傳感裝置、傳感系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種傳感裝置、傳感系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中，傳感裝置包括：隨轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的編碼器，該編碼器具有由磁性材料構(gòu)成的交替結(jié)構(gòu)的外表面；與該外表面相對的，并且固定地布置在編碼器外部的至少一個磁體；以及固定地布置在該至少一個磁體和編碼器之間的至少一個感應(yīng)元件，編碼器的交替結(jié)構(gòu)隨編碼器轉(zhuǎn)動輸出交替變化的信號，其中，感應(yīng)元件是對磁場敏感的感應(yīng)元件。通過上述方案，傳感裝置結(jié)構(gòu)簡單，體積減小。
【專利說明】
傳感裝置、傳感系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電子設(shè)備，特別涉及一種傳感裝置、傳感系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在各種應(yīng)用中，經(jīng)常需要測量各種轉(zhuǎn)動軸(例如，車輛轉(zhuǎn)向軸、電機轉(zhuǎn)軸等)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動角度等物理量。
[0003]例如，一種常見的測量轉(zhuǎn)動的傳感裝置是轉(zhuǎn)向角度傳感裝置，其通常應(yīng)用于車輛中，例如，其可以作為車輛電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP:Electronic Stability Program)系統(tǒng)、ABS系統(tǒng)等車載系統(tǒng)的一部分。用來測量方向盤的轉(zhuǎn)動角度，還可能用來測量方向盤的轉(zhuǎn)動方向、速度等。測量得到的方向盤的轉(zhuǎn)動角度作為汽車實現(xiàn)轉(zhuǎn)向幅度的依據(jù)，使汽車能夠按照駕駛員的意圖轉(zhuǎn)向、行駛。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中提供了多種用于測量轉(zhuǎn)動的傳感裝置，例如，包括光電耦合元件的傳感器以及包括霍爾元件或巨磁阻元件的磁-電類傳感器等。
[0005]但現(xiàn)有技術(shù)中的各種測量轉(zhuǎn)動的傳感裝置結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，體積較大。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]鑒于上述問題，提出了本實用新型以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的傳感裝置、傳感系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
[0007]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種傳感裝置，包括:隨轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的編碼器，該編碼器具有由磁性材料構(gòu)成的交替結(jié)構(gòu)的外表面;與該外表面相對的，并且固定地布置在編碼器外部的至少一個磁體；以及固定地布置在至少一個磁體和編碼器之間的至少一個感應(yīng)元件，所述交替結(jié)構(gòu)使得感應(yīng)元件的隨編碼器轉(zhuǎn)動輸出周期性信號，其中，感應(yīng)元件對磁場敏感的感應(yīng)元件。
[0008]在本實用新型的一個實施例中，交替結(jié)構(gòu)為周期性結(jié)構(gòu)。
[0009]在本實用新型的一個實施例中，至少一個感應(yīng)元件的數(shù)量是多個感應(yīng)元件，多個感應(yīng)元件的布置使得任意兩個相鄰的感應(yīng)元件的輸出信號的相位差是相同的。
[0010]在本實用新型的一個實施例中，外表面是編碼器沿轉(zhuǎn)動軸方向的側(cè)表面;至少一個磁體和至少一個感應(yīng)元件沿編碼器的徑向圓周進行布置。
[0011]在本實用新型的一個實施例中，周期性結(jié)構(gòu)為齒輪結(jié)構(gòu)。
[0012]在本實用新型的一個實施例中，至少一個感應(yīng)元件與齒輪結(jié)構(gòu)的同一個部位相對齊。
[0013]在本實用新型的一個實施例中，至少一個磁體是多個磁體，多個磁體與多個感應(yīng)元件--對應(yīng)。
