本发明专利技术提供一种用于感测转轴角度位置的传感器和感测系统，其中转轴上固定设置有导磁块，可随着转轴的转动而转动，该传感器包括磁铁装置和霍尔效应感测部件，该霍尔效应感测部件用于感测转轴的角度位置；当所述导磁块随着转轴转动时，所述磁铁装置产生的磁场发生变化，所述霍尔效应感测部件随着磁场的变化而产生电信号，所述电信号指示所述转轴的角度位置。本发明专利技术的传感器由于采用内置U形背磁技术，极大的提高了传感器的感测精度，因此采用单片设有一个霍尔效应感测部件的IC芯片就可以满足测量转轴角度位置的精度要求。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种用于感测转轴角度位置的传感器和感测系统，其中转轴上固定设置有导磁块，可随着转轴的转动而转动，该传感器包括磁铁装置和霍尔效应感测部件，该霍尔效应感测部件用于感测转轴的角度位置；当所述导磁块随着转轴转动时，所述磁铁装置产生的磁场发生变化，所述霍尔效应感测部件随着磁场的变化而产生电信号，所述电信号指示所述转轴的角度位置。本专利技术的传感器由于采用内置U形背磁技术，极大的提高了传感器的感测精度，因此采用单片设有一个霍尔效应感测部件的IC芯片就可以满足测量转轴角度位置的精度要求。【专利说明】转轴角度位置感测装置及感测系统
本专利技术一般涉及转轴的角度位置的感测装置和感测系统，并且更具体地涉及利用感测磁场强度变化来探测转轴的角度的感测装置、感测系统。
技术介绍
利用感测磁场的变化来探测转轴的角度位置在行业中是已知的。一般来说，现有转轴角度位置的感测系统包括磁铁和感测电路；其中磁铁安装在设置在转轴上(如齿轮箱中齿轮选择连动杆上)，转轴既能绕其轴心转动，也能沿其轴向移动，而感测电路分离的设置在邻近于磁铁的位置。这样，随转轴的旋转而转动的磁铁在感测电路处产生磁场强度变化，从而使得感测电路随着磁场强度的变化而输出电信号，以指示转轴的角度位置。 虽然现有转轴角度位置的感测系统能满足控制设备(如控制汽车)的需要，但还是有一些不足之处。第一，因为齿轮选择连动杆周围环境有磁场源，可能会干扰磁铁在转动时所产生的磁场强度变化，从而影响到感测电路的感测精度和灵敏度。第二，因为磁极沿转轴的轴向位移和震动，也会影响到感测电路的感测精度和灵敏度。 另外，现有的感测电路中使用设置在两个相互分离的芯片(IC)上的两个霍尔电路提供两路互补的电信号，这两个相互分离的IC并排地设置在一个电路印刷板上。因为两个IC是并排设置的，所以两个IC会感测到不同的磁场强度，这样的设置会对感测系统的装配公差(或公差容限)产生不利影响。而且，因为两个IC是并排设置的，所以要求磁铁沿转轴的轴向有一定的长度。 因此，有必要提供一种转轴的角度位置感测电路和感测系统，该感测电路和感测系统克服了现有转轴的角度位置感测电路和感测系统存在的缺陷和不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于感测转轴角度位置的传感器和感测系统。 本专利技术提供一种用于感测转轴角度位置的传感器，所述转轴上固定设置有导磁块，可随着转轴的转动而转动，所述传感器包括:磁铁装置；和霍尔效应感测部件，用于感测转轴的角度位置；当所述导磁块随着转轴转动时，所述磁铁装置产生的磁场发生变化，所述霍尔效应感测部件随着磁场的变化而产生电信号，所述电信号指示所述转轴的角度位置。 进一步地，所述磁铁装置是U型磁铁；所述霍尔效应感测部件设置在所述U型磁铁的零磁场位置。 进一步地，所述的传感器包括传感器壳体和设置在所述传感器壳体中的印刷电路板；所述霍尔效应感测部件安装在所述印刷电路板上并延伸出所述印刷电路板的表面，从而从U型磁铁的一侧被插入U型磁铁。 进一步地，所述传感器设有传感器壳体，所述U型磁铁的U型开口位于所述传感器壳体的顶端，所述霍尔效应感测部件安装在所述印刷电路板的顶端，使得霍尔效应感测部件从所述U型磁铁的U型开口的顶端位置插入U型磁铁，从而使得所述霍尔效应感测部件处于U型磁铁的零磁场位置。 进一步地，所述霍尔效应感测部件设置在一个芯片(IC)上，所述IC的感测表面被设置在U型磁铁的零磁场位置。 进一步地，磁铁装置由三块磁铁组成，形成U型磁铁。 进一步地，所述霍尔效应感测部件包括一个输出口，所述输出口分为两个通道。 进一步地，所述两个通道提供两个互补的输出信号。 进一步地，所述两个通道中的一个通道包括和所述输出口相连的滤波电路；所述两个通道的另一个通道包括和所述输出口串联相连的稳压调节电路，低边开关电路和滤波电路。 