專利名稱：位置傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)可動(dòng)體的動(dòng)作位置的位置傳感器。
背景技術(shù)：
以往，作為這種技術(shù)，例如能夠列舉出各領(lǐng)域中廣泛使用的旋轉(zhuǎn)角度傳感器。在汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)中，為了檢測(cè)其旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)相位，采用了作為旋轉(zhuǎn)角度傳感器之一的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器。 作為這種技術(shù)，例如已知下述的專利文獻(xiàn)1所記載的轉(zhuǎn)動(dòng)標(biāo)尺(Rotary Scale)。 該標(biāo)尺具備相對(duì)置的轉(zhuǎn)子和定子。轉(zhuǎn)子上設(shè)置有轉(zhuǎn)子側(cè)線圈圖案(探測(cè)線圈)，定子上設(shè)置有與探測(cè)線圈面對(duì)面地相對(duì)置的定子側(cè)線圈圖案(勵(lì)磁線圈)。另外，轉(zhuǎn)子上設(shè)置有轉(zhuǎn)子側(cè)旋轉(zhuǎn)變壓器，定子上設(shè)置有與轉(zhuǎn)子側(cè)旋轉(zhuǎn)變壓器面對(duì)面的定子側(cè)旋轉(zhuǎn)變壓器。轉(zhuǎn)子例如安裝在電動(dòng)機(jī)等的旋轉(zhuǎn)軸上而被設(shè)置成能夠與該軸一體地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，定子固定在電動(dòng)機(jī)等的外殼上。在此，勵(lì)磁線圈和探測(cè)線圈分別被折疊成鋸齒狀且整體形成為圓環(huán)狀。并且，在該轉(zhuǎn)動(dòng)標(biāo)尺中，通過(guò)向勵(lì)磁線圈流通交流電流，使該勵(lì)磁線圈產(chǎn)生勵(lì)磁信號(hào)，來(lái)在探測(cè)線圈中產(chǎn)生針對(duì)轉(zhuǎn)子(探測(cè)線圈)的旋轉(zhuǎn)角度(即根據(jù)與勵(lì)磁線圈與探測(cè)線圈的相對(duì)位置關(guān)系的變化相應(yīng)的電磁耦合度的變化)而周期性(周期=探測(cè)線圈的圖案間距)地發(fā)生變化的感應(yīng)電壓。該感應(yīng)電壓從轉(zhuǎn)子側(cè)旋轉(zhuǎn)變壓器被傳遞到定子側(cè)旋轉(zhuǎn)變壓器，根據(jù)該感應(yīng)電壓的變化量來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子(即與轉(zhuǎn)子相接合的電動(dòng)機(jī)等的旋轉(zhuǎn)軸)的旋軸角度。在此，以往的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的分辨率(Resolution)在10度左右就足夠了，但是近年來(lái)，隨著有關(guān)環(huán)境問(wèn)題的排氣限制，要求發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行更精確的控制，曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的分辨率也被要求在1度左右。例如，在以“6000rpm”的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，如果想要每轉(zhuǎn)1度輸出一次脈沖，則需要“36kHz”的信號(hào)。另一方面，本申請(qǐng)人在專利文獻(xiàn)5中提出了 (1)使用“300 500kHz”的高頻勵(lì)磁信號(hào)，從而減少線圈的匝數(shù)；(2)通過(guò)印刷將勵(lì)磁線圈形成在旋轉(zhuǎn)變壓器定子板上，并通過(guò)印刷將檢測(cè)線圈形成在旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子板上，使旋轉(zhuǎn)變壓器定子板與旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子板相對(duì)置。由此，能夠減小旋轉(zhuǎn)變壓器的徑向尺寸，并且也縮短了旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子的軸心方向的長(zhǎng)度，從而實(shí)現(xiàn)在安裝于電動(dòng)機(jī)軸時(shí)能夠縮小電動(dòng)機(jī)整體尺寸的效果。當(dāng)想要如專利文獻(xiàn)5那樣使用高頻載波得到信號(hào)波形時(shí)，為了得到36kHz的信號(hào)波形，每一信號(hào)需要10個(gè)左右的載波，因此需要360kHz的載波。通過(guò)使用360kHz的載波， 能夠減少線圈的匝數(shù)。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2008-216154號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2000-292205號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特表2001-520743號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開(kāi)平4-276517號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開(kāi)2008-256486號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題然而，在專利文獻(xiàn)1所記載的轉(zhuǎn)動(dòng)標(biāo)尺和專利文獻(xiàn)5所記載的旋轉(zhuǎn)變壓器中，存在以下的問(wèn)題由于使用了旋轉(zhuǎn)變壓器，因此需要在轉(zhuǎn)子和定子上配置旋轉(zhuǎn)變壓器的場(chǎng)所，從而難以將傳感器小型化。特別是，期望汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器小型化。本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種不需要旋轉(zhuǎn)變壓器來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器的小型化的位置傳感器。用于解決問(wèn)題的方案 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的位置傳感器具有下面的結(jié)構(gòu)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的位置傳感器具有下面的結(jié)構(gòu)。(1) 一種位置傳感器，具備定子固定板，該定子固定板上形成有被輸入勵(lì)磁信號(hào)的定子勵(lì)磁線圈和輸出檢測(cè)信號(hào)的定子探測(cè)線圈；以及轉(zhuǎn)子可動(dòng)板，其被設(shè)置成能夠在隔開(kāi)間隙地相對(duì)置于定子固定板的位置上進(jìn)行動(dòng)作，在該轉(zhuǎn)子可動(dòng)板上形成有轉(zhuǎn)子線圈，該位置傳感器的特征在于，定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈是分別以規(guī)定的間距折疊成鋸齒狀的線圈，彼此以相同的相位被重疊配置，轉(zhuǎn)子線圈包括隔開(kāi)間隙地與定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈相對(duì)置、以規(guī)定的間距短接的多個(gè)短路線圈，該位置傳感器還具備電容元件，其與定子探測(cè)線圈并聯(lián)連接；勵(lì)磁信號(hào)輸出單元，其輸出要輸入到定子勵(lì)磁線圈的勵(lì)磁信號(hào)； 以及移動(dòng)檢測(cè)單元，其根據(jù)定子探測(cè)線圈的輸出電壓的變化，檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板是否移動(dòng)了規(guī)定的間距。(2)根據(jù)(1)所述的位置傳感器，其特征在于，還具備第二定子勵(lì)磁線圈和第二定子探測(cè)線圈，該第二定子勵(lì)磁線圈和第二定子探測(cè)線圈是相對(duì)于上述定子勵(lì)磁線圈和上述定子探測(cè)線圈相位偏移半間距、且以規(guī)定的間距折疊成鋸齒狀的線圈，彼此以相同的相位被重疊配置；以及第二電容元件，其與上述第二定子探測(cè)線圈并聯(lián)連接，其中，上述移動(dòng)檢測(cè)單元根據(jù)上述定子探測(cè)線圈的輸出電壓與上述第二定子探測(cè)線圈的輸出電壓之差，檢測(cè)上述轉(zhuǎn)子可動(dòng)板是否移動(dòng)了上述規(guī)定的間距。(3)根據(jù)(1)所述的位置傳感器，其特征在于，定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈形成在定子固定板的表面上，轉(zhuǎn)子線圈形成在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的表面上。(4)根據(jù)(2)所述的位置傳感器，其特征在于，定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈、以及第二定子勵(lì)磁線圈和第二定子探測(cè)線圈形成在定子固定板的表面上，轉(zhuǎn)子線圈形成在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的表面上。(5)根據(jù)(1)所述的位置傳感器，其特征在于，定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈形成在定子固定板的內(nèi)周表面上，轉(zhuǎn)子線圈形成在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的外周面上。(6)根據(jù)(2)所述的位置傳感器，其特征在于，定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈、以及第二定子勵(lì)磁線圈和第二定子探測(cè)線圈形成在定子固定板的內(nèi)周表面上，轉(zhuǎn)子線圈形成在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的外周面上。(7)根據(jù)(3)或(5)所述的位置傳感器，其特征在于，相對(duì)于配置了整周的轉(zhuǎn)子線圈，定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈僅配置了整周的一部分。(8)根據(jù)(4)或(6)所述的位置傳感器，其特征在于，相對(duì)于配置了整周的轉(zhuǎn)子線圈，定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈、以及第二定子勵(lì)磁線圈和第二定子探測(cè)線圈僅配置了整周的一部分。(9) 一種位置傳感器，具備定子固定板，該定子固定板上形成有定子線圈；以及轉(zhuǎn)子可動(dòng)板，其被設(shè)置成能夠在隔開(kāi)間隙地相對(duì)置于定子固定板的位置上進(jìn)行動(dòng)作，在該轉(zhuǎn)子可動(dòng)板上形成有轉(zhuǎn)子線圈，該位置傳感器的特征在于，定子線圈是以規(guī)定的間距折疊成鋸齒狀的線圈，轉(zhuǎn)子線圈是隔開(kāi)間隙地與定子線圈相對(duì)置、以規(guī)定的間距短接的短路線圈，該位置傳感器還具備電容元件，其與定子線圈串聯(lián)連接；勵(lì)磁信號(hào)輸出電路，其輸出要通過(guò)電容元件提供給定子線圈的勵(lì)磁信號(hào)；以及移動(dòng)檢測(cè)單元，其根據(jù)定子線圈的輸出電壓的變化，檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板是否移動(dòng)了規(guī)定的間距。(10)根據(jù)(9)所述的位置傳感器，其特征在于，還具備第二定子線圈，該第二定子線圈相對(duì)于上述定子線圈相位偏移半間距，以規(guī)定的間距折疊成鋸齒狀，上述移動(dòng)檢測(cè)單元根據(jù)上述定子線圈的輸出電壓與上述第二定子線圈的輸出電壓之差，檢測(cè)到上述轉(zhuǎn)子可動(dòng)板是否移動(dòng)了上述規(guī)定的間距。

