CN201787920U

CN201787920U - 一种角度传感器

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Publication number: CN201787920U
Application number: CN2010202567697U
Authority: CN
Inventors: 郭绍平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-13
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2020-07-13

Abstract

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种角度传感器，其包括有轴心、设置在轴心一端的外壳，轴心的另一端为用于与油门联动的顶部，轴心位于外壳内的一端固定设置有磁铁，外壳内设置有控制电路板，控制电路板对应磁铁的位置设置有两个或两个以上用于感应磁铁转动角度的磁感应芯片，磁感应芯片围绕着轴心的中心线设置，且磁感应芯片均与控制电路板电连接；本实用新型两个或两个以上的磁感应芯片围绕着轴心的中心线设置，可以增加感应磁铁转动的角度，可达到360度，因此，本实用新型具有线性角度较大的特点。

Description

一种角度传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种角度传感器。

背景技术

目前，应用于各种车辆的油门踏板传感器实际上是一个角度传感器，它提取瞬间油门踏板的位置信号，并将其转化为电压信号传递给发动机控制器，发动机控制器根据油门位置信号，控制发动机输出驾驶员需要的速度和扭矩。

现有的用于车辆的角度传感器主要包括外壳、轴心，轴心的一端用于与油门联动，另一端固定设置有磁铁且位于外壳内，外壳内还设置有电路板，电路板上对应磁铁的位置设置有用于感应磁铁转动角度的磁感应芯片，磁感应芯片与电路板电连接，当与油门联动的轴心转动时，会带动磁铁转动，而磁感应芯片通过感应磁铁转动的角度来提取油门的位置信号，并由电路板转化为电压信号，输出至发动机控制器，发动机控制器根据油门位置信号，控制发动机输出驾驶员需要的速度和扭矩。但是，现有角度传感器的磁感应芯片多数是采用单个放置的霍耳效应传感芯片，而霍耳效应传感芯片，其感应磁铁转动的角度一般为40～180度，即线性角度较小，限制了角度传感器的应用；还有的角度传感器采用单个放置的是巨磁电阻（GMR，Giant Magneto Resistive）芯片，但巨磁电阻芯片感应磁铁转动的角度也只能达到150度，线性角度同样较小。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种线性角度较大的角度传感器。

本实用新型的目的通过以下技术措施实现：一种角度传感器，它包括有轴心、设置在轴心一端的外壳，轴心的另一端为用于与油门联动的顶部，轴心位于外壳内的一端固定设置有磁铁，外壳内设置有控制电路板，所述控制电路板对应磁铁的位置设置有两个或两个以上用于感应磁铁转动角度的磁感应芯片，磁感应芯片围绕着轴心的中心线设置，且磁感应芯片均与控制电路板电连接。

所述磁感应芯片为巨磁电阻芯片。

进一步包括轴套、轴套本体，轴套套设在轴心的中部，轴套本体固定在轴套的底部，外壳扣接固定在轴套本体的底部，轴套本体的底部开设有一容置区，轴心的底部位于容置区内，且轴心的底部固定有轴心本体，轴心本体上向外延伸有固定臂，磁铁固定在固定臂上。

所述控制电路板包括有用于固定放置磁感应芯片的芯片固定电路板、信号转换电路板，芯片固定电路板固定在轴心本体的底端，信号转换电路板位于芯片固定电路板的下方，芯片固定电路板的输入端与磁感应芯片电连接，芯片固定电路板的输出端与信号转换电路板的信号输入端电连接。

所述轴心的顶部与中部之间开设有第一环形槽，第一环形槽中卡接有“C”型环；轴心的中部开设有第二环形槽，第二环形槽中固定有轴心防水圈；轴心的底部开设有用于卡接固定轴心本体的第三环形槽。

所述轴套本体的底端与外壳之间设有轴套本体防水圈。

所述信号转换电路板设置有用于输出电信号的信号端子、用于提供电源的电源端子。

所述磁感应芯片的个数为3个。

所述磁感应芯片的个数也可以为4个。

本实用新型有益效果在于：本实用新型包括有轴心、设置在轴心一端的外壳，轴心的另一端为用于与油门联动的顶部，轴心位于外壳内的一端固定设置有磁铁，外壳内设置有控制电路板，控制电路板对应磁铁的位置设置有两个或两个以上用于感应磁铁转动角度的磁感应芯片，磁感应芯片围绕着轴心的中心线设置，且磁感应芯片均与控制电路板电连接；本实用新型两个或两个以上的磁感应芯片围绕着轴心的中心线设置，可以增加感应磁铁转动的角度，可达到360度，因此，本实用新型具有线性角度较大的特点。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

