CN116529554A - 感测装置 - Google Patents
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Abstract
实施例提供一种感测装置,包括:磁体;布置为与磁体移动所沿的路径相对应的收集器;以及设置在收集器中的第一传感器,其中:收集器包括第一腿部、第二腿部和第三腿部;磁体包括第一磁极和第二磁极;第一腿部和第二腿部被布置为与第一磁极相对;第三腿部被布置为与第二磁极相对。
Description
技术领域
实施例涉及一种感测装置。
背景技术
电动转向结构包括将输入轴的旋转运动转换成直线运动并且将直线运动传递至车辆的车轮的齿条。另外,电动转向结构包括通过检测齿条的位置测量转向角的感测装置。
感测装置包括安装在齿条上的磁体、磁体穿过的管以及围绕管缠绕的多个线圈。另外,感测装置可以通过在线圈与磁体之间的感应磁场来检测齿条的位置。然而,存在由于大量的部件而导致制造成本增加的问题。
另外,感测装置基于磁体的磁通密度的改变来检测磁体的位置。然而,传统的感测装置具有以下问题:磁体的高斯值被非线性测量。因此,发生检测的错误,从而降低了感测装置的测量精确度。
发明内容
技术问题
本发明涉及一种通过简化部件使制造成本降低,并且通过确保磁体的高斯值的线性使测量精确度提高的感测装置。
技术方案
实施例可以提供一种感测装置,包括:磁体;收集器,所述收集器设置为与磁体移动所沿的路径相对应;以及第一传感器,所述第一传感器设置在收集器中,其中,所述收集器包括第一腿部、第二腿部和第三腿部,磁体包括第一磁极和第二磁极,第一腿部和第二腿部设置成面对第一磁极,并且第三腿部设置成面对第二磁极。
实施例可以提供一种感测装置,所述感测装置包括:磁体;收集器,所述收集器设置为与磁体移动所沿的路径相对应;第一传感器,所述第一传感器设置在收集器中;以及第二传感器,所述第二传感器设置在第一传感器的相对于磁体的相对侧,其中,所述收集器包括第一腿部、第二腿部和第三腿部,所述第一传感器设置在第一腿部与第二腿部之间,并且第二传感器设置在第二腿部与第三腿部之间。
实施例可以提供一种感测装置,所述感测装置包括:磁体;以及收集器,所述收集器设置为与磁体移动所沿的路径相对应,其中,收集器包括第一腿部、第二腿部和第三腿部,第一腿部设置在磁体的上端部的周缘,第二腿部设置在磁体的下端部的周缘,并且第三腿部的一侧面向第一腿部,第三腿部的另一侧面向第二腿部,并且磁体的位置由通过使用第一腿部和第三腿部检测的磁体的位置与通过使用第二腿部和第三腿部检测的磁体的位置之间的差异来确定。
第一腿部和第二腿部可以位置成异面。
第一腿部与第三腿部之间的间距可以包括从一侧向另一侧增加的区域,并且第二腿部与第三腿部之间的间距包括从另一侧向一侧增加的区域。
第三腿部可以包括相对于磁体的移动方向倾斜的第三倾斜区域。
第三腿部的厚度可以大于第一腿部和第二腿部中的每一者的厚度。
第一腿部与磁体之间的距离可以随着第一腿部从初始位置移动而增加,并且第二腿部与磁体之间的距离可以随着第二腿部从初始位置移动而减小。
第三腿部和磁体可以在第一位置处间隔开第一距离,第三腿部和磁体可以在与第一位置间隔开的第二位置处间隔开第二距离,并且第一距离和第二距离可以相同。
第三腿部可以包括面向第一腿部的第一部分、面向第二腿部的第二部分、以及连接第一部分和第二部分的第三部分。
实施例可以提供一种感测装置,包括:磁体、设置在磁体移动的路径上的定子以及设置成面向磁体的霍尔传感器,其中,磁体在第一方向上移动,定子包括面向磁体的第一部分和第二部分,第一部分的宽度在第一方向上减小,并且第二部分的宽度在第一方向上增加。
第一部分的宽度在第一方向上减小的比率可以等于第二部分的宽度在第一方向上增加的比率。
磁体可以在第一方向上相对于定子移动。
磁体可以设置在第一部分与第二部分之间。
第一部分的一个端部的宽度可以等于第二部分的另一端部的宽度。
定子可以包括连接第一部分和第二部分的第三部分,并且第三部分可以具有第三宽度,该第三宽度是在第三方向上的宽度,该第三宽度大于磁体在第三方向上的宽度。
实施例可以提供一种感测装置,该感测装置包括第一磁体、与第一磁体间隔开的第二磁体、设置在第一磁体移动所沿的路径上的第一定子、设置在第二磁体移动所沿的路径上的第二定子、以及设置成面向第一磁体和第二磁体的霍尔传感器,其中,第一磁体和第二磁体在第一方向上移动,第一定子包括面向第一磁体的第1A部分和第2A部分,第二定子包括面向第二磁体的第1B部分和第2B部分,第1A部分和第1B部分在第一方向上宽度减小,并且第2A部分和第2B部分在第一方向上宽度增加。
第1A部分的宽度和第1B部分的宽度在第一方向上减小的比率可以等于第2A部分的宽度和第2B部分的宽度在第二方向上增加的比率。
第一磁体和第二磁体可以在第一方向上分别相对于第一定子和第二定子移动。
第一磁体可以设置在第1A部分与第2A部分之间,并且第二磁体可以设置在第1B部分与第2B部分之间。
感测装置可以包括在其中设置第一定子和第二定子的第一壳体以及在其上设置第一磁体和第二磁体的磁体保持器,其中,第一壳体和磁体保持器可以以在第一方向上可滑动地移动的方式连接。
第一壳体可以包括在第一方向上延伸的第一凹槽,并且磁体保持器可以包括设置在第一凹槽中以在第一方向上可滑动地移动的第一突起。
感测装置可以包括连接至霍尔传感器的印刷电路板(PCB)。
感测装置可以包括结合至第一壳体的第二壳体,并且PCB可以设置在第二壳体中。
感测装置可以包括第一收集器和第二收集器,其中霍尔传感器插设于第一收集器与第二收集器之间,其中,第一收集器和第二收集器可以设置在第一定子与第二定子之间。
第一收集器可以包括第一本体和从第一本体延伸的第一腿部,第二收集器可以包括第二本体和从第二本体延伸的第二腿部,并且霍尔传感器可以设置在第一腿部与第二腿部之间。
第一腿部可以设置成与第一本体相比更靠近第二本体,并且第二腿部可以设置成与第二本体相比更靠近第一本体。
第一腿部包括连接至第一本体的第一延伸部和从第一延伸部弯曲的第一弯曲部,第二腿部可以包括连接至第二本体的第二延伸部和从第二延伸部延伸的第二弯曲部,第一延伸部和第二延伸部可以在第三方向上不重叠,并且第一弯曲部和第二弯曲部可以在第三方向上重叠。
第一腿部可以设置成与第二本体相比更靠近第一本体,并且第二腿部可以设置成与第一本体相比更靠近第二本体。
第一腿部包括连接至第一本体的第一延伸部和从第一延伸部弯曲的第一弯曲部,第二腿部可以包括连接至第二本体的第二延伸部和从第二延伸部延伸的第二弯曲部,第一延伸部和第二延伸部可以在第三方向上重叠,并且第一弯曲部和第二弯曲部可以在第三方向上重叠。
有益效果
根据实施例,可以通过共用用于收集多个传感器的磁场的收集器,减少感测装置的部件的数量,从而减少制造成本。
根据实施例,可以通过确保磁体的高斯值的线性,提供一种具有改善的测量精度的感测装置。
根据实施例,通过改善收集器的形状,可以提供有利于外部阻抗的补偿的感测装置。