(11)根據(jù)(9)或(10)所述的位置傳感器，其特征在于，上述定子線圈形成在上述定子固定板的表面上，上述轉(zhuǎn)子線圈形成在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的表面上。(12)根據(jù)(9)或(10)所述的位置傳感器，其特征在于，上述定子線圈形成在上述定子固定板的內(nèi)周表面上，上述轉(zhuǎn)子線圈形成在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的外周表面上。(13)根據(jù)(11)或(12)所述的位置傳感器，其特征在于，相對(duì)于配置了整周的上述轉(zhuǎn)子線圈，上述定子線圈僅配置了整周的一部分。發(fā)明的效果本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)而起到了如下的作用和效果。根據(jù)上述(1)的結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)子線圈的位置相對(duì)于定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈偏移了規(guī)定的間距的半間距時(shí)，定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈的電感不發(fā)生變化(不受到轉(zhuǎn)子線圈的影響)，諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz) —致。因此定子探測(cè)線圈的輸出信號(hào)的振幅最大。另一方面，基于上述位置關(guān)系，隨著轉(zhuǎn)子線圈相對(duì)于定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈的位置發(fā)生變化，定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈的電感受到轉(zhuǎn)子線圈的影響而變小，當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈的位置與定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈一致時(shí)，定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈的電感最小，此時(shí)諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率之間的偏差最大。因而，定子探測(cè)線圈的輸出信號(hào)的振幅最小。根據(jù)該定子探測(cè)線圈的輸出電壓(振幅)的變化，移動(dòng)檢測(cè)單元能夠檢測(cè)到轉(zhuǎn)子可動(dòng)板移動(dòng)了規(guī)定間距。例如，在將該位置傳感器用于檢測(cè)曲軸的旋轉(zhuǎn)角度的情況下，只要使定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈的鋸齒狀(彎折)的間距為1度，使轉(zhuǎn)子線圈的間距為1度，就能夠在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板相對(duì)于定子固定板每偏移1度時(shí)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，并能夠?qū)⒃撁}沖信號(hào)發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置。S卩，在轉(zhuǎn)子線圈的位置相對(duì)于定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈偏移了規(guī)定的間距的半間距時(shí)，例如在相鄰的兩個(gè)定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈的導(dǎo)體圖案(A、B)的各一半與轉(zhuǎn)子線圈相對(duì)時(shí)，由定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈(A)產(chǎn)生而通過(guò)轉(zhuǎn)子線圈內(nèi)的磁通GXA 與由定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈(B)產(chǎn)生而通過(guò)轉(zhuǎn)子線圈內(nèi)的磁通GXB是方向相反而量相同的磁通，通過(guò)轉(zhuǎn)子線圈的磁通實(shí)質(zhì)上為零，從而在轉(zhuǎn)子線圈中不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。因而，不產(chǎn)生使磁通GXA和磁通GXB抵消的磁通，電感不會(huì)降低。因而，諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率 (NMHz)相同另一方面，在轉(zhuǎn)子線圈的位置與定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈一致時(shí)，由于在定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈中產(chǎn)生的磁通GX，轉(zhuǎn)子線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)由于電動(dòng)勢(shì)而產(chǎn)生的電流，產(chǎn)生與磁通GX反向的磁通GY。由于磁通GY的產(chǎn)生，磁通GX被削弱，其結(jié)果是定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈的電感變?yōu)樽钚。C振頻率變?yōu)樽畲?，此時(shí)諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz)之間的偏差最大。定子探測(cè)線圈的輸出電壓是勵(lì)磁頻率(NHMz)下的輸出波形的振幅，如果諧振頻率不變化，則定子探測(cè)線圈的輸出電壓為最大振幅H，與此相對(duì)地，在諧振頻率變高的情況下，與最大振幅H相比，勵(lì)磁頻率(NHMz)下的輸出波形的振幅Ha明顯變小。因而，通過(guò)檢測(cè)定子探測(cè)線圈的輸出電壓(振幅)的降低來(lái)檢測(cè)諧振頻率的變化，由此能夠檢測(cè)電感的變化、即轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的移動(dòng)。因而，根據(jù)上述(1)的結(jié)構(gòu)，為了檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的移動(dòng)，可以不需要旋轉(zhuǎn)變壓器，由此能夠?qū)⒄w小型化。定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈被配置成以相同的相位重疊，因此，通過(guò)對(duì)定子勵(lì)磁線圈提供勵(lì)磁信號(hào)，在該勵(lì)磁線圈中產(chǎn)生磁通，通過(guò)該磁通在定子探測(cè)線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈作為變壓器而發(fā)揮作用。此時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈圖案和定子線圈圖案一致時(shí)，由于定子勵(lì)磁線圈中產(chǎn)生的磁通而在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板上的轉(zhuǎn)子線圈的短路線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，從而電流沿使定子勵(lì)磁線圈中產(chǎn)生的磁通抵消的方向流過(guò)，來(lái)減弱定子勵(lì)磁線圈與定子探測(cè)線圈之間的互感。另外，在轉(zhuǎn)子線圈圖案和定子線圈圖案不一致的情況下，特別是轉(zhuǎn)子線圈圖案與定子線圈圖案偏移規(guī)定的間距的半間距的情況下，在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板上的轉(zhuǎn)子線圈的短路線圈中不流過(guò)沿使定子勵(lì)磁線圈的磁通抵消的方向的電流，因此不影響定子勵(lì)磁線圈與定子探測(cè)線圈之間的互感。根據(jù)上述(2)的結(jié)構(gòu)，即使在例如由于定子固定板與轉(zhuǎn)子可動(dòng)板之間的間隙發(fā)生變動(dòng)而定子探測(cè)線圈和第二定子探測(cè)線圈的輸出電壓分別產(chǎn)生了誤差的情況下，通過(guò)取得兩個(gè)輸出電壓的差，也能夠消除所產(chǎn)生的誤差。根據(jù)上述(3)的結(jié)構(gòu)，能夠減小位置傳感器的軸心方向的尺寸。根據(jù)上述(4)的結(jié)構(gòu)，能夠減小位置傳感器的軸心方向的尺寸。根據(jù)上述(5)的結(jié)構(gòu)，能夠減小位置傳感器的徑向尺寸。另外，與⑶的結(jié)構(gòu)相比， 更容易保持定子勵(lì)磁線圈及定子探測(cè)線圈與轉(zhuǎn)子線圈之間的位置關(guān)系的精確度，從而能夠降低制造成本。根據(jù)上述(6)的結(jié)構(gòu)，能夠減小位置傳感器的徑向尺寸。另外，與⑷的結(jié)構(gòu)相比， 更容易保持定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈、以及第二定子勵(lì)磁線圈及第二定子探測(cè)線圈與轉(zhuǎn)子線圈之間的位置關(guān)系的精確度，從而能夠降低制造成本。根據(jù)上述(7)的結(jié)構(gòu)，與整周設(shè)置的情況相比，能夠有效應(yīng)用于安裝位置有限的情況。根據(jù)上述(8)的結(jié)構(gòu)，與整周設(shè)置的情況相比，能夠有效應(yīng)用于安裝位置有限的情況。(9) 一種位置傳感器，具有定子固定板，該定子固定板上形成有定子線圈；以及轉(zhuǎn)子可動(dòng)板，其被設(shè)置成能夠在隔開(kāi)間隙地對(duì)置于上述定子固定板的位置上進(jìn)行動(dòng)作，形成有轉(zhuǎn)子線圈，其特征在于，(a)定子線圈是以規(guī)定的間距折疊成鋸齒狀的線圈，(b)具有與定子線圈串聯(lián)連接的電容元件，(c)轉(zhuǎn)子線圈是隔開(kāi)間隙地與上述定子線圈相對(duì)置、以上述規(guī)定的間距短接的短路線圈，(d)具有勵(lì)磁信號(hào)輸出電路，其輸出要通過(guò)電容元件提供給定子線圈的勵(lì)磁信號(hào)(使頻率為NMHz)，(e)具有移動(dòng)檢測(cè)單元，其根據(jù)定子線圈的輸出電壓的變化，檢測(cè)到轉(zhuǎn)子可動(dòng)板移動(dòng)了規(guī)定的間距，因此在短路線圈的位置相對(duì)于定子線圈偏移了規(guī)定的間距的半間距時(shí)，定子線圈的電感不變化(不受到短路線圈的影響)，諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz) —致。因此定子線圈的輸出信號(hào)的振幅最大另一方面，基于上述位置關(guān)系，隨著短路線圈相對(duì)于定子線圈的位置發(fā)生變化，定子線圈的電感受到短路線圈的影響而變小。當(dāng)短路線圈的位置與定子線圈一致時(shí)，定子線圈的電感最小，此時(shí)諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率之間的偏差最大。因而，定子線圈的輸出信號(hào)的振幅最小。根據(jù)該定子線圈的輸出電壓(振幅)的變化，移動(dòng)檢測(cè)單元能夠檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板是否移動(dòng)了規(guī)定間距。例如，在曲軸的角度傳感器的情況下，只要使定子線圈的鋸齒狀(彎折)的間距為 1度，使短路線圈的間距為1度，就能夠在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板相對(duì)于定子固定板每偏移1度時(shí)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，并能夠?qū)⒃撁}沖信號(hào)發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置。S卩，在短路線圈的位置相對(duì)于定子線圈偏移了規(guī)定的間距的半間距時(shí)，例如在相鄰的兩個(gè)定子線圈(A、B)的各一半與短路線圈相對(duì)時(shí)，由定子線圈(A)產(chǎn)生而通過(guò)短路線圈內(nèi)的磁通GXA與由定子線圈(B)產(chǎn)生而通過(guò)短路線圈內(nèi)的磁通GXB是方向相反而量相同的磁通，通過(guò)短路線圈的磁通實(shí)質(zhì)上為零，從而在短路線圈中不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。因而，不產(chǎn)生使磁通GXA和磁通GXB抵消的磁通，電感不會(huì)降低。因而，諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率 (NMHz)相同。另一方面，在短路線圈的位置與定子線圈一致時(shí)，由于在定子線圈中產(chǎn)生的磁通 GX，短路線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)由于電動(dòng)勢(shì)而產(chǎn)生的電流，產(chǎn)生與磁通GX反向的磁通GY0 由于磁通GY的產(chǎn)生，磁通GX被削弱，其結(jié)果是定子線圈的電感變?yōu)樽钚?，諧振頻率變?yōu)樽畲螅藭r(shí)諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz)之間的偏差最大。定子線圈的輸出電壓是勵(lì)磁頻率(NHMz)下的輸出波形的振幅，如果諧振頻率不變化，則定子線圈的輸出電壓為最大振幅H，與此相對(duì)地，在諧振頻率變高的情況下，與最大振幅H相比，勵(lì)磁頻率(NHMz)下的輸出波形的振幅Ha明顯變小。因而，通過(guò)檢測(cè)定子線圈的輸出電壓(振幅)的降低來(lái)檢測(cè)諧振頻率的變化，由此能夠檢測(cè)電感的變化、即轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的移動(dòng)。(10)根據(jù)(9)所述的位置傳感器，其特征在于，還具備第二定子線圈，該第二定子線圈相對(duì)于上述定子線圈相位偏移半間距，以規(guī)定的間距折疊成鋸齒狀，上述移動(dòng)檢測(cè)單元根據(jù)上述定子線圈(第一定子線圈)的輸出電壓與上述第二定子線圈的輸出電壓之差， 檢測(cè)上述轉(zhuǎn)子可動(dòng)板是否移動(dòng)了上述規(guī)定的間距，因此，即使在例如由于定子固定板與轉(zhuǎn)子可動(dòng)板之間的間隙發(fā)生變動(dòng)而定子線圈和第二定子線圈的輸出電壓分別產(chǎn)生了誤差的情況下，通過(guò)取得兩個(gè)輸出電壓的差，也能夠消除所產(chǎn)生誤差。(11)根據(jù)(9)或(10)所述的位置傳感器，其特征在于，上述定子線圈形成在上述定子固定板的表面上，上述轉(zhuǎn)子線圈形成在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的表面上，因此，能夠減小位置傳感器的軸心方向的尺寸(12)根據(jù)(9)或(10)所述的位置傳感器，其特征在于，上述定子線圈形成在上述定子固定板的內(nèi)周表面上，上述轉(zhuǎn)子線圈形成在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的外周表面上，因此，能夠減小位置傳感器的徑向尺寸。另外，與(11)相比，更容易保持定子線圈與短路線圈之間的位置關(guān)系的精確度，從而能夠降低制造成本。(13)根據(jù)(11)或(12)所述的位置傳感器，其特征在于，相對(duì)于配置了整周的上述轉(zhuǎn)子線圈，上述定子線圈僅配置了一部分，因此，與整周設(shè)置的情況相比，能夠有效應(yīng)用于安裝位置有限的情況。


