這將使轉(zhuǎn)子在回掃過程期間達到最高的角速度，從而實際上最大化可由線圈組件采集的能量。實際上，這將表明相對尾部的和細的轉(zhuǎn)子形狀比相對盤形轉(zhuǎn)子的效率更高。可以進行折衷考慮，以使回掃過程期間角速度不是變得過高，以避免轉(zhuǎn)子磁鐵62的磁場過沖旋轉(zhuǎn)磁場64的可能性，因為這可能導(dǎo)致不希望的瞬變，如可能涉及瞬態(tài)的轉(zhuǎn)子振蕩。
[0043]止動可被設(shè)置成對驅(qū)動場的順時針和逆時針的旋轉(zhuǎn)方向起作用。因此，感測裝置可響應(yīng)于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入，而不管其旋轉(zhuǎn)方向?？稍诰€圈組件的相對位置和止動的圓周位置中折衷的考慮。例如，這樣的相對位置可被設(shè)置為提供對稱響應(yīng)，以順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)，以便最大化可以提取的功率，但可能缺乏旋轉(zhuǎn)方向的信息。因此，在某些應(yīng)用中，一個非對稱響應(yīng)可以被用來提供區(qū)分順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)的能力。如上面所建議的，這樣的非對稱響應(yīng)可能無法提供的最大功率采集能力。
[0044]盡管各種本發(fā)明的實施例已被示出和描述，但顯而易見的是，這些實施例僅通過示例的方式提供。許多變化，改變和替換可以作出而不脫離本發(fā)明在此前提。因此，意圖是本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求的精神和范圍來限定。
【主權(quán)項】
1.一種傳感器裝置，包括: 一個轉(zhuǎn)子組件，其包括一個響應(yīng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的轉(zhuǎn)子磁鐵； 一個磁極片組件，其磁耦合到轉(zhuǎn)子磁鐵并具有一個磁極片，磁極片用于在至少兩個制動位置上實現(xiàn)一個相應(yīng)的啟動轉(zhuǎn)矩，其中，當(dāng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的旋轉(zhuǎn)超過所述啟動轉(zhuǎn)矩能夠克服的閾值角度時，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磁鐵有角度地加速朝向所述至少兩個制動位置中的另一個，而不考慮所述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的相對低的旋轉(zhuǎn)速率； 一個線圈組件，其磁耦合到轉(zhuǎn)子磁鐵和磁極片組件，以產(chǎn)生一個信號，以響應(yīng)在所述至少兩個制動位置之間所述轉(zhuǎn)子磁鐵的旋轉(zhuǎn)； 一個處理器，響應(yīng)來自所述線圈組件的所述信號，以確定指示所述旋轉(zhuǎn)輸入的至少一個特征的數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳感器裝置，其特征在于，所述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入由流體流動實現(xiàn)，所述旋轉(zhuǎn)輸入的至少一個特征包括以下一個或多個選項:流體流動的流速、在一段時間內(nèi)的流量和流動方向。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳感器裝置，其特征在于，所述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入由旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，所述旋轉(zhuǎn)輸入的至少一個特征包括以下一個或多個選項:結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度、在一段時間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)和結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳感器裝置，其特征在于，進一步包括一個驅(qū)動磁鐵，以磁性傳送驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入到轉(zhuǎn)子磁鐵。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳感器裝置，其特征在于，由線圈組件產(chǎn)生的信號包括脈沖流。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳感器裝置，其特征在于，進一步包括一個非易失性存儲器，以存儲來自所述處理器的數(shù)據(jù)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述傳感器裝置，其特征在于，還包括布置成從由線圈組件產(chǎn)生的脈沖流積累電能的至少一個電路元件。