CN101782367A - 非接触式旋转角度传感器 - Google Patents

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林颖
陈余峰
吴克刚
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Abstract

本发明是一种汽车或摩托车电控系统中用于测量节气门转角用的传感器，特别是一种非接触式旋转角度传感器。包括有壳体，壳体内设有一轴承，轴承上设有一转轴，转轴的一端从壳体伸出，转轴的另一端固接有一旋转体，旋转体的中央开有一圆槽和一与此同心的环行封闭槽，环行封闭槽内同心的设有环形磁轭和两个对称的弧形永磁铁，环形磁轭密接在环行封闭槽的外壁上，而两个弧形永磁铁则对称的密接在环形磁轭和环行封闭槽之间，两个弧形永磁铁相对的一面，分别是永磁铁的N极和S极；壳体内设有一霍尔元件，霍尔元件是位于旋转体中央的圆槽内，并且霍尔元件与圆槽之间没有任何接触。本发明具有测量精度高、非接触性、无磨损、实用可靠、寿命长等优点。

Description

非接触式旋转角度传感器
技术领域
本发明是一种汽车或摩托车电控系统中用于测量节气门转角用的传感器，特别是一种非接触式旋转角度传感器。
技术背景
发动机节气门的旋转角度传感器的作用是把节气门的位置或开度转成电信号，传给电控单元(ECU)，作为电控单元判断发动机运行工况的依据。
现有发动机节气门的旋转角度传感器，大多采用“电位器”式角度传感器，它的主要缺陷是电位器炭膜或导电塑料膜容易磨损，使电刷随着振动，导致转角度传感器工作不稳定，可靠性不高，寿命短。
专利号为200920037068.1、名称为“摩托车数字节气门位置传感器“的专利中，是采用霍尔式元件测量节气门转角，由于该专利技术没有采用导磁的磁轭，所以磁场的分布就不均匀，而且磁铁的设置呈90°范围布置，所以通过霍尔元件感应面的磁通量，就不会出现为零的情况，导致通过霍尔元件感应的电信号，其线性特性将不是很明显。
发明内容
本发明的目的在于克服现有“电位器”式角度传感器工作不稳定可靠性不高，以及现有霍尔式角度传感器磁场分布不均匀线性特性不明显的缺陷，发明一种将角度或位置等非电量信号转成线性电压信号从而实现精确测量角度变化的非接触式旋转角度传感器。
本发明的目的是按如下的方式来实现的：所述非接触式旋转角度传感器，包括有壳体，壳体内设有一轴承，轴承上设有一转轴，转轴的一端从壳体伸出，转轴的另一端固接有一旋转体，旋转体的中央开有一圆槽和一与此同心的环行封闭槽，环行封闭槽内同心的设有环形磁轭和两个对称的弧形永磁铁，环形磁轭密接在环行封闭槽的外壁上，而两个弧形永磁铁则对称的密接在环形磁轭和环行封闭槽之间，两个弧形永磁铁相对的一面，分别是永磁铁的N极和S极；壳体内设有一霍尔元件，霍尔元件是位于旋转体中央的圆槽内，并且霍尔元件与圆槽之间没有任何接触。
所述旋转体的边缘上设有一凸起，在壳体内与凸起相应的位置上对称的设有两个挡块，凸起和挡块用来限制转动体只能在小于180度的范围内旋转。
所述旋转体用非导磁材料制成。
本发明的积极效果如下：本发明能用于小于180°的角度测量，其具有测量精度高、非接触性、无磨损、实用可靠、寿命长等优点，非常适合于汽车和摩托车上的节气门开度的测量；本发明结构简单、成本低廉、无污染。
附图说明
图1为本发明结构图
图2为转动体主视结构图
图中：1壳体      2轴承        3转轴
      4旋转体    5圆槽        6环行封闭槽
      7环形磁轭  8弧形永磁铁  9霍尔元件
      10凸起1    1挡块
具体实施方式
如图1图2所示，所述非接触式旋转角度传感器，包括有壳体1，壳体1内设有一轴承2，轴承2上设有一转轴3，转轴3的一端从壳体1伸出，转轴3的另一端固接有一旋转体4，旋转体4的中央开有一圆槽5和一与此同心的环行封闭槽6，环行封闭槽6内同心的设有环形磁轭7和两个对称的弧形永磁铁8，环形磁轭7密接在环行封闭槽6的外壁上，而两个弧形永磁铁8则对称的密接在环形磁轭7和环行封闭槽6之间，两个弧形永磁铁8相对的一面，分别是永磁铁的N极和S极；壳体1内设有一霍尔元件9，霍尔元件9是位于旋转体4中央的圆槽5内，并且霍尔元件9与圆槽5之间没有任何接触。
所述旋转体4的边缘上设有一凸起10，在壳体1内与凸起10相应的位置上对称的设有两个挡块11，凸起10和挡块11用来限制转动体4只能在小于180度的范围内旋转。
所述旋转体4用非导磁材料制成。
工作时，转轴与被测量体连接，被测量体通过转轴转动旋转体，进而带动弧形永磁铁和环形磁轭旋转，霍尔元件保持固定不动，这时，两块永磁铁正好能够使通过霍尔元件感应面的磁通量出现由负-零-正或者由正-零-负的连续变化，于是在霍尔元件感应面上形成均匀分布的磁场，这样就使霍尔元件感应出的电信号呈线性变化特性。

Claims (3)

1.一种非接触式旋转角度传感器，包括有壳体，壳体内设有一轴承，轴承上设有一转轴，转轴的一端从壳体伸出，其特征在于：转轴的另一端固接有一旋转体，旋转体的中央开有一圆槽和一与此同心的环行封闭槽，环行封闭槽内同心的设有环形磁轭和两个对称的弧形永磁铁，环形磁轭密接在环行封闭槽的外壁上，而两个弧形永磁铁则对称的密接在环形磁轭和环行封闭槽之间，两个弧形永磁铁相对的一面，分别是永磁铁的N极和S极；壳体内设有一霍尔元件，霍尔元件是位于旋转体中央的圆槽内，并且霍尔元件与圆槽之间没有任何接触。
2.根据权利要求1所述的非接触式旋转角度传感器，其特征在于：所述旋转体的边缘上设有一凸起，在壳体内与凸起相应的位置上对称的设有两个挡块，凸起和挡块用来限制转动体只能在小于180度的范围内旋转。
3.根据权利要求1所述的非接触式旋转角度传感器，其特征在于：所述旋转体用非导磁材料制成。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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Inventor after: Lin Zheran

Inventor before: Lin Ying

Inventor before: Chen Yufeng

Inventor before: Wu Kegang

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LIN YING CHEN YUFENG WU KEGANG TO: LIN ZHERAN

C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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