一种用于感测转轴的角度位置范围的传感器制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于感测转轴的角度位置范围的传感器。该传感器包括指示电路和调节电路，该指示电路用于响应双极磁铁装置的转动产生具有第一信号状态和第二信号状态的两状态信号，双极磁铁装置被附接在该转轴(108)上并且适合于与所述转轴一起转动；该调节电路用于调节该两状态信号以补偿传感器的操作条件的变化。当转轴在角度位置范围内时，该两状态信号在第一信号状态，而当转轴超出该角度位置范围时，该两状态信号在第二信号状态。响应操作条件的变化，传感器的两状态信号的宽度和/或偏移可被调节以进行补偿。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术一般涉及位置感测装置，并且更具体地涉及探测转轴的角度位置范围的感测装置及方法。
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，使用机械接触式位置感测装置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装置来探测转轴的特定角度位置。然而，所建议的电子感测装置会面临设计可行性和在遇到操作条件(或环境)变化时会面临表现不佳的缺陷。因此，有必要提供一种位置感测装置，该位置感测装置克服了现有的位置感测装置在探测转轴角度位置时存在的缺陷和不足。
技术实现思路
在第一方面，本技术提供一种用于感测转轴的角度位置范围的传感器，该传感器包括:指示电路，用于响应双极磁铁装置的转动产生具有第一信号状态和第二信号状态的两状态信号，所述双极磁铁装置被附接在所述转轴上并且适合于与所述转轴一起转动；以及处理单元，用于调节所述两状态信号以补偿所述传感器操作条件的变化；其中，当所述转轴在所述角度位置范围内时，所述两状态信号在第一信号状态，而当所述转轴超出所述角度位置范围时，所述两状态信号在第二信号状态。进一步地，传感器进一步包括:存储装置，用于提供至少两个参考电压点，所述至少两个参考电压点具有第一参考电压点和第二参考电压点，代表一线性函数线上的两个电压点；感测装置，用于响应当所述双极磁铁装置绕所述转轴转动时沿两维的磁通密度变化产生所感应到的电信号；以及比较装置，用于将所感应到的电信号与所述两个参考电压点进行比较；其中，当所感测到的电信号的电压与所述第一电压参考点或所述第二参考电压点相等时，所述指示电路产生所述第一信号状态。进一步地，传感器进一步包括:存储装置，用于提供至少两个参考电压点，所述至少两个参考电压点具有第一参考电压点和第二参考电压点，代表一线性函数线的两个电压点；感测装置，用于响应当所述双极磁铁装置绕所述转轴转动时沿两维的磁通密度变化产生所感应到的电信号；以及比较装置，用于将所感应到的电信号与所述两个参考电压点进行比较；当所述电信号的电压在所述第一参考电压点和所述第二参考电压点之间范围内，所述指示电路产生所述第一信号状态。进一步地，传感器进一步包括:存储装置，用于提供至少两个参考电压点，所述至少两个参考电压点具有第一参考电压点和第二参考电压点，代表一线性函数线上的两个电压点；感测装置，用于响应当所述双极磁铁装置绕所述转轴转动时沿两维的磁通密度变化产生所感应到的电信号；以及比较装置，用于将所感应到的电信号与所述两个参考电压点进行比较；当所感测到的电信号的电压超出所述第一参考电压点和所述第二参考电压点之间的范围，或在所述第一参考电压点和所述第二参考电压点之间的范围之外，所述指示电路产生所述第二信号状态。进一步地，传感器进一步包括:存储装置，用于提供至少两对参考电压点，所述至少两对参考电压点具有第一对参考电压点和第二对参考电压点代表线性函数线上的四个电压点，其中所述第一对参考电压点被指定为具有第一电压值，而所述第二对参考电压点被指定为具有第二电压值；感测装置，用于响应双极磁铁装置绕所述转轴转动时沿两维的磁通密度变化产生所感测到的电信号；以及比较装置，用于将所述所感测到的电信号与所述第一指定的电压值和所述第二指定的电压值进行比较；其中，当所感测到的电信号的电压与所述第一指定的电压值或所述第二指定的电压值相等时，或者当所感测到的电信号的电压是在所述第一指定的电压值和所述第二指定的电压值之间的范围内时，所述指示电路产生第一信号状态；其中，当所感测到的电信号的电压小于所述第一指定的电压值或大于所述第二指定的电压值时，所述指示电路产生第二信号状态。