[0014]在本實用新型的一個實施例中，對磁場敏感的感應(yīng)元件是霍爾傳感器或巨磁阻傳感器。
[0015]根據(jù)本實用新型的另一個方面，提供了一種傳感系統(tǒng)，包括上述的傳感裝置，還包括:計算單元，用于根據(jù)所述傳感裝置的輸出信號來計算轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動速度和/或轉(zhuǎn)動角度。
[0016]根據(jù)本實用新型的另一個方面，提供了一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括:上述的傳感裝置;處理部件，根據(jù)轉(zhuǎn)向角度傳感裝置的輸出信號確定轉(zhuǎn)向角度；以及驅(qū)動部件，根據(jù)轉(zhuǎn)向角度來驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)向。
[0017]本實用新型的上述傳感裝置、系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)利用霍爾效應(yīng)或巨磁阻效應(yīng)元件等對磁場敏感的感應(yīng)元件，提供了一種結(jié)構(gòu)簡化、體積減小的轉(zhuǎn)向角度測量系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0018]本實用新型的其它特征、特點、優(yōu)點和益處通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將變得更加顯而易見。
[0019]圖1示出了傳感裝置的示例應(yīng)用環(huán)境；
[0020]圖2a和圖2b示出了現(xiàn)有技術(shù)中基于霍爾效應(yīng)或巨磁阻效應(yīng)的轉(zhuǎn)向角度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4a和圖4b示出了本實用新型實施例的傳感裝置的工作工程的示意圖；
[0023]圖4c示出了傳感裝置的示意輸出波形；
[0024]圖5a示出了根據(jù)本實用新型另一個實施例的傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5b示出了多個感應(yīng)元件的輸出信號之間的關(guān)系；
[0026]圖6示出了根據(jù)本實用新型另一個實施例的傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更充分地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0029]圖1示出了傳感裝置的示例應(yīng)用環(huán)境，如圖1所示，本實用新型提供的傳感裝置10安裝在車輛的轉(zhuǎn)向軸11上，轉(zhuǎn)向軸11隨方向盤12轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)向角度傳感裝置10可以作為主要是ESP系統(tǒng)的一部分，其輸出信號傳遞給ESP系統(tǒng)的控制和驅(qū)動部件13。例如，控制和驅(qū)動部件13包括電子控制單元(EQJ:ElectroniC control Unit)、電動機、轉(zhuǎn)向器等，并且根據(jù)轉(zhuǎn)向角度傳感裝置10的輸出信息控制車輪14等的轉(zhuǎn)向。
[0030]圖2a和圖2b示出了現(xiàn)有技術(shù)中的基于霍爾效應(yīng)/巨磁阻效應(yīng)的轉(zhuǎn)向角度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，現(xiàn)有的這種類型的轉(zhuǎn)向角度傳感器結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，除了磁體之夕卜，通常包括主動齒輪和多個從動齒輪，并且這也導(dǎo)致了傳感器的體積較大。此外，由于齒輪間的相互接觸和影響，還可能帶來噪音等問題。并且，這種類型的轉(zhuǎn)向角度傳感器安裝不便，
[0031]以下詳述本實用新型的各實施例。為更充分地理解本實用新型，在詳細(xì)描述本實用新型的實施例之前，簡要介紹本實用新型的部分實施例中涉及的霍爾效應(yīng)和巨磁阻效應(yīng)的原理。
[0032]霍爾效應(yīng)是指，當(dāng)垂直于電流方向，載流子(例如，電子和空穴)由于受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在垂直于電流和磁場的方向積累，積累的電子和空穴產(chǎn)生垂直于電流和磁場方向的電場，當(dāng)載流子受到的電場力與洛倫茲力平衡時，達到穩(wěn)態(tài)，在垂直于電流和磁場的方向上形成穩(wěn)定的內(nèi)建電壓，該內(nèi)建電壓稱為霍爾電壓。
