(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータに結合された、磁界を放射する磁気源と、
前記磁界の角度に基づく応答を生成する、少なくとも２つのセンサと、
前記応答を受け取り、前記少なくとも２つのセンサの位置合せ不良に起因する望ましくない影響が存在する中で、前記磁気源の補償された位置を生成するアナライザと、を備え、
前記補償された位置は前記少なくとも２つのセンサの位置合せ不良を補償している、
アクチュエータの位置を検出するシステム。
【請求項２】
少なくとも２つのセンサの位置合せ不良に起因する望ましくない影響が存在する中で、アクチュエータに結合された磁気源の位置を形成するステップと、
前記少なくとも２つのセンサの位置合せ不良に対応する誤差関数に関係する３つの異なる周期を有する正弦曲線に対応する３つの調整を使用して前記磁気源の前記位置を調整するステップとを含み、前記３つの調整の各調整が、振幅成分および正弦波成分を含む、
アクチュエータの位置を検出するための方法。
【請求項３】
磁石を検出するための少なくとも２つのセンサにより磁界の角度に基づいて発生される応答に基づき計算位置を計算するステップと、
前記計算位置の誤差関数を形成するステップと、前記誤差関数は前記少なくとも２つのセンサの位置合せ不良に起因する望ましくない影響を特徴付け、前記計算位置に対する誤差の大きさを表し、
前記磁石を検出するためのセンサの位置合せ不良に起因する望ましくない影響が存在する中で、実質的に真の位置である補償された計算位置を生成するために、前記計算位置を調整するステップと、
を含む磁石の計算位置を補償するための方法。
【請求項４】
アクチュエータに結合された磁気源を検出するための少なくとも２つのセンサの応答を補間して前記磁気源の位置を表す量を形成するステップと、
２つの補償技法のうちの１つを選択するステップによって前記量を調整するステップとを含み、前記２つの補償技法の各々が、少なくとも１つの調整を形成するステップを含み、前記少なくとも１つの調整を形成するステップが、振幅成分を形成するステップとを含み、
前記２つの補償技法は、前記応答の複数の最大勾配を前記磁気源と前記少なくとも２つのセンサ間の複数の所定の間隙に対する複数の振幅成分に相関させることに基づく補償技術と、前記応答の複数の最小分離を前記磁気源と前記少なくとも２つのセンサ間の複数の所定の間隙に対する複数の振幅成分に相関させることに基づく補償技術とを含む、
アクチュエータの位置を検出するための方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願
本出願は、１９９８年４月１４日出願の、「位置検出装置および補償非線形センサ領域の方法（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｒｅｇｉｏｎｓ）」という名称の米国第＿号と共に他の出願に関連するものである。
【０００２】
技術分野
本発明は、一般にアクチュエータの位置検出に関し、より詳細には、アクチュエータの位置を示す磁界角度の検出に関する。
【０００３】
背景
アクチュエータは、他の装置を移動させ、あるいは制御するための機械装置である。アクチュエータを使用してバルブを制御し、１つまたは複数の通路を開閉し、あるいは一部を遮ることによって、流体、気体、あるいはルーズ材の大量の流れを開始させ、停止させ、あるいは調整することができる。バルブの状態（開、閉、あるいは部分遮断）は、アクチュエータの位置から推定することができる。
【０００４】
アクチュエータの位置を決定するための技法の１つには、電磁源が使用されている。この電磁源は、アクチュエータの側部に結合されており、バルブを制御するためにアクチュエータが縦方向に移動すると、電磁源によって電磁界が放射される。１組のセンサが電磁源に対して対向する位置に置くことができ、センサのサブセットが電磁界を検出している。１組のセンサの位置は予め決まっているため、電磁界を検出するセンサのサブセットの位置からアクチュエータの位置を計算することができる。
【０００５】
