JP7575606B2 - 誘導式の位置センサ、装置 - Google Patents
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Description
誘導式の位置センサは、従来技術から既に公知である。誘導式の位置センサは、通常、センサユニットを有し、このセンサユニットは、電磁波を生成するための駆動可能な少なくとも1つの送信器コイルを有する。生成された波は、位置センサの結合要素による影響を受け、影響を受けた波が、センサユニットの少なくとも1つの受信器コイルによって検出される。この場合、誘導式の位置センサは、送信器コイルによって生成された波が、結合要素の位置に依存して結合要素によるそれぞれ異なる影響を受けるという効果を利用している。したがって、受信器コイルによって検出される波も、結合要素の位置による影響を受ける。受信器コイルによって検出された電磁波に依存して、相応に、結合要素の位置を決定または特定することができる。結合要素が可動の要素に配置されている場合には、この結合要素の位置を特定することによって可動の要素の位置を間接的に特定することができる。典型的には、送信器コイルおよび受信器コイルは、位置センサの、複数の層を有する1つの共通のプリント基板に形成されている。
本発明による誘導式の位置センサは、請求項1の特徴によれば、送信器コイルが、プリント基板に対して垂直に方向付けられた軸線に関して少なくとも部分的に軸線方向で受信器コイルに対向するように、送信器コイルおよび受信器コイルがプリント基板の複数の層に分散されて形成されているという点で優れている。本発明による位置センサの構成によれば、半径方向における送信器コイルの寸法を、公知の位置センサに比べて低減することができる。これにより、位置センサを全体的により小型に形成することを、これによってセンサユニットの感度を低減することなく実現することができる。さらに、本発明による位置センサの構成によれば、送信器コイルのインダクタンスを調整する際における変更範囲が拡大される。この変更範囲は、送信器コイルの幾何形状と、送信器コイルから結合要素までの距離とによって決定的に決まる。好ましくは、位置センサは、受信器コイルによって検出された電磁波を評価するように構成された計算ユニットを有する。例えば、計算ユニットは、受信器コイルによって検出された信号、すなわち検出された波を復調するように構成されている。
Claims (11)
- 誘導式の位置センサであって、
可動の要素(3)に配置可能な結合要素(8)と、
前記結合要素(8)の位置を検出するための少なくとも1つのセンサユニット(11)であって、前記センサユニット(11)は、電磁波を生成するための少なくとも1つの駆動可能な送信器コイル(13)と、前記送信器コイル(13)によって生成され、かつ前記結合要素(8)による影響を受けた電磁波を検出するための少なくとも1つの受信器コイル(14A)とを有する、センサユニット(11)と、
複数の層(10)を有するプリント基板(9)であって、前記センサユニット(11)の前記送信器コイル(13)および前記受信器コイル(14A)は、前記プリント基板(9)に形成されている、プリント基板(9)と、
を備える位置センサにおいて、
前記送信器コイル(13)および前記受信器コイル(14A)は、前記送信器コイル(13)が、前記プリント基板(9)に対して垂直に方向付けられた軸線(Z)に関して少なくとも部分的に軸線方向で前記受信器コイル(14A)に対向するように、前記プリント基板(9)の前記複数の層(10)に分散されて形成されており、
さらなる結合要素(21)の位置を検出するためのさらなるセンサユニット(20)が設けられており、
前記さらなるセンサユニット(20)は、少なくとも1つの送信器コイル(22)と、少なくとも1つの受信器コイル(23A)とを有し、
前記さらなるセンサユニット(20)の少なくとも1つの前記送信器コイル(22)および少なくとも1つの前記受信器コイル(23A)は、前記プリント基板(9)に形成されている、
ことを特徴とする、位置センサ。 - 前記プリント基板(9)は、少なくとも1つの受信器コイルフリー層(10C,10D)を有し、
前記送信器コイル(13)の送信器コイル部は、前記送信器コイル部が軸線方向で前記受信器コイル(14A)に対向するように、前記受信器コイルフリー層(10C,10D)に形成されている、
請求項1記載の位置センサ。 - 前記プリント基板(9)は、少なくとも1つの送信器コイルフリー層(10A,10B)を有し、
前記受信器コイル(14A)の受信器コイル部は、前記受信器コイル部が軸線方向で前記送信器コイル(13)に対向するように、前記送信器コイルフリー層(10A,10B)に形成されている、
請求項1または2記載の位置センサ。 - 前記プリント基板(9)は、前記送信器コイル(13)と前記受信器コイル(14A)との両方が形成されている少なくとも1つの層を有する、
請求項1から3までのいずれか1項記載の位置センサ。 - 前記送信器コイル(13)と前記受信器コイル(14A)とは、前記プリント基板(9)のそれぞれ異なる層(10)に形成されている、
請求項1から3までのいずれか1項記載の位置センサ。 - 前記送信器コイル(13)は、前記受信器コイル(14A)の、前記結合要素(8)とは反対の側に配置されている、または
前記受信器コイル(14A)は、前記送信器コイル(13)の、前記結合要素(8)とは反対の側に配置されている、
請求項5記載の位置センサ。 - 前記受信器コイル(14A)は、前記送信器コイル(13)の最大半径方向寸法(15)に少なくとも実質的に相当する最大半径方向寸法(32)を有する、
請求項1から6までのいずれか1項記載の位置センサ。 - 前記プリント基板(9)は、円ディスク形に形成されている、またはストリップ形に形成されている、
請求項1から7までのいずれか1項記載の位置センサ。 - 前記センサユニット(11)は、少なくとも2つの受信器コイル(14A,14B)を有し、
少なくとも2つの前記受信器コイル(14A,14B)は、前記プリント基板(9)の同一の層(10)に形成されている、
請求項1から8までのいずれか1項記載の位置センサ。 - 前記センサユニット(11)の前記送信器コイル(13)と、前記さらなるセンサユニット(20)の前記送信器コイル(22)とは、軸線方向において一方では前記センサユニット(11)の前記受信器コイル(14A)によって、他方では前記さらなるセンサユニット(20)の前記受信器コイル(23A)によって取り囲まれている、
請求項1から9までのいずれか1項記載の位置センサ。 - 可動の要素(3)と、前記可動の要素(3)の位置を検出するための、前記要素(3)に対応付けられた誘導式の位置センサ(7)とを備えた装置において、
請求項1から10までのいずれか1項記載の位置センサ(7)が設けられている
ことを特徴とする、装置。
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