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CN1657878A - 旋转传感器 - Google Patents

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CN1657878A
CN1657878A CN2005100084648A CN200510008464A CN1657878A CN 1657878 A CN1657878 A CN 1657878A CN 2005100084648 A CN2005100084648 A CN 2005100084648A CN 200510008464 A CN200510008464 A CN 200510008464A CN 1657878 A CN1657878 A CN 1657878A
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CN
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phase shift
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rotation sensor
iron core
rotor
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

一种旋转传感器,其具有:被安装在回转轴S上,具有沿着圆周方向随宽度变化的导电性传感部12的转子10;通交变励磁电流可在转子的传感部之间形成磁路的励磁线圈;以磁性材料成型并保持上述励磁线圈的铁心主体,并有被安装在固定件90上,对转子的传感部向回转轴的轴线方向有间隔地相对布置的固定铁心31、32、41、42。通过将固定铁心布置在与上述回转轴的轴所形成的中心角实际上是180°以外角度的两个部位,使它成为组装性高,可降低成本,而且可以广范围地进行高精度检测的旋转传感器。

Description

旋转传感器
技术领域
本发明涉及安装到回转体上,用来检测该回转体的旋转角的旋转传感器。
背景技术
例如,安装到汽车的转向轴等的回转轴上,来检测与该轴形成一体的方向盘的旋转角时,使用所谓旋转传感器。
作为该旋转传感器的1例如有:与转子有一定间隔相对地布置了固定铁心的装置。(例如:参见日本国特开2003-202240号公报)。
该旋转传感器,如上述公报的图1至图3所示,具有:安装到回转轴上的转子;有由绝缘磁性材料成型的铁心主体和铁心主体内收纳着至少1个励磁线圈的固定铁心,以及旋转角检测部。至于励磁线圈,例如由4个励磁线圈组成,向各转子的圆周方向等间隔地布置着。
固定铁心被安装到位于轴近处的固定件上,分别跟转子一起被收纳在由具有交变磁场的屏蔽性的金属或绝缘磁性材料制作的盒子里。
转子是由绝缘磁性材料的转子安装部以及通过该安装部和支撑件连接而且宽度向圆周方向连续地变化的传感部构成的。传感部由具有最窄的窄幅部和在该狭窄部的径向相反方的最宽的宽幅部的导电性金属构成,并让传感部的径向宽度对应于转子的旋转角变化,因有交变磁场,随着旋转将引起跟宽度相对应的大小的涡流。
然后使用这种结构的旋转传感器,利用随着该涡流的产生而变的励磁线圈的阻抗,可检测转子的0°~360°的旋转角。
下面根据附图就本发明的旋转传感器的1个例子进行说明。如图1所示,例如旋转角有90度,4个固定铁心841a、841b、841c、841d(831a、831b、831c、831d)布置在传感器内部。这样布置固定铁心841a、841b、841c、841d(831a、831b、831c、831d),收纳在旋转传感器801内部的电路板895可尽可能确保大的面积。
再详细说,固定铁心831a、841a、固定铁心831b、841b固定铁心831c、841c以及固定铁心831d、841d分别通过线圈铁心支架892a、892b、892c、892d被安装在位于轴近处的固定件890上,并与转子810一起被收纳在由具有交变磁界的屏蔽性的金属或绝缘磁性材料制作的盒子820里。
转子810是由绝缘磁性材料的转子安装部811以及通过该安装部和支撑件连接而且宽度向圆周方向连续地变化的传感部812构成的。传感部812由具有最窄的窄幅部和在该狭窄部的径向相反方的最宽的宽幅部的导电性金属构成,并让传感部812的径向宽度对应于转子810的旋转角变化,因有交变磁场,随着旋转将引起跟宽度相对应的大小的涡流。并使用这种结构的旋转传感器801,利用随着该涡流的产生而变的励磁线圈的阻抗,来检测转子810的0°~360°的旋转角。
该旋转传感器的电路方块图,如图2所示,具有由振荡电路901形成并输出特定频率的振荡信号的振荡部900;根据在传感部产生的涡流的大小,对由振荡部900输入的振荡信号进行移相的移相部910(911、912、913、914);检测移相量的移相量检测部920(921、922、923、924);将检测出的移相量变换为对应参数的移相量变换部930(931、932、933、934);将由移相量变换部930输出的移相量放大的放大部940(941、942、943、944);以及根据由放大部940的输出算出旋转角的旋转角检测部950,以检测输入于移相部910的旋转角。
此外,移相部910是由电子电路的电阻器、电容器和线圈构成的。因为转子的传感部是宽度向圆周方向连续地变化的形状,如上述,回转轴的转动带动转子的传感部旋转,使线圈的阻抗变化。
回转轴旋转时,对于输入角度的移相量检测部920的输出取决于传感部的形状,可如Sin波形那样变化,如图3所示。例如,对于转子回转轴的中心以90°的中心角布置两个固定铁心(线圈A、线圈B)时,对于输入角度,根据一方的固定铁心的线圈A的阻抗变化处理了信号的移相量和根据另一方的固定铁心的线圈B的阻抗变化处理了信号的移相量,将以90°的相位差变化,如图4所示。再者,图1示出的是4个固定铁心,而图4省略了有关其余两个固定铁心(线圈C、线圈D)的移相量的图示。
然后使用这种结构的旋转传感器,利用随着该涡流的产生而变的励磁线圈的阻抗,可检测转子的旋转角。
下面对于为了提高上述旋转传感器的组装性和检测精度的课题进行说明。
首先,说明为了提高上述旋转传感器的检测精度的第1个课题。将这种旋转传感器例如安装到汽车的转向轴上来检测该转向轴的旋转角时,车辆的振动会使转子的传感部和线圈铁心的间隙变动,造成检测输出的误差,有时不能正确地检测旋转角。
为了解决这个问题,如日本国特开2003-202240号专利公报的图13至图16所示,可考虑将成对的4组固定铁心夹着转子的传感部来安装到盒子上的结构。该成对的各固定铁心具有由绝缘磁性材料成型的铁心主体和收纳在铁心主体内的励磁线圈。而且分别将励磁线圈彼此串联,通过来自检测装置的交变励磁电流,在固定铁心周围形成磁气电路。
对1个旋转传感器,将夹着转子的传感部的上下两个为1组的4组固定铁心以90°的相位布置,这样做,可减轻因旋转部振荡产生的,与各固定铁心的转子径向的间隔变化导致输出的变动。
但是,上述旋转传感器,需要将转子传感部布置在各组固定铁心的上下固定铁心之间,有组装上的限制,因此,组装工序是按各组上下固定铁心分开进行的。
这里介绍一个具体的组装工序例子。如图5所示,将下固定铁心51~54组装到线圈铁心支架71上,将组装好的线圈铁心支架71组装到盒子22内,再将转子10和预先形成一体的传感部12组装到盒子22内。
另一方面,如图6所示,将上固定铁心61~64组装到线圈铁心支架72上,将该线圈铁心支架72和线圈铁心支架71合成一体,并将上盒子(无图示)安到下盒子22上,来完成可转连接器。
即该工序的可转连接器的组装,因有上述组装上的限制,将保持各固定铁心51~54(61~64)的线圈铁心支架71(72),分为安装有4个下固定铁心51~54的线圈铁心支架71和安装有4个上固定铁心61~64的线圈铁心支架72,由两个零件构成。
为此,上下固定铁心51~54、61~64的各组的同芯度依赖于上下线圈铁心支架71、72的位置精度,从零件的公差或组装公差看,以理想的尺寸关系安装旋转传感器有所困难,高精度的组装,需要有相应的设备,相当提高成本。
此外,将分别构成的线圈铁心支架71、72合成一体时,转子10的传感部12,应该能从侧面插入一体化的线圈铁心支架之间。也就是说,图5和图6所示的尺寸a和尺寸b之间应有a>b的关系,这样,旋转传感器本身就得大型化。
对于上述结构,也可考虑设置能分别保持上下固定铁心51~54和61~64的,一体化的4组线圈铁心支架81~84的结构,如图7和图8所示,但是,这样做,各组彼此的相对位置,即轴S的轴互相错开90°的布置,就较困难了。这是因为,固定铁心51~54、61~64的各组彼此的相对位置依赖于各线圈铁心支架81~84安装到下盒子22时的位置精度。
因此,正确地相对布置各组的固定铁心彼此,并让转子10的传感器12介于其间的适当部位的状态下,组装旋转传感器存在着一定的难度。
此外,该旋转传感器的组装,因为固定铁心的数量共需要8个,使成本上升。为了降低旋转传感器的成本,减少固定铁心的数量较有效,但就是减少该固定铁心的数量,也不应该影响旋转传感器的输出特性。
