[发明专利]具有拉伸线圈的感应角度传感器

说明书

本公开涉及一种感应角度传感器，具有定子部件和可相对于其绕共同旋转轴线R旋转的转子部件，其中转子部件包括具有k次对称性的感应目标(100)，并且其中定子部件包括至少一个具有k次对称性的第一拾波单线圈(201)和具有相同k次对称性的第二拾波单线圈(202)，其中第一拾波单线圈(201)相对于第二拾波单线圈(202)绕旋转轴线R旋转。感应目标(100)沿垂直于旋转轴线R延伸的第一轴线(101)拉伸，使得在俯视图中看到的感应目标(100)的轮廓呈椭圆形，并且至少第一拾波单线圈(201)沿垂直于旋转轴线R延伸的第二轴线(102)拉伸，使得在俯视图中看到的第一拾波单线圈(201)的轮廓呈椭圆形。

技术领域

本文说明的创新概念涉及一种感应角度传感器，特别是涉及一种具有椭圆形感应目标和至少一个椭圆形拾波单线圈或至少一个椭圆形拾波线圈组件的感应角度传感器。

背景技术

感应角度传感器通常具有定子和可相对于其旋转的转子。定子可例如被实施为印刷电路板或简称为PCB。在PCB上可布置励磁线圈。励磁线圈被馈入输入信号，例如交流信号。响应于此，励磁线圈产生与励磁线圈解耦的磁场。相对置的转子具有感应目标，磁场耦合到其中。响应于此，感应目标产生涡流，该涡流又产生与感应目标解耦的次级磁场。然后，次级磁场耦合到布置在定子上的拾波线圈组件中。响应于此，拾波线圈组件产生代表在定子和转子之间的角度的输出信号。

在这些常规的角度传感器中，目标具有k次对称性，并且拾波线圈组件的拾波单线圈具有与之匹配的k次对称性。k次对称性可被理解为旋转对称的形式。如果一个物体可绕轴线旋转360°*n/k，使得其在旋转之后看起来与在旋转之前相同，则其具有k次对称性(其中n为任意整数)。这使得感应角度传感器具有k次周期，也就是说，在定子相对于转子实施360对的完整旋转期间(所谓的机械角度域)，转子处的目标将扫过k次拾波线圈的绕组k次，从而在所谓的电角度域中产生k次角度信号。其为电角度域中的相同角度信号的k倍。

由此，在常规感应角度传感器中出现的问题是，对于机械角度域中的360°的完整旋转，在电角度域中将不会输出明确的角度值。而是明确的值仅出现在360°/k的范围中。例如，具有3次对称性(k＝3)线圈的感应角度传感器每360°/3＝120°始终输出相同的值，即对于在区间[0°；120°]以及区间[120°；240°]和区间[240°；360°]中的机械角度值将输出相同的角度值(在电角度域中)。

为了应对这种情况，已知根据游标原理工作的感应角度传感器。在此，使用两个具有不同k次对称性的线圈(例如k＝5和k＝6)。这种角度传感器也需要两个同样具有不同的k次对称性的感应目标。然而，这些感应目标必须被设计为线圈。因为如果将目标设计为实心金属成型件，则其会相互干扰，并且在这种情况下感应式传感器原理将无法正常工作。然而，在将目标设计成线圈形式的情况中所出现的问题是，其在转子转速较高时开始振动，这又会导致角度误差。由此，在感应角度传感器中，转子部分地能以360°/600μs的速度旋转，这相当于每分钟100,000转的极高旋转速度。

因此，期望提供一种克服常规角度传感器的上述缺点的感应角度传感器。

发明内容

因此提出了一种根据本发明的感应角度传感器。该感应角度传感器的实施方式和其他有利方面在相应的下述内容中给出。

因此，提出了一种感应角度传感器，其特别是具有定子部件和可相对于其绕共同的旋转轴线R旋转的转子部件，其中转子部件包括具有k次对称性的感应目标，并且其中定子部件包括至少一个具有k次对称性的第一拾波单线圈和具有k次对称性的第二拾波单线圈。第一拾波单线圈相对于第二拾波单线圈绕旋转轴线R旋转。感应目标沿着垂直于旋转轴线R延伸的第一轴线拉伸，使得在俯视图中所见的感应目标的轮廓呈椭圆形。另外，至少第一拾波单线圈沿着垂直于旋转轴线R延伸的第二轴线拉伸，使得在俯视图中所见的第一拾波单线圈的轮廓呈椭圆形。

附图说明

一些实施例示例性地在附图中示出并在下面得以解释。其中：