本实用新型专利技术公开了一种磁铁装置，用于提供与探测位置相关的磁场强度变化/磁场变化。该磁铁装置包括磁铁部件，该磁铁部件适于被安装在转轴上并且被转动以在所述磁铁部件绕转轴转动时产生与探测位置相关的磁场强度变化/磁场变化。为了集中/聚集磁场强度变化/磁场变化的密度，该磁铁装置包括磁通密度集中器。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
磁铁装置和位置感测系统
本技术一般地涉及磁铁装置和位置感测装置，并且更具体地涉及用于探测转 轴的角度位置范围的位置感测装置中使用的磁铁装置。
技术介绍
使用位置感测装置来探测转轴的角度位置在行业中是已知的。传统上，机械接触式位置感测装置被使用来探测转轴的角度位置。然而，机械接触 式位置感测装置具有一些缺点，包括机械磨损、测角精度和可靠性低以及没有自诊断能力。已有建议使用电子感测系统以产生两状态信号来反映转轴的角度位置。具体地 说，电子感测系统包括响应转轴的转动产生模拟电子信号的感测装置，并且该电子感测系 统进一步处理模拟信号以产生两状态信号以表示转轴的角度位置。更具体地说，磁铁装置 被附接在转轴上并且适于与转轴一起转动。在磁铁装置绕转轴转动时，磁铁装置对感测装 置产生磁通密度变化/磁场变化。感测装置响应磁通密度变化/磁场变化产生模拟电子信 号，然后该模拟电子信号被转换成两状态信号。因此，有必要提供一种改进的磁铁装置，用于产生磁通密度变化/磁场变化以适 用于更加精确地反映转轴的角度位置。还有必要提供一种改进的感测装置，该感测装置产生两状态信号以适用于使用磁 通密度变化/磁场变化更加精确地反映转轴的角度位置。
技术实现思路
在第一方面，本技术提供一种磁铁装置，用于提供与探测位置相关的磁场强 度变化/磁场变化，该磁铁装置包括磁铁部件，适于被安装在转轴上并且随该转轴一起转动，当该磁铁部件绕转轴转 动时，该磁铁部件产生与探测位置相关的磁场强度变化/磁场变化；以及磁通密度集中器，集中/聚集磁场强度变化/磁场变化的密度。根据第一方面，所述磁铁装置与感测装置一起使用，该感测装置具有探测位置，感 测元件位于该探测位置，其中感测装置包括具有前侧和后侧的感测元件；磁通密度集中器包括磁通密度集中元件，邻近所述感测元件的后侧。根据磁铁装置的第一方面，其中磁铁部件具有位于磁铁部件相对两侧的第一侧面和第二侧面，磁通密度集中器进一步包括第一和第二磁通密度集中元件，第一磁通密度集中元件邻近所述磁铁部件的第一侧面；以及第二磁通密度集中元件邻近所述磁铁部件的第二侧面。根据第二方面，本技术提供一种位置感测系统，用于产生两状态信号以表示 转轴的角度位置范围，该位置感测系统包括在第一方面中所描述的磁铁装置，用于产生磁场强度变化/磁场变化；感测装置，用于响应磁场强度变化/磁场变化以产生电子信号；以及 处理电路，用于响应所述电子信号产生两状态信号。根据位置感测系统的第二方面，其中处理电路包括阈值电路，用于提供钟形函数曲线上的阈值电压；以及指示电路；其中，当所感测到的电子信号的电压超过(或低于)所述阈值电压时，所述指示电 路产生第一信号状态，而当所感测到的电子信号的电压低于(或超过)所述阈值电压时，产 生第二信号状态。根据位置感测系统的第二方面，其中当双极磁铁绕转轴转动360度时，响应在一个维度上的磁通密度变化/磁场变化， 所述阈值电压和钟形函数曲线在安装位置感测系统之前被校准。根据在第二方面，位置感测系统进一步包括调节电路，用于通过监控和更新符合钟形函数曲线的电子信号的最小峰值和最大 峰值来调节两状态信号的宽度以补偿操作条件的变化，包括空隙的变化、环境温度的变化 以及所使用的部件的参数变化。通过提供磁铁装置和位置感测系统，本技术克服了以上所提及的现有技术中 的缺点。