如上所述,采取在旋转传感器的4处相对地布置固定铁心51~54、61~64的结构,应在相对布置的固定铁心之间安装转子10的传感部12,因此不仅存在组装上或零件结构上的各种限制,1个旋转传感器还得使用多数固定铁心,成为提供又便宜又精度高的旋转传感器的障碍。
接着,说明为了提高上述旋转传感器的检测精度的第2个课题。
现有技术中的旋转传感器801具有图1所示的结构,通过传感器安装件300(见图11)被安装到车辆的转向轴S上。图9示出了现有技术中的旋转传感器801的俯视图,图10示出了现有技术中的旋转传感器801的侧视图。从图9和图10可知,盒子820由上盒子821和下盒子822构成,下盒子822的外围部可与后述的传感器安装件300的安装肋条303(见图11)嵌合。另外,下盒子822上有突出形成的接合凸部825。将旋转传感器801安装到传感器安装件300上的接合凸部825,如图9所示,位于旋转传感器801的圆周方向的规定位置,从纵向看在图中稍微向右偏移地突出形成。通过接合该接合凸部825和传感器安装件300的接合切口部305,可将旋转传感器801安装到传感器安装件300上。另外,下盒子822具有将旋转传感器801的检测电路和外部配线电气连接的连接器部826。
另一方面,传感器安装件300,如图11所示,中央部分具有穿通转向轴S的轴穿通孔301,其周围还有与旋转传感器801的盒子820吻合的吻合部302,吻合部302的外围由传感器保持用肋条303形成。此外,吻合部302和传感器保持用肋条303的一部分形成接合切口部305,可与旋转传感器801上的接合凸部825相接合。另外,传感器安装件300上还有未图示的,为固定到车辆上的托架。
而且,在旋转传感器801的中央部分穿通转向轴S的同时,一边将旋转传感器801的接合凸部825与传感器安装件300的接合切口部305相接合,一边将旋转传感器801的盒子外围嵌入传感器安装件300的保持用肋条303,如此将旋转传感器801安装到传感器安装件300上。
当将旋转传感器801安装到传感器安装件300时,为了提高旋转传感器801的检测特性,在安装了传感器的状态下,旋转传感器801的圆周方向不应有松动,而且为了能将旋转传感器801简单地安装到传感器安装件300,使旋转传感器801的接合凸部825和传感器安装件300的接合切口部305这样形成,即在安装了传感器的状态下,旋转传感器801的径向有一定程度的松动。
这样,旋转传感器801的转子810可固定成能跟转向轴S一起转动,将旋转传感器801的盒子820和图1所示的固定铁心831a、831b、841a、841b安装到传感器安装件300时,传感器的径向有一定程度的松动。
再者,旋转传感器801的接合凸部825如上所述形成在图9所示的位置上的,是形成在传感器安装件300上的接合切口部305的安装尺寸受限或有其他限制的场合。
此外,旋转传感器801上的固定铁心831a、831b、841a、841b,布置在图1所示的位置上,互相形成90度的旋转角,如上所述,使旋转传感器内的电路基片895的面积尽可能取大。
而且,当旋转传感器801的接合凸部825(见图9和图10)和固定铁心831a、841a(线圈A)、固定铁心831b、841b(线圈B)有这样的位置关系时,图1中右方的固定铁心831b、841b的位置是旋转传感器801的接合凸部825的近处。而图中左方的固定铁心831a、841a的位置离旋转传感器801的接合凸部825较远。
这里,将以转向轴S的中心轴线和接合凸部825的连接线(安装标准线)与转向轴S和固定铁心831a、831b、841a、841b的连接部所形成的角度为横轴,以接合凸部825的传感器的径向偏移给旋转传感器801的圆周方向的偏移带来的影响程度为纵轴时的特性,表示在图12。
从图12可知,图1中的左方的固定铁心831a、841a(相当于图12中的线圈A)与连接转向轴S的轴线和接合凸部825的连接线,向圆周方向存在着很大的偏移,由此可知,旋转传感器801的径向偏移给旋转传感器801的圆周方向的偏移的影响相当大。而且,只有一方的固定铁心受了较大的影响,就会给旋转传感器整体的检测特性不良影响。
接着,说明为了提高上述旋转传感器的检测精度的第3个课题。
现有技术中的旋转传感器,其转子的传感部被固定在回转轴上,励磁线圈通过固定铁心被固定在盒子里。即安装旋转传感器时,旋转传感器的转子方安装到回转轴上的同时,定子方用托架等安装到回转轴以外的部位。因此,要提高旋转传感器的组装性会在转子的传感部和励磁线圈之间出现一些偏移。该偏移若是容许范围内就没问题,但偏移若超出了容许范围,会因转子的传感部和励磁线圈的松动或线圈的温度特性等致使输入角度的移相量方面出现难以容许的程度的偏移,如图13。图13所示的是移相量出现偏移时(图表上有纵向偏移),但也可能出现输入角度的偏移(图表上有横向偏移),甚至有两种偏移。实际上,在转子的传感部和励磁线圈之间容易出现的是传感部的径向偏移。此时,旋转角检测部950(见图2)进行实际输入角度和有偏移的角度的检测,但仅靠现在的结构难以检测超出容许范围的偏移的发生。此外,要想把它检测出,就得添补零件,这样会提高成本。如上述,由于难以区别转子的传感部和励磁线圈之间的松动或温度导致的检测输出的变化和本来的检测角度的变化,出现出乎意外的偏移时不能做异常的诊断,结果对旋转角做出错误的检测。如果能辨别这种旋转传感器的传感部和励磁线圈之间的不能容许的偏移,还有采取适宜撤消传感器的输出信号等措施的可能性,但是,如果不能辨别这种偏移,难以采取适当的措施。
发明内容
为了解决上述的第1課题,本发明第1方面中的旋转传感器是一种检测回转轴的旋转角的旋转传感器,具有:被安装在回转轴上的转子,它具有沿着圆周方向随宽度变化的导电性传感部;以及固定铁心,它具有通交变励磁电流可在上述转子的传感部之间形成磁路的励磁线圈和以磁性材料成型并保持上述励磁线圈的铁心主体,并被安装在固定件上,与上述转子的传感部向上述回转轴的轴线方向有间隔地相对布置着;而且上述固定铁心布置在:与上述回转轴的轴所形成的中心角实际上是180°以外角度的两个部位。
由于固定铁心布置在与上述回转轴的轴所形成的中心角实际上是180°以外角度的两个部位。有两个固定铁心就能检测出安装在回转轴上的转子的旋转角,并能在保持旋转传感器的高检测精度的情况下,减少固定铁心的数量,这样,能降低旋转传感器本身的成本。
此外,本发明第2方面中的旋转传感器如第1方面所述,其特征在于上述固定铁心是作为挟着上述转子的传感部相对布置的固定铁心组,被安装的成组的固定铁心。
例如,将固定铁心如此布置在形成一体的保持件上,可准确保持相对的固定铁心彼此的同芯度,在维持旋转传感器的高检测精度的情况下,提高旋转传感器的组装性。
此外,让固定铁心构成挟着转子的传感部相对布置的固定铁心组,各固定铁心组可相抵振荡所致的输出特性的变动,检测出高耐振荡性的旋转角。
此外,与现有技术的具有耐振性的旋转传感器的结构相比,可以减少固定铁心的数量,这样,能降低成本。
本发明第3方面中的旋转传感器如第1或第2方面所述,其特征在于上述两个部位的固定铁心与上述回转轴的轴形成的中心角,实质上是90°。
将两个部位的固定铁心布置成互相对回转轴的轴实质上形成90°的中心角,可更加准确地保持相对的固定铁心彼此的同芯度,结果可在维持旋转传感器的高检测精度的情况下,提高旋转传感器的组装性。另外,与现有技术的具有耐振性的旋转传感器的结构相比,可以减少固定铁心的数量,这样,能降低成本。
此外,本发明第4方面所述的旋转传感器,如第1至3方面中的任何1项所述,其特征在于,上述各励磁线圈与振荡部、移相部和移相量检测部相连接;根据各励磁线圈的移相量检测部所得的移相量以及将该移相量分别反转的移相量,来检测出上述转子的旋转角。
由于除使用各励磁线圈的移相量检测部所得的移相量以外,还使用反转了该移相量的移相量,只具备少数的固定铁心的简易结构,也能广范围检测转子的旋转角。
此外,本发明第5方面所述的旋转传感器,如第4方面所述,其特征在于,当上述各移相量和反转的各移相量的差异在一定范围内时,判断检测上述转子的旋转角的复数移相量的输出区域是连接部或是其近处。
如此判断复数移相量是连接部或是近处区域,可除掉与转子的旋转角对应的複数移相量输出区域连接部的输出偏移,形成连续的移相量输出領域,这样,能广范围连续检测转子的旋转角。
此外,为了解决上述第2课题,本发明第6方面所述的旋转传感器,如第1至第5方面中的任何1项所述,其特征在于,上述旋转传感器具有上述转子、固定件以及收纳固定铁心并有安装到对方安装件上的安装接合部的盒子;连接回转的轴部的中心轴和上述盒子的安装接合部的连接线上,对称布置着上述固定铁心。
如此布置复数的固定铁心,可减少因安装旋转传感器出现的传感器的径向松动所致的旋转传感器的圆周方向的偏移。这样,可容许一定程度的旋转传感器及安装它的传感器安装件的径向松动,不仅容易将旋转传感器安装到传感器安装件上,并能最小限度地控制安装的松动对角度检测的影响。
此外,为了解决上述第3课题,本发明第7方面所述的旋转传感器,如第1方面所述,其特征在于,上述各固定铁心的励磁线圈形成移相部,该移相部与振荡部和移相量检测部连接;并且其中,根据连接到任意一个励磁线圈的移相量检测部所得的移相量值,和其他励磁线圈的移相量检测部所得的移相量值,来探测传感器异常。
这样做,当旋转传感器的传感部和励磁线圈之间因安装的偏移致使输出的移相量超出容许范围时,不必添补特殊的异常诊断电路,以简易的结构即可判断出旋转传感器异常。