１組のセンサを製造するプロセスは必ずしも理想的ではなく、そのため、これらのセンサが位置合せ不良になり、この位置合せ不良によって電磁界の検出に望ましくない影響が生じている。この望ましくない影響によってアクチュエータの位置の計算が影響され、そのために計算された位置が不正確になり、このアクチュエータの計算位置の不正確さにより、延いてはバルブの推定状態が不正確になっている。原子核発生器の冷却あるいは食物処理のような特定の状況においては、このような不正確性が壊滅的な結果を招くことになる。
【０００６】
したがって、アクチュエータの位置の検出を強化するためのシステムおよび方法が必要である。
概要
アクチュエータの位置を検出するためのシステムおよび方法を考察する。例示する態様は、アクチュエータの位置を検出するためのシステムを備えている。アクチュエータの位置を検出するためのシステムは、アクチュエータに結合された、磁界を放射する磁気源と、磁界の角度に基づいた応答を生成する少なくとも２つのセンサと、その応答を受け取り、少なくとも２つのセンサの位置合せ不良に起因する望ましくない影響が存在する中で、磁気源の強化された位置を生成するためのアナライザとを備えている。
【０００７】
例示する他の態様には、アクチュエータの位置を検出するための方法が含まれている。アクチュエータの位置を検出するための方法には、アクチュエータに結合された磁気源の位置を表す量を形成するために、少なくとも２つのセンサの応答を補間するステップが含まれている。アクチュエータの位置を検出するための方法には、さらに、２つの補償技法のうちの１つを選択することによって磁気源の位置を表す量を調整するステップが含まれている。２つの補償技法には、それぞれ少なくとも１つの調整を形成するステップが含まれている。少なくとも１つの調整を形成するステップには、振幅成分を形成するステップが含まれている。選択するステップには、複数の最大応答勾配を、磁気源と少なくとも２つのセンサの間の複数の振幅成分に相関させることに基づく補償技法を選択するステップが含まれている。また、選択するステップには、複数の最小応答分離を、磁気源と少なくとも２つのセンサの間の複数の振幅成分に相関させることに基づく補償技法を選択するステップが含まれている。最小分離は、複数の分離の最小になるように画定される。各分離は、応答に対する立方適合の最大と最小の間が特定の距離になるように画定される。
【０００８】
詳細な説明
以下、本明細書の一部をなす、説明用として本発明を実践することができる特定の例示的実施形態を示した添付の図面を参照して、本発明の例示的実施形態について詳細に説明する。図面の中の同一番号は、全図面を通して実質的に同様のコンポーネントを表している。これらの実施形態は、当分野の技術者が本発明を実践することができるよう、十分詳細に説明されている。本発明の精神あるいは範囲を逸脱することなく他の実施形態を利用することができ、また、構造的、論理的、電気的およびその他の変更を加えることができる。したがって以下の詳細説明を、本発明を制限するものとして捕らえてはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の各請求項によってのみ定義されるものとする。
【０００９】
図１は、本発明の一態様によるシステム線図とグラフを重ね合わせたものである。分かり易くするために、システム１００とグラフ１０２が重ねられている。システム１００はアクチュエータ１０４を備えている。アクチュエータ１０４は、矢印１０１0および１０１1で示す方向を縦方向に移動し、バルブなどの他の装置を制御することができる。システム１００は磁気源１０６を備えている。磁気源１０６はアクチュエータ１０４に結合されている。磁気源１０６は、複数の磁力線１０８0、１０８1、１０８2、１０８3、１０８4、１０８5、１０８6、１０８7、１０８9、１０８10、１０８11、および１０８12で示す磁界を放射している。１組のセンサ１１０によって複数の磁力線が検出される。１組のセンサ１１０は、磁気源１０６に対して対向する位置に配置されている。１組のセンサ１１０は、８つのセンサ１１２0、１１２1、１１２2、１１２3、１１２4、１１２5、１１２6、および１１２7を備えている。一実施形態では、少なくとも２つのセンサが使用されている。他の実施形態では、少なくとも３つのセンサが使用されている。さらに他の実施形態では、少なくとも４つのセンサが使用されている。
