位置传感器制造技术

本发明专利技术提供一种位置传感器。该位置传感器为旋转变压器，该旋转变压器包括用于接收通过高频信号（Ｐ２）的振幅调制形成的励磁信号（Ｐ３，Ｐ４）的励磁线圈（２２，２３）以及用于输出检测信号（Ｐ５）的检测线圈（２４）。该旋转变压器被设置为基于随着设置有励磁线圈（２２，２３）或检测线圈（２４）的转子的位置变化而改变的检测信号（Ｐ５）来检测该转子的位置变化。高频信号（Ｐ２）是从基准时钟（Ｐ１）生成的数字信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种位置传感器，其包括用于接收通过高频波 的振幅调制形成的励磁信号的励磁线圈以及用于输出检测信号 的检测线圈，该位置传感器用于基于随着设置有励磁线圈或检 测线圈的运动物体的位置变化而改变的检测信号，检测该运动 物体的位置的变化。
技术介绍
迄今为止，高功率无刷电动机已经应用于混合动力车或电 动车中。为了控制混合动力车中的无刷电动机，需要精确地检 测电动机的输出轴的转动位置。这是因为，为了控制对各线圈 的通电切换，必需检测出电动机的转动位置(转动角度)。尤其在车辆中，齿槽(cogging)易于使驾驶性能劣化，因此，存在减 少这种齿槽的需求。为此，要求精确的通电切换。由于旋转变压器(resolver)具有良好的耐高温性、耐噪声 性、耐振动性、耐高湿性等，因而使用旋转变压器来检测车辆 的电动机轴的位置。旋转变压器包括在电动机内部并直接安装 在转子轴上。例如，设置专利文献l中的旋转变压器，以利用正弦波和余 弦波对高频波进行振幅调制，然后将振幅调制后的高频波作为 励磁信号输入励磁线圈。这可以提供减少各励磁线圈的匝数的 效果。这里，正弦波、余弦波和高频波为模拟波。此外，专利文献2 4公开了将检测线圏检测到并输出的输 出信号转换成数字信号。引用列表3专利文献 专利文献l专利文献2:专利文献3专利文献4:日本专利3047231 曰本特开平10(1998)-111145 日本特开2007-57316A 曰本特开2008-89409A
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，传统的旋转变压器具有如下缺点。具体地，通常， 使作为模拟波的正弦波进行分支，并且在CR电i 各中对该正弦波 进行相位偏移以生成余弦波。因此，如果外部温度改变，则出 现由于电路温度特性而导致的余弦波相对于正弦波的相位偏移 的误差。这种余弦波中产生的误差将导致运动物体的位置检测 的错误结果。为解决上述问题做出了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种 即使在出现温度变化时也产生较小的检测误差的位置传感器。 '用于解决问题的方案为实现上述目的，提供了一种位置传感器，包括励磁线 圏，用于接收通过高频信号的振幅调制形成的励磁信号；以及 检测线圏，用于输出检测信号，所述励磁线圈和所述检测线圏 之一设置在运动物体上，并且所述位置传感器被设置为基于随 着所述运动物体的位置变化而改变的#r测信号来4企测所述运动 物体的位置变化，其中，所述励磁信号是基于基准时钟产生的 数字化信号。专利技术的有益效果以下说明具有上述结构的位置传感器的作用和效果。 本专利技术的位置传感器包括励磁线圈，用于接收通过高频信号的振幅调制形成的励磁信号；以及检测线圏，用于输出检 测信号，所述励磁线圏和所述检测线圏之一设置在运动物体上， 并且所述位置传感器被设置为基于随着所述运动物体的位置变 化而改变的检测信号来检测所述运动物体的位置变化。所述励 磁信号是基于基准时钟产生的数字化信号。因此，不使用模拟 用CR电路来进行相位偏移。因此不会由于温度改变而产生相位 偏移(偏差)误差。具体地，通过使用基准时钟来产生相互准确 地偏移或偏差90。的正弦波和余弦波，乂人而减少相位偏移误差。将用于使检测信号通过的门的开启时刻延迟与检测信号的 上升相对应的时间，以防止检测信号中所产生的噪声。因此， 可以进行精确检测，从而提高了位置传感器的检测位置精度。 因此，不太可能在位置传感器的检测位置中出现误差。此外，基于基准时钟产生励磁信号，作为在相位上相互偏 移90°的正弦波数字化信号和余弦波数字化信号。通过低通滤波 器将矩形波励磁信号转换为正弦波。因此，能够以更精确的波 形生成正弦波和余弦波，从而提高了位置传感器的检测位置精 度。在从属权利要求中给出了本专利技术的进 一 步改进。 附图说明图l是示出本专利技术第 一 实施例中的旋转变压器的结构的框图2是示出本专利技术第二实施例中的旋转变压器的结构的框图3是由第一D/A转换器生成的振幅调制的正弦波的说明图4是由第二D/A转换器生成的振幅调制的余弦波的说明图5是示出当将第二实施例中的正弦波输入到低通滤波器电路时低通滤波器电路的输出信号的波形的图；以及 图6A到6C是示出同步检波器的操作的说明图。