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳感器裝置，其特征在于，所述相應(yīng)的啟動轉(zhuǎn)矩通過磁耦合的方式在所述至少兩個制動位置上實現(xiàn)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳感器裝置，其特征在于，所述相應(yīng)的啟動轉(zhuǎn)矩通過機械耦合的方式在所述至少兩個制動位置上實現(xiàn)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳感器裝置，其特征在于，所述相應(yīng)的啟動轉(zhuǎn)矩通過磁耦合和/或機械耦合的方式在所述至少兩個制動位置上實現(xiàn)。11.一種包含如權(quán)利要求1所述的傳感器裝置的流量計寄存器。12.—種功率采集裝置，包括: 一個轉(zhuǎn)子組件，其包括一個響應(yīng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的轉(zhuǎn)子磁鐵； 一個磁極片組件，其磁耦合到轉(zhuǎn)子磁鐵，并具有一個磁極片，磁極片用于在至少兩個制動位置上實現(xiàn)一個相應(yīng)的啟動轉(zhuǎn)矩，其中，當(dāng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的旋轉(zhuǎn)超過所述啟動轉(zhuǎn)矩能夠克服的閾值角度時，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磁鐵有角度地加速朝向所述至少兩個制動位置中的另一個，而不考慮所述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的相對低的旋轉(zhuǎn)速率； 一個線圈組件，其磁耦合到轉(zhuǎn)子磁鐵和磁極片組件，以產(chǎn)生一個包含脈沖流的信號，以響應(yīng)所述轉(zhuǎn)子磁鐵的旋轉(zhuǎn)；以及 連接到線圈組件的至少一個電路元件，用于接收由線圈組件產(chǎn)生的脈沖流并積累從接收到的脈沖流中提取的電能。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述功率采集裝置，其特征在于，所述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入由流體流動實現(xiàn)。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述功率采集裝置，其特征在于，所述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入由旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述功率采集裝置，其特征在于，進一步包括一個驅(qū)動磁鐵以磁性傳送驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入到轉(zhuǎn)子磁鐵。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述功率采集裝置，其特征在于，所述相應(yīng)的啟動轉(zhuǎn)矩通過磁耦合的方式在所述至少兩個制動位置上實現(xiàn)。17.根據(jù)權(quán)利要求12所述功率采集裝置，其特征在于，所述相應(yīng)的啟動轉(zhuǎn)矩通過機械耦合的方式在所述至少兩個制動位置上實現(xiàn)。18.根據(jù)權(quán)利要求12所述功率采集裝置，其特征在于，所述相應(yīng)的啟動轉(zhuǎn)矩通過磁耦合和/或機械耦合的方式在所述至少兩個制動位置上實現(xiàn)。19.一種包含如權(quán)利要求12所述的功率采集裝置的流量計寄存器。20.用于感測和/或功率采集的裝置，包括: 一個轉(zhuǎn)子組件，其包括一個響應(yīng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的轉(zhuǎn)子磁鐵； 一個磁極片組件，其磁耦合到轉(zhuǎn)子磁鐵，并具有一個磁極片，磁極片用于在至少兩個制動位置上實現(xiàn)一個相應(yīng)的啟動轉(zhuǎn)矩，其中，當(dāng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的旋轉(zhuǎn)超過所述啟動轉(zhuǎn)矩能夠克服的閾值角度時，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磁鐵有角度地加速朝向所述至少兩個制動位置中的另一個，而不考慮所述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的相對低的旋轉(zhuǎn)速率； 一個線圈組件，其磁耦合到轉(zhuǎn)子磁鐵和磁極片組件，以產(chǎn)生一個包含脈沖流的信號，以響應(yīng)所述轉(zhuǎn)子磁鐵的旋轉(zhuǎn)； 一個處理器，以確定指示所述旋轉(zhuǎn)輸入的至少一個特征的數(shù)據(jù)； 一個響應(yīng)于脈沖流的喚醒開關(guān)電路，以將所述處理器從節(jié)電狀態(tài)喚醒，以確定所述基于來自所述線圈組件的脈沖流的旋轉(zhuǎn)輸入的至少一個特征；以及 連接到線圈組件的至少一個電路元件，用于進一步接收由線圈組件產(chǎn)生的脈沖流并積累從接收到的脈沖流中提取的電能。