【００１０】
１組のセンサ１１０は、複数の磁力線の入射磁力線角度を検出するように動作している。１組のセンサ１１０の位置は予め決まっている。アクチュエータ１０４が新しい位置に移動すると、磁気源１０６もアクチュエータ１０４と共に移動する。磁気源１０６は、新しい位置で磁界を放射し、１組のセンサ１１０のサブセットが、新しい位置で検出した放射磁力線から応答を生成する。
【００１１】
グラフ１０２は、１組のセンサ１１０のサブセットの応答を示したものである。グラフ１０２には、グラフ１０２を目に見える形でシステム１００に結合するために、複数の線１１４0、１１４1、１１４2、１１４3、１１４5、１１４6、および１１４7が含まれている。この複数の線は、データ・ポイント１１６0、１１６1、１１６2、１１６3、１１６4、１１６5、１１６6、および１１６7が１組のセンサ１１０のサブセットによって生成されたことを目に見える形で示唆する役割を果たしている。これらのデータ・ポイントは、１組のセンサ１１０の応答１１７を形成している。この応答が、位置を表す縦座標軸１１８および電圧などの応答値を表す横座標軸１２０にグラフ化されている。
【００１２】
磁気源１０６の位置を近似する技法の１つには、磁気源１０６の位置を形成するために、２つのデータ・ポイントを補間するステップが含まれている。正弦波項を使用して位置を調整し、特定の誤差を補償することができる。本発明の実施形態は、より正確な位置を得るために、追加調整を使用して位置を調整することによってこのような技法をさらに強化している。
【００１３】
特定の状況においては、１組のセンサ１１０のいずれか１つに、製造に起因するセンサ位置合せ不良が生じており、このような位置合せ不良によって、応答１１７の補償に誤差をもたらす望ましくない影響が生じている。本発明の実施形態は、応答１１７を受け取り、１組のセンサ１１０の少なくとも１つのセンサの位置合せ不良に起因する望ましくない影響が存在するにもかかわらず磁気源１０６の強化された位置を生成するアナライザ（図示せず）を提供している。一実施形態では、強化された位置は、１つの量と３つの調整の合計になっている。３つの調整の各々は、正弦波調整である。
【００１４】
以上、本発明の様々な実施形態によってもたらされる調整により、磁気源１０７の計算位置の精度が向上するばかりでなく、センサの位置合せ不良に起因する望ましくない影響が補償されることについて考察した。このような調整については、以下でさらに考察する。
【００１５】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃおよび２Ｄは、それぞれ本発明の一態様によるシステムの正面図、近接図、他の正面図、および側面図を示したものである。これらの図には、上で考察したエレメントと類似のエレメントが含まれている。以上の考察は、これらの図にすべて組み込まれている。分かり易くするために、特定の参照番号については、後に続く図から削除され、対象部分に焦点が絞られている。
【００１６】
図２Ａは、本発明の一態様によるシステムの正面図である。システム２００は、アクチュエータ（図示せず）に取り付けられた磁石２０６を備えている。磁石２０６は、矢印２０１０および２０１１で示す方向に沿って縦方向に移動する。磁石２０６が放射する磁界を１組のセンサ２１０が検出している。１組のセンサ２１０には、センサ２１２０、２１２１、２１２２、２１２３、２１２４、２１２５、２１２６、および２１２７が含まれている。１組のセンサ２１０の少なくとも１つは位置合せ不良である。本発明による少なくとも１つの実施形態なくしては、このような位置合せ不良によって、磁石２０６の位置の計算に誤差が生じる。システム２００は、本発明による少なくとも１つの実施形態の恩恵を受けているため、磁石２０６の位置の計算が強化され、位置合せ不良に起因する誤差が補償されている。
【００１７】
