专利名称：位置传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种位置传感器，该位置传感器用于检测可动体的动作位置，具有定子固定板和可动体，该定子固定板中形成有定子线圈，该可动体被设置成与定子固定板隔开间隙地相对置且能够进行动作。
背景技术：
以往，作为这种技术，例如能够列举出被广泛用于各领域中的旋转角传感器。在汽车用发动机中，为了检测其转速、旋转相位，采用了作为旋转角传感器之一的曲轴转角传感器。作为这种技术，例如已知下述的专利文献I所记载的转动标尺(Rotary Scale)。 该标尺具备相对置的转子和定子。转子上设置有转子侧线圈图案(探测线圈)，定子上设置有与探测线圈面对面地相对置的定子侧线圈图案(励磁线圈)。另外，转子上设置有转子侧旋转变压器，定子上以与转子侧旋转变压器面对面的方式设置有定子侧旋转变压器。例如， 转子被安装在马达等的旋转轴上且被设置成能够与该轴一体地进行旋转，定子被固定在马达等的外壳上。在此，励磁线圈和探测线圈分别被折成锯齿状且整体形成为圆环状。并且， 在该转动标尺中，通过使交流电流流经励磁线圈，使该励磁线圈产生励磁信号，在转子(探测线圈)中产生针对探测线圈的旋转角度(即根据与励磁线圈与探测线圈的相对位置关系的变化相应的电磁耦合度的变化)而周期性(周期=探测线圈的图案间距)地发生变化的感应电压。该感应电压从转子侧旋转变压器被传递到定子侧旋转变压器，根据该感应电压的变化量来检测转子(即接合有转子的马达等的旋转轴)的旋轴角度。以往的曲轴转角传感器的分辨率在10度左右就足够了，但是近年来，随着有关环境问题的排气限制，要求发动机进行更精确的控制，曲轴转角传感器的分辨率也被要求在I 度左右。例如，在以6000rpm的转速驱动发动机时，如果想要每转I度输出一个脉冲，则需要36kHz的信号。作为高精度的位置传感器，例如在专利文献2中记载了如下一种位置传感器在转子表面形成周期性地由凹凸构成的转子图案，不设置间隙地平行配置一对励磁线圈和检测线圈，该一对励磁线圈和检测线圈具有几乎闭合的绕组形状的轮廓。在此，励磁线圈和检测线圈的宽度都与转子图案的凸部的宽度相同。即，形成为与转子图案的半个周期相当的览度。专利文献I :日本特开2008-216154号公报专利文献2 日本特开2002-039793号公报
发明内容
发明要解决的问题然而，在专利文献2的技术中，由于检测信号弱，因此为了得到充分的检测信号， 需要使位置传感器整体变大，存在无法满足小型化的要求的问题。
关于检测信号弱的原因，本申请人做出下面的分析。图10中示意性地示出了专利文献2的技术。例如，构成转子图案103的凸部101 和凹部102宽度相同，如果以角度来表现，则都为4度。由此，转子图案103的一个周期为 8度。在形成于定子的励磁线圈107的内周配置有一对探测线圈104、105。探测线圈104、 105的宽度都与转子图案103的半个周期相当(4度)。在图10的状态下，凸部101与探测线圈105相对置，凹部102与探测线圈104相对置。因此，探测线圈105所产生的电动势(检测电压)为最大值，而探测线圈104所产生的电动势为最小值。探测线圈106为探测线圈104与探测线圈105的总值。图11中示出了转子图案103从图10的状态向图中左方向移动了 1/4个周期的状态。凸部101位于探测线圈104与探测线圈105的中间。由励磁线圈107产生的磁通在线圈布线周围产生，在线圈布线附近磁通密度大，若远离线圈布线则磁通密度变小。在图11 的状态下，能够通过高磁通密度的凸部101远离励磁线圈107的位于左右的线圈布线，因此认为产生的磁通较�。诩觳庀呷χ兄换岵系偷牡缍�。在图10的状态下，励磁线圈107的位于左右的线圈布线与凸部101处于接近的位置，因此能够得到某种程度的电动势(检测电压)，而在图11的状态下，励磁线圈107的位于左右的布线与凸部处于远离的位置，因此只能得到较低的电动势(检测电压)。