附图说明
图1是示出根据一个实施例的感测装置的透视图。
图2是示意性示出根据一个实施例的感测装置安装在车辆转向结构中的状态的图。
图3是示出根据一个实施例的感测装置的侧视图。
图4是示出根据一个实施例的感测装置的平面图。
图5是示出根据另一个实施例的感测装置的侧视图。
图6是图5的区域A的放大图。
图7是示出根据又一实施例的感测装置的侧视图。
图8是示出图7中所示的第三腿部和磁体的侧视图。
图9是示出根据一个实施例的磁体在感测装置中移动所沿的路径的平面图。
图10是示出根据一个实施例的感测装置中由磁体产生的磁场的流动的平面图。
图11是示出在未引入外部磁场的状态下使用根据一个实施例的感测装置测量磁通密度的结果的图。
图12是示出在引入外部磁场的状态下使用根据一个实施例的感测装置测量磁通密度的结果的图。
图13是示出根据一个实施例的感测装置的透视图。
图14是示意性示出根据一个实施例的感测装置安装在车辆转向结构中的状态的图。
图15是示出根据一个实施例的感测装置的分解透视图。
图16是示出根据一个实施例从感测装置移除壳体的状态的主视图。
图17是示出根据一个实施例的感测装置的定子的透视图。
图18是示出根据一个实施例的感测装置的第一定子和第二定子的透视图。
图19是示出根据一个实施例的感测装置的第一定子和第二定子的主视图。
图20是示出根据一个实施例的感测装置的磁体、定子和霍尔传感器的侧视图。
图21是示出根据一个实施例的感测装置的磁体、定子和霍尔传感器的主视图。
图22是示出在根据一个实施例的感测装置中由设置在第一位置处的第一磁体和第二磁体诱发的磁通的流动的图。
图23是示出在根据一个实施例的感测装置中由设置在第二位置处的第一磁体和第二磁体诱发的磁通的流动的图。
图24是示出在根据一个实施例的感测装置中由设置在第三位置处的第一磁体和第二磁体诱发的磁通的流动的图。
图25是示出根据一个实施例的感测装置的磁体的各个位置的高斯变化量的图。
图26是示出根据一个实施例的感测装置的第一壳体的仰视图。
图27是示出根据一个实施例的感测装置的第一磁体、第二磁体和磁体保持器被结合的状态的透视图。
图28是示出根据一个实施例的感测装置的第二壳体被结合至感测装置的印刷电路板和霍尔传感器的状态的透视图。
图29是示出根据一个实施例的感测装置的收集器的透视图。
图30是示出根据一个实施例的感测装置的收集器的平面图。
图31是示出根据另一个实施例的感测装置的分解透视图。
图32是示出根据另一个实施例的从感测装置移除壳体的状态的主视图。
图33是示出根据另一个实施例的从感测装置移除壳体的状态的平面图。
图34是示出根据另一个实施例的感测装置的收集器和霍尔传感器的透视图。
图35是示出根据另一个实施例的感测装置的收集器和霍尔传感器的平面图。
图36是示出根据另一个实施例的感测装置的收集器和霍尔传感器的主视图。
图37是示出通过根据一个实施例的感测装置的第一定子和第二定子测量的高斯变化量的图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图1是示出根据一个实施例的感测装置的透视图,图2是示意性示出根据一个实施例的感测装置安装在车辆转向结构中的状态的图。
根据本发明的实施例的感测装置100可以安装在车辆的转向结构20中,但是本发明不限于此。根据本发明的实施例的感测装置100可广泛应用于测量执行线性运动的结构的位移。
参照图1和图2,感测装置100可以包括磁体110、收集器120、第一传感器130和第二传感器140。另外,车辆的转向结构20可以包括驱动构件21和固定构件22。
驱动构件21可以线性移动。另一方面,固定构件21可以位置被固定。驱动构件21和固定构件22被连接成可相对于彼此移动。驱动构件21可以被示例为齿条,并且固定构件22可以是包围齿条的一侧的齿条罩,并且本发明不限于此。这里,驱动构件21可以结合至磁体110,并且固定构件22可以结合至收集器120、第一传感器130和第二传感器140。
磁体110产生磁场。磁体110可以包括第一磁极111和第二磁极112。这里,第一磁极111可以是S极。另外,第二磁极112可以是N极。然而,本发明不限于此,第一磁极111可以是N极,并且第二磁极112可以是S极。
磁体110可以与驱动构件21一起线性移动。在这种情况下,磁体110的移动方向可以垂直于第一磁极111和第二磁极112的布置方向。这里,与第一磁极111和第二磁极112的布置方向平行的方向被设为第一方向,与磁体110的移动方向平行的方向被设为第二方向,并且与第一方向和第二方向垂直的方向被设为第三方向。
收集器120被设置成与磁体110移动所沿的路径相对应。可以在收集器120中形成间隙120G。磁体110被设置成可在间隙120G中移动。磁体110可以在间隙120G中移动以产生磁场,并且收集器120可以收集由磁体110产生的磁场。这里,收集器120可以包括第一腿部121、第二腿部122和第三腿部123。
第一传感器130和第二传感器140可以检测由收集器120收集的磁场的强度,即,磁通密度。第一传感器130和第二传感器140可以基于使用收集器120检测的磁通密度与使用收集器120检测的磁通密度之间的差异来检测磁体110的位置。这里,第一传感器130和第二传感器140可以设置成相对于磁体而彼此相对。第一传感器130和第二传感器140可以设置在收集器120上。
图3是示出根据一个实施例的感测装置的侧视图,并且图4是示出根据一个实施例的感测装置的平面图。
参照图3,磁体110可以便利地被分成第一部分P1和第二部分P2。第一部分P1和第二部分P2可以布置在第三方向上。第一部分P1和第二部分P2可以具有相同尺寸。该划分仅用于清楚地描述本发明的实施例,并且第一部分P1和第二部分P2可以集成在一起。在这种情况下,第一部分P1被设为上端部,第二部分P2被设为下端部。
收集器120可以包括第一腿部121、第二腿部122和第三腿部123A。第一腿部121可以设置在第一部分P1的外周。另外,第二腿部122可以设置在第二部分P2的外周。第三腿部123A可以设置成一侧面向第一腿部121,另一侧面向第二腿部122。另外,第一腿部121和第二腿部122可以在第三方向上彼此间隔开。第一腿部121和第二腿部122可以位置成异面。在这种情况下,第一腿部121与第二腿部122之间的最短距离D1可以小于磁体110的长度(Em)。这里,磁体110的长度指磁体110的设置在第三方向上的两个端部之间的长度。
第三腿部123A可以设置成相对于第二方向具有预定的倾斜角∠a。
参照图4,第一腿部121和第三腿部123A可以在第一方向上彼此间隔开。另外,第二腿部122和第三腿部123A可以在第一方向上彼此间隔开。此时,磁体110的一部分设置在第一腿部121与第二腿部122之间,并且磁体110的另一部分可以设置在第二腿部122与第三腿部123A之间。这里,第一腿部121可以包括随着其在第二方向上朝向一侧移动而远离磁体110的区域。另外,第二腿部122可以包括随着其在第二方向上朝向与一侧相反的一侧移动而远离磁体110的区域。另一方面,第三腿部123A可以无论在第二方向上的位置如何与磁体110具有恒定距离。
