位置传感器组件

摘要

一种位置传感器组件(15)包括：外壳(16)，外壳具有至少一个内部空腔；定子(22)，定子设置在外壳内；移动元件(23)，移动元件设置在外壳内并且被配置和布置为相对于定子(22)移动，定子包括初级绕组(24)和次级绕组(25、26)，次级绕组被配置和布置为根据移动元件(23)相对于定子(22)的移动提供输出信号(27)；电子器件(28)，电子器件设置在外壳中并且与初级绕组(24)和次级绕组(25、26)连通，电子器件包括集成电路(29)，集成电路被配置和布置为提供对初级绕组(24)的激励并使次级绕组(25、26)的输出信号(27)解调；以及输入元件(35)，输入元件延伸穿过外壳(16)并连接到移动元件(23)。

权利要求

1.一种位置传感器组件，所述位置传感器组件包括：外壳，所述外壳具有至少一个内部空腔；

定子，所述定子设置在所述外壳内；

移动元件，所述移动元件设置在所述外壳内，并且被配置和布置为相对于所述定子移动；

所述定子包括初级绕组和次级绕组，所述次级绕组被配置和布置为根据所述移动元件相对于所述定子的移动提供输出信号；

信号调节电子器件，所述信号调节电子器件设置在所述外壳中并且与所述初级绕组和所述次级绕组连通；

所述信号调节电子器件包括集成电路，所述集成电路被配置和布置为提供对所述初级绕组的激励和使所述次级绕组的所述输出信号解调；

动子位置校准数据；

所述集成电路被配置和布置为提供根据所述动子位置校准数据补偿的动子位置输出；

以及

输入元件，所述输入元件延伸穿过所述外壳并连接到所述移动元件。

2.如权利要求1所述的位置传感器组件，其中：

所述外壳包括具有第一内部空腔的传感器外壳子组件和具有第二内部空腔的电子器件外壳子组件；

所述定子和所述移动元件设置在所述传感器外壳子组件的所述第一内部空腔内；并且所述信号调节电子器件设置在所述电子器件外壳子组件的所述第二内部空腔内。

3.如权利要求2所述的位置传感器组件，其中所述电子器件外壳子组件可移除地连接到所述传感器外壳子组件。

4.如权利要求3所述的位置传感器组件，其中所述电子器件外壳子组件螺接到所述传感器外壳子组件。

5.如权利要求2所述的位置传感器组件，其中所述传感器外壳子组件包括支承端部部分、传感器主体部分和中间部分，并且所述电子器件外壳子组件包括电子器件主体部分和第二端部部分。

6.如权利要求2所述的位置传感器组件，其中所述传感器外壳子组件包括信号输出端口。

7.如权利要求1所述的位置传感器组件，其中所述移动元件被配置和布置为相对于所述定子沿着中心轴线线性移动，或者所述移动元件被配置和布置为相对于所述定子绕着中心轴线旋转。

8.如权利要求1所述的位置传感器组件，其中所述移动元件包括磁体。

9.如权利要求1所述的位置传感器组件，其中所述定子和所述移动元件包括旋转式可变差动变压器。

10.如权利要求1所述的位置传感器组件，其中所述移动元件和所述定子包括分解器。

11.如权利要求1所述的位置传感器组件，其中所述信号调节电子器件包括转换器，所述转换器被配置和布置为将所述输出信号转换为数字信号。

12.如权利要求1所述的位置传感器组件，其中所述信号调节电子器件包括信号滤波器和/或放大器，所述信号滤波器被配置和布置为滤除载波频率。

13.如权利要求1所述的位置传感器组件，其中所述信号调节电子器件包括DC信号缓冲器。

14.如权利要求1所述的位置传感器组件，其中所述位置传感器组件包括温度传感器，所述温度传感器被配置和布置为将温度信号提供给所述集成电路，并且所述集成电路被配置和布置为提供根据所述温度信号补偿的所述动子位置输出。