[0033]巨磁阻效應(yīng)是指磁場變化導(dǎo)致的磁性材料電阻的顯著變化。
[0034]圖3示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該傳感裝置用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，這種情況下，轉(zhuǎn)動軸即是與方向盤相連的轉(zhuǎn)向軸。具體地，圖3示出的是沿軸向的截面視圖，如圖3所示，傳感裝置300包括:編碼器31、布置在編碼器31外部的磁體32以及布置在磁體32和編碼器31之間的感應(yīng)元件33。
[0035]結(jié)合圖1可知，在實際使用時，編碼器31附在與方向盤連接的轉(zhuǎn)向軸30上，隨轉(zhuǎn)向軸30同步轉(zhuǎn)動。磁體32和感應(yīng)元件33的位置固定在編碼器31外。當(dāng)駕駛者轉(zhuǎn)動方向盤時，轉(zhuǎn)向軸30被轉(zhuǎn)動，則編碼器31也隨之旋轉(zhuǎn)。編碼器31與被固定布置的磁體32和感應(yīng)元件33形成相對的運動。
[0036]在本實用新型實施例中，編碼器31中與磁體32和感應(yīng)元件33形成相對運動的外表面311由磁性材料構(gòu)成。當(dāng)然，編碼器31除外表面311之外的其它部分也可由磁性材料構(gòu)成，例如，編碼器31的整體都由磁性材料構(gòu)成。這樣，外表面311與感應(yīng)元件33另一側(cè)的磁體32一起，形成大體上垂直穿過感應(yīng)元件33的磁場方向。例如，在圖3示出的靜態(tài)位置上，磁場方向可能大體是沿水平方向向右的。相應(yīng)地，以感應(yīng)元件33是霍爾傳感器為例，其被布置為電流方向垂直于該磁場方向。
[0037]在圖3示出的示例中，編碼器31近似為柱形，編碼器31的具有磁性的外表面311是編碼器31沿轉(zhuǎn)向軸30方向的側(cè)表面。在這種情況下，磁體32和感應(yīng)元件33在編碼器31的徑向上布置在編碼器31的外部。
[0038]當(dāng)然，編碼器31的具有磁性的外表面311還可以有其他的實現(xiàn)方式。例如，編碼器31的具有磁性的外表面311可以是編碼器31的上表面或是下表面。在這種情況下，磁體32和感應(yīng)元件33相對于編碼器31的上表面或下表面固定地布置。這時，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸30轉(zhuǎn)動時，編碼器31同樣相對于磁體32和感應(yīng)元件33發(fā)生轉(zhuǎn)動。
[0039]本實用新型實施例中，編碼器31的外表面311具有周期性的結(jié)構(gòu)。例如，可以是規(guī)則的柵格結(jié)構(gòu)、凹凸結(jié)構(gòu)等。當(dāng)編碼器31轉(zhuǎn)動時，編碼器31的柵格結(jié)構(gòu)或凹凸結(jié)構(gòu)的不同部分交替地與感應(yīng)元件33對準(zhǔn)。在圖3所示的具體示例中，周期性結(jié)構(gòu)被示出是齒輪狀的結(jié)構(gòu)，其包括凸出的齒，以及相鄰的齒間的齒槽。
[0040]磁體32可以是永磁體、軟磁體等各種產(chǎn)生磁場的元件，本實用新型對此不做限制。
[0041]感應(yīng)元件33可以是霍爾傳感器和/或巨磁阻傳感器。
[0042]上述的布置方式使得當(dāng)編碼器31相對于磁體32和感應(yīng)元件33轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)元件33與編碼器31上的外表面311上的周期性結(jié)構(gòu)的不同部分對準(zhǔn)，即外表面311與磁體32之間的距離周期性變化。由此，在感應(yīng)元件33上形成了周期性變化的磁場。
[0043]以感應(yīng)元件33是霍爾傳感器為例，根據(jù)上文介紹的霍爾效應(yīng)原理，在霍爾傳感器中的載流子受到的洛倫茲力周期變化時，與洛倫茲力平衡的電場力也隨之變化。該電場力是由垂直于電流和磁場方向的霍爾電壓提供的。也就是說，當(dāng)編碼器31轉(zhuǎn)動時，將在作為感應(yīng)元件33的霍爾傳感器的垂直于電流和磁場的方向產(chǎn)生周期變化的霍爾電壓。根據(jù)霍爾電壓的變化，可以計算出轉(zhuǎn)向的角度。
[0044]類似地，對于感應(yīng)元件33是巨磁阻傳感器的情形，磁場的變化導(dǎo)致電阻變化。因此，如果電壓保持恒定，電流周期變化，同樣可以據(jù)此計算出轉(zhuǎn)向角度。編碼器31的外表面311的周期結(jié)構(gòu)的作用一方面在于通過改變距離來形成不同的霍爾電壓，另一方面，其結(jié)構(gòu)上的物理尺寸可以作為轉(zhuǎn)向角度的反映。下面參照圖4a_4c來說明圖3所示的轉(zhuǎn)向角度傳感裝置的工作過程。