此外,本发明第8方面所述的旋转传感器,如第7方面所述,其特征在于,对于连接到任意一个励磁线圈的移相量检测部所得的移相量的振幅给定判断标准界限值,并利用取决于该判断标准界限值和该任意一个励磁线圈的移相量检测部所得的移相量的振幅的关系,根据其他励磁线圈的移相量检测部所得的移相量值,来探测传感器异常,
复数励磁线圈中,对移相量已饱和的任意一方励磁线圈的移相量和任意另一方励磁线圈的移相量做比较的部分,是表示上述任意一方移相量的判断标准界限值的平坦部与通常变化部的界线。
这样进行比较,能准确地判断旋转传感器的检测值是否在正常范围。
此外,本发明第9方面所述的旋转传感器,如第7方面所述,其特征在于上述旋转传感器具有移相量变换部,检测上述传感器异常的处理信号是变换了移相量的电压。
使用该电压值,也能准确地判断传感器异常。
此外,本发明第10方面所述的旋转传感器,如第7方面所述,其特征在于上述旋转传感器具有移相量变换部,检测上述传感器异常的处理信号是变换了移相量的数字信号。
使用该数字信号,也能准确地判断传感器异常。
此外,本发明第11方面所述的旋转传感器,如第1方面所述,其特征在于,由上述各固定铁心的励磁线圈形成移相部,该移相部与振荡部和移相量检测部连接;对于在上述励磁线圈连接的移相量检测部所得的移相量的振幅给定上限或下限的至少一方,使该移相量在某一定值平坦化,通过对该平坦化的移相量的平坦区域的宽度和预先规定的阈值做比较,来探测传感器异常。
这样将该平坦化的移相量的平坦区域的宽度与预先规定的阈值做比较,就是传感部的圆周方向只有1处布置着励磁线圈,当旋转传感器的传感部和励磁线圈之间因安装的偏移致使输出的移相量超出容许范围时,不必添补特殊的异常诊断电路,以简易的结构即可判断出旋转传感器异常。
附图说明
图1是表示现有技术中的旋转传感器的内部结构俯视图;
图2是现有技术中的旋转传感器的电路方块图;
图3是现有技术中的旋转传感器的特定线圈铁心的移相量检测特性图;
图4是以90°为中心角布置线圈铁心时的移相量检测特性图;
图5是表示现有技术中的不同于图1的旋转传感器的内部结构俯视图;
图6是表示图5所示的旋转传感器的上固定铁心和上保持件的俯视图;
图7是现有技术中的不同于图6的旋转传感器的内部结构俯视图;
图8是图7所示的旋转传感器的VIII-VIII剖面图;
图9是图24所示的本发明的实施方案以及图1所示的现有技术中的旋转传感器的俯视图;
图10是图9所示的旋转传感器的侧视图;
图11是安装涉及本实施方案的旋转传感器以及现有技术中的旋转传感器的安装件俯视图;
图12是表示对旋转传感器的安装标准线向径向的偏差以及因此所致的旋转方向成分的比例的图;
图13是表示以90°为中心角布置线圈铁心时的一方励磁线圈的移相量的偏移状态检测特性图;
图14是表示涉及本发明第1实施方案的旋转传感器内部结构的俯视图;
图15是图14所示的将旋转传感器安装到转向轴上的XV-XV剖面图;
图16是表示图14所示的旋转传感器的转子传感部和线圈铁心的布置俯视图(图16A)以及有关该励磁线圈的电路图(图16B);
图17是说明图14所示的旋转传感器的信号处理电路的电路方块图;
图18是表示图17的电路方块图中一方放大部所得的每个转子旋转角的移相量的图;
图19是表示图14所示的旋转传感器的转子传感部和两个励磁线圈的布置关系的简略俯视图;
图20是表示与图14所示的两个励磁线圈的移相量相对应的输出特性的图;
图21是表示将在图17的电路方块图中的两个放大部所得的与移相量相对应的输出,使用信号处理部重叠起来的输出特性图;
图22是表示将与反转的移相量相对应的输出又与图21的输出特性图重叠起来的输出特性图;
图23是对图22的输出特性图进行连接处理的状态的输出特性图;
图24是表示涉及本发明第2实施方案的旋转传感器内部结构的俯视图;
图25是图24所示的旋转传感器中仅表示了线圈支架、固定铁心及电路板的俯视图;
图26是表示将图24所示的旋转传感器安装到轴上的XXVI-XXVI剖面图;
图27是表示涉及本发明第3实施方案的转数传感的内部结构的俯视图;
图28是有关本发明第3实施方案的旋转传感器的电路方块图;
图29是有关本发明第3实施方案及其变形例的表示旋转传感器异常判断原理的移相量检测特性图的部分放大图;
图30是涉及本发明第3实施方案的表示旋转传感器异常判断原理之类似例的检测特性图;
图31是表示图30所示的检测特性图中的异常判断的第1方法的部分放大图;
图32是表示图30所示的检测特性图中的异常判断的第2方法的部分放大图;
图33是涉及本发明的有关第3实施方案第1变形例的旋转传感器的电路方块图;
图34是涉及本发明的有关第3实施方案第2变形例的旋转传感器的表示异常判断原理的移相量检测特性图;
图35是涉及本发明的有关第3实施方案及其变形例的旋转传感器的表示异常判断原理的移相量检测特性图;以及
图36是表示涉及本发明各实施方案的旋转传感器的内部结构的变形例的剖面图。
具体实施方式
下面根据附图来说明本发明的各种实施方案。这是对于在汽车的转向装置的转向轴上安装该旋转传感器,来检测转向盘的旋转角的场合进行说明的。
首先对涉及本发明第1实施方案的旋转传感器1进行说明。
涉及本发明第1实施方案的旋转传感器1,如图14和图15所示,具有:安装到回转轴S上的转子10;由绝缘磁性材料成型的铁心主体以及有收纳在铁心主体内的至少1个励磁线圈的固定铁心31、32(41、42);保持固定铁心31、32(41、42)的保持件90;在保持件90的一部分上的电路基片95;收纳这些的盒子20。此外,保持件90还具有将固定铁心31、41相对布置的线圈铁心支架92,将固定铁心32、42相对布置的线圈铁心支架93。而且,将保持件90组装到旋转传感器1上时,是让线圈铁心支架92、93对回转轴S的轴中心角形成90度的。
下面详细说明保持件90和固定铁心31、32、41、42的结构。保持件90是例如由合成树脂(如:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)、尼龙、聚苯硫醚(PPS)、将ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂等玻璃纤维用环氧树脂浸渗的FRP(纤维增强塑料)等)所制的矩形的板件,由下盒子22下安装的基底部91和该基底部91的一方端部具有的线圈铁心支架92、93构成。
保持件90的一方的线圈铁心支架92,处于固定铁心31、41互相保持同芯度并相对布置的状态,保持件90的另一方的线圈铁心支架93是固定铁心32、42互相保持同芯度并相对布置着。此外,一方组的各固定铁心31、41对于其他组的固定铁心32、42的布置是与回转轴S的轴形成90°的中心角。这样,一方的固定铁心31(32)则挟着转子10与其他方的固定铁心41(42)之间保持一定的間隔G(见图15)相对布置。此外,线圈铁心支架92和线圈铁心支架93被安装在旋转传感器401上,此时,对回转轴S的轴所形成的中心角为90度,如图16A所示。即一方组的线圈A对其他组的线圈B的布置,是对回转轴S的轴形成90°的中心角的。此外,后述的振荡电路110如图16B所示,将特定频率的振荡信号传输给各励磁线圈(线圈A、线圈B)。各振荡信号就这样向图16所示的由电阻R1、R2、线圈B1、B2和电容器C1、C2构成的各移相部120(见图17)输出。
此外,保持件90的一部分具有电路基片95,该电路基片95上有旋转角检测电路100。旋转角检测电路100,通过从盒子20向外引出的复数的电线(未图示)与电源或传输信号的配线相连接,并跟置于盒子20外部的外围装置相连接。
如上所述,固定铁心31、32是与回转轴S的轴形成90°的中心角,被布置在保持件90的下盒子方的。另外,固定铁心41、42是与回转轴S的轴形成90°的中心角,被布置在保持件90的上盒子方的。
此外,固定铁心31和固定铁心41是挟着转子10的传感部12,保持着同芯度并相对布置的。固定铁心32和固定铁心42是挟着转子10的传感部12,保持着同芯度并相对布置的。
再者,一方固定铁心31、32,如图15所示,由绝缘磁性材料(如混合Ni-Zn系、Mn-Zn系、Mg-Zn系的铁素体和尼龙、聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、ABS树脂等具有电绝缘性的热塑性合成树脂而成的材料或陶瓷等)所制,形成圆柱形,具有上方有收纳励磁线圈的环状间隙部的铁心主体31a、32a和收纳在铁心主体31a、32a内的励磁线圈31b、32b。此外,另一方固定铁心41、42也同样具有由绝缘磁性材料所制的铁心主体41a、42a和收纳在铁心主体41a、42a内的励磁线圈41b、42b。而且,励磁线圈31b和励磁线圈41b、励磁线圈32b和励磁线圈42b分别地互相串联着,与保持件90的旋转角检测电路100电气连接,通过交变励磁电流在线圈周围形成交变磁场,在成组的固定铁心之间形成磁路。
此外,具有固定铁心31、32(41、42)的保持件90、具有旋转角检测电路100的电路基片95以及转子10,被收纳在由具有交变磁场的屏蔽性的金属或绝缘磁性材料而成的盒子20里。盒子20由上盒子21和下盒子22构成,通过未图示的托架等安装在回转轴S近处的固定件(未图示)。
