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_5

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共线圈的相对侧。
[0068]实施例可以包括:所述线圈之一(例如第二线圈)包括多个回路,所述多个回路包括第一回路和第二回路,所述第一回路可以被形成为具有第一端和第二端的导体,所述第二回路可以被形成为具有第三端和第四端的导体,其中所述第二端耦合到所述第四端,所述第一回路具有以基本上是半个矩形的形状形成的第一部分以及以基本上是蘑菇伞的形状形成的第二部分;以及所述第二回路具有以基本上是半个矩形的形状形成的第一部分和以基本上是蘑菇伞的形状形成的第二部分,其中所述第一回路的第一部分以及所述第二回路的第一部分被定位成形成基本上是具有两个长边和两个短边且两个长边中有开口的矩形的形状。例如,如图3A、图3B和图3C所示,第一导体可以被形成为使得该导体的在第一部分和第二部分之间的导体的另一部分的线路行进经过所述矩形的一个边中的开口。第二导体可以被相似地形成为行进经过所述矩形的边的相对边中的开口。
[0069]可以存在公共线圈与其它两个线圈之间的两个互感。在不具有任何金属(例如转动元件的金属)的情况下,在所述线圈附近所述互感为空值。简单的线圈对称可能有助于利用第一线圈形成空值互感。对于第二线圈,可以调整相对的回路尺寸以有助于形成空值互感。
[0070]关于第一线圈,由于线圈布局,当齿与回路22对准时,互感可以基本上是最大的,并且当所述齿与线圈21对准时,所述互感可以基本上是最小的。当所述齿的中心与所述线圈的中部对准时,所述互感被最小化,并且由于线圈和齿的对称,所述互感可以基本上为空值。
[0071]关于第二线圈,当齿与第一回路和最后一个回路相重叠而间隙与部分36和39对准时,互感可以基本上是最大的。在所述齿状在所述中部之中或附近时所述互感可以基本上是最小的。当所述齿的边缘基本上与所述线圈的中部对准时,由于对称,所述互感基本上被最小化或者基本上是空值。
[0072]在操作中,由于互感,响应于齿(或多个齿)的位置,电压将跨第一线圈和第二线圈而发展。可以例如借助于利用振荡器的同步整流来对这些交流电压进行解调。然后解调后的(或者在一些实施例中是整流后的)信号可以被连接到比较器输入端“ + ”。
[0073]如果已经实现了互感的调零,则比较器输入端“ + ”可以以公共基准为基准,例如可以以接地基准为基准。如果不可行或者如果(例如由于齿轮的离心率)叠加有缓慢变化的信号,则可以实现自适应阈值。所述信号(例如解调器信号)的基本上最大和最小的值可以被测量和存储在峰值谷值模块中。在一个示例实施例中,峰值谷值模块可以是模拟采样保持、或者模数变换和数字存储器。基于这两个值(例如峰值和谷值),可以计算阈值(例如峰值和谷值的平均值)。
[0074]每当第一比较器检测到诸如基本上是过零之类的跨越时,第二比较器确定中心线圈信号的极性。该极性可以用于表示齿轮转动的方向。
[0075]如果必须以比齿的边缘更高的精确度检测到齿的中心的位置,则边缘线圈和中心线圈至传感器接口的连接可以互换。
[0076]相对于现有元件,第一传感器和第二传感器以及激励元件的对称可以改善传感器元件的灵敏度。改善的灵敏度可以有利于将传感器元件放置得与现有元件相比更远离目标物。相对于现有元件的功耗,改善的灵敏度也可以减小功耗。
[0077]从所有上述来看,本领域的技术人员将认识到,在一个实施例中,位置和转动方向传感器可以包括:
[0078]第一线圈,被配置用于定位成距转动元件第一距离;第二线圈,被配置用于定位成距所述转动元件第二距离;第三线圈,被配置用于定位成距所述转动元件第三距离,其中所述第二距离大于所述第一距离,并且所述第三距离大于所述第二距离;所述第一线圈或第三线圈中的一个包括多个回路,所述多个回路包括第一回路和第二回路,所述第一回路被形成为具有第一端和第二端的导体,所述第二回路被形成为具有第三端和第四端的导体,其中所述第二端耦合到所述第四端,所述第一回路具有以基本上是半个矩形的形状形成的第一部分以及以基本上是蘑菇伞的形状形成的第二部分;以及所述第二回路具有以基本上是半个矩形的形状形成的第一部分以及以基本上是蘑菇伞的形状形成的第二部分,其中所述第一回路的第一部分和所述第二回路的第一部分被定位成形成基本上是具有两个长边和两个短边且在两个长边中有开口的矩形的形状。
[0079]在另一实施例中,所述位置和转动方向传感器可以包括:所述第二线圈由具有两个部分的导体形成,其中第一部分形成基本上是蘑菇伞的形状,第二部分也形成蘑菇伞形状,并且具有两个蘑菇伞形状基本上共同面对的基部。
[0080]另一实施例可以包括:第一线圈可以包括至少三个回路。
[0081]在第一线圈的另一实施例中,第一线圈可以是公共线圈。
[0082]另一实施例可以包括:多个回路中的第一回路的宽度大于所述多个回路中的第二回路。
[0083]从所有上述来看,本领域的技术人员将认识到,用于检测目标的转动的装置的实施例可以包括:
[0084]具有诸如电路45之类的传感器电路的半导体器件,包括被配置用于生成诸如信号53之类的激励信号的、诸如生成器52之类的信号生成器;
[0085]所述传感器电路的第一端子,例如端子47,被配置用于将所述激励信号耦合到诸如元件16之类的激励元件;