第一腿部121与第三腿部123A之间的距离D2可以大于磁体110的宽度WM。这里,磁体110的宽度指磁体110的设置在第一方向上的两个端部之间的长度。这里,第一腿部121与第三腿部123A之间的距离D2可以根据在第二方向上的位置而变化。第二腿部122与第三腿部123A之间的距离D3可以大于磁体110的宽度WM。类似地,第二腿部122与第三腿部123A之间的距离D3可以根据在第二方向上的位置而变化。
第一腿部121和第二腿部122可以设置成面向第一磁极111。另外,第三腿部123A可以设置成面向第二磁极112。第一传感器130可以设置在第一腿部121与第三腿部123A之间。第一传感器130可以结合至第三腿部123A的端部。另外,第二传感器140可以设置在第二腿部122与第三腿部123A之间。第二传感器140可以结合至第二腿部122的端部。在这种感测装置中,磁体110的位置可以通过使用第一腿部121和第三腿部123A检测的磁体110的位置与使用第二腿部122和第三腿部123A检测的磁体110的位置之间的差异来确定。利用这种结构,本发明能够共用收集多个传感器的磁场的收集器。因此,可以减少部件的数量,并且可以降低制造成本。
图5是示出根据另一个实施例的感测装置的侧视图,并且图6是图5的区域A的放大图。除了第三腿部的形状以外,本实施例具有与如图3中所示的感测装置大体上相同的感测装置。因此,与图3中所示的那些部件相同的部件被赋予相同的附图标记,并且将省略那些部件的重复描述。
参照图5,第三腿部123B可以具有与第一腿部121和第二腿部122的厚度不同的厚度。这里,腿部的厚度指腿部的设置在第三方向上的两个端部之间的长度。第三腿部123B的厚度可以大于第一腿部121和第二腿部122中的每一者的厚度。
参照图6,第三腿部123B的厚度TB可以小于第一腿部121与第二腿部122之间的最短距离D4。此时,第三腿部123B可以设置成相对于第二方向具有倾斜角∠b。这里,参照图6描述的第三腿部123B的倾斜角∠b可以小于参照图3描述的第三腿部123A的倾斜角∠a。同时,尽管与附图中所示的不同,第三腿部123B的厚度TB可以大于第一腿部121与第二腿部122之间的最短距离D4。在这种情况下,第三腿部123B可以设置成平行于第二方向。
图7是示出根据又一个实施例的感测装置的侧视图,并且图8是示出图7中所示的第三腿部和磁体的侧视图。除了第三腿部的形状以外,本实施例具有与如图3中所示的感测装置大体上相同的感测装置。因此,与图3中所示的那些部件相同的部件被赋予相同的附图标记,并且将省略那些部件的重复描述。
参照图7,第三腿部123C可以包括第一部分1231、第二部分1232和第三部分1233。第一部分1231、第二部分1232和第三部分1233可以集成在一起。第一部分1231、第二部分1232和第三部分1233可以通过弯曲单个杆构件来形成。
第一部分1231可以设置成面向第一腿部121。第一部分1231可设置成平行于第一腿部121。在这种情况下,第一传感器130可以设置在第一部分1231与第一腿部121之间。第一传感器130可以结合至从第一部分1231和第一腿部121中选出的任一者。
第二部分1232可以设置成面向第二腿部122。第二部分1232可以设置成平行于第二腿部122。在这种情况下,第二传感器140可以设置在第二腿部122与第二部分1232之间。第二传感器140可以结合至从第二部分1232和第二腿部122中选出的任一者。
第三部分1233可以连接第一部分1231和第二部分1232。第三部分1233的一个端部可以从第一部分1231延伸,并且第三部分1233的另一个端部可以从第二部分延伸。这里,第三部分1233可以设置在第三腿部123C的中心。
参照图8,第三部分1233在第二方向上的长度可以小于磁体110的移动长度。另外,第三部分1233在第二方向上的长度可以大于第三部分1233的厚度T3。这里,第三部分1233的厚度指第三部分1233的设置在第三方向上的两个端部之间的长度。在这种情况下,第三部分1233可以设置成相对于第二方向具有预定倾斜角∠c。根据本实施例的感测装置的第三部分1233的倾斜角∠c可以大于如图3中所示的感测装置的第三腿部123A的倾斜角∠a。同时,第三部分1233在第二方向上的长度可以等于第三部分1233的厚度T3。在这种情况下,第三部分1233可以设置成垂直于第二方向。
图9是示出根据一个实施例的感测装置中磁体移动所沿的路径的平面图。
参照图9,磁体110在第二方向上线性移动。此时,磁体110可以以第一传感器130与第二传感器140之间的中间点C为初始位置开始移动。磁体110的位置可以通过使用第一腿部121和第三腿部123检测的磁体的位置与使用第二腿部122和第三腿部123检测的磁体的位置之间的差异确定。
磁体110可以在第一位置S1与第二位置S2之间移动。第一位置S1和第二位置S2在第二方向上彼此间隔开。第一位置S1设置成最靠近第一传感器130。在这种情况下,第一位置S1在第二方向上与第一传感器130间隔开预定距离。另外,第二位置S2设置成最靠近第二传感器140。第二位置S2在第二方向上与第二传感器140间隔开预定距离。此时,第一腿部121与第三腿部123之间的距离可以从初始位置向第一位置S1减小。另外,第二腿部122与第三腿部123之间的距离可以从第一位置S1向第二位置S2减小。
在第一位置S1处,磁体110的第一点距第三腿部123的距离最短。这里,磁体110的第一点与第三腿部123彼此间隔开第一距离。另外,在第二位置S2处,磁体110的第二点距第三腿部123的距离最短。这里,磁体110的第二点和第三腿部123彼此间隔开第二距离。在这种情况下,第一距离和第二距离可以相同。另外,第一点和第二点可以彼此不同。也就是说,无论磁体110在第二方向上的位置如何,磁体110与第三腿部123之间的最短距离可以是恒定的。然而,与第三腿部123形成最短距离的磁体110的点可以根据磁体110在第二方向上的位置而改变。
图10是示出根据一个实施例的感测装置中由磁体产生的磁场的流动的平面图。
参照图9,在根据本发明的感测装置中,随着磁体移动,产生磁场在不同方向上的流动。此时,可以在收集器120中产生第一磁场M1和第二磁场M2。
第一磁场M1可以沿着第一腿部121从磁体110的位置朝向第一传感器130移动。另外,第一磁场M1可以穿过第一传感器,并且可以移动至第三腿部123。第一磁场M1可以沿第三腿部123移动至磁体110的位置。
第二磁场M2可以沿着第二腿部122从磁体110的位置朝向第二传感器140移动。另外,第二磁场M2可以穿过第二传感器140并且可以朝向第三腿部123移动。第二磁场M2可以沿着第三腿部123移动至磁体110的位置。第一磁场M1和第二磁场M2可以从磁体110的位置向相反的方向产生。
