位置检测器制造技术

永磁体（20）被固定到固定部分（80）。由磁性材料制成的磁轭（11）被设置到旋转部分（90）。磁轭是管状的以围绕永磁体，并且磁轭具有弦部（111），由永磁体（20）产生的磁通优先进入该弦部（111）。对弦部（111）进行布置以致其靠近永磁体（20）。霍尔元件（31）相对于永磁体（20）被布置在固定部分（80）的特定位置。霍尔元件（31）输出信号，该信号与弦部（111）和永磁体（20）之间产生的磁通的密度和角度相对应。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种对检测对象的位置进行检测的位置检测器。
技术介绍
对检测对象的位置进行检测的位置检测器已经是公知的。例如，JP-2003-177004A示出了一种设置有霍尔元件、永磁体、磁轭等的旋转角检测器。当设置在检测对象上的永磁体和磁轭相对于霍尔元件旋转时，磁通矢量改变。通过检测磁通矢量的这一改变，来对检测对象的旋转角位置进行检测。在上述旋转角检测器中，由于霍尔元件和永磁体是被独立设置在检测对象上，因此很可能对于每个检测器，霍尔元件和永磁体之间的距离可能是变化的。此外，由于霍尔元件和永磁体之间的距离相对大，所以检测器很容易受干扰磁场的影响。此外，由于为了改进输出的线性度该距离必须是大的，因此磁路变得较大。·
技术实现思路
本公开的目的是提供一种位置检测器，该位置检测器能够减小由于个体产品差异所致的位置检测精度的差异。一种位置检测器对检测对象的位置进行检测。该位置检测器包括固定部分、磁轭、磁通产生部分和磁检测部分。磁通产生部分被设置在检测对象和固定部分中的一个上。磁轭被设置在检测对象和固定部分中的另一个上。磁轭是由磁性材料制成的，并且被成形为围绕磁通产生部分的管状。磁轭具有磁通引入部分，该磁通引入部分靠近磁通产生部分，从而磁通产生部分产生的磁通优先流入其中。磁检测部分被布置在相对于磁通产生部分的特定位置。磁检测部分输出与磁通引入部分和磁通产生部分之间产生的磁通密度和磁通角相对应的信号。附图说明根据参考附图做出的下面的详细描述，本公开的上述和其它目的、特征和优点会变得更清楚。在附图中图I是根据第一实施例的旋转角检测器的横截面图；图2是沿图I中的线II-II截取的横截面图；图3、图4和图5是示出了根据第一实施例的磁通密度的示意图；图6是示出了根据第一实施例的霍尔元件的输出的曲线图；图7是示出了根据第一实施例的霍尔元件的输出误差率的曲线图；图8是根据第二实施例的旋转角检测器的横截面图；图9是示出了根据第三实施例的行程检测器的示意图；图10是沿图9中的线X-X截取的横截面图；图11、图12和图13是示出了根据第三实施例的磁通密度的示意图14是示出了根据第三实施例的霍尔元件的输出的曲线图；图15是根据第四实施例的行程检测器的横截面图；图16是示出了根据第四实施例的霍尔元件的输出的曲线图；以及图17是根据第五实施例的行程检测器的横截面图。具体实施例方式将参考附图描述本方面的多个实施例。第一实施例根据第一实施例，位置检测器被设置在车辆节流阀的轴上，以便检测节流阀的旋 转角。该位置检测器被用作旋转角检测器I。如图I中所示，旋转角检测器I设置有固定部分80、磁轭11、永磁体20和霍尔IC 30。永磁体20起到磁通产生部分的作用。固定部分80被固定在节流阀体(图中未示出)上。利用磁性材料将磁轭11形成为圆柱体(参照图2)。磁轭11连接到旋转部分90，如此以致随旋转部分90—起旋转。该旋转部分90相当于检测对象。磁轭11具有平坦状的弦部111。弦部111位于磁轭11的其他内壁表面的内部。弦部111相当于磁通引入部分。弦部111在其内壁表面具有平坦表面112。如图I和图2所示，永磁体20和霍尔IC 30被布置在磁轭11的内部，并且被固定在固定部分80上。S卩，霍尔IC 30被布置在相对于永磁体20的特定位置。通过减震材料50将永磁体20和霍尔IC 30密封在传感器罩40中，如此以致相互接触。减震材料50是由具有低弹性模量的材料形成的。在本实施例中，减震材料50是由硅橡胶制成的。霍尔IC 30包括如图I中所示的霍尔元件31、数字信号处理器(DSP)32和存储器33。此外，如图2所示，霍尔IC 30包括模数转换电路(ADC) 34和数模转换电路(DAC) 35，它们都被模制材料36模制。霍尔元件31是由半导体膜形成的，并且具有磁感应表面311。霍尔元件31输出与穿过磁感应表面311的磁通矢量相对应的信号。