一種方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器，包括編碼盤(pán)、PCB板和在PCB板上設(shè)置的磁敏感元件，在所述的編碼盤(pán)的內(nèi)圓周面上設(shè)有與轉(zhuǎn)向軸相配合的定位機(jī)構(gòu)，在編碼盤(pán)的外圓周面上設(shè)有三組碼道，在PCB板上對(duì)應(yīng)每一組碼道都設(shè)置有磁敏感元件，PCB板上設(shè)置有與三組碼道相對(duì)應(yīng)的三個(gè)磁敏感元件。本實(shí)用新型在編碼盤(pán)的外圓周上設(shè)置磁性碼道，并對(duì)應(yīng)碼道設(shè)置有磁敏感元件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度的感測(cè)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減小了轉(zhuǎn)角傳感器的徑向尺寸，便于在轉(zhuǎn)向軸上的安裝，并且磁敏感元件不受粉塵的影響，具有較好的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性；凹槽和凸棱之間形成過(guò)盈配合，從而確保了編碼盤(pán)相對(duì)于轉(zhuǎn)向軸的徑向定位，并保證了編碼盤(pán)和轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同軸性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種傳感器，具體涉及一種方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]方向盤(pán)角度傳感器一般安裝在轉(zhuǎn)向柱管的轉(zhuǎn)向軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，方向盤(pán)角度傳感器感測(cè)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方向以及轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。設(shè)置在車(chē)輛上的控制單元可根據(jù)方向盤(pán)傳感器感測(cè)的轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度可控制車(chē)輛相關(guān)部件的運(yùn)行?，F(xiàn)有技術(shù)中，方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器多采用光電編碼原理。通常在編碼盤(pán)徑向上設(shè)置有多組碼道，并對(duì)應(yīng)碼道設(shè)置有光耦元件，通過(guò)光耦元件對(duì)光的接受與否輸出相應(yīng)的數(shù)字碼，從而獲取轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和角度。但是，這種結(jié)構(gòu)的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器徑向尺寸較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在轉(zhuǎn)向軸上安裝不方便，抗震動(dòng)能力差，且該方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器的光耦元件測(cè)量的準(zhǔn)確性極易受粉塵、油污等的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳感器的徑向尺寸小，便于在轉(zhuǎn)向軸上的安裝，并且磁敏感元件不受粉塵的影響，具有較好的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器，包括編碼盤(pán)、PCB板和在PCB板上設(shè)置的磁敏感元件，在所述的編碼盤(pán)的內(nèi)圓周面上設(shè)有與轉(zhuǎn)向軸相配合的定位機(jī)構(gòu)，所述的定位機(jī)構(gòu)為編碼盤(pán)內(nèi)圓周面上沿徑向設(shè)置的與轉(zhuǎn)向軸上的凹槽相適配的凸棱，在編碼盤(pán)內(nèi)圓周面上沿徑向開(kāi)設(shè)的與轉(zhuǎn)向軸上凸棱相適配的等間距分布的三條編碼盤(pán)凹槽，并沿編碼盤(pán)的軸向方向平行延伸，三條編碼盤(pán)凹槽與設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸外圓周面上的三條凸棱接觸；在編碼盤(pán)的外圓周面上設(shè)有三組碼道，分別為第一碼道、第二碼道和第三組碼道，每一碼道包括交替分布扇區(qū)角度相等的N、S磁極；其中第二碼道的扇區(qū)角度為第一碼道的扇區(qū)角度的兩倍，第三碼道的扇區(qū)角度為第二碼道的扇區(qū)角度的兩倍，即第三碼道的一個(gè)N磁極對(duì)應(yīng)第二碼道的一個(gè)N磁極和一個(gè)S磁極,第二碼道的一個(gè)N磁極對(duì)應(yīng)第一碼道的一個(gè)N磁極和一個(gè)S磁極；
[0005]在PCB板上對(duì)應(yīng)每一組碼道都設(shè)置有磁敏感元件，PCB板上設(shè)置有與三組碼道相對(duì)應(yīng)的三個(gè)磁敏感元件，分別為第一磁敏感元件、第二磁敏感元件以及第三磁敏感元件。
[0006]三條編碼盤(pán)凹槽與凸棱之間為過(guò)盈配合。
[0007]所述的磁敏感元件為霍爾元件，磁阻元件或巨磁阻元件。
[0008]本實(shí)用新型提供的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器，在編碼盤(pán)的外圓周上設(shè)置磁性碼道，并對(duì)應(yīng)碼道設(shè)置有磁敏感元件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度的感測(cè)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減小了轉(zhuǎn)角傳感器的徑向尺寸，便于在轉(zhuǎn)向軸上的安裝，并且磁敏感元件不受粉塵的影響，具有較好的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性；凹槽和凸棱之間形成一定的過(guò)盈配合，從而確保了編碼盤(pán)相對(duì)于轉(zhuǎn)向軸的徑向定位，并保證了編碼盤(pán)和轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同軸性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型的傳感器元件輸出示意圖。
