用于检测物体的转动的装置、传感器及用于检测目标物的传感器的制造方法_3

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位成与元件16相邻,并且交流信号被施加到元件16。响应于目标物在传感器30或回路34-36中任意回路附近,元件16与传感器30之间的互感可以基本上为空值互感。在一个实施例中,所述互感可以基本上为零。传感器30也被形成为具有回路的对称性。部分35和38可以被认为是形成具有第一极性的信号的回路部分,部分36和39可以被认为是形成具有第二基本上相反的极性的信号的回路部分。因此,回路34和37均具有对称的回路或回路部分。作为回路对称的结果,在目标物不存在的情况下,感生到部分35和36中的信号将具有基本上相等的振幅,但具有相反的极性,并且将相互抵消,并且感生到部分38和39中的信号将具有基本上相等的振幅,但具有相反的极性,并且将相互抵消。因此,作为回路对称的结果,在目标物不存在时,感生到传感器30中的信号将基本上在传感器30内部抵消。因此,在目标物不存在时,在端子40-41之间形成的信号将基本上为零。如果目标物被定位成基本上在部分38、36的中心的下方,则所述互感增大。在实施例中,如果目标物被单独置于部分38的中心的下方,则所述互感可以是最大值。此夕卜,如果目标物被定位成基本上在部分35的中心的下方,则所述互感也相对于空值互感值而增大。如果目标物被置于基本上在部分36和39的中心的下方,则所述互感可以相对于所述空值而减小。在实施例中,如果目标物被置于基本上在部分36和39的中心的下方,则所述互感可以是最小值。如同在下文中将进一步看到的,所述最小值具有大的绝对值,但是具有与最大值相反的极性。例如,所述极性可以相对于所述空值是负的。
[0035]作为回路对称的结果,感生到传感器30中的噪声信号可以在传感器30内部基本被抵消。由于回路34和37的对称,所述噪声信号将在回路部分中形成具有相反极性的基本上相等的信号。这些相反的信号将抵消,并且端子40和41之间的信号将基本上没有所述噪声信号。
[0036]图4以图形方式示出了图1A和图1B的传感器元件121的一些结构的实施例的示例的一部分。在一个示例实施例中,可以以相对于彼此重叠的结构形成元件16和传感器18和30。传感器30可以被定位成面对被示出为作为轮11 (图1A和图1B)的示例的目标物。传感器18可以被定位成与传感器30重叠。元件16可以被定位成与传感器18重叠。元件16和元件18和30的组合可以被定位成使得齿14-15的移动沿着横向上横穿基本上跨越回路22和21的中心且基本上跨越回路34和37的中心的方向。在实施例中,目标物可沿着箭头44的方向在回路22和21以及回路34和37下方横穿。
[0037]图5示意性地示出了可以是图2的描述中说明的电路127的替代性实施例的传感器电路45的部分的实施例的示例。电路45包括被配置用于形成激励信号53的信号生成器52。生成器52可以是图2的描述中说明的生成器129的替代性实施例。在一个实施例中,电路45被配置用于与图2的描述中说明的传感器元件121相似的传感器元件75—起工作。传感器元件75可以包括与Sref 127 (图2)相似地工作的传感器基准或SRef 76的传感器基准电路。为了图示的简单起见,元件16和传感器18和30被示出为电感器,但是这种图示不限于元件16和传感器18和30。电感器表示也被示出为具有沿着与图3A、图3B、图3C和图4的描述中描述的传感器18和30的元件相反的方向的线圈。在实施例中,电路45可以包括被配置用于连接到元件16的相应的端子28和29的端子47和48。电路45的端子49可以被配置用于接收来自传感器18的端子25的信号,并且电路45的端子50可以被配置用于接收来自传感器30的端子41的信号。相应的传感器18和30的端子26和40可以连接到用于操作电路45的诸如接地基准或其它公共基准之类的公共基准电压。在其它实施例中,端子26和40可以连接到电路45的其它元件。例如,在实施例中,电路45可以接收来自传感器18的端子25和26以及来自传感器30的端子40和41的差分交流信号,并处理所述差分信号,而不是使来自传感器18和30的信号以接地基准为基准。
[0038]电路45还包括作为图2的描述中描述的电路143的替代性实施例的、与电路143相似地工作的识别电路72。电路45的解调器电路或解调器55和解调器电路或解调器57是图2的描述中说明的相应的电路133和138的替代性实施例,并与电路133和138相似地工作。
[0039]电路72的实施例可以包括比较器60和比较器62。基准信号生成器或基准或ref58可以被利用来形成用于比较器60的基准信号59。在实施例中,电路72可以包括被配置用于形成用于比较器62的基准信号65的基准电路68。在实施例中,基准电路68可以是被配置用于形成用于比较器62的自适应基准信号(adaptable reference signal)65的自适应基准电路68。
