專利名稱：一種360度角度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種360度角度傳感器。
背景技術(shù)：
電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering, EPS)由于整車使用以及控制性能提升，系統(tǒng)需要一個(gè)自動(dòng)回正功能，即駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤后，角度傳感器感知駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的角度，采集角度信號(hào)提供給控制器(Electric Control Unit，ECU)，控制器給EPS系統(tǒng)輸出一個(gè)回正力，使方向盤能夠自主回到正中位，從而提高駕駛員駕駛的舒適性。因而角度傳感器是EPS系統(tǒng)性能優(yōu)化的重要零部件之一。國(guó)內(nèi)外對(duì)EPS用的角度傳感器的研發(fā)一直在進(jìn)行?，F(xiàn)有技術(shù)的主要有B0SCH、大陸的齒輪式角度傳感器，采用尼龍齒輪嚙合副，使用過程中會(huì)有磨損，而且后續(xù)電路處理較為復(fù)雜。海拉非接觸式傳感器，對(duì)于加工安裝精度要求高，成本也較高。根據(jù)EPS系統(tǒng)使用要求，設(shè)計(jì)一款結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工安裝方便，工藝較為簡(jiǎn)單而且成本不高的角度傳感器十分必要。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種360度傳感器，提供了改進(jìn)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的磁感應(yīng)式非接觸360°范圍的角度傳感器，可適用在各個(gè)類型的EPS系統(tǒng)中。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:—種360度角度傳感器，包括轉(zhuǎn)子組件和與所述轉(zhuǎn)子組件非接觸相配合的定子組件，所述定子組件包括定子螺母和與定子螺母固定連接的感應(yīng)PCB板組件，所述轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子和靠近所述定子組件的一端注塑粘合的永磁體，所述永磁體沿圓直徑線方向按N極和S極分為左右兩極。優(yōu)選地，所述感應(yīng)PCB板組件包括霍爾傳感器芯片，所述霍爾傳感器芯片固定于定子螺母正中心。優(yōu)選地，所述定子組件和轉(zhuǎn)子組件配合固定方式為，所述霍爾傳感器芯片正對(duì)于所述永磁體設(shè)置，兩者相對(duì)成套而不相接觸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:(I)角度傳感器采用非接觸式結(jié)構(gòu)設(shè)置，使用壽命遠(yuǎn)大于整機(jī)使用壽命，不會(huì)由于磨損引起傳感器漂移，影響角度信號(hào)采集；(2)工藝、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且無復(fù)雜后續(xù)處理電路；(3)根據(jù)實(shí)際感應(yīng)的磁場(chǎng)建立輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此對(duì)零部件各項(xiàng)工藝參數(shù)要求不高。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的360度角度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的360度角度傳感器的永磁體與感應(yīng)PCB板組件的裝配靜止?fàn)顟B(tài)位置關(guān)系示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的360度角度傳感器的永磁體與感應(yīng)PCB板組件的裝配轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)位置關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。相反，本實(shí)用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實(shí)用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本實(shí)用新型有更好的了解，在下文對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。參考圖1，所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的360度角度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括轉(zhuǎn)子組件和與轉(zhuǎn)子組件非接觸相配合的定子組件，定子組件包括定子螺母102和與定子螺母102固定連接的感應(yīng)PCB板組件104，轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子101和靠近定子組件的一端注塑粘合的永磁體103，永磁體103沿圓直徑線方向按N極和S極分為左右兩極。具體應(yīng)用實(shí)例中，感應(yīng)PCB板組件104包括霍爾傳感器芯片，霍爾傳感器芯片固定于定子螺母102正中心。定子組件和轉(zhuǎn)子組件配合固定方式為，霍爾傳感器芯片正對(duì)于所述永磁體103設(shè)置，兩者相對(duì)成套而不相接觸。參見圖2，所示為永磁體103與感應(yīng)PCB板組件104的裝配靜止?fàn)顟B(tài)位置關(guān)系示意圖,此結(jié)構(gòu)下沒有中間導(dǎo)磁的介質(zhì),直接從磁場(chǎng)發(fā)生端的永磁體103連接到感應(yīng)終端的感應(yīng)PCB板組件104，所以不存在機(jī)械零位的問題。任意位置安裝以后，通過設(shè)置更改感應(yīng)介質(zhì)的分布，實(shí)現(xiàn)零位安裝。此時(shí)感應(yīng)PCB板組件104感應(yīng)的磁場(chǎng)相對(duì)為O。參見圖3，當(dāng)永磁體103隨著轉(zhuǎn)子101轉(zhuǎn)過一定角度時(shí)，感應(yīng)PCB板組件104的左右磁場(chǎng)分布改變，通過感應(yīng)PCB板組件104的磁通量改變，與裝配原位對(duì)比形成磁通差，最后感應(yīng)PCB板組件104輸出的電壓值變化。感應(yīng)PCB板組件104感應(yīng)到的磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度成正比(在±180°的角度內(nèi))，即轉(zhuǎn)過角度越大，所感應(yīng)到的磁場(chǎng)越強(qiáng)，從而建立了通過感應(yīng)PCB板組件104磁場(chǎng)大小與轉(zhuǎn)子的角度關(guān)系。當(dāng)轉(zhuǎn)子組件轉(zhuǎn)向相反時(shí)，通過感應(yīng)PCB板組件104的磁場(chǎng)與上述過程相反。因此得到輸出信號(hào)(電壓U)與轉(zhuǎn)動(dòng)的角度成正比:U=2.5V±k θ，其中k為標(biāo)定的電壓和角度的斜率，Θ為變化角度deg。由此，此360度角度傳感器可以作為EPS性能優(yōu)化所用的非接觸式角度傳感器，在360度范圍內(nèi)，根據(jù)感應(yīng)PCB板組件感應(yīng)到的磁場(chǎng)大小和方向不同，得出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和方向，實(shí)現(xiàn)角度傳感器的功能。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種360度角度傳感器，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子組件和與所述轉(zhuǎn)子組件非接觸相配合的定子組件，所述定子組件包括定子螺母(102)和與定子螺母(102)固定連接的感應(yīng)PCB板組件(104)，所述轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子(101)和靠近所述定子組件的一端注塑粘合的永磁體(103),所述永磁體(103)沿圓直徑線方向按N極和S極分為左右兩極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的360度角度傳感器，其特征在于，所述感應(yīng)PCB板組件(104)包括霍爾傳感器芯片，所述霍爾傳感器芯片固定于定子螺母(102)正中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的360度角度傳感器，其特征在于，所述定子組件和轉(zhuǎn)子組件配合固定方式為，所述霍爾傳感器芯片正對(duì)于所述永磁體(103)設(shè)置，兩者相對(duì)成套而不相接觸。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種360度角度傳感器，包括轉(zhuǎn)子組件和與所述轉(zhuǎn)子組件非接觸相配合的定子組件，所述定子組件包括定子螺母(102)和與定子螺母(102)固定連接的感應(yīng)PCB板組件(104)，所述轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子(101)和靠近所述定子組件的一端注塑粘合的永磁體(103)，所述永磁體(103)沿圓直徑線方向按N極和S極分為左右兩極。本實(shí)用新型提供了改進(jìn)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的磁感應(yīng)式非接觸360°范圍的角度傳感器，可適用在各個(gè)類型的EPS系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)G01B7/30GK203024728SQ20132003663
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者周龍龍, 蔡黎明, 周瓏 申請(qǐng)人:杭州新世寶電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有限公司