转子10如图14所示,由绝缘磁性材的转子安装部11以及通过该转子安装部11和支撑件12a、12b连接而且宽度向圆周方向连续地变化的传感部12构成。传感部12由铝、铜、银、黄铜等有导电性金属制造的。另外,传感部12如同图所示,具有最窄的窄幅部和在该狭窄部的径向相反方的最宽的宽幅部。而且让传感部的径向宽度对应于转子10的旋转角变化,因有后述的交变磁场,随着转子的旋转,将引起跟宽度相对应的大小的涡流。
也就是,当各励磁线圈31b、32b、41b、42b通了交变励磁电流,各励磁线圈31b、32b、41b、42b将在周围形成交变磁场,相对的铁心主体31a和铁心主体41a共同作用形成磁路,同样地,相对的铁心主体32a和铁心主体42a也共同作用形成磁路。此时,磁通一横过传感部12,就在传感部12表面引起涡流,促使各励磁线圈31b、32b、41b、42b的阻抗变动。此阻抗的变动量与传感部12表面引起的涡流量的变动是相对应的。传感部12表面引起的涡流量,随着与固定铁心对应的传感部12的面积(从与传感部12的传感面正交方向看的传感部对固定铁心的投影面积,即“传感部对固定铁心的投影面积”)变动。因此,转子10一转动,与各固定铁心31、32、41、42对应的传感部12的宽度将与转子10的旋转角正比例地变动,各励磁线圈31b、32b、41b、42b的阻抗也随之变动。此时,用后述的旋转角检测电路100检测来自各励磁线圈31b、32b、41b、42b的输出信号,并变换成转子10的角度信号,可检测转子10的旋转角。
旋转传感器1的旋转角检测电路100,如图17的电路方块图所示,具有由振荡电路111形成并输出特定频率的振荡信号的振荡部110;根据在传感部12产生的涡流的大小,对由振荡部110输入的振荡信号进行移相的移相部120(121、122);检测移相量的移相量检测部130(131、132);将检测出的移相量变换为对应参数的移相量变换部140(141、142);将由移相量变换部140输出的移相量放大的放大部150(151、152);以及根据与移相量对应的参数算出旋转角的信号处理部160,可检测出输入于移相部120的各旋转角。再者,虽然本实施方案中未及,也可根据需要在振荡电路111和移相部120之间可设置分频电路或缓冲放大器。
具有以上结构的旋转传感器1,利用回转轴S的回转所致的励磁线圈31b、32b、41b、42b的阻抗变动,以旋转角检测电路100对输出进行信号处理,来检测后述转子的0°~360°的全部旋转角。
接着,说明该旋转传感器的组装方法。首先在保持件90的线圈铁心支架92上组装固定铁心31、41,同时在保持件90的线圈铁心支架93上组装固定铁心32,42。然后在相对布置于保持件90上的固定铁心之间插入转子10的传感部12。这样,在一方组的固定铁心31、41保持同芯度的同时,另一方组的固定铁心32、42也保持同芯度的状态下,使转子10的传感部12被布置在各组的固定铁心彼此。然后将这样暂时组装的保持件90和转子10安装到下盒子22内。接着,下盒子22上安装上盒子21,结束旋转传感器1的组装。
如上所述,涉及本发明第1实施方案的旋转传感器1的结构,不是将由两个以上的零件构成的保持件安装上去的,因此可在保持各固定铁心间的同芯度的同时,保持各固定铁心31、41(32、42)和转子10的传感部12的一定间隔下,简单地进行组装。
也就是,上述涉及本发明的旋转传感器,是将挟着转子的传感部的上下两个为1组的固定铁心,分别以90°的相位布置4组的,而涉及本发明第1实施方案的旋转传感器,是将挟着转子的传感部的上下为1组的固定铁心,对回转轴的轴形成90°的中心角,在保持件90上布置两组的。另外,保持各固定铁心32、42的保持件90,是具有线圈铁心支架92、93,形成一体化状态的构成。此外,由于保持件90通过电路基片95持有着旋转角检测电路100,固定铁心31、32、41、42被布置在旋转角检测电路100的近处。
由于涉及该第1实施方案的旋转传感器1,具有上述构成,转子10的传感部12可向保持件90从侧面插入,就不必为上下固定铁心分割保持件90了。另外,不必为由4组构成的固定铁心的各组分割保持件90。结果,能减少构成零件的数量。
加之,涉及该第1实施方案的旋转传感器1,由于保持各固定铁心的保持件90是一个零件,互相相对布置的各组固定铁心31、41(32、42)的同芯度或间隔90°布置的各组固定铁心31、42(32、42)的相对位置,不再受零件彼此的组装误差的影响,在旋转传感器1的组装工序中,能够更加提高转子10的传感部12和固定铁心31、32、41、42或固定铁心彼此的定位精度。
此外,涉及该第1实施方案的旋转传感器1,由于两组固定铁心31、32、41、42均布置在保持件90上的旋转角检测电路100的近处,可缩短连接旋转角检测电路100和固定铁心31、32、41、42的线圈线的长度,以免受电气干扰的影响。
接着,对于使用如上组装的旋转传感器1检测旋转角时的信号处理的具体方法进行说明。首先,振荡电路111将特定频率的振荡信号传达给各励磁线圈31b和励磁线圈41b(线圈B1)、励磁线圈32b和励磁线圈42b(线圈B2)。这样,各振荡信号被输出到由电阻R1、R2、励磁线圈B1、B2以及电容器C1、C2构成的各移相部120。此时,电容器C1、C2两端的电压信号的相位,随着励磁线圈B1、B2的阻抗变动而变。电容器C1、C2两端的电压信号,被输出到各移相量检测部130。各移相量检测部130分别检测电容器C1、C2两端的电压信号的移相量。各移相量变换部140将检测出的各移相量变换成相对应的电压。
然后,将该电压值传送给连接在移相量变换部140后面的放大部150(151、152)。放大器150是由运算放大器等构成的电子电路。
信号处理部160作为运算处理装置,采用触摸式微处理机等,根据由各放大部150输入的电压值,信号处理部160进行转子10的旋转角的测定。
如此获得一方励磁线圈(线圈B1)的输出电压(V),如图18所示。从该图的有关励磁线圈的转子旋转角和输出电压的关系可知,在离开180°的位置出现与传感部12的2处支撑件12a、12b的峰状突出部。而且,除此部分以外,还出现与现有技术的旋转传感器相比,可获得特性上有所提高的输出电压,即与旋转角对应地正比例地直线变化的输出电压的检测频带Q。
再者,由于励磁线圈31b、41b和励磁线圈32b、42b,如图19所示,是以90°的中心角布置的,因此可如图20所示,在转子旋转角的0°~360°之间互相保持180°的相位偏移的情况下,根据这种转子旋转角,连续产生线性极好的检测频带Q。图20中省略了峰状突出部。
从图20可知,根据转子旋转角的变化,可产生与移相量对应的输出信号的线性极好的区域和线性不大好的区域。图21为了有助于对图20的理解,在与移相量对应的特性图中,用粗线表现了线性极好的区域,用细线表现了其他区域。线性极好的区域较90°稍微大一些。而且,要连接好两个线圈输出信号的线性部分,应如涉及本实施方案的旋转传感器,各励磁线圈的布置部位应在中心角偏移90°。从判断转子的角度位置来说,这样以90°的中心角布置线圈,是最适当的。
接着,详细说明辨别转子10的旋转角位置的方法。信号处理算法中,为了从两个线圈检测信号变换成360°的旋转角,当检测出信号处理电路检测的两种信号时需要进行适当的选择(辨别)。
也就是,转子10须在任意的位置,从信号S1和S2中选择线性好的线圈信号(图21中的粗线部分),这里,检测出的中心角与互相偏移90°布置的两个励磁线圈的移相量相对应的信号各作为S1、S2。
此时,首先需要辨别角度范围。如图20和图21所示,1个线圈信号具有180°的周期,360°范围内有双值性。即由于两个线圈是以90°的旋转角布置的,因此角度θ的输出信号电平=角度(θ+180°)的输出信号电平,需要辨别同一信号电平是角度θ还是角度(θ+180°)。具体的辨别方法如下。
首先,给定线性信号电平的范围。即如图21所示,用线性区域范围内的角度位置算出。具体如下:
转子回转位置区域X1(0°≤α<45°、315°≤α<360°)的场合:条件成为S1>S2,S1的信号的线性好。因此,用S1信号来算出0°≤α<45°、315°≤α<360°的角度位置。
转子回转位置区域X2(45°≤α<135°)的场合:条件成为S2>S1,S2的信号的线性好。因此,用S2信号来算出45°≤α<135°的角度位置。
转子回转位置区域X3(135°≤α<225°)的场合:条件成为S2>S1,S1的信号的线性好。因此,用S1信号来算出135°≤α<225°的角度位置。
转子回转位置区域X4(225°≤α<315°)的场合:条件成为S1>S2,S2的信号的线性好。因此,用S2信号算出225°≤α<315°的角度位置。
以上辨别处理均由图17所示的信号处理部160执行。具体情况如图22所示,除与各励磁线圈的移相量检测部130所得的移相量相对应的信号S1、S2以外,求出与将该移相量分别反转的移相量相对应的反转信号S1R、S2R,根据这些信号和反转信号选择线性最好的输出信号。图22示出了对于互相偏移180°相位的信号S1、信号S2,求出反转了输出的信号S1R、信号S2R,并将这些重叠的情况。
