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JP3041645B2 - 複数回転数に亘る回転角度の絶対測定のための角度位置センサ - Google Patents

複数回転数に亘る回転角度の絶対測定のための角度位置センサ

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JP3041645B2
JP3041645B2 JP5513744A JP51374493A JP3041645B2 JP 3041645 B2 JP3041645 B2 JP 3041645B2 JP 5513744 A JP5513744 A JP 5513744A JP 51374493 A JP51374493 A JP 51374493A JP 3041645 B2 JP3041645 B2 JP 3041645B2
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JP
Japan
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sensor
position sensor
annular core
analog
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JP5513744A
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シュテーニッヒ、クレウス−マンフレート
ヴィルト、ペーター
Original Assignee
アーエスエム オートマショーン、ゼンゾリック、メステクニック ゲーエムベーハー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アーエスエム オートマショーン、ゼンゾリック、メステクニック ゲーエムベーハー filed Critical アーエスエム オートマショーン、ゼンゾリック、メステクニック ゲーエムベーハー
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Application granted granted Critical
Publication of JP3041645B2 publication Critical patent/JP3041645B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01D5/204Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils
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Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は、角度位置センサ、すなわち、角度位置の
ためのセンサあるいは検出器に関する。
たとえばエンジンシャフトの形態において回転する部
品の回転角度位置を何回かの回転数にわたって絶対的に
計測するために、公知のセンサが採用されている。それ
らの技術的な機能は、増加的に作動しかつ計数動作をも
って作動するセンサとは違い、たとえばスイッチ・オン
の後、あるいは作動の停止の後といったあらゆる作動状
態においてそれぞれ正確な回転角度あるいは角度位置を
もった出力を提供するものであるという点に見出され
る。
この種の回転センサの例がドイツ、ラインフェルデン
−エヒテルリンゲンのEUCRONの企業刊行物であるIMAS
〔誘導変調型絶対計測システム(Induktives Modulares
Absolutmeβsystem)〕に記載されている。この回転セ
ンサは、変速機構の手段によって順次互いに連結されて
いる粗角度位置センサ要素と、細密角度位置センサ要素
とからなっている。一端が上記センサ要素に連結される
とともに他端が処理電子サーキットリに連結されている
マルチプレクサを用い、個々のセンサ要素からの角度情
報が順次的に処理される。上記マルチプレクサの駆動お
よび個々のセンサ要素の選択は、異なるDCレベルによっ
て行われ、この異なるDCレベルは上記センサ要素の励起
電圧を変調するために用いられるとともに、処理回路に
よって上記マルチプレクサに供給される。上記マルチプ
レクサは、センサ信号をスイッチングするための半導体
スイッチ、およびDC制御レベルを検出するたの比較器の
ような半導体構成要素からできている。上記マルチプレ
クサを駆動するための補助エネルギは、整流器の助力に
よって、上記センサ要素励起電圧から引き出される。こ