进一步地，所述传感器还包括设置在转轴上的导磁块。 进一步地，所述霍尔效应感测部件产生的电信号为正弦或余弦表示的电信号。 本专利技术还提供一种用于感测转轴角度位置的感测系统，该感测系统包括传感器和设置在转轴上的导磁块，所述导磁块可随着转轴的转动而转动；所述传感器包括:磁铁装置；和霍尔效应感测部件，用于感测转轴的角度位置；所述导磁块分离地设置在邻近于所述传感器的位置，当所述导磁块随着转轴转动时，所述导磁块改变所述磁铁装置产生的磁场，所述霍尔效应感测部件感测磁场的变化并产生电信号，所述电信号反映所述转轴的角度位置。 进一步地，所述传感器设有传感器壳体；所述磁铁装置和所述霍尔效应感测部件设置在所述传感器壳体中；所述导磁块分离地设置在邻近于与所述传感器壳体的位置。 进一步地，所述磁铁装置是U型磁铁；所述霍尔效应感测部件设置在所述U型磁铁的零磁场位置。 进一步地，所述传感器包括传感器壳体和设置在所述传感器壳体中的印刷电路板；所述霍尔效应感测部件安装在所述印刷电路板上并延伸出所述印刷电路板的表面，从而从U型磁铁的一侧被插入U型磁铁。 进一步地，所述U型磁铁的U型开口位于传感器壳体的顶端，所述霍尔效应感测部件安装在所述印刷电路板的顶端，使得霍尔效应感测部件从所述U型磁铁的U型开口的顶端位置插入U型磁铁，从而使得所述霍尔效应感测部件处于U型磁铁的零磁场位置。 进一步地，所述霍尔效应感测部件有两个通道，用于提供两个互补的输出信号。 进一步地，所述传感器与所述导磁块间分隔开一空隙。 进一步地，所述霍尔效应感测部件产生的电信号为正弦或余弦表示的电信号。 本专利技术的用于感测转轴角度位置的感测装置、感测系统至少具有以下有益的技术效果:本专利技术的磁铁装置未被设置在转轴上，避免了磁极沿转轴的轴向位移和震动，提高了感测电路的感测精度；进一步地，磁铁设置在传感器壳体内部，避免了齿轮连动杆附近的磁场源对磁铁所产生的磁场干扰；本专利技术使用U型磁铁(具有零磁场位置)，磁场变化是从零磁场位置跳变，磁场跳变大，从而提高了感测精度和灵敏度；本专利技术使用一个霍尔效应感测部件以提供两路互补信号，简化了电路；本专利技术使用一个IC芯片(该IC芯片上设有一个霍尔效应感测部件)，从而消除了将两个IC芯片(包括两个霍尔效应感测部件)并排设置安装时所产生的安装公差，提高了感测精度，并且消除了由于轴向并列两个芯片造成在轴边缘区域磁场感应不同造成的信号不同步，因而极大地延长了转轴轴向的使用范围；此外，由于本专利技术只使用了一个设有一霍尔效应感测元件的IC芯片(无需并排设置两个IC芯片)，从而减小了设置在转轴上导磁块的轴向尺寸；在本专利技术中，设置在传感器内的磁铁装置用于产生磁场，设置在转轴上的导磁块只用于改变磁场(无需产生磁场)，因此可显著减小设置在转轴上导磁块的轴向尺寸。 通过提供以上传感器和感测系统，本专利技术克服了上面所提及的现有技术中的缺陷。本专利技术的上述和其他目的、特征和优点将在阅读下面的【具体实施方式】和附图后对本领域技术人员变得显而易见。 【专利附图】【附图说明】 参考附图对本专利技术实施例进行描述，其中: 图1A-1B是根据本专利技术的一个实施例的感测系统100的侧向和轴向简要示图； 图2A-2C描述了将本专利技术的磁铁装置安装入传感器壳体的一个实施例，其中图2A示出根据本专利技术的传本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于感测转轴(102)角度位置的传感器(200)，所述转轴(102)上固定设置有导磁块(104)，可随着转轴(102)的转动而转动，其特征在于所述传感器(200)包括：磁铁装置(138)；和霍尔效应感测部件(112)，用于感测转轴(102)的角度位置；当所述导磁块(104)随着转轴(102)转动时，所述磁铁装置(138)产生的磁场发生变化，所述霍尔效应感测部件(112)随着磁场的变化而产生电信号，所述电信号指示所述转轴(102)的角度位置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程达伟，林斐，何赛德奥利弗·萨尔瓦多，
申请(专利权)人：泰科电子上海有限公司，泰科电子公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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