其次,根据与转子10的旋转角对应的信号S1、信号S2、信号S1R、信号S2R的大小关系,由信号处理部160判断转子10目前的回转区域。具体说,移相量的输出是S2R<S1<S1R<S2时,以0°<转子旋转角<45°来判断转子回转位置区域X1b;移相量的输出是S1<S2R<S2<S1R时,以45°<转子旋转角<90°来判断转子回转位置区域X2a;移相量的输出是S1<S2<S2R<S1R时,以90°<转子旋转角<135°来判断转子回转位置区域X2b;移相量的输出是S2<S1<S1R<S2R时,以135°<转子旋转角<180°来判断转子回转位置区域X3a;移相量的输出是S2<S1R<S1<S2R时,以180°<转子旋转角<225°来判断转子回转位置区域X3b;移相量的输出是S1R<S2<S2R<S1时,以225°<转子旋转角<270°来判断转子回转位置区域X4a;移相量的输出是S1R<S2R<S2<S1时,以270°<转子旋转角<315°来判断转子回转位置区域X4b;移相量的输出是S2R<S1R<S1<S2时,以315°<转子旋转角<360°来判断转子回转位置区域X1a。
再者,检测转子10的旋转角时,需要连接上述4个信号区域处理成为一个连续的信号。具体说,如图22所示,需要将各粗线交叉的端部互相连接,让用于检测旋转角的信号由如图23连接的粗线构成。为了尽可能减少该连接处理的误差,须将以两个线圈算出的角度的偏移分散在一定角度范围内。这是所谓平滑处理。另外,为了使角度偏移值尽可能细小分散,应将连接处理的角度范围较宽一些。为此,涉及本实施方案的旋转传感器,在信号处理部160另进行一个别的信号辨别处理。即除仅以信号S1或信号S2来检测转子旋转角的信号处理以外,还进行辨别是通常的信号算出区域还是连接处理区域的信号辨别处理。为了易于进行该处理,如图22所示,将信号处理部160的微机所作出的信号S1和信号S2的反转信号S1R和S2R,也利用到该信号辨别处理上。
例如,辨别转子旋转角45°近处的连接区域J1时,信号S1和信号S2R的差值若在某一范围内,即可辨别转子旋转角进入了连接处理区域J1内。辨别转子旋转角135°近处的连接区域J2时,信号S1R和信号S2R的差值若在某一范围内,即可辨别转子旋转角进入了连接处理区域J2。辨别转子旋转角225°近处的连接区域J3时,信号S1R和信号S2的差值若在某一范围内,即可辨别转子旋转角进入了连接处理区域J3。辨别转子旋转角315°近处的连接区域J4时,信号S2和信号S1的差值若在某一范围内,即可辨别转子旋转角进入了连接处理区域J4。如此进行平滑处理,尽可能缩小连接区域J1、J2、J3、J4的信号間的误差的同时,将以两个线圈算出的角度的偏移分散在某一角度范围内。如此进行连接处理,如图23所示,连接上述4个信号区域,连接成由S1、S2R、S1R、S2构成的一个连续信号。
如此辨别转子旋转角在哪个区域后,由于转子旋转角在上述转子回转位置区域X1时信号S1的线性好,则以信号S1检测转子10的旋转角。转子10的旋转角在上述转子回转位置区域X2时,则以线性好的信号S2的反转信号S2R来检测转子10的旋转角。转子10的旋转角在上述转子回转位置区域X3时,则以线性好的信号S1的反转信号S1R来检测转子的旋转角。转子的旋转角在上述转子回转位置区域X4时,由于信号S2的线性好,则以信号S2来检测转子的旋转角。
这样检测转子的旋转角,就是中心角为90°的2组固定铁心是只有励磁线圈的简易结构,也能广范围地准确检测转子的旋转角。
再者,上述第1实施方案,是对0°≤转子旋转角<360°时的转子旋转角的检测方法做的说明。当然检测-360°≤转子旋转角<0°时的转子旋转角也可按同样的原理进行。
再者,涉及上述第1实施方案的旋转传感器的两个固定铁心与回转轴的轴所形成的中心角,实际上未必一定得是90°,对于回转轴的轴的中心角只要是布置在实际上180°以外的角度的两处,即可发挥本发明的效果。但是,由于两个固定铁心对回转轴的轴的中心角实际上是90°时能获得图21至图23所示的输出特性,因此用少数的固定铁心进行高精度的旋转角检测,可以说最好这样布置固定铁心。
此外,固定铁心彼此也未必一定要象上述实施方案的旋转传感器那样,以挟着转子的传感部相对布置的固定铁心组布置着。但是,各固定铁心彼此夹着转子的传感部相对布置着,各固定铁心组可相抵振荡所致的输出特性的变动,检测出高耐振荡性的旋转角。因此,可以说这样各固定铁心彼此挟着转子的传感部相对布置的布置形态最好。
也就是,根据第1实施方案,能提供组装性高,可降低成本,而且对广范围的旋转角进行高精度检测的旋转传感器。
接着,对涉及本发明第2实施方案的旋转传感器201进行说明。
涉及本发明第2实施方案的旋转传感器201,如图24和图26所示,具有:安装到回转轴S上的转子210;由绝缘磁性材料成型的铁心主体以及有收纳在铁心主体内的至少1个励磁线圈的固定铁心231、232(241、242);保持固定铁心231、232(241、242)的保持件(定子)290;在保持件290的一部分上的电路基片295;收纳这些的盒子220。而且,旋转传感器201将转子210嵌入轴S的同时,如图11所示,安装到车辆上时,将盒子220组装到传感器安装件300上的。
此外,具有固定铁心231、232(241、242)的保持件290、具有旋转角检测部295a的电路基片295以及转子210,被收纳在由具有交变磁场的屏蔽性的金属或绝缘磁性材料而成的盒子220里。盒子220如图26所示,由上盒子221和下盒子222构成,通过位于回转轴S近处的旋转传感器安装件300和未图示的托架等安装在车辆上。此外,下盒子222的外围部可与后述的传感器安装件300的安装肋条303嵌合。而且,如图9和图10所示,通过接合在下盒子222上形成的接合凸部225和传感器安装件300的接合切口部305,可将旋转传感器201安装到传感器安装件300上。再者,将旋转传感器201安装到传感器安装件300上的接合凸部225,如图9所示,位于下盒子222的传感器的圆周方向的规定位置,如图9所示,从纵向看在图中稍微向右偏移地突出形成。
另外,下盒子222具有将旋转传感器201的回转角检测部295a和外部配线电气连接的,突出形成的连接器部226(见图9和图10)。
此外,保持件290如图25所示,是例如由合成树脂(如:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)、尼龙、聚苯硫醚(PPS)、将ABS树脂等玻璃纤维用环氧树脂浸渗的FRP(纤维增强塑料)等)所制,仅一个端部弯曲的异型矩形的板件,由下盒子222下安装的基底部291和该基底部291具有的线圈铁心支架292、293构成。
而且,线圈铁心支架292与固定铁心231、241相对布置的同时,线圈铁心支架293与固定铁心232、242相对布置。也就是,保持件290的一方线圈铁心支架292,如图26所示,处于固定铁心231、241互相保持同芯度并相对布置的状态,保持件290的另一方的线圈铁心支架293是固定铁心232、242互相保持同芯度并相对布置着。这样,一方的固定铁心231(232)则挟着传感器212与其他方的固定铁心241(242)之间保持一定的間隔G(见图26)相对布置。也就是,固定铁心231和固定铁心241是挟着转子210的传感部212,保持着同芯度并相对布置的,固定铁心232和固定铁心242也挟着转子210的传感部212,保持着同芯度并相对布置的。
而且,保持件290如图24和图25所示,线圈铁心支架292、293是与回转轴S的轴形成90°的中心角,被布置在:对于连接轴S(轴部)的中心轴和盒子的接合凸部225的连接线(安装标准线),一方固定铁心231(241)与另一方固定铁心232(242)对称的位置。
此外,保持件290的一部分具有电路基片295,该电路基片295上有组装着旋转角检测部295a。旋转角检测部295a,通过从盒子220向外引出的复数的电线(未图示)与电源或传输信号的配线相连接,并跟置于盒子220外部的外围装置相连接。
再者,一方固定铁心231、232,如图26所示,由绝缘磁性材料(如混合Ni-Zn系、Mn-Zn系、Mg-Zn系的铁素体和尼龙、聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、ABS树脂等具有电绝缘性的热塑性合成树脂而成的材料或陶瓷等)所制,形成圆柱形,具有上方有收纳励磁线圈的环状间隙部的铁心主体231a、232a和收纳在铁心主体231a、232a内的励磁线圈231b、232b。此外,另一方固定铁心241、242也同样具有由绝缘磁性材料所制的铁心主体241a、242a和收纳在铁心主体241a、242a内的励磁线圈241b、242b。而且,励磁线圈231b和励磁线圈241b、励磁线圈232b和励磁线圈242b分别地互相串联着,与保持件290的旋转角检测部295a电气连接,通过交变励磁电流在线圈周围形成交变磁场,在成组的固定铁心之间形成磁路。
转子210如图24所示,由绝缘磁性材的转子安装部211以及通过该转子安装部211和支撑件212a、212b连接而且宽度向圆周方向连续地变化的传感部212构成。传感部212由铝、铜、银、黄铜等有导电性金属制造的。另外,传感部212如同图所示,具有最窄的窄幅部和在该狭窄部的径向相反方的最宽的宽幅部。而且让传感部的径向宽度对应于转子210的旋转角变化,因有后述的交变磁场,随着转子的旋转,将引起跟宽度相对应的大小的涡流。