の回転センサの欠点は、計測点において半導体構成要素
を集積化する場合に生じる。このような構成要素は、セ
ンサをして、駆動技術においてありがちな干渉電界およ
び磁界や温度の極端な変化といった周囲の影響を受けや
すくしてしまう。
他の角度位置センサがドイツ特許公開第3,734,938 A1
に記載されている。この装置は、変速機構の手段によっ
て互いに連結された複数のレゾルバを備えている。変速
比は、2EXP(N)に設定される。コードは、それぞれ、
シグナル・ステップ・コードあるいは巡回コードであ
る。個々のセンサ要素からの角度情報の結合は、冗長ビ
ットの手段によって行われる。この装置の欠点は、処理
サーキットリのために、一定の速度比に限定されるとい
うことである。このことは、有利であるべき小さなユニ
ットの形態において設計を行うことに関して、最適化を
なんらかの恰好で損なってしまう。さらに、シングル・
ステップ・コードに限定する場合に欠点がみられる。こ
のようなコードは、標準的な工業上の制御ユニット内で
処理するために、コード変換器の手段によって通常の二
重コードに変換する必要がある。さらなる欠点として
は、処理回路に因り、個々のセンサ要素からの角度情報
の結合のためには、一つのシングル・ビット・ディジッ
トに制限されてしまうということである。これにより、
変速機構の変速バックラッシュのための許容誤差が、各
先行する軸の1/4回転に限定されてしまう。その結果、
変速機構の設計に対する機械的な複雑さが必要以上に増
大してしまう。そして、レゾルバを用いる必要のため
に、コストが高騰してしまうという欠点もある。
その他のセンサが、ドイツ特許公開第3,246,959 Cに
開示されている。このセンサの場合、複数個のセンサ要
素がステップ・ダウン型微分変速機構を用いて、小さな
ステップ・ダウン比をもって直列に連結されている。こ
の微分型駆動を高速入力軸に対して用いることの欠点
は、順次連結される後続のセンサ要素のロータ速度が高
くなるということである。これにより、軸受に高負荷が
かかり、機械的設計が高価なものとなる。
ドイツ特許公開第3,246,959およびドイツ特許公開第
3,734,938の双方には、マルチプレックスの手法によっ
てセンサ要素からの信号を順次的に処理することが示さ
れている。しかしなが、低価格において不具合のないマ
ルチプレクサは提供されてはいない。
ドイツ特許公開第2,907,672には、1またはそれ以上
の角度エンコーダの情報ビットを順次的に処理するため
に環状芯チョークを採用することが開示されている。こ
れには、磁気的に符号化を行う単一要素を用いた角度エ
ンコーダのデジタル設計が非常に複雑となり、かつ、得
ることのできる角度分解能が低いという欠点がある。
光学的な絶対角度センサおよび容量型の回転角度セン
サがドイツ特許公開第2,938,318 Cおよび第3,711,062 C
に開示されている。これらは、光学的に符号化された部
分、あるいは、角度情報を符号化するための静止コンデ
ンサ・プレートおよび回転コンデンサ・プレートをそれ
ぞれ有するガラス・ディスクを利用している。この光学
的および容量型センサの欠点は、集積化された信号処理
電子システムのために、干渉電界および磁界ならびに著
しい温度揺らぎをも検出してしまうということである。
この光学的センサの他の欠点は、振動およびソイリング
に関してガラス・ディスクが感度をもつということであ
る。
本願発明の一つの目的は、満足な分解能をもつ一方
で、電気的、磁気的、電磁気的、熱的および放射性の干
渉力による影響、ならびに機械的振動による影響を実質
的に受けない複数回転数にわたる回転角度の計測のため
の角度位置センサを提供することである。
本願発明は、複数の回転数に亘って回転角度の絶対計
測を行うための角度位置センサに関するものであって、
細密角度位置センサ要素としてモニタされるべき回転軸
に接続されるレゾルバおよびステップ・ダウン変速機構
によってそれぞれ接続された複数の誘導型粗角度位置セ
ンサ要素と、上記誘導型センサ要素からのアナログAC出
力信号を変調するとともに2進データ語に変換するため
のアナログ/デジタル変化器と、上記アナログ/デジタ
ル変換器に個々のセンサ要素のアナログ信号を順次的に
供給する時間マルチプレクサと、2進語として提供され
る個々のセンサ要素の角度位置情報を中間的にストアす
るとともに、この情報を複数の回転数に亘る絶対的な角
度情報として結合する電子処理回路と、を含んでおり、
これにおいて、上記時間マルチプレクサのスイッチング
要素として、環状芯チョークが設けられており、かつ、
この環状芯チョークは、スイッチング巻き線と、被スイ
ッチング巻き線とを持っている。
