CN112272755A - 感应位置传感器组件 - Google Patents

Abstract

根据本公开的一个实施例，一种感应传感器组件包括轴和多层印刷电路板(PCB)。轴包括第一端。第一端具有底面。包括形成直边缘的平面的靶一体地形成在轴的第一端。PCB包括一个发射线圈和一个两部分接收线圈。两部分接收线圈具有第一接收线圈和第二接收线圈。第一接收线圈在轴向上与第二接收线圈在PCB的不同层上。靶围绕两部分接收线圈的中心轴线旋转。靶的直边缘和底面由两部分接收线圈检测。

Description

感应位置传感器组件

交叉引用

本申请要求于2018年5月23日提交的申请号为62/675,351的美国临时申请的优先权，其全部内容合并于本申请。

技术领域

本发明涉及感应角位置传感器组件，特别地，涉及线圈装置和轴端耦合器元件。

背景技术

已知在汽车应用中提供印刷在印刷电路板(“PCB”)上的感应角位置传感器。感应位置传感器包括由交流电源供电以产生电磁载波通量的发射器线圈。接收器线圈接收载波通量，并生成接收器信号。接收器信号随耦合器元件(例如转子)的位置而变化，耦合器元件的位置平行并紧邻于发射器线圈和接收器线圈。耦合器元件与位置要被测量的零件一起移动。这样，耦合器元件是附加材料，其用作接收器线圈的靶。

添加耦合器元件作为附加材料，增加了位置传感器所需的材料以及生产成本。因此，需要一种无需添加耦合器元件的感应角位置传感器。

发明内容

在一个实施例中，感应传感器组件包括轴和多层印刷电路板(PCB)。轴包括第一端。第一端具有底面。包括形成直边缘的平面的靶一体地形成在轴的第一端。PCB包括一个发射线圈和一个两部分接收线圈。两部分接收线圈具有第一接收线圈和第二接收线圈。第一接收线圈在轴向上与第二接收线圈在PCB的不同层上。靶围绕两部分接收线圈的中心轴线移动。靶和底面的直边由两部分接收线圈检测。

在另一个实施例中，感应传感器组件包括轴和多层印刷电路板(PCB)。轴包括第一端。第一端具有底面。包括形成直边缘的平面的靶一体地形成在轴的第一端中。PCB包括至少四层，并且包括两部分发射线圈和两部分接收线圈。两部分发射器线圈具有上线圈和下线圈。两部分接收线圈具有第一接收线圈和第二接收线圈。上部线圈位于PCB的第一层上，下部线圈位于PCB的第二层上。在轴向上，第一接收线圈位于PCB的第三层上，第二接收线圈位于PCB的第四层上。靶围绕两部分接收线圈的中心轴线移动。靶和底面的直边由两部分接收线圈检测。

在另一实施例中，提供了一种确定可动轴位置的方法。该方法包括铣削轴的端部以形成靶。靶具有形成直边缘的第一平面和形成第二平面的底切部分。第二平面与第一平面间隔开预定的距离，使得第一平面是耦合器。该方法还包括：围绕轴移动靶；激励发射器线圈；从传感器组件获得多个接收器信号；基于直边缘和第一平面确定靶位置；以及发射校正后的正弦输入信号到信号处理器。

结合附图，根据以下详细描述，将更加充分地理解本申请所述的实施例提供的这些以及其他目的和优点。

附图说明

在附图中阐述的实施例本质上是说明性和示例性的，不旨在限制由权利要求书限定的主题。当结合以下附图阅读时，可以理解说明性实施例的以下详细描述，其中，相同的结构用相同的附图标记表示，其中：

图1A示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的单极传感器组件的透视图；

图1B示意性地描绘了图1A的传感器组件的俯视图，突出显示了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的与传感器连通的耦合器元件；

图1C示意性地描绘了图1A的传感器组件的俯视图，包括根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的传感器和轴端的俯视图；

图1D示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的图1A的传感器组件的第一接收线圈的单独俯视图；

图1E示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的图1A的传感器组件的第二接收线圈的单独俯视图；

图1F示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的图1A的传感器组件的第一部分发射器线圈的单独俯视图；

图1H示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的图1A的传感器组件的截面图，截面图是从线1-1处截取的；

图1G示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的图1A的传感器组件的第二部分发射器线圈的单独俯视图；

图2A示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的随着Y变化的单极线性百分比的图；

图2B示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的随着Z变化的单极线性百分比的图；

图3A示意性地描绘了根据本申请所示和所述的的一个或多个实施例的两极传感器组件的透视图；

图3B示意性地描绘了图3A的传感器组件的俯视图，突出显示了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的与传感器连通的耦合器元件；

图3C示意性地描绘了图3A的传感器组件的俯视图，包括根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的图3A的传感器和轴端的俯视图；

图3D示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的图3A的传感器组件的第一接收线圈的单独俯视图；

图3E示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的图3A的传感器组件的第二接收线圈的单独俯视图；

图4A示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的随着Y变化的两极线性百分比的图；

图4B示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的随着Z变化的两极线性百分比的图；

图5A示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的三极传感器组件的透视图；

图5B示意性地描绘了图5A的传感器组件的俯视图，突出显示了根据本申请所示和所述,的一个或多个实施例的与传感器连通的耦合器元件；

图5C示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的图5A的传感器组件的第一接收线圈的单独俯视图；

图5D示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的图5A的传感器组件的第二接收线圈的单独俯视图；

图6A示意性地描绘了根据本申请所示或所述的一个或多个实施例的四极传感器组件的透视图；

图6B示意性地描绘了图6A的传感器组件的俯视图，突出显示根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的与传感器连通的耦合器元件；

图6C示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的图6A的传感器组件的第一接收线圈的单独俯视图；

图6D示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的图6A的传感器组件的第二接收线圈的单独俯视图；

图7示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的传感器组件的信号处理器；以及

图8示意性地描绘了根据本申请所示和所述的一个或多个实施例的确定可移动轴位置的说明性方法800。

具体实施方式

本公开总体上涉及一种感应传感器***，该感应传感器***具有在多层印刷电路板(PCB)内的发射器线圈和两部分接收线圈，以及与轴成一体的耦合器靶，使得当轴旋转时，发射器线圈和两部分接收线圈确定耦合器的位置。耦合器是通过机械加工或从轴上去除材料以形成几何形状而形成的，例如具有至少一个直边缘的至少一个平面。例如，一个单极耦合器的一个平面创建一个直边缘，一个两极耦合器的两个机械平面创建两个直边缘，一个三极耦合器的三个机械平面创建三个直边缘，一个四极耦合器的四个机械平面创建四个直边缘，等等。

发射器线圈包括在PCB的两层之间交错的两个部分。发射线圈的每个部分通常是圆形的，并至少延伸到目标耦合器的直径。两部分接收线圈包括第一接收线圈和第二接收线圈。第一接收线圈和第二接收线圈在PCB的两个分开的层之间交错。在单极应用中，第一接收线圈和第二接收线圈的设置是半圆形的。第一接收线圈和第二接收线圈在两极、三极和四极应用中的设置是从两部分接收线圈的中心轴线径向向外延伸的多个钩。多个钩中的每个钩具有柄部、喉部、弯曲部和尖端部。柄部从两部分接收线圈的中心轴线径向延伸。喉部与发射器线圈相邻，在两极和三极应用中，尖端部分从发射器线圈朝着两部分接收线圈的中心轴径向延伸。在四极应用中，从中心轴线径向向外延伸的多个钩被倒置，从而延伸超过发射器线圈。第一接收线圈和第二接收线圈被设置在每种应用中，使得当在轴的端部感测耦合器靶的几何形状时产生正弦波，并且使得与感测耦合器靶的几何形状相关的谐波被减少和/或消除。

尽管本文的实施例是在角度旋转感应传感器组件的上下文中描述的，但是实施例不限于此。例如，本文描述的感应传感器组件***可以用于各种位置感测应用，诸如线性、椭圆形等。其他用途通常应被理解并且包括在本公开的范围内。

如本文所用，术语“纵向”是指***的前后方向(即，在图1A中描绘的+/-X方向上)。术语“横向(lateral direction)”是指横向(cross-direction)(即，在图1A所示的+/-Y方向上)，并且横向于纵向。术语“垂直方向”是指***的上下方向(即，在图1A中描绘的+/-Z方向上)。如本文中所使用的，“上(upper)”、“上(above)”或“上(top)”被定义为附图中所示的坐标轴的正Z方向。“下(lower)”、“下(below)”或“下(bottom)”被定义为图中所示坐标轴的负Z方向。此外，术语“内侧”，“外侧，“向内”和“向外”用于描述***的各个部件的相对位置和/或其运动。

应当理解，不同实施例的相同元件由相同的附图标记增加100来表示。

转向附图，图1A-1G示意性地显示了单极传感器组件1。单极传感器组件1包括传感器组件10和轴14的第一端12。应当理解，仅显示了轴14的一部分，并且轴可以是任何宽度、直径、半径等。传感器组件10包括发射器线圈16。发射器线圈16大体上是圆形的，具有预定的内径18和预定的外径20。发射器线圈16可以由交流电源(未显示)供电，以产生电磁载波通量。

传感器组件10还包括两部分接收线圈22。两部分接收线圈22包括第一接收线圈24、第二接收线圈26和中心区域32。中心区域32还包括多个c形线圈或月牙形线圈28a，第二接收线圈26可包括多个c形线圈或月牙形线圈28b。在一些实施例中，多个月牙形线圈28a中的每个和多个月牙形线圈28b中的每个是一对线圈、迹线等。在其他实施例中，多个月牙形线圈28a中的每个和多个月牙形线圈28b中的每个是单个的或具有多于两个的线圈、迹线等。如此处进一步详细说明，第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a在轴向或垂直方向上(在+/-Z方向)与第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b在打印电路板(PCB)30的不同层中。在一些实施例中，月牙形线圈28a和月牙形线圈28b是恒定半径。在其他实施例中，月牙形线圈28a和月牙形线圈28b大部分是恒定半径。在其他实施例中，月牙形线圈28a和月牙形线圈28b具有恒定的半径部分。