[0012]其中，圖2的A、B、C分別代表脈沖A、脈沖B和脈沖C。

【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如圖1所示:一種方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器，包括編碼盤(pán)1、PCB板2和在PCB板2上設(shè)置的磁敏感元件，在所述的編碼盤(pán)I的內(nèi)圓周面上設(shè)有與轉(zhuǎn)向軸相配合的定位機(jī)構(gòu)，所述的定位機(jī)構(gòu)為編碼盤(pán)I內(nèi)圓周面上沿徑向設(shè)置的與轉(zhuǎn)向軸上的凹槽相適配的凸棱，在編碼盤(pán)I內(nèi)圓周面上沿徑向開(kāi)設(shè)的與轉(zhuǎn)向軸上凸棱相適配的等間距分布的三條編碼盤(pán)凹槽14，并沿編碼盤(pán)I的軸向方向平行延伸，三條編碼盤(pán)凹槽14與設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸外圓周面上的三條凸棱接觸；在編碼盤(pán)I的外圓周面上設(shè)有三組碼道，分別為第一碼道11、第二碼道12和第三組碼道13，每一碼道包括交替分布扇區(qū)角度相等的N、S磁極；其中第二碼道12的扇區(qū)角度為第一碼道11的扇區(qū)角度的兩倍，第三碼道13的扇區(qū)角度為第二碼道12的扇區(qū)角度的兩倍，即第三碼道13的一個(gè)N磁極對(duì)應(yīng)第二碼道12的一個(gè)N磁極和一個(gè)S磁極,第二碼道12的一個(gè)N磁極對(duì)應(yīng)第一碼道11的一個(gè)N磁極和一個(gè)S磁極；
[0014]在PCB板2上對(duì)應(yīng)每一組碼道都設(shè)置有磁敏感元件，PCB板2上設(shè)置有與三組碼道相對(duì)應(yīng)的三個(gè)磁敏感元件，分別為第一磁敏感元件21、第二磁敏感元件22以及第三磁敏感元件23。
[0015]三條編碼盤(pán)凹槽14與凸棱之間為過(guò)盈配合。
[0016]所述的磁敏感元件為霍爾元件，磁阻元件或巨磁阻元件。
[0017]本實(shí)用新型的工作原理如下:編碼盤(pán)I隨轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)處在不同位置時(shí)，設(shè)置在編碼盤(pán)I上的各組碼道通過(guò)相應(yīng)的兩個(gè)磁極，即各碼道上的N磁極和S磁極交替通過(guò)相應(yīng)的磁敏感元件，磁敏感元件根據(jù)接收到的磁信號(hào)變換轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào)，之后設(shè)置在PCB板上的電路板元件根據(jù)各磁敏感元件的電平信號(hào)形成脈沖輸出，根據(jù)脈沖輸出獲取轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和角度。即當(dāng)編碼盤(pán)I隨著轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)置在PCB板2上的各磁敏感元件同時(shí)產(chǎn)生脈沖輸出，第一磁敏感元件21生成脈沖A，第二磁敏感元件22生成脈沖B，第三磁敏感元件23生成脈沖C，PCB板2上的處理電路根據(jù)脈沖A、脈沖B和脈沖C感測(cè)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
【權(quán)利要求】
1.一種方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器，其特征在于:包括編碼盤(pán)(1)、PCB板(2)和在PCB板(2)上設(shè)置的磁敏感元件，在所述的編碼盤(pán)(I)的內(nèi)圓周面上設(shè)有與轉(zhuǎn)向軸相配合的定位機(jī)構(gòu)，所述的定位機(jī)構(gòu)為編碼盤(pán)(I)內(nèi)圓周面上沿徑向設(shè)置的與轉(zhuǎn)向軸上的凹槽相適配的凸棱，在編碼盤(pán)(I)內(nèi)圓周面上沿徑向開(kāi)設(shè)的與轉(zhuǎn)向軸上凸棱相適配的等間距分布的三條編碼盤(pán)凹槽(14)，并沿編碼盤(pán)(I)的軸向方向平行延伸，三條編碼盤(pán)凹槽(14)與設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸外圓周面上的三條凸棱接觸；在編碼盤(pán)(I)的外圓周面上設(shè)有三組碼道，分別為第一碼道(11)、第二碼道(12)和第三組碼道(13)，每一碼道包括交替分布扇區(qū)角度相等的N、S磁極；其中第二碼道(12)的扇區(qū)角度為第一碼道(11)的扇區(qū)角度的兩倍，第三碼道(13)的扇區(qū)角度為第二碼道(12)的扇區(qū)角度的兩倍，即第三碼道(13)的一個(gè)N磁極對(duì)應(yīng)第二碼道(12)的一個(gè)N磁極和一個(gè)S磁極，第二碼道(12)的一個(gè)N磁極對(duì)應(yīng)第一碼道(11)的一個(gè)N磁極和一個(gè)S磁極； 在PCB板(2)上對(duì)應(yīng)每一組碼道都設(shè)置有磁敏感元件，PCB板(2)上設(shè)置有與三組碼道相對(duì)應(yīng)的三個(gè)磁敏感元件，分別為第一磁敏感元件(21)、第二磁敏感元件(22)以及第三磁敏感元件(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器，其特征在于:三條編碼盤(pán)凹槽(14)與凸棱之間為過(guò)盈配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器，其特征在于:所述的磁敏感元件為霍爾元件，磁阻元件或巨磁阻元件。
【文檔編號(hào)】G01B7/30GK204064235SQ201420537479
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】肖敏 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)