因此，认为作为整体来说信号值存在检测电压值低而S/N比低的问题。本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种S/N比高的位置传感器。用于解决问题的方案为了达到上述目的，本发明的位置传感器具有下面的结构。(I) 一种位置传感器，具有定子固定板，该定子固定板上形成有定子线圈；以及可动体，其被设置成与定子固定板隔开间隙地相对置且能够进行动作，该位置传感器的特征在于，(a)形成在可动体的与定子固定板相对的面上的可动体图案是周期性地形成非磁性导电体部而得到的；(b)定子线圈具有励磁线圈和检测线圈；(c)励磁线圈和检测线圈都向相同的方向卷绕，励磁线圈与检测线圈的宽度都为与可动体图案的一个周期相同的宽度。(2)根据(I)所述的位置传感器，其特征在于，上述励磁线圈具有第一励磁线圈和第二励磁线圈，以错开上述可动体图案的半个周期的方式配置上述第一励磁线圈与上述第二励磁线圈，上述检测线圈具有第一检测线圈和第二检测线圈，以错开上述可动体图案的半个周期的方式配置上述第一检测线圈与上述第二检测线圈。(3)根据⑴或⑵所述的位置传感器，其特征在于，通过在非磁性导电体性的上述可动体的表面周期性地形成磁性体部，来周期性地形成上述可动体图案的上述非磁性导电体部。(4)根据(I) (3)中的任一项所述的位置传感器，其特征在于，上述励磁线圈和上述检测线圈并列配置在同一层。即，在具有多层构造的线圈结构中，并列配置在同一层。(5)根据⑴ (3)中的任一项所述的位置传感器，其特征在于，上述励磁线圈与上述检测线圈相重叠地进行配置。即，是指以下的状态在具有多层构造的线圈结构中，形成于隔着绝缘层的不同的层，上述励磁线圈和上述检测线圈完全重叠。(6)根据(I) (5)中的任一项所述的位置传感器，其特征在于，输入到上述励磁线圈的励磁信号是IMHz以上的高频信号，对流过上述检测线圈的高频检测信号进行基于包络检波的信号处理。(7)根据(I) (6)中的任一项所述的位置传感器，其特征在于，上述可动体是进行旋转的转子可动板，上述励磁线圈和上述检测线圈形成于挠性印刷电路板，上述挠性印刷电路板通过树脂模制与上述定子固定板一体化。(8)根据(3)所述的位置传感器，其特征在于，使上述磁性体部在可动体图案的一部分上的厚度与在可动体图案的其它部分上的厚度不同地形成该磁性体部，以输出作为基准位置信号的Z信号。发明的效果本发明的位置传感器具有上述结构，从而起到以下的作用、效果。(I) 一种位置传感器，具有定子固定板，该定子固定板上形成有定子线圈；以及可动体，其被设置成与定子固定板隔开间隙地相对置且能够进行动作，该位置传感器的特征在于，(a)形成在可动体的与定子固定板相对的面上的可动体图案是周期性地形成非磁性导电体部而得到的；(b)定子线圈具有励磁线圈和检测线圈；(c)励磁线圈和检测线圈都向相同的方向卷绕，励磁线圈与检测线圈的宽度都为与可动体图案的一个周期相同的宽度，因此，励磁线圈与检测线圈以相同的宽度构成，并且该宽度为可动体图案的一个周期， 因此在励磁线圈的线圈布线与不是非磁性导电体部的位置(磁性体部的位置)相对置时， 能够利用在励磁线圈的线圈布线的周围产生的高磁通密度的磁通来得到高电动势(检测电压)，能够提高S/N比。(2)根据(I)所述的位置传感器，其特征在于，上述励磁线圈具有第一励磁线圈和第二励磁线圈，以错开上述可动体图案的半个周期的方式配置上述第一励磁线圈与上述第二励磁线圈，上述检测线圈具有第一检测线圈和第二检测线圈，以错开上述可动体图案的半个周期的方式配置上述第一检测线圈与上述第二检测线圈，因此，在第一检测线圈的左右一对线圈布线与磁性体部相对置时，第二检测线圈的左右一对线圈布线与非磁性导电体部相对置，因此第一检测线圈与第二检测线圈的差变化较大，因此当利用第一检测线圈与第二检测线圈的差动放大来得到信号值时，能够得到较大信号值(S)，因此能够进一步提高 S/N 比。