15.如权利要求14所述的位置传感器组件，其中集成电路被配置和布置为提供根据所述动子位置校准数据和所述温度信号补偿的所述动子位置输出。

16.如权利要求15所述的位置传感器组件，其中所述温度传感器在所述集成电路上或在所述定子中。

17.一种对位置传感器组件进行校准的方法，所述方法包括以下步骤：提供位置传感器组件，所述位置传感器组件具有：外壳，所述外壳具有至少一个内部空腔；定子，所述定子设置在所述外壳内；移动元件，所述移动元件设置在所述外壳内并且被配置和布置为相对于所述定子而移动；输入元件，所述输入元件延伸穿过所述外壳并连接到所述移动元件，所述定子包括初级绕组和次级绕组，所述次级绕组被配置和布置为根据所述移动元件相对于所述定子的移动提供输出信号；

在所述外壳中提供信号调节电子器件，所述信号调节电子器件具有存储器以及集成电路，所述集成电路与所述初级绕组和所述次级绕组连通并且被配置和布置为提供对所述初级绕组的激励和对所述次级绕组的所述输出信号进行调节；

在所述外壳中提供温度传感器；

将所述位置传感器组件安装在外部致动器上，其中所述外部致动器被配置和布置为驱动所述位置传感器组件的所述移动元件通过一系列基准位置；

操作所述外部致动器通过所述一系列基准位置；

根据所述次级绕组的所述输出信号以及所述基准位置计算位置误差；

利用所述温度传感器感测测量到的温度；

根据所述次级绕组的所述输出信号、所述测量到的温度和温度基准计算温度误差；以及将所述位置误差和所述温度误差存储在所述存储器中。

18.如权利要求17所述的方法，还包括以下步骤：提供根据存储的所述位置误差和存储的所述温度误差补偿的动子位置输出。

19.一种对位置传感器组件进行补偿的方法，所述方法包括以下步骤：提供位置传感器组件，所述位置传感器组件具有：外壳，所述外壳具有至少一个内部空腔；定子，所述定子设置在所述外壳内；移动元件，所述移动元件设置在所述外壳内并且被配置和布置为相对于所述定子移动；输入元件，所述输入元件延伸穿过所述外壳并连接到所述移动元件，所述定子包括初级绕组和次级绕组，所述次级绕组被配置和布置为根据所述移动元件相对于所述定子的移动提供输出信号；

在所述外壳中提供信号调节电子器件，所述信号调节电子器件具有存储器以及集成电路，所述集成电路与所述初级绕组和所述次级绕组连通并且被配置和布置为提供对所述初级绕组的激励并且对所述次级绕组的所述输出信号进行调节；

提供位置校准数据集；

提供温度校准数据集；

在所述外壳中提供温度传感器；

将所述移动元件连接到外部致动器；

操作所述外部致动器；

利用所述温度传感器进行温度测量；

提供根据所述次级绕组的所述输出信号、所述温度测量、所述位置校准数据集和所述温度校准数据集补偿的动子位置输出。

说明书

位置传感器组件

[0001] 相关申请

[0002] 本申请要求2014年10月24日提交的美国临时专利申请第62/068,516号的优先权，所述专利申请全文以引用的方式并入本文。发明领域

[0003] 本发明总体上涉及位置传感器领域，并且更具体地涉及全集成位置传感器组件。

[0004] 发明背景

[0005] 位置传感器用于许多应用，包括飞机、军事、交通、能源、自动化和工业。这样的传感器可以包括编码器、霍尔位置传感器、电位计、分解器和旋转可变差动变压器(RVDT)。RVDT和分解器用于需要更为可靠的解决方案的关键应用。例如，在飞机市场中，电传架构和光传架构的使用就意味着在每个机身上需要更多的位置传感器。RVDT在市场上是众所周知的。机电换能器用于提供与输入轴的角位移成大体上线性的比例的可变交流输出电压。

[0006] 发明概述

[0007] 仅仅出于说明目的而非进行限制，带括号地参考所公开的实施方案的对应零件、部分或表面，提供了一种位置传感器组件(15)，所述位置传感器组件包括：外壳(16)，所述外壳具有至少一个内部空腔(20、21)；定子(22)，所述定子设置在所述外壳内；移动元件(23)，所述移动元件设置在所述外壳内，并且被配置和布置为相对于所述定子移动，所述定子包括初级绕组(24)和次级绕组(25、26)，所述次级绕组被配置和布置为根据所述移动元件相对于所述定子的移动提供输出信号(27)；信号调节电子器件(28)，所述信号调节电子器件设置在所述外壳中，并且与所述初级绕组和所述次级绕组连通，所述信号调节电子器件包括集成电子器件(29)，所述集成电子器件被配置和布置为提供对所述初级绕组的激励和将所述次级绕组的所述输出信号解调；以及输入元件(35)，所述输入元件延伸穿过所述外壳并连接到所述移动元件。