第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a从中心区域32至少部分地径向向外延伸，在实施例中，绕中心轴线68延伸。连接点34a可以设置在每个第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a的第一端36处或第二端38处。在一些实施例中，第一端36的每个连接点34a可以是L形的，使得这些连接点限定中心区域的周长。应当理解，连接点34a的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。

在一些实施例中，第二端38的每个连接点34a可以是L形的，以使连接点限定外部区域。外部区域的圆周可以与发射器线圈16的内径18相邻。在实施例中，可以布置第一端36和第二端38的每个连接点34a，使得连接点34a向中心区域32定位。第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a还包括在第一端36和第二端38之间的附加的或补充的连接点34b。在一些实施例中，附加的或补充的连接点34b可以沿着多个月牙形线圈28a中的至少一个的半径。连接点34b可以设置在弯曲部分40的一点处。弯曲部分40可以朝向和/或远离中心区域32钩住或弯曲。在实施例中，第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a是对称的形状。在其他实施例中，第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a不对称。

第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b从中心区域32至少部分地径向向外延伸，在一些实施例中，绕中心轴线68延伸。连接点40a可以设置在第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b的每个第一端44上，连接点42a在第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b的第二端46处。在一些实施例中，第一端44的每个连接点40a可以是L形的。应当理解，连接点40a的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。

应当理解，设置在第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a的每个第一端36处的连接点34a与设置在第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b的每个第一端36处的连接点40a，在轴向或垂直方向上(即，在+/-Z方向上)对齐，从而彼此通信地耦合。在实施例中，连接点34a和连接点40a的耦合限定了中心区域32的圆周。

在一些实施例中，第二端46的每个连接点42a可以是L形的，使得连接点限定外部区域。外部区域的圆周可以与发射器线圈16的内径18相邻。在实施例中，第一端44的连接点40a和第二端46的连接点42s中的每一个可以布置成使得连接点40a朝向中心区域32定位。在一些实施例中，第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b还包括在第一端44和第二端46之间的附加或补充连接点42b。附加的或补充的连接点42b可以沿着多个月牙形线圈28b中的至少一个的半径。连接点42b可以设置在弯曲部分48的一点处。弯曲部分48可以朝向和/或远离中心区域32弯曲。在实施例中，第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b是形状对称的。在其他实施例中，第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b不对称。

第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a和第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b在相反的方向上相反地缠绕和/或偏置，使得这些线圈相反地面向中心区域32，如在图1D-1E中最佳所示。应当理解，第一接收线圈24和第二接收线圈26可以使用等式

度被相同地偏置，其中N等于极数。在该示例中，不作为限制，存在一个极，因此第一接收线圈24和第二接收线圈26被偏置90度。这样，第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a和第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b彼此错开，使得第一接收线圈24的连接点34a，34b与第二接收线圈26的连接点42a，42b对齐。在一些实施例中，如本文更详细地讨论的，第一接收线圈24的连接点34a，34b与第二接收线圈26的连接点42a，42b的对应允许通信和/或接收与轴14的第一端12相关的通量变化。

第一接收线圈24和第二接收线圈26可以沿轴向或垂直方向(即，沿+/-Z方向)定位在PCB 30的分开的层中，使得从轴14的第一端12产生距离差或空隙。应当理解，第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a和第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b的深度基于空隙或距离差所需的信号强度用与轴14的第一端12的关系来选择。即，第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a中的每个在PCB 30的一层中，第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b中的每个在PCB 30的另一层或与第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a不同的层中。在一些实施例中，第一接收线圈24和第二接收线圈26可以位于相邻或邻接的层中。在其他实施例中，第一接收线圈24和第二接收线圈26可以被定位在由另一层间隔开或分离的层中，该另一层可以是未被占用的或者可以包含其他线圈(即，发送器线圈等的一部分)。

这样，如该实施例在图1A-1C中显示以及在图1H的截面图中显示的，第一接收线圈24的部分与第二接收线圈26的部分重叠(overlap)，第二接收线圈26的部分在第一接收线圈24的部分之下重叠(underlap)。如此，应当理解，重叠部分不与线圈上方和/或下方的路径连接，该线圈设置允许从不同的距离或空隙感测轴14的第一端12，以及允许第一接收线圈24和第二接收线圈26用作独立线圈。在其他实施例中，第一接收线圈24和第二接收线圈26的部分设置在PCB 30的同一层内，从而在垂直方向上(即，在+/-Z方向上)具有相同的深度或与轴14的第一端12形成相同的空隙。

还应当理解，第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a和第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b被描绘为每个具有四个线圈，但这是非限制性的，例如，两部分接收线圈22可以具有更多或更少线圈。另外，应当理解，在第一接收线圈24中可以比在第二接收线圈26中具有更多的月牙形线圈28a，反之亦然。此外，应当理解，第一接收线圈24的多个月牙形线圈28a和第二接收线圈26的多个月牙形线圈28b可以与发射线圈16共面或者可以彼此和/或与发射线圈16平行。

仍参考图1A-1G，特别是在图1F-1G中，发射线圈16包括两部分，上线圈16a和下线圈16b在PCB 30的两层之间交错。如此处更详细讨论的，发射线圈16的每个部分通常是圆形的并且至少延伸靶耦合器的直径。此外，上线圈16a具有内径18a和外径20a，下线圈16b具有内径18b和外径20b。上和下线圈16a、16b的内径和外径形成发射线圈16的内径18和外径20。

仍参考图1F-1G及图7所示，上线圈16a包括至少一个支脚50a，而下线圈16b包括至少一个支脚50b。支脚50a、50b将发射线圈连接到信号处理器702，将上线圈16a和下线圈16b互连等。应当理解，支腿50a、50b的位置可以基于传感器的配置和信号处理器702的位置。例如，如果信号处理器702被设置在发射线圈16的外径20内，支腿50a、50b可向内朝发射线圈16的内径18延伸。类似地，如果信号处理器702设置在发射线圈16的外径20之外的某处，则支脚50a、50b可以向外延伸远离发射线圈16的外径20。

现在再次参考图1A-1G所示，如此处更详细地讨论地，上线圈16a、下线圈16b、第一接收线圈24和第二接收线圈26可以印刷在PCB 30电路板等的不同层上和/或之内。PCB 30可以是圆形的，以匹配轴14的第一端12，或者可以是任何形状，例如适合包装限制和/或类似的形状(即正方形、矩形、椭圆形等)。此外，上线圈16a、下线圈16b、第一接收线圈24和第二接收线圈26可以层叠在PCB 30的不同层内，可以具有连接线圈的迹线，线圈可以包括迹线和/或类似的。

参照图1H，描述从线1-1截取的图1的传感器组件10的剖视图。如上所述，第一接收线圈24可以设置在PCB 30的特定层或一组层内，而第二接收线圈26可以设置在PCB 30的另一特定层或一组层内。上部线圈16a可以设置在PCB的特定层或层内，而下部线圈16b可以设置在PCB 30的另一特定层或层内。例如但不限于，第一接收线圈24位于，如上所述，第一层30a以及第二接收线圈26位于第二层30b中，使得它们各自占据PCB 30的分开的层。此外，上线圈16a位于第三层30c中，下线圈16b位于第四层30d中，使得每个线圈占据PCB 30的分开的层。因此，还应当理解，PCB的每一层30可以具有不同的线圈。此外，应当理解的是，两部分接收线圈22在轴向或垂直方向(即，在+/-Z方向)上在发射线圈16的上方。还应当理解，PCB可以具有多于四层，某些层可以不被线圈等占用。

参考图1A-1G，将描述轴14的第一端12。轴14可以是具有第一端12和相对的第二端(未显示)的细长构件。应当理解，第二端可以附接到装置(未显示)，使得第二端34绕着轴相对于传感器组件10旋转或移动(即，线性、曲线形、椭圆形等)。轴14可以是适合于影响、改变、修改，例如，电磁场或磁通量，和/或使轴成为耦合器的等任何材料，使得耦合可以被传感器组件10检测到。

第一端12由轴14整体形成。也就是说，第一端12是轴14，但是结合了几何差异，如本文更详细地讨论的。这样，第一端12包括圆柱形的外表面52和底面54。底面54是平面的。可以对圆柱形外表面52进行铣削、机械加工等，以便结合几何差异，例如在圆柱形外表面52中形成平面部分56，从而形成底切部分58。即，平面部分可以通过从轴线13的径向上去除圆柱形外表面52。底切部分58具有空隙或缺少轴材料。即，从轴线13沿径向在圆筒形外表面52中形成平面部分56可刮除或去除圆筒形外表面52的一部分和底面54的一部分，使得圆筒形外表面52和第一端12的底面54的一部分被移除。平面部分56包括壁62，该壁62与轴线13同轴地朝向第二端(未显示)延伸，并且在上端终止于底切表面64。底切表面是与底面54间隔开的第二平面。如图1C中最佳所示，壁62的下端在底面54处终止，该底面54形成直边缘60。直边缘60在圆柱形外表面52之间延伸，这形成了直边缘60的一对边缘66a、66b。直边缘60和底面54是耦合器靶。即，一对边缘66a、66b是直边缘60与圆筒形外表面52相交处。这样，底面54通常为月牙形或半圆形。应当理解，在一些实施例中，圆柱形外表面52可以被铣削、机加工和/或类似方式，使得靶耦合器的尺寸减小，使得直边缘60的一对边缘66a、66b将是在该实施例中更内侧。如图1B中最佳所示，边缘66a、66b和圆柱形外表面52可定位在发射线圈16上方，而直边缘60横穿两部分接收线圈22并在发射线圈16的至少一部分上延伸。

在操作中，轴14的第一端12绕轴线13旋转或移动。在一些实施例中，轴线13与中心轴线68同轴对准。直边缘60以与发射线圈16和两部分接收线圈22之间的第一距离旋转或移动。第一端12的圆柱形外表面52的直边缘60和底面54的旋转或移动由传感器组件10检测。另一方面，底切部分58的底切表面64与第一和第二接收线圈24、26以及发射线圈16相距第二距离。第二距离大于第一距离，使得第一端12的底切部分58的底切表面64未被传感器组件10检测到，但是直边缘60和底面54被检测到。应当理解，底切表面64在轴向或垂直方向(即，在+/-Z方向)上的深度是基于所需信号的强度并根据与传感器组件10的关系来选择的，所需信号的强度是用于感测或检测直边缘60和底面54而没有检测到底切表面64。