(3)根据⑴或⑵所述的位置传感器，其特征在于，通过在非磁性导电体性的上述可动体的表面周期性地形成磁性体部，来周期性地形成上述可动体图案的上述非磁性导电体部，因此，在交替形成非磁性导电体部和磁性体部时不需要如专利文献2的技术那样对可动体外周面进行切削加工等机械加工，因此能够降低成本。(4)根据(I) (3)中的任一项所述的位置传感器，其特征在于，上述励磁线圈和上述检测线圈并列配置在同一层，因此，将励磁线圈与检测线圈双重卷绕在同一层，因此只要利用喷墨打印机(inkjet printer)进行涂敷并进行干燥来形成线圈，就能够形成微细的线圈布线图案，因此能够提高位置传感器的检测精度。(5)根据⑴ (3)中的任一项所述的位置传感器，其特征在于，上述励磁线圈与上述检测线圈相重叠地进行配置，因此，能够在不同的层中使励磁线圈与检测线圈的位置在径向上完全一致，因此能够实现高检测精度的位置传感器。(6)根据(I) (5)中的任一项所述的位置传感器，其特征在于，输入到上述励磁线圈的励磁信号是IMHz以上的高频信号，对流过上述检测线圈的高频检测信号进行基于包络检波的信号处理。以往，已知能够通过使用高频来减少检测线圈的布线图案的数量。在本发明中，也通过使用IMHz以上的高频来实现减少检测线圈的布线图案的数量。当使用高频的励磁信号时，检测信号也以高频输出。在本发明中，通过对输出的高频信号进行基于包络检波的信号处理来得到信号，因此能够以简便的方法得到高精度的信号。(7)根据(I) (6)中的任一项所述的位置传感器，其特征在于，上述可动体是进行旋转的转子可动板，上述励磁线圈和上述检测线圈形成于挠性印刷电路板，上述挠性印刷电路板通过树脂模制与上述定子固定板一体化，因此，能够使与作为旋转体的转子可动板的一部分相对置的定子小型化，从而能够提供作为整体来说小型的位置传感器。(8)根据(3)所述的位置传感器，其特征在于，使上述磁性体部在可动体图案的一部分上的厚度与在可动体图案的其它部分上的厚度不同地形成该磁性体部，以输出作为基准位置信号的Z信号，因此，只需将可动体图案的一部分磁性体形成得例如较厚，就能够得到Z信号，因此不需要多余的装置，由此能够以低成本得到Z信号。
图I是表示第一检测线圈14、第二检测线圈15、励磁线圈17、18以及转子图案13 的第一位置关系的图。图2是表不第一实施例的第一检测线圈14、第二检测线圈15以及励磁线圈17、18 的结构的图。图3是表示旋转编码器8的整体结构的示意图。图4是表示定子9的结构的立体图。图5是表示第一检测线圈14、第二检测线圈15、励磁线圈17、18以及转子图案13 的第二位置关系的图。图6是第一检测线圈14(第二检测线圈15、励磁线圈17、18)与转子图案13之间的第一作用说明图。图7是第一检测线圈14(第二检测线圈15、励磁线圈17、18)与转子图案13之间的第二作用说明图。图8是表示第二实施例的第一检测线圈41、第二检测线圈42、第一励磁线圈45以及第二励磁线圈46的结构的图。
图9是旋转编码器8的检测框图。图10是表示现有的位置传感器的结构的示意图。图11是表示转子图案103从图10的状态向图中左方向移动了半个周期的状态的图。附图标记说明8 :旋转编码器；9 :定子；10 :转子；11 :磁性体部；12 :非磁性导电体部；14、41 :第一检测线圈；15、42:第二检测线圈；16:检测线圈(第一检测线圈+第二检测线圈)；17、 18、45、46 :励磁线圈。
具体实施方式