[0008] 所述外壳可以包括传感器外壳子组件(18)和电子器件外壳子组件(19)，所述传感器外壳子组件具有第一内部空腔(20)，所述电子器件外壳子组件具有第二内部空腔(21)，并且所述定子和所述移动元件可以设置在所述传感器外壳子组件的所述第一内部空腔内，并且所述信号调节电子器件可以设置在所述电子器件外壳子组件的所述第二内部空腔内。所述电子器件外壳子组件可以可移除地连接到所述传感器外壳子组件。所述传感器外壳子组件可以包括支承端部部分(36)、传感器主体部分(38)和中间部分(39)，并且所述电子器件外壳子组件可以包括电子器件主体部分(40)和第二端部部分(41)。所述传感器外壳子组件可以包括信号输出端口。所述移动元件可以被配置和布置为相对于所述定子沿着中心轴线线性移动或者相对于所述定子围绕中心轴线旋转。所述移动元件可以包括磁体。所述定子和所述移动元件可以选自由旋转可变差动变压器和分解器组成的组。所述信号调节电子器件可以包括转换器，所述转换器被配置和布置为将所述输出信号转换为数字信号。所述信号调节电子器件可以包括信号滤波器，所述信号滤波器被配置和布置为滤除载波频率。
所述信号调节电子器件可以包括DC信号缓冲器。所述组件可以包括温度传感器(55)，所述温度传感器被配置和布置为将温度信号(101)提供给所述集成电子器件，并且所述集成电子器件被配置和布置为提供根据所述温度信号而补偿(84)的动子位置输出(104)。所述组件可以包括动子位置校准数据(127)，并且所述集成电子器件被配置和布置为提供根据所述校准数据而补偿(83)的动子位置输出(94)。所述组件可以包括温度传感器(55)，所述温度传感器被配置和布置为将温度信号(101)提供给所述集成电子器件并且提供动子位置校准数据(117、127)，并且所述集成电子器件被配置和布置为提供根据所述校准数据和所述温度信号而补偿的动子位置输出(85)。

[0009] 另一方面，提供了一种对位置传感器组件(15)进行校准的方法，所述方法包括以下步骤：提供位置传感器组件，所述位置传感器组件具有：外壳，所述外壳具有至少一个内部空腔；定子，所述定子设置在所述外壳内；移动元件，所述移动元件设置在所述外壳内并且被配置和布置为相对于所述定子移动；输入元件，所述输入元件延伸穿过所述外壳并连接到所述移动元件，所述定子包括初级绕组和次级绕组，所述次级绕组被配置和布置为根据所述移动元件相对于所述定子的移动提供输出信号。所述校准方法还包括：在所述外壳中提供信号调节电子器件，所述信号调节电子器件具有存储器以及集成电子器件，所述集成电子器件与所述初级绕组和所述次级绕组连通并且被配置和布置为提供对所述初级绕组的激励和对所述次级绕组的输出信号进行调节；在所述外壳中提供温度传感器；将所述位置传感器组件安装在外部致动器(111、121)上，其中所述外部致动器被配置和布置为驱动所述位置传感器组件的所述移动元件通过一系列参考位置；操作所述外部致动器通过所述一系列参考位置；根据所述次级绕组的输出信号(113)以及所述参考位置(112)计算位置误差(115)；利用所述位置传感器组件的温度传感器感测测量到的温度(124)；根据所述次级绕组的输出信号(123)、所测量到的温度(124)和参考温度(122)计算温度误差(125)；以及将所述位置误差(116)和所述温度误差(126)存储在所述存储器(59)中。所述方法可进一步包括以下步骤：提供根据位置误差(117)和温度误差(127)补偿的动子位置输出(85)。