本願発明によれば、時間分割マルチプレックス装置の
スッチング要素として、環状芯チョークが採用されてい
る。マルチプレックス技術において誘導型スイッチング
要素を用いると、センサの強度および感度を弱めること
なく、配線を節約できるという利点がある。
上記環状芯チョークは、スイッチング巻き線と、被ス
イッチング巻き線ともっている。上記環状芯チョークの
磁性材料は、ほぼ一定な高い微分透磁率の部分と、ほぼ
一定の低い透磁率の部分とをもつ磁化曲線をもってい
る。スイッチ・オフされた、あるいは遮蔽された状態に
おける充分に高い誘導抵抗の形成により、かつ、スイッ
チ・オフされた状態における充分低い誘導抵抗の形成に
より、このチョークをACのためのスイッチ要素として使
用することが可能となる。
この環状芯チョークの磁性材料は、低い保磁力をもっ
ている。これにより、チョークの「スイッチ・オンされ
た」状態におけるスイッチングされるべきACの歪みを低
く保持することが可能になる。
各センサに配線を介して接続される上記電子処理回路
は、計測点から離れた位置に配置することができる。こ
れにより、さもなくば周囲環境の影響を受けやすい上記
処理回路を制御ボックス内で調整することができる利点
が生じる。
本願発明による上記角度位置センサ、換言すると回転
角度センサは、有利にも、専ら誘導型構成要素からなっ
ており、環境に対するその電磁気的、熱的および機械的
適合性は特に強くかつ耐性がある。
上記レゾルバおよびその出力に連結されたセンサ要素
からのデジタル角度情報の結合は、電子処理回路によっ
て行われる。上記粗センサ要素からの角度情報のアナロ
グ/デジタル変換が細密センサ要素におけると同様の分
解能をもって行われるので、係合演算のために有効なた
だ一つ以上の冗長情報ビットが存在する。これにより、
変速機構のバックラッシュに関して許容公差を大きくす
ることが可能になる(ただ一つの単一冗長情報ビットを
用いる場合、±1/4回転に比較して、変速機構の入力軸
の±1/2回転)か、また、変速機構のバックラッシュに
関するある許容公差のために、より高いステップ・ダウ
ン比を選択することが可能になる。さらに、上記粗セン
サ要素の角度情報の分解能が高められるために、エラー
認識が可能となり、このエラー認識により、上記変速機
構の等級あるいは磨耗の検出が可能となる。プログラム
可能な処理回路のために、変速機構をある変速比あるい
は互いに等しい変速比に制限する必要はなくなる。この
ことは、有利にも、上記変速機構の機械的な全体寸法を
最小とすることができる。全ての角度位置センサ要素か
らの信号の処理は、作動状態、たとえば電源に対するス
イッチングにしたがった形態において行われる。通常の
作動の間は、上記細密角度位置センサ要素からの信号の
みが処理され、全回転数は、上記処理量を計数すること
によって増加的に計測される。
本願発明のさらに利点のある改良および都合のよい形
態は、添付図面を参照して以下に行う一つの好ましい実
施例の詳細な説明的開示から明らかとなろう。
図1は、角度位置センサとその処理回路の模式図であ
る。
図2は、上記角度位置センサからの出力電圧における
振幅の変化を示している。
図3は、誘導型スイッチ要素の好ましい実施例を示し
ている。
図4は、上記誘導型スイッチ要素の特性を示してい
る。
図5は、上記マルチプレクサの概略形態をスイッチ要
素とともに示している。
図1は、角度位置センサ1およびこれに接続された電
子処理回路10を示している。レゾルバ3は、回転角度の
検出のための上記角度位置センサの第一の細密角度位置
センサ要素を提供しており、これは、その機械的な回転
角度位置が計測される出力シャフト2に対して直接連結
されている。
ステップ・ダウン変速機構4,6を介して、複数の粗角
度位置センサ要素5,7が上記シャフトに対して順に結合
されている。上記センサ要素3,5,7のそれぞれは、2つ
の入力線Le1(i),Le2(i)を介して励起ACUe(i)
を受け取る。上記各センサ要素3,5,7のそれぞれは、2
つの出力線Ls1(i),Ls2(i)を介して出力電圧Usin
(i)を供給し、かつ、他の二つの出力線Lc1(i),Lc
2(2)を介して出力電圧Ucos(i)を供給する。上記
センサ要素3,5,7の入力線および出力線は、好ましくは
回転センサの領域内に組み込まれたマルチプレクサ8に
接続されている。このマルチプレクサ8は、ケーブル9
を介して上記電子処理回路10に接続されている。上記ケ
ーブルは、好ましくは6本の芯線Le1,Le2,Ls1,Ls2,Lc1,
Lc2とともに複数の制御線S(i)を含んでいる。
上記処理回路10は、上記角度位置センサ要素のための
励起電圧Ueを発生するための発信器11と、上記センサ信