图11是示出在未引入外部磁场的状态下使用根据一个实施例的感测装置测量磁通密度的结果的图,图12是示出在引入外部磁场的状态下使用根据一个实施例的感测装置测量磁通密度的结果的图。
在图中,垂直轴线表示磁通密度,并且垂直轴线表示在第一方向上的磁体位移。这里,使用第一收集器检测的磁通密度被表示为第一磁通F1,并且使用第二收集器检测的磁通密度被表示为第二磁通F2。
参照图11,可以看出,在感测装置中,第一磁通F1的磁通密度根据磁体位移而改变,第二磁通F2与第一磁通F2的变化值成反比变化。此时,第一磁通F1和第二磁通F2可以由相对于磁位移0对称的曲线表示。因此,可以看出,第一磁通F1与第二磁通F2之差(F1-F2)根据磁位移线性减少或线性增加。
同时,参照图12,可以看出,随着外部磁场被引入,第一磁通F1和第二磁通F2均偏移,但是,第一磁通F1与第二磁通F2之差(F1-F2)不受影响。即使当施加外部磁场时,根据实施例的感测装置也可以保持磁体磁通的线性,并且通过改善磁通的线性,可以更精确地检测磁体位移。
图13是示出根据实施例的感测装置的透视图,图14是示意性示出根据一个实施例的感测装置安装在车辆转向结构中的状态的图,图15是示出根据实施例的感测装置的分解透视图。
根据本发明的实施例的感测装置210可以安装在车辆的转向结构220中,但是本发明不限于此。根据本发明的实施例的感测装置210可广泛应用于测量执行线性运动的结构的位移。
参照图13至图15,根据本发明的感测装置210可以包括壳体2100、磁体2200、定子2300、收集器2400、霍尔传感器2500和印刷电路板2600。
感测装置210可以连接至车辆的转向结构220。车辆的转向结构220可以包括驱动构件221和固定构件222。驱动构件221和固定构件222可以设置在两个车轮223之间。驱动构件221可以线性移动。驱动构件221可以在两个车轮223之间往复运动。另一方面,固定构件222可以设置在两个车轮223之间的固定位置。这里,驱动构件221和固定构件222可以彼此连接成可相对移动。驱动构件221可以被示例为齿条,固定构件222可以是设置在齿条中的齿条罩,但是本发明不限于此。
壳体2100可以形成感测装置210的外部。壳体500可以结合至固定构件222。壳体2100可以包括第一壳体2110和第二壳体2120。另外,磁体2200、定子2300、收集器2400和霍尔传感器2500可以设置在第一壳体2110中。另外,印刷电路板2600可以设置在第二壳体2120中。
磁体2200可以结合至驱动构件221。另外,定子2300、霍尔传感器2500和壳体2100可以结合至固定构件222。磁体2200产生磁场。磁体2200可以包括第一磁极和第二磁极。这里,第一磁极可以是S极。另外,第二磁极可以是N极。磁体2200可以设置在驱动构件221上。磁体2200可以根据驱动构件221的移动而线性移动。磁体2200可以在两个车轮223之间往复运动。
定子2300可以设置在壳体2400中。另外,定子2300可以设置在磁体2200移动所沿的路径上。
收集器2400可以收集定子2300的磁通。收集器2400可以与定子2300相邻设置。这里,收集器2300可以由金属材料制成,但是本发明不限于此。
霍尔传感器2500可以设置在收集器2300上。另外,霍尔传感器2500可以设置成面向磁体2200。霍尔传感器2500可以检测磁荷的改变。霍尔传感器2500可以是霍尔集成电路(IC)。
霍尔传感器2500可以安装在印刷电路板2600上。印刷电路板2600可以是印刷电路板(PCB)。
图16是示出从根据一个实施例的感测装置移除壳体的状态的主视图,图17是示出根据一个实施例的感测装置的定子的透视图。
参照16和图17,磁体2200可以包括第一磁体2210和第二磁体2220。
第一磁体2210和第二磁体2220可以设置在第三方向上。这里,第一磁体2210和第二磁体2220可以具有相同的尺寸,但是本发明不限于此。第一磁体2210和第二磁体2220的形状和尺寸可以被不同地设计和修改。
第一磁体2210和第二磁体2220可以设置在不同的定子2300中。在这种情况下,第一磁体2210和第二磁体2220可以分别在定子2300中往复运动和线性移动。第一磁体2210和第二磁体2220的移动速度可以相同。第一磁体2210和第二磁体2220可以通过磁体保持器(未示出)结合。第一磁体2210和第二磁体2220可以在第三方向上重叠。
定子2300可以是长度比其宽度更长的矩形构件。定子2300可以沿着磁体2200的移动方向设置。定子2300可以包括面向磁体2200的对向表面。这里,随着定子2300移动,定子2300的对向表面的面积变化,从而磁化量改变。
定子2300可以包括第一部分2301、第二部分2302和第三部分2303。
第一部分2301和第二部分2302可以在第三方向上彼此间隔开。第一部分2301和第二部分2302可以平行设置。另外,可以在第一部分2301与第二部分2302之间形成空间,以用于设置磁体2200。
第一部分2301和第二部分2302可以各自具有大于厚度的宽度。在本说明书中,厚度指在第一方向上的长度,并且宽度指在第二方向上的长度。第一部分2301可以具有第一宽度。第一宽度指第一部分2301在第二方向上的长度。第一宽度可以在第一方向上减小。在这种情况下,第一宽度在第一方向上减小的比率可以与第二宽度在第一方向上减小的比率相同。
第一部分2301可以包括第一倾斜部2301A。第一倾斜部2301A可以设置在第一部分2301的端部。第一倾斜部2301A可以设置成相对于第一方向以预定角度倾斜。第一倾斜部2301A可以在第一方向上更靠近第三部分2303。
第二部分2302可以具有第二宽度。第二宽度指第二部分2302在第二方向上的长度。第二宽度可以在第一方向上增加。第二部分2302可以包括第二倾斜部2302A。第二倾斜部2302A可以设置在第二部分2302的端部。第二倾斜部2302A可以设置成相对于第一方向以预定角度倾斜。在这种情况下,第二倾斜部2302A倾斜的角度和第一倾斜部2301A倾斜的角度可以在方向上相反。第二倾斜部2302A可以随着其在第一方向上移动而远离第三部分2303。
第三部分2303可以连接第一部分2301与第二部分2302。第三部分2303可以垂直于第一部分2301和第二部分2302中的每一者设置。在这种情况下,第一部分2301可以从第一部分2301的一个端部弯曲并延伸。另外,第二部分2302可以从第三部分2303的另一个端部弯曲并延伸。
图18是示出根据一个实施例的感测装置的第一定子和第二定子的透视图,图19是示出根据一个实施例的感测装置的第一定子和第二定子的主视图,并且图20是示出根据一个实施例的感测装置的磁体、定子和霍尔传感器的侧视图。
参照图18至图20,定子2300可以包括第一定子2310和第二定子2320。
