[发明专利]旋转位置感测设备及方法

权利要求书

1.一种旋转位置传感器，包括第一构件和第二构件，所述第一构件和第二构件中的一个具有发射天线和接收天线，而所述第一构件和第二构件中的另一个具有中间耦合元件，

所述发射天线包括至少一个导电绕组，其布置成使得在至少一个导电绕组中流动的交流电产生发射交变磁场，

所述接收天线包括布置在具有第一组电流回路和第二组电流回路的布局中的导电绕组，所述第一组电流回路和第二组电流回路布置成使得在所述导电绕组中流动的电流在第一组电流回路中以第一旋转感流动，而在第二组电流回路中以与第一旋转感相反的第二旋转感流动，以及

所述中间耦合元件包括以图案布置的导电材料，使得由所述发射交变磁场在所述接收天线的导电绕组中感应的电动势根据所述第一和第二构件的相对旋转位置而变化，

其中，所述中间耦合元件的图案与所述第一组电流回路和第二组电流回路的布局相互布置，使得由背景交变磁场在所述第一组电流回路中感应的任何电动势由所述背景交变磁场在所述第二组电流回路中感应的电动势基本平衡，而与所述第一和第二构件的相对旋转位置无关；

其中，所述接收天线的导电绕组的布局在角度方向上周期性地重复，并且所述中间耦合元件的图案包括以与所述接收天线的导电绕组相同的周期在角度方向上周期性地重复的子图案；且

其中，第一组导电回路和第二组导电回路以对称方式在所述角度方向上相互交叉，使得所述接收天线的导电绕组的角度周期包括所述第一组电流回路中的一个在角度上与所述第二组电流回路中的一个相邻，

其中，所述中间耦合元件的导电材料的子图案包括互补的径向部分，使得沿着半径具有存在导电材料的至少一个第一径向范围和不存在导电材料的至少一个第二径向范围，并且

其中，所述发射天线布置成产生磁场，其在所述第一径向范围内以第一极性并且在所述第二径向范围内以与所述第一极性相反的第二极性耦合到所述接收天线中。

2.根据权利要求1所述的旋转位置传感器，其中，所述发射天线布置为产生所述发射交变磁场，使得所述发射交变磁场在邻近所述旋转位置传感器的轴线的径向部分中以所述第一极性并且在远离所述旋转位置传感器的轴线的径向部分中以所述第二极性耦合到所述第一组电流回路和第二组电流回路中的每个中。

3.根据权利要求1所述的旋转位置传感器，其中，所述接收天线的导电绕组的每个周期对应于圆的扇区，所述扇区包括第一子扇区，其在角度上与第二子扇区相邻，其中，所述第一子扇区在第一径向范围内包括所述第一组电流回路中的一个并且在第二径向范围内包括所述第二组电流回路中的一个，并且其中，所述第二子扇区在第一径向范围内包括所述第二组电流回路中的一个并且在第二径向范围内包括所述第一组电流回路中的一个，

其中，所述中间耦合元件的导电材料的子图案包括其中存在导电材料的子扇区，该导电材料的子扇区与其中不存在导电材料的子扇区相邻。

4.根据权利要求1所述的旋转位置传感器，所述发射天线包括在所述第一构件的第一段内的第一电流回路和在所述第一构件的第二段内的第二电流回路，其中，所述发射天线的第一电流回路和第二电流回路布置成产生相反极性的磁场，

所述接收天线在所述第一段内包括所述第一组电流回路中的至少一个和所述第二组电流回路中的至少一个并且在所述第二段内包括所述第二组电流回路中的至少一个，

其中，所述中间耦合元件的图案布置成使得当在所述第一段中的所述第一组电流回路中的电流回路附近存在导电材料时，在所述第二段中的所述第二组电流回路中的电流回路附近存在导电材料。

5.根据权利要求4所述的旋转位置传感器，其中，所述第一段和第二段在直径上相对。

6.根据权利要求1所述的旋转位置传感器，其中，所述中间耦合元件的导电材料以三维图案布置，所述三维图案在所述接收天线的范围附近延伸以屏蔽接收天线免受所述背景交变磁场的影响，

其中，所述导电材料的第一区域布置得比导电材料的第二区域更靠近所述接收天线，从而由所述发射天线产生的磁场在所述接收天线的导电绕组中感应的电流根据所述第一和第二构件的相对旋转位置而变化。