也就是,当各励磁线圈231b、232b、241b、242b通了交变励磁电流,各励磁线圈231b、232b、241b、242b将在周围形成交变磁场,相对的铁心主体231a和铁心主体241a共同作用形成磁路,同样地,相对的铁心主体232a和铁心主体242a也共同作用形成磁路。此时,磁通一横过传感部212,就在传感部212表面引起涡流,促使各励磁线圈231b、232b、241b、242b的阻抗变动。此阻抗的变动量与传感部212表面引起的涡流量的变动是相对应的。传感部212表面引起的涡流量,随着与固定铁心231、232、241、242对应的传感部212的面积(从与传感部212的传感面正交方向看的传感部对固定铁心的投影面积,即“传感部对固定铁心的投影面积”)变动。因此,转子210一转动,与各固定铁心231、232、241、242对应的传感部212的宽度将与转子210的旋转角正比例地变动,各励磁线圈231b、232b、241b、242b的阻抗也随之变动。此时,用后述的旋转角检测部295a检测来自各励磁线圈231b、232b、241b、242b的输出信号,并变换成转子210的角度信号,可检测转子210的旋转角。
旋转角检测部295a,在分频电路和测定部之间(未图示),连接着移相部、移相量检测部、变换器。
此外,变换器通过差动放大器与A/D变换器连接,并与移相电平调整部连接。具体说,线圈阻抗的变化,经由输出特定频率的振荡信号的分频电路;根据在传感部产生的涡流的大小,对由分频电路输入的振荡信号进行移相的移相部:检测移相量的移相量检测部;将检测出的上述移相量变换成相对应的电压值的变换器;将由变换器输出的与移相量相对应的电压放大的放大电路;以及由放大的电压测定旋转角的测定部,被换算成角度后检测出。
具有以上结构的旋转传感器201,利用回转轴S的回转所致的励磁线圈231b、232b(241b、242b)的阻抗变动,以旋转角检测部295a对输出进行信号处理,来检测转子的0°~360°的全部旋转角。
此外,安装旋转传感器201的传感器安装件300,与本发明的有关技术的说明中所述的传感器安装件300的结构相同。即传感器安装件300如图11所示,中央部分具有穿通转向轴S的轴穿通孔301,其周围还有与旋转传感器201的下盒子222吻合的吻合部302,吻合部302的外围由传感器保持用肋条303形成。此外,吻合部302和传感器保持用肋条303的一部分形成接合切口部(接合凹部)305,可与旋转传感器201上的接合凸部225相接合。(见图9和图10)另外,传感器安装件300上还有将此固定到车辆上的未图示的托架,可将传感器安装件300事先固定到车辆上。
而且,在旋转传感器201的中央部分穿通转向轴S的同时,一边将旋转传感器201的接合凸部225与传感器安装件300的接合切口部305相接合,一边将旋转传感器201的盒子外围嵌入传感器安装件300的保持用肋条303,如此将旋转传感器201安装到传感器安装件300上。
当将旋转传感器201安装到传感器安装件300时,为了提高旋转传感器201的检测特性,在安装了两者的状态下,旋转传感器201的圆周方向不应有松动,而且为了能将旋转传感器201简单地安装到传感器安装件300,使旋转传感器201的接合凸部225和传感器安装件300的接合切口部305这样形成,即在安装了两者状态下,旋转传感器201的径向有一定程度的松动。
这样,旋转传感器201的转子侧即传感部212,可固定成能跟转向轴S一起转动,将旋转传感器201的定子侧即固定铁心221、231、241、241安装到传感器安装件300时,传感器的圆周方向有所约束,传感器的径向有一定程度的松动。
如上所述,固定铁心231、232是与回转轴S的轴形成90°的中心角,并与连接轴S的中心轴线和盒子220的接合凸部225的连接线对称地布置在保持件290的下盒子方。另外,固定铁心241、242也与轴S的轴形成90°的中心角,并与连接轴S的中心轴线和盒子220的接合凸部225的连接线对称地布置在保持件290的上盒子方。
接着,对于具有上述结构的涉及本发明第2实施方案的旋转传感器的作用加以说明。如以上的说明,盒子220的接合凸部225和传感器安装件300的接合切口部305的尺寸是尽可能使传感器回转方向(θ方向)的松动极小的,但传感器回转方向和垂直方向(r方向),为了易于安装旋转传感器201,留着一定的间隙。而且,由于旋转传感器201的接合凸部225与安装侧的接合切口部305相接合,使它固定得不向传感器圆周方向转动。由于旋转传感器201的转子210这样安装到轴S上,旋转传感器201的传感部212被轴S向传感器径向约束。
另外,线圈铁心支架292、293和其具有的固定铁心231、232、241、242不固定在轴S上,是在旋转传感器201的接合凸部225和传感器安装件300的接合切口部305之间预先规定的松动范围内,向传感器的径向移动。
但是,固定铁心231、232、241、242是与上述连接线(安装标准线)相对称地,各固定铁心是与连接线(安装标准线)以45度的旋转角,被固定在旋转传感器201的盒子220内。由于这样布置,丛图12所示的特性图可知,各固定铁心均因有旋转传感器径向的松动,向旋转传感器圆周方向的成分比例有约71%,下降不大。
也就是,旋转传感器径向的松动,如现有技术的旋转传感器,对一方固定铁心的圆周方向的影响不会太突出。因此,将旋转传感器201安装到传感器安装件300上,同时使旋转传感器201对传感器安装件300向径向偏移,这样,固定铁心231、232、241、242对转子210的传感部212向旋转传感器201的径向偏移,也不会使旋转角的检测精度太下降。这样,可确保一些安装时所需要的旋转传感器201的径向松动,可提高旋转传感器安装作业性,并维持高检测精度。
再者,上述第2实施方案,固定铁心231(241)和固定铁心232(242)互相以90度的旋转角仅布置在传感器圆周方向的两处。只将旋转传感器201的固定铁心231(241)、232(242)这样布置在传感器圆周方向的两处,即可降低旋转传感器201的成本。
此外,由于固定铁心231、241(232、242)由分别挟着传感部相对布置的两组固定铁心构成,就是安装旋转传感器201的轴(轴部)S振荡,相对布置的各组的固定铁心彼此的阻抗将被相抵,可降低振荡的不良影响。
再者,如果固定铁心的数量是单数,只要将布置在轴线上的固定铁心以外的固定铁心,对该轴线对称布置即可。
此外,上述第2实施方案,虽然旋转传感器201的盒子方有接合凸部225,传感器安装件300有接合切口部(凹部)305,但未必非得这样,旋转传感器201的盒子有接合切口部(凹部),传感器安装件有接合凸部也可以。
也就是,根据第2实施方案,能提供对安装对方容易安装,检测精度高的旋转传感器。
接着,对涉及本发明第3实施方案的旋转传感器进行说明。
涉及本发明第3实施方案的旋转传感器,除信号处理的方法以外,具有与图14所示同样的构成。
具体说,涉及本发明第3实施方案的旋转传感器401,如图27所示,具有:安装到回转轴S上的转子410;由绝缘磁性材料成型的铁心主体以及有收纳在铁心主体内的至少1个励磁线圈的固定铁心431、432(441、442);保持固定铁心431、432(441、442)的保持件490;在保持件490的一部分上的电路基片495;收纳这些的盒子420。此外,保持件490还具有将固定铁心431、441相对布置的线圈铁心支架492,将固定铁心432、442以一定间隔相对布置的线圈铁心支架493。而且,保持件490如图27所示,组装到旋转传感器401上时,是让线圈铁心支架492、493对回转轴S的轴中心角形成90度的。这样,一方组的各固定铁心431、441对于其他组的固定铁心432、442的布置是与回转轴S的轴形成90°的中心角。然后,固定铁心431、432,如上所述,与回转轴S的轴形成90°的中心角,被布置在保持件490的下盒子方。另外,固定铁心441、442与回转轴S的轴形成90°的中心角,被布置在保持件490的上盒子421方。
再者,一方固定铁心431、432,由绝缘磁性材料(如混合Ni-Zn系、Mn-Zn系、Mg-Zn系的铁素体和尼龙、聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、ABS树脂等具有电绝缘性的热塑性合成树脂而成的材料或陶瓷等)所制,形成圆柱形。再者,本实施方案,对于成组的固定铁心的励磁线圈,在说明该信号处理电路时,以线圈A、线圈B加以说明。
保持件490是例如由合成树脂(如:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)、尼龙、聚苯硫醚(PPS)、将ABS树脂等玻璃纤维用环氧树脂浸渗的FRP(纤维增强塑料)等)所制的矩形的板件,由下盒子422下安装的基底部构成,该基底部的一方端部具有的线圈铁心支架492、493。
此外,具有固定铁心431、432(441、442)的保持件490、具有信号处理电路400的电路基片495以及转子410,被收纳在由具有交变磁场的屏蔽性的金属或绝缘磁性材料而成的盒子420里。盒子420通过未图示的托架等安装在回转轴S近处的固定件(未图示)。
此外,保持件490的一部分具有的电路基片495,如图28所示,组装着信号处理电路。信号处理电路通过从盒子420向外引出的复数的电线(未图示)与电源或传输信号的配线相连接,并跟置于盒子420外部的外围装置相连接。
