CN112816730B - 霍尔式转速传感器、转速测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种霍尔式转速传感器、转速测量装置及测量方法，其中，所述霍尔式转速传感器包括安装部以及感应部，所述感应部设于所述安装部，所述感应部内设有磁体以及霍尔元件，所述感应部可相对所述安装部沿所述磁体朝向所述霍尔元件的方向上的位置可调整，如此，在汽车运行在特定的区域时，可以根据环境的变化情况调整所述感应部相对所述安装部的位置，此时，便于调整所述霍尔式转速传感器与信号盘之间的空气间隙，减少信号丢失或信号错误导致失效风险的概率。

Description

霍尔式转速传感器、转速测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及转速技术领域，具体涉及一种霍尔式转速传感器、转速测量装置及测量方法。

背景技术

现有技术方案中，当汽车需运行在特定的区域时(如环境温度变化剧烈的区域)，霍尔式转速传感器信号丢失或信号错误，存在严重失效风险。

发明内容

针对上述缺陷，申请人发现在环境温度变化剧烈时，霍尔式转速传感器与信号盘之间的空气间隙是一个主要影响转速测量的参数，如何去调节空气间隙是一个亟待解决的问题。

为了实现上述目的，本发明提出的一种霍尔式转速传感器，包括：

安装部；以及，

感应部，设于所述安装部，所述感应部内设有磁体以及霍尔元件，所述感应部可相对所述安装部沿所述磁体朝向所述霍尔元件的方向上的位置可调整。

可选地，所述安装部和所述感应部之间螺纹连接。

可选地，所述感应部上设有安装孔，所述安装孔内壁面设有内螺纹；

所述霍尔式转速传感器还包括：

步进控制电机，设于所述安装部；以及，

螺纹驱动轴，驱动连接所述步进控制电机，所述螺纹驱动轴螺纹安装于所述安装孔内。

可选地，所述安装部与所述感应部相对的端面上设有容置槽；

所述步进控制电机设于所述容置槽内。

可选地，所述霍尔式转速传感器还包括：

控制器，电连接所述步进控制电机；以及，

温度传感器，电连接所述控制器。

可选地，所述温度传感器与所述感应部之间的距离为d，且d≤1.5mm。

可选地，所述安装部上设有锁紧螺母，用以锁紧安装于附着体上。

本发明还提出一种转速测量装置，所述转速测量装置包括齿盘以及霍尔式转速传感器，所述齿盘用于设于待测试的转动体上，所述霍尔式转速传感器用于安装至附着体上，所述霍尔式转速传感器的感应部对应所述齿盘的盘缘设置，其中，所述霍尔式转速传感器包括：

安装部；以及，

感应部，设于所述安装部，所述感应部内设有磁体以及霍尔元件，所述感应部可相对所述安装部沿所述磁体朝向所述霍尔元件的方向上的位置可调整。

本发明还提出一种转速测量方法，所述转速测量方法包括如下步骤：

获取预设时间段内所述霍尔式转速传感器所处环境的温度差值；

根据所述温度差值控制所述步进控制电机动作。

可选地，所述齿盘的盘缘与所述感应部之间的间距为空气间隙h；

所述步骤根据所述温度差值控制所述步进控制电机动作包括如下步骤：

当所述温度差值△T满足5℃<△T<8℃时，控制所述步进控制电机动作，以使得所述空气间隙h满足为0.5mm≤h≤0.6mm；

当所述温度差值△T满足8℃<△T<10℃时，控制所述步进控制电机动作，以使得所述空气间隙h满足为0.3mm≤h≤0.5mm；

当所述温度差值△T满足10℃<△T<20℃时，控制所述步进控制电机动作，以使得所述空气间隙h满足为0.2mm≤h≤0.3mm。

本发明提供的技术方案中，所述感应部设于所述安装部，所述感应部内设有磁体以及霍尔元件，所述感应部可相对所述安装部沿所述磁体朝向所述霍尔元件的方向上的位置可调整，如此，在汽车运行在特定的区域时，可以根据环境的变化情况调整所述感应部相对所述安装部的位置，此时，便于调整所述霍尔式转速传感器与信号盘之间的空气间隙，减少信号丢失或信号错误导致失效风险的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的霍尔式转速传感器的一实施例的主视结构示意图；