图2是本实用新型实施例一的分解示意图。

图3是本实用新型实施例一的轴心、轴套、轴心本体、磁铁、芯片固定电路板与磁感应芯片的结构示意图。

图4是图3的仰视图。

图5是本实用新型实施例二的轴心本体、磁铁、芯片固定电路板与磁感应芯片的仰视图。

图1、图2、图3、图4和图5中包括：

1——轴心 11——顶部

111——缺位 12——中部

13——底部 14——轴心本体

141——固定臂 15——第一环形槽

151——“C”型环 16——第二环形槽

161——轴心防水圈 17——第三环形槽

2——外壳 3——磁铁

4——芯片固定电路板 5——信号转换电路板

51——信号端子 52——电源端子

6——磁感应芯片 7——轴套

8——轴套本体 81——容置区

9——轴套本体防水圈。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

实施例一：如图1～4所示，一种角度传感器，它包括有轴心1、设置在轴心1一端的外壳2，轴心1的另一端为用于与油门联动的顶部11，轴心1位于外壳2内的一端固定设置有磁铁3，外壳2内设置有控制电路板，控制电路板对应磁铁3的位置设置有3个用于感应磁铁3转动角度的磁感应芯片6，3个磁感应芯片6围绕着轴心1的中心线设置，且磁感应芯片6均与控制电路板电连接；由于3个磁感应芯片6覆盖了0～180度的感应范围，例如：一个磁感应芯片6覆盖60度的感应范围，所以，当磁铁3的转动角度在0～180度内，本实用新型的3个磁感应芯片6可以在对应的角度内感应磁铁3的位置，从而增加了感应磁铁3转动的角度。

本实施例的磁感应芯片6为巨磁电阻芯片，因为巨磁电阻芯片具有互相包容性，即使多个巨磁电阻芯片设置在一起，也不会互相影响，这有利于感应芯片围绕着轴心1的中心线设置，而且，巨磁电阻芯片具有低功耗、线性稳定性好、精度高、灵敏度高等优点，因此，本实用新型具有低功耗、线性稳定性好、精度高、灵敏度高等特点。当然，本实用新型还可以采用其它类型的磁感应芯片，不限于本实施例选用的巨磁电阻芯片。

本实用新型进一步包括轴套7、轴套本体8，轴套7套设在轴心1的中部12，轴套本体8固定在轴套7的底部，外壳2扣接固定在轴套本体8的底部，轴套本体8的底部开设有一容置区81，轴心1的底部13位于容置区81内，且轴心1的底部13固定有轴心本体14，轴心本体14上向外延伸有固定臂141，磁铁3固定在固定臂141上；当轴心1转动时，可以带动轴心本体14转动，从而带动磁铁3转动，且磁铁3围绕着轴心1，在磁感应芯片6的外围转动。

本实施例的控制电路板包括有用于固定放置磁感应芯片6的芯片固定电路板4、信号转换电路板5，芯片固定电路板4固定在轴心本体14的底端，信号转换电路板5位于芯片固定电路板4的下方，芯片固定电路板4的输入端与磁感应芯片6电连接，芯片固定电路板4的输出端与信号转换电路板5的信号输入端电连接，使磁感应芯片6的感应信号可以通过芯片固定电路板4传递给信号转换电路板5，再由信号转换电路板5转换后输出。

本实施例的信号转换电路板5设置有用于输出电信号的信号端子51、用于提供电源的电源端子52，其中，信号端子51与信号转换电路板5的信号输出端连接，电源端子52与信号转换电路板5的电源输入端连接。

本实施例轴心1的顶部11与中部12之间开设有第一环形槽15，第一环形槽15中卡接有“C”型环151；轴心1的中部12开设有第二环形槽16，第二环形槽16中固定有轴心防水圈161；轴心1的底部13开设有用于卡接固定轴心本体14的第三环形槽17；轴心1的顶部11开设有缺位111，以便于轴心1与油门的连接固定；轴套本体8的底端与外壳2之间设有轴套本体防水圈9，上述结构可以防止水汽或杂物进入容置区81内。