第一定子2310和第二定子2320可以设置成在第三方向上彼此间隔开。第一定子2310和第二定子2320可以是相同形状的构件。然而,本发明不限于此。第一定子2310和第二定子2320可以与图18的定子2300具有相同形状。
第一定子2310可以包括第1A部分2311、第2A部分2312和第3A部分2313。这里,第1A部分2311、第2A部分2312和第3A部分2313可以分别具有与定子2300的第一部分2301、第二部分2302和第三部分2303相同的形状。另外,第二定子2320可以包括第1B部分2321、第2B部分2322和第三部分2323。类似地,第1B部分2321、第2B部分2322和第三部分2323可以分别具有与定子2300的第一部分2301、第二部分2302和第三部分2303相同的形状。
第一定子2310可以具有第一间隙G1。第一间隙G1可以设置在第1A部分2311与第2A部分2312之间。另外,第一间隙G1可以朝向第3A部分2313的相对侧开放。第一磁体2210可以设置在第一间隙G1中。这里,第1A部分2311与第3A部分2312之间的距离DG可以大于第一磁体2210在第三方向上的宽度。
第二定子2320可以包括第二间隙G1。第二间隙G1可以设置在第1B部分2321与第2B部分2322之间。第二间隙G1可以朝向第3B部分2323的相对侧开放。第二磁体2220可以设置在第二间隙G1中。这里,第1B部分2321与第2B部分2322之间的距离可以等于第1A部分2311与第2A部分2312之间的距离DG。另外,第1B部分2321与第2B部分2322之间的距离可以大于第一磁体2220在第三方向上的宽度。
在第一定子2310的一个端部,第1A部分2311的第一宽度和第2A部分2312的第二宽度可以彼此不同。在这种情况下,第一宽度可以大于第二宽度。另外,在第一定子2310的一个端部,第一宽度可以具有最大值Wmax,第二宽度可以具有最小值Wmin。相反,在第一定子2310的另一个端部,第一宽度可以具有最小值,并且第二宽度可以具有最大值。对第一定子2310的描述可以同样应用于第二定子2320。
磁体2200可以沿着定子2300直线移动。这里,定子2300可以包括设置在第一方向上的第一端部2300S1和第二端部2300S2。磁体2200可以在第一端部2300S1与第二端部2300S2之间往复运动。
在第一端部2300S1,第一部分2301的第一宽度可以大于第二部分2302的第二宽度。在这种情况下,在第一端部2300S1处的第一部分2301的第一宽度可以具有最大值Wmax。另一方面,在第一端部2300S1处的第二部分2302的第二宽度可以具有最小值Wmin。另外,在第二端部2300S2,第二部分2302的第二宽度可以大于第一部分2301的第一宽度。
随着在感测装置中磁体2200沿第一方向移动,面向第一部分2301的面积可以逐渐减小。另一方面,随着磁体2200沿第一方向移动,面向第二部分2302的面积可以逐渐增加。在这种情况下,磁体2200和第一部分2301彼此面对的面积以及磁体2200和第二部分2302彼此面对的面积可以是大小恒定的,而与在第一方向上的位置无关。
图21是示出根据一个实施例的感测装置的磁体、定子和霍尔传感器的主视图。
参照图21,第一磁体2210和第二磁体2220可以被磁化。第一磁体2210和第二磁体2220的磁化方向可以沿箭头方向定向。第一磁体2210的磁化方向可以面向第二磁体2220。同时,第二磁体2220的磁化方向可以面向第一磁体2210。
第一磁体2210和第二磁体2220可以各自设置在第一定子2310和第二定子2320的内部。在这种情况下,第一磁体2210和第二磁体2220中的每一者的至少14面可以面向第一定子2310或第二定子2320。另一方面,第一磁体2210和第二磁体2220中的每一者的至少13面可以不面向第一定子2310或第二定子2320。根据本实施例,第一磁体2210可以包括不面向第一定子2310的第一横截面210A。另外,第二磁体2220可以包括不面向第二定子2320的第二横截面220A。
收集器2400可以相对于第三方向设置在第一磁体2210与第二磁体2220之间。这里,第一磁体2210与第二磁体2220之间的距离D可以大于收集器2400在第三方向上的宽度。
图22是示出设置在定子的第一端部中的第一磁体和第二磁体的磁通的流动的图。
参照图22,第一磁体2210可以设置在第一定子2310的第一端部2300S2中,第二磁体2220可以设置在第二定子2320的第二端部2300S2中。第一磁体2210和第二磁体2220可以在第三方向上重叠,而与在第一方向上的位置无关。也就是说,第一磁体2210和第二磁体2220可以以相同的速度移动。
由第一磁体2210和第二磁体2220产生的磁通可以沿着如图22中所示的箭头诱发。由第二磁体2220产生的磁通可以向第二定子2320诱发。此时,向第二定子2320诱发的磁通可以向第二收集器2420诱发。另外,向第二收集器2420诱发的磁通可以穿过霍尔传感器2500,向第一收集器2410诱发。另外,向第一收集器2410诱发的磁通可以向第一定子2310诱发并沿一个方向流动。这里,向第一定子2310诱发的磁通可以朝向第二磁体2220的相反侧流动。
图23是示出设置在定子的中央部的第一磁体和第二磁体的磁通的流动的图。
参照图23,第一磁体2210可以设置在第一定子2310的中央部。另外,第二磁体2220可以设置在第二定子2320的中央部。这里,中央部可以指定子的第一端部2300S1与第二端部2300S2之间的区域。
由第一磁体2210和第二磁体2220产生的磁通可以沿着图23中所示的箭头被诱发。由第一磁体2210产生的磁通可以向第一定子2310诱发。另外,由第二磁体2220产生的磁通可以向第二定子2320诱发。这里,向第一定子2310诱发的磁通的方向和向第二定子2320诱发的磁通的方向可以彼此相反。例如,向第一定子2310诱发的磁通可以逆时针流动。另外,向第二定子2320诱发的磁通可以顺时针流动。
图24是示出设置在定子的第二端部中的第一磁体和第二磁体的磁通的流动的图。
参照图24,第一磁体2210可以设置在第一定子2310的第一端部2300S2,第二磁体2220可以设置在第二定子2320的第二端部2300S2。
由第一磁体2210和第二磁体2220产生的磁通可以沿着如图24中所示的箭头诱发。由第一磁体2210产生的磁通可以向第一定子2310诱发。另外,向第一定子2310诱发的磁通可以向第一收集器2410诱发。向第一收集器2410诱发的磁通可以穿过霍尔传感器2500,而向第二收集器2420诱发。向第二收集器2420诱发的磁通可以向第二定子2320诱发并沿一个方向流动。此时,向第二定子2320诱发的磁通可以朝向第一磁体2210的相反侧流动。
图25是示出根据一个实施例的感测装置的磁体的各个位置的高斯变化量的图。