进一步地，所述感测装置与所述双极磁铁装置物理上分隔开一距离或空隙。进一步地，所述线性函数线在安装或使用所述传感器之前响应当所述双极磁铁装置绕所述转轴转动360度时沿两维的磁通密度变化在操作状态下被校准/模拟。进一步地，所述两状态信号响应所述转轴的角度位置的变化在所述第一信号状态和所述第二状态信号之间转换。进一步地，所述转轴的所述角度位置范围是变速杆上的空挡位置范围。进一步地，所述处理单元调节所述两状态信号的宽度或偏移以补偿所述传感器的操作条件的变化，所述操作条件的变化包括空隙的变化、环境温度变化以及所述传感器中所使用的部件参数的变化。进一步地，所述处理单元产生K比例系数以调节所述两状态信号的宽度和偏移以补偿空隙的变化、环境温度变化以及所述传感器中所使用的部件参数的变化。进一步地，传感器进一步包括:阈值电路，用于提供曲线形函数线上的阈值电压；以及传感装置，用于响应当所述双极磁铁装置绕所述转轴转动时沿一维的磁通量变化产生所感测到的电信号；其中，当所感测到的电信号的电压高于或低于或等于所述阈值电压时，所述指示电路产生第一信号状态，而当所感测到的电信号的电压低于或高于所述阈值电压时，所述指示电路产生第二信号状态。进一步地，所述感测装置与所述双极磁铁装置物理上分开一距离或空隙。进一步地，所述阈值电压、所述曲线形函数线在安装或使用所述传感器之前响应当所述双极磁铁装置绕所述转轴转动360度时的一维磁通量变化在操作状态下被校准。进一步地，所述转轴的所述角度位置范围是变速杆上的空挡位置范围。进一步地，所述两状态信号响应所述转轴的角度位置变化在所述第一信号状态和所述第二信号状态之间转换。进一步地，所述处理单元通过监测和更新符合所述曲线形函数线的电子信号的最小和最大峰值来调节所述二进制状态信号的宽度以补偿操作条件的变化，所述操作条件的变化包括空隙变化、环境温度变化和所使用的部件参数的变化。进一步地，所述处理单元产生阈值系数以调节所述两状态信号的宽度和偏移以补偿操作条件的变化，所述操作条件的变化包括空隙变化、环境温度变化和所述传感器中所使用部件参数的变化。在第二方面，本技术提供一种用于感测转轴的角度位置范围的传感器，该传感器包括:指示电路，用于响应双极磁铁装置的转动产生具有第一信号状态和第二信号状态的两状态信号，所述双极磁铁装置被附接在所述转轴上，并且适合于与所述转轴一起转动；存储装置，用于提供至少两个参考电压点，所述至少两个参考电压点具有第一参考电压点和第二参考电压点，代表一线性函数线上的两个电压点；感测装置，用于响应当所述双极磁铁装置绕所述转轴转动时沿两维的磁通密度变化产生所感应到的电信号；以及比较装置，用于将所感应到的电信号与所述两个参考电压点进行比较；其中，当所感测到的电信号的电压与所述第一电压参考点或所述第二参考电压点相等时，所述指示电路产生所述第一信号状态，当所感测到的电信号的电压超出所述第一参考电压点和所述第二参考电压点之间的范围(或在所述第一参考电压点和所述第二参考电压点之间的范围之外)，所述指示电路产生所述第二信号状态。进一步地，传感器进一步包括:存储装置，用于提供至少两对参考电压点，所述至少两对参考电压点具有第一对参考电压点和第二对参考电压点代表线性函数线上的四个电压点，其中所述第一对参考电压点被指定为具有第一电压值，而所述第二对参考电压点被指定为具有第二电压值；以及比较装置，用于将所述所感测到的电信号与所述第一指定的电压值和所述第二指定的电压值进行比较；其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于感测转轴(108)的角度位置范围的传感器，包括：?指示电路(508)，用于响应双极磁铁装置(102)的转动产生具有第一信号状态和第二信号状态的两状态信号，所述双极磁铁装置(102)被附接在所述转轴(108)上，并且适合于与所述转轴一起转动；以及?处理单元(504)，用于调节所述两状态信号以补偿所述传感器操作条件的变化；?其中，当所述转轴在所述角度位置范围内时，所述两状态信号在第一信号状态，而当所述转轴超出所述角度位置范围时，所述两状态信号在第二信号状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何赛德奥利弗·萨尔瓦多，蒙齐希·索斯藤，
申请(专利权)人：泰科电子公司，泰科电子安普有限公司，
类型：实用新型
国别省市：