例如，但不作为限制，底切部分58在轴向或垂直方向(即，在+/-Z方向上)的深度通常可以大于4毫米，并且底面54包括直边缘60和两部分接收线圈22之间的距离通常可以在1毫米至3毫米之间。这样，传感器组件10可以仅检测直边缘60和/或底面54。这样，可以理解，形成在轴14的第一端12中的几何形状可以由传感器组件10检测。

还应当理解，形成在轴14的第一端12中的靶耦合器的几何布置和传感器组件10的布置校正了到信号处理器702的非正弦输入信号。也就是说，当检测到形成在轴14的第一端12中的几何形状时，传感器组件10产生极坐标系中的正弦曲线，其形式为以下参数方程式：

其中a＝转子的平均半径；b＝a与转子的最大半径之差；N＝转子的极数；t＝从0到360度变化的参数。

此外，应当理解，形成在轴14的第一端12中的靶耦合器的几何布置和传感器组件10的传感器布置允许在线圈形状中包括高阶几何谐波，从而进一步改善传感器线性度误差。这样，线圈正弦曲线将变为以下参数方程式：

其中a＝转子的平均半径；b＝a与转子的最大半径之差；N＝转子的极数；b3＝线圈形状；t＝从0到360度变化的参数。

现在参考图2A，其显示了具有Y变化的单极线性百分比。纵坐标70表示单极线性百分比，而横坐标72表示度数。如图2A所示，Y变化包括三个曲线图：y0曲线图74表示轴与线圈居中时的线性度；yn25曲线图76表示轴沿–Y方向移动0.25mm时的线性度；yp25曲线图78表示轴沿+Y方向移动0.25mm时的线性度。每个图74、76、78的范围从大约0.2到-0.2，每个图74、76、78通常是在零百分比以上和以下的正弦曲线图，其中y0图74看起来是最一致的。由于几何对称性，具有Y偏移的线性具有相似的线性度。图2A显示出线性度对X和Y偏移不敏感，因此传感器组件10可忍受机械同心度误差。

现在参考图2B，其显示了具有Z变化的单极线性百分比测试结果。纵坐标80代表单极线性百分比，而横坐标82代表度数。如图2B所示，Z变化包括三个曲线，Z225曲线84代表在2.25mm空隙处的线性度，z250曲线86代表在2.50mm空隙处的线性度，以及z275曲线88代表在2.75mm空隙处的线性度。每个曲线84、86、88的范围从大约0.2到-0.2，每个曲线84、86、88通常是在零百分比之上和之下的正弦曲线。图2B显示了线性度对空隙变化不敏感，因此传感器组件10可容忍空隙变化。

现在参考图3A-3E，示意性地显示了两极传感器组件100。两极传感器组件100包括传感器组件110和具有第一端112的轴114。应当理解，仅显示了轴114的一部分，轴114可以是任何宽度、直径、半径和/或类似的东西。两极传感器组件100包括发射线圈116。发射线圈116通常是圆形的，具有预定的内径118和预定的外径120。发射线圈116可以由交流电源(未显示)供电以产生电磁载流子。

传感器组件110还包括两部分接收线圈122。两部分接收线圈122包括第一接收线圈124、第二接收线圈126和中心区域132。中心区域132还包括中心轴168。第一接收线圈124可包括多个钩形线圈128a。在实施例中，多个钩形线圈128a从两部分接收线圈122的中心区域132向着发射线圈116径向向外切向延伸。多个钩形线圈128a中的每个钩包括柄部190a、喉部192a、弯曲部194a和尖端部196a。柄部分190a从两部分接收线圈122的中心区域132径向地延伸。喉部分192a可以是部分或完全弓形的或曲线的。尖端部分196a从发射线圈116处的弯曲部分194a沿远离发射线圈116并且朝向两部分接收线圈122的中心区域132的方向径向地延伸。通常，都应理解为多个钩形线圈128a中的每个钩形线圈开始于从中心轴线168附近的位置径向向外延伸，并在发射线圈116附近的位置结束，在线圈的起点和终点之间具有大致弓形或曲线的部分。在一些实施例中，尖端部分196a是L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等，并且可以是均匀且对称的。在其他实施例中，L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等是不规则和/或不对称的(即，不均匀的)。应当理解，每个弯曲部分194a可以限定第一接收线圈124的外部区域或圆周。该圆周或外部区域可以与发射线圈16的内径18的一部分相邻或重叠。即，应当理解，弯曲部分194a和/或喉部192a的一部分可以部分地或完全地重叠(overlap)或重叠(underlap)在发射线圈116的内径118的一部分上。在实施例中，第一接收线圈124的多个钩形线圈128a中的每个呈对称形状。在其他实施例中，第一接收线圈124的多个钩形线圈128a中的任何一个都不对称。

连接点134c可以设置在第一接收线圈24的多个钩形线圈128a的每个柄部190a的一端。在一些实施例中，在每个柄部190a处的每个连接点134c通常可以是L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部分等，通常从柄部190a沿相对于柄部偏移或弯曲的方向延伸。应当理解，在一些实施例中，连接点134c的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等可以是均匀且对称的。在其他实施例中，连接点134c的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等可以是不规则且不对称的(即，不均匀的)并且彼此偏移。应当理解，连接点134c的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。

连接点134a可以设置在第一接收线圈124的多个钩形线圈128a的每个尖端部196a的一端。在一些实施例中，在每个尖端部196a处的每个连接点134a可以位于尖端部196a的L形延伸部、线性延伸部，曲线延伸部等的远端，以便大体上在远离发射线圈116的方向上延伸。应当理解，连接点134a的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。

在实施例中，在尖端部196a处的连接点134a和在柄部190a处的连接点134c中的每一个可以布置成使得连接点134a，134c朝向中心区域132定位或成角度。在一些实施例中，第一接收线圈124的多个钩形线圈128a还包括沿着柄部190a和/或喉部192a布置的附加或补充的连接点134b。应当理解，附加或补充的连接点134b可以沿着多个钩形线圈128a上的任何地方布置。连接点134b可以设置在钩部分140的一点处。钩部140可以朝向和/或远离中心区域132钩住或弯曲。

第二接收线圈126可以包括多个钩形线圈128b。在实施例中，多个钩形线圈128b从两部分接收线圈122的中心区域132沿切向径向向外朝向发射线圈116延伸。多个钩形线圈128b中的每个钩包括柄部190b、喉部192b、弯曲部194b和尖端部196b。柄部190b从两部分接收线圈122的中心区域132径向地延伸。喉部分192b可以是部分或完全弓形或曲线的。尖端部196b从在发射线圈116处的弯曲部分194b沿径向远离辐射线圈116并朝着两部分接收线圈122的中心区域132延伸。通常，都应理解，多个钩形线圈128b中的每个钩形线圈开始于从中心轴线168附近的位置径向向外延伸，并终止于发射线圈116附近的位置，在线圈的开始和结束之间具有大致弓形或曲线形的部分。在一些实施例中，尖端部196b是L形延伸部，线性延伸部、曲线延伸部等，并且可以是均匀和对称的。在其他实施例中，尖端部196b的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等是不规则且不对称的(即，不均匀的)。应当理解，每个弯曲部194b可以限定第二接收线圈126的外部区域或圆周。该圆周或外部区域可以与发射线圈116的内径118的一部分相邻或重叠。即，应当理解，弯曲部194b和/或喉部192b的一部分可以部分地或完全地重叠(overlap)或重叠(underlap)在发射线圈116的内径118的一部分上。在实施例中，第二接收线圈126的多个钩形线圈128b中的每一个呈对称形状。在其他实施例中，第二接收线圈126的多个钩形线圈128b中的任何一个都不对称。

连接点142c可以设置在第二接收线圈126的多个钩形线圈128b的每个柄部190b的一端。在一些实施例中，在每个柄部190b处的每个连接点142c通常可以是L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部和/或类似物，通常从柄部190b相对于柄部190b偏移或弯曲的方向延伸。应当理解，在一些实施例中，连接点142c的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等可以是均匀且对称的。在其他实施例中，连接点142c的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等可以是不规则和不对称的(即，不均匀的)并且彼此偏移。应当理解，连接点142c的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。

连接点142a可以设置在第二接收线圈126的多个钩形线圈128b的每个尖端部分196b的一端。在一些实施例中，在每个尖端部分196b处的每个连接点142a可以在尖端部196b的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部和/或类似物的远端，以便大体上在远离发射线圈116的方向上延伸。应当理解，连接点142a的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。

在实施例中，尖端部196b处的连接点142a和柄部190b处的连接点142c中的每个可布置成使得连接点142a、142c朝向中心区域132定位或成角度。第二接收线圈126的多个钩形线圈128b还包括沿着柄部190b和/或喉部192b布置的附加或补充连接点142b。应当理解，附加的或补充的连接点142b可以沿着多个钩形线圈128b上的任何地方布置。连接点142b可以设置在弯曲部分148的一点处。弯曲部分148可以朝向和/或远离中心区域132钩住或弯曲。

应当理解，第一接收线圈124的多个钩形线圈128a的连接点134c和第二接收线圈126的多个钩形线圈128b的连接点142c在轴向或垂直方向上(即，在+/-Z方向)对齐，以便彼此通信耦合。在实施例中，连接点134c和连接点142c的耦合限定了中心区域132的圆周。在实施例中，由于多个钩形线圈128a中的每一个和多个钩形线圈128b中的每一个是一对连接点、迹线等，沿着连接点134c、142c相对于柄部并且相对于每对连接点的偏移或弯曲方向，连接点134c，142c可以限定两个圆周，其中一个为中心区域132，另一个是从中心区域132径向向外的区域。

在一些实施例中，多个钩形线圈128a中的每个和多个钩形线圈128b中的每个是一对线圈，迹线等。在其他实施例中，多个钩形线圈128a中的每个和多个钩形线圈128b中的每个是单个的或具有多于两个的线圈、迹线等。如在图3D-3E最佳显示的，第一接收线圈124的多个钩形线圈128a和第二接收线圈126的多个钩形线圈128b在相反的方向上相反地缠绕和/或偏置，使得这些线圈相反地面向中心区域132。应当理解，第一接收线圈124和第二接收线圈126可以使用等式