21.—種傳感器裝置，包括: 一個驅(qū)動磁鐵，其被設(shè)置為產(chǎn)生響應(yīng)于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的旋轉(zhuǎn)磁場； 一個轉(zhuǎn)子組件，包括一個響應(yīng)來自驅(qū)動磁鐵的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)子磁鐵，其中，所述轉(zhuǎn)子組件包括一個機械止動器，以在旋轉(zhuǎn)磁場繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，阻礙轉(zhuǎn)子磁鐵的進一步旋轉(zhuǎn)從而超出轉(zhuǎn)子組件的預(yù)定位置，其中，磁性彈簧效應(yīng)在停止的轉(zhuǎn)子磁鐵和旋轉(zhuǎn)磁場之間建立，這最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磁鐵有角度地加速并從機械止動器轉(zhuǎn)動離開，而不管驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的相對低的轉(zhuǎn)動速率； 一個線圈組件，磁耦合到轉(zhuǎn)子磁鐵，以產(chǎn)生一個信號，以響應(yīng)轉(zhuǎn)子磁鐵遠離機械止動器的旋轉(zhuǎn)；以及 一個處理器，響應(yīng)來自所述線圈組件的所述信號，以確定指示所述旋轉(zhuǎn)輸入的至少一個特征的數(shù)據(jù)。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述傳感器裝置，其特征在于，所述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入通過流體流動實現(xiàn)，所述旋轉(zhuǎn)輸入的至少一個特征包括以下一個或多個選項:所述流體的流速、一段時間內(nèi)的流量和流動的方向。23.根據(jù)權(quán)利要求21所述傳感器裝置，其特征在于，所述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入由旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，所述旋轉(zhuǎn)輸入的至少一個特征包括以下一個或多個選項:結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度、在一段時間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)和結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向。24.根據(jù)權(quán)利要求21所述傳感器裝置，其特征在于，由線圈組件產(chǎn)生的所述信號包括脈沖流。25.根據(jù)權(quán)利要求21所述傳感器裝置，其特征在于，進一步包括一個非易失性存儲器，以存儲來自所述處理器的數(shù)據(jù)。26.根據(jù)權(quán)利要求24所述傳感器裝置，其特征在于，進一步包括連接到線圈組件的至少一個電路元件，用于接收由線圈組件產(chǎn)生的脈沖流并積累從接收到的脈沖流中提取的電會K。27.一種包含如權(quán)利要求21所述的傳感器裝置的流量計寄存器。
【專利摘要】傳感器和/或功率采集裝置是在驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的一個相對寬的動態(tài)范圍內(nèi)感測和/或采集能量。該裝置可包括一個響應(yīng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入(14，64)的轉(zhuǎn)子磁鐵(10，62)。齒槽效應(yīng)或磁性彈簧效應(yīng)的使用會導(dǎo)致某些快速旋轉(zhuǎn)過程的發(fā)生，其中轉(zhuǎn)子磁鐵可快速的旋轉(zhuǎn)，而不管驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的轉(zhuǎn)動的低速率。線圈組件(28，75)磁耦合到轉(zhuǎn)子磁鐵中，以在快速旋轉(zhuǎn)過程期間產(chǎn)生響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)子磁鐵的旋轉(zhuǎn)的信號。這個信號可以被用來采集電能和/或可被用于確定驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入的特性。
【IPC分類】G01F15/00, G01D5/12, F03B13/00, G01F1/075
【公開號】CN104919286
【申請?zhí)枴緾N201380060995
【發(fā)明人】愛德華·格雷利耶·科爾比, 安德魯·尼古拉斯·達姆斯, 愛德華·J·泰勒, 凱思林·瑪麗·克勞森
【申請人】達納帕公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2013年11月21日
【公告號】EP2923179A1, WO2014081919A1