激励线圈组及冗余感应同步器及电子油门踏板位置传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种激励线圈组及冗余感应同步器及电子油门踏板位置传感器。本发明专利技术提供一种激励线圈组，所述激励线圈组包括两套激励线圈；两套所述激励线圈之间采用交错、重叠或嵌套方式绕制，两套所述激励线圈之间采用同层或错层设置。所述激励线圈由一匝或多匝金属导线串联构成。所述激励线圈的形状为多边形或螺旋形。与现有技术相比，本发明专利技术具有以下优点：由于没有了差频干扰的缺陷，可以将两组激励线圈和两组接收线圈更加紧密的绘制在一起，不仅可以使每组LC谐振产生的交流信号更快速地完成自整，同时最大程度地减小了整个系统的尺寸大小。

Excitation Coil Set and Redundant Induction Synchronizer and Electronic Accelerator Pedal Position Sensor

The invention discloses an excitation coil group, a redundant induction synchronizer and an electronic accelerator pedal position sensor. The invention provides an excitation coil group, which comprises two sets of excitation coils; the two sets of excitation coils are interlaced, overlapped or nested, and the two sets of excitation coils are arranged in the same layer or staggered layer. The excitation coil is composed of one or more turns of metal wires in series. The shape of the excitation coil is polygon or spiral. Compared with the prior art, the present invention has the following advantages: without the defect of differential frequency interference, two sets of excitation coils and two sets of receiving coils can be drawn together more closely, which can not only make the AC signals generated by each group of LC resonances complete faster self-tuning, but also minimize the size of the whole system.