[0045]圖4a_圖4c示出了本實用新型實施例的轉(zhuǎn)向角度傳感裝置的工作過程和輸出波形。假設(shè)圖4a表示編碼器31的第一位置，例如，可以是初始位置。在此位置上，感應(yīng)元件33對齊編碼器31的外表面311上的一個齒，在感應(yīng)元件32垂直于磁場的方向產(chǎn)生較高電平的霍爾電壓。當(dāng)如圖4b所示的，編碼器41隨轉(zhuǎn)向軸順時針轉(zhuǎn)動一個較小的角度，在此位置上，感應(yīng)元件33可能與編碼器31的外表面311上的一個齒槽對齊，霍爾電壓變?yōu)檩^低電平。當(dāng)轉(zhuǎn)動角度較大時，經(jīng)過多個齒和齒槽，則產(chǎn)生如圖4c所示的高低交替的電壓信號。
[0046]另外，參照圖4a和圖4b，可以理解，當(dāng)傳感裝置只有一個感應(yīng)元件時，傳感裝置對轉(zhuǎn)向角度的測量能夠達到的精確度，部分地取決于編碼器的外表面上的齒數(shù)，而且，齒數(shù)越多，轉(zhuǎn)向角度傳感裝置能夠分辨的轉(zhuǎn)動角度越小。
[0047]需要說明的是，當(dāng)只有一個感應(yīng)元件時，根據(jù)該一個感應(yīng)元件的輸出信號難以準(zhǔn)確地確定出轉(zhuǎn)動的方向，這時，可以利用現(xiàn)有技術(shù)中確定轉(zhuǎn)動方向的方式來確定方向，例如，可以通過光學(xué)檢測來確定轉(zhuǎn)向。
[0048]根據(jù)上文描述的本實用新型實施例的工作原理，使用其他類型的對磁場敏感的感應(yīng)元件也是可行的，例如，磁敏電阻、磁敏晶體管或包括磁敏電阻、磁敏晶體管的集成電路等，只要能夠感測由編碼器轉(zhuǎn)動所導(dǎo)致的磁場的周期性變化而輸出相應(yīng)的周期信號即可。
[0049]上述實施例以轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向角度測量為例，說明了本實用新型的傳感裝置的結(jié)構(gòu)。然而，應(yīng)該理解的是，本實用新型實施例的傳感裝置還可以用于測量電機轉(zhuǎn)速等應(yīng)用中，而不僅限用于測量轉(zhuǎn)向軸的角度。
[0050]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，當(dāng)用上述實施例中的傳感裝置的結(jié)構(gòu)來測量轉(zhuǎn)速時，尤其是轉(zhuǎn)速較快時(例如，每秒經(jīng)過多個周期)，編碼器的外表面不必須是完全規(guī)則的周期性結(jié)構(gòu)，而可以是簡單的交替結(jié)構(gòu)。例如，對于圖3中的編碼器，編碼器沿軸向的側(cè)表面僅部分地包含凸起部分。相應(yīng)于這種結(jié)構(gòu)，感應(yīng)元件輸出的是交替變化的信號，例如，當(dāng)編碼器轉(zhuǎn)動到其凸起部分與感應(yīng)元件相對齊時，感應(yīng)元件輸出高電平信號，其余時間輸出低電平信號。
[0051]圖5a示出了根據(jù)本實用新型另一個實施例的傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5a所示，本實施例的傳感裝置包括多個感應(yīng)元件33。與之前的實施例類似地，磁體固定地布置在編碼器31之外，感應(yīng)元件33位于磁體和編碼器31之間，編碼器31與感應(yīng)元件33相對的外表面311具有磁性材料構(gòu)成的周期性結(jié)構(gòu)。具體地，磁體和多個感應(yīng)元件33沿編碼器31的徑向上的圓周布置。
[0052]多個感應(yīng)元件33可以是霍爾傳感器、巨磁阻傳感器或其組合。為簡化附圖，圖中未示出磁體。當(dāng)多個感應(yīng)元件33中既包括霍爾傳感器，也包括巨磁阻傳感器時，傳感裝置中還可以包括信號轉(zhuǎn)換電路，用于例如將霍爾傳感器的周期性的電壓信號轉(zhuǎn)變成電流信號等，以便于角度的計算。
[0053]在本實用新型實施例的一種具體實現(xiàn)方式中，磁體為多個，多個磁體與多個感應(yīng)元件--對應(yīng)。
[0054]具體地，在本實施例中，多個感應(yīng)元件的布置使得任意兩個相鄰的感應(yīng)元件的輸出信號之間的相位差是相同的。這時，多個感應(yīng)元件可以分散地對應(yīng)于不同的齒，也可以相對密集的布置，對應(yīng)于同一個齒。