圖1是表示第一實(shí)施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)編碼器的概要結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示上述實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子線圈與定子線圈的關(guān)系的立體圖。圖3是表示上述實(shí)施方式所涉及的定子線圈的導(dǎo)體圖案與轉(zhuǎn)子線圈的短路線圈的位置偏移了規(guī)定間距的半間距的狀態(tài)等的說(shuō)明圖。圖4是表示上述實(shí)施方式所涉及的定子線圈的導(dǎo)體圖案與轉(zhuǎn)子線圈的短路線圈的位置一致的狀態(tài)等的說(shuō)明圖。圖5是表示上述實(shí)施方式所涉及的諧振頻率與輸出電壓的關(guān)系的圖表。圖6是表示上述實(shí)施方式所涉及的控制器的結(jié)構(gòu)的一部分的框圖。圖7是表示上述實(shí)施方式所涉及的形成于定子固定板的表面上的定子線圈的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的正視圖。圖8是表示上述實(shí)施方式所涉及的形成于轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的表面上的轉(zhuǎn)子線圈的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的正視圖。圖9是展開(kāi)第二實(shí)施方式所涉及的一對(duì)定子線圈的一部分和轉(zhuǎn)子線圈的一部分來(lái)概要性地表示的說(shuō)明圖。圖10是展開(kāi)上述實(shí)施方式所涉及的一對(duì)定子線圈的一部分和轉(zhuǎn)子線圈的一部分來(lái)概要性地表示的說(shuō)明圖。圖11是表示上述實(shí)施方式所涉及的控制器的結(jié)構(gòu)的一部分的框圖。圖12是表示第三實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子線圈與定子線圈的關(guān)系的立體圖。圖13是表示第四實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子線圈與定子線圈的關(guān)系的立體圖。圖14是表示第五實(shí)施方式所涉及的轉(zhuǎn)子線圈與定子線圈的關(guān)系的立體圖。圖15是表示第六實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器1的結(jié)構(gòu)的圖。圖16是表示轉(zhuǎn)子線圈14與定子線圈12的關(guān)系的立體圖。圖17是轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的位置與定子線圈12的導(dǎo)體圖案偏移了規(guī)定間距的半間距時(shí)的說(shuō)明圖。圖18是轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的位置與定子線圈12的導(dǎo)體圖案一致時(shí)的說(shuō)明圖。圖19是表示諧振頻率與輸出電壓的關(guān)系的圖表。圖20是表示旋轉(zhuǎn)編碼器1的控制裝置的框圖。圖21是表示定子線圈12的導(dǎo)體圖案的結(jié)構(gòu)的圖。
圖22是表示轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的結(jié)構(gòu)的圖。圖23是第七實(shí)施方式的第一說(shuō)明圖。圖24是第七實(shí)施方式的第二說(shuō)明圖。圖25是表示第七實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器1的控制裝置的框圖。圖26是表示第一變形例的結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖27是表示第二變形例的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖28是表示第三變形例的結(jié)構(gòu)的立體圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1 旋轉(zhuǎn)編碼器(位置傳感器)；4 定子；5 間隙；6 轉(zhuǎn)子；7 控制器(勵(lì)磁信號(hào)輸出單元、移動(dòng)檢測(cè)單元)；11 定子固定板；12:定子線圈；13:轉(zhuǎn)子可動(dòng)板；14 轉(zhuǎn)子線圈； 14A 短路線圈；14B 短路線圈1 ； 14C 短路線圈；14D 短路線圈；14E 短路線圈；14F 短路線圈；14G 短路線圈；。17 定子勵(lì)磁線圈；17A 導(dǎo)線圖案；17B 導(dǎo)線圖案；18 定子探測(cè)線圈；18A 導(dǎo)線圖案；18B 導(dǎo)線圖案；18C 導(dǎo)線圖案；18D 導(dǎo)線圖案；18E 導(dǎo)線圖案；18F 導(dǎo)線圖案；18G 導(dǎo)線圖案；22 電容器(電容元件)；31 放大器；32 同步檢波器；33 低通濾波器；34 比較器；35 差動(dòng)放大器；111 定子固定板；112 定子固定板；112a 內(nèi)周表面；113 定子固定板；121 第一定子線圈；122 第二定子線圈；123 定子線圈；124 定子線圈；125 定子線圈；131 轉(zhuǎn)子可動(dòng)板；131a 外周面；141 轉(zhuǎn)子線圈；171 第一定子勵(lì)磁線圈；172 第二定子勵(lì)磁線圈；173 定子勵(lì)磁線圈；174 定子勵(lì)磁線圈；175 定子勵(lì)磁線圈；181 第一定子探測(cè)線圈；182 第二定子探測(cè)線圈；183 定子探測(cè)線圈；184 定子探測(cè)線圈；185 定子探測(cè)線圈；P 間距(pitch) ；Ρ/2 半間距。
具體實(shí)施例方式<第一實(shí)施方式>下面，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明將本發(fā)明的位置傳感器具體化為“作為曲軸 (crankshaft)的旋轉(zhuǎn)角度傳感器的旋轉(zhuǎn)編碼器(rotary encoder) ”的第一實(shí)施方式。圖1中通過(guò)概要結(jié)構(gòu)圖示出了本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器1。旋轉(zhuǎn)編碼器1作為一例被設(shè)置成與發(fā)動(dòng)機(jī)2的曲軸3的端部相連接，用于檢測(cè)曲軸3的動(dòng)作位置(旋轉(zhuǎn)角度)。 旋轉(zhuǎn)編碼器1具備定子4 ；被設(shè)置成與定子4隔開(kāi)間隙5相對(duì)置且能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子6 ； 控制器7 ；以及容納這些部件4、6、7的殼體8。定子4包括定子固定板11和定子線圈12，該定子線圈12設(shè)置在定子固定板11的與轉(zhuǎn)子6相對(duì)的面?zhèn)?。轉(zhuǎn)子6包括轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13和轉(zhuǎn)子線圈14，該轉(zhuǎn)子線圈14設(shè)置在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的與定子4相對(duì)的面?zhèn)?。即，轉(zhuǎn)子可動(dòng)板 13被設(shè)置成與定子固定板11隔開(kāi)間隙5相對(duì)置且能夠進(jìn)行動(dòng)作。定子固定板11和轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13形成為大小大致相同的圓板形狀。包括定子固定板11的定子4被固定于殼體8，包括轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的轉(zhuǎn)子6以能夠旋轉(zhuǎn)的方式被殼體8支承。在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13上，在與設(shè)置轉(zhuǎn)子線圈14的側(cè)面相反的側(cè)面的中央處成一體地設(shè)置有輸入軸15。該輸入軸15被設(shè)置成從殼體8突出。輸入軸15通過(guò)聯(lián)軸器(coupling) 16 與曲軸3相聯(lián)接。圖2通過(guò)立體圖示出了輸出Γ周期的脈沖列的情況下的轉(zhuǎn)子線圈14與定子線圈 12的關(guān)系。在圖2中，定子線圈12包括被輸入勵(lì)磁信號(hào)的定子勵(lì)磁線圈17和輸出檢測(cè)信號(hào)的定子探測(cè)線圈18。定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18在定子固定板11的表面的外周附近以隔著絕緣層(省略圖示)進(jìn)行層疊的方式形成。在本實(shí)施方式中，定子固定板11 和轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的圓板的外形尺寸例如為70mm。定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18是分別以規(guī)定的間距P (約0. 6mm)折疊360次而形成為鋸齒狀的線圈，以相同的相位隔著絕緣層(省略圖示)重疊地進(jìn)行配置。定子勵(lì)磁線圈17包括被折疊的多個(gè)導(dǎo)體圖案17A、17B 等。定子探測(cè)線圈18以與定子勵(lì)磁線圈17相同的形狀和相同的尺寸形成。各線圈17、18 的導(dǎo)體圖案17A、17B、18A等實(shí)際上非常細(xì)小而難以看到，因此在圖2中，省略了導(dǎo)體圖案 17A、17B、18A等的個(gè)數(shù)來(lái)進(jìn)行記載。在圖7中，通過(guò)正視圖示出了形成于定子固定板11的表面上的定子線圈12的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。在圖7中，定子線圈12具備整周180組鋸齒、S卩180個(gè)外周側(cè)部分和180個(gè)內(nèi)周側(cè)部分的合計(jì)360個(gè)徑向圖案。在圖7中，定子線圈12具備端子 24、25。在圖7中，省略記載與端子24、25進(jìn)行連接的布線另一方面，轉(zhuǎn)子線圈14包括在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的表面上排列成圓環(huán)狀且梯子狀的多個(gè)短路線圈14A、14B等。各短路線圈14A、14B等在圓周方向上形成為每1度有1處，總共形成360個(gè)。轉(zhuǎn)子線圈14在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的表面的外周附近，以與定子線圈12的各導(dǎo)體圖案17A、17B、18A等相同的間距P (約0.6mm)形成多個(gè)短路線圈14A、14B等。各短路線圈 14AU4B等實(shí)際上非常細(xì)小而難以看到，因此在圖2中，省略記載短路線圈14A、14B等的個(gè)數(shù)。圖8中通過(guò)正視圖示出了形成于轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的表面上的轉(zhuǎn)子線圈14的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。 在圖8中，多個(gè)短路線圈14A、14B等的數(shù)量為360個(gè)。轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A、14B等的徑向長(zhǎng)度、線的粗細(xì)與定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的徑向長(zhǎng)度、線的粗細(xì)是相同的。導(dǎo)體圖案17A、17B、18A等與短路線圈 14AU4B等的不同之處僅在于，短路線圈14A、14B等封閉為環(huán)狀，與此相對(duì)地，導(dǎo)體圖案 17A、17B、18A等為鋸齒狀，其外側(cè)的邊交替存在和不存在。即，構(gòu)成定子線圈12的定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18整體上多次折疊成鋸齒狀(彎折狀)而形成圓環(huán)狀，與此相對(duì)地，轉(zhuǎn)子線圈14形成為將多個(gè)短路線圈14A、14B等排列成環(huán)狀。除了這一點(diǎn)以外，定子勵(lì)磁線圈17及定子探測(cè)線圈18與轉(zhuǎn)子線圈14在數(shù)量和尺寸上都相同，在各板11、13上的位置也相同。定子線圈12的制造方法除了以下方面以外與轉(zhuǎn)子線圈14相同隔著絕緣層 (省略圖示)將定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18進(jìn)行層疊。在本實(shí)施方式中，例如通過(guò)利用噴墨打印機(jī)在定子固定板11或轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13上描繪導(dǎo)電性墨并進(jìn)行干燥固定，來(lái)形成定子線圈12(定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18) 以及轉(zhuǎn)子線圈14。另外，也可以通過(guò)用于半導(dǎo)體制造工序的蝕刻等形成微細(xì)線圖案，將該圖案粘貼在定子固定板11和轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13上，來(lái)形成定子線圈12和轉(zhuǎn)子線圈14。另外，還可以將通過(guò)沖壓成形(press forming)形成的沖裁圖案粘貼在定子固定板11或轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13上來(lái)形成定子線圈12和轉(zhuǎn)子線圈14。其中，形成定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈 18的鋸齒狀的導(dǎo)體圖案的線的粗細(xì)也可以與轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的線的粗細(xì)不同。