号UsinおよびUcosを復調するとともに、アナログ/デジ
タル変換するためのアナログ/デジタル変換器12と、上
記マルチプレクサのスイッチ要素を駆動するための駆動
回路13と、上記角度位置センサ要素からの全ての信号を
順次的に処理するためのプログラム可能な演算制御装置
あるいはCPU14と、上記個々のセンサ要素3,5,7からの出
力信号を中間的にストアするためのメモリ15とをもって
いる。
図1に示されるように、励起ACを供給するLe1,Le2
は、上記発信器11に接続される一方、上記出力電圧Usin
(i),Ucos(i)を供給する上記出力線は、上記アナ
ログ/デジタル変換器12に連結されている。
参照暗号16は、出力側に信号線17をもつ駆動回路を示
しており、これを介して、絶対角度値が監視制御および
/または調整ユニットに伝達される。
同様に、図1に示されるように、各センサ要素3,5,7
の出力信号は、上記マルチプレクサ8に接続されている
6つの線を介して、上記処理回路10に供給され、処理回
路10は、制御および調整回路を介して上記駆動シャフト
2を駆動するモータ(図示略)を制御しまたは調整する
べく、上記角度位置センサ1からの出力信号をこれを処
理した後に提供する。
本願発明の図示された実施例における上記マルチプレ
クサ8から、上記アナログ/デジタル変換器12はアナロ
グ信号を受け取り、この信号はデジタル信号に変換され
る。上記演算制御装置14は、個々のセンサ要素3,5,7か
ら好ましくは2進語として回転角度情報(回転位置情
報)を受け取り、これを中間的にストアする。上記演算
制御装置14は、各センサ要素3,5,7からの出力信号を、
絶対角度情報を得るべく本来的に公知な手法で結合す
る。この絶対角度情報は、好ましくは上記出力シャフト
の複数の回転数が考慮される。
図2は、各センサ要素3,5,7の出力電圧Usin18およびU
cos19の変化を波形としての振幅において、ロータある
いは出力シャフト2の角度位置に対応するようにし示し
ており、概して、正弦関数あるいは余弦関数にそれぞれ
対応している。
図3は、上記マルチプレクサ8のためのスイッチ要素
の好ましい実施例を示している。磁気的に弱い特性をも
つ磁性材料からなる環状芯チョーク20は、スイッチング
巻き線21と被スイッング巻き線22とを含んでおり、これ
らは図3に従えば、好ましくは上記環状芯20に互いに反
対方向に巻かれている。図3に示されたタイプのスイッ
チング要素S1ないしS18が、図3において図示された結
合点K1ないしK6をもつマルチプレクサ8内に配置されて
おり、したがって、時間マルチプレックス作動におい
て、各センサ3,5,7からの線Le1(i),Le2(i)………
Lc2(i)への出力信号は、それぞれ処理回路10に与え
られる。別言すると、このことは、本願発明によれば、
図示された実施例において上記マルチプレクサ8は、各
センサに対して6つの上記のようなスイッチ要素をもつ
ということを意味する。そして、このことは、センサ要
素3,5,7に接続される入力線の数になんらかの依存をす
るのである。
図4は、上記環状芯の磁化特性を参照した上記スイッ
チ要素の作動形態を示している。環状芯チョークの使用
には、個々の作用点(作動点)における微分透磁率に大
きな相違を必要とするとともに同時に低磁気反転損失を
もつ必要がある。これは、それぞれZ型磁化特性をもつ
低残磁性の、あるいは弱磁特性の磁性材料を用いること
により達成される。上記磁界強度Hの関数としての磁束
密度Dを示す上記磁化特性は、図4に示されるように、
ほぼ直線状の急勾配部分23と、2つのほぼ直線状のゆる
やかな勾配の部分24,25とをもっている。角度回転する
材料の保磁力は低い。したがって、磁性材料からなる環
状芯は、実際上ヒステリシスがなく、かつ、ほんの小さ
な磁気反転損失を生じるだけになる。
上記被スイッチング巻き線22のスイッチング効果は、
その誘導抵抗の変化によって得られる。これは、上記被
スイッチング巻き線22の駆動電流によって生じる磁界を
用いた上記環状芯の予磁化によって達成される。上記ス
イッチング巻き線に電流が流れていないとき、被スイッ
チング巻き線22の「オフ」作用点26が高い微分透磁率を
もった上記磁化特性の座標原点に表れる。次いで、高い
誘導抵抗の「オフ」スイッチング状態が生じる。もし上
記スイッチング巻き線21に充分に高いレベルのDCが流れ
ると、上記予磁化により、低い微分透磁率をもった特性
で作用するゆるやかな傾斜上に上記被スイッチ巻き線の
「オン」作用点27が生じる。続いて、同様に、スイッチ
ングの「オン」状態のためのより小さな誘導抵抗が生じ
る。上記被駆動コイル22は、専ら前述した「オン」作用
