專利名稱：一種非接觸旋轉式位置傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及傳感器技術領域，特別是涉及一種非接觸旋轉式位置傳感器。
背景技術：
隨著汽車科技的發(fā)展，越來越多的傳感器在汽車上得到了應用并隨著汽車相關器件的變化而變化。汽車上的節(jié)氣閥和廢氣再循環(huán)閥對汽車燃料的燃燒效率及尾氣中污染物含量的多少起著至關重要的作用。為了獲悉節(jié)氣閥和廢氣再循環(huán)閥開度的大小，往往需要為它們配備適用的傳感器。由于我國對汽車排放標準的提高，傳統(tǒng)的機械式節(jié)氣閥和機械式廢氣再循環(huán)閥將會逐步被電子節(jié)氣閥和電子廢氣再循環(huán)閥所替代，傳統(tǒng)的機械拉線驅動的方式將變?yōu)殡姍C驅動的方式。而傳統(tǒng)的傳感器均為接觸式傳感器(即碳膜滑動變阻器式傳感器)，這種傳感器 由于存在摩擦損耗，其使用壽命往往較短且檢測精度不高。因此，傳統(tǒng)的接觸式傳感器以無法滿足汽車對電子節(jié)氣閥和電子廢氣再循環(huán)閥的檢測需要。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是提供一種為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下一種非接觸旋轉式位置傳感器，所述傳感器包括彼此分離的定子部分和轉子部分，所述定子部分包括可編程的霍爾感應單元；所述轉子部分包括齒輪、固定于所述齒輪上的磁鋼及與所述齒輪相連接的轉軸。優(yōu)選的，所述定子部分還包括保護外殼。優(yōu)選的，所述可編程的霍爾感應單元為TLE4997可編程的霍爾感應芯片。通過上述技術方案，本實用新型的有益效果是本實用新型結構簡單，外圍電子元器件少，輸出信號可以根據(jù)實際使用進行編程標定，可以做到極其良好的一致性和線性度(1%以內(nèi))。由于采用了獨創(chuàng)的機械結構，抗磁干擾及其它的防護等級可以做到最高，適合在及其惡劣的環(huán)境下使用。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型輸入信號和輸出信號之間的對應關系；圖3為本實用新型另一種輸入信號和輸出信號之間的對應關系；圖4為本實用新型另一種輸入信號和輸出信號之間的對應關系；[0016]圖5為本實用新型的內(nèi)部結構的剖視圖。圖中數(shù)字和字母所表示的相應部件名稱I、轉子部分2、定子部分3、磁鋼4、轉軸5、齒輪6、霍爾感應單元7、外殼8、信號輸出線9、導線
具體實施方式為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。參見圖I至圖5所示，本實用新型一種非接觸旋轉式位置傳感器，所述傳感器包括彼此分離的定子部分2和轉子部分1，所述定子部分2包括可編程的霍爾感應單元6 ;所述轉子部分I包括齒輪5、固定于所述齒輪5上的磁鋼3及與所述齒輪5相連接的轉軸4，所述定子部分2還包括保護外殼7，保護外7用于防塵。本實用新型在使用時，其通過兩根正負極導線進行供電。齒輪5用于跟隨被測移動件的轉動而轉動并帶動磁鋼3沿轉軸4轉動，轉軸4轉動的角度為傳感器的輸入信號；可編程的霍爾感應單元6，用于感應磁鋼3轉動所產(chǎn)生的磁通量變化并轉換成與輸入信號相對應的電信號，電信號為傳感器的輸出信號，其輸出信號通過一根信號輸出線8向外部傳輸；與輸入信號相對應的電信號的大小可以由可編程的霍爾感應單元6保存和多次更新。其中，所述電信號可以為電壓信號。當然，也可以為電流信號或其他形式的電信號。其中，霍爾感應芯片電路6可以包括可編程的霍爾感應芯片及其周邊電路，具體的芯片信號及其周邊電路組成和連接方式有多種，均為本領域技術人員所公知，在此不再累述。需要說明的一點是，可編程芯片是一種可通過編程或軟件配置改變控制對策的芯片，其可以為TLE4997可編程的霍爾感應芯片；而且，可編程芯片是支持反復擦寫的。為了更好的說明本實用新型中可編程的霍爾感應單元更新與輸入信號相對應的電信號的大小，下面舉例說明傳統(tǒng)的傳感器中，輸入信號和輸出信號之間的對應關系是固化在芯片內(nèi)的，固化后不能再進行修改和更新。如圖2所示，出廠時，某種傳感器的輸入信號與輸出信號之間的對應關系的表達式為Y-X 其中，Y表示輸出信號，單位為伏特(V) ;X表示輸入信號，單位為度。以圖中點A為例，當輸入信號X為5°時，對應的輸出信號Y為5V。然而，對于同樣的輸入信號，在不同的裝置和系統(tǒng)中，其對應的輸出信號大小的要求是不同的。如圖3所示，某系統(tǒng)要求該傳感器的輸入信號與輸出信號之間的對應關系為Y-2X 其中，Y表示輸出信號，單位為伏特(V) ;X表示輸入信號，單位為度。以圖中點A為例，當輸入信號X為5°時,對應的輸出信號Y為10V。而對于這樣的要求,傳統(tǒng)的傳感器中，由于輸入信號和輸出信號之間的對應關系是固化的，所以需要重新生產(chǎn)一個傳感器并將新的輸入信號和輸出信號之間的對應關系固化在傳感器的芯片內(nèi)。