[0010] 另一方面，提供了一种对位置传感器组件进行补偿的方法，所述方法包括以下步骤：提供位置传感器组件，所述位置传感器组件具有：外壳，所述外壳具有至少一个内部空腔；定子，所述定子设置在所述外壳内；移动元件，所述移动元件设置在所述外壳内并且被配置和布置为相对于所述定子移动；输入元件，所述输入元件延伸穿过所述外壳并连接到所述移动元件，所述定子包括初级绕组和次级绕组，所述次级绕组被配置和布置为根据所述移动元件相对于所述定子的移动提供输出信号；在所述外壳中提供信号调节电子器件，所述信号调节电子器件具有存储器以及集成电子器件，所述集成电子器件与所述初级绕组和所述次级绕组连通并且被配置和布置为提供对所述初级绕组的激励和对所述次级绕组的输出信号进行调节；提供位置校准数据集(117)；提供温度校准数据集(127)；在所述外壳中提供温度传感器；将所述移动元件连接到外部致动器；操作所述外部致动器；利用所述温度传感器进行温度测量；以及提供根据所述次级绕组的输出信号(81)、温度测量(101)、位置校准数据集和温度校准数据集而补偿的移动位置输出(85)。

[0011] 附图简述

[0012] 图1是改进的位置传感器组件的第一实施方案的透视图。

[0013] 图2是图1中示出的位置传感器组件的剖视图。

[0014] 图3是图1中示出的位置传感器组件的分解图。

[0015] 图4是图1中示出的位置传感器组件的集成信号调节电子器件的示意图。

[0016] 图5是改进的位置传感器组件的第二实施方案的透视图。

[0017] 图6是图5中示出的位置传感器组件的剖视图。

[0018] 图7是图5中示出的位置传感器组件的分解图。

[0019] 图8是图1中示出的位置传感器组件的信号调节的实施方案的方框图。

[0020] 图9是图8中示出的线性补偿的实施方案的方框图。

[0021] 图10是图8中示出的温度补偿的方框图。

[0022] 图11是图9中示出的线性补偿的初始线性校准的方框图。

[0023] 图12是图10中示出的用于温度补偿的初始温度校准的方框图。

[0024] 图13是测量和补偿的角度(纵坐标)对实际角度(横坐标)的曲线图，其示出了线性补偿。

[0025] 图14是测量和补偿的角度(纵坐标)对传感器温度(横坐标)的曲线图，其示出了温度补偿。

具体实施方式

[0026] 首先，应当清楚理解，相同附图标记旨在一致地在所有若干附图中标识相同结构元件、部分或表面，因为这些元件、部分或表面可由整个本书面说明书进一步地描述或解释，此详细描述是其整体部分。除非另有说明，附图旨在与本说明书一起阅读(例如，剖面线、零件布置、比例、角度等等)，并且将认为是本发明的整个书面描述的一部分。如在以下描述中使用的，术语“水平”、“垂直”、“左”、“右”、“上”和“下”、以及它们的形容词和副词性派生词(例如，“水平”、“向右”、“向上”等等)仅指所示出的结构在特定附图面向读者时的取向。类似地，在适当时，术语“向内”和“向外”通常是指表面相对于其伸长轴线或旋转轴线的取向。

[0027] 现在参考附图，并且更具体地参考图1-4，提供了一种位置传感器组件，所述位置传感器组件的第一实施方案总体上以15指示。如图所示，组件15大体上包括RVDT 17、集成的转换和信号调节电子器件28以及外壳16。

[0028] RVDT 17是机电换能器，所述机电换能器提供与输入轴35的角位移成线性比例的可变交流输出电压。当由具有固定AC源32的电子器件28激励时，输出信号27在角位移的特定范围内是线性的。RVDT17通常包括铁芯转子23，所述铁芯转子旋转地支撑在子组件外壳18的空腔20内。定子22包括纵向延伸链接的初级激励线圈24、以及一对纵向延伸链接的次级输出线圈25和26。固定交流激励32被施加到初级定子线圈24，所述初级定子线圈电磁地耦联到次级线圈25和26。这种耦联与转子23和输入轴35绕着轴线x-x的角位移成比例。输出对25和26被构造为使得一个线圈组25与激励线圈24为同相，并且第二组26与激励线圈24为
180度异相。当转子23处于将可用通量同等地引导到同相线圈和异相线圈两者中的位置时，输出电压消除并且产生零值信号。这被称为电零位置或E.Z.。当转子轴23从E.Z.处移位时，所得到的输出信号27具有与旋转方向成比例的相位关系的幅值。因为RVDT 17基本上表现得就如变压器一样，因此激励电压变化将会导致方向的与输出成比例的变化(变压比)。在这种实施方案中，可以使用MOOG-MCG-MURPHY AS-827RVDT。