【技术实现步骤摘要】
激励线圈组及冗余感应同步器及电子油门踏板位置传感器
本专利技术涉及一种激励线圈组及使用该激励线圈组的感应同步器，特别涉及一种冗余感应同步器及使用该冗余感应同步器的汽车电子油门踏板位置传感器。
技术介绍
感应同步器作为位置传感器，在汽车电子、航天设备及医疗等重要行业正迅速推广开来，但同时，各厂商对位置传感器的安全性能有着越来越高的要求，在恶劣工作坏境中必须使用带有冗余功能的位置传感器。例如汽车中的电子油门踏板总成必须使用带有冗余系统的位置传感器来防止踏板损坏而使得汽车无法正常行驶等意外情况的发生。所谓冗余系统，就是为了增加系统的可靠性，而采取两组或两组以上相对独立配置的传感器系统。目前用于汽车电子油门踏板的主流传感器技术包括电位器、霍尔传感器和电磁感应式传感器。但是电位器的缺点显而易见，虽然其制造成本低，但是其接触式的感应方式使得其寿命短、易收油污等环境影响，所以电位器的应用范围受到限制。霍尔传感器分为开关霍尔、线性霍尔和磁编码器，其被运用于位置传感器中，但是精度不高、高温下磁铁退磁等问题也限制了霍尔传感器的应用范围。而感应同步器因其非接触式的感应方式、宽的感应距离和全温下稳定的表现而得到市场的青睐。但是，在制作带有冗余系统的感应同步器时，往往会碰到难以解决的问题，例如相互独立的传感器系统之间仍然存在互相影响，使得系统的精度和可靠性大幅度降低，同时，由于存在两个相互独立的系统，使得整个传感器的尺寸臃肿过大，受到安装空间的限制。传统的感应同步器，如图1所示，包括定子模块1、感应耦合模块2和处理电路3。转子模块平行放置于定子模块1上。定子模块上包括1组接收线圈4和1组激励线圈5。感应耦合模块2和接收线圈4及激励线圈5平行放置。接收线圈4接入处理电路3内部的信号计算单元，激励线圈5接触处理电路3内部的振荡器单元。该方案只包含一个独立的系统，没有备份，一旦系统中的某个模块损坏，传感器就无法工作，所以该方案并无法适用于对安全性能要求较高的应用。图2为常用的带有冗余系统功能的感应同步器，常用的带有冗余系统功能的感应同步器方案包括定子模块6、感应耦合模块7和处理电路8。感应耦合模块7平行放置于定子模块6上。定子模块上包括两组接收线圈(9、10)及两组激励线圈(11、12)。感应耦合模块7和接收线圈(9、10)及激励线圈(11、12)平行放置。接收线圈(9、10)接入处理电路8内部的信号计算单元，激励线圈(11、12)接入处理电路8内部的振荡器单元。该方案包含两组独立的接收线圈和激励线圈，这种方案的优点在于处理电路8可以同时接收两组接收信号进行计算并输出两组输出信号，一旦其中一组接收线圈和激励线圈组合发生损坏，另一组仍可以继续工作。但是，由于两组激励线圈共用同一个振荡器单元，当振荡器单元发生损坏时，两组系统都将无法工作，所以，针对这个问题进行改进后有了新的方案。为了解决上述的问题，对常用的带有冗余系统功能的感应同步器进行改进，改进后的带有冗余系统功能的感应同步器如图3所示，包括定子模块13、感应耦合模块14和15及处理电路(16、17)。定子模块上包括两组接收线圈(18、19)及两组激励线圈(20、21)。感应耦合模块14平行放置于接收线圈18和激励线圈20上。感应耦合模块15平行放置于接收线圈19和激励线圈21上。接收线圈18接入处理电路16内部的信号计算单元，激励线圈20接入处理电路16内部的振荡器单元。接收线圈19接入处理电路17内部的信号计算单元，激励线圈21接入处理电路17内部的振荡器单元。改进后的方案包含两组完全独立的检测系统，任意系统中的某个模块发生损坏都不会影响到另一个系统的功能，符合冗余系统的标准。但是改进后的方案引入了一个新的问题，虽然两组激励线圈和振荡电路的设计完全一致，但是事实上两组振荡电路和激励线圈所产生的交流信号的振荡频率和相位不可能完全一致，这样就会产生差频干扰，这种差频干扰信号一旦耦合到接收线圈上，就会产生错误的接收信号，从而导致输出信号精度出现偏差。一种解决办法是选择将两个系统之间的距离拉开，但是会造成传感器尺寸过大，容易受到安装空间的限制。另一种解决办法是设计两组震荡频率相差很大的振荡电路，这样差频信号干扰不会影响精度或者容易直接被滤掉，但是设计两组不同的振荡电路将使得研发和制造成本翻倍，不适合批量生产。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术目的在于提供一种尺寸小、成本低，同时可以消除两组系统之间的差频信号干扰的激励线圈组及冗余感应同步器及电子油门踏板位置传感器。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种激励线圈组，所述激励线圈组包括两套激励线圈；两套所述激励线圈之间采用交错、重叠或嵌套方式绕制，两套所述激励线圈之间采用同层或错层设置。优选地，所述激励线圈由一匝或多匝金属导线串联构成。优选地，所述激励线圈的形状为多边形或螺旋形。一种冗余感应同步器，包括：定子模块，在所述定子模块上设有激励线圈组和接收线圈组；所述激励线圈组用于通过高频周期性交流电压和电流，在所述定子模块区域内产生交变电磁场；所述接收线圈组设置在所述激励线圈组产生的交变电磁场区域内，并产生感应电动势；感应耦合模块，所述感应耦合模块用于影响激所述激励线圈和所述接收线圈之间的电磁耦合强度；处理电路，所述处理电路与所述定子模块连接，给激励线圈提供激励信号，同时处理接收信号输出位置；其中所述激励线圈组为所述的激励线圈组。优选地，所述接收线圈组包括两套接收线圈。优选地，所述处理电路包括信号计算单元和振荡器单元；其中所述接收线圈与所述信号计算单元连接；所述激励线圈与所述振荡器单元连接。优选地，所述信号计算单元及所述振荡器单元的数量为分别为两组。优选地，两组所述信号计算单元及两组所述振荡器单元为两颗独立的芯片或集成在一颗ASIC芯片内。一种电子油门踏板位置传感器，包括所述的冗余感应同步器。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：由于没有了差频干扰的缺陷，可以将两组激励线圈和两组接收线圈更加紧密的绘制在一起，不仅可以使每组LC谐振产生的交流信号更快速地完成自整，同时最大程度地减小了整个系统的尺寸大小。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征目的和优点将会变得更明显。图1为传统的感应同步器原理图。图2为常用的带有冗余系统功能的感应同步器原理图。图3为改进后的带有冗余系统功能的感应同步器原理图。图4为本专利技术提供激励线圈组实施例一原理图。图5为本专利技术提供激励线圈组实施例二原理图。图6为本专利技术提供激励线圈组实施例三原理图。图7为本专利技术提供冗余感应同步器实施例一原理图。图8为本专利技术提供冗余感应同步器实施例二原理图。图9为本专利技术提供冗余感应同步器实施例三原理图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。如图4所示，本专利技术所述的激励线圈组实施方案一包括第一激励线圈22和第二激励线圈23。图4中，第一激励线圈22和第二激励线圈23采用交错的方式绕制。第一激励线圈22和第二激励线圈23均由3匝金属导线串联构成。第一激励线圈22和第二激励线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激励线圈组，其特征在于，所述激励线圈组包括两套激励线圈；两套所述激励线圈之间采用交错、重叠或嵌套方式绕制，两套所述激励线圈之间采用同层或错层设置。

【技术特征摘要】
1.一种激励线圈组，其特征在于，所述激励线圈组包括两套激励线圈；两套所述激励线圈之间采用交错、重叠或嵌套方式绕制，两套所述激励线圈之间采用同层或错层设置。2.根据权利要求1所述的激励线圈组，其特征在于，所述激励线圈由一匝或多匝金属导线串联构成。3.根据权利要求1所述的激励线圈组，其特征在于，所述激励线圈的形状为多边形或螺旋形。4.一种冗余感应同步器，其特征在于，包括：定子模块，在所述定子模块上设有激励线圈组和接收线圈组；所述激励线圈组用于通过高频周期性交流电压和电流，在所述定子模块区域内产生交变电磁场；所述接收线圈组设置在所述激励线圈组产生的交变电磁场区域内，并产生感应电动势；感应耦合模块，所述感应耦合模块用于影响激所述激励线圈和所述接收线圈之间的电磁耦合强度；处理电路，所述处理电路与所述定子模...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶骋，汪洋洋，彭思达，吴小芳，付继祥，
申请(专利权)人：赛卓电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31