這樣就增加了企業(yè)的成本并且延長了生產(chǎn)周期。而本實用新型中，由于采用了可編程芯片，因此本實用新型的非接觸式傳感器可以根據(jù)不同的需要對對應于輸入信號的輸出信號的大小進行改變并保存。具體的，本實用新型的非接觸式傳感器可以適應于各種對輸出信號有不同要求的系統(tǒng)中。對于圖2所示對應關系變?yōu)閳D3所示對應關系的舉例，本實用新型只需要將圖3所示對應關系的相應程序輸入到原有傳感器的可編程芯片中，就可以更新原有的輸入信號與輸出信號之間的對應關系，即更新了與輸入信號對應的輸出信號的大小。當然，本實用新型所提供的一種非接觸式傳感器不僅可以實現(xiàn)模擬量輸出，還可以實現(xiàn)數(shù)字量輸出。如圖4所示，輸入信號與輸入信號之間的對應關系可以表示為y-1 ；2 ^ X ^ 50其中，y表示本實用新型的非接觸式傳感器輸出的數(shù)字量；X表示輸入信號，單位 為度。對于這樣的對應關系，本實用新型只需要將體現(xiàn)該對應關系的程序寫入本實用新型提供的傳感器中就可以實現(xiàn)改變、更新與輸入信號對應的輸出信號的大小。在實際應用中，還存在更多的對應關系，方便起見，就不再一一贅述。需要說明的一點是，本領域技術人員可以理解，當輸出信號為電壓信號時，在沒有升壓裝置的情況下，輸出信號的電壓值不會高于傳感器的供電電壓。如果要求輸出信號的電壓值高于供電電壓值，則需要加裝升壓設備。本領域技術人員可以理解的是，由于本實用新型的霍爾感應芯片是可編程的，因此，本實用新型還可以根據(jù)需要設定檢測的范圍。具體的設定方法有多種，如將超出所設定的檢測范圍的輸出信號的值設為0，本實用新型就不再一一贅述。由于本實用新型霍爾感應芯片是可編程的，因此同一款傳感器可以用于不同型號的電子節(jié)氣閥和電子廢氣再循環(huán)閥中，有利于批量生產(chǎn)，降低產(chǎn)品成本。同時在新產(chǎn)品的研發(fā)過程中，可以適應不同系統(tǒng)集成廠家的技術要求，大大降低了開發(fā)成本，縮短了開發(fā)周期。由于汽車內(nèi)空間的限制，實用新型人發(fā)現(xiàn)，實際應用中定子部分2與轉子部分I的間距為0. 2-3mm較為合適。本領域技術人員可以理解的是，齒輪5可以跟隨電子節(jié)氣閥或電子廢氣再循環(huán)閥的電機轉動而轉動，當然在電機與齒輪5之間還可以有任意個傳動齒輪。在實際應用中，由于電機安裝位置及生產(chǎn)成本的限制，電機往往不能直接驅動齒輪5的轉動，在電機和齒輪5之間往往設置有齒輪減速傳動機構，用來減速增扭。這樣就可以采用較小功率的電機(安裝尺寸相應減小)就可以克服轉軸4及閥片阻力，從而順利轉動閥片。其中，齒輪減速傳動機構中可以包括任意個齒輪。為了防止齒輪5的轉動超出設備所允許的轉動閾值，在本實用新型其他實施例中，還可以為齒輪5添加限位擋塊，限定齒輪轉動的角度。需要說明的是，在實際應用中，轉子部分I中的齒輪5、轉軸4和磁鋼3的結構可以為多種，轉子部分I中各部分的連接方式也可以為多種，本實用新型在此不做限定。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及 其等效物界定。
權利要求1.一種非接觸旋轉式位置傳感器，所述傳感器包括彼此分離的定子部分和轉子部分，其特征在于，所述定子部分包括可編程的霍爾感應單元；所述轉子部分包括齒輪、固定于所述齒輪上的磁鋼及與所述齒輪相連接的轉軸。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種非接觸旋轉式位置傳感器，其特征在于，所述定子部分還包括保護外殼。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種非接觸旋轉式位置傳感器，其特征在于，所述可編程的霍爾感應單元為TLE4997可編程的霍爾感應芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種非接觸旋轉式位置傳感器，所述傳感器包括彼此分離的定子部分和轉子部分，所述定子部分包括可編程的霍爾感應單元；所述轉子部分包括齒輪、固定于所述齒輪上的磁鋼及與所述齒輪相連接的轉軸。本實用新型解決傳統(tǒng)的接觸式傳感器所帶來的摩擦問題，并且同時提高了檢測精度，滿足了汽車對電子節(jié)氣閥和電子廢氣再循環(huán)閥的檢測需要。由于本實用新型結構簡單，外圍電子元器件少，輸出信號可以根據(jù)實際使用進行編程標定，可以做到極其良好的一致性和線性度(1％以內(nèi))。由于采用了獨創(chuàng)的機械結構，抗磁干擾及其它的防護等級可以做到最高，適合在及其惡劣的環(huán)境下使用。
文檔編號G01D5/12GK202452991SQ20122007423
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月1日 優(yōu)先權日2012年3月1日
發(fā)明者施遠強 申請人:上海孚創(chuàng)動力電器有限公司