下面，参照附图来详细说明将本发明的位置传感器具体化为“作为曲轴 (crankshaft)的旋转角传感器的旋转编码器(rotary encoder) ”的第一实施例。图3中以示意图的方式示出了旋转编码器8的整体结构。旋转编码器8由转子10 和定子9构成，该转子10被安装在旋转轴上，该定子9以与转子10的外周的一部分相对置的方式固定设置。图I中示出了形成于转子10的外周的转子图案13、以及构成定子9的检测线圈16、励磁线圈17、18。转子图案13是形成于外周的，因此正确来说是被配置成圆弧状的，但是为了易于观察而使其平面化来进行记载。本实施例的转子10为非磁性导电体金属制,是外径为80mm、宽度为IOmm的圆筒形状。在外周的全部宽度形成转子图案13。在本实施例中，用作为非磁性体金属的SUS(不锈钢)来制造转子10，但是转子10也可以为铝制等。如图I所示，转子图案13在不锈钢制转子10的外周面周期性地形成有磁性体部
11。磁性体部11的角度(宽度)为2度。通过丝网印刷将对磁性粉末与树脂粘合剂进行混合后得到的物质涂敷成条状并进行干燥，由此形成磁性体部11。在本实施例中，使用铁氧体作为磁性粉末，但是该磁性粉末并不限于铁氧体。没有形成磁性体部11的部分构成非磁性导电体部12。非磁性导电体部12的角度 (宽度)与磁性体部11相同，为2度。由磁性体部11和非磁性导电体部12形成转子图案 13。转子图案13的角度(宽度)为4度，整周形成90个周期。在此，在转子图案13的90处磁性体部11中，仅将连续两处磁性体部IlA的厚度设为其它磁性体部IlB的厚度的两倍。这是为了形成转子10的基准位置。图4中示出了定子9的结构。定子主体26上固定设置有安装板24。在定子主体 26的上表面附设有电路部25。电路部25作为产品是被模制件覆盖而从外部看不到的，但是在图4中，省略模制件的一部分来对其进行图示。定子主体26的前端面形成曲率与转子 10的曲率相符的圆弧。挠性印刷电路板23通过模制成型与定子主体26的前端面一体化。挠性印刷电路板23的表面形成有两组检测线圈16(14A、15A、14B、15B)、两组励磁线圈17、18。检测线圈16、励磁线圈17、18是在挠性印刷电路板中构成的。图2中示出了第一实施例的检测线圈16、励磁线圈17、18的详细结构。检测线圈 16具有一对第一检测线圈14和第二检测线圈15。第一检测线圈14与第一励磁线圈17双重卷绕。即，在第一检测线圈14之间配置有第一励磁线圈17。同样地，第二检测线圈15与第二励磁线圈18双重卷绕。即，在第二检测线圈15之间配置有第二励磁线圈18。第一检测线圈14和第二检测线圈15大约卷绕两周。第一励磁线圈17和第二励磁线圈18也大约卷绕两周。第一检测线圈14以及第一励磁线圈17的角度(宽度)为4度、即与转子图案的一个周期相当。同样地，第二检测线圈15以及第二励磁线圈18的角度(宽度)为4度、即与转子图案的一个周期相当。如图I所示，第一检测线圈14及第一励磁线圈17与第二检测线圈15及第二励磁线圈18形成为相位错开2度(与转子图案13的半个周期相当)。即，第一检测线圈14及第一励磁线圈17与第二检测线圈15及第二励磁线圈18如果周期相同则形成为错开4度， 但是在本实施例中并非错开4度而是错开6度，相位错开了 2度。第一检测线圈14的外周端部构成端子14a。第一检测线圈14的内周端部14b在另外的层与端子19的连接部19a相连接。第一励磁线圈17的外周端部17a在另外的层与端子21的连接部21a相连接。第二检测线圈15的外周端部构成端子15a。第二检测线圈15的内周端部15b在另外的层与端子20的连接部20a相连接。第二励磁线圈18的外周端部在另外的层与第一励磁线圈17的内周端部17b相连接。第二励磁线圈18的内周端部18b在另外的层与端子22的连接部22a相连接。接着，图9中示出了旋转编码器8的检测框图。在本实施例中，对励磁线圈17、18 输入2MHz的高频正弦波。通过使用高频的励磁信号波，能够减少检测线圈16的匝数。在本实施例中，使用了 2MHz的高频，但是如果如本实施例那样检测线圈16的匝数取两个周期， 则也可以使用IMHz的高频。