点および「オフ」作用点において作動させられる。スイ
ッチ・オン状態における上記被スイッチング巻き線22の
インピーダンスによる電圧降下は、計測されたデータ信
号を誤りを生じさせる。上記Usin(i)およびUcos
(i)信号のレシオメトリックな処理を行っていること
から、上記のようなことはなくなり、同様に電源ライン
の抵抗に起因するエラーもなくなる。
図5は、出力電圧Usin(1),Ucos(1),Usin
(2),およびUcos(2)および励起電圧Ue(1)およ
びUe(2)をそれぞれもつ2つのセンサ要素28,29につ
いての回路設計の一例を示している。上記2つのグルー
プのひとつはそれぞれ制御線32,34および制御線33,34を
介した電流によって駆動される。センサ要素28または29
を選択することによって選択された出力電圧は、接続線
を介して、低抵抗で、すなわち低インピーダンスで上記
処理電子回路10に切替え接続される。
図5に示されることから、制御線32,33,34に対する電
流信号を適当とすることによって、それぞれのスイッチ
ング巻き線21a,21b………21fおよび11a′………21f′が
駆動され、このようにして、各被スイッチング巻き線22
a,22b…の信号が誘導のためにオンに切り替えられる、
ということが理解されよう。したがって、制御線32,34
に対するオン切り替え信号により、図5の上方のグルー
プのスイッチング要素のスイッチング巻き線21a,21b…
……が駆動され、制御線33,34に対するオン切り替え信
号により、図5の下方のグループのスイッチング要素の
スイッチング巻き線21a′,21b′………が駆動される。
上方のグループは本願発明の実施例として、センサ要素
の28に連係させられており、下方のグループは、センサ
要素29に連係させられている。
個々の線の結合点はしたがって、図1および図5にお
いてK1ないしK6として示されており、これらは、各セン
サ要素におけるそれぞれ交互に連係される被スイッチン
グ巻き線22の出力線を連結している。スイッチ・オンさ
れた状態における環状芯の微分透磁率とスイッチ・オフ
された状態における微分透磁率との間の比は、「オン」
スイッチングする状態と「オフ」スイッチングする状態
のための被スイッチング巻き線のスイッチング比SV=Zo
ff/Zonを決定する(SV:スイッチング比,Zoff:「オフ」
状態でのAC抵抗、Zon:「オン」状態でのAC抵抗)。スイ
ッチ・オフ状態にあるAC抵抗は無制限に大きくならず、
かつスイッチ・オン状態において無制限に小さくならな
いので、スイッチング要素のスイッチング比SVにしたが
ってスイッチ・オンされたセンサ要素およびスイッチ・
オフされたセンサ要素により供給される電圧は、上記結
合点において互いに加算される。本願発明の図5に示す
実施例において、スイッチング要素の22aないし22fがス
イッチ・オンされ、スイッチング要素の22a′ないし22
f′がスイッチ・オフされたとすると、該当する各スイ
ッチ要素のスイッチング比SVにしたがって上記結合点K1
−K2間の電圧Usinは比例的に立ち上がる。計測結果のエ
ラーを低くおさえるために、SVは充分に大きくしておく
必要がある。これは、適当な磁性材料を選択することに
より、および、被スイッチング環状芯チョークの巻き線
(22aおよび22f,22a′ないし22f′)の長さを適当とす
ることにより行われる。
計測信号UsinおよびUcosの処理電子装置10への適合は
抵抗Raを介して高抵抗で(すなわち高インピーダンスを
もって)行われるため、計算回路に対する付加的な電流
負荷に因るエラーは発生しない(図5参照)。
上記保磁力は、磁石材料のヒステリシスを表す。この
ヒステリシス、「オフ」スイッチング状態のための被動
コイルの誘導抵抗に影響を及ぼす。さらに磁気反転損失
により、エネルギが計測枝から引き出され、その結果、
信号振幅が減じられる。上記環状芯の磁性材料の保磁力
はしたがって、計測信号においてこれより生じるエラー
を上記センサ要素の計測の正確さと同程度にするべく、
十分に小さくする必要がある。
本願発明の利点は、作動環境に対する電磁的、熱的お
よび機械的適合性についての実質的な強さのためにあ
り、かつ、製造価格の安さと計測の高い正確性にある。
本願発明の実施例の利点によれば、処理回路10を計測
点から離れた位置に配置することができる。すなわち、
モータやセンサ要素のすぐ近くに配置しなくてもよくな
るのである。
フロントページの続き (72)発明者 ヴィルト、ペーター ドイツ連邦共和国、デー−81541 ミュ ンヘン、ブーシュトラーセ 4 (56)参考文献 特開 平5−187888(JP,A) 特開 昭55−41589(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - G01G 5/252 G01D 5/39 - 5/62