图2为包含图1中霍尔式转速传感器的转速测量装置的结构示意图；

图3为图2中局部A的放大示意图；

图4为本发明提供的转速测量方法的第一实施例的流程示意图；

图5为本发明提供的转速测量方法的第二实施例的流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	霍尔式转速传感器	23	安装孔
1	安装部	3	步进控制电机
				11	容置槽	4	螺纹驱动轴
12	锁紧螺母	5	控制器
				2	感应部	6	温度传感器
21	磁体	1000	转速测量装置
				22	霍尔元件	200	齿盘

本发明目的的实现、功能特点及优异效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

现有技术方案中，当汽车需运行在特定的区域时(如环境温度变化剧烈的区域)，霍尔式转速传感器信号丢失或信号错误，存在严重失效风险。

针对上述缺陷，申请人发现在环境温度变化剧烈时，霍尔式转速传感器与信号盘之间的空气间隙是一个主要影响转速测量的参数，鉴于此，本发明提供一种霍尔式转速传感器，其中，图1至图3为本发明提供的霍尔式转速传感器的一实施例的示意图。

请参阅图1至图3，所述霍尔式转速传感器100包括安装部1以及感应部2，所述感应部2设于所述安装部1，所述感应部2内设有磁体21以及霍尔元件22，所述感应部2可相对所述安装部1沿所述磁体21朝向所述霍尔元件22的方向上的位置可调整。

本发明提供的技术方案中，所述感应部2设于所述安装部1，所述感应部2内设有磁体21以及霍尔元件22，所述感应部2可相对所述安装部1沿所述磁体21朝向所述霍尔元件22的方向上的位置可调整，如此，在汽车运行在特定的区域时，可以根据环境的变化情况调整所述感应部2相对所述安装部1的位置，此时，便于调整所述霍尔式转速传感器100与信号盘之间的空气间隙，减少信号丢失或信号错误导致失效风险的概率。

可以将所述霍尔式转速传感器100的外形设置为杆状特征，所述感应部2可相对所述安装部1沿所述磁体21朝向所述霍尔元件22的方向上的位置可调整，即可以调整所述霍尔式转速传感器100的长度，可以通过多种方式调整所述感应部2与所述安装部1之间的相对位置，如，螺纹连接的调整的方式，卡扣连接的调整方式等等均可，一实施例中，所述安装部1和所述感应部2之间螺纹连接，通过旋合所述螺纹连接结构，即可实现所述安装部1和所述感应部2的距离调整。

当然也可以采用卡扣连接的方式和螺纹连接的方式组合的调整方式，如，所述安装部1和所述感应部2为相互套设的结构，在两者之间设有凸起和多个凹槽，所述凸起选择和其中一个凹槽配合，可以快速地完成大距离的位置调整，然后在采用螺纹连接的方式进行精细调整，如此，采用粗调和精调相结合的方式，更有利于所述安装部1和所述感应部2之间的位置调整，具有较好的效果。

所述安装部1和所述感应部2之间的位置调整，可以是手动调整，采用调整机构调整，也可以采用控制电路驱动调整，一实施例中，所述感应部2上设有安装孔23，所述安装孔23内壁面设有内螺纹，所述霍尔式转速传感器100还包括步进控制电机3以及螺纹驱动轴4，所述步进控制电机3设于所述安装部1，所述螺纹驱动轴4驱动连接所述步进控制电机3，所述螺纹驱动轴4螺纹安装于所述安装孔23内，通过所述步进控制电机3的控制作用，可以很好地驱动所述螺纹驱动轴4的转动角度，便于精确地调整所述安装部1和所述感应部2之间的相对位置。

一实施例中，所述安装部1与所述感应部2相对的端面上设有容置槽11，所述步进控制电机3设于所述容置槽11内，将所述步进控制电机3设于所述容置槽11内，便于所述螺纹驱动轴4与所述步进控制电机3同轴转动，也便于精简所述霍尔式转速传感器100的内部结构。

环境温度对所述霍尔式转速传感器100的测量的影响较大，一实施例中，所述霍尔式转速传感器100还包括控制器5以及温度传感器6，所述控制器5电连接所述步进控制电机3，所述温度传感器6电连接所述控制器5，通过所述温度传感器6感知所述霍尔式转速传感器100使用的场景温度，根据所述场景温度的温度情况，直接控制所述步进控制电机3，可以将所述感应部2相对所述安装部1的位置的调整量精确化，实现实时调整，可以在环境温度急剧变化时，迅速作出反馈。