将第一检测线圈14的端子14a的输出SI、端子19的输出S2输入到差动放大器 31来进行差动放大，从而得到信号S5。同时，将第二检测线圈15的端子15a的输出S3、端子20的输出S4输入到差动放大器32来进行差动放大,从而得到信号S6。接着，利用包络检波器33对经差动放大器31差动放大得到的高频信号S5的外形包络进行包络检波，从而得到信号S7。另外，利用包络检波器34对经差动放大器32差动放大得到的高频信号S6的外形包络进行包络检波，从而得到信号S8。包络检波器33的输出波形S7和包络检波器34的输出波形S8形成为相位偏移半个周期。这是由于第一检测线圈14和第二检测线圈15被配置成相对于转子图案13相位错开了半个周期。接着，将包络检波器33的输出波形S 7和包络检波器34的输出波形S8输入到差动放大器35，对两者进行差动放大，从而得到信号S9。接着，将差动放大器35的输出信号S9输入到比较器36，从而得到脉冲信号S10。 通过对脉冲信号SlO进行计数，能够计算出转子10相对于定子9的旋转角度。另外，差动放大器35的输出信号S9还被输入到比较器37。比较器37的基准值被设定为大于比较器36，仅选择性地检测当形成较厚磁性体的磁性体部IlA来到检测线圈16 的位置时产生的比通常大的输出信号。接着，说明具有上述结构的旋转编码器8的作用。图6中示出了非磁性导电体部 12相对于检测线圈16和励磁线圈17(18)的位置正好进入它们的内侧的状态。另外，图7 中示出了磁性体部11相对于检测线圈16和励磁线圈17(18)的位置正好进入它们的内侧的状态。在图6的状态下，在励磁线圈17(18)的线圈布线附近产生的磁通在磁性体部11 内通过，因此产生高磁通密度的磁通。当产生高磁通密度的磁通时,检测线圈16中产生的电动势也变大。另一方面，在图7的状态下，在励磁线圈17(18)的线圈布线附近产生的磁通在非磁性导电体部12中通过。非磁性导电体部12为非磁性导电体金属制，因此在非磁性导电体部12的表面产生涡流，在与励磁线圈17(18)中产生的磁通相反的方向(抵消励磁线圈 17(18)中产生的磁通的方向)上产生磁通。因此，励磁线圈17(18)中产生的磁通被抵消而变弱，因此检测线圈16中几乎不产生电动势。在图I所示的状态下，第一检测线圈14处于图7所示的状态，第二检测线圈15处于图6所示的状态。因此，第二检测线圈15中产生高电动势，第一检测线圈14中几乎不产生电动势。另一方面，在图5所示的状态下，第一检测线圈14处于图6所示的状态，第二检测线圈15处于图7所示的状态。因此，第一检测线圈14中产生高电动势，第二检测线圈15中几乎不产生电动势。第一检测线圈14的波形被输入到差动放大器35的正输入，第二检测线圈15的波形被输入到差动放大器35的负输入，因此作为差动放大器35的输出波形S9,图5的状态时为正侧的S91的波形，图I的状态时为负侧的S92的波形。例如，将第一检测线圈14和第二检测线圈15的宽度设为与转子图案13的一个周期相当的宽度(角度)，因此，如图I所示，处于非磁性导电体部12完全进入了第二检测线圈15的线圈布线的内侧的状态，磁性体部11位于与第二检测线圈15的线圈布线相对应的位置，因此能够在第二检测线圈15中得到高电动势。同时，处于磁性体部11完全进入了第一检测线圈14的线圈布线的内侧的状态，非磁性导电体部12位于与第一检测线圈14的线圈布线相对应的位置，因此在第一检测线圈14中可以几乎不产生电动势。此外，在此，线圈宽度是指有效的线圈宽度，S卩，是从线圈的最外周之间的距离减去线圈布线的宽度后得到的宽度，不同于线圈的最外周之间的距离等的线圈所占的空间的宽度。另外，在磁性体部IlA的位置来到检测线圈16的位置时，差动放大器35的输出信号S9的振幅变大。比较器37仅选择性地检测该大输出信号，因此能够根据比较器37的输出信号得到转子10的基准位置信号来作为Z信号。