参照图22至图25,施加到霍尔传感器2500的高斯变化量可以根据磁体2210和2220之间的距离而改变。这里,距离指磁体2210和2220相对于初始位置0在第一方向上移动的距离。另外,在初始位置θ,磁体2210和2220可以距第一端部2300S1的距离与距第二端部2300S2的距离相同。
磁体2210和2220可以在第一端部2300S1与第二端部2300S2之间往复运动。第一距离S1指在第一方向上从初始位置0到第一端部2300S1的距离,第二距离S2指在第一方向上从初始位置0到第二端部2300S2的距离。第一距离S1和第二距离S2可以大小相同。第一距离S1和第二距离S2可以各自是磁体2210和2220的最大移动距离。
在磁体2210和2220从初始位置0移动至第一距离S1的同时,施加到霍尔传感器2500的高斯值可以线性增加。另一方面,在磁体2210和2220从初始位置0移动至第二距离S2的同时,施加到霍尔传感器2500的高斯值可以线性减小。此时,高斯值的变化率可以是恒定的。
图26是示出根据一个实施例的感测装置的第一壳体的仰视图,图27是示出根据一个实施例的感测装置的第一磁体、第二磁体和磁体保持器被结合的状态的透视图。
参照图26,第一壳体2110可以是在第一方向上的长度比在第三方向上的宽度更长的矩形构件。第一壳体2110可以容纳定子、收集器和霍尔传感器。根据本实施例,第一壳体2110可以通过嵌件成型而结合至定子、收集器和霍尔传感器。
第一壳体2110可以包括第一容纳部2111和第二容纳部2112。
第一容纳部2111可以在第一方向上较长延伸。另外,第二容纳部2112可以在第三方向上与第一容纳部间隔开。第二容纳部2112可以具有与第一容纳部2111相同的在第一方向上的长度以及在第三方向上的宽度。这里,第一定子2310可以设置在第一容纳部2111中。另外,第二定子2320可以设置在第二容纳部2112中。
第一壳体2110可以包括第一凹槽2110G。第一凹槽2110G可以设置在第一容纳部2111与第二容纳部2112之间。第一凹槽2110G可以具有比在第三方向上的宽度更长的在第一方向上的长度。磁体保持器700可以结合至第一凹槽2110G。
参照图27,磁体保持器2700可以包括第一构件2710和第一突起2720。
第一构件2710可以结合至第一磁体2210和第二磁体2220。这里,第一构件2710可以包括第1A凹槽2701和第2A凹槽2702。第一磁体2210可以设置在第1A凹槽2701中。另外,第二磁体2220可以设置在第2A凹槽2702中。
第一突起2720可以形成为从第一构件2710突出。第一突起2720可以设置在第一磁体2210与第二磁体2220之间。此时,第一突起2720可以设置在第一凹槽2110G中。第一突起2720可以在第一方向上可滑动地结合至第一凹槽2110G。
图28是示出根据一个实施例的感测装置的第二壳体结合至感测装置的印刷电路板和霍尔传感器的状态的透视图。
参照图28,第二壳体2120可以包括第三容纳部2121。此时,第二壳体2120可以设置在(图26的)第一壳体2110上。另外,第三容纳部2121可以朝向第一壳体2110敞开。印刷电路板2600可以设置在第三容纳部2121中。霍尔传感器2500可以安装在印刷电路板2600上。在这种情况下,霍尔传感器2500的一部分可以设置在(图26的)第一壳体2110中。
图29是示出根据一个实施例的感测装置的收集器的透视图,图30是示出根据一个实施例的感测装置的收集器的平面图。
参照图29和图30,收集器2400可以包括第一收集器2410和第二收集器2420。第一收集器2410和第二收集器2420可以设置在第三方向上。根据本实施例,第一收集器2410和第二收集器2420可以具有不同形状。
第一收集器2410可以包括第一本体2411和一个或更多第一腿部2412和2413。
第一本体2411可以连接到定子2300。第一本体2411可以与第一定子2310接触。第一本体2411可以在第一方向上较长地形成。另外,第一本体2411在第二方向上的宽度可以大于在第三方向上的厚度。第一腿部2412和2413的数量可以与霍尔传感器2500的数量相同。可以设置多个第一腿部2412和2413。第一腿部2412和2413可以包括第1A腿部2412和第1B腿部2413。第1A腿部2412和第1B腿部2413可以设置成在第一方向上彼此间隔开。第1A腿部2412和第1B腿部2413可以具有彼此不同的形状。
第二收集器2420可以包括第二本体2421和一个或更多第二腿部2422和2423。
第二本体2421可以连接到定子2300。第二本体2421可以与第二定子2320接触。第二本体2421和第一本体2411可以设置在第三方向上。第二本体2421可以平行于第一本体2411设置。另外,第二本体2421可以具有与第一本体2411相同的形状。第二腿部2422和2423的数量可以与第一腿部2412和2413的数量相同。可以设置多个第二腿部2422和2423。第二腿部2422和2423可以包括第2A腿部2422和第2B腿部2423。第2A腿部2422和第2B腿部2423可以设置成在第一方向上彼此间隔开。第2A腿部2422和第2B腿部2423可以具有彼此不同的形状。霍尔传感器2500可以设置在第1A腿部2412与第2A腿部2422之间,或者第1B腿部2413与第2B腿部2423之间。
第1A腿部2412和第2A腿部2422可以在第三方向上至少部分不重叠。
第1A腿部2412可以包括第1A支撑部4121、第1A延伸部4122和第1A弯曲部4123。第1A支撑部4121、第1A延伸部4122和第1A弯曲部4123可以是一体构件。另外,第1A支撑部4121、第1A延伸部4122和第1A弯曲部4123可以以预定角度弯曲并设置。
第1A支撑部4121可以设置在第一本体2411上。第1A支撑部4121可以在第一本体2411的纵向方向上延伸。第1A延伸部4122可以从第1A支撑部4121延伸。第1A延伸部4122可以朝向第二收集器2420延伸。另外,第1A弯曲部4123可以从第1A延伸部4122延伸。第1A弯曲部4123可以在第一方向上延伸。第1A弯曲部4123可以相对于第三方向设置在第一本体2411与第二本体2421之间。第1A弯曲部4123可以设置成与第一本体2411相比更靠近第二本体2421。
第2A腿部2422可以包括第2A支撑部4221、第2A延伸部4222和第2A弯曲部4223。第2A支撑部4221、第2A延伸部4222和第2A弯曲部4223可以是一体构件。第2A支撑部4221、第2A延伸部4222和第2A弯曲部4223可以以预定角度弯曲并设置。第2A支撑部4221可以设置在第二本体2421上。第2A支撑部4221可以第二本体2421的纵向方向上延伸。另外,第2A延伸部4222可以从第2A支撑部4221延伸。第2A延伸部4222可以朝向第一收集器2410延伸。另外,第2A弯曲部4223可以从第2A延伸部4222延伸。第2A弯曲部4223可以在第一方向上延伸。第2A弯曲部4223可以相对于第三方向设置在第一本体2411与第二本体2421之间。第2A弯曲部4223可以设置成与第二本体2421相比更靠近第一本体2411。