另夕卜，定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的導(dǎo)體圖案的徑向長(zhǎng)度可以比轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的徑向長(zhǎng)度長(zhǎng)，也可以比轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的徑向長(zhǎng)度短。接著，說(shuō)明旋轉(zhuǎn)角度的測(cè)量原理。在圖3的(a)中，分別展開(kāi)構(gòu)成定子線圈12的定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的一部分以及轉(zhuǎn)子線圈14的一部分而以概要圖的方式示出。折疊成鋸齒狀而形成的定子探測(cè)線圈18包括多個(gè)導(dǎo)體圖案18A、18B、18C、18D、18E、18F、18G等。構(gòu)成各導(dǎo)體圖案18A 18G等的被折疊的外周的一個(gè)邊的長(zhǎng)度以圓周的與1 度的中心角對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度形成。定子勵(lì)磁線圈17與定子探測(cè)線圈18同樣地形成。形成為梯子狀的轉(zhuǎn)子線圈14包括多個(gè)短路線圈14A、14B、14C、14D、14E、14F、14G等。各短路線圈 14A 14G等也與各導(dǎo)體圖案18A 18G等同樣地以圓周的與1度的中心角對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度形成圖3的(a)示出了轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A 14G等的位置(相位)相對(duì)于定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的導(dǎo)體圖案17A、17B、18A 18G等偏移了規(guī)定的間距 P的半間距P/2的狀態(tài)。例如，定子探測(cè)線圈18的相鄰的兩個(gè)導(dǎo)體圖案18B、18C的各一半、 即導(dǎo)體圖案18B的后一半18Bb和導(dǎo)體圖案18C的前一半ISCa與一個(gè)短路線圈14C相對(duì)。 定子勵(lì)磁線圈17也是同樣的。此時(shí)，在導(dǎo)體圖案18B和導(dǎo)體圖案18C中，所產(chǎn)生的磁通的方向是相反的。即，由導(dǎo)體圖案18B的后一半18Bb產(chǎn)生并通過(guò)短路線圈14C內(nèi)的磁通G(ISBb)與由導(dǎo)體圖案18C 的前一半18Ca產(chǎn)生并通過(guò)短路線圈14C內(nèi)的磁通G (ISCa)是方向相反而量相同的磁通，通過(guò)短路線圈14C的磁通實(shí)質(zhì)上為零，從而在短路線圈14C中不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。同樣地，由導(dǎo)體圖案18C的后一半18Cb產(chǎn)生并通過(guò)短路線圈14D內(nèi)的磁通 G(ISCb)與由導(dǎo)體圖案18D的前一半ISDa產(chǎn)生并通過(guò)短路線圈14D內(nèi)的磁通G(ISDa)是方向相反而量相同的磁通，通過(guò)短路線圈14D的磁通實(shí)質(zhì)上為零，從而在短路線圈14D中不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。同樣地，在轉(zhuǎn)子線圈14的所有短路線圈14A 14G等中，不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。因而，不產(chǎn)生使定子探測(cè)線圈18的所有導(dǎo)體圖案18A 18G等中產(chǎn)生的磁通G抵消的磁通，從而電感不會(huì)降低。因而，諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz)相同。圖3的(b)中示出了圖3的(a)的等效電路。檢測(cè)部21具備連接在兩個(gè)端子26、 27上的定子勵(lì)磁線圈17以及與兩個(gè)端子24、25并聯(lián)連接的定子探測(cè)線圈18和電容器22。 電容器22相當(dāng)于本發(fā)明的電容元件。在兩個(gè)端子24、25之間連接有未圖示的電壓計(jì)。另一方面，轉(zhuǎn)子線圈14以能夠相對(duì)于定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18進(jìn)行移動(dòng)的方式被保持。通過(guò)端子26、27從控制器7對(duì)定子勵(lì)磁線圈17提供勵(lì)磁信號(hào)。在本實(shí)施方式中，控制器7構(gòu)成輸出對(duì)定子勵(lì)磁線圈17輸入的勵(lì)磁信號(hào)的本發(fā)明的勵(lì)磁信號(hào)輸出單元。并且， 作為勵(lì)磁信號(hào)的“0. 65MHZ (650kHz)，，的信號(hào)被提供給定子勵(lì)磁線圈17。另外，在本實(shí)施方式中，從定子探測(cè)線圈18通過(guò)端子24、25對(duì)控制器7輸出輸出電壓的信號(hào)。圖3的(c)中示出了在兩個(gè)端子24、25之間檢測(cè)到的定子探測(cè)線圈18的輸出電壓的波形。圖5中以圖表的方式示出了諧振頻率與輸出電壓之間的關(guān)系。在圖5中，橫軸是諧振頻率(單位MHz)，縱軸是輸出電壓(單位V)。圖中的“N”表示勵(lì)磁信號(hào)的頻率 “0. 65MHZ(650kHz) ”。如圖3的(a)所示，在轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A 14G等的位置 (相位)相對(duì)于定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的導(dǎo)體圖案17A、17B、18A 18G等偏移了規(guī)定的間距P的半間距P/2的情況下，不產(chǎn)生使定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的所有導(dǎo)體圖案17A、17B、18A 18G等中產(chǎn)生的磁通G抵消的磁通，從而電感不會(huì)降低。因而，諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz)相同。即，諧振頻率是電感L的函數(shù)。L變小則諧振頻率變大，L變大則諧振頻率變小。此時(shí)，定子探測(cè)線圈18的輸出電壓如圖5所示那樣為最大值VH (V)。接著，說(shuō)明轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13相對(duì)于定子固定板11旋轉(zhuǎn)了半間距P/2的情況。
圖4的(a)分別展開(kāi)構(gòu)成定子線圈12的定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的一部分以及轉(zhuǎn)子線圈14的一部分而以概要圖的方式示出。圖4的(a)示出了轉(zhuǎn)子線圈14 的短路線圈14A 14G等的位置(相位)與定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的導(dǎo)體圖案17A、17B、18A 18G等一致的狀態(tài)。例如，定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的導(dǎo)體圖案17A、18A與轉(zhuǎn)子線圈14的一個(gè)短路線圈14A —致，導(dǎo)體線圈17B、18B與另一個(gè)短路線圈14B —致。在圖4的(a)中，當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A 14G等的位置(相位)與定子勵(lì)磁線圈17及定子探測(cè)線圈18的導(dǎo)體圖案17A、17B、18A 18G等一致時(shí)，由于導(dǎo)體圖案 17A、17B、18A 18G等中產(chǎn)生的磁通GX而在短路線圈14A 14G等中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)由于該電動(dòng)勢(shì)而產(chǎn)生的電流，產(chǎn)生與磁通GX反向的磁通GY。由于磁通GY的產(chǎn)生，磁通GX被削弱，其結(jié)果是定子探測(cè)線圈18的電感變?yōu)樽钚。C振頻率變?yōu)樽畲?，此時(shí)諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz)之間的偏差最大與圖3同樣地，在圖4的(b)中示出了圖4的(a)的等效電路。圖4的(c)示出了在兩個(gè)端子24、25之間檢測(cè)到的輸出電壓的波形。在圖4的(a)中，當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A 14G等的位置(相位)與定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的導(dǎo)體圖案 17A、17B、18A 18G等一致時(shí)，產(chǎn)生使定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的所有導(dǎo)體圖案17A、17B、18A 18G等中產(chǎn)生的磁通GX抵消的磁通GY，因此電感大幅降低。因而，在圖 5中，諧振頻率Ha增大到“約0. 9MHz”，而大大偏離于勵(lì)磁信號(hào)的諧振頻率H。由此，在勵(lì)磁線圈的諧振頻率(NMHz)中，諧振頻率Ha所產(chǎn)生的輸出電壓降低到最小值VHa (V)。圖4的 (c)中示出了在兩個(gè)端子24、25之間檢測(cè)到的定子探測(cè)線圈18的電壓波形。此外，在本實(shí)施方式中，定子線圈12是由以相同的相位重疊配置的定子勵(lì)磁線圈 17和定子探測(cè)線圈18構(gòu)成的。因而，通過(guò)對(duì)定子勵(lì)磁線圈17提供勵(lì)磁信號(hào)，在該定子勵(lì)磁線圈17中產(chǎn)生磁通，通過(guò)該磁通在定子探測(cè)線圈18中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18作為變壓器而發(fā)揮作用。此時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈圖案和定子線圈圖案一致時(shí)，由于定子勵(lì)磁線圈17中產(chǎn)生的磁通而在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13上的轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A 14G等中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，電流沿抵消定子勵(lì)磁線圈17中產(chǎn)生的磁通的方向流過(guò)，從而減弱定子勵(lì)磁線圈17與定子探測(cè)線圈18之間的互感。另外，在轉(zhuǎn)子線圈圖案和定子線圈圖案不一致的情況下，特別是轉(zhuǎn)子線圈圖案與定子線圈圖案偏移規(guī)定的間距P的半間距P/2的情況下，在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13上的轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A 14G等中不流過(guò)沿抵消定子勵(lì)磁線圈17的磁通的方向的電流，因此不影響定子勵(lì)磁線圈17與定子探測(cè)線圈18之間的互感。圖6中以框圖的方式示出了本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器1的控制器7的結(jié)構(gòu)的一部分。控制器7包括放大器31、同步檢波器32、低通濾波器33以及比較器34。這些部件31 34構(gòu)成控制器7的一部分，由于它們是為了根據(jù)定子探測(cè)線圈18的輸出電壓的變化來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的旋轉(zhuǎn)角度的變化而發(fā)揮功能，因此構(gòu)成本發(fā)明的移動(dòng)檢測(cè)單元。定子探測(cè)線圈18與放大器31相連接。放大器31與同步檢波器32相連接。同步檢波器32與低通濾波器33相連接。低通濾波器33與比較器34相連接。圖6中的“Si”表示端子24、25(參照?qǐng)D3的(b)、圖4的(b))上的定子探測(cè)線圈 18的輸出電壓信號(hào)。該信號(hào)Sl的信號(hào)波與作為勵(lì)磁信號(hào)的(NMHz (0.65MHz))的載波相疊力口。即，勵(lì)磁信號(hào)是高頻波，圖3的(C)、圖4的(c)所示的輸出電壓作為信號(hào)波與載波相疊力口。也就是說(shuō)，定子探測(cè)線圈18的輸出電壓為對(duì)載波進(jìn)行振幅調(diào)制后得到的信號(hào)波在圖6中，放大器31對(duì)輸出電壓信號(hào)Sl進(jìn)行放大來(lái)使其成為信號(hào)S2。同步檢波器32根據(jù)勵(lì)磁信號(hào)(NMHz)對(duì)信號(hào)S2進(jìn)行同步檢波，輸出信號(hào)S3。低通濾波器33將信號(hào) S3平滑化，輸出波形信號(hào)S4。即，通過(guò)同步檢波器32和低通濾波器33，從信號(hào)S2中去除作為高頻波的載波，使其成為僅包含信號(hào)波的波形信號(hào)S4。比較器34判斷波形信號(hào)S4是否大于等于閾值，從而將波形信號(hào)S4轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)S5。當(dāng)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)S5時(shí)，可知轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13旋轉(zhuǎn)了規(guī)定的間距P。通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置輸出該脈沖信號(hào)S5，接收到脈沖信號(hào)S5的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置能夠以1度的分辨率正確地得到曲軸3的旋轉(zhuǎn)角度。在此，圖6的低通濾波器33的波形信號(hào)S4的輸出電平M有時(shí)會(huì)發(fā)生變動(dòng)。例如， 有時(shí)勵(lì)磁信號(hào)的振幅會(huì)發(fā)生變動(dòng)，或者定子固定板11與轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13之間的間隙5會(huì)發(fā)生微小的變化。