專利名稱：一種360度角度傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于傳感器技術領域，特別地涉及一種360度角度傳感器。
背景技術：
電動轉(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)需要一個自動回正功能，即駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤后，角度傳感器感知駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤的角度，采集角度信號提供給控制器(Electric Control Unit，ECU)，控制器給EPS系統(tǒng)輸出一個回正力，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。國內(nèi)外對EPS用的角度傳感器的研發(fā)一直在進行。現(xiàn)有技術的主要有B0SCH、大陸的齒輪式角度傳感器，采用尼龍齒輪嚙合副，使用過程中會有磨損，而且后續(xù)電路處理較為復雜。海拉非接觸式傳感器，對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，設計一款結構簡單，加工安裝方便，工藝較為簡單而且成本不高的角度傳感器十分必要。
實用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種360度傳感器，提供了改進型結構簡單的磁感應式非接觸360°范圍的角度傳感器，可適用在各個類型的EPS系統(tǒng)中。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案為:—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于所述永磁體設置，兩者相對成套而不相接觸。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:(I)角度傳感器采用非接觸式結構設置，使用壽命遠大于整機使用壽命，不會由于磨損引起傳感器漂移，影響角度信號采集；(2)工藝、結構簡單，且無復雜后續(xù)處理電路；(3)根據(jù)實際感應的磁場建立輸出信號對應關系，因此對零部件各項工藝參數(shù)要求不高。
圖1為本實用新型實施例的360度角度傳感器的結構示意圖；[0015]圖2為本實用新型實施例的360度角度傳感器的永磁體與感應PCB板組件的裝配靜止狀態(tài)位置關系示意圖；圖3為本實用新型實施例的360度角度傳感器的永磁體與感應PCB板組件的裝配轉(zhuǎn)動狀態(tài)位置關系示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。相反，本實用新型涵蓋任何由權利要求定義的在本實用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本實用新型有更好的了解，在下文對本實用新型的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節(jié)部分的描述也可以完全理解本實用新型。參考圖1，所示為本實用新型實施例的360度角度傳感器的結構示意圖，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。具體應用實例中，感應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于所述永磁體103設置，兩者相對成套而不相接觸。參見圖2，所示為永磁體103與感應PCB板組件104的裝配靜止狀態(tài)位置關系示意圖,此結構下沒有中間導磁的介質(zhì),直接從磁場發(fā)生端的永磁體103連接到感應終端的感應PCB板組件104，所以不存在機械零位的問題。任意位置安裝以后，通過設置更改感應介質(zhì)的分布，實現(xiàn)零位安裝。此時感應PCB板組件104感應的磁場相對為O。參見圖3，當永磁體103隨著轉(zhuǎn)子101轉(zhuǎn)過一定角度時，感應PCB板組件104的左右磁場分布改變，通過感應PCB板組件104的磁通量改變，與裝配原位對比形成磁通差，最后感應PCB板組件104輸出的電壓值變化。感應PCB板組件104感應到的磁場與轉(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，所感應到的磁場越強，從而建立了通過感應PCB板組件104磁場大小與轉(zhuǎn)子的角度關系。當轉(zhuǎn)子組件轉(zhuǎn)向相反時，通過感應PCB板組件104的磁場與上述過程相反。因此得到輸出信號(電壓U)與轉(zhuǎn)動的角度成正比:U=2.5V±k θ，其中k為標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PCB板組件感應到的磁場大小和方向不同，得出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度和方向，實現(xiàn)角度傳感器的功能。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求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)權利要求1所述的360度角度傳感器，其特征在于，所述感應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于所述永磁體(103)設置，兩者相對成套而不相接觸。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種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。本實用新型提供了改進型結構簡單的磁感應式非接觸360°范圍的角度傳感器，可適用在各個類型的EPS系統(tǒng)中。
文檔編號G01B7/30GK203024728SQ20132003663
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權日2013年1月24日
發(fā)明者周龍龍, 蔡黎明, 周瓏 申請人:杭州新世寶電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有限公司