第1A支撑部4121和第2A支撑部4221可以在第三方向上不重叠。另外,第1A延伸部4122和第2A延伸部4222可以在第三方向上不重叠。另外,第1A弯曲部4123和第2A弯曲部4223可以在第三方向上至少部分重叠。第1A弯曲部4123和第2A弯曲部4223可以在第三方向上彼此间隔开。这里,第1A弯曲部4123与第2A弯曲部4223之间的间隔距离D1可以小于第一收集器2410与第二收集器2420之间的间隔距离。霍尔传感器2500可以设置在第1A弯曲部4123与第2A弯曲部4223之间。
通过不对称地布置第1A腿部2412和第2A腿部2422,可以干扰外部磁场的流动。因此,设置在第1A腿部2412与第2A腿部2422之间的霍尔传感器2500有利于补偿外部阻抗。
第1B腿部2413和第2B腿部2422可以在第三方向上重叠。
第1B腿部2413可以包括第1B支撑部24131、第1B延伸部24132和第1B弯曲部24133。第1B支撑部24131、第1B延伸部24132和第1B弯曲部24133可以是一体构件。另外,第1B支撑部24131、第1B延伸部24132和第1B弯曲部24133可以以预定角度弯曲并设置。第1B支撑部24131可以设置在第一本体2411上。另外,第1B延伸部24132可以从第1B支撑部24131延伸。第1B延伸部24132可以朝向第二收集器2420延伸。另外,第1B弯曲部24133可以从第1B延伸部24132延伸。第1B弯曲部24133可以在第一方向上延伸。第1B弯曲部24133可以相对于第三方向设置在第一本体2411与第二本体2421之间。第1B弯曲部24133可以设置成与第二本体2421相比更靠近第二本体2411。
第2B腿部2423可以包括第2B支撑部24231、第2B延伸部24232和第2B弯曲部24233。第2B支撑部24231、第2B延伸部24232和第2B弯曲部24233可以是一体构件。另外,第2B支撑部24231、第2B延伸部24232和第2B弯曲部24233可以以预定角度弯曲并设置。第2B支撑部24231可以设置在第二本体2421上。另外,第2B延伸部24232可以从第2B支撑部24231延伸。第2B延伸部24232可以朝向第一收集器2410延伸。另外,第2B弯曲部24233可以从第2B延伸部24232延伸。第2B弯曲部24233可以在第一方向上延伸。第2B弯曲部24233可以相对于第三方向设置在第一本体2411与第二本体2421之间。第2B弯曲部24233可以设置成与第一本体2411相比更靠近第二本体2421。
此时,第1B支撑部24131和第2B支撑部24231可以在第三方向上重叠。另外,第1B延伸部24132和第2B延伸部24232可以在第三方向上重叠。此时,第1B弯曲部24133和第2B弯曲部24233可以在第三方向上重叠。第1B弯曲部24133和第2B弯曲部24233可以在第三方向上彼此间隔开。第1B弯曲部24133与第2B弯曲部24233之间的间隔距离D22可以小于第一收集器2410与第二收集器2420之间的间隔距离。霍尔传感器2500可以设置在第1B弯曲部24133与第2B弯曲部24233之间。
图31是示出根据另一个实施例的感测装置的分解透视图,图32是示出根据另一个实施例从感测装置移除壳体的状态的主视图,图33是示出根据另一个实施例从感测装置移除壳体的的状态的平面图,图34是示出根据另一个实施例的感测装置的收集器和霍尔传感器的透视图。
除了收集器800的形状以外,本实施例具有与如图15中所示的感测装置大体上相同的感测装置。因此,与图15中所示的那些部件相同的部件被赋予相同的附图标记,并且将省略那些部件的重复描述。
参照图31至图34,收集器2800可以包括第一收集器2810和第二收集器2820。第一收集器2810和第二收集器2820可以设置在第三方向上。根据本实施例,第一收集器2810和第二收集器2820可以形成为相同形状。
第一收集器2810可以包括第一本体2811和一个或更多第一腿部2812和2813。
第一本体2811可以连接到定子2300。第一本体2811可以与第一定子2310接触。第一本体2811可以在第一方向上较长地形成。另外,第一本体2811在第三方向上的宽度可以大于在第二方向上的厚度。第一腿部2812和2813的数量可以与霍尔传感器2500的数量相同。可以设置多个第一腿部2812和2813。第一腿部2812和2813可以包括第1A腿部2812和第1B腿部2813。第1A腿部2812和第1B腿部2813可以设置成在第一方向上彼此间隔开。第1A腿部2812和第1B腿部2813可以具有相同形状。
第二收集器2820可以包括第二本体2821和一个或更多第二腿部2822和2823。
第二本体2821可以连接到定子2300。第二本体2821可以与第二定子2320接触。第二本体2821和第一本体2811可以设置在第三方向上。第二本体2821可以设置成平行于第一本体2811。另外,第二本体2821可以具有与第一本体2811相同的形状。第二腿部2822和2823的数量可以与第一腿部2812和2813的数量相同。可以设置多个第二腿部2822和2823。第二腿部2822和2823可以包括第2A腿部2822和第2B腿部2823。第2A腿部2822和第2B腿部2823可以设置成在第一方向上彼此间隔开。第2A腿部2822和第2B腿部2823可以具有相同形状。霍尔传感器2500可以设置在第1A腿部2812与第2A腿部2822之间,或者第1B腿部2813与第2B腿部2823之间。
图35是示出根据另一个实施例的感测装置的收集器和霍尔传感器的平面图,图36是示出根据另一个实施例的感测装置的收集器和霍尔传感器的主视图。
参照图35和图36,第1A腿部2812和第2A腿部2822可以在第三方向上重叠。另外,第1B腿部2813和第2B腿部2823可以在第三方向上重叠。
第1A腿部2812可以包括第1A延伸部28121和第1A弯曲部28122。第1A延伸部28121和第1A弯曲部28122可以是一体构件。第1A延伸部28121和第1A弯曲部28122可以以预定角度弯曲并设置。第1A延伸部28121可以从第一本体2811朝向第二收集器2820延伸。在第1A延伸部28121中,连接到第一本体2811的部分的宽度可以大于面向收集器2820的端部的宽度。第1A弯曲部28122可以从第1A延伸部28121延伸。第1A弯曲部28122可以在第二方向上延伸。第1A弯曲部28122可以相对于第三方向设置在第一本体2811与第二本体2821之间。第1A弯曲部28122可以设置成与第二本体2821相比更靠近第一本体2811。