需要说明的是，所述控制器5可以为汽车控制单元ECU，也可以是独立于汽车控制单元的微处理器，如，单片机等等。

另外，需要说明的是，为了获得较精确的所述场景温度，可以是设置多个温度传感器6，可以是环绕所述霍尔式转速传感器100设置，获得多个所述霍尔式转速传感器100处于的场景温度，然后取平均值后获得一个较精确的温度数值。

进一步地，所述温度传感器6与所述感应部2之间的距离为d，且d≤1.5mm，如0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、1.0mm、1.5mm等等，如此设置，获得了更精确的场景温度数值，便于快速地根据场景温度数值迅速作出反馈。

一实施例中，所述安装部1上设有锁紧螺母12，用以锁紧安装于附着体上，如，采用两个锁紧螺母12片，将附着物夹持在两个所述锁紧螺母12片之间，固定更稳定，另外，也便于快速拆卸。

本发明还提出一种转速测量装置1000，所述转速测量装置1000包括齿盘200以及霍尔式转速传感器100，所述齿盘200用于设于待测试的转动体上，所述霍尔式转速传感器100用于安装至附着体上，其中，所述霍尔式转速传感器100的感应部2对应所述齿盘200的盘缘设置，所述转速测量装置1000包含上述实施例中的霍尔式转速传感器100的全部技术特征，因此，也具有上述实施例中的霍尔式转速传感器100的全部技术特征的全部技术效果，此处不再一一赘述。

需要说明的是，请参阅图2及图3，所述霍尔式转速传感器100的感应部2对应所述齿盘200的盘缘之间的间距为空气间隙h，通过调整所述感应部2相对所述安装部1的位置，即可改变所述空气间隙的大小。

本发明还提出一种转速测量方法，请参阅图4，图4为本发明提供的转速测量方法的第一实施例的流程示意图。

本实施例中，所述自适应调节控制方法包括以下步骤：

步骤S1：获取预设时间段内所述霍尔式转速传感器100所处环境的温度差值；

需要说明的是，研究发现场景温度急剧变化对所述霍尔式转速传感器100数据的获取影响极大，因此，需要获取场景温度的急剧变化量，获取预设时间段内所述霍尔式转速传感器100所处环境的温度差值即获取两个时间点上的温度参数，然后计算获取温度差值，如，获得第一时刻的温度为T1，获得第二时刻的温度为T2，两者取差值即为△T；

需要强调的是，所述预设时间段可以为1秒、2秒、3秒、4秒、5秒、10秒、20秒、30秒、40秒、50秒或者60秒的时间段，在此时间段内，时间值越小，精度越高，反应也越灵敏，可以迅速获得温度急剧变化量，便于所述霍尔式转速传感器100快速反馈并动作，实现空气间隙的调整；

步骤S2：根据所述温度差值控制所述步进控制电机3动作；

需要说明的是，当温度差值△T变化不显著时，可以不进行调整，所述步进控制电机3可以不动作，当温度差值△T变化显著时，需要进行调整。

另外，需要说明的是，温度差值△T为温度变化的绝对值，如温度急剧降低或者急剧升高均需要迅速作出反馈。

本发明的技术方案中，获取预设时间段内所述霍尔式转速传感器100所处环境的温度差值，根据所述温度差值控制所述步进控制电机3动作，如此，在汽车运行在特定的区域时，可以根据环境的变化情况调整所述感应部2相对所述安装部1的位置，此时，便于调整所述霍尔式转速传感器100与信号盘之间的空气间隙，减少信号丢失或信号错误导致失效风险的概率。

参考图5，图5为本发明提供的转速测量方法的第二实施例的流程示意图。

基于上述第一实施例，在本实施例中，所述步骤S2包括：

步骤S21：当所述温度差值△T满足5℃<△T<8℃时，控制所述步进控制电机3动作，以使得所述空气间隙h满足为0.5mm≤h≤0.6mm；

步骤S22：当所述温度差值△T满足8℃<△T<10℃时，控制所述步进控制电机3动作，以使得所述空气间隙h满足为0.3mm≤h≤0.5mm；

步骤S23：当所述温度差值△T满足10℃<△T<20℃时，控制所述步进控制电机3动作，以使得所述空气间隙h满足为0.2mm≤h≤0.3mm；

需要说明的是，所述温度差值△T为温度变化的绝对值，如温度急剧降低或者急剧升高均需要迅速作出反馈，如温度急剧降低-15℃、-9℃、-7℃或者温度急剧升高+15℃、+9℃、+7℃等等，均需要实时调整。