図２Ｂは、本発明の一態様による１組のセンサ２１０の近接図である。図２Ｂは、１組のセンサ２１０の製造中に生じ得る様々なタイプの調整不良を示している。１組のセンサ２１０は、センサ２１２０を備えている。センサ２１２０は、所望の正規の水平位置１２４０、および所望の正規の垂直位置１２２に位置しているため、位置合せ不良ではない。また、１組のセンサ２１０は、センサ２１２１を備えている。センサ２１２１は、所望の正規の水平位置１２４１、および所望の正規の垂直位置１２２の両方に対して位置合せ不良である。また、１組のセンサ２１０は、センサ２１２２を備えている。センサ２１２２は、回転方向に対して位置合せ不良である。本発明の実施形態により、図２Ｂに示すタイプの位置合せ不良に起因する誤差が補償される。
【００１８】
図２Ｃは、本発明の一態様による正面図である。図２Ｃは、磁石２０６の計算に誤差をもたらすランナウト位置合せ不良を示している。磁石２０６は、線２０１０および２０１１で示す方向を、磁石２０６と１組のセンサ２１０の間の間隙が、位置から位置へ非等距離になるように移動する。本発明の実施形態により、図２Ｃに示すランナウトに起因する誤差が補償される。
【００１９】
図２Ｄは、本発明の一態様によるシステムの側面図である。図２Ｄは、磁石２０６の計算に誤差をもたらすスキュー位置合せ不良を示している。磁石２０６は、線２２５０および２２５１で示す方向を移動する。所望の方向は、センサ２１２を含む１組のセンサ２１０（前のページおよびこのページ）に対して縦の方向である。本発明の実施形態により、図２Ｄに示すスキューに起因する誤差が補償される。
【００２０】
図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄおよび３Ｅは、本発明の一態様によるグラフを示したものである。図３Ａは、磁界の角度を検出するセンサの応答曲線３１０のグラフ３００を示したものである。この応答曲線３１０は、センサによって生成された複数のデータ・ポイントから引き出されたものである。応答曲線３１０は、応答の値を表す縦座標軸３１２、およびセンサの位置を表す横座標軸３１４上にグラフ化されている。
【００２１】
磁気源の位置を計算するために、応答曲線３１０の値３１６および値３１８など、少なくとも２つのセンサの値が補間される。計算された位置には、望ましくない影響による誤差が含まれており、したがって計算位置は、磁気源の実際の位置を正確に表していない。本発明の実施形態により、望ましくない影響が補償され、計算された位置は、実質的に磁気源の実際の位置を表している。
【００２２】
図３Ｂは、センサの位置合せ不良、望ましくない間隙距離、ランナウト、およびスキューなど、様々な製造欠陥に起因する望ましくない影響を特性化した誤差曲線３２０のグラフ３０２を示したものである。この誤差曲線３２０は、誤差の大きさを表す縦座標軸３２２、および計算位置の端数値を表す横座標軸３２４上にグラフ化されている。したがって誤差曲線３２０が正弦波状の実施形態では、計算位置は、誤差曲線３２０の周期を画定している。
【００２３】
本発明による実施形態は、誤差曲線３２０の周期と同じ周期を有する正弦曲線３２８を使用して誤差曲線３２０を近似している。正弦曲線３２８では、誤差曲線を所望する正確さで近似することができないため、本発明による実施形態は、誤差曲線３２０の周期の半分の周期を有する正弦曲線３２６を追加することによって、誤差曲線３２０をさらに近似している。また、本発明による実施形態は、誤差曲線３２０の周期の２倍の周期を有する正弦曲線３３０によって、誤差曲線３２０をさらに近似している。正弦曲線３２６、３２８および３３０の各正弦曲線は大きさを有している。以下、正弦曲線３２６、３２８および３３０の大きさの計算について考察する。
【００２４】
３つの正弦曲線３２６、３２８および３３０を使用した誤差曲線３２０の近似は、数学的には、α＝β＋Ａｓｉｎ（（１／２）β・２π）＋Ｂｓｉｎ（β・２π）＋Ｃｓｉｎ（２β・２π）で表すことができる。αは強化された位置を表し、βは、０と１の間の値を有する量を表している。このような量は、応答曲線３１０上の２つのデータ・ポイント間の正規化補間を表している。Ａ、ＢおよびＣは、３つの正弦波項の大きさを表している。
【００２５】