[0055]圖5b中示出了多個感應(yīng)元件的輸出波形圖，如圖5b所示，對于η個感應(yīng)元件，假設(shè)一次高電平信號對應(yīng)的相位差為Cl1，第一感應(yīng)元件與第二感應(yīng)元件之間的相位差為Ct2，第一感應(yīng)元件與第三感應(yīng)元件之間的相位差為α3，第一感應(yīng)元件與第η個感應(yīng)元件之間的相位差為αη，貝Ij有C^ = IVna1, a3 = SAia1, an= (n_l Vna1。由此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以得知，當(dāng)相鄰的兩個感應(yīng)元件輸出的先后出現(xiàn)，傳感裝置就能夠得知轉(zhuǎn)向軸發(fā)生了轉(zhuǎn)動，因此該傳感裝置能夠識別的最小角度對應(yīng)于相位差a2= IAia1?？梢?，當(dāng)感應(yīng)元件數(shù)量η為多個時，能夠提高傳感裝置的精度。
[0056]另一方面，與上一實施例類似地，轉(zhuǎn)向角度的檢測精度還取決于編碼器的齒數(shù)。當(dāng)齒數(shù)為ζ時，相位差^對應(yīng)的轉(zhuǎn)向角度為360/ζ，由此，可以得知，該傳感裝置的精度為360/ηζ。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際要求選取合適的齒數(shù)和感應(yīng)元件數(shù)量以滿足不同的精度需求。
[0057]圖6示出了本實用新型實施例的傳感裝置的一種【具體實施方式】。如圖6所示，通常，感應(yīng)元件的尺寸較小，遠(yuǎn)小于編碼器上的齒輪的尺寸。本實施例中，多個感應(yīng)元件61、62、63沿編碼器的圓周分布，與編碼器上的同一個齒64對齊，布置方式使得任意兩個相鄰感應(yīng)元件之間的弧度是相同的。這保證了任意相鄰的兩個感應(yīng)元件的輸出信號之間的相位差是相同的。
[0058]另外，應(yīng)該理解，本實施例中的多個感應(yīng)元件的結(jié)構(gòu)，還使得能夠根據(jù)多個感應(yīng)元件的輸出信號的相位差來確定轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動的方向。
[0059]本實用新型上述各實施例提供的傳感裝置可以作為整體，被實現(xiàn)為單獨的傳感器。例如，該傳感器包括封裝的外殼，以及固定的部分和可活動部分等，磁體和感應(yīng)元件固定在固定部分上，編碼器設(shè)置為可活動旋轉(zhuǎn)的部件。在使用時，將這樣的轉(zhuǎn)向角度傳感器安裝在轉(zhuǎn)向軸上，使編碼器隨轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)實現(xiàn)為這樣的傳感器時，其可以直接將霍爾電壓作為輸出信號，當(dāng)然，傳感器中還可以包括一些信號處理電路，例如整形電路等，對霍爾電壓的信號進行處理，將處理后的信號作為輸出信號。當(dāng)然，本實用新型實施例中的轉(zhuǎn)向角度裝置也可以作為電子穩(wěn)定系統(tǒng)等車載系統(tǒng)的一部分，全部或部分通過分立的電子元件來實現(xiàn)。
[0060]本實用新型上述的實施例中的傳感裝置，由編碼器、感應(yīng)元件和磁體構(gòu)成，與現(xiàn)有技術(shù)中的包括多個主動齒輪和從動齒輪的結(jié)構(gòu)相比，更加簡單、占用體積小。此外，傳感裝置中的編碼器、感應(yīng)元件和磁體互不接觸，與圖2a和圖2b中的傳感器結(jié)構(gòu)相比較，這種非接觸性的結(jié)構(gòu)同時避免了齒輪等相互接觸導(dǎo)致的噪音等問題。
[0061]圖7示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)70包括傳感裝置71，處理部件72以及驅(qū)動部件73。
[0062]處理部件72可以是VCU(車輛控制單元)，或其他任何車載控制器，其根據(jù)傳感裝置71的輸出信號計算處轉(zhuǎn)向角度并且輸出計算出的轉(zhuǎn)向角度的信息。在一些實施方式中，其還可以根據(jù)傳感裝置71輸出信號檢測轉(zhuǎn)向方向并且輸出轉(zhuǎn)向方向的信息。
[0063]驅(qū)動部件73可以包括轉(zhuǎn)向器、電動機等，根據(jù)處理部件72的計算的轉(zhuǎn)向角度以及轉(zhuǎn)向方向驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)向。
[0064]傳感裝置71、處理部件72和驅(qū)動部件73可以通過例如CAN總線74連接，或通過其它方式連接。
[0065]作為示例，本實用新型實施例中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以是ESP系統(tǒng)，其中，處理部件、驅(qū)動部件等的具體的位置可參見圖1。