以上說(shuō)明的本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器1具備定子固定板11，其形成有被輸入勵(lì)磁信號(hào)的定子勵(lì)磁線圈17和輸出檢測(cè)信號(hào)的定子探測(cè)線圈18 ；以及轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13，其被設(shè)置成隔開(kāi)間隙5與定子固定板11相對(duì)置且能夠進(jìn)行動(dòng)作，在該轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13上形成有轉(zhuǎn)子線圈14。并且，在該旋轉(zhuǎn)編碼器1中，定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18是分別以規(guī)定的間距P折疊成鋸齒狀的線圈，并以相同的相位被重疊配置，轉(zhuǎn)子線圈14隔開(kāi)間隙5與定子勵(lì)磁線圈17及定子探測(cè)線圈18相對(duì)置，包括以規(guī)定的間距P短接的多個(gè)短路線圈14A 14G等，該旋轉(zhuǎn)編碼器1還具備電容器22，其與定子探測(cè)線圈18并聯(lián)連接；控制器7，其輸出要輸入到定子勵(lì)磁線圈17的勵(lì)磁信號(hào)，并且根據(jù)定子探測(cè)線圈18的輸出電壓的變化，檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13是否旋轉(zhuǎn)了規(guī)定的間距P。因而，在轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A 14G等的位置(相位)相對(duì)于構(gòu)成定子線圈12的定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的導(dǎo)體圖案17A、17B、18A 18G等偏移了規(guī)定的間距P的半間距P/2時(shí)，定子探測(cè)線圈18的電感不發(fā)生變化(不受到轉(zhuǎn)子線圈14的影響)，諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz) —致。因而，定子探測(cè)線圈18的輸出信號(hào)的振幅最大。另一方面，基于上述位置關(guān)系，隨著轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A 14G等的位置 (相位)相對(duì)于定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的導(dǎo)體圖案17A、17B、18A 18G等發(fā)生變化，定子探測(cè)線圈18的電感受到轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A 14G等的影響而變小。 并且，當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A 14G等的位置(相位)與定子勵(lì)磁線圈17及定子探測(cè)線圈18的導(dǎo)體圖案17A、17B、18A 18G等一致時(shí)，定子探測(cè)線圈18的電感最小，此時(shí)諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz)之間的偏差最大。因而，定子探測(cè)線圈18的輸出信號(hào)的振幅最小。根據(jù)該定子探測(cè)線圈18的輸出電壓(振幅)的變化，控制器7能夠檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13是否旋轉(zhuǎn)了規(guī)定間距P。例如，在要檢測(cè)曲軸3的旋轉(zhuǎn)角度的情況下，只要使構(gòu)成定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18的導(dǎo)體圖案17A、17B、18A 18G等的鋸齒狀(彎折)的間距P為1度，使構(gòu)成轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A 14G等的間距P為1度，就能夠在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13相對(duì)于定子固定板11每偏移1度時(shí)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，能夠?qū)⒃撁}沖信號(hào)發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置。本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器1如上所述那樣發(fā)揮功能，因此不需要旋轉(zhuǎn)變壓器就能夠檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的旋轉(zhuǎn)，由此，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)編碼器1的整體小型化另外，在本實(shí)施方式中，定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18以平面的方式形成于定子固定板11的表面上，轉(zhuǎn)子線圈14以平面的方式形成于轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的表面上，因此還能夠減小旋轉(zhuǎn)編碼器1的軸心方向上的尺寸。〈第二實(shí)施方式〉接著，參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明與上述方式同樣地將本發(fā)明的位置傳感器具體化為“旋轉(zhuǎn)編碼器”的第二實(shí)施方式。此外，在下面的說(shuō)明中，對(duì)與上述第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)要素附加相同的附圖標(biāo)記并省略說(shuō)明，以不同點(diǎn)為中心來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。在第一實(shí)施方式中，比較器34根據(jù)閾值將波形信號(hào)S4脈沖化，因此需要根據(jù)輸出電平M的變動(dòng)來(lái)調(diào)整閾值，如果閾值不合適，則比較器34中的脈沖化就會(huì)產(chǎn)生誤差，從而有可能無(wú)法正確地進(jìn)行角度檢測(cè)。因此，在第二實(shí)施方式中，能夠解決上述問(wèn)題。圖9和圖10中分別展開(kāi)本實(shí)施方式中的一對(duì)定子線圈121、122的一部分以及轉(zhuǎn)子線圈14的一部分而以說(shuō)明圖的方式概要地示出。在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子線圈14的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子線圈相同。在第一實(shí)施方式中，具備由定子勵(lì)磁線圈17和定子探測(cè)線圈18構(gòu)成的一組定子線圈12，但是在本實(shí)施方式中，具備兩組定子線圈121、122，在這一點(diǎn)上與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)不同。即，第一定子線圈121包括第一定子勵(lì)磁線圈171和第一定子探測(cè)線圈181。另外，第二定子線圈122包括第二定子勵(lì)磁線圈172和第二定子探測(cè)線圈182。兩組定子線圈121、122的形狀和大小、即定子勵(lì)磁線圈171、172和定子探測(cè)線圈 181,182的形狀和大小與第一實(shí)施方式的定子線圈12的形狀和大小相同。如圖9和圖10 所示，第一定子線圈121和第二定子線圈122以相偏移半間距P/2的方式形成于定子固定板的表面上。在這種情況下，在圓板狀的定子固定板的表面上，第一定子線圈121在靠外周的位置處形成為圓環(huán)狀，第二定子線圈122在第一定子線圈121的內(nèi)側(cè)處呈同心圓地形成為圓環(huán)狀。圖9中示出了轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的位置(相位)與構(gòu)成第一定子線圈121 的第一定子勵(lì)磁線圈171和第一定子探測(cè)線圈181的導(dǎo)體圖案一致的狀態(tài)。此時(shí)，轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的位置(相位)相對(duì)于構(gòu)成第二定子線圈122的第二定子勵(lì)磁線圈172 和第二定子探測(cè)線圈182的導(dǎo)體圖案偏移半間距P/2。在該狀態(tài)下，如圖9的(b)所示，第二定子線圈122的輸出電壓、即第二定子探測(cè)線圈182的輸出電壓為最大值VH(V)。另外， 如圖9的(a)所示，第一定子線圈121的輸出電壓、即第一定子探測(cè)線圈181的輸出電壓為最小值VHa (V)。圖10中示出了轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的位置(相位)相對(duì)于構(gòu)成第一定子線圈 121的第一定子勵(lì)磁線圈171和第一定子探測(cè)線圈181的導(dǎo)體圖案偏移半間距P/2的狀態(tài)。 此時(shí)，轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的位置(相位)與構(gòu)成第二定子線圈122的第二定子勵(lì)磁線圈172和第二定子探測(cè)線圈182的導(dǎo)體圖案一致。在該狀態(tài)下，如圖10的(b)所示，第二定子線圈122的輸出電壓、即第二定子探測(cè)線圈182的輸出電壓為最小值VHa (V)。另外，如圖10的(a)所示，第一定子線圈121的輸出電壓、即第一定子探測(cè)線圈181的輸出電壓為最大值VH (V)。圖11中通過(guò)框圖示出了本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器1的控制器7的結(jié)構(gòu)的一部分?？刂破?包括差動(dòng)放大器35、同步檢波器32、低通濾波器33以及比較器34。這些部件32 35構(gòu)成控制器7的一部分，由于它們是為了根據(jù)各定子探測(cè)線圈181、182的輸出電壓的變化來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的旋轉(zhuǎn)角度的變化而發(fā)揮功能，因此構(gòu)成本發(fā)明的移動(dòng)檢測(cè)單元。 第一定子探測(cè)線圈181與差動(dòng)放大器35的正端子36相連接。第二定子探測(cè)線圈182與差動(dòng)放大器35的負(fù)端子37相連接。差動(dòng)放大器35與同步檢波器32相連接。同步檢波器32 與低通濾波器33相連接。低通濾波器33與比較器34相連接圖11中分別示出了從第一定子探測(cè)線圈181輸出的輸出電壓Sll的波形和從第二定子探測(cè)線圈182輸出的輸出電壓S12的波形。這些輸出信號(hào)Sll、S12中的信號(hào)波與作為勵(lì)磁信號(hào)的(NMHz (0.65MHz))的載波相疊加。即，勵(lì)磁信號(hào)是高頻波，各定子探測(cè)線圈 181、182的輸出電壓Sll、S12作為信號(hào)波與載波相疊加。也就是說(shuō)，各定子探測(cè)線圈181、 182的輸出電壓S11、S12為對(duì)載波進(jìn)行振幅調(diào)制后的信號(hào)波。差動(dòng)放大器35算出輸出電壓Sll與輸出電壓S12之間的差，并將該差作為信號(hào) S13輸出。同步檢波器32根據(jù)勵(lì)磁信號(hào)NMHz對(duì)信號(hào)S13進(jìn)行同步檢波，輸出信號(hào)S14。低通濾波器33將信號(hào)S14平滑化，輸出波形信號(hào)S15。S卩，通過(guò)同步檢波器32和低通濾波器 33，從信號(hào)S13中去除作為高頻波的載波，使其成為僅包含信號(hào)波的波形信號(hào)S15。比較器 34判斷波形信號(hào)S15是否大于等于閾值，從而將該波形信號(hào)S15轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)S16。當(dāng)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)S16時(shí)，可知轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13旋轉(zhuǎn)了規(guī)定的間距P。通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置輸出該脈沖信號(hào)S16，接收到脈沖信號(hào)S16的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置能夠以1度的分辨率正確地得到曲軸3的旋轉(zhuǎn)角度。以上說(shuō)明的本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器1構(gòu)成為具備構(gòu)成第二定子線圈122的第二定子勵(lì)磁線圈172和第二定子探測(cè)線圈182，它們是相對(duì)于構(gòu)成第一定子線圈121的第一定子勵(lì)磁線圈171和第一定子探測(cè)線圈181相位偏移半間距P/2、并以規(guī)定的間距P折疊成鋸齒狀而得到的線圈，并以相同的相位重疊配置；以及作為電容元件的電容器(省略圖示)，其與第二定子探測(cè)線圈182并聯(lián)連接，其中，構(gòu)成移動(dòng)檢測(cè)單元的控制器7根據(jù)第一定子探測(cè)線圈181的輸出電壓與第二定子探測(cè)線圈182的輸出電壓之差，檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13 是否旋轉(zhuǎn)了規(guī)定的間距P。因而，即使在例如由于定子固定板11與轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13之間的間隙5發(fā)生變動(dòng)而第一定子探測(cè)線圈181和第二定子探測(cè)線圈182的輸出電壓分別產(chǎn)生了誤差的情況下，通過(guò)取得兩個(gè)輸出電壓的差，也能夠消除所產(chǎn)生的誤差。