[0086]所述传感器电路的第一解调器,例如解调器55,被配置用于接收来自诸如传感器18之类的第一接收器传感器的诸如信号46之类的第一接收器信号,其中所述第一接收器信号表示在所述激励元件与所述第一接收器传感器之间形成的第一互感,所述第一解调器被配置用于形成诸如信号Dl之类的表示所述第一互感的第一检测信号;
[0087]所述传感器电路的第二解调器,例如解调器57,被配置用于接收所述激励信号、并接收诸如信号51之类的来自诸如传感器30之类的第二接收器传感器的第二接收器信号,其中所述第二接收器信号表示在所述激励元件与所述第二接收器传感器之间形成的第二互感,所述第二解调器被配置用于形成诸如信号D2之类的表示所述第二互感的第二检测信号;
[0088]所述传感器电路被配置用于响应于第一检测信号与诸如信号59之类的第一基准信号之间的差而确立诸如信号61之类的转动检测信号;以及
[0089]所述传感器电路被配置用于响应于所述第二检测信号与诸如信号65之类的自适应基准信号之间的差而确立诸如信号63之类的转动方向信号。
[0090]在另一实施例中,所述装置可以包括诸如比较器60之类的第一比较器,所述第一比较器被配置用于接收所述第一检测信号和所述第一基准信号,并在所述第一比较器的输出端上形成所述转动检测信号。
[0091]另一实施例可以包括诸如比较器62之类的第二比较器,所述第二比较器被配置用于接收所述第二检测信号和所述自适应基准信号,并在所述第二比较器的输出端上形成转动检测信号。
[0092]实施例可以包括:所述激励元件具有第一几何形状,并且所述第一接收器传感器具有基本上是所述第一几何形状的扭转的镜像的第二几何形状。
[0093]在实施例中,第二接收器传感器可以具有基本上是所述第二几何形状的扭转的镜像的第三几何形状。
[0094]另一实施例可以包括:第一解调器可以被配置用于从第一接收器信号中去除激励信号的交流分量。
[0095]实施例可以包括:信号生成器可以被配置用于形成具有大于第一频率且大于第二频率的频率的交流信号,其中所述第一互感以所述第一频率变化,所述第二互感以所述第二频率变化,其中所述解调器去除的所述交流分量对应于所述交流信号。
[0096]在实施例中,第二解调器可以被配置用于从所述第二接收器信号中去除所述激励信号的交流分量。
[0097]实施例可以包括:自适应基准电路形成基本上是第二检测信号的平均值的平均信号,并形成基本上等于所述平均信号的自适应基准信号。
[0098]本领域的技术人员将认识到,形成传感器电路的方法的实施例可以包括:
[0099]形成诸如电路45之类的传感器电路,以接收来自诸如传感器18之类的第一接收器传感器的诸如信号46之类的第一接收器信号,并形成诸如信号Dl之类的第一检测信号,其中所述第一检测信号具有响应于金属物从第一接收器传感器的远端移动至所述第一接收器传感器的诸如回路22或21之类的第一部分的近端而增大的幅度,其中,所述第一检测信号的幅度响应于金属物基本上朝向第一接收器传感器的诸如部分23之类的中心移动而减小;
[0100]配置所述传感器电路以响应于所述第一检测信号的诸如信号59的值之类的第一值而确立诸如信号61之类的转动检测信号;
[0101]形成所述传感器电路,以接收来自诸如传感器30之类的第二接收器传感器的诸如信号51之类的第二接收器信号,并形成诸如信号D2之类的第二检测信号,其中所述第二检测信号响应于金属物在基本上位于第二接收器传感器中心的位置中而具有最小值,并响应于金属物具有远离所述第二接收器传感器的中心的位置而具有较大的值;以及
[0102]配置所述传感器电路,以响应于诸如信号65的值之类的第二检测信号的第一值而确立诸如信号63之类的转动方向信号。
[0103]方法的实施例可以包括:配置诸如电路68之类的自适应基准电路,以形成诸如信号65之类的、具有作为第二检测信号的较大值与第二检测信号的最小值之间的差的百分比的值的自适应基准信号,其中,第二检测信号的第一值基本上等于自适应基准信号的值。
[0104]另一实施例可以包括:配置诸如电路68之类的自适应基准电路,以形成诸如信号65之类的、具有作为第二检测信号的最大值与最小值的平均值的值的自适应基准信号,其中,所述第二检测信号的第一值基本上等于所述自适应基准信号的值。
[0105]在另一实施例中,所述方法可以包括:配置所述传感器电路,以将第一检测信号形成为包括响应于金属物基本上在第一接收器传感器的中心的位置处、以及响应于金属物在所述第一接收器传感器的远端的最小值。
[0106]另一实施例可以包括:配置所述传感器电路,以将第一检测信号形成为与在第一接收器传感器与激励元件之间形成的互感相对应,并将第二检测信号形成为与在第二接收器传感器与激励元件之间的另一互感相对应。
[0107]本领域的技术人员将认识到,传感器电路可以包括:
[0108]第一接收器电路,被配置用于接收表示第一互感的第一信号并形成表示所述第一互感的第一检测信号,其中所述第一可变互感响应于金属物的位置而变化;
[0109]第二接收器电路,被配置用于接收表示第二互感的第二信号并形成表示所述第二互感的第二检测信号,其中所述第二互感响应于金属物的位置而变化;以及
[0110]诸如72之类的识别电路,被配置用于响应于诸如D2之类的第二检测信号的第一值而确立诸如61之类的移动检测信号。
[0111]实施例可以包括:第一检测信号具有在相位上分别相对于第二检测信号的最小值和最大值而偏移的最小值和最大值。
[0112]另一实施例可以包括:在具有包括至少一个电感器回路的第一导体的激励元件与具有包括第二回路的第二
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