如以上详细说明的，根据本发明的第一实施例的旋转编码器8，(I)其特征在于，(a)形成于转子10的与定子9相对的位置处的转子图案13是周期性地形成非磁性导电体部12而得到的；(b)定子线圈具有励磁线圈17、18和检测线圈 16 ; (c)励磁线圈17、18和检测线圈16都向相同的方向卷绕,励磁线圈17、18和检测线圈 16的宽度都为与转子图案13的一个周期相同的宽度，因此，励磁线圈17、18与检测线圈16 以相同的宽度构成，并且该宽度是转子图案13的一个周期，因此在励磁线圈17、18的线圈布线与不是非磁性导电体部12的位置(磁性体部11的位置)相对置时，能够利用在励磁线圈17、18的线圈布线周围产生的高磁通密度的磁通来得到高电动势(检测电压)，能够提闻S/N比ο(2)进一步地，其特征在于，励磁线圈具有第一励磁线圈17和第二励磁线圈18，第一励磁线圈17与第二励磁线圈18被配置成错开转子图案13的半个周期，检测线圈16具有第一检测线圈14和第二检测线圈15，第一检测线圈14与第二检测线圈15被配置成错开转子图案13的半个周期，因此，在第一检测线圈14的左右一对线圈布线与磁性体部11相对置时，第二检测线圈15的左右一对线圈布线与非磁性导电体部12相对置，因此第一检测线圈14与第二检测线圈15的差变化较大，因此当利用两者的差动放大来得到信号值时，能够得到较大信号值(S)，因此能够进一步提高S/N比。一步提闻S/N比。(3)进一步地，其特征在于，通过在非磁性导电体性的转子10的表面周期性地形成磁性体部11，来周期性地形成转子图案13的非磁性导电体部12，因此，在交替形成非磁性导电体部12和磁性体部11时不需要如专利文献2的技术那样对转子外周面进行切削加工等机械加工，因此能够降低成本。(4)进一步地，其特征在于，励磁线圈17、18和检测线圈16并列配置在同一层，因此，励磁线圈17、18与检测线圈16双重卷绕在同一层，因此只要利用喷墨打印机进行涂敷并进行干燥来形成线圈，就能够形成微细的线圈布线图案，因此能够提高旋转编码器8的检测精度。(5)进一步地，其特征在于，输入到励磁线圈的励磁信号是IMHz以上的高频信号， 对流过检测线圈16的高频检测信号进行基于包络检波的信号处理，因此，能够减少检测线圈的布线图案的数量。当使用高频的励磁信号时，检测信号也以高频输出。在本实施例中， 通过对所输出的高频信号进行基于包络检波的信号处理来得到信号，因此能够以简便的方法得到高精度的信号。(6)进一步地，其特征在于，转子10是进行旋转的转子，励磁线圈17、18和检测线圈16形成于挠性印刷电路板23，挠性印刷电路板23通过树脂模制与定子主体26的前端面一体化，因此能够使与作为旋转体的转子10的一部分相对置的定子9小型化，从而能够提供作为整体来说小型的位置传感器。(7)进一步地，其特征在于，在转子图案13的一部分上使磁性体的厚度与转子图案13的其它部分上的磁性体的厚度不同地形成该磁性体，以输出作为基准位置信号的Z信号，因此，只需将转子图案13的一部分磁性体形成得例如较厚，就能够得到Z信号，因此不需要多余的装置，因此能够以低成本得到Z信号。接着，说明本发明的第二实施例。第二实施例的基本内容与第一实施例相同，因此省略重复内容的说明，只详细说明不同的方面。图8中示出了第二实施例的第一检测线圈41、第二检测线圈42、第一励磁线圈45 以及第二励磁线圈46。第一检测线圈41和第二检测线圈42形成在相同的第一层，第一励磁线圈45和第二励磁线圈46形成在第二层，该第二层隔着绝缘层与第一层重叠。在此，第一检测线圈41 与第一励磁线圈45虽然所处的层不同但是被配置于完全重叠的位置。另外，第二检测线圈 42与第二励磁线圈46虽然所处的层不同但是被配置于完全重叠的位置。第一检测线圈41的一端构成端子41a,另一端41b与端子43相连接。第二检测线圈42的一端构成端子42a,另一端42b与端子44相连接。