除此以外，根據(jù)本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器1，能夠得到基于第一實(shí)施方式的作用效^ ο〈第三實(shí)施方式〉接著，參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明將本發(fā)明的位置傳感器具體化為“旋轉(zhuǎn)編碼器”的第三實(shí)施方式。在下面說(shuō)明的各實(shí)施方式中，對(duì)定子線圈和轉(zhuǎn)子線圈的結(jié)構(gòu)的變形例進(jìn)行說(shuō)明。 只要在第一實(shí)施方式中僅對(duì)下面說(shuō)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形，就能夠?qū)嵤┻@些變形例。因此，在下面的說(shuō)明中，僅說(shuō)明與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)，而省略重復(fù)部分的說(shuō)明。圖12中以立體圖的方式示出了本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子線圈14與定子線圈123的關(guān)系。轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13和轉(zhuǎn)子線圈14的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式或第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。在本實(shí)施方式中，在定子固定板111的表面上形成有構(gòu)成定子線圈123的定子勵(lì)磁線圈173 和定子探測(cè)線圈183，該定子勵(lì)磁線圈173和定子探測(cè)線圈183被配置成以相同的相位隔著絕緣層(省略圖示)相重疊。本實(shí)施方式的定子固定板111和定子線圈123相當(dāng)于將第一實(shí)施方式的定子固定板11和定子線圈12在圓周方向上八等分后得到的其中一分根據(jù)本實(shí)施方式，相對(duì)于配置了整周的轉(zhuǎn)子線圈14，定子線圈123僅配置了一部分，因此與整周設(shè)置定子線圈的情況相比，能夠有效應(yīng)用于安裝位置有限的情況?！吹谒膶?shí)施方式〉接著，參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明將本發(fā)明的位置傳感器具體化為“旋轉(zhuǎn)編碼器”的第四實(shí)施方式。圖13中以立體圖的方式示出了本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子線圈141與定子線圈124的關(guān)系。在本實(shí)施方式中，在圓板形狀的轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的外周面131a上形成轉(zhuǎn)子線圈141。轉(zhuǎn)子線圈141由排列成圓環(huán)狀且梯子形狀的多個(gè)短路線圈形成。定子固定板112形成為圓筒形狀，隔開(kāi)間隙地包圍轉(zhuǎn)子可動(dòng)板131的外周面131a的周圍。該定子固定板112的內(nèi)周表面112a上形成有構(gòu)成定子線圈124的定子勵(lì)磁線圈174和定子探測(cè)線圈184，該定子勵(lì)磁線圈174和定子探測(cè)線圈184被配置成以相同的相位隔著絕緣層(省略圖示)相重疊。定子勵(lì)磁線圈174和定子探測(cè)線圈184分別整體上多次折疊成鋸齒狀(彎折狀)而形成圓環(huán)狀。根據(jù)本實(shí)施方式，定子勵(lì)磁線圈174和定子探測(cè)線圈184相重疊地形成于定子固定板112的內(nèi)周表面112a上，轉(zhuǎn)子線圈141形成于轉(zhuǎn)子可動(dòng)板131的外周面131a上，因此能夠減小旋轉(zhuǎn)編碼器的徑向尺寸。另外，與第一實(shí)施方式相比，更容易保持構(gòu)成定子線圈 124的定子勵(lì)磁線圈174及定子探測(cè)線圈184的導(dǎo)線圖案與轉(zhuǎn)子線圈141的短路線圈之間的位置關(guān)系的精確度，從而能夠降低制造成本?！吹谖鍖?shí)施方式〉接著，參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明將本發(fā)明的位置傳感器具體化為“旋轉(zhuǎn)編碼器”的第五實(shí)施方式。圖14中以立體圖的方式示出了本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子線圈141與定子線圈125的關(guān)系。在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子可動(dòng)板131和轉(zhuǎn)子線圈141的結(jié)構(gòu)與第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。 本實(shí)施方式的定子固定板113和形成在該定子固定板113上的定子線圈125 (定子勵(lì)磁線圈175和定子探測(cè)線圈185)相當(dāng)于將第四實(shí)施方式的定子固定板112和定子線圈124(定子勵(lì)磁線圈174和定子探測(cè)線圈184)在圓周方向上八等分后得到的其中一分。根據(jù)本實(shí)施方式，相對(duì)于配置了整周的轉(zhuǎn)子線圈141，定子線圈125僅配置了一部分，因此與整周設(shè)置定子線圈的情況相比，能夠有效應(yīng)用于安裝位置有限的情況。此外，本發(fā)明并不限定于上述各實(shí)施方式，也能夠在不脫離發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)適當(dāng)改變結(jié)構(gòu)的一部分來(lái)如下那樣實(shí)施。(1)在上述第一實(shí)施方式中，以將中心角設(shè)為1度的方式形成定子線圈12的導(dǎo)體圖案12A 12G等和轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A 14G等的間距，雖然成本較高，但是也可以使用高精確度的制造法形成更為精密的導(dǎo)體圖案、短路線圈，來(lái)提高分辨率。(2)在上述各實(shí)施方式中，對(duì)角度檢測(cè)用的旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行了說(shuō)明，但是也能夠通過(guò)將定子線圈的導(dǎo)體圖案和轉(zhuǎn)子線圈的短路線圈配置為直線狀來(lái)具體化為直線的位置傳感器(線性編碼器)(3)在上述第三 第五實(shí)施方式中，具體化了針對(duì)第一實(shí)施方式的變形例，但是也能夠以針對(duì)第二實(shí)施方式的變形例具體化上述第三 第五實(shí)施方式中的變形的宗旨。艮口， 也能夠?qū)⒌谌?第五實(shí)施方式構(gòu)成為以下結(jié)構(gòu)在定子固定板111、112、113上，分別形成第一定子勵(lì)磁線圈和第一定子探測(cè)線圈以及第二定子勵(lì)磁線圈和第二定子探測(cè)線圈。下面，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明將本發(fā)明的位置傳感器具體化為“作為曲軸的旋轉(zhuǎn)角度傳感器的旋轉(zhuǎn)編碼器”的第六實(shí)施方式。圖15中通過(guò)概要結(jié)構(gòu)圖示出了本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器1。旋轉(zhuǎn)編碼器1作為一例被設(shè)置成與發(fā)動(dòng)機(jī)2的曲軸3的端部相連接，用于檢測(cè)曲軸3的動(dòng)作位置(旋轉(zhuǎn)角度)。 旋轉(zhuǎn)編碼器1具備定子4 ；被設(shè)置成與定子4隔開(kāi)間隙5相對(duì)置且能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子6 ； 控制器7 ；以及容納這些部件4、6、7的殼體8。定子4包括定子固定板11和定子線圈12，該定子線圈12設(shè)置在定子固定板11的與轉(zhuǎn)子6相對(duì)的面?zhèn)?。轉(zhuǎn)子6包括轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13和轉(zhuǎn)子線圈14，該轉(zhuǎn)子線圈14設(shè)置在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的與定子4相對(duì)的面?zhèn)?。即，轉(zhuǎn)子可動(dòng)板 13被設(shè)置成與定子固定板11隔開(kāi)間隙5相對(duì)置且能夠進(jìn)行動(dòng)作。定子固定板11和轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13形成為大小大致相同的圓板形狀。包括定子固定板11的定子4被固定于殼體8，包括轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的轉(zhuǎn)子6以能夠旋轉(zhuǎn)的方式被殼體8支承。在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13上，在與設(shè)置轉(zhuǎn)子線圈14的側(cè)面相反的側(cè)面的中央處成一體地設(shè)置有輸入軸15。該輸入軸15被設(shè)置成從殼體8突出。輸入軸15通過(guò)聯(lián)軸器(coupling) 16 與曲軸3相聯(lián)接。圖16通過(guò)立體圖示出了輸出1°周期的脈沖列的情況下的轉(zhuǎn)子線圈14與定子線圈12的關(guān)系。轉(zhuǎn)子線圈14形成梯子形狀的短路線圈。短路線圈在圓周方向上每1度有1 處，合計(jì)形成為360個(gè)。在本實(shí)施方式中，定子固定板11和轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的圓板的外形尺寸例如為70mm。在圓板的外周附近，以約0. 6mm為間距形成短路線圈。在圖16中，由于非常細(xì)小而難以看到，所以省略了個(gè)數(shù)來(lái)進(jìn)行記載。圖22中示出了形成于轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的表面的轉(zhuǎn)子線圈14的結(jié)構(gòu)。形成有360個(gè)梯子狀的短路線圈。例如通過(guò)利用噴墨打印機(jī)在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13上描繪導(dǎo)電性墨并進(jìn)行干燥固定，來(lái)形成短路線圈?；蛘?，也可以通過(guò)用于半導(dǎo)體制造工序的蝕刻等形成微細(xì)線圖案并將其粘貼。還可以粘貼通過(guò)沖壓成形形成的沖裁圖案。另一方面，如圖16所示，利用以與轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈相同的間距(約0.6mm) 折疊360次而形成為鋸齒狀的導(dǎo)體圖案，在定子固定板11的圓板的外周附近形成定子線圈 12。在圖16中，由于非常細(xì)小而難以看到，所以省略了個(gè)數(shù)來(lái)進(jìn)行記載。圖21中示出了形成于定子固定板11的表面上的定子線圈12的導(dǎo)體圖案的結(jié)構(gòu)。該定子線圈12具備整周 180組鋸齒、S卩180個(gè)外周側(cè)部分和180個(gè)內(nèi)周側(cè)部分的合計(jì)360個(gè)徑向圖案。定子線圈 12具備端子24、23。省略記載與端子24、23的連接的部分。在本實(shí)施方式中，定子線圈12的鋸齒狀的導(dǎo)體圖案的徑向長(zhǎng)度和線的粗細(xì)與轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈相同。導(dǎo)體圖案與短路線圈的不同之處僅在于，短路線圈是環(huán)狀的， 與此相對(duì)地，導(dǎo)體圖案為鋸齒狀，其外側(cè)的邊交替存在和不存在。即，在定子線圈12和轉(zhuǎn)子線圈14除了以下方面以外數(shù)量、尺寸、位置都相同定子線圈12形成為鋸齒狀(彎折狀)， 與此相對(duì)地，轉(zhuǎn)子線圈14作為短路線圈形成為環(huán)狀。定子線圈12的制造方法與轉(zhuǎn)子線圈14相同其中，定子線圈12的鋸齒狀的導(dǎo)體圖案的粗細(xì)也可以與轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的線的粗細(xì)不同。另外，定子線圈12的導(dǎo)體圖案的徑向長(zhǎng)度可以與轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的徑向長(zhǎng)度相同，也可以比其長(zhǎng)，還可以比其短。通過(guò)使用本實(shí)施方式的定子線圈12和轉(zhuǎn)子線圈14，不需要旋轉(zhuǎn)變壓器，因此能夠使旋轉(zhuǎn)編碼器1的徑向尺寸小型化。接著，說(shuō)明測(cè)量的原理。在圖17的(a)中，示出了定子線圈12的形成為鋸齒狀的導(dǎo)體圖案12A、12B、12C、12D、12E、12F、12G。還示出了轉(zhuǎn)子線圈14的形成為環(huán)狀的短路線圈 14A、14B、14C、14D、14E、14F、14G。導(dǎo)體圖案12A、12B、· · ·的鋸齒狀的外周的一個(gè)邊的長(zhǎng)度形成為圓周的與1度的中心角對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。短路線圈14A、14B、...也同樣地形成為圓周的與1度的中心角對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。圖17的(a)表示轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A、14B、...的位置相對(duì)于定子線圈12 的導(dǎo)體圖案12A、12B、...偏移了規(guī)定的間距P的半間距P/2的情況。例如，相鄰的兩個(gè)導(dǎo)體圖案(12B、12C)的各一半、即導(dǎo)體圖案12B的后一半12Bb和導(dǎo)體圖案12C的前一半12Ca 與短路線圈14C相對(duì)。此時(shí)，在導(dǎo)體圖案12B和導(dǎo)體圖案12C中，所產(chǎn)生的磁通的方向是相反的。