[0029] 如图3和图4所示，集成电子器件28通常包括电路板30和夹层板或扩展板31。电路板30包括微控制器集成电路29和接口44，所述微控制器集成电路具有可配置块33和34，所述可配置块激励32初级绕组24并且对来自次级绕组25和26的信号27进行滤波。集成电路29控制激励信号32的频率和幅值，使来自次级绕组的信号27解调，进行滤波以将载波频率消除，对接收到的模拟信号27进行采样和将接收到的模拟信号转换82为数字格式，并且对信号进行校准110、120、补偿83、84、放大，缩放和缓冲以便输出85。提供夹层板31以允许诸如用于标准数字总线的数字接口的自定义接口。如图所示，电路板30包括额外的芯片组58，在这个实施方案中，额外的芯片组包括温度传感器55、电压基准芯片56和振荡器57，具有到集成电路29的输出。

[0030] 如图1-3所示，电子器件28与RVDT 17完全集成在外壳16中，使得RVDT 17和信号调节电子器件28被完全容纳和封闭在整体外壳16的内部空腔内。在这个实施方案中，外壳16通常包括传感器外壳子组件18和电子器件外壳子组件19，所述传感器外壳子组件具有空腔20，所述电子器件外壳子组件具有空腔21。传感器外壳子组件18由环形支承端部部分36、中空柱形主体部分38和圆形中间端板39形成。柱形部分38的左端包括向内延伸双座48，所述向内延伸双座由面向右的环形表面49、面向内的柱形表面50和面向右的环形表面51限定。
线圈24、25和26的左端抵接表面49并且由该表面轴向约束，并且支承42的左环形面抵接表面51并且由该表面轴向约束。

[0031] 沿着轴线x-x分别在空腔20的左外侧面和右外侧面上轴向定位的环形支承42和43将转子23支撑在外壳子组件18的空腔20内，以便允许转子23相对于外壳16绕着轴线x-x旋转。线圈组件22分别轴向定位在空腔20内的支承42和43的内侧。线圈24周向定位在线圈25和26之间。因此，支承42、线圈组件22和支承43轴向堆叠在外壳子组件18内，并且端板39将空腔20与电子器件外壳子组件19的空腔21分离。

[0032] 电子器件外壳子组件19通常包括中空柱形主体40，所述中空柱形主体具有圆形端板41并且形成内部柱形空腔21。集成电子器件28沿着轴线x-x轴向堆叠在子组件外壳19的空腔21内。具体地说，电路板30轴向定位在中间的外壳板39的右侧，并且夹层板31轴向定位在板30的右侧。如图所示，线圈24-26、支承43、中间的外壳板39、板30和夹层板31中的每个具有略小于柱形外壳部分38和40的内径的外径，以便允许沿着上述轴线x-x横向轴向堆叠。

[0033] 机械螺纹支座式间隔件(一些以45指示)为中间的外壳板39与外壳端板41之间的空腔21中的横向延伸的板30和31提供适当的轴向间距。电子器件子组件19通过间隔件45来连接到传感器子组件18，所述间隔件通过螺纹连接彼此附接，并且机器螺杆46延伸穿过端部部分41并且通过螺纹连接附接到相应的间隔件45。因此，外壳16将RVDT 17和电子器件28两者容纳在完全集成的封装中。

[0034] 微控制器集成电路29被配置成为每个组件15的定子22、转子23和它们的机械组件中的固有的非线性以及为每个组件15的热学非线性提供初始校准，并且为这种线性变化和温度变化提供操作补偿80。因此，补偿例程80被引导以产生线性输出信号85，并且参考图8-14进行描述。在图8的步骤81，信号27被接收81作为来自RVDT 17的、呈具有相对于激励信号
32变化的幅值和相位的AC信号(正弦波)形式的输出。然后，在步骤82处，将输出信号27从模拟信号转换为数字信号。关于步骤82的转换，来自电压芯片56的电压基准用于在转换中提供准确且稳定的电压基准，并且在采样过程中，来自振荡器57的信号被施加以提供更准确的定时。采样可与在模拟域中发生的解调同步，或者采样可与在数字或软件域中发生的解调异步。集成电路29处理同步采样和异步采样两者的能力提供关于本文所述信号获取和处理技术的执行的灵活性，并且还允许实现所有所述位置传感器组件15实施方案。在步骤82处进行解调后，在步骤83处，对信号的线性进行补偿，并且在步骤84处，进行温度补偿。