度被相同地偏置，其中N等于极数。这样，第一接收线圈124的多个钩形线圈128a和第二接收线圈126的多个钩形线圈128b彼此错开，使得第一接收线圈的连接点134a、134b、134c、124与第二接收线圈126的连接点142a、142b、142c对齐。在一些实施例中，如本文中更详细地讨论的，第一接收线圈124的连接点134a、134b、134c对应于第二接收线圈126的连接点142a、142b、142c允许与轴114的第一端112相关联的通量变化的通信和/或接收。

第一接收线圈124和第二接收线圈126可以沿轴向或垂直方向(即，沿+/-Z方向)位于PCB 130的不同层中，从而使得产生与轴114的第一端112的距离或空隙，类似于参照图1H所描述的传感器组件10。也就是说，第一接收线圈124的多个钩形线圈128a中的每个在PCB130的一层中，第二接收线圈126的多个钩形线圈128b中的每个都在与第一接收线圈124的多个钩形线圈128a中的每个钩形线圈不同的PCB 130层中。在一些实施例中，第一接收线圈124和第二接收线圈126可以位于相邻或邻近的层中。在其他实施例中，第一接收线圈124和第二接收线圈126可以被定位在由另一层间隔开或分离的层中，该另一层可以是未被占用的或者可以包含其他线圈(即，发射线圈等的一部分)。应当理解，在轴向或垂直方向(即，在+/-Z方向上)，基于空隙或距离所需信号的强度并根据与轴114的第一端112的关系，来选择第一接收线圈124的深度和第二接收线圈26的深度。

如此，第一接收线圈124的部分与第二接收线圈126的部分重叠(overlap)和第二接收线圈126的部分与第一接收线圈124的部分重叠(underlap)，如该实施例的图3A-3B最佳显示的及图1H所示，图1H是关于传感器组件10的剖视图。因此，应当理解，重叠部分不与线圈的上方和/或下方的路径连接，并且该线圈布置允许从不同的距离或空隙114感测轴的第一端112，允许第一接收线圈124和第二接收线圈126充当独立的线圈。在其他实施例中，第一接收线圈124和第二接收线圈126的部分设置在PCB 130的同一层内，从而在垂直方向(即，在+/-Z方向)上具有相同的深度或与轴114的第一端112有相同的空隙。

还应当理解，第一接收线圈124的多个钩形线圈128a和第二接收线圈126的多个钩形线圈128b被描绘为各自具有八个线圈，但这是非限制性的，例如，两部分接收线圈122可以具有更多或更少。另外，应当理解，与第二接收线圈126相比，第一接收线圈124中可以存在更多的钩形线圈128a，反之亦然。此外，应当理解，第一接收线圈124的多个钩形线圈128a和第二接收线圈126的多个钩形线圈128b可以与发射线圈116共面，或者可以彼此和/或与发射线圈116平行。。

应当理解，传感器组件110利用如关于传感器组件10所述的发射线圈116。如图1F-1G和图3A-3C所示，发射线圈116包括两部分，上线圈16a和下线圈16b在PCB 130的两层之间交错。如本文中更详细讨论的，发射线圈16的每个部分通常是圆形的并且至少延伸靶耦合器的直径。此外，上线圈16a具有内径18a和外径20a，下线圈16b具有内径18b和外径20b。上下线圈16a、16b的内径和外径形成发射线圈116的内径118和外径120。为了简洁起见，这里省略了发射线圈116的其余描述，并且可以在上面更详细地找到。

现在再次参考图3A-3E，将描述轴114的第一端112。轴114可以是具有第一端112和第二端(未显示)的细长构件。应当理解，第二端可以附接到装置(未显示)，以使得第二端绕直径113旋转或移动(即，线性、曲线形、椭圆形等)。轴114可以是任何适于影响、改变、修改，例如，电磁场或磁通量和/或使轴成为耦合器的材料，从而可以由传感器组件110检测耦合。

第一端112由轴114一体地形成。也就是说，第一端112是轴114，但是结合了本文中更详细讨论的几何差异。这样，第一端112包括圆柱形外表面152和底面154。底面154是平面的。圆柱形外表面152可以被铣削、加工等，以结合几何差异，例如在圆柱形外表面152中形成两个平面部分156a、156b，从而形成两个底切部分158a、158b。即，两个平面部分156a、156b的每个平面部分可以通过从直径113径向去除圆柱形外表面152而形成。两个底切部分158a、158b的每个都具有空隙或缺少轴材料。也就是说，在圆柱形外表面152中产生两个平面部分156a、156b，刮除或去除了圆柱形外表面152的一部分和底面154的一部分，使得圆柱形外表面152和第一端112的底面154的一部分被去除。通过在圆柱形外表面152上形成两个平面部分156a、156b，产生了具有底切表面164a、164b的两个底切部分158a、158b。底切表面164a、164b都在与底面154间隔开的第二平面上。两个底切部分158a、158b是相同的(即，形状和尺寸是均匀且对称的)。应当理解，在一些实施例中，两个底切部分158a、158b中的每一个在形状和尺寸上可以是不均匀和/或不对称的。两个平面部分156a、156b分别包括壁162a、162b，壁162a、162b与直径113同轴地朝向第二端(未显示)延伸并且在上端处终止于各个底切表面164a、164b。如图3A中最佳所示，每个壁162a、162b的下端在底面154处终止，该底面154形成直边缘160a、160b。每个直边缘160a、160b在圆柱形外表面152之间延伸，该圆柱形外表面152形成直边缘160a的一对边缘166a、166b和直边缘160b的一对边缘166c、166d。直边缘160a、160b和底面154是耦合靶。即，一对边缘166a、166b是直边缘160a与圆柱形外表面152相交的地方，而一对边缘166a、166b是直边缘160b也与圆柱形外表面152相交的地方。

应当理解，在一些实施例中，圆柱形外表面152可以被铣削、加工等，使得靶耦合器的尺寸减小，具有一对将直边缘166a、166b分开的弓形表面198a、198b。如图3C所示，该靶耦合器具有小于圆柱形外表面152直径的直径。在该实施例中，直边缘160a的一对边缘166a、166b和直边缘160b的一对边缘166c、166d将更内侧。直边缘160a、160b和圆柱形外表面152可以位于两部分接收线圈122的上方。

在操作中，轴114的第一端112绕轴线113旋转或移动，以使直边缘160a、160b旋转或移动到与发射线圈116和两部分接收线圈122相距第一距离的位置。在一些实施例中，直边缘160a、160b和圆柱形外表面152绕轴线113旋转并在发射线圈116的内径118内旋转。在其他实施例中，直边缘160a、160b和/或圆柱形外表面152在发射线圈16的至少一部分上延伸。传感器组件110检测第一边缘112的直边缘160a、160b和底面154的旋转或移动。另一方面，两个底切部分158a、158b的底切表面164a、164b与第一和第二接收线圈124、126和发射线圈116相距第二距离。第二距离大于在轴向或垂直方向(即，在+/-Z方向上)的第一距离，使得底切部分138a、138b的底切表面164a、164b未被传感器组件检测到。在图110中，直边缘160a、160b和底面154被检测到。应当理解，基于感测或检测直边缘160a、160b和底面154而不检测底切表面164a、164b所需的信号强度，选择与传感器组件110有关的两个底切部分158a、158b和底切表面164a、164b在轴向或垂直方向(即，在+/-Z方向上)的深度。例如但不作为限制，底切表面164a、164b的深度通常可以大于4毫米，并且包括直边缘160a、160b的底面154与传感器组件110之间的距离通常可以在1毫米到3毫米之间。如此，传感器组件110可以仅检测到直边缘160a，160b和/或底面154。

如此，应当理解，形成在轴114的第一端112中的靶耦合器的几何布置和传感器组件110的布置校正了到信号处理器702的非正弦输入信号。如本文中更详细地讨论的，当检测形成在轴114的第一端112中的几何形状时，传感器组件110在极坐标系中产生正弦曲线。此外，在此更详细所述，当检测形成在轴114的第一端112中的几何形状时，形成在轴114的第一端112中的靶耦合器的几何布置以及传感器组件110中的线圈的布置消除了谐波。

现在参考图4A，显示了具有Z轴变化的两极线性百分比。纵坐标170表示两极线性百分比，横坐标172表示度数。如图4A所示，Z变化包括三个曲线图，z175曲线图174表示在1.75mm空隙处的线性度，z200曲线图176表示在2mm空隙处的线性度，以及z225曲线图178表示在2.25mm空隙处的线性度。每个图174、176、178的范围从大约0.2到-0.2，并且通常是在零百分比以上和以下的正弦曲线图，其中z175曲线图174是最一致的。图4A示出线性度对空隙变化不敏感，两极传感器组件100可容许空隙变化。

现在参考图4B，显示了具有X变化的两极线性百分比。纵坐标180表示两极线性百分比，而横坐标182表示度数。如图4B所示，X变化包括三个曲线图，x＝0mm曲线图184表示轴与线圈对中时的线性度，x＝-0.25mm曲线图186表示轴沿-x方向移动0.25mm时的线性度，和x＝0.25mm曲线图188，表示轴沿+x方向移动0.25mm时的线性度。每个曲线图184、186、188的范围从大约0.2到-0.4，通常是在零百分比之上和之下绘制的正弦曲线。由于几何对称性，具有Y偏置的线性度具有相似的线性度。图4B显示了线性度对X和Y偏置不敏感，两极传感器组件100可承受机械同心度误差。

现在参考图5A-5D，示意性地显示了三极传感器组件200。三极传感器组件200包括传感器组件210和具有第一端212的轴214。应当理解，仅显示了轴214的一部分，并且轴214可以具有任何宽度、直径、半径等。三极传感器组件200包括发射线圈216。发射线圈216通常是圆形的，具有预定的内径218和预定的外径220。发射线圈216可以由交流电源(未显示)供电以产生电磁载流子。