转子410如图27所示,由绝缘磁性材的转子安装部以及通过该转子安装部和支撑件连接而且宽度向圆周方向连续地变化的传感部412构成。传感部412由铝、铜、银、黄铜等有导电性金属制造的。另外,传感部412如图27所示,具有最窄的窄幅部和在该狭窄部的径向相反方的最宽的宽幅部。而且径向宽度对应于转子410的旋转角变化,因有后述的交变磁场,随着转子的旋转,将引起与传感宽度的各线圈相对应的区域面积的大小的涡流。
也就是,当各励磁线圈431b、432b、441b、442b通了交变励磁电流,各励磁线圈431b、432b、441b、442b将在周围形成交变磁场,相对的铁心主体431a和铁心主体441a共同作用形成磁路,同样地,相对的铁心主体432a和铁心主体442a也共同作用形成磁路。此时,磁通一横过传感部412,就在传感部412表面引起涡流,促使各励磁线圈431b、432b、441b、442b的阻抗变动。此阻抗的变动量与传感部412表面引起的涡流量的变动是相对应的。传感部412表面引起的涡流量,随着与固定铁心对应的传感部412的面积(从与传感部412的传感面正交方向看的传感部对固定铁心的投影面积,即“传感部对固定铁心的投影面积”)变动。因此,转子410一转动,与各固定铁心431、432、441、442对应的传感部412的宽度将与转子410的旋转角正比例地变动,各励磁线圈431b、432b、441b、442b的阻抗也随之变动。此时,用后述的信号处理电路(见如28)检测来自各励磁线圈431b、2b、441b、442b的输出信号,并变换成转子410的角度信号,可检测转子410的旋转角。
涉及本发明第3实施方案的旋转传感器,具有主要由信号处理电路構成的特征。旋转传感器的信号处理电路,如图28的电路方块图所示,具有由振荡电路501形成并输出特定频率的振荡信号的振荡部500;根据在传感部产生的涡流的大小,对由振荡部500输入的振荡信号进行移相的移相部510(511、512);检测移相量的移相量检测部520(521、522);将检测出的移相量变换为对应参数(如电压值或数字值)的移相量变换部530(531、532);将由移相量变换部530输出的移相量放大的放大部540(541、542);以及根据与移相量对应的参数算出旋转角,并判断传感器异常的信号处理部550,以检测输入于移相部510的各旋转角。信号处理部550具有旋转角检测部551和异常检测部552,检测旋转角的同时,当转子的传感部和励磁线圈的位置偏移达到不能容许的范围时,也可判断传感器异常。再者,虽然本实施方案未述,在振荡电路501和移相部510之间可根据需要安装分频电路或缓冲器。
接着,对涉及本发明第3实施方案的旋转传感器401的信号处理的具体方法进行说明。首先,振荡电路501将特定频率的振荡信号传达给各励磁线圈431b和励磁线圈441b(线圈A)、励磁线圈432b和励磁线圈442b(线圈B)。这样,各振荡信号如图16B所示,被输出到由电阻R1、R2、励磁线圈B1、B2以及电容器C1、C2构成的各移相部510。此时,电容器C1、C2两端的电压信号的相位,随着线圈B1、B2的阻抗变动而变。电容器C1、C2两端的电压信号,被输出到各移相量检测部520。各移相量检测部520分别检测电容器C1、C2两端的电压信号的移相量。各移相量变换部530将检测出的各移相量变换成相对应的电压。
然后,将该电压值传送给连接在移相量变换部530后面的放大部540(541、542)。放大器540是由运算放大器等构成的电子电路,通过调整运算放大器的放大率,使上限在运算放大器的正侧电源电压饱和,下限在运算放大器的负侧电源电压(或GND电压)饱和,在与移相量相对应的电压值形成平坦区域。
信号处理部550作为运算处理装置,采用触摸式微处理机等,根据由各放大部540输入的电压值,旋转角检测部551进行转子410的旋转角的测定,同时,异常检测部552检测旋转传感器401的异常。
接着,对涉及本发明的第3实施方案的旋转传感器401的异常诊断的具体构成进行説明。该旋转传感器的异常诊断的构成是:至少对于任意一方的励磁线圈(本实施方案是线圈B)的移相量检测部520所得的移相量的振幅,以放大部540给定上限和下限,用其上限和下限的一定值使该移相量饱和,积极形成平坦区域(见图29和图35)。然后,将该饱和的移相量和任意另一方的励磁线圈(本实施方案是线圈A)的移相量检测部520所得的移相量相比较,来探测传感器异常。再者,各线圈A、线圈B的移相量检测部520通过移相量变换部530分别与放大部540连接的,检测传感器异常的信号,实际是模拟信号的电压值。
涉及本发明第3实施方案的旋转传感器401的异常诊断方法如下:如上所述,让放大部540具有对移相量的输入角的振幅给定上限和下限的平坦区域(见图35)。而且,如图29所示,对于表示线圈B的移相量的电压值,在平坦区域和通常变化部分的界线A点,对线圈B的阻抗所得的移相量和线圈A所得的移相量进行比較。包括A点的输入角度的线圈A和线圈B的由阻抗所得的移相量的差X,已在设计时预先规定了正常范围。再者,图35的正常范围的上限值是按判断标准上限值规定,下限值是按判断标准下限值规定的。
这样,使对输入角度的移相量具有平坦部分。而且,如图29所示,将线圈B的移相量的饱和部分和通常变化部分的界线A点的移相量(判断标准值)和与此同样的输入角度的线圈A的由阻抗所得的移相量进行比较。线圈A和线圈B的由阻抗所得的移相量的差X,已在设计时预先规定了特定正常范围的既定值,通过X和既定值的比较,可判断旋转传感器是否正常。
具体说,A点的移相量的差X是既定值x1<=X<=x2时,视旋转传感器的励磁线圈和传感部之间无偏移或偏移在容许范围内,判断旋转传感器是正常的。此外,A点的移相量的差X是X<既定值x1或X>既定值x2时,视旋转传感器的励磁线圈和传感部之间有不能容许的偏移,判断旋转传感器是异常的。同样地,表示移相量的电压值的下限的饱和区域和通常变化部分的界线,也可以求出上述的移相量的差,看它是否在规定的范围内,来判断旋转传感器的正常和异常。
再者,还可以采用二极管等限幅器只给定移相量的上限或下限的单方,仅根据该单方移相量的电压值,来判断旋转传感器安装位置的偏移所致的传感器异常,来代替如上述给定表示移相量的电压值的上限和下限双方。
在这里,对于上述第3实施方案,如图30至图32所示,也可以至少对于任意一方的励磁线圈(本实施方案是线圈B)的移相量检测部520所得的移相量的波形和任意另一方的励磁线圈(本实施方案是线圈A)的移相量检测部520所得的移相量的波形的交点的偏移进行判断,来探测传感器异常。此时,最好至少对于一方的振幅,以放大部540给定上限和下限,用其上限和下限的一定值使该移相量饱和,积极形成平坦区域。
具体说,代替上述传感器异常判断的方法,如图30至图32所示,也可以采用信号处理方法。即在图30所示的移相量的判断标准上限值以下的直线区域,例如求出线圈A的信号和线圈B的信号的交点,同时规定线圈A的移相量的如图中用单点锁线示出的容许偏移,以该单点锁线所示的线圈A的容许移相量和线圈B的移相量的交点分别作为容许界限值。此后,如图31所示,该交点位于预先规定的输入角度的最小容许界限值W1和最大容许界限值W2之间时判断传感器为正常,超出该范围时判断传感器为异常也可以。此外,该交点如图32所示,在移相量的最小容许限界值Z1和最大容许限界值Z2之间时,判断传感器为正常,超出该范围时判断传感器为异常也可以。
接着,对于涉及本发明第3实施方案的旋转传感器的第1变形例进行说明。具体说,该第1变形例如图33的电路方块图所示,具有由振荡电路601形成并输出特定频率的振荡信号的振荡部600;根据在传感部412产生的涡流的大小,对由振荡部600输入的振荡信号进行移相的移相部610(611、612);检测移相量的移相量检测部620(621、622);将检测出的移相量变换为对应参数(如电压值或数字值)的移相量变换部630(631、632);对由移相量变换部630输出的移相量给定上下限的给定运算部640(641、642);以及根据与移相量对应的参数算出旋转角,并判断传感器异常的信号处理部650,以检测输入于移相部610的各旋转角。信号处理部650具有旋转角检测部651和异常检测部652,检测旋转角的同时,当转子的传感部和励磁线圈的位置偏移达到不能容许的范围时,也可判断传感器异常。本变形例的各线圈A、线圈B的移相量检测部620通过移相量变换部630分别与给定运算部640连接的,检测传感器异常的信号,实际不是模拟信号的移相量,而是将移相量变换的数字信号。再者,本第1变形例虽然未述,在振荡电路601和移相部610之间可根据需要安装分频电路或缓冲器。
接着,对该第1变形例的信号处理的具体方法进行说明。首先,振荡电路601将特定频率的振荡信号传达给各励磁线圈431b和励磁线圈441b(线圈A)、励磁线圈432b和励磁线圈442b(线圈B)。这样,各振荡信号如图16B所示,被输出到由电阻R1、R2、励磁线圈B1、B2以及电容器C1、C2构成的各移相部610。此时,电容器C1、C2两端的电压信号的相位,随着线圈B1、B2的阻抗变动而变。电容器C1、C2两端的电压信号,被输出到各移相量检测部620。各移相量检测部620分别检测电容器C1、C2两端的电压信号的移相量。各移相量变换部630将检测出的各移相量变换成对应的数字值。各给定运算部640规定由各移相量变换部630输出的信号的上限值和下限值,用该上限值和下限值对每个线圈A的移相量和线圈B的移相量形成与移相量相对应的数字值。信号处理部650作为运算处理装置,采用触摸式微处理机等,根据由各给定运算部640输入的数字信号,旋转角检测部651进行转子410的旋转角的测定,同时,异常检测部652检测旋转传感器的异常。
