CN103075514A - 一种高精度非接触式汽车挡位传感器 - Google Patents

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张肖康
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Abstract

本发明公开了一种高精度非接触式汽车挡位传感器，包括有圆柱筒状的壳体，其特征在于：所述壳体的轴向顶部设有上盖板，轴向底部设有下盖板，所述上盖板内侧设有屏蔽层和线路板，线路板上贴焊着霍尔芯片，霍尔芯片中心和磁铁中心相对应，所述磁铁嵌入在空心转轴的中间部位，空心转轴外侧径向设有定位圈，定位圈下部的空心转上套设有复位弹簧，复位弹簧的上端和下端分别位于定位圈和下盖板上。本发明解决了现有接触式挡位传感器存在的易磨损导致的接触不良、易失效的问题以及AMT变速箱的发展对非接触挡位传感器性能提出的更高要求，具有多点可编程功能使之具有极好线性输出特性。

Description

一种高精度非接触式汽车挡位传感器
技术领域
本发明涉及一种汽车挡位传感器，尤其涉及一种高精度非接触式汽车挡位传感器 。 
背景技术
电动型机械式自动变速箱（AMT）是以常规的手动变速箱为基础，附加一套电控装置，从而可以自动控制手动变速箱的离合器和换挡杆，使离合器的分离与接合都是自动的。AMT变速箱结合了机械变速箱传动效率高和自动变速箱操作方便的优点，在各类汽车上都有广泛应用。 
AMT变速箱通过对电机转动角度的控制，实现变速箱拨叉轴的移动换挡和摆动换挡以及离合器的接合。挡位传感器是AMT变速系统中最重要的测控环节，挡位传感器的测量准确与否决定了AMT变速箱的可靠性、安全性和操控的平顺性。 
传统的挡位传感器大多采用电位计原理，通过金属电刷与电阻基片滑动接触来改变电阻值，从而改变输出电压信号。接触式挡位传感器由于触点频繁滑动，部件容易产生磨损，容易发生接触不良或输出电阻值的偏差等现象，导致信号无法正常传输，使用寿命受到限制，同时由于汽车的振动，接触片可能产生瞬间脱开、接触不良，从而造成传感器失效、损坏，并且输出线性度也难以控制。 
发明内容
本发明的目的是为了弥补已有技术的不足，提供了一种高精度非接触式汽车挡位传感器，解决了现有接触式挡位传感器存在的易磨损导致的接触不良、易失效的问题以及AMT变速箱的发展对非接触挡位传感器性能提出的更高要求。 
本发明是通过以下技术方案来实现的： 
一种高精度非接触式汽车挡位传感器，包括有圆柱筒状的壳体，其特征在于：所述壳体的轴向顶部设有上盖板，轴向底部设有下盖板，所述上盖板内侧设有屏蔽层和线路板，线路板上贴焊着霍尔芯片，霍尔芯片中心和磁铁中心相对应，所述磁铁嵌入在空心转轴的中间部位，空心转轴外侧径向设有定位圈，定位圈下部的空心转上套设有复位弹簧，复位弹簧的上端和下端分别位于定位圈和下盖板上。
所述的定位圈下表面设有定位上环槽，所述下盖板的内侧面设有下环槽，复位弹簧的上端的下端位于定位上环槽和下环槽内。 
所述壳体上端部一侧设有一个与外部相连的电气接口，壳体下端部的两侧分别连接着安装凸耳，安装凸耳上设有安装孔。 
所述的霍尔芯片、线路板和屏蔽层装入壳体上腔后，用硅凝胶填满壳体的上腔。 
其原理是：通过磁感应非接触方式，霍尔芯片与磁铁相对角度发生改变，霍尔芯片上感应的磁场强度会相应发生变化，通过霍尔感应以及芯片内部进行的信号处理从而达到改变传感器输出电压的目的，霍尔芯片与磁铁之间处于非接触状态，线路板上部的屏蔽层对能有效地外部磁场进行屏蔽隔离，保证通过霍尔芯片的磁场强度大小和磁场信号的稳定性；同时该传感器采用霍尔芯片、圆形磁铁、组成的磁路部分具有很好的线性变化关系，从而保证了输出电压具有极好的线性度。 