另外，需要说明的是，空气间隙h是一个最终的数值，在起初的阶段设定一个合理的空气间隙值h0，当温度急剧变化时，如，当所述温度差值△T满足5℃<△T<8℃时，需要满足空气间隙为h，此时，获得所述步进控制电机3控制的沿长度方向的调整量为△h＝h0-h，通过所述△h来控制所述步进控制电机3活动，另外，h0的取值可以是0.8mm、0.9mm、1.0mm等等，可以根据不同的工况和环境来选择。

另外，当温度差值△T的变化非常急剧时，需要调整空气间隙h为较小的值，当温度差值△T变化一般急剧时，需要调整空气间隙h为较适中的值，温度差值△T变化不急剧时，可以不调整空气间隙h，或者调整空气间隙h为较大的值。

本发明的技术方案中，当所述温度差值△T满足5℃<△T<8℃时，控制所述步进控制电机3动作，以使得所述空气间隙h满足为0.5mm≤h≤0.6mm，当所述温度差值△T满足8℃<△T<10℃时，控制所述步进控制电机3动作，以使得所述空气间隙h满足为0.3mm≤h≤0.5mm，当所述温度差值△T满足10℃<△T<20℃时，控制所述步进控制电机3动作，以使得所述空气间隙h满足为0.2mm≤h≤0.3mm，通过所述温度差值△T来精确控制所述步进控制电机3动作，便于实时调整所述霍尔式转速传感器100与信号盘之间的空气间隙，减少信号丢失或信号错误导致失效风险的概率。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于转速测量装置的转速测量方法，其特征在于，所述转速测量装置包括：

齿盘，用于设于待测试的转动体上；以及，

霍尔式转速传感器，用于安装至附着体上，所述霍尔式转速传感器的感应部对应所述齿盘的盘缘设置；

其中，所述霍尔式转速传感器包括：

安装部；以及，

感应部，设于所述安装部，所述感应部内设有磁体以及霍尔元件，所述感应部可相对所述安装部沿所述磁体朝向所述霍尔元件的方向上的位置可调整；

所述霍尔式转速传感器还包括设于所述安装部的步进控制电机；

所述转速测量方法包括如下步骤：

获取预设时间段内所述霍尔式转速传感器所处环境的温度差值；

根据所述温度差值控制所述步进控制电机动作；

所述齿盘的盘缘与所述感应部之间的间距为空气间隙h；

所述步骤根据所述温度差值控制所述步进控制电机动作包括如下步骤：

当所述温度差值△T满足5℃<△T<8℃时，控制所述步进控制电机动作，以使得所述空气间隙h满足为0.5mm≤h≤0.6mm；

当所述温度差值△T满足8℃<△T<10℃时，控制所述步进控制电机动作，以使得所述空气间隙h满足为0.3mm≤h≤0.5mm；

当所述温度差值△T满足10℃<△T<20℃时，控制所述步进控制电机动作，以使得所述空气间隙h满足为0.2mm≤h≤0.3mm。

2.如权利要求1所述的转速测量方法，其特征在于，所述安装部和所述感应部之间螺纹连接。

3.如权利要求2所述的转速测量方法，其特征在于，所述感应部上设有安装孔，所述安装孔内壁面设有内螺纹；

所述霍尔式转速传感器还包括螺纹驱动轴，驱动连接所述步进控制电机，所述螺纹驱动轴螺纹安装于所述安装孔内。

4.如权利要求3所述的转速测量方法，其特征在于，所述安装部与所述感应部相对的端面上设有容置槽；

所述步进控制电机设于所述容置槽内。

5.如权利要求3所述的转速测量方法，其特征在于，所述霍尔式转速传感器还包括：

控制器，电连接所述步进控制电机；以及，

温度传感器，电连接所述控制器。

6.如权利要求5所述的转速测量方法，其特征在于，所述温度传感器与所述感应部之间的距离为d，且d≤1.5mm。

7.如权利要求1所述的转速测量方法，其特征在于，所述安装部上设有锁紧螺母，用以锁紧安装于附着体上。

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