对霍尔IC 30进行布置，以致垂直于磁感应表面311的方向与永磁体20产生的磁通相正交。霍尔兀件31相当于磁检测部分。垂直于磁感应表面311的方向相当于磁感应方向。霍尔兀件31通过模制材料36与永磁体20相接触。如图2所示，对霍尔IC 30进行布置，以致霍尔元件31被安置在旋转部分90的轴“O”上。当垂直于磁感应表面311的方向变得与垂直于平坦表面112的方向相正交时，霍尔元件31的输出值变为零。DSP 32对来自霍尔元件31的数字信号进行校正处理和旋转角计算处理。存储器33包括只读存储器和可重写存储器，它们存储DSP 32使用的各种数据。下文将描述旋转角检测器I的操作。当磁轭11相对于霍尔元件31和永磁体20绕轴“O”旋转时，产生磁通。霍尔元件31根据其磁通密度输出信号。ADC 34将霍尔元件31输出的模拟信号转换成数字信号。该数字信号被传送到DSP 32。在下文，由ADC34转换的该数字信号被称为实际输出值。DSP 32对实际输出值进行校正处理和旋转角计算处理。此外，DSP 32将处理结果传送到DAC 35。DAC 35将数字信号转换成模拟信号。该模拟信号被传送到电子控制单元(ECU) 100。图3到图5示出了旋转角检测器I被开启时的磁通矢量。在图3到图5中，箭头指示磁通的方向。穿过磁轭11的轴“O”并且与平坦表面112相正交的线被定义为第一基准线LI。穿过磁轭11的轴“O”并且与磁感应表面311相平行的线被定义为第二基准线L2。图3示出了当磁轭11相对于霍尔元件31以逆时针方向旋转45度时的磁通矢量。图4示出了当磁轭11与霍尔元件31之间的相对旋转角为零时的磁通矢量。图5示出了当磁轭11相对于霍尔元件31以顺时针方向旋转45度时的磁通矢量。另外，当磁轭11相对于霍尔元件31以顺时针方向旋转时，磁轭11与霍尔元件31之间的相对旋转角被称为“正角”。当磁轭11相对于霍尔元件31以逆时针方向旋转时，磁轭11与霍尔元件31之间的相对旋转角被称为“负角”。图6是示出了霍尔元件31的输出的曲线图。在图6中，实线SI表示霍尔元件31的实际输出值，虚线“Sr”表示理想的线性输出值，并且点划线“Ss”表示理想的正弦曲线输出值。如图6所示，根据本实施例，实际输出值(SI)接近理想的线性输出值(Sr )。图7是示出了对实际输出值进行多点校正后的结果的曲线图。在图7中，曲线“Sg” 表示实际输出值的误差率，并且曲线“Sgh”代表通过多点校正进行校正后的实际输出值的误差率。如图7所示，通过多点校正进行校正后的实际输出值的误差率明显减小了。下文将描述本实施例的优点。(I)永磁体20和霍尔IC 30固定在固定部分80上。霍尔IC 30的位置相对于永磁体20的位置是规则的。因此,对于每个产品永磁体20和霍尔元件31之间的距离的变化能够受到限制。能够减小每个产品的质量变化。此外，由于永磁体20和霍尔IC 30被布置在磁轭11的内部，因此穿过霍尔元件31的磁通较少受到来自干扰磁场的影响。另外，当使永磁体20和霍尔元件31之间的距离更短时，能够使磁路更小。(2)永磁体20和霍尔IC 30相互接触。霍尔元件31通过模制材料36与永磁体20接触。永磁体20与霍尔IC 30之间的距离被设定为零，从而永磁体20与霍尔元件31之间的距离是恒定的。因此，当组装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对检测对象（61、90）的位置进行检测的位置检测器，包括：固定部分（80）；磁通产生部分（20），其被设置到所述检测对象和所述固定部分中的一个上；磁轭（11、12、13、14、15），其被设置到所述检测对象和所述固定部分中的另一个上，所述磁轭由磁性材料制成并且被形成为围绕所述磁通产生部分（20）的管状，所述磁轭具有磁通引入部分（111、121、131、141、151），所述磁通引入部分靠近所述磁通产生部分（20）以使得由所述磁通产生部分产生的磁通优先流入到所述磁通引入部分中；以及磁检测部分（30），其被布置在相对于所述磁通产生部分（20）的特定位置处，所述磁检测部分输出信号，所述信号与所述磁通引入部分和所述磁通产生部分之间产生的磁通密度和磁通角度相对应。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：原哲也，河野祯之，清水泰，久保田贵光，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：