[0035] 还示出了线性补偿方法83并参考图9进行了描述。首先，在步骤82处，系统由从解调和模数转换输出的原始位置值获取测量到的位置91。自此，在步骤92处，系统可以执行误差校正或误差查找。误差校正或多项式校正将误差映射为转子23的测量到的位置的函数。生成常数，所述常数提供与测量到的误差的多项式拟合。所生成的多项式可已用于补偿测量到的位置中存在的任何误差。所生成的多项式将会采取以下形式：

[0036] 误差＝anXn+an-1Xn-1+…+a2X2+a1X+a0

[0037] 其中X表示测量到的位置，并且其中在线性校准110处计算常数an…a0，这将参考图11在下文中更详细地讨论。

[0038] 多项式校正比误差查找需要更少的内存，但是可能不能补偿所有情况。相反，在步骤92处利用误差查找可能比误差校正需要更多的内存，但是误差查找可以补偿所有情况。就像多项式误差校正一样，误差查找也会将误差映射为测量到的转子位置的函数。然而，测量到的误差直接存储在表格中，并且在运行时直接查找。根据本公开的一个实施方案，可以生成保存所有可能的位置值和在那些值上的所有位置误差的表格。根据另一实施方案，可以生成保存可能的位置值和位置误差的仅一部分的表格，并且然后可以使用线性内插或类似技术来填充所获取的数据中的任何间隙。在在步骤92处利用误差查找的情况下，必要等式将会采取以下形式：

[0039] 误差＝误差值[X]

[0040] 其中X表示测量到的位置。

[0041] 在步骤92处执行误差校正或误差查找之后，线性补偿方法83然后在步骤93处执行误差扣除，其中线性化的(补偿过的)位置94被计算为等于测量到的位置91减去误差(取自步骤92)。在一个实施方案中，图9的线性补偿步骤可以在生产工厂处执行，从而产生位置传感器组件，所述位置传感器组件将能够在操作过程中使用工厂校正值被连续校正以便线性补偿。线性化的(补偿过的)位置94是已经完全补偿组件15中的线性误差的位置。然而，由于温度而造成的误差可能仍然存在。

[0042] 因此，图8的位置传感器方法80继续温度补偿方法84，温度补偿方法在本文中参考图10来详细地描述。首先，相对于在图9中示出并在上文中公开的过程来计算线性化位置94。在步骤101处，对位置传感器组件的温度进行测量。优选地，温度由位置传感器组件15的主处理器板30上的分立的温度传感器55测量。在本公开的另外实施方案中，温度可替代地通过嵌入在定子22内的热敏电阻或通过设置在外壳16内的任何其它位置处的任何其它热换能器或传感器测量。

[0043] 在接收线性化位置94和测量到的温度(来自步骤101)后，温度补偿方法84继续步骤102，其中执行多项式误差校正或误差查找。步骤102的过程基本上与上文参考图9所描述的误差校正/查找步骤92相同，然而，对应误差计算中使用的常数an…a0(如果使用误差校正的话)和/或位置误差(如果使用误差查找的话)将会在温度校准120过程中已经确定(其与在线性校准过程中相反)，这在下文中参考图12更详细地讨论。

[0044] 温度补偿方法84接着继续步骤103，其中通过从线性化位置94减去步骤102中计算的误差来计算温度补偿过的位置104。在一个实施方案中，图10的温度补偿步骤可以在生产工厂处执行，从而得到位置传感器组件，所述位置传感器组件将能够在操作过程中使用工厂校正的值被连续校正以便温度补偿。所得到的补偿过的位置104是现在已经完全补偿了传感器中线性误差以及由传感器温度波动所造成的误差这两者。

