CN103017797A - 非接触式节气门位置传感器 - Google Patents

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黄波
韩本忠
钱杰
焦兴军
汪晓敏
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Abstract

本发明公开了一种非接触式节气门位置传感器，其安装在节气门体上，所述传感器包括壳体、盖板、电路板、霍尔元件、磁性元件和转子，其中电路板、霍尔元件、磁性元件和转子位于壳体内，所述转子通过卡簧与节气门轴紧密连接，所述磁性元件固定安装在转子上，所述电路板安装在壳体上，且与霍尔元件固定连接，所述霍尔元件和磁性元件之间有一段间隙；所述转子的上端设有若干可卡在壳体内壁突垣上的卡扣。本发明有效解决了节气门位置传感器长期运转的磨损问题，提高了传感器的使用寿命，具有更高的输出精度，在高温环境下具有更好的稳定性，适用范围更广。

Description

非接触式节气门位置传感器
技术领域
本发明属于汽车燃油喷射系统的节气门体，具体涉及一种非接触式节气门位置传感器。
背景技术
节气门体是汽车燃油喷射系统中控制发动机进气量的部件，节气门位置传感器为发动机管理系统提供节气门体的角度信号。现有的节气门位置传感器一般采用的是电阻式的，通过电刷在陶瓷基板上的转动来产生输出信号，由于电刷和陶瓷基板之间是接触式的，因此长期摩擦后会导致电刷或陶瓷基板被磨坏，从而使传感器失效。此外，节气门位置传感器的工作温度较高，而在高温下会使传感器输出的电信号产生偏移，从而影响节气门位置传感器的输出精度。而且，传感器的转子与节气门轴之间配合的松紧度会对传感器的输出信号造成影响，配合过松会导致输出信号的滞后。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种非接触式节气门位置传感器，可以避免传感器的磨损，受外界环境影响很小，传感器输出信号的精度和可靠性提高。
为解决上述技术问题，本发明提供的非接触式节气门位置传感器，其安装在节气门体上，所述传感器包括壳体、盖板、电路板、霍尔元件、磁性元件和转子，其中电路板、霍尔元件、磁性元件和转子位于壳体内，所述转子与节气门轴紧密连接，所述磁性元件固定安装在转子上，所述电路板安装在壳体上，且与霍尔元件固定连接，所述霍尔元件和磁性元件之间有一段间隙。
在上述结构中，所述转子的下端通过卡簧与节气门轴紧密连接。
进一步地，所述转子的上端设有若干可卡在壳体内壁突垣上的卡扣。
其中，所述磁性元件为磁铁。
本发明的有益效果在于：
1.本发明有效解决了节气门位置传感器长期运转造成的磨损问题，提高了传感器的使用寿命，比传统的节气门位置传感器具有更高的输出精度；
2.本发明在高温时输出信号的漂移远小于现有节气门位置传感器，在高温环境下具有更好的稳定性；
3.本发明可测量360度旋转的范围，并且可进行多点编程，提高了输出精度，适用范围更广。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明非接触式节气门位置传感器的立体示意图；
图2是本发明非接触式节气门位置传感器中转子的立体示意图；
图3是本发明的剖视图。
其中附图标记说明如下：
1为壳体；2为盖板；3为电路板；4为磁铁；5为霍尔元件；6为转子；7为密封圈；8为衬套；9为卡簧；10为卡扣。
具体实施方式
本发明的非接触式节气门位置传感器，如图1所示，其安装在节气门体上。所述传感器包括壳体1、盖板2、电路板3、霍尔元件5、磁性元件和转子6，其中电路板3、霍尔元件5、磁性元件和转子6位于壳体1内，如图3所示。所述转子6与节气门轴紧密连接，所述磁性元件固定安装在转子6上，所述电路板3安装在壳体1上，且与霍尔元件5固定连接，所述霍尔元件5和磁性元件之间有一段间隙。所述磁性元件为磁铁4。
如图2和图3所示，所述转子6的下端通过卡簧9与节气门轴紧密连接，使转子6与节气门轴的配合更加紧密，从而最大程度地减小了传感器测量的滞后误差。所述转子6的上端设有若干可卡在壳体1内壁突垣上的卡扣10。
所述传感器与节气门体接触处设有密封圈7，在传感器和节气门体配合时，保证传感器和节气门体与外界环境的隔绝状态，防止发动机环境的水和杂质进入传感器和节气门体。所述传感器壳体1的安装孔内嵌有衬套9，提高连接强度。盖板2装于壳体1上主要起密封作用，对电路板3起到防尘防水的作用。
本发明采用霍尔原理，节气门轴与转子6连接带动磁铁4转动，磁铁4的转动导致磁场的变化，通过集磁片的作用将水平磁场转换为垂直于霍尔元件的磁场，霍尔元件里流动的电流受到垂直磁场的磁场力的作用而发生偏移从而导致霍尔元件的两端出现电势差，电压信号经过差分处理、AD转换和DSP处理最终得到输出电压的模拟信号。霍尔元件与磁铁4之间是非接触式的，从而保证了传感器的信号输出不会因为机械摩擦而导致失真，有效解决了节气门位置传感器长期运转造成的磨损问题，提高了传感器的使用寿命，通过200万次功能耐久试验后传感器仍然具有很高的输出精度，通过大量对比试验已经证明本发明比传统的节气门位置传感器具有更高的输出精度。
此外，本发明在高温时输出信号的漂移远小于现有节气门位置传感器，在-40℃～130℃进行温度漂移对比试验，结果显示本发明输出信号的的温度漂移比传统节气门位置传感器小80％左右，因此在高温环境下具有更好的稳定性。而且，本发明可测量360度旋转的范围，并且可进行多点编程，提高输出精度，因此应用的范围更广。
本发明在转子结构上采用抱紧式卡簧结构，将传感器安装在节气门轴上时，由于卡簧的的抱紧作用，传感器的转子和节气门轴的配合面会紧密的贴合在一起，因此传感器能更准确的反应轴的转动情况，有效减少了由于配合过松而导致的转子滞后现象，因此传感器的输出信号更为准确。
传感器转子的上端采取卡扣结构，当传感器装配完成后，卡扣保证转子与霍尔元件之间的距离在一定范围内，这种结构不仅使传感器能够满足节气门体的各种工况，而且还使整个传感器无需使用下盖板，节省了成本。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，其并非对本发明进行限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员对位置传感器的结构等做出的等效置换和改进，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。

Claims (6)

1.一种非接触式节气门位置传感器，其安装在节气门体上，其特征在于：所述传感器包括壳体、盖板、电路板、霍尔元件、磁性元件和转子，其中电路板、霍尔元件、磁性元件和转子位于壳体内，所述转子与节气门轴紧密连接，所述磁性元件固定安装在转子上，所述电路板安装在壳体上，且与霍尔元件固定连接，所述霍尔元件和磁性元件之间有一段间隙。
2.根据权利要求1所述的非接触式节气门位置传感器，其特征在于：所述转子的下端通过卡簧与节气门轴紧密连接。
3.根据权利要求1所述的非接触式节气门位置传感器，其特征在于：所述转子的上端设有若干可卡在壳体内壁突垣上的卡扣。
4.根据权利要求1所述的非接触式节气门位置传感器，其特征在于：所述磁性元件为磁铁。
5.根据权利要求1所述的非接触式节气门位置传感器，其特征在于：所述传感器与节气门体接触处设有密封圈。
6.根据权利要求1所述的非接触式节气门位置传感器，其特征在于：所述传感器壳体的安装孔内嵌有衬套。
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