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】細密角度位置センサ要素のとしてモニタさ
    れるべき回転軸に持続されるレゾルバおよびステップ・
    ダウン変速機構によってそれぞれ接続された複数の粗角
    度位置センサ要素と、ここにおいて上記粗角度位置セン
    サ要素は誘導センサ要素であり、上記誘導型センサ要素
    からのアナログAC出力信号を変調するとともに2進デー
    タ語に変換するためのアナログ/デジタル変換器と、上
    記アナログ/デジタル変換器に個々のセンサ要素のアナ
    ログ信号を順次的に供給する時間マルチプレクサと、2
    進語として提供される個々のセンサ要素の角度位置情報
    を中間的にストアするとともに、この情報を複数の回転
    数に亘る絶対的な角度情報として結合する電子処理回路
    と、を含んでおり、これにおいて、上記時間マルチプレ
    クサはスイッチング要素を含んでおり、これにおいてス
    イッチング要素として環状芯チョークが用いられてお
    り、かつ、この環状芯チョークは、スイッチング巻き線
    と被スイッチング巻き線とを持っている、複数の回転数
    に亘って回転角度の絶対計測を行うための角度位置セン
    サ。
  2. 【請求項2】上記環状芯チョークの磁性材料は、ほぼ一
    定な高微分透磁率の部分と、ほぼ一定の低微分透磁率の
    部分とをもつ磁化特性をもっている、請求項1のセン
    サ。
  3. 【請求項3】上記環状芯チョークの磁性材料は、低保磁
    力をもっている、請求項1または2のセンサ。
  4. 【請求項4】上記処理回路は、計測点から離れた位置に
    配置されている、請求項1ないし3のいずれかのセン
    サ。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684719A (en) 1995-06-07 1997-11-04 Hughes Electronics Software-based resolver-to-digital converter
DE19601676A1 (de) * 1996-01-18 1997-07-24 Teves Gmbh Alfred Lenkwinkelsensor mit Auswertung der Inkrementalspur zur Absolutwertbestimmung
DE19601965A1 (de) * 1996-01-20 1997-07-24 Teves Gmbh Alfred Lenkwinkelsensor mit Umdrehungszählwerk
DE19652935B4 (de) * 1996-12-19 2005-04-21 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Mit einem Resolver versehene Meßeinrichtung zur Messung des Lenkwinkels eines Fahrzeugs
GB9716658D0 (en) * 1997-08-07 1997-10-15 Lucas Ind Plc Improvements relating to motors
DE19816471A1 (de) * 1998-04-14 1999-10-28 Elmeg Vorrichtung zum Messen von mechanischen Bewegungen
JP2001208503A (ja) * 2000-01-25 2001-08-03 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd リニアアクチュエータの絶対位置検出装置
DE10118072B4 (de) * 2000-05-17 2015-08-13 Heidelberger Druckmaschinen Ag Verfahren zur Sicherung der Gültigkeit und Verwaltung von motorspezifischen Daten
DE10158223B4 (de) * 2001-11-16 2017-10-05 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Drehwinkel-Messgerät
