统，就是为了增加系统的可靠性，而采取两组或两组以上相对独立配置的传感器系统。目前用于汽车电子油门踏板的主流传感器技术包括电位器、霍尔传感器和电磁感应式传感器。

但是电位器的缺点显而易见，虽然其制造成本低，但是其接触式的感应方式使得其寿命短、易收油污等环境影响，所以电位器的应用范围受到限制。

霍尔传感器分为开关霍尔、线性霍尔和磁编码器，其被运用于位置传感器中，但是精度不高、高温下磁铁退磁等问题也限制了霍尔传感器的应用范围。

而感应同步器因其非接触式的感应方式、宽的感应距离和全温下稳定的表现而得到市场的青睐。但是，在制作带有冗余系统的感应同步器时，往往会碰到难以解决的问题，例如相互独立的传感器系统之间仍然存在互相影响，使得系统的精度和可靠性大幅度降低，同时，由于存在两个相互独立的系统，使得整个传感器的尺寸臃肿过大，受到安装空间的限制。

传统的感应同步器，如图1所示，包括定子模块1、感应耦合模块2和处理电路3。转子模块平行放置于定子模块1上。定子模块上包括1组接收线圈4和1组激励线圈5。感应耦合模块2和接收线圈4及激励线圈5平行放置。接收线圈4接入处理电路3内部的信号计算单元，激励线圈5接触处理电路3内部的振荡器单元。该方案只包含一个独立的系统，没有备份，一旦系统中的某个模块损坏，传感器就无法工作，所以该方案并无法适用于对安全性能要求较高的应用。

图2为常用的带有冗余系统功能的感应同步器，常用的带有冗余系统功能的感应同步器方案包括定子模块6、感应耦合模块7和处理电路8。感应耦合模块7平行放置于定子模块6上。定子模块上包括两组接收线圈(9、10)及两组激励线圈(11、12)。感应耦合模块7和接收线圈(9、10)及激励线圈(11、12)平行放置。接收线圈(9、10)接入处理电路8内部的信号计算单元，激励线圈(11、12)接入处理电路8内部的振荡器单元。该方案包含两组独立的接收线圈和激励线圈，这种方案的优点在于处理电路8可以同时接收两组接收信号进行计算并输出两组输出信号，一旦其中一组接收线圈和激励线圈组合发生损坏，另一组仍可以继续工作。但是，由于两组激励线圈共用同一个振荡器单元，当振荡器单元发生损坏时，两组系统都将无法工作，所以，针对这个问题进行改进后有了新的方案。