传感器组件210还包括两部分接收线圈222。两部分接收线圈222包括第一接收线圈224、第二接收线圈226和中心区域232。中心区域232还包括中心轴线268。第一接收线圈224可包括多个钩形线圈228a。在实施例中，多个钩形线圈228a从两部分接收线圈222的中心区域232向发射线圈216径向向外切向延伸。多个钩形线圈228a中的每个钩包括柄部290a、喉部292a、弯曲部294a和尖端部296a。柄部290a从两部分接收线圈222的中心区域232径向地延伸。喉部292a可以是部分或完全弓形或曲线的。尖端部296a从在发射线圈216的弯曲部分294a沿远离发射线圈216并朝着两部分接收线圈222的中心区域232的方向径向地延伸。多个钩形线圈228a中的钩形线圈开始于从中心轴线268附近的位置径向向外延伸，并终止于发射线圈216附近的位置，并且在线圈的开始和结束之间具有大致弓形或曲线形的部分。在一些实施例中，尖端部296a是L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等，并且可以是均匀且对称的。在其他实施例中，尖端部分296a的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部分和/或类似物是不规则且不对称的(即，不均匀的)。应当理解，每个弯曲部分294a可以限定第一接收线圈224的外部区域或圆周。该圆周或外部区域可以与发射线圈216的内径218的一部分相邻或重叠。即，应当理解，弯曲部294a和/或喉部292a的一部分可以部分地或完全地重叠(overlap)或重叠(underlap)在发射线圈216的内径218的一部分上。在实施例中，第一接收线圈224的多个钩形线圈228a中的每个呈对称形状。在其他实施例中，第一接收线圈224的多个钩形线圈228a中的任何一个都不对称。

连接点234c可以设置在第一容纳线圈224的多个钩形线圈228a的每个柄部290a的一端。在一些实施例中，每个柄部290a处的每个连接点234c通常可以是L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等，通常从柄部290a沿相对于柄部290a偏置或弯曲的方向延伸。应当理解，在一些实施例中，连接点234c的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部分等可以是均匀且对称的。在其他实施例中，连接点234c的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等可以是不规则且不对称的(即，不均匀的)。应当理解，连接点234c的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。

连接点234a可以设置在第一接收线圈224的多个钩形线圈228a的每个尖端部分296a的一端。在一些实施例中，在每个尖端部296a处的每个连接点234a可以位于尖端部296a的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等的远端，通常在远离发射线圈116的方向上延伸。应当理解，连接点234a的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。

在实施例中，可以设置尖端部296a处的连接点234a和柄部290a处的连接点234c中的每个，使得连接点234a、234c朝向中心区域232定位或成角度。在一些实施例中，第一接收线圈224的多个钩形线圈228a还包括沿着柄部290a和/或喉部292a布置的附加或补充的连接点234b。应当理解，附加的或补充的连接点234b可以沿着多个钩形线圈228a上的任何地方设置。连接点234b可以设置在钩部分240的一点处。钩部分240可以朝向和/或远离中心区域232钩住或弯曲。

第二接收线圈226可以包括多个钩形线圈228b。在实施例中，多个钩形线圈228b从两部分接收线圈222的中心区域232向发射线圈216径向地、切向向外延伸。多个钩形线圈228b中的每个钩包括柄部290b、喉部292b、弯曲部294b和尖端部296b。柄部290b从两部分接收线圈222的中心区域232径向地延伸。喉部292b可以是部分或完全弓形或曲线的。尖端部296b从在发射线圈216的弯曲部分294b处沿远离发射线圈216并朝着两部分接收线圈222的中心区域232的方向径向地延伸。多个钩形线圈228b中的钩形线圈开始于从中心轴线268附近的位置径向向外延伸，并终止于发射线圈216附近的位置，并且在线圈的开始和结束之间具有大致弓形或曲线形的部分。在一些实施例中，尖端部296b是L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等，并且可以是均匀且对称的。在其他实施例中，尖端部分296b的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部分等是不规则且不对称的(即，不均匀的)。应当理解，每个弯曲部分294b可以限定第二接收线圈226的外部区域或圆周。该圆周或外部区域可以与发射线圈216的内径218的一部分相邻或重叠。即，应当理解，弯曲部分294b和/或喉部292b的一部分可以部分地或完全地重叠(overlap)或重叠(underlap)在发射线圈216的内径218的一部分上。在实施例中，第二接收线圈226的多个钩形线圈228b中的每个呈对称形状。在其他实施例中，第二接收线圈226的多个钩形线圈228b中的任何一个都不对称。

连接点242c可以设置在第二接收线圈226的多个钩形线圈228b的每个柄部290b的一端。在一些实施例中，每个柄部290b处的每个连接点234c通常可以是L形延伸部、线性延伸部、曲线形延伸部等，通常从柄部290b沿相对于柄部290b偏置或弯曲的方向延伸。应当理解，在一些实施例中，连接点242c的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等可以是均匀且对称的。在其他实施例中，连接点242c的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等可以是不规则且不对称的(即，不均匀的)。应当理解，连接点234c的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。

连接点242a可以设置在第二接收线圈226的多个钩形线圈228b的每个尖端部分296b的一端。在一些实施例中，在每个尖端部分296b处的每个连接点242a可以位于尖端部分296b的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等的远端，通常沿远离发射线圈216的方向延伸。应当理解，连接点242a的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。

在实施例中，可以布置每一个尖端部296b处的连接点242a和柄部290b处的连接点242c，使得连接点242a、242c朝向中心区域232定位或成角度。在一些实施例中，第二接收线圈226的多个钩形线圈228b进一步包括沿着柄部290b和/或喉部292b布置的附加或补充的连接点242b。应当理解，附加的或补充的连接点242b可以沿着多个钩形线圈228b上的任何地方布置。连接点242b可以设置在弯曲部分248的一点处。弯曲部分248可以朝向和/或远离中心区域232钩住或弯曲。

应当理解，第一接收线圈224的多个钩形线圈228a的连接点234c和第二接收线圈226的多个钩形线圈228b的连接点242c在垂直方向上(即，在+/-Z方向)对齐，以便彼此通信耦合。在实施例中，连接点234c和连接点242c的耦合限定中心区域232的圆周。此外，在实施例中，当与传感器组件110(图3B)的多个钩形线圈128a(图3D)和多个钩形线圈128b(图3E)中的每个相比时，多个钩形线圈228a中的每个和多个钩形线圈228b中的每个，相对于中心区域232，都更圆角，具有恒定的半径，更大角度等。在实施例中，多个钩形线圈228a中的每个和多个钩形线圈228b中的每个相对于中心区域232的角度是锐角。在其他实施例中，多个钩形线圈228a中的每个和多个钩形线圈228b中的每个相对于中心区域232的角度是钝角。

在一些实施例中，多个钩形线圈228a中的每个和多个钩形线圈228b中的每个是一对线圈、迹线等。在其他实施例中，多个钩形线圈228a中的每个和多个钩形线圈228b中的每个是单个的或具有两个以上的线圈、迹线等。第一接收线圈224的多个钩形线圈228a和第二接收线圈226的多个钩形线圈228b在相反的方向上相反地缠绕和/或偏置，使得这些线圈相反地面向中心区域232，如在图15C-5D中最佳所示。应当理解，第一接收线圈224和第二接收线圈226可以使用等式

度被相同地偏置，其中N等于极数。如此，第一接收线圈224的多个钩形线圈228a和第二接收线圈226的多个钩形线圈228b彼此错开，使得第一接收线圈224的连接点234a、234b、234c与第二接收线圈226的连接点242a、242b、242c对齐。在一些实施例中，如本文中更详细地讨论的，第一接收线圈224的连接点234a、234b、234c对应于第二接收线圈226的连接点242a、242b、242c，允许连通和/或接收与轴214的第一端212相关的通量变化。

第一接收线圈224和第二接收线圈226可以沿轴向或垂直方向(即，沿+/-Z方向)定位在PCB 230的不同层中，从而产生与从轴214的第一端212的距离差或空隙，类似于参照图1H所描述的传感器组件10。也就是说，第一接收线圈224的多个钩形线圈228a中的每个在PCB 230的一层中，第二接收线圈226的多个钩形线圈228b中的每个都在与第一接收线圈224的多个钩形线圈228a中的每个不同的PCB 230的一层中。在一些实施例中，第一接收线圈224和第二接收线圈226可以位于相邻或邻近的层。在其他实施例中，第一接收线圈224和第二接收线圈226可以被定位在由另一层间隔开或分离的层中，该另一层可以是未被占用的或者可以包含其他线圈(例如，发射线圈的一部分等)。应当理解，基于空隙或距离所需的信号强度来选择与轴114的第一端112有关的，在轴向或垂直方向(即，在+/-Z方向上)上第一接收线圈124的深度和第二接收线圈126的深度。

如此，第一接收线圈224的部分与第二接收线圈226的部分重叠(overlap)，第二接收线圈226的部分在第一接收线圈224的部分重叠(underlap)，如该实施例的图3A-3B最佳所示及图1H所示的传感器组件10的剖视图。因此，应当理解，重叠部分不与线圈的上方和/或下方的路径连接，该线圈设置允许从不同的距离或空隙感测轴214的第一端212，允许第一接收线圈224和第二接收线圈226充当独立的线圈。在其他实施例中，第一接收线圈224和第二接收线圈226的部分设置在PCB 230的同一层内，从而在垂直方向(即，在+/-Z方向)上具有从轴214的第一端212相同的深度或到空隙。

还应当理解，第一接收线圈224的多个钩形线圈228a和第二接收线圈226的多个钩形线圈228b被描绘为每个具有八个线圈，但是这是非限制性的。例如，两部分接收线圈222可以具有更多或更少的线圈。另外，应当理解，与第二接收线圈226相比，第一接收线圈224中可以存在更多的钩形线圈228a，反之亦然。此外，应当理解，第一接收线圈224的多个钩形线圈228a和第二接收线圈226的多个钩形线圈228b可以与发射线圈216共面，或者可以彼此和/或与发射线圈216平行。

应当理解，三极传感器组件200利用如关于传感器组件210所述的发射线圈216。特别地，参考图1F-1G和图5A-5B所示，发射线圈216包括两部分，上线圈16a和下线圈16b在PCB230的两层之间交错。发射线圈216的每个部分通常是圆形的并且至少延伸靶耦合器的直径，如本文中更详细讨论的。此外，上线圈16a具有内径18a和外径20a，下线圈16b具有内径18b和外径20b。上、下线圈16a、16b的内径和外径形成发射线圈216的内径218和外径220。为了简洁起见，这里省略了发射线圈216的其余描述，可以在上面关于单极传感器组件1的更详细描述中地找到。