真の間隙は容易に観察が可能であるため、製造時に、工場での様々な較正手順から、磁気源とセンサの間の特定の間隙に対する正弦曲線３２６、３２８および３３０の大きさＡ、ＢおよびＣを経験的に引き出すことができる。磁気源とセンサの間の間隙は、実際に現場で設置されると、工場での様々な較正手順における間隙とは異なった間隙になる可能性がある。このような相異があるため、工場で引き出される大きさＡ、ＢおよびＣは、誤差曲線３２０を近似するには不十分である。現場では磁気源の真の間隙を知ることができないため、大きさＡ、ＢおよびＣを引き出すための別の技法が使用されている。
【００２６】
図３Ｃは、応答曲線３１０の勾配と、２つのセンサ間の磁気源の位置との間の関係を表すグラフ３０４を示したものである。これらの２つのセンサには、３３８に配置されたセンサおよび３４０に配置された別のセンサが含まれている。グラフ３０４には、磁気源の位置を表す横座標軸３３４が含まれている。縦座標軸３３２は、応答曲線３１０の勾配を表している。
【００２７】
グラフ３０４には曲線３３４が含まれている。曲線３３４は、磁気源と２つのセンサの間の第１の所定間隙において、２つのセンサの間で測定した応答曲線３１０の勾配を表している。曲線３３４には最大３４４が含まれている。また、グラフ３０４には、磁気源と２つのセンサの間の第２の所定間隙において、２つのセンサの間で測定した応答曲線３１０の勾配を表す曲線３３６が含まれている。曲線３３６には最大３４６が含まれている。したがって曲線３３４および３３６から、間隙と応答曲線３１０の最大勾配の間には相関がある、という１つの観察を引き出すことができる。上で考察したように、現場では磁気源の真の間隙を知ることができないため、現場で容易に測定することができる応答曲線３１０の最大勾配を使用して、大きさＡ、ＢおよびＣが引き出されている。
【００２８】
グラフ３０４には曲線３３２が含まれている。曲線３３２は、第２の所定間隙において、２つのセンサの間で測定した応答曲線３１０の勾配を表している。応答曲線３１０は、望ましくない影響が存在する中で測定された曲線である。これらの望ましくない影響は、少なくとも１つのセンサの位置合せ不良、ランナウト、あるいはスキューに起因している。曲線３３２、３３４および３３６から、望ましくない影響と応答曲線３１０の最大勾配の間には相関がある、という１つの観察を引き出すことができる。したがって現場で容易に計算することができる応答曲線３１０の最大勾配を使用して大きさＡ、ＢおよびＣを引き出し、望ましくない影響を補償することができる。
【００２９】
以上、応答曲線３１０の最大勾配を使用して、いくつかの情報を特性化することができることを考察した。第１に、最大勾配を使用して、磁気源と１組のセンサの間の間隙の変動を特性化することができた。第２に、最大勾配を使用して、位置合せ不良、ランナウト、あるいはスキューに起因する望ましくない影響を特性化することができた。最大勾配は現場で容易に測定することができるため、最大勾配を使用して大きさＡ、ＢおよびＣを決定することができた。磁気源の位置の初期推定値を調整するために、これらの３つの大きさが少なくとも３つの正弦波項に使用されていることを思い出されたい。
【００３０】
図３Ｄは、応答曲線３１０の三次曲線適合と、２つのセンサ間の磁気源の位置との間の関係を表すグラフ３０６を示したものである。これら２つのセンサには、３３８に配置されたセンサ、および３４０に配置された別のセンサが含まれている。グラフ３０６には、磁気源の位置を表す横座標軸３６８が含まれている。縦座標軸３７０は、応答曲線３１０の三次曲線適合の最大および最小の距離を表している。
【００３１】
グラフ３０６には、３つの曲線３５２、３５４および３５６が含まれている。これらの曲線は、応答曲線３１０の三次曲線適合を取るプロセス、三次曲線適合の最大を決定するプロセス、三次曲線適合の最小を決定するプロセス、および最大と最小の間の距離を決定するプロセスから引き出される曲線である。曲線３５２、３５４および３５６の各データ・ポイントは、最大と最小の間の距離から引き出されている。以下、この距離を「分離」として定義する。
【００３２】
グラフ３０６には曲線３５４が含まれている。曲線３５４は、磁気源と１組のセンサの間の第１の所定間隙から引き出された曲線である。曲線３５４には、最小分離３６４が含まれている。また、グラフ３０４には、第２の所定間隙から引き出された曲線３５６が含まれている。曲線３５６には、最小分離３６６が含まれている。したがって曲線３５４および３５６から、間隙と応答曲線３１０の最小分離の間には相関がある、という１つの観察を引き出すことができる。上で考察したように、現場では磁気源の真の間隙を知ることができないため、現場で容易に測定することができる応答曲線３１０の最小分離を使用して、大きさＡ、ＢおよびＣが引き出されている。