具体实施例方式现在将参考附图给出实现本专利技术的位置传感器的第 一 实施 例的^细i兌明。包括第 一 实施例中的位置传感器的旋转变压器包括传感器 部、定子、转子和控制电路。图l是示出包括本实施例的位置传 感器的旋转变压器的控制结构的框图。旋转变压器主要包括传 感器部2和电路部1。在定子中，固定设置第一励磁线圈22和第二励磁线圈23。 在转子中，固定设置检测线圈24。转动变换器对25和26分别安 装到定子和转子，以将检测线圈24中作为感应电流生成的输出 信号发送至定子。第一励磁线圏22、第二励磁线圏23、检测线 圏24、转动变换器25和26构成传感器部2。另一方面，在电路部l中，用于生成高频基准时钟的基准时 钟发生器11连接至分频电路12。该分频电路12连接至计数器13。 该计数器13还分别连接至ROM 14、矩形波发生电^各17以及分频 电路18。 ROM 14连接至用于生成励磁用正弦波的第一D/A转换 器15以及用于生成励磁用余弦波的第二D/A转换器16。第一 D / A转换器15连接至传感器部2的第 一 励磁线圏2 2 ，第 二D/A转换器16连接至第二励磁线圏23。由第 一 和第二励磁线圈2 2和2 3生成的磁场在检测线圈2 4中 产生感应电流。检测线圈24连接至转动变换器对25和26。转动 变换器26连接至同步检波器19。该同步检波器19分别连接至矩形波发生电路20和分频电路18。矩形波发生电路20连接至计数 器21。该计数器21连接至矩形波发生电路17并且设置有要连接 至外部装置的输出端子29。以下对具有上述结构的旋转变压器的操作进行说明。说明 D/A转换器15和16的功能。如图3所示，首先说明通过脉冲信号 的振幅调制来产生正弦波的功能。当接收到来自基准时钟发生 器ll的高频信号时，分频电路12产生600kHz的脉沖信号Pl。计 数器13对600kHz的脉冲信号Pl的脉冲进4于计数，并通过ROM 14将脉冲信号P 2连同计数数据 一 起发送至第 一 和第二 D / A转换 器15和16。ROM 14已存储有用于产生振幅调制的正弦波和振幅 调制的余弦波的程序。ROM 14用于与D/A转换器15和16—同进 行如下操作。ROM 14和第一D/A转换器15根据脉冲信号P2的第 一 个基 准脉冲，生成图3所示的具有负振幅tl的脉冲，然后根据第二个 基准脉冲生成具有正振幅sl的脉冲。以这种方式，在图3的时间段T1期间，基于基准脉沖顺序生成振幅为t2、 s2、 t3、 s3.....s15、 U6和sl6的脉冲。此外，在图3的时间段T2期间，生成振 幅为tl7、 s17、 t18、…、t32和s32的脉沖。利用时间,殳Tl中具有正振幅sl、 s2..... sl6的脉冲和时间段T2中具有负振幅sl7、 s18..... s32的脉沖来生成0。 360。的一个正弦波周期。因此，第一D/A转换器15输出图3所示的振幅 调制的正弦波P3作为信号。正弦波P3的频率为 300kHz/32=9.375kHz。类似地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置传感器，包括：励磁线圈（２２，２３），用于接收通过高频信号（Ｐ２）的振幅调制形成的励磁信号（Ｐ３，Ｐ４）；以及检测线圈（２４），用于输出检测信号，所述励磁线圈（２２，２３）和所述检测线圈（２４）之一设置在运动物体上，并且所述位置传感器被设置为基于随着所述运动物体的位置变化而改变的检测信号（Ｐ５）来检测所述运动物体的位置变化，　其中，所述励磁信号（Ｐ３，Ｐ４）是基于基准时钟（Ｐ１）产生的数字化信号。

【技术特征摘要】
JP 2008-9-16 2008-2363551.一种位置传感器，包括励磁线圈(22，23)，用于接收通过高频信号(P2)的振幅调制形成的励磁信号(P3，P4)；以及检测线圈(24)，用于输出检测信号，所述励磁线圈(22，23)和所述检测线圈(24)之一设置在运动物体上，并且所述位置传感器被设置为基于随着所述运动物体的位置变化而改变的检测信号(P5)来检测所述运动物体的位置变化，其中，所述励磁信号(P3，P4)是基于基准时钟(P1)产生的数字化信号。2. 根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村健英，井上智昭，
申请(专利权)人：爱三工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]