S卩，由導(dǎo)體圖案12Bb產(chǎn)生而通過(guò)短路線圈14C內(nèi)的磁通G(12Bb)與由導(dǎo)體圖案 12Ca產(chǎn)生而通過(guò)短路線圈14C內(nèi)的磁通G(12Ca)是方向相反而量相同的磁通，通過(guò)短路線圈14C的磁通實(shí)質(zhì)上為零，從而在短路線圈14C中不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。同樣地，由導(dǎo)體圖案12Cb產(chǎn)生而通過(guò)短路線圈14D內(nèi)的磁通G(12Cb)與由導(dǎo)體 12Da產(chǎn)生而通過(guò)短路線圈14D內(nèi)的磁通G(12Da)是方向相反而量相同的磁通，通過(guò)短路線圈14D的磁通實(shí)質(zhì)上為零，從而在短路線圈14D中不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。同樣地，在轉(zhuǎn)子線圈14的所有短路線圈14A、14B、...中，不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。因而，不產(chǎn)生使定子線圈12的所有導(dǎo)體圖案12A、12B、...所產(chǎn)生的磁通G抵消的磁通，從而電感不會(huì)降低。因而，諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz)相同。圖17的(b)中示出了(a)的等效電路。檢測(cè)部21具備與兩個(gè)電極端子24、25串聯(lián)連接的定子線圈12以及作為電容元件的電容器22。在電容器22與定子線圈12之間的端子23上連接有未圖示的電壓計(jì)。另一方面，轉(zhuǎn)子線圈14以能夠相對(duì)于定子線圈12進(jìn)行移動(dòng)的方式被保持。對(duì)電極端子24、25提供勵(lì)磁信號(hào)。在本實(shí)施方式中，作為勵(lì)磁信號(hào)，提供 0. 65MHZ (650kHz)的勵(lì)磁信號(hào)。圖17的(c)中示出了在端子23上檢測(cè)到的定子線圈的輸出電壓的波形。圖19中示出了諧振頻率與輸出電壓之間的關(guān)系。橫軸是諧振頻率(單位MHz)，縱軸是輸出電壓(單位V)。圖中N表示勵(lì)磁信號(hào)的頻率0. 65MHZ (650kHz)。如圖17的(a)所示，在轉(zhuǎn)子線圈 14的短路線圈14A、14B、...的位置相對(duì)于定子線圈12的導(dǎo)體圖案12A、12B、...偏移了規(guī)定的間距P的半間距P/2時(shí)，不產(chǎn)生使定子線圈12的所有導(dǎo)體圖案12A、12B、...所產(chǎn)生的磁通G抵消的磁通，從而電感不會(huì)降低。因而，諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz)相同。S卩，諧振頻率是電感L的函數(shù)。L變小則諧振頻率變大，L變大則諧振頻率變小。
此時(shí)，定子線圈12的輸出電壓為最大值VH接著，說(shuō)明轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13相對(duì)于定子固定板11旋轉(zhuǎn)了半間距P/2的情況。圖18的(a)中示出了定子線圈12的形成為鋸齒狀的導(dǎo)體圖案12A、12B、12C、12D、 12E、12F、12G。還示出了轉(zhuǎn)子線圈14的形成為環(huán)狀的短路線圈14A、14B、14C、14D、14E、14F、 14G。在圖18的(a)中，示出了轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的位置與定子線圈12的導(dǎo)體圖案一致的情況。例如，導(dǎo)體圖案12A與短路線圈14A —致，導(dǎo)體線圈12B與短路線圈14B —致。如圖18的(a)所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A、14B、...的位置與定子線圈 12的導(dǎo)體圖案12A、12B、... 一致時(shí)，由于定子線圈12的導(dǎo)體圖案12A、12B、...中產(chǎn)生的磁通GX而在短路線圈14A、14B、...中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)由于電動(dòng)勢(shì)而產(chǎn)生的電流，產(chǎn)生與磁通GX反向的磁通GY。由于磁通GY的產(chǎn)生，磁通GX被削弱，其結(jié)果是定子線圈12的電感變?yōu)樽钚?，諧振頻率變?yōu)樽畲螅藭r(shí)諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz)之間的偏差最大。與圖17同樣地，圖18的(b)是(a)的等效電路。圖18的(c)示出了在點(diǎn)23處檢測(cè)到的輸出電壓的波形。如圖18的(a)所示，在轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈14A、14B、...的位置與定子線圈 12的導(dǎo)體圖案12A、12B、... 一致時(shí)，產(chǎn)生使定子線圈12的所有導(dǎo)體圖案12A、12B、...所產(chǎn)生的磁通GX抵消的磁通GY，因此電感大幅降低。因而，諧振頻率Ha增大到約0. 9MHz，而大大偏離于勵(lì)磁信號(hào)的諧振頻率H。由此，在勵(lì)磁線圈的諧振頻率(NMHz)中，諧振頻率Ha所產(chǎn)生的輸出電壓降低到 VHa (V)。圖18的(c)中示出了在端子23處檢測(cè)到的定子線圈12的電壓波形。圖20中以框圖的方式示出了本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器1的控制裝置。定子線圈 12與放大器31相連接。放大器31與同步檢波器32相連接。同步檢波器32與低通濾波器 33相連接。低通濾波器33與比較器34相連接。圖20中示出了定子線圈12的端子23處的定子線圈12的輸出電壓Sl的波形。 信號(hào)波與作為勵(lì)磁信號(hào)的NMHz(0. 65MHz)的載波相疊加。即，勵(lì)磁信號(hào)是高頻波，圖17的 (C)、圖18的(c)所示的輸出電壓作為信號(hào)波與載波相疊加。也就是說(shuō)，定子線圈12的輸出電壓為對(duì)載波進(jìn)行振幅調(diào)制后的信號(hào)波。放大器31對(duì)輸出電壓信號(hào)Sl進(jìn)行放大來(lái)使其成為信號(hào)S2。同步檢波器32根據(jù)勵(lì)磁信號(hào)NMHz對(duì)信號(hào)S2進(jìn)行同步檢波，輸出信號(hào)S3。低通濾波器33將信號(hào)S3平滑化，而輸出波形信號(hào)S4。S卩，通過(guò)同步檢波器32和低通濾波器33，從信號(hào)S2中去除作為高頻波的載波，使其成為僅包含信號(hào)波的波形信號(hào)S4。利用比較器34判斷波形信號(hào)S4是否大于等于閾值， 從而將該波形信號(hào)S4轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)S5。當(dāng)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)S5時(shí)，可知轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13 旋轉(zhuǎn)了規(guī)定的間距P。通過(guò)向發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置輸出該脈沖信號(hào)，接收到脈沖信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置能夠以1度的分辨率正確地得到曲軸的旋轉(zhuǎn)角度。在此，圖20的低通濾波器33的輸出信號(hào)S 4的輸出電平M有時(shí)會(huì)發(fā)生變動(dòng)。例如，有時(shí)勵(lì)磁信號(hào)的振幅會(huì)發(fā)生變動(dòng)，或者定子固定板11與轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13之間的間隙會(huì)發(fā)生微小的變化。在此，比較器34根據(jù)閾值進(jìn)行脈沖化，因此需要根據(jù)輸出電平M的變動(dòng)來(lái)調(diào)整閾值，如果閾值不合適，則比較器34中的脈沖化就會(huì)產(chǎn)生誤差，從而有可能無(wú)法正確地進(jìn)行角度檢測(cè)在第七實(shí)施方式中解決了該問(wèn)題。第七實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與第六實(shí)施方式基本相同，因此詳細(xì)說(shuō)明不同點(diǎn)而省略相同部分的說(shuō)明。圖23和圖24中示出了第七實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子線圈14以及定子線圈121、122。轉(zhuǎn)子線圈14與第六實(shí)施方式相同。在第六實(shí)施方式中，定子線圈12是一個(gè)，而在第七實(shí)施方式中，具有定子線圈 121、定子線圈122這兩個(gè)定子線圈。各定子線圈121、122的形狀、大小與第六實(shí)施方式相同。如圖23和圖24所示，定子線圈121和定子線圈122形成為偏移半間距P/2。圖23中示出了定子線圈121的導(dǎo)體圖案與轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈一致的情況。 此時(shí)，定子線圈122的導(dǎo)體圖案與轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈偏移半間距P/2。在該狀態(tài)下，如圖所示，定子線圈121的輸出電壓為最小值VHa，而定子線圈122的輸出電壓為最大值VH。圖24中示出了定子線圈121的導(dǎo)體圖案與轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈偏移半間距 P/2的情況。此時(shí)，定子線圈122的導(dǎo)體圖案與轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈一致。在該狀態(tài)下，如圖所示，定子線圈121的輸出電壓為最大值VH，而定子線圈122的輸出電壓為最小值VHa。圖25中以框圖的方式示出了第七實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器1的控制裝置。定子線圈121與差動(dòng)放大器35的正端子相連接。定子線圈122與差動(dòng)放大器35的負(fù)端子相連接。 差動(dòng)放大器35與同步檢波器32相連接。同步檢波器32與低通濾波器33相連接。低通濾波器33與比較器34相連接。圖23中示出了定子線圈121的端子23處的輸出電壓Sll的波形以及定子線圈 122的端子23處的輸出電壓S12的波形。信號(hào)波與作為勵(lì)磁信號(hào)的NMHz (0. 65MHz)的載波相疊加。即，勵(lì)磁信號(hào)是高頻波，定子線圈121、122的輸出電壓作為信號(hào)波與載波相疊加。 也就是說(shuō)，定子線圈121、122的輸出電壓為對(duì)載波進(jìn)行振幅調(diào)制后的信號(hào)波。差動(dòng)放大器35算出定子線圈121的輸出電壓與定子線圈122的輸出電壓之間的差，作為信號(hào)S13輸出。同步檢波器32根據(jù)勵(lì)磁信號(hào)NMHz對(duì)信號(hào)S13進(jìn)行同步檢波，輸出信號(hào)S14。低通濾波器33將信號(hào)S14平滑化，輸出波形信號(hào)S15。S卩，通過(guò)同步檢波器32和低通濾波器33，從信號(hào)S13中去除作為高頻波的載波，使其成為僅包含信號(hào)波的波形信號(hào)S15。利用比較器34判斷波形信號(hào)S15是否大于等于閾值，從而將該波形信號(hào)S15轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)S16。當(dāng)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)S16時(shí)，可知轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13旋轉(zhuǎn)了規(guī)定的間距P。通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置輸出該脈沖信號(hào)，接收到脈沖信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置能夠以1度的分辨率正確地得到曲軸的旋轉(zhuǎn)角度。如以上詳細(xì)說(shuō)明的那樣，根據(jù)第六和第七實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器1，能夠得到下面的效果。旋轉(zhuǎn)編碼器1，具有定子固定板11，該定子固定板11上形成有定子線圈12 ；以及轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13，其被設(shè)置成與定子固定板11隔開(kāi)間隙地相對(duì)置并能夠進(jìn)行動(dòng)作，該轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13上形成有轉(zhuǎn)子線圈14，該旋轉(zhuǎn)編碼器1的特征在于，(a)定子線圈12是以規(guī)定的間距P折疊成鋸齒狀的導(dǎo)體圖案，(b)具有作為與定子線圈12串聯(lián)連接的電容元件的電容器 22，(c)轉(zhuǎn)子線圈14是配置成與定子線圈12隔開(kāi)間隙地相對(duì)置且以規(guī)定的間距P短接的短路線圈，(d)具有勵(lì)磁信號(hào)輸出電路，該勵(lì)磁信號(hào)輸出電路輸出要通過(guò)電容器22提供給定子線圈12的勵(lì)磁信號(hào)(使頻率為NMHz)，(e)具有移動(dòng)檢測(cè)單元31、32、33、34、35，該移動(dòng)檢測(cè)單元根據(jù)定子線圈12的輸出電壓的變化，檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13是否移動(dòng)了規(guī)定的間距P，因此，在轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的位置相對(duì)于定子線圈12的導(dǎo)體圖案偏移了規(guī)定的間距P的半間距P/2時(shí)，定子線圈12的電感不變化(不受到短路線圈的影響)，諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz) —致。