附图说明参考附图将对本技术进行描述，其中图1A描述根据本技术的位置感测系统100，其示出位置感测系统100中转轴 108的侧视图；图1B描述图1A的位置感测系统100，其示出图1A中所示的转轴108的俯视图；图1C描述位置感测系统100，其示出图1B中所示的转轴108沿图1B中线A-A的 截面图；图2描述图1A-C中所示的磁铁装置102和感测装置104的示意性实施例；图3A-C描述根据本技术的图1A-C中所示的磁铁装置102和感测装置104的 三个实施例；图4A-C描述根据本技术的图1A-C中所示的磁铁装置102A-C和感测装置 104A-C的另外三个实施例；图5A描述位置感测系统100中的处理线路106的一个实施例的更详细的结构；图5B描述位置感测系统100中的处理线路106的另一个实施例的更详细的结构 106，；图6描述图5A中所示的处理单元504的更详细的结构；图7A描述了钟形函数曲线702，其反映由图2中所示的磁铁204所产生的磁通密度变化/磁场变化；图7B描述了钟形(bell-shaped)函数曲线706，其反映由图3A-B和图4A-B中所 示的磁铁(304A，304B，404A 或 404B)和磁通密度集中器(308A1，308A2 ；308C1,308C2 ；309B或者309C)所产生的磁通密度变化/磁场变化；图8A描述钟形(bell-shaped)函数曲线802，其反映由图2中所示的感测元件202 感测到的电压输出；图8B描述钟形(bell-shaped)函数曲线806，其反映由图3A，3B，4A或4B中所示的感测元件(302A或302B)感测到的电压输出；图SC描述了基于校准(或模拟)程序中的钟形(bell-shaped)函数曲线806形成具有第一信号状态和第二信号状态的两状态信号107的方案；图9A-B示出使用正两状态信号107或负两状态信号107’来表示图1A-C中所示的转轴108的转动范围；以及图10示出发动机控制系统900，其中图1A-C中所示出的处理线路106的输出111 被用于控制汽车中的发动机。具体实施方式现参考具体实施例，在附图中示出其示例。在具体实施例的详细描述中，方向性术语，诸如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“左边”、“右边”等参考附图所描述的方向来使用。 由于本技术实施例的部件可被设置成许多不同的方向，方向性术语被用作说明的目的而决不是限制。尽可能地，所有附图中使用的相同或相似的标记和符号表示相同或相似的部分。图1A描述根据本技术的位置感测系统100，示出位置感测系统100中的转轴 108的侧视图。在图1A中，位置感测系统100包括磁铁装置102、感测装置104、处理线路106和转轴108。感测装置104通过连接109与处理线路106电连接，而磁铁装置102被安装到转轴108上并且适合于绕转轴108的轴心112 (如图1C中所示)与转轴108 —起转动。感测装置104位于磁铁装置102的上方并且与磁铁装置102分隔开一距离D (或空隙)183。 当磁铁装置102绕转轴108的轴112转动时，磁铁装置102可对感测装置104所在的位置 (或探测位置)产生磁通密度变化，转而产生磁场变化。当感测装置104受到磁铁装置102 的磁通密度变化/磁场变化，感测装置104可产生电信号(例如PWM，SENT等)。作为示例性的实施例，感测·装置104可包括霍尔效应电路，用于响应由磁通密度变化所引起的磁场变化产生电信号。感测装置104将所感应到的电信号输送到处理线路106，处理线路106响应所述感应到的电信号转而在其输出端(即，连接111)产生两状态信号110。如图1A所示，转轴108可沿其纵向(或其长度方向)成直线地移动，并且也可以绕轴心112 (如图1C中所示)转动。当转轴108沿其纵向成直本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁铁装置，用于提供与探测位置相关的磁场强度变化/磁场变化，所述磁铁装置包括：磁铁部件(304A?C，404A?C)，适于被安装在转轴(108)上并且随着所述转轴一起转动，当所述磁铁部件绕转轴转动时，所述磁铁部件产生与探测位置相关的磁场强度变化/磁场变化；以及磁通密度集中器(308A1，308A2，308C1，308C2，309B，309C)，所述磁通密度集中器集中/聚集磁场强度变化/磁场变化的密度。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：何赛德奥利弗·萨尔瓦多，薛启鑫，周遥，
申请(专利权)人：泰科电子上海有限公司，泰科电子公司，
类型：实用新型
国别省市：
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