现在再次参考图5A-5D，将描述轴214的第一端212。轴214可以是具有第一端212和第二端(未显示)的细长构件。应当理解，第二端可以附接到装置(未显示)，使得第二端绕轴线213旋转或移动(即，线性、曲线形、椭圆形等)。轴214可以是任何适用于影响、改变、修改电磁场或磁通量或使轴成为耦合器的材料，从而可以由传感器组件210检测耦合。

第一端212由轴214整体形成。如本文更详细地讨论的,也就是说，第一端212是轴214，但是结合了几何差异。这样，第一端212包括圆柱形外表面252和底面254。底面254是平面的。圆柱形外表面252可以被铣削、加工等，以结合几何差异，例如在圆柱形外表面252中形成三个平面部分256a、256b、256c，从而形成三个底切部分258a、258b、258b。即，每个平面部分256a、256b、256c可通过从轴线213径向移除圆柱形外表面252来形成。每个底切部分258a、258b、258c具有空隙或缺少轴材料。也就是说，在圆柱形外表面252中产生平面部分256a、256b、256c，刮除或去除了圆柱形外表面252的一部分和底面254的一部分，使得圆柱形外表面252的一部分和底面254第一端212的一部分被去除。通过在圆柱形外表面252中形成的三个平面部分256a、256b、256c，产生了具有底切表面264a、264b、264c的三个底切部分258a、258b、258c。每个底切表面264a、264b、264c分别是与底面254间隔开的第二平面。形成三个底切部分258a、258b、258c的三个平面部分256a、256b、256c全部相同(即，形状和尺寸均匀且对称)，因此将仅更详细地描述底切部分258a。应当理解，每个底切部分258a、258b、258c在形状和尺寸上可能不均匀和/或不对称。平面部分256a包括壁262，该壁262与轴线213同轴地朝向第二端(未显示)延伸并且终止于底切表面264a的上端。如图5A中最佳所示，壁262的下端终止于底面254，底面254形成直边缘260a。应当理解，每个底切部分258a、258b、258c具有底切表面264a、264b、264c和相对侧的直边缘260a、260b、260c(图5B)。直边缘260a、260b、260c由底面254间隔开，由圆柱形外表面252的弯曲分开。直边缘260a在圆柱形外表面252之间延伸，这产生了一对边缘266a、266b。直边缘260a、260b、260c和底面254是耦合器靶。应当理解，在一些实施例中，圆柱形外表面252可以被铣削、机加工和/或类似方式，使得靶耦合器的尺寸、直径、周长等减小，使得直边缘260a的一对边缘266a、266b和/或其他直边缘260b、260c在该实施例中，将更加内侧。直边缘260a和圆柱形外表面252可以位于两部分接收线圈222上方。

在操作中，轴214的第一端212绕轴线213旋转或移动，以使直边缘260a从发射线圈216和两部分接收线圈222旋转或移开第一距离。在一些实施例中，直边缘260a绕中心轴线268旋转或移动。在一些实施例中，直边缘160和圆柱形外表面252在发射线圈216的外径220内旋转。在其他实施例中，直边缘260a的一部分和/或圆柱形外表面252的一部分延伸超过外径220或在发射线圈216的内径118内。传感器组件210检测到直边缘160a和第一端212的底面254的旋转或移动。另一方面，底切部分258a的底切表面264a与第一接收线圈、第二接收线圈224、226和发射线圈216相距第二距离。第二距离在轴向或垂直方向(即，在+/-Z方向)上大于的第一距离，使得底切部分238a的底切表面264a未被传感器组件210检测到，而可以检测到直边缘260a和底面254。应当理解，基于感测或检测直边缘260a和底面254而不检测底切表面264a所需的信号强度并根据与传感器组件210的关系来选择底切部分258a和底切表面264a在轴向或竖直方向(即，在+/-Z方向)上的深度。例如，但不作为限制，底切表面264a在垂直方向上(即，在+/-Z方向上)的深度通常可以大于4毫米，包括直边缘160a和两部分式接收线圈222的底面254之间的距离，通常可以在1毫米至3毫米之间。这样，传感器组件210可以仅检测直边缘260a和/或底面254。

这样，可以理解的是，形成在轴214的第一端212中的靶耦合器和传感器组件210的几何设置校正了到信号处理器702的非正弦输入信号。如本文中更详细地讨论的，当检测到形成在轴214的第一端212中的几何形状时，传感器组件210在极坐标系中产生正弦曲线。此外，在此更详细讨论，当检测形成在轴214的第一端212中的几何形状时，形成在轴214的第一端212中的靶耦合器的几何设置以及传感器组件210中的线圈设置消除了谐波。

现在参考图6A-6D，示意性地显示了四极传感器组件300。四极传感器组件300包括传感器组件310和具有第一端312的轴314。应当理解，仅显示了轴314的一部分，轴314可以是任何宽度、直径、半径和/或或类似的。四极传感器组件300包括发射线圈316。发射线圈316通常是圆形的，具有预定的内径318和预定的外径320。发射线圈316可以由交流电源(未显示)供电以产生电磁载流子。

传感器组件310还包括两部分接收线圈322。两部分接收线圈322包括第一接收线圈324、第二接收线圈326和中心区域332。中心区域332还包括中心轴线368。第一接收线圈324可包括多个钩形线圈328a。在实施例中，多个钩形线圈328a从两部分接收线圈322的中心区域332切向、径向向外朝向发射线圈316延伸。多个钩形线圈328a中的每个钩包括手柄部390a、喉部392a、弯曲部394a和倒尖端部396a。柄部390a从两部分接收线圈322的中心区域332径向地延伸。喉部392a可以是部分或完全弓形或曲线的。倒尖端部396a从在发射线圈316的弯曲部分394a沿远离发射线圈316的外径320的方向径向地延伸。一般而言，可以理解的是，多个钩形线圈328a中的每个钩形线圈都从中心轴线368附近的位置径向向外延伸，并在发射线圈316附近的位置结束，在线圈开始和结束之间的曲线部分具有大致弓形或弧形。在一些实施例中，倒尖端部396a是L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等，可以是均匀和/或对称的。在其他实施例中，倒尖端部396a的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等是不规则和/或不对称的(即，不均匀的)。在实施例中，第一接收线圈324的多个钩形线圈328a中的每个呈对称形状。在其他实施例中，第一接收线圈324的多个钩形线圈328a中的任何一个都不对称。

连接点334c可以定位在第一接收线圈324的多个钩形线圈328a的每个柄部390a的一端。在一些实施例中，在每个柄部390a处的每个连接点334c通常可以是L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等，通常从柄部390a以相对于柄部390a偏移或弯曲的方向延伸。应当理解，在一些实施例中，连接点334c的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等可以是均匀且对称的。在其他实施例中，连接点334c的L形延伸部分、线性延伸部分、曲线延伸部分等可以是不规则的和/或不对称的(即，不均匀的)。应当理解，连接点334c的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。

连接点334a可以设置在第一接收线圈324的多个钩形线圈328a的每个倒尖端部396a的一端。在一些实施例中，在每个倒尖端部396a处的每个连接点334a可以在倒尖端部396a的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等的远端处，以大体上在远离发射线圈316的方向上延伸。应当理解，连接点334a的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。应当理解，倒尖端部396a的连接点334a可以限定第一接收线圈324的外部区域或圆周。该圆周或外部区域可以延伸超过发射线圈316的外径320。即，应当理解，连接点334a和/或倒尖端部396a的一部分可以部分或完全延伸超过发射线圈316的外径320。

在实施例中，倒尖端部396a处的每个连接点334a可以布置成使得连接点334a远离中心区域232定位或倾斜，可以布置柄部390a处的连接点334c从而使得连接点334c朝向中心区域232定位或成角度。在一些实施例中，第一接收线圈324的多个钩形线圈328a进一步包括沿着柄部390a和/或喉部392a布置的附加或补充的连接点334b。应当理解，附加的或补充的连接点334b可以沿着多个钩形线圈328a上的任何地方布置。连接点342b可以设置在弯曲部分340的一点处。弯曲部分340可以朝向和/或远离中心区域332钩住或弯曲。

在一些实施例中，每个柄部390b处的每个连接点334c通常可以是L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等，并且通常从柄部390a在相对于柄部390a偏移或弯曲的方向上延伸。

第二接收线圈326可以包括多个钩形线圈328b。在实施例中，多个钩形线圈328b从两部分接收线圈322的中心区域332切向、径向向外朝向发射线圈316延伸。多个钩形线圈328b中的每个钩包括柄部390b、喉部392b、弯曲部394b和倒尖端部396b。柄部390b从两部分接收线圈322的中心区域332径向地延伸。喉部392b可以是部分或完全弓形或曲线的。倒尖端部396b在发射线圈316处沿远离发射线圈316的外径320的方向径向延伸。一般而言，可以理解的是，多个钩形线圈328b中的每个钩形线圈都从中心轴线368附近的位置径向向外延伸，并在发射线圈316附近的位置结束，线圈开始和结束之间的曲线部分具有大致弓形或弧形。在一些实施例中，倒尖端部396b是L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等，可以是均匀和/或对称的。在其他实施例中，倒尖端部396b的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等是不规则且不对称的(即，不均匀的)。在实施例中，第二接收线圈326的多个钩形线圈328b中的每个呈对称形状。在其他实施例中，第二接收线圈326的多个钩形线圈328b中的任何一个都不对称。

连接点342c可以定位在第二接收线圈326的多个钩形线圈328b的每个柄部390b的一端。在一些实施例中，在每个柄部390b处的每个连接点342c通常可以是L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等，通常从柄部390b以相对于柄部390b偏置或弯曲的方向延伸。应当理解，在一些实施例中，连接点342c的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等，可以是均匀和/或对称的。在其他实施例中，连接点342c的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等，可以是不规则的和/或不对称的(即，不均匀的)。应当理解，连接点342c的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。

连接点342a可以设置在第二接收线圈326的多个钩形线圈328b的每个倒尖端部396b的一端。在一些实施例中，在每个倒尖端部396b处的每个连接点342a可以在倒尖端部396b的L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等的远端处，以大体上在远离发射线圈316的方向上延伸。应当理解，连接点342a的数量可以取决于线圈的数量，因此，本文所述的实施例是其非限制性示例。应当理解，倒尖端部396b的连接点342a可以限定第一接收线圈324的外部区域或圆周。该圆周或外部区域可以延伸超过发射线圈316的外径320。即，应当理解，连接点342a和/或倒尖端部396b的一部分可以部分或完全延伸超过发射线圈316的外径320。