【００３３】
グラフ３０６には曲線３５２が含まれている。曲線３５２には、最小分離３６２が含まれている。応答曲線３１０は、望ましくない影響が存在する中で測定された曲線である。これらの望ましくない影響は、少なくとも１つのセンサの位置合せ不良、ランナウト、あるいはスキューに起因している。曲線３５２、３５４および３５６から、望ましくない影響と応答曲線３１０の最小分離の間には相関がある、という１つの観察を引き出すことができる。したがって現場で容易に測定することができる応答曲線３１０の最小分離を使用して大きさＡ、ＢおよびＣを引き出し、望ましくない影響を補償することができる。
【００３４】
以上、応答曲線３１０の最小分離が、最大勾配に関連して考察した情報特性化に使用することができる、もう１つの技法であることを考察した。このような考察は、すべて本発明に組み込まれている。
【００３５】
図３Ｅは、応答曲線の最大勾配に対する大きさの値（Ａ、ＢおよびＣ）の間の関係を表すグラフ３０８を示したものである。縦座標軸３７６は大きさの値を表している。横座標軸３７４は、応答曲線の最大勾配を表している。グラフ３０８には曲線３７２が含まれている。したがって最大勾配が分かっている場合、曲線３７２を使用して対応する大きさを計算することができる。
【００３６】
一実施形態では、曲線３７２は、少なくとも２つのセンサの複数の間隙に対して、工場で予め決定されている。現場では最大勾配を測定し、測定した勾配をこの曲線に、例えば放物線適合技法などの適切な技法を用いて当てはめることができる。以上の考察は、最大勾配に関連したものであるが、このような考察は、適切に変更を加えることによって最小分離にも等しく適用することができる。
【００３７】
図４は、本発明の一態様による方法のプロセス線図を示したものである。プロセス４００は、アクチュエータの位置を検出するための方法である。プロセス４００には、アクチュエータに結合された磁気源の位置を形成するためのステップ４０２が含まれている。磁気源の位置を形成するステップ４０２のステップには、磁気源の位置を表す量を形成するステップが含まれている。磁気源の位置を表す量は、磁気源から放射される磁界の角度に基づく、少なくとも２つのセンサの応答から形成される。量を形成するステップには、応答の２つのデータ・ポイントを補間するステップが含まれている。一実施形態では、磁気源の位置を表す量は、０と１の間の値を有する正規化された量である。
【００３８】
プロセス４００には、さらに、１組の調整を使用して磁気源の位置を調整するためのステップ４０４が含まれている。各調整には、振幅成分および正弦波成分が含まれている。一実施形態では、正弦波成分の周期は、磁気源の位置を表す量に関連している。他の実施形態では、正弦波成分の周期は、磁気源の位置を表す量の半分、磁気源の位置を表す量、およびその２倍からなるグループから選択される数に関連している。調整ステップ４０４のステップには、磁気源の位置を表す量に１組の調整の各調整を合計するステップが含まれている。
【００３９】
一実施形態では、１組の調整には３つの調整が含まれている。調整ステップ４０４のステップには、３つの調整の各振幅成分を調整するステップが含まれている。各振幅成分を調整するステップには、最大勾配を所定の曲線に当てはめるステップが含まれている。所定の曲線には、振幅成分の大きさの範囲に対する最大勾配の範囲が画定されている。また、所定の曲線には、磁気源と少なくとも１つのセンサの間の複数の所定間隙が画定されている。
【００４０】