CZ299293B6 (cs) * 2004-05-07 2008-06-11 Benda@Milan Víceotáckový mechanicko-elektronický snímac polohy a/nebo stavu
DE102005055951A1 (de) * 2005-11-24 2007-05-31 Robert Bosch Gmbh Auswerteschaltung zur Verarbeitung von digitalen Signalen, Verfahren und Sensoranordnung

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3446982A (en) * 1966-03-24 1969-05-27 Amp Inc Signal switching circuit
US3806785A (en) * 1969-06-10 1974-04-23 Anvar Brushless d. c. electric machine
US3835375A (en) * 1972-01-21 1974-09-10 L Rovner Apparatus for determining the direction of a magnetic field relative to a reference direction by synchronously scanning the field and a memory
US3875372A (en) * 1974-02-01 1975-04-01 Tappan Co Control circuit for a self-cleaning oven
US4027213A (en) * 1974-03-28 1977-05-31 Valroger Pierre Albert Marie D Electronic switching arrangement for energizing electric motors
US3950993A (en) * 1975-04-02 1976-04-20 Illinois Tool Works Inc. Temperature sensors with improved operating characteristics utilizing magnetic elements
US4035805A (en) * 1975-07-23 1977-07-12 Scientific-Atlanta, Inc. Satellite tracking antenna system
US4208550A (en) * 1978-03-03 1980-06-17 General Electric Company Magnetic parallel-to-serial converter for gas turbine engine parameter sensor
DE2938318C2 (de) * 1979-09-21 1988-05-26 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Meßeinrichtung
US4363999A (en) * 1980-07-14 1982-12-14 Preikschat F K Electric propulsion and braking system for automotive vehicles
JPS58106691A (ja) * 1981-12-21 1983-06-25 株式会社エスジ− アブソリュート位置検出装置
DE3711062A1 (de) * 1987-04-02 1988-10-20 Herbert Leypold Kapazitive absolute positionsmessvorrichtung
DE3734938A1 (de) * 1987-10-15 1989-05-03 Stegmann Uhren Elektro Sensoreinheit, insbesondere zum betrieb von elektrisch kommutierten synchronelektromotoren in servoregelkreisen
CH681655A5 (ja) * 1989-12-06 1993-04-30 Baumer Electric Ag
US5161311A (en) * 1990-08-29 1992-11-10 Alps Electric Inc. Calibration and compensation of an electronic compass system

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