CN102012208B - 磁场位置传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁场位置传感器；包括：两个相对放置的永磁体；旋转的目标轮，其与两个相对放置的永磁体相对设置；目标轮和所述两个相对放置的永磁体之间的区域内设置磁场传感器，所述两个相对放置的永磁体的充磁方向指向磁场传感器。本发明对于空气间隙、制造精度等方面的抗干扰性很好，过零点不受温度、气隙等的影响，可以很好的实现两路信号反转输出，且有冗余功能，一旦一路输出断路，不影响另外一路信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁场位置传感器，具体涉及一种用于测量变速箱空档位置的传感器。
背景技术
空档位置传感器NTS(Neutral Gear Switch，也称空档开关)隶属于汽车起动系统，安装在变速箱换档机构上，将变速箱零件的机械位移转换成电信号。只有在变速器挂在空档位置上启动控制电路才能接通，从而避免非空档起步造成事故。
起停系统(STOP&START)，也叫微型混合技术，是一套控制发动机启动和停止的系统。该系统通过电脑判断车辆的状态，例如车辆在红灯、堵塞等停滞状态，系统可以控制发动机自动停止运行，并且在停止运行阶段，不影响车内空调、音响等设备的使用。根据相关实验证明，安装起停系统后能使车辆降低5％左右的油耗。
在汽车发动机起停系统中为了实现手动变速箱空挡位置的检测，以及冗余信号的校验，需要一款新型的位置传感器。技术要求如下：在空档时，要求一路信号N1输出低电平，另外一路信号N2输出高电平；在非空档时，要求一路信号N1输出高电平，另外一路信号N2输出低电平。
因此，需要开发一款位置传感器，能够同时输出一路高电平一路低电平，以便在一路信号出现问题时，另一路信号能够实现诊断。现有的磁路设计，很难保证两路信号的一致输出。目前很多类似的传感器采用的方法是利用现有的一路输出信号，复用分成两路信号，一路添加反向器，但是，这种方法实际上是没有冗余功能的。一旦输出断路，两路信号完全中断。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种磁场位置传感器，它可以满足芯片两个敏感元测量位置处的磁场均匀一致，在信号轮转动时能保证传感器同时输出两路相反信号；同时有冗余功能，一旦一路输出断路，不影响另外一路信号。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种磁场位置传感器；包括：两个相对放置的永磁体；旋转的目标轮，其与两个相对放置的永磁体相对设置；目标轮和所述两个相对放置的永磁体之间的区域内设置磁场传感器，所述两个相对放置的永磁体的充磁方向指向磁场传感器。
本发明的有益效果在于：对于空气间隙、制造精度等方面的抗干扰性很好，过零点不受温度、气隙等的影响，可以很好的实现两路信号反转输出，且有冗余功能，一旦一路输出断路，不影响另外一路信号。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述磁场位置传感器输出两路信号的示意图；
图2是本发明实施例所述磁场位置传感器结构示意图；
图3是本发明实施例所述磁场位置传感器测试波形示意图；
图4是本发明实施例所述磁场位置传感器输出两路波形的示意图；
图5是本发明实施例所述磁场位置传感器安装状态的剖面图。
具体实施方式
如图2所示，本发明提供了一个新的磁路，能够满足芯片两个敏感元测量位置处的磁场均匀一致，在信号轮转动时能保证传感器同时输出两路相反信号，如图1所示。本发明实施例所述装置具有霍尔传感器1、永磁体2、软铁集磁片6、支架5，其中霍尔传感器1位于永磁体2和软铁集磁片6共同构建的磁场的影响范围内，支架5用于固定永磁体2和霍尔传感器1以及软铁集磁片6。
该方案通过构建两个相对放置的楔形磁铁2(楔形磁铁按照指定的方向进行充磁，材质不限)，和铁磁质目标轮7之间形成一个均匀磁场，磁场的大小随着目标轮7的转动由正变负，磁场在目标轮7齿中间或者槽中间过零点，形成了正弦变换的形式。在两个楔形磁铁2和目标轮7之间的区域，放置磁场传感器1，该传感器1用以感应磁场的变化，从而把磁场信号的变化转化为电信号的变化。此外，通过在芯片上下放置集磁片6，改善了芯片1敏感点处的磁场均匀性，降低了产品对于制造精度的要求。
如图3、图4所示，根据CAE模拟和实际测试，该磁路对于空气间隙、制造精度等方面的抗干扰性很好，过零点不受温度、气隙等的影响，可以很好的实现两路信号反转输出。
如图5所示，所述的磁场位置传感器，包含霍尔芯片1，永磁体2，胶水3，电路板4，塑料支架5，软铁集磁片6。所述的霍尔芯片，通过安装在袋装的塑料支架5的卡槽内部进行固定，永磁体2和软铁集磁片6通过注塑方式固定在塑料支架5之上，霍尔芯片1通过焊接与电路板4相连接。所述的霍尔芯片1，其位置位于永磁体2的磁场影响范围内，并且其上还有两块软铁集磁片6，对芯片周围的磁力线进行平顺。可以降低对产品制造精度的要求。所述的芯片的PIN脚通过焊锡或者其他焊接方式，和电路板4相连接，形成电路的回路。
本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。
Claims (5)
1.一种测量变速箱空档位置的磁场位置传感器；其特征在于，包括：
两个相对放置的永磁体；
旋转的表征档位信息的目标轮，其与两个相对放置的永磁体相对设置；
目标轮和所述两个相对放置的永磁体之间的区域内设置磁场传感器，所述两个相对放置的永磁体的充磁方向指向磁场传感器。
2.如权利要求1所述的磁场位置传感器；其特征在于，在磁场传感器上下分别放置有集磁片。
3.如权利要求2所述的磁场位置传感器；其特征在于，所述磁场传感器包括霍尔芯片。
4.如权利要求3所述的磁场位置传感器；其特征在于，所述的霍尔芯片，通过安装在塑料支架的卡槽内部进行固定，永磁体和集磁片通过注塑方式固定在塑料支架之上，霍尔芯片通过焊接与电路板相连接。
5.如权利要求4所述的磁场位置传感器；其特征在于，所述的霍尔芯片的PIN脚通过焊锡方式和电路板相连接。
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| CN 201010600253 CN102012208B (zh) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | 磁场位置传感器 |
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| CN102012208A CN102012208A (zh) | 2011-04-13 |
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