他の実施形態では、磁石の計算位置を強化するための方法がプロセス４００に含まれている。プロセス４００には、計算位置を計算するステップ、計算位置の誤差関数を形成するステップ、および強化計算位置を生成するための計算位置を調整するステップが含まれている。このように強化された計算位置は、実質的に真の位置である。このような調整は、磁石を検出するためのセンサの位置合せ不良に起因する望ましくない影響が存在する中で実行される。計算ステップには、センサの応答から補間を形成するステップが含まれている。形成するステップには、誤差関数を少なくとも３つの補償関数の合計に分解するステップが含まれている。分解するステップには、磁石とセンサの間の間隙の関数として、少なくとも３つの補償関数の各補償関数の大きさを決定するステップが含まれている。決定するステップには、応答の最大勾配に関連する間隙の関数を決定するステップが含まれている。各補償関数の大きさは、複数の所定の最大勾配に対する各補償関数の複数の所定の大きさに適合するようになされている。
【００４１】
他の実施形態では、プロセス４００に、アクチュエータに結合された磁気源の位置を表す量を形成するために、少なくとも２つのセンサの応答を補間するステップが含まれている。プロセス４００には、さらに、２つの補償技法のうちのいずれか１つを選択することによって磁気源の位置を表す量を調整するステップが含まれている。各補償技法には、少なくとも１つの調整を形成するステップが含まれている。少なくとも１つの調整には振幅成分が含まれている。
【００４２】
選択するステップには、複数の最大応答勾配を、磁気源と少なくとも２つのセンサの間の複数の所定の間隙に対する複数の振幅成分に相関させることに基づく補償技法を選択するステップが含まれている。また、選択するステップには、複数の最小応答分離を、磁気源と少なくとも２つのセンサの間の複数の所定の間隙に対する複数の振幅成分に相関させることに基づく補償技法を選択するステップが含まれている。最小分離は、複数の分離の最小になるように画定される。各分離は、応答に対する三次曲線適合の最大と最小の間の距離になるように画定される。
【００４３】
結論
以上、アクチュエータの位置を検出するシステムおよび方法について考察した。本発明による様々な実施形態により、望ましくない間隙距離、センサの調整不良、ランナウトおよびスキューに起因する望ましくない影響が補償される。本発明による様々な実施形態は、センサ応答の最大勾配または最小分離など、現場で使用することができる技法を使用することによって望ましくない影響を除去している。本発明による様々な実施形態は、１つまたは２つ、あるいは３つの項を使用して誤差関数を近似しているが、項を追加してさらに正確な位置を得ることもできる。
【００４４】
本明細書においては、特定の実施形態を示し、かつ、説明したが、同じ目的を達成するために計算されるあらゆる構造が、本明細書において示した特定の実施形態の代替であることについては、当分野の技術者には理解されよう。本出願は、本発明のあらゆる適応構造あるいは変形形態を包含することを意図している。以上の説明が単に本発明の説明を意図したものであり、本発明を制限するものではないことを理解すべきである。上に示した実施形態およびその他の実施形態の組合せについては、以上の説明から当分野の技術者には明らかであろう。本発明の範囲には、上に示した構造および製造方法が使用される他のあらゆるアプリケーションが包含されている。したがって本発明の範囲は、特許請求の権利が付与される等価物の全範囲と共に、特許請求の範囲の各請求項によって唯一決定されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一態様によるシステム線図とグラフを重ね合わせた図である。
【図２】  図２Ａは、本発明の一態様によるシステムの正面図である。
図２Ｂは、本発明の一態様によるシステムの近接図である。
図２Ｃは、本発明の一態様によるシステムの他の正面図である。
図２Ｄは、本発明の一態様によるシステムの側面図である。
【図３】  図３Ａは、本発明の一態様によるグラフである。
図３Ｂは、本発明の一態様による他のグラフである。
図３Ｃは、本発明の一態様による他のグラフである。
図３Ｄは、本発明の一態様による他のグラフである。
図３Ｅは、本発明の一態様による他のグラフである。
【図４】  本発明の一態様による方法のプロセス線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４】
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