本实用新型在使用时，与油门联动的轴心1，在转动的同时，会带动固定在固定臂141上的磁铁3转动，而磁感应芯片6通过感应磁铁3转动的位置（即转动角度）来提取油门的位置信号，并通过芯片固定电路板4传递给信号转换电路板5，再由信号转换电路板5转换为电压信号，通过信号端子51输出至发动机控制器，发动机控制器根据油门位置信号，控制发动机输出驾驶员需要的速度和扭矩。由于本实用新型具有线性角度较大的特点，所以，本实用新型可以扩大角度传感器的应用范围。

实施例二：如图5所示，与实施例一不同的是，本实施例的磁感应芯片6的个数为4个，且通过信号传送电路板朝不同方向放置，4个磁感应芯片6覆盖了0～360度的感应范围，例如：一个磁感应芯片6覆盖90度的感应范围，所以，当磁铁3的转动角度在0～360度内，4个磁感应芯片6可以在对应的角度内感应磁铁3的位置，从而增加了感应磁铁3转动的角度。

本实施例其余部分与实施例一相同，这里不再赘述。

当然，在生产制造时，本实用新型磁感应芯片6的个数和磁感应芯片6覆盖的感应范围，可以根据实际需要改变，不限于3个或4个，比如可以为2个、5个等。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种角度传感器，它包括有轴心（1）、设置在轴心（1）一端的外壳（2），轴心（1）的另一端为用于与油门联动的顶部（11），轴心（1）位于外壳（2）内的一端固定设置有磁铁（3），外壳（2）内设置有控制电路板，其特征在于：所述控制电路板对应磁铁（3）的位置设置有两个或两个以上用于感应磁铁（3）转动角度的磁感应芯片（6），磁感应芯片（6）围绕着轴心（1）的中心线设置，且磁感应芯片（6）均与控制电路板电连接。

2.根据权利要求1所述的一种角度传感器，其特征在于：所述磁感应芯片（6）为巨磁电阻芯片。

3.根据权利要求1所述的一种角度传感器，其特征在于：进一步包括轴套（7）、轴套本体（8），轴套（7）套设在轴心（1）的中部（12），轴套本体（8）固定在轴套（7）的底部，外壳（2）扣接固定在轴套本体（8）的底部，轴套本体（8）的底部开设有一容置区（81），轴心（1）的底部（13）位于容置区（81）内，且轴心（1）的底部（13）固定有轴心本体（14），轴心本体（14）上向外延伸有固定臂（141），磁铁（3）固定在固定臂（141）上。

4.根据权利要求3所述的一种角度传感器，其特征在于：所述控制电路板包括有用于固定放置磁感应芯片（6）的芯片固定电路板（4）、信号转换电路板（5），芯片固定电路板（4）固定在轴心本体（14）的底端，信号转换电路板（5）位于芯片固定电路板（4）的下方，芯片固定电路板（4）的输入端与磁感应芯片（6）电连接，芯片固定电路板（4）的输出端与信号转换电路板（5）的信号输入端电连接。

5.根据权利要求3所述的一种角度传感器，其特征在于：所述轴心（1）的顶部（11）与中部（12）之间开设有第一环形槽（15），第一环形槽（15）中卡接有“C”型环（151）；轴心（1）的中部（12）开设有第二环形槽（16），第二环形槽（16）中固定有轴心防水圈（161）；轴心（1）的底部（13）开设有用于卡接固定轴心本体（14）的第三环形槽（17）。

6.根据权利要求3所述的一种角度传感器，其特征在于：所述轴套本体（8）的底端与外壳（2）之间设有轴套本体防水圈（9）。

7.根据权利要求4所述的一种角度传感器，其特征在于：所述信号转换电路板（5）设置有用于输出电信号的信号端子（51）、用于提供电源的电源端子（52）。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的一种角度传感器，其特征在于：所述磁感应芯片（6）的个数为3个。

9.根据权利要求1～7任意一项所述的一种角度传感器，其特征在于：所述磁感应芯片（6）的个数为4个。