第2A腿部2822可以包括第2A延伸部28221和第2A弯曲部28222。第2A延伸部28221和第2A弯曲部28222可以是一体构件。第2A延伸部28221和第2A弯曲部28222可以以预定角度弯曲并设置。第2A延伸部28221可以从第二本体2821朝向第一收集器2810延伸。在第2A延伸部28221中,连接到第二本体2821的部分的宽度可以大于面向收集器2810的端部的宽度。第2A弯曲部28222可以从第2A延伸部28221延伸。第2A弯曲部28222可以在第二方向上延伸。第2A弯曲部28222可以相对于第三方向设置在第一本体2811与第二本体2821之间。第2A弯曲部28222可以设置成与第一本体2811相比更靠近第二本体2821。
第1B腿部2813可以包括第1B延伸部28131和第1B弯曲部28132。另外,第2B腿部2823可以包括第2B延伸部28231和第2B弯曲部28232。这里,由于第1B延伸部28131和第1B弯曲部28132分别具有与第1A延伸部28121和第1A弯曲部28122相同的形状,所以将省略其详细描述。另外,由于第2B延伸部28231和第2B弯曲部28232分别具有与第2A延伸部28221和第2A弯曲部28222相同的形状,所以将省略其详细描述。
第1A弯曲部28122和第2A弯曲部28222可以在第三方向上重叠。另外,第1A弯曲部28122和第2A弯曲部28222可以在第三方向上彼此间隔开。第1A弯曲部28122与第2A弯曲部28222之间的间隔距离D24可以小于第一本体2811与第二本体2821之间的间隔距离。另外,第1B弯曲部28132和第2B弯曲部28232可以在第三方向上重叠。第1B弯曲部28132和第2B弯曲部28232可以在第三方向上彼此间隔开。第1B弯曲部28132与第2B弯曲部28232之间的间隔距离D25可以等于第1A弯曲部28122与第2A弯曲部28222之间的间隔距离D24。
第1A弯曲部28122、第1B弯曲部28132、第1A弯曲部28122和第2A弯曲部28222的端部可以以相同高度H2设置。如本文所使用的,相同的高度不一定意味着完全相同的高度,而是可以允许误差范围内的差异。另外,第1A弯曲部28122的端部、第1B弯曲部28132的端部、第1A弯曲部28122和第2A弯曲部28222的高度H2可以与第一本体2811或第二本体2821的一个表面的高度H1不同。
图37是示出通过根据一个实施例的感测装置的第一定子和第二定子测量的高斯变化量的图。
在图中,垂直轴线代表施加到霍尔传感器500(图16中)的高斯变化量,并且垂直轴线表示第一磁体和第二磁体的移动距离。这里,距离指第一磁体和第二磁体相对于初始位置在第一方向上移动的距离。
这里,通过第一收集器2410收集的第一定子2310的磁通被表示为第一磁通T1,并且通过第二收集器2420收集的第二定子2320的磁通被表示为第二磁通T2。
参照图37,可以看出,在感测装置中,第一磁通T1的磁通密度根据第一磁体2210的位移而改变,并且第二磁通T2与第一磁通T1的变化值成反比。此时,第一磁通F1和第二磁通T2可以由相对于磁位移0对称的曲线表示。因此,可以看出,第二磁通T2与第一磁通T1之差(T1-T2)根据磁体在第一方向上的位置而线性减少或线性增大。
可以看出,当外部磁场被引入时,第一磁通F1和第二磁通F2两者均偏移,但是,第一磁通F1与第二磁通F2之间的差(F1-F2)不受影响。即使当施加外部磁场时,根据实施例的感测装置也可以保持磁体磁通的线性,并且通过改善磁通的线性,可以更精确地检测磁体的位移。
根据本发明的感测装置可以通过确保高斯值的线性来提高测量精度。
尽管已经参照应用至车辆转向结构的示例描述了上述实施例,但是,本发明不限于此。本发明涉及一种可用于包括建筑、设施管理、家用电器、液压机械、测量系统、航空机械、医疗设备、生产工厂、检查和测试系统、机械装置等的各种应用的线性可变差动变压器(LVDT:Linear VariableDifferential Transformer)。
Claims (10)
1.一种感测装置,包括:
磁体;
收集器,所述收集器设置为与所述磁体移动所沿的路径相对应;以及
第一传感器,所述第一传感器设置在所述收集器中,
其中,所述收集器包括第一腿部、第二腿部和第三腿部,
所述磁体包括第一磁极和第二磁极,
所述第一腿部和所述第二腿部设置成面对所述第一磁极,并且
所述第三腿部设置成面对所述第二磁极。
2.一种感测装置,包括:
磁体;
收集器,所述收集器设置为与所述磁体移动所沿的路径相对应;
第一传感器,所述第一传感器设置在所述收集器中;以及
第二传感器,所述第二传感器设置在所述第一传感器的相对于所述磁体的相对侧,
其中,所述收集器包括第一腿部、第二腿部和第三腿部,
所述第一传感器设置在所述第一腿部与所述第二腿部之间,并且
所述第二传感器设置在所述第二腿部与所述第三腿部之间。
3.一种感测装置,包括:
磁体;以及
收集器,所述收集器设置为与所述磁体移动所沿的路径相对应,
其中,所述收集器包括第一腿部、第二腿部和第三腿部,
所述第一腿部设置在所述磁体的上端部的周缘,所述第二腿部设置在所述磁体的下端部的周缘,所述第三腿部的一侧面向所述第一腿部,并且所述第三腿部的另一侧面向所述第二腿部,并且
所述磁体的位置通过利用所述第一腿部和所述第三腿部检测的所述磁体的位置与利用所述第二腿部和所述第三腿部检测的所述磁体的位置之间的差异来确定。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的感测装置,其中,所述第一腿部和所述第二腿部的位置成异面。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的感测装置,其中,
所述第一腿部与所述第三腿部之间的间距包括从一侧向另一侧增加的区域,并且
所述第二腿部与所述第三腿部之间的间距包括从另一侧向一侧增加的区域。
6.一种感测装置,包括:
磁体;
定子,所述定子设置在所述磁体移动所沿的路径上;以及
霍尔传感器,所述霍尔传感器设置为面对所述磁体,
其中,所述磁体在第一方向上移动,
所述定子包括面对所述磁体的第一部分和第二部分,
所述第一部分的宽度在所述第一方向上减小,并且
所述第二部分的宽度在所述第一方向上增加。
7.根据权利要求6所述的感测装置,其中,所述第一部分的所述宽度在所述第一方向上减小的比率等于所述第二部分的所述宽度在所述第一方向上增加的比率。
8.根据权利要求6所述的感测装置,其中,所述磁体相对于所述定子在所述第一方向上移动。
9.根据权利要求6所述的感测装置,其中,所述磁体设置在所述第一部分与所述第二部分之间。
10.根据权利要求9所述的感测装置,其中,所述第一部分的一个端部的宽度等于所述第二部分的另一个端部的宽度。
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