因此定子線圈的輸出信號(hào)的振幅最大另一方面，基于上述位置關(guān)系，隨著轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈相對(duì)于定子線圈12的導(dǎo)體圖案的位置發(fā)生變化，定子線圈12的電感受到轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的影響而變小， 當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的位置與定子線圈12的導(dǎo)體圖案一致時(shí)，定子線圈12的電感最小，此時(shí)諧振頻率與勵(lì)磁信號(hào)的頻率(NMHz)之間的偏差最大。因而，定子線圈12的輸出信號(hào)的振幅最小。根據(jù)該定子線圈12的輸出電壓(振幅)的變化，移動(dòng)檢測(cè)單元能夠檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13是否旋轉(zhuǎn)了規(guī)定間距P。例如，在曲軸的角度傳感器的情況下，只要使定子線圈12的鋸齒狀(彎折)的間距為1度，使短路線圈的間距為1度，就能夠在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板相對(duì)于定子固定板每偏移1度時(shí)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，并能夠?qū)⒃撁}沖信號(hào)發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置。另外，特征在于，還具備第二定子線圈122，該第二定子線圈122相對(duì)于第一定子線圈121相位偏移半間距，以規(guī)定的間距折疊成鋸齒狀，移動(dòng)檢測(cè)單元31、32、33、34、35根據(jù)第一定子線圈121的輸出電壓與第二定子線圈122的輸出電壓之差，檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13 是否旋轉(zhuǎn)了規(guī)定的間距P，因此，即使在例如由于定子固定板11與轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13之間的間隙發(fā)生變動(dòng)而第一定子線圈121和第二定子線圈122的輸出電壓分別產(chǎn)生了誤差的情況下，通過(guò)取得兩個(gè)輸出電壓的差，也能夠消除所產(chǎn)生的誤差。另外，特征在于，定子線圈12形成在定子固定板11的表面上，轉(zhuǎn)子線圈14形成在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的表面上，因此，能夠減小旋轉(zhuǎn)編碼器1的軸心方向的尺寸。接著，說(shuō)明定子線圈12和轉(zhuǎn)子線圈14的結(jié)構(gòu)的變形例。只要在第六實(shí)施方式和第七實(shí)施方式中僅對(duì)下面說(shuō)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形，就能夠?qū)嵤┻@些變形例。因此，僅說(shuō)明不同點(diǎn)而省略重復(fù)部分的說(shuō)明。圖26示出了第一變形例。轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13和轉(zhuǎn)子線圈14的結(jié)構(gòu)與第六實(shí)施方式或第七實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。定子固定板111和形成在該定子固定板111上的定子線圈123 是將第六實(shí)施方式或第七實(shí)施方式的定子固定板11在圓周方向上八等分后得到的其中一分。根據(jù)第一變形例，其特征在于，相對(duì)于配置了整周的轉(zhuǎn)子線圈14，定子線圈12僅配置了一部分，因此，與整周設(shè)置的情況相比，雖然輸出降低且信噪比變差，但是能夠有效應(yīng)用于安裝位置有限的情況。圖27示出了第二變形例。轉(zhuǎn)子可動(dòng)板13的外周表面131a上形成有轉(zhuǎn)子線圈141。 另外，定子固定板112的內(nèi)周表面上形成有定子線圈124。
根據(jù)第二變形例，其特征在于，定子線圈124形成在定子固定板112的內(nèi)周表面上，轉(zhuǎn)子線圈141形成在轉(zhuǎn)子可動(dòng)板131的外周表面131a上，因此，能夠減小位置傳感器的徑向尺寸。另外，與第一或第七實(shí)施方式相比，更容易保持定子線圈124的導(dǎo)體圖案與轉(zhuǎn)子線圈141的短路線圈之間的位置關(guān)系的精確度，從而能夠降低制造成本圖28示出了第三變形例。轉(zhuǎn)子可動(dòng)板131和轉(zhuǎn)子線圈141與第二變形例相同。定子固定板113和形成在該定子固定板113上的定子線圈125是將第二變形例的定子固定板 112在圓周方向上八等分后得到的其中一分。根據(jù)第三變形例，其特征在于，相對(duì)于配置了整周的轉(zhuǎn)子線圈141，定子線圈125 僅配置了一部分，因此，與整周設(shè)置的情況相比，能夠有效應(yīng)用于安裝位置有限的情況。此外，本發(fā)明并不限定于上述各實(shí)施方式，也能夠在不脫離發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)適當(dāng)改變結(jié)構(gòu)的一部分來(lái)進(jìn)行實(shí)施。在本實(shí)施方式中，以將中心角設(shè)為1度的方式形成定子線圈12的導(dǎo)體圖案和轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈的間距，雖然成本較高，但是也可以使用高精確度的制造法形成更為精密的導(dǎo)體圖案、短路線圈，來(lái)提高分辨率。在本實(shí)施方式中，對(duì)角度檢測(cè)用的旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行了說(shuō)明，但是也能夠通過(guò)將定子線圈12的導(dǎo)體圖案和轉(zhuǎn)子線圈14的短路線圈配置為直線狀來(lái)形成直線的位置傳感器。
權(quán)利要求
1.一種位置傳感器，具備定子固定板，該定子固定板上形成有被輸入勵(lì)磁信號(hào)的定子勵(lì)磁線圈和輸出檢測(cè)信號(hào)的定子探測(cè)線圈；以及轉(zhuǎn)子可動(dòng)板，其被設(shè)置成與上述定子固定板隔開(kāi)間隙地相對(duì)置且能夠進(jìn)行動(dòng)作，在該轉(zhuǎn)子可動(dòng)板上形成有轉(zhuǎn)子線圈，該位置傳感器的特征在于，上述定子勵(lì)磁線圈和上述定子探測(cè)線圈是分別以規(guī)定的間距折疊成鋸齒狀的線圈，且彼此以相同的相位被重疊配置，上述轉(zhuǎn)子線圈與上述定子勵(lì)磁線圈及上述定子探測(cè)線圈隔開(kāi)上述間隙地相對(duì)置來(lái)進(jìn)行配置，包括以上述規(guī)定的間距短接的多個(gè)短路線圈， 該位置傳感器還具備 電容元件，其與上述定子探測(cè)線圈并聯(lián)連接；勵(lì)磁信號(hào)輸出單元，其輸出要輸入到上述定子勵(lì)磁線圈的上述勵(lì)磁信號(hào)；以及移動(dòng)檢測(cè)單元，其根據(jù)上述定子探測(cè)線圈的輸出電壓的變化，檢測(cè)上述轉(zhuǎn)子可動(dòng)板是否移動(dòng)了上述規(guī)定的間距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置傳感器，其特征在于，還具備第二定子勵(lì)磁線圈和第二定子探測(cè)線圈，該第二定子勵(lì)磁線圈和第二定子探測(cè)線圈是相對(duì)于上述定子勵(lì)磁線圈和上述定子探測(cè)線圈相位偏移半間距、且以上述規(guī)定的間距折疊成鋸齒狀的線圈，彼此以相同的相位被重疊配置；以及第二電容元件，其與上述第二定子探測(cè)線圈并聯(lián)連接，其中，上述移動(dòng)檢測(cè)單元根據(jù)上述定子探測(cè)線圈的輸出電壓與上述第二定子探測(cè)線圈的輸出電壓之差，檢測(cè)上述轉(zhuǎn)子可動(dòng)板是否移動(dòng)了上述規(guī)定的間距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置傳感器，其特征在于，上述定子勵(lì)磁線圈和上述定子探測(cè)線圈形成在上述定子固定板的表面上， 上述轉(zhuǎn)子線圈形成在上述轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置傳感器，其特征在于，上述定子勵(lì)磁線圈和上述定子探測(cè)線圈、以及上述第二定子勵(lì)磁線圈和上述第二定子探測(cè)線圈形成在上述定子固定板的表面上，上述轉(zhuǎn)子線圈形成在上述轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置傳感器，其特征在于，上述定子勵(lì)磁線圈和上述定子探測(cè)線圈形成在上述定子固定板的內(nèi)周表面上， 上述轉(zhuǎn)子線圈形成在上述轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的外周表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置傳感器，其特征在于，上述定子勵(lì)磁線圈和上述定子探測(cè)線圈、以及上述第二定子勵(lì)磁線圈和上述第二定子探測(cè)線圈形成在上述定子固定板的內(nèi)周表面上，上述轉(zhuǎn)子線圈形成在上述轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的外周表面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的位置傳感器，其特征在于，相對(duì)于配置了整周的上述轉(zhuǎn)子線圈，上述定子勵(lì)磁線圈和上述定子探測(cè)線圈僅配置了整周的一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的位置傳感器，其特征在于，相對(duì)于配置了整周的上述轉(zhuǎn)子線圈，上述定子勵(lì)磁線圈和上述定子探測(cè)線圈、以及上述第二定子勵(lì)磁線圈和上述第二定子探測(cè)線圈僅配置了整周的一部分。
9.一種位置傳感器，具備定子固定板，該定子固定板上形成有定子線圈；以及轉(zhuǎn)子可動(dòng)板，其被設(shè)置成與上述定子固定板隔開(kāi)間隙地相對(duì)置且能夠進(jìn)行動(dòng)作，在該轉(zhuǎn)子可動(dòng)板上形成有轉(zhuǎn)子線圈，該位置傳感器的特征在于，上述定子線圈是以規(guī)定的間距折疊成鋸齒狀的線圈，上述轉(zhuǎn)子線圈是與上述定子線圈隔開(kāi)間隙地相對(duì)置來(lái)進(jìn)行配置、且以上述規(guī)定的間距短接的短路線圈，該位置傳感器還具備電容元件，其與上述定子線圈串聯(lián)連接；勵(lì)磁信號(hào)輸出電路，其輸出通過(guò)上述電容元件提供給上述定子線圈的勵(lì)磁信號(hào)；以及移動(dòng)檢測(cè)單元，其根據(jù)上述定子線圈的輸出電壓的變化，檢測(cè)上述轉(zhuǎn)子可動(dòng)板是否移動(dòng)了上述規(guī)定的間距。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的位置傳感器，其特征在于，還具備第二定子線圈，該第二定子線圈相對(duì)于上述定子線圈相位偏移半間距，以上述規(guī)定的間距折疊成鋸齒狀，上述移動(dòng)檢測(cè)單元根據(jù)上述定子線圈的輸出電壓與上述第二定子線圈的輸出電壓之差，檢測(cè)上述轉(zhuǎn)子可動(dòng)板是否移動(dòng)了上述規(guī)定的間距。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的位置傳感器，其特征在于， 上述定子線圈形成在上述定子固定板的表面上，上述轉(zhuǎn)子線圈形成在上述轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的表面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的位置傳感器，其特征在于， 上述定子線圈形成在上述定子固定板的內(nèi)周表面上， 上述轉(zhuǎn)子線圈形成在上述轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的外周表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的位置傳感器，其特征在于，相對(duì)于配置了整周的上述轉(zhuǎn)子線圈，上述定子線圈僅配置了整周的一部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種位置傳感器，其目的在于不需要旋轉(zhuǎn)變壓器，而將位置傳感器整體小型化。位置傳感器具備定子固定板，其上形成有定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈；以及轉(zhuǎn)子可動(dòng)板，其與定子固定板對(duì)置地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，形成有轉(zhuǎn)子線圈。定子勵(lì)磁線圈和定子探測(cè)線圈是以規(guī)定的間距折疊成鋸齒狀，被配置成以相同的相位重疊。定子探測(cè)線圈上并聯(lián)連接有電容器。轉(zhuǎn)子線圈與定子勵(lì)磁線圈及定子探測(cè)線圈相對(duì)置，包括以規(guī)定間距短接的多個(gè)短路線圈?？刂破飨蚨ㄗ觿?lì)磁線圈輸出勵(lì)磁信號(hào)，并根據(jù)定子探測(cè)線圈的輸出電壓的變化檢測(cè)轉(zhuǎn)子可動(dòng)板的旋轉(zhuǎn)角度。
文檔編號(hào)H02K29/06GK102223046SQ20111009992
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者井上鐵治, 真鍋祐一 申請(qǐng)人:愛(ài)三工業(yè)株式會(huì)社