在实施例中，倒尖端部396b处的每个连接点342a可以被布置为使得连接点342a被定位远离中心区域232或与中心区域232成角度，可以布置在柄部390b处的连接点342c从而使连接点342c朝向中心区域232定位或成角度。在一些实施例中，第二接收线圈326的多个钩形线圈328b进一步包括沿着柄部390b和/或喉部392b布置的附加或补充的连接点342b。应当理解，附加的或补充的连接点342b可以沿着多个钩形线圈328b上的任何地方布置。连接点342b可以设置在弯曲部分348的一点处。弯曲部分348可以朝向和/或远离中心区域332钩住或弯曲。

在一些实施例中，每个柄部390b处的每个连接点342c通常可以是L形延伸部、线性延伸部、曲线延伸部等，通常从柄部390b以相对于手柄部390b偏置或弯曲的方向上延伸。

应当理解，第一接收线圈324的多个钩形线圈328a的连接点334c和第二接收线圈326的多个钩形线圈328b的连接点342c在垂直方向上(即，在+/-Z方向)对齐，以便彼此通信耦合。在实施例中，连接点334c和连接点342c的耦合限定了中心区域332的圆周。此外，应当理解，连接点334c和连接点342c对称地，与中心轴线368径向等距离地一起终止。如此，连接点334c和连接点342c形成了中心区域332的均匀圆周或圆形形状。还应当理解，通过终止连接点334c与连接点342c形成的中心区域332的均匀圆周比传感器组件10(图1B)、传感器组件110(图3B)和传感器组件210(图5B)的圆周更明确。

在一些实施例中，多个钩形线圈328a中的每个和多个钩形线圈328b中的每个是一对线圈、迹线等。在其他实施例中，多个钩形线圈328a中的每个和多个钩形线圈328b中的每个是单个的或具有多于两个的线圈、迹线等。第一接收线圈324的多个钩形线圈328a和第二接收线圈326的多个钩形线圈328b在相反的方向上相反地缠绕和/或偏置，使得这些线圈相反地面向中心区域332，如在图6C-6D中最佳看到的。应当理解，第一接收线圈324和第二接收线圈326可以使用等式

度数被相同地偏置，其中N等于极数。这样，第一接收线圈324的多个钩形线圈328a和第二接收线圈326的多个钩形线圈328b彼此错开，使得第一接收线圈的连接点334a、334b、334c与第二接收线圈326的连接点342a、342b、342c对齐。在一些实施例中，如本文中更详细地讨论的，第一接收线圈324的连接点334a、334b、334c与第二接收线圈326的连接点342a、342b、342c对应，允许与轴314的第一端312相关联的通量变化的连通和/或接收。

第一接收线圈324和第二接收线圈326可以沿轴向或垂直方向(即，沿+/-Z方向)定位在PCB 330的不同层中，使得从轴314的第一端312产生距离差或空隙，类似于关于图1H所描述的传感器组件10。第一接收线圈324的多个钩形线圈328a中的每一个都在PCB330的一层中，第二接收线圈326的多个钩形线圈328b中的每一个都在与第一接收线圈324的多个钩形线圈328a中的每个钩形线圈不同的PCB 330的层中。在一些实施例中，第一接收线圈324和第二接收线圈326可以位于相邻或邻接的层中。在其他实施例中，第一接收线圈324和第二接收线圈326可以被定位在由可以是未占用的或可以包含其他线圈(即，发射线圈等的一部分)的另一层间隔开或分开的层中。应当理解，基于空隙或距离所需的信号强度并根据与轴314的第一端312的关系，选择第一接收线圈324和第二接收线圈326在轴向或垂直方向(即，在+/-Z方向上)的深度。

如此，如该实施例的图6A-6B最佳所示及图1H所示的传感器组件10的剖视图，第一接收线圈324的一部分与第二接收线圈326的一部分重叠(overlap)和第二接收线圈326的一部分与第一接收线圈324的一部分重叠(underlap)。因此，应当理解，重叠部分不与线圈的上方和/或下方的路径连接，该线圈布置允许从不同的距离或空隙感测轴314的第一端312并允许第一接收线圈324和第二接收线圈326充当独立的线圈。在其他实施例中，第一接收线圈324和第二接收线圈326的部分设置在PCB 330的同一层内，从而在垂直方向(即，在+/-Z方向上)具有从轴314的第一端312起相同的空隙深度。

还应当理解，第一接收线圈324的多个钩形线圈328a和第二接收线圈326的多个钩形线圈328b被描绘为各自具有十二个线圈，但这是非限制性示例，两部分接收线圈322可以具有更多或更少的线圈。另外，应当理解，与第二接收线圈326相比，第一接收线圈324中可以存在更多的钩形线圈328a，反之亦然。此外，应当理解，第一接收线圈324的多个钩形线圈328a和第二接收线圈326的多个钩形线圈328b可以与发射线圈316共面，或者可以彼此和/或与发射线圈316平行。

应当理解，四极传感器组件300利用如传感器组件310所描述的发射线圈316。特别地，参考图1F-1G和图6A-6B所示，发射线圈316包括两部分，上线圈16a和下线圈16b在PCB330的两层之间交错。发射线圈316的每个部分通常是圆形的，至少延伸靶耦合器的直径，如本文中更详细讨论的。此外，上线圈16a具有内径18a和外径20a，下线圈16b具有内径18b和外径20b。上、下线圈16a、16b的内径和外径形成发射线圈316的内径318和外径320。为了简洁起见，在此省略了发射线圈316的其余描述，可以在上面关于单极传感器组件1更详细地描述中找到。

现在再次参考图6A-6D，将描述轴314的第一端312。轴314可以是具有第一端312和第二端(未显示)的细长构件。应当理解，第二端可以附接到装置(未显示)，使得第二端绕轴线313旋转或移动(即，线性、曲线形、椭圆形等)。轴314可以是任何适于影响、改变、修改电磁场或磁通量和/或使轴成为耦合器的材料，从而可以由传感器组件310检测耦合。

第一端312由轴314一体形成。也就是说，第一端312是轴314，但结合了本文中更详细讨论的几何差异。这样，第一端312包括圆柱形外表面352和底面354。底面354是平面的。圆柱形外表面352可以被铣削、加工等，以结合几何差异，例如在圆柱形外表面352中形成四个平面部分356a、356b、356c、56d，从而形成四个底切部分358a、358b、358b、358d。也就是说，每个平面部分356a、356b、356c、356d可通过从轴线313径向移除圆柱形外表面352而形成。每个底切部分358a、358b、358c、358d具有空隙或缺少轴材料。也就是说，在圆柱形外表面352中产生平面部分356a、356b、356c、356d，刮除或去除了圆柱形外表面352的一部分和底面354的一部分，使得圆柱形外表面352的一部分和第一端312的底面354被去除。通过在圆柱形外表面352中形成四个平面部分356a、356b、356c、356d，形成具有底切表面364a、364b、364c、364d的四个底切部分358a、358b、358c、358d。底切表面364a、364b、364c、464d分别是与底面354间隔开的第二平面。底切部分358a、358b、358c、358d是相同的(即，形状和大小均一和/或对称)因此，将仅更详细地描述底切部分358a、358b。应当理解，每个底切部分358a、358b、358c、358d在形状和尺寸上可能不均匀和/或不对称。平面部分356a、356b分别包括壁362a、362b，壁362a、362b与轴线313同轴地朝向第二端(未显示)延伸，在每个相应的底切表面364a、364b处终止于上端。如图6A中最佳所示，每个壁362a、362b的下端在底面354处终止，该底面354形成直边缘360a、360b。应当理解的是，每个底切部分358a、358b、358c、358d在相对侧上具有直边缘360a、360b、360c、360d(图6B)，并由底面354间隔开并且由底面354分开。直边缘360a、360b在圆柱形外表面352之间延伸，从而形成了直边缘360a的一对边缘366a、366b和直边缘360b的一对边缘366c、366d。直边缘360a、360b、360c、360d和底面354是耦合器靶。应当理解，在一些实施例中，圆柱形外表面352可以被铣削、机加工和/或类似方式，使得靶耦合器的尺寸、直径、周长等减小，在该实施例中，使得直边缘360a的一对边缘366a、366b，直边缘360b的一对边缘366c、366d和/或其他直边缘360c、360d将更加内侧。直边缘360a、360b、360c、360d、底面354和圆柱形外表面352可位于两部分接收线圈322上方。

在操作中，轴314的第一端312围绕轴线313旋转或移动，以使直边缘360a、360b、360c、360d旋转或移动到与发射线圈316和两部分接收线圈322处于第一距离的位置。在一些实施例中，直边缘360a、360b、360c、360d、底面354和圆柱形外表面352可以定位在两部分接收线圈322上方，并围绕轴线313旋转或移动。在其他实施例中，直边缘360a、360b、360c、360d、底面354和圆柱形外表面352在发射线圈316的外径320内旋转。在其他实施例中，直边缘360a、360b、360c、360d的一部分和/或圆柱形外表面352的一部分延伸超过发射线圈316的外径320或在发射线圈316的内径318内。第一端312的直边缘360a、360b、360c、360d和底面354的旋转或运动由传感器组件310检测。另一方面，底切部分358a、358b的底切表面364a、364b与第一和第二接收线圈324、326以及发射线圈316相距第二距离。在轴向方向或垂直方向(即，在+/-Z方向)上，第二距离大于第一距离，使得底切部分358a、358b的底切表面364a、364b未被传感器组件310检测到，但是检测到直边缘360a、360b、360c、360d和底面354。应当理解，基于感测或检测直边缘360a、360b和底面354而不检测底切表面364a、364b所需的信号强度并根据与传感器组件310的关系，选择底切部分358a、358b和底切表面364a、364b在轴向或垂直方向(即，在+/-Z方向上)的深度。例如，但不作为限制，底切表面364a、364b、364c、364d在垂直方向(即，在+/-Z方向)上的深度通常可以大于4毫米，包括直边缘360a、360b、360c、360d的底面354与传感器组件310的距离通常可以在1毫米至3毫米之间。从而，传感器组件310可以仅检测到直边缘360a、360b、360c、360d和/或底面354。