[0045] 返回参考图8，补偿过的位置104现在存储在微控制器集成电路29的存储器59内作为补偿过的输出85。在优选实施方案中，集成电路29包括内部数字寄存器59以存储补偿过的输出85，所述补偿过的输出然后可以经由RS-232、RS-48、CAN、USB、SPI、I2C或本领域已知的任何其它信号传送手段通过夹层板31呈现给用户作为模拟或数字信号。

[0046] 转至图11，公开线性校准过程110。位置传感器组件15由外部致动器111驱动通过其整个位置范围，同时温度保持恒定于优选25摄氏度，但是可以使用任何其它合适温度。为系统提供用于转子23的外部基准位置112，其优选地取自先前校准过的高分辨率基准。接着，系统确定传感器测量到的位置113，并且将这个位置与已知良好基准位置112进行比较，以便计算检测到的误差115。然后，在步骤116中，优选地处理检测到的误差115和/或将其存储在存储器59中，其中根据所使用的补偿方法类型(误差校正或误差查找)，多项式常数将被生成用于立即输出或存储在存储器59中的查找表中以供之后在步骤117处使用。

[0047] 现在参考图12公开温度校准过程120。位置传感器组件15由外部致动器121驱动，其中传感器可被驱动通过其整个位置范围。可替代地，传感器可保持于稳定位置。然后，位置传感器组件15在其整个的温度范围内经历外部温度，同时系统测量和记录传感器位置123和温度124。然后，将传感器的测量到的位置123和测量到的温度124与在优选25摄氏度的已知良好基准位置122进行比较，以便计算检测到的误差125。类似于线性校准方法110，然后在步骤126中优选地处理温度校准方法120的检测到的误差115和/或将其存储在存储器59中，其中根据所使用的补偿方法类型(误差校正或误差查找)，多项式常数将被生成用于立即输出或存储在存储器59中的查找表中以供之后在步骤127处使用。

[0048] 图13是测量和补偿的角度(纵坐标)对实际角度(横坐标)的曲线图，其示出了在25摄氏度的优选恒定温度的线性补偿。实线131示出了传感器的测量到的位置的实施方案，而虚线132则示出了对线性进行了补偿的优选位置。图14是测量和补偿的角度(纵坐标)对实际角度(横坐标)的曲线图，其示出了在30度的优选恒定转子角度的温度补偿。实线141示出了传感器的测量到的位置的实施方案，而虚线142则示出了对温度进行了补偿的优选位置。

[0049] 电子器件的集成和数字接口的使用提供了改善的抗噪度，降低了系统重量和成本，并且使得集成容易。数字总线接口的使用还允许多个装置的链。组件15的输出端可以提供位置信息和速率信息。组件15因此通过将必要转换和调节电子器件28集成到装置的主体或外壳16中来简化AC RVDT位置换能器装置的集成。集成电子器件28为初级绕组提供激励，对次级绕组进行解调，将解调过的AC信号转换为DC信号，提供对DC信号的放大，提供硬件/软件信号滤波，并且补偿来自RVDT的信号中的非线性。组件15的输出信号可以是DC电压或电流或任何标准数字总线信号。对于光传应用，组件15还可集成光纤前端。

[0050] 虽然在这个实施方案中示出和描述了RVDT传感器，但是可以设想的是，可以采用其它高可靠性的旋转或线性换能器类型，包括但不限于分解器、同步器和线性可变差动变压器(LVDT)。在LVDT实施方案中，线圈25和26可以绕着轴线x-x环向取向，并且线圈24可以轴向定位在线圈25和26之间，使得支承42、线圈25、线圈24、线圈26和支承43轴向堆叠在外壳子组件18内，并且端板39将空腔20与电子器件外壳子组件19的空腔21分离。

[0051] 第二实施方案115在图5-7中示出。这个实施方案大体上与组件15相同，但是不同之处在于，外壳116不像在组件15中那样是由两个连接的子组件形成并且不像在组件15中那样包括中间的外壳部分39。而是，外壳116由更长的柱形主体部分118和固定到柱体118的环形右端的圆形端板141形成，并且具有整体内部空腔120。

[0052] 虽然已示出和描述了改进了的位置传感器组件的当前优选形式，并讨论了它的若干修改，但是本领域的技术人员将容易地理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出各种额外的改变和修改，如由随附权利要求限定和区分的。