接着,对本第1变形例的旋转传感器402的异常诊断的具体构成进行説明。该旋转传感器的异常诊断的构成是:如图33所示,至少对于任意一方的励磁线圈(本实施方案是线圈B)的移相量检测部620所得的移相量的振幅,以给定运算部640给定上限和下限,积极形成该移相量的平坦区域(见图29和图35)。然后,将该移相量和任意另一方的励磁线圈(本实施方案是线圈A)的移相量检测部620所得的移相量相比较,来探测传感器异常。
涉及本第1变形例的旋转传感器402的异常诊断方法如下:具体说,如图33所示,在移相量变换部630将移相量检测部620所得的移相量分别变换成数字信号。然后,将该数字值传送给连接在移相量变换部630后面的给定运算部640(641、642)。然后在连接在移相量变换部630后面的给定运算部640,分别给定各移相量得上限和下限,用该上限和下限使移相量饱和。具体说,给定运算部640具有预先给定的上限的判断标准上限值(见图29)和下限的判断标准下限值(见图35),移相量若是判断标准上限值以上的数字值就调换成判断标准上限值,移相量若是判断标准下限值以下的数字值就调换成判断标准下限值,这样进行运算处理。通过该运算处理,使表示移相量的数字值的上限是判断标准上限值时,下限是判断标准下限值时饱和。
这样做,如图35所示,可使移相量对输入角度的振幅的上限和下限各具有平坦的饱和区域。再者,图35的移相量虽用模拟值描绘的,但本变形例将此量子化,以数字值按各旋转角输出移相量,而且用判断标准上限值规定了上限值,用判断标准下限值规定了下限值。
这样,使对输入角度的移相量具有平坦部分。而且,如图29所示,将线圈B的移相量的饱和部分和通常变化部分的界线A点的移相量和与此同样的输入角度的线圈A的由阻抗所得的移相量进行比较。线圈A和线圈B的由阻抗所得的移相量的差X,已在设计时预先规定了特定正常范围的既定值,通过X和既定值的比较,可判断旋转传感器是否正常。
具体说,A点的移相量的差X是既定值x1<=X<=x2时,视旋转传感器的励磁线圈和传感部之间无偏移或偏移在容许范围内,判断旋转传感器是正常的。此外,A点的移相量的差X是X<既定值x1或X>既定值x2时,视旋转传感器的励磁线圈和传感部之间有不能容许的偏移,判断旋转传感器是异常的。同样地,也可以在移相量的数字值的下限的饱和区域和通常变化部分的界线,求出上述移相量的差,看它是否在规定的范围内,来判断旋转传感器的正常和异常。
再者,还可以只给定移相量的上限或下限的单方,仅根据该单方移相量的数字值,来判断旋转传感器安装位置的偏移所致的传感器异常,来代替如上述给定表示移相量的数字值的上限和下限双方。
接着,对上述第3实施方案的第2变形例进行説明。该第2变形例的励磁线圈布置在转子传感部的圆周方向的规定位置,由励磁线圈构成,而且励磁线圈与振荡部、移相部和移相量检测部连接着。
此外,该第2变形例的信号处理电路(未图示),具有以下构成。即:移相量检测部与移相量变换部连接,可将移相量变换成电压值;移相量变换部与放大部连接,如上述实施方案,通过改变放大部的增益将移相量变换成电压值,用预先给定的上限和下限使该移相量饱和。而且,该已饱和的移相量的饱和区域和预先规定的阈值相比较,来探测传感器的异常。具体说,如图34所示,该移相量的电压值的饱和区域的平坦部的宽度Y超出了图35所示的一定范围宽度(容许最小宽度y1和容许最大宽度y2)所规定的阈值时,移相量是向容许范围的上下方向偏移的。这是表示励磁线圈向传感部的径向有不能容许的范围偏移,因此此时判断旋转传感器异常。
这样做,励磁线圈不布置在传感部的圆周方向的一个地方,也能当旋转传感器的安装上的偏移所致的输出的移相量超出容许范围时,通过对已饱和的移相量的电压值的饱和区域的宽度和预先规定的阈值的比较,判断旋转传感器的异常,不必添补特殊的异常诊断电路。
再者,还可以通过二极管的限幅器电路使移相量的电压值的上限或下限的双方或者任意一方饱和,根据该饱和的平坦部的区域的宽度来判断旋转传感器的异常。来代替该第2变形例的通过改变放大部的增益将移相量变换成电压值,用预先给定的上限和下限使该移相量饱和。
再者,该第2变形例,还可如上述第1变形例那样,由移相量变换部将移相量变换成数字值,根据该数字值,以同上一样的方法来判断异常。
此外,该第2变形例,只有1个励磁线圈也能判断旋转传感器的异常。旋转传感器具有复数的励磁线圈时,也能只用任意1个励磁线圈来判断旋转传感器的异常。同时也能根据各励磁线圈的移相量,个别判断各励磁线圈的旋转传感器的异常。这样,尤其旋转传感器的安装使励磁线圈的对传感部径向的偏移达到不能容许的程度时,可判断全部旋转传感器为异常。
也就是,根据第3实施方案,能提供当旋转传感器的转子的传感部和励磁线圈之间出现不能容许的移位时,可判断旋转传感器的异常,不会包含着检测误差进行旋转角检测的旋转传感器。
再者,上述所有实施方案的线圈铁心492,均可是布置在图36所示的保持件490上的构成。此时,保持件490可兼备电路基片。具体说,如图36所示,具有上方有收纳励磁线圈的环状间隙部的铁心主体431a、432a和收纳在铁心主体431a、432a内的励磁线圈431b、432b。此外,另一方固定铁心441、442也同样具有由绝缘磁性材料所制的铁心主体441a、442a和收纳在铁心主体441a、442a内的励磁线圈441b、442b。而且,励磁线圈431b和励磁线圈441b、励磁线圈432b和励磁线圈442b分别地互相串联着而且,与保持件490的信号处理电路电气连接,通过交变励磁电流在线圈周围形成交变磁场,在成组的固定铁心之间形成磁路。
根据以上各种实施方案说明的涉及本发明的旋转传感器,适于车辆用转向装置的旋转角的检测,即不仅有容易安装的要求,需要有高检测精度,还很容易受到振荡的影响,为了提高组装性得在转子的传感部和励磁线圈之间容许一些松动的车辆用转向装置的旋转角的检测。但是,涉及本发明的旋转传感器,如果是如机器手那样求出一边振荡一边回转的回转轴之间的相对旋转角或转矩的,或者是在安装状态下转子的传感部和励磁线圈有偏移的可能性的,不论是怎样的均可适用。

Claims (11)

1、一种检测回转轴的旋转角的旋转传感器,其特征在于具有:被安装在回转轴上的转子,它具有沿着圆周方向随宽度变化的导电性传感部;以及固定铁心,它具有通交变励磁电流可在上述转子的传感部之间形成磁路的励磁线圈和以磁性材料成型并保持上述励磁线圈的铁心主体,并被安装在固定件上,与上述转子的传感部向上述回转轴的轴线方向有间隔地相对布置着;而且上述固定铁心布置在:与上述回转轴的轴所形成的中心角实际上是180°以外角度的两个部位。
2、如权利要求1所述的旋转传感器,其特征在于上述固定铁心是作为挟着上述转子的传感部相对布置的固定铁心组,被安装的成组的固定铁心。
3、如权利要求1或2所述的旋转传感器,其特征在于上述两个部位的固定铁心与上述回转轴的轴形成的中心角,实质上是90°。
4、如权利要求1至3的任何1项所述的旋转传感器,其特征在于,上述各励磁线圈与振荡部、移相部和移相量检测部相连接;根据各励磁线圈的移相量检测部所得的移相量以及将该移相量分别反转的移相量,来检测出上述转子的旋转角。
5、如权利要求4所述的旋转传感器,其特征在于,当上述各移相量和反转的各移相量的差异在一定范围内时,判断检测上述转子的旋转角的复数移相量的输出区域是连接部或是其近处。
6、如权利要求1至5的任何1项所述的旋转传感器,其特征在于,上述旋转传感器具有上述转子、固定件以及收纳固定铁心并有安装到对方安装件上的安装接合部的盒子;连接回转的轴部的中心轴和上述盒子的安装接合部的连接线上,对称布置着固定铁心。
7、如权利要求1所述的旋转传感器,其特征在于,上述各固定铁心的励磁线圈形成移相部,该移相部与振荡部和移相量检测部连接;并且,其中,根据连接到任意一个励磁线圈的移相量检测部所得的移相量值,和其他励磁线圈的移相量检测部所得的移相量值,来探测传感器异常。
8、如权利要求7所述的旋转传感器,其特征在于,对于连接到任意一个励磁线圈的移相量检测部所得的移相量的振幅给定判断标准界限值,并利用取决于该判断标准界限值和该任意一个励磁线圈的移相量检测部所得的移相量的振幅的关系,根据其他励磁线圈的移相量检测部所得的移相量值,来探测传感器异常,
复数励磁线圈中,对移相量已饱和的任意一方励磁线圈的移相量和任意另一方励磁线圈的移相量做比较的部分,是表示上述任意一方移相量的判断标准界限值的平坦部与通常变化部的界线。
9、如权利要求7所述的旋转传感器,其特征在于上述旋转传感器具有移相量变换部,检测上述传感器异常的处理信号是变换了移相量的电压。
10、如权利要求7所述的旋转传感器,其特征在于上述旋转传感器具有移相量变换部,检测上述传感器异常的处理信号是变换了移相量的数字信号。
11、如权利要求1所述的旋转传感器,其特征在于,由上述各固定铁心的励磁线圈形成移相部,该移相部与振荡部和移相量检测部连接;对于在上述励磁线圈连接的移相量检测部所得的移相量的振幅给定上限或下限的至少一方,使该移相量在某一定值平坦化,通过对该平坦化的移相量的平坦区域的宽度和预先规定的阈值做比较,来探测传感器异常。
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