第一励磁线圈45的一端构成端子45a,另一端45b与端子47相连接。第二励磁线圈46的一端构成端子46a,另一端46b与端子48相连接。根据第二实施例的旋转编码器8，其特征在于，第一励磁线圈45与第一检测线圈 41被重叠配置，第二励磁线圈46与第二检测线圈42被重叠配置，因此，能够在不同的层中使励磁线圈与检测线圈的位置在径向上完全一致，因此能够实现检测精度高的旋转编码器 8。此外，本发明并不限定于上述各实施方式，也能够在不脱离发明宗旨的范围内适当改变结构的一部分来进行实施。在本实施例中，对用于检测角度的旋转编码器8进行了说明，但是能够通过将检测线圈的布线图案和转子10形成为直线状来形成直动式位置传感器。另外，在本实施例中，涂敷对磁性粉末与树脂粘合剂进行混合后得到的物质并进行干燥，来形成转子图案13的磁性体部11，但是也可以通过粘贴烧结铁氧体片等磁性片来形成转子图案13。另外，在本实施例中，在转子10的外周面形成图案，在所对置的径向外侧配置励磁线圈、检测线圈，但是也可以在转子10的旋转轴方向的表面形成图案，在所对置的轴向上配置励磁线圈、检测线圈。
权利要求
1.一种位置传感器，具有定子固定板，该定子固定板上形成有定子线圈；以及可动体，其被设置成与上述定子固定板隔开间隙地相对置且能够进行动作，该位置传感器的特征在于，形成在上述可动体的与上述定子固定板相对的面上的可动体图案是周期性地形成非磁性导电体部而得到的，上述定子线圈具有励磁线圈和检测线圈，上述励磁线圈和上述检测线圈都向相同的方向卷绕，上述励磁线圈与上述检测线圈的宽度都为与上述可动体图案的一个周期相同的宽度。
2.根据权利要求I所述的位置传感器，其特征在于，上述励磁线圈具有第一励磁线圈和第二励磁线圈，以错开上述可动体图案的半个周期的方式配置上述第一励磁线圈与上述第二励磁线圈，上述检测线圈具有第一检测线圈和第二检测线圈，以错开上述可动体图案的半个周期的方式配置上述第一检测线圈与上述第二检测线圈。
3.根据权利要求I所述的位置传感器，其特征在于，通过在非磁性导电体性的上述可动体的表面周期性地形成磁性体部，来周期性地形成上述可动体图案的上述非磁性导电体部。
4.根据权利要求I所述的位置传感器，其特征在于，上述励磁线圈和上述检测线圈并列配置在同一层。
5.根据权利要求I所述的位置传感器，其特征在于，上述励磁线圈与上述检测线圈相重叠地进行配置。
6.根据权利要求I所述的位置传感器，其特征在于，输入到上述励磁线圈的励磁信号是IMHz以上的高频信号，对流过上述检测线圈的高频检测信号进行基于包络检波的信号处理。
7.根据权利要求I 6中的任一项所述的位置传感器，其特征在于，上述可动体是进行旋转的转子可动板，上述励磁线圈和上述检测线圈形成于挠性印刷电路板，上述挠性印刷电路板通过树脂模制与上述定子固定板一体化。
8.根据权利要求3所述的位置传感器，其特征在于，使上述磁性体部在可动体图案的一部分上的厚度与在可动体图案的其它部分上的厚度不同来形成该磁性体部，以输出作为基准位置信号的Z信号。
全文摘要
本发明提供一种S/N比高的位置传感器。本发明的特征在于，(a)形成在转子(10)的与定子(9)相对的位置处的转子图案(13)是周期性地形成非磁性导电体部(12)而得到的；(b)定子线圈具有励磁线圈(17、18)以及检测线圈(16)；(c)励磁线圈(17、18)和检测线圈(16)都向相同的方向卷绕，励磁线圈(17、18)和检测线圈(16)的宽度都为与转子图案(13)的一个周期相同的宽度。
文档编号G01D5/12GK102589583SQ201210008158
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者井上铁治, 真锅祐一 申请人:爱三工业株式会社
专业数控铣床产品供应商
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