霍尔芯片、线路板和屏蔽层装入壳体上腔后，用硅凝胶填满壳体的上腔，避免了由于车辆振动引起霍尔芯片振动导致输出信号出现偏差的缺陷，同时采用硅凝胶封装可以避免由于温度变化引起的热胀冷缩效应导致霍尔芯片和线路板受挤压损坏。 
本发明的优点是： 
1、该传感器解决了接触磨损、寿命低、故障率高等问题，大大延长了工作寿命。
2、该传感器该传感器具有多点可编程功能使之具有极好线性输出特性。 
3、传感器上屏蔽层的运用使传感器具有较强抗外部磁场干扰的能力，输出信号精确稳定。 
4、采用在线编程技术，运用自制设备，在大批量生产过程中，在生产现场对每一个组装完毕后的传感器都进行测量分析独立编程，确保所有传感器的输出参数趋向一致；同时能够根据客户的要求灵活的改变输出电压参数。 
5、采用超声波焊接技术，对装配后的传感器产品进行无缝焊接，使传感器具有较高的密封性和抗振性能。 
6、该传感器具有自动温度补偿功能，当磁铁的磁场强度随着温度的变化而发生漂移时，芯片能够自动对磁场的漂移进行补偿和校正；该发明的市场应用前景十分广阔，可大范围替代传统的接触式传感器，尤其在汽车电子的应用上，该产品可改变传统接触式传感器寿命短、故障率高等缺点，将大幅度提高系统的可靠性和安全性。 
附图说明
图1为本发明结构示意图。 
图2为图1的装配爆炸图。 
具体实施方式
参见附图，一种高精度非接触式汽车挡位传感器，包括有圆柱筒状的壳体5，壳体5的轴向顶部设有上盖板1，轴向底部设有下盖板9，上盖板1内侧设有屏蔽层2和线路板3，线路板3上贴焊着霍尔芯片4，霍尔芯片4中心和磁铁6中心相对应，磁铁6嵌入在空心转轴7的中间部位，空心转轴7外侧径向设有定位圈，定位圈下部的空心转上套设有复位弹簧8，复位弹簧8的上端和下端分别位于定位圈和下盖板9上；定位圈下表面设有定位上环槽，下盖板9的内侧面设有下环槽，复位弹簧8的上端的下端位于定位上环槽和下环槽内；壳体5上端部一侧设有一个与外部相连的电气接口，壳体下端部的两侧分别连接着安装凸耳，安装凸耳上设有安装孔；霍尔芯片4、线路板3和屏蔽层2装入壳体5上腔后，用硅凝胶填满壳体5的上腔。 

Claims (4)

1.一种高精度非接触式汽车挡位传感器，包括有圆柱筒状的壳体，其特征在于：所述壳体的轴向顶部设有上盖板，轴向底部设有下盖板，所述上盖板内侧设有屏蔽层和线路板，线路板上贴焊着霍尔芯片，霍尔芯片中心和磁铁中心相对应，所述磁铁嵌入在空心转轴的中间部位，空心转轴外侧径向设有定位圈，定位圈下部的空心转上套设有复位弹簧，复位弹簧的上端和下端分别位于定位圈和下盖板上。
2.根据权利要求1所述的高精度非接触式汽车挡位传感器，其特征在于：所述的定位圈下表面设有定位上环槽，所述下盖板的内侧面设有下环槽，复位弹簧的上端的下端位于定位上环槽和下环槽内。
3.根据权利要求1所述的高精度非接触式汽车挡位传感器，其特征在于：所述壳体上端部一侧设有一个与外部相连的电气接口，壳体下端部的两侧分别连接着安装凸耳，安装凸耳上设有安装孔。
4.根据权利要求1所述的高精度非接触式汽车挡位传感器，其特征在于：所述的霍尔芯片、线路板和屏蔽层装入壳体上腔后，用硅凝胶填满壳体的上腔。 
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