[0066]本實用新型實施例還提供了一種傳感系統(tǒng)，用于獲取轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動角度等信息，該傳感系統(tǒng)包括上述各實施例的傳感裝置，還包括:計算單元，用于根據(jù)傳感裝置的輸出信號來計算轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動速度和/或轉(zhuǎn)動角度。與傳感裝置類似地，該傳感系統(tǒng)可以以集成、或分立的形式實現(xiàn)。
[0067]在示例中，該傳感系統(tǒng)可以是測量電機轉(zhuǎn)動的系統(tǒng)。其中，計算單元可以是MCU、單片機或?qū)ｉT的集成電路等，轉(zhuǎn)動軸是電機的轉(zhuǎn)軸。
[0068]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上面公開的各個實施例可以在不偏離本實用新型實質(zhì)的情況下做出各種變形和修改。本實用新型的保護范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書來限定。
【主權(quán)項】
1.一種傳感裝置，其特征在于，包括: 隨轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的編碼器，所述編碼器具有由磁性材料構(gòu)成的交替結(jié)構(gòu)的外表面； 與所述外表面相對，并且固定地布置在所述編碼器外部的至少一個磁體；以及 固定地布置在所述至少一個磁體和所述編碼器之間的至少一個感應(yīng)元件，所述交替結(jié)構(gòu)使得所述感應(yīng)元件隨所述編碼器轉(zhuǎn)動輸出交替變化的信號， 其中，所述感應(yīng)元件是對磁場敏感的感應(yīng)元件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感裝置，其特征在于，所述交替結(jié)構(gòu)為周期性結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述至少一個感應(yīng)元件是多個感應(yīng)元件，所述多個感應(yīng)元件被布置為使得所述多個感應(yīng)元件中的任意兩個相鄰的感應(yīng)元件的輸出信號之間的相位差是相同的。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述外表面是所述編碼器沿所述轉(zhuǎn)動軸方向的側(cè)表面； 所述至少一個磁體和所述至少一個感應(yīng)元件沿所述編碼器的徑向圓周布置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述周期性結(jié)構(gòu)為齒輪結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述至少一個感應(yīng)元件與所述齒輪結(jié)構(gòu)的同一部位相對齊。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述至少一個磁體是多個磁體，以及，所述多個磁體與所述多個感應(yīng)元件--對應(yīng)。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述對磁場敏感的感應(yīng)元件是霍爾傳感器或巨磁阻傳感器。9.一種傳感系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8任一項所述的傳感裝置，還包括:計算單元，用于根據(jù)所述傳感裝置的輸出信號來計算轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動速度和/或轉(zhuǎn)動角度。10.一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，用于測量車輛轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向角度，其特征在于，包括: 權(quán)利要求1-8任一項所述的傳感裝置； 處理部件，用于根據(jù)所述傳感裝置的輸出信號確定所述轉(zhuǎn)向角度；以及 驅(qū)動部件，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)向角度來驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)向。
【文檔編號】G01B7/30GK205484398SQ201521101238
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月25日
【發(fā)明人】洪志超, 童柏超, 孫棟, 趙德升
【申請人】羅伯特·博世有限公司