如此，可以理解的是，形成在轴314的第一端312中的靶耦合器和传感器组件310的几何布置校正了到信号处理器702的非正弦输入信号。如本文中更详细讨论的，当检测到形成在轴314的第一端312中的几何形状时，传感器组件310在极坐标系中产生正弦曲线。此外，在此更详细讨论，当检测到形成在轴314的第一端312中的几何形状时，形成在轴314的第一端312中的靶耦合器的几何布置以及传感器组件310中线圈的布置消除了谐波。

现在回到图1A-1C并且现在参考图8，提供了确定可移动轴位置的说明性方法800。应当理解，下面可以参考一个极点传感器组件1来描述方法800，尽管该方法可以应用于本文所述的至少每个实施例。

在框805中，将轴14的第一端12铣削以形成靶。靶具有形成直边缘66的第一平面和形成第二平面的底切部分58。第二平面与第一平面间隔开预定距离，使得第一平面是耦合器。在框810，使靶绕轴线13移动。在框815，激励发射线圈16。在框820处，从传感器组件10获得多个接收器信号。在框825处，基于直边缘66和第一平面获得靶位置。在框830，将校正后的正弦输入信号发送到信号处理器702。

应当理解，上述实施例将感测到的靶耦合器元件结合到轴的几何形状中。此外，应当理解，线圈装置被构造成基于轴的几何形状来检测结合的耦合器元件。此外，尽管上面描述了具有不同几何形状的四个实施例，但是本公开不限于这两个几何形状，并且可以包括其他几何形状，例如但不限于，菱形、平行四边形、梯形、八边形、新月形等。

尽管在此已经图示和描述了特定的实施例，但是应当理解，在不脱离所要求保护的主题精神和范围的情况下，可以做出各种其他改变和修改。而且，尽管本文已经描述了所要求保护的主题的各个方面，但是这些方面不需要结合使用。因此，意图是所附权利要求覆盖了在所要求保护的主题范围内的所有这样的改变和修改。

Claims (20)

1.一种感应传感器组件，包括：

轴，所述轴具有第一端，所述第一端；

靶，所述靶从所述轴的所述第一端一体形成，所述靶具有第一平面及第一底切部分，所述第一平面形成直边缘，所述第一底切部分形成第二平面，所述第二平面一体形成在所述轴的所述第一端，所述第二平面与所述第一平面间隔开；以及

传感器组件，所述传感器组件具有发射线圈和接收线圈，

其中，当所述靶绕轴线移动时，所述传感器组件检测出靶的所述直边缘和所述第一平面。

2.根据权利要求1所述的感应传感器组件，其中，所述传感器组件的所述接收线圈是两部分接收线圈，所述两部分接收线圈具有第一接收线圈和第二接收线圈。

3.根据权利要求2所述的感应传感器组件，还包括：

多层印刷电路板(PCB)，

其中，发射器线圈、第一接收线圈和第二接收线圈在轴向上位于PCB的不同层上。

4.根据权利要求2所述的感应传感器组件，其中，所述第一接收线圈是第一多个月牙形线圈，所述第一多个月牙形线圈中的每个月牙形线圈具有第一端和第二端，所述第一端开始于所述两部分接收线圈的中心轴线附近，从所述两部分接收线圈的中心轴线径向向外延伸。

5.根据权利要求4所述的感应传感器组件，其中，所述第二接收线圈是第二多个月牙形线圈，所述第二多个月牙形线圈中的每个月牙形线圈具有第一端和第二端，所述第一端与所述两部分接收线圈的中心轴线相邻，并且从两部分接收线圈的中心轴线径向向外延伸，第二多个月牙形线圈相对于第一多个月牙形线圈在相反方向上偏置。

6.根据权利要求5所述的感应传感器组件，还包括：

信号处理器，

其中，从轴的第一端一体形成的靶与第一接收线圈和第二接收线圈的布置将非正弦输入信号校正到信号处理器。

7.根据权利要求2所述的感应传感器组件，其中：

所述靶具有第二直边缘及第二底切部分，所述第二底切部分形成第三平面，所述第三平面一体形成在所述轴的所述第一端中，所述第二平面和所述第三平面彼此间隔开并且与所述第一平面等距离间隔。

8.根据权利要求7所述的感应传感器组件，其中：

所述第一接收线圈是第一多个钩，所述第一多个钩中的每个钩具有柄部和尖端部，所述柄部从中心轴的外周开始，从所述两部分接收线圈的中心轴线的外周，以大致半径方向，切向、径向地延伸，所述尖端部分从发射线圈朝着两部分接收线圈的中心轴线径向向内延伸。

9.根据权利要求8所述的感应传感器组件，其中：

所述第二接收线圈是第二多个钩，所述第二多个钩中的每个钩具有柄部和尖端部，所述柄部从所述中心轴的外周开始，从所述两部分接收线圈的中心轴线的外周，以大致半径方向切向、径向地延伸，所述尖端部从所述发射线圈向所述两部分接收线圈的中心轴线径向向内延伸，所述第二多个钩相对于所述第一多个钩在相反方向上偏置。

10.根据权利要求2所述的感应传感器组件，其中：

所述靶具有第二直边缘和第三直边缘、第二底切部分及第三底切部分，所述第二底切部分形成第三平面，所述第三平面一体形成在所述轴的所述第一端，所述第三底切部分形成第四平面，所述第四平面一体形成在所述轴的所述第一端，所述第二、第三和第四平面彼此间隔开并且与第一平面等距离间隔开。

11.根据权利要求10所述的感应传感器组件，其中：

所述第一接收线圈是第一多个钩，所述第一多个钩中的每个钩具有柄部和尖端部，所述柄部从中心轴的外周开始，从所述两部分接收线圈的中心轴线的外周，以大致半径方向，切向、径向地延伸，所述尖端部分从发射线圈朝着两部分接收线圈的中心轴线径向向内延伸。

12.根据权利要求11所述的感应传感器组件，其中：

所述第二接收线圈是第二多个钩，所述第二多个钩中的每个钩具有柄部和尖端部，所述柄部从所述中心轴的外周开始，从所述两部分接收线圈的中心轴线的外周，以大致半径方向切向、径向地延伸，所述尖端部从所述发射线圈向所述两部分接收线圈的中心轴线径向向内延伸，所述第二多个钩相对于所述第一多个钩在相反方向上偏置。

13.根据权利要求2所述的感应传感器组件，其中：

所述靶具有第二直边缘、第三直边缘和第四直边缘、第二底切部分、第三底切部分及第四底切部分，所述第二底切部分形成第三平面，所述第三平面一体形成在所述轴的所述第一端，所述第三底切部分形成第四平面，所述第四平面一体形成在轴的第一端，所述第四底切部分形成第五平面，所述第五平面整体地形成在所述轴的所述第一端，所述第二、第三、第四和第五平面彼此间隔开并且与所述第一平面等距离间隔。

14.根据权利要求13所述的感应传感器组件，其中：

所述第一接收线圈是第一多个钩，所述第一多个钩中的每个钩具有柄部和倒尖端部，所述柄部从中心轴线的外周边开始，从两部分接收线圈的中心轴线的外周，以大致半径的方向切向、径向地延伸，倒尖端部从发射线圈径向向外延伸，远离两部分接收线圈的中心轴线。

15.根据权利要求14所述的感应传感器组件，其中：

所述第二接收线圈是第二多个钩，所述第二多个钩中的每个钩具有柄部和倒尖端部，所述柄部从所述中心轴线的外周开始，从两部分接收线圈的中心轴线的外周，以大致半径的方式，切向、径向地延伸，倒尖端部从发射线圈径向向外延伸，远离两部分接收线圈的中心轴线，第二多个钩相对于第一多个钩在相反的方向上偏置。

16.一种感应传感器组件，包括：

轴，所述轴具有第一端，所述第一端；

靶，所述靶从所述轴的所述第一端一体形成，所述靶具有第一平面及底切部分，所述第一平面形成直边缘，所述底切部分形成第二平面，所述第二平面一体形成在所述轴的所述第一端，所述第二平面与所述第一平面间隔开；以及

传感器组件，所述传感器组件包括印刷电路板(PCB)、发射线圈和两部分接收线圈，所述两部分接收线圈包括：

第一接收线圈和第二接收线圈，第一接收线圈和第二接收线圈在轴向上位于PCB的不同层上，

其中，当所述靶绕轴线移动时，所述传感器组件检测出靶的所述直边缘和所述第一平面。

17.根据权利要求16所述的感应传感器组件，其中：

所述发射线圈是两部分发射线圈，包括上线圈和下线圈；

所述PCB在轴向上包括至少四层，所述PCB、所述上线圈、所述下线圈、所述第一接收线圈及所述第二接收线圈，所述上线圈在轴向上位于PCB的第一层上，所述下线圈在轴向上位于PCB的第二层上，所述第一接收线圈在轴向上位于PCB的第三层上，所述第二接收线圈在轴向上位于PCB的第四层上。

18.根据权利要求17所述的感应传感器组件，其中，所述第一接收线圈是第一多个月牙形线圈，所述第一多个月牙中的每个月牙形线圈具有第一端和第二端，所述第一端开始于所述两部分接收线圈中心轴线附近，并从所述两部分接收线圈的中心轴线径向向外延伸。

19.根据权利要求18所述的感应传感器组件，其中，所述第二接收线圈是第二多个月牙形线圈，所述第二多个月牙形线圈中的每个月牙形线圈具有第一端和第二端，所述第一端位于所述两部分接收线圈中心轴线附近，并从所述两部分接收线圈的中心轴线径向向外延伸，第二多个月牙形线圈相对于第一多个月牙形线圈在相反的方向上偏置。

20.一种确定可移动轴位置的方法，该方法包括：

铣削轴的第一端以形成靶，所述靶具有第一平面及底切部分，所述第一平面形成直边缘，所述底切部分形成第二平面，第二平面与第一平面间隔开预定距离，从而使第一平面是耦合器；

围绕轴线移动靶；

激励发射线圈；

从传感器组件获得多个接收器信号；

根据直边缘和第一平面确定靶位；以及

将校正后的正弦输入信号传输到信号处理器。

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