[0040]电路45的工作的实施例可以包括:生成器52被配置用于将激励信号53耦合到激励元件16。在实施例中,信号53可以是交流信号。实施例可以包括:交流信号的频率大于目标物在传感器18和/或30下方移动的频率。在实施例中,交流信号的频率可以介于大约一与大约十兆赫之间(1-1OMHz)。实施例可以包括:解调器55被配置用于接收激励信号53和接收来自传感器18的接收器信号46。解调器55被配置用于对信号46进行解调,并形成表示传感器18的互感的检测信号Dl。在实施例中,该互感可以是传感器18和元件16之间的互感。在实施例中,解调器57可以被配置用于接收信号53和接收来自传感器30的接收器信号51。解调器57可以被配置用于对信号51进行解调并形成表示传感器30的互感的检测信号D2。在实施例中,该互感可以是传感器30和元件16之间的互感。在实施例中,解调器55和57可以被形成用于对来自传感器18和30的相应的接收信号46和51进行解调,并形成在公共基准信号周围摆动的交流信号。例如,实施例可包括:信号Dl和D2是在基准信号59的值的上下摆动的交流信号。在实施例中,来自Sref 76的信号的值和信号59可以具有基本上相同的值。在其它实施例中,解调器55和57可以接收来自相应的传感器18和30的差分信号,并形成Dl和D2,作为具有在共模电压附近的峰值和谷值的交流信号。共模电压可以是接地,或者可以是信号59,或者可以是其它电压值。解调器55和57的实施例可以包括形成所述解调器以用于对来自相应的传感器18和30的相应的接收信号46和51进行解调,并可选地对解调信号进行整流,以形成表示相应的传感器18和30的互感的缓慢变化的信号。例如,所述信号的值可以随着目标物的移动而变化。在实施例中,解调器55和57可以将所述信号形成为表示相应的传感器18和30的互感的变化的直流信号。
[0041]图6A、图6B和图6C是具有示出由电路45形成的信号中的一些信号的曲线的图示。横坐标表示增加的时间,纵坐标表示对应信号的振幅和极性。曲线80示出了传感器18的互感的示例实施例,曲线81示出了传感器30的互感的示例实施例。曲线82示出了检测信号Dl的示例实施例,曲线83示出了检测信号D2的示例实施例。图6A、图6B和图6C所示的信号Dl的实施例被形成为具有峰值和谷值的交流信号,所述峰值和谷值以基准信号59的值作为基准,并相应地大于和小于基准信号59的值。相似地,图6A、图6B和图6C所示的信号D2的实施例被形成为具有峰值和谷值的交流信号,所述峰值和谷值以基准信号65的值作为基准,并相应地大于和小于基准信号65的值。曲线86示出了信号61,曲线87示出了信号63。该描述参考图3A、图3B、图3C、图4、图5、图6A、图6B和图6C。
[0042]假设例如在一个应用中,目标物是与图1A和图1B所示的轮11相似的齿轮,并且电路45和元件75被配置用于检测轮11的移动。此外,假设轮11 (图1A和图1B)的每个齿的宽度(W)小于元件16和传感器18和30的直径27 (图3A、图3B和图3C)。
[0043]假设在时间t0,两个齿之间(例如齿14和15之间)的间隙被定位在基本上传感器18的中心下方(例如在跨越部分23下方),并被定位在传感器30的部分36和39下方。因此,齿在传感器18和30的左侧和右侧。由于在传感器18的回路21或22下方没有目标物,所以传感器18的互感基本上是如在t0时的曲线80所示的空值。在一些实施例中,所述空值可以是接近于零的互感值,并且在实施例中,所述空值可以基本上为零。在一些实施例中,所述空值可以是基本上为所述互感的平均值的值。因此,信号Dl也具有在t0时的曲线82所示的空值。在一个实施例中,信号Dl对应地可以具有基本上是信号59的值。因此,信号Dl不大于基准信号59,如曲线86所示,这导致了比较器60的输出为否定。通过信号59的值来确定导致信号61的确立或否定的信号Dl的精确值。在一个实施例中,信号59可以具有介于信号Dl的预期的峰值和谷值之间的值。例如,信号59可以是信号Dl的峰值和最小值或谷值之间的差的百分比。在其它实施例中,信号59的值可以接近于用于操作比较器60的电源的中点。在其它实施例中,在可以在接地的上下摆动的差分信号Dl和D2的情况下,信号59的值可以是接地值,或者在其它实施例中可以是其它值。关于传感器30,由于齿的边缘接近于传感器30的部分38和35中的每个、但不在部分36和39的下方,因此传感器30的互感是在t0时的曲线81所示的最大值。因此,信号D2也具有在t0时的曲线83所示的最大值。由于信号D2大于基准信号65,方向信号63被确立。
[0044]随着轮11例如在时间t0和tl之间转动跨越传感器,假设齿在传感器18的回路22下方开始移动,如曲线80所示,这开始使传感器80的互感增大。作为结果,如曲线82所示,信号Dl开始增大。随着信号Dl在基准信号59上方增大,比较器60确立移动检测信号61。轮移动也导致齿在传感器30的部分38下方移动,如在t0和tl之间的曲线81所示,这开始使传感器30的互感减小。由于齿的中心被定位成在传感器18的回路22的中心的下方,因此如在tl时的曲线80所示,传感器18的互感增大。在一些实施例中,所述互感可以是最大值或峰值。所述齿的中心也从部分38的中心向传感器30的部分36和39移动,如t0和tl之间的曲线81所示,这继续使所述互感的值减小。作为响应,如曲线83所示,信号D2的值也减小。作为对信号D2小于基准信号65的响应,例如在tl附近或周围,比较器62可以否定信号63。
[0045]在时间tl和t2之间,假设所述齿从传感器18的回路22的中心下方移动至传感器18的实际中心下方,此外所述齿也从传感器30的部分38移动至部分36和39的中心下方。将所述齿定位在传感器18的中心下方形成了如在t2时的曲线80所示的空值互感。在一些实施例中,所述空值可以接近于互感的零值,或者在一些实施例中,所述空值可以近似为零的互感。作为结果,信号Dl的值也具有接近于信号Dl的共模值的值,例如接近于信号59的值,如在t2时的曲线82所示。在其它实施例中,Dl的值可以基本上为零。响应于Dl的值变得小于信号59的值,信号61被否定。具有在传感器30的部分36和39下方的位置的所述齿形成了对于传感器30的最
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