CN203819335U - 一种磁力驱动式转角传感器 - Google Patents

Abstract

一种磁力驱动式转角传感器，涉及传感器。设有方形磁钢、信号盘与轴、条形磁铁、电路板盖、支架螺栓、限位块、电路板、主动轴、石墨垫片、端盖支架、磁钢槽、衬套组件、卡箍、U形支架、石棉油封和含油轴承。信号盘与轴用于固定和支撑方形磁钢并随主动轴转动，条形磁铁固定在信号盘与轴上，信号盘与轴的周围镶有18个方形磁钢，信号盘与轴的信号轴下方与U形支架连接；限位块连接到非转动零件上，电路板设在条形磁铁上；石墨垫片设在卡箍下方，端盖支架和U形支架与主动轴配合连接；端盖支架与石棉油封连接；衬套组件设在主动轴上，衬套组件中间均布6个磁钢槽，卡箍将衬套组件固定在主动轴上，U形支架上方边沿设有限位块。

Description

一种磁力驱动式转角传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器，尤其是涉及一种磁力驱动式转角传感器。

背景技术

转角传感器用于测量转动的角度和转动方向的元件。现市场上主流转角传感器利用光电式和磁阻式的测量方法，其中光电式装置受温度影响较大，可靠性不高，价格较贵；磁阻式装置主要是利用主动齿轮带动二个测量从动齿轮转动，通过齿轮上的转角传感器分别读取二个从动齿轮的角度变化，通过各参数的关系，建立二元不定方程，进而计算解出二齿轮的转动绝对角度值，再通过齿轮啮合转动原理计算出方向盘转角，算法相对复杂，成本昂贵，若对转角控制精度不高的控制系统（如汽车上随动转向前大灯等）而言，需批量生产的项目成本问题是阻碍中小企业项目发展的技术瓶颈。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有转角和转向测量算法复杂、成本过高、可靠性不高等问题，提供一种磁力驱动式转角传感器。

本实用新型设有方形磁钢、信号盘与轴、条形磁铁、电路板盖、支架螺栓、限位块、电路板、主动轴、石墨垫片、端盖支架、磁钢槽、衬套组件、卡箍、U形支架、石棉油封和含油轴承；

所述信号盘与轴用于固定和支撑方形磁钢并随主动轴转动，条形磁铁固定在信号盘与轴上，信号盘与轴的周围镶有18个方形磁钢，信号盘与轴的信号轴下方通过含油轴承与U形支架连接；限位块通过滑槽连接到非转动零件上，电路板设在条形磁铁上；石墨垫片设在卡箍下方，端盖支架和U形支架与主动轴通过支架螺栓间隙配合连接成整体；端盖支架通过支架螺栓与石棉油封连接并构成整体式支架；衬套组件设在主动轴上，衬套组件中间均布6个磁钢槽，卡箍将衬套组件固定在主动轴上，电路板盖通过卡槽固定在U形支架上方，U形支架上方边沿设有限位块，信号盘与轴的信号轴周围设有石棉油封。

本实用新型具有以下有益效果：

1、非接触测量、抗干扰能力强、稳定可靠。

2、安装方便，无需拆卸方向盘、万向节等。

3、节约开发成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构组成示意图。

图2为图1的俯视结构组成示意图。

图3为图1的左视结构组成示意图。

具体实施方式

参见图1～3，本实用新型实施例设有方形磁钢1、信号盘与轴2、条形磁铁3、电路板盖4、支架螺栓5、限位块6、电路板7、主动轴8、石墨垫片9、端盖支架10、磁钢槽11、衬套组件12、卡箍13、U形支架14、石棉油封15和含油轴承16；

所述信号盘与轴2用于固定和支撑方形磁钢1，并随主动轴8转动，条形磁铁3固定在信号盘与轴2上，信号盘与轴2的周围镶有18个方形磁钢1，信号盘与轴2的信号轴下方通过含油轴承16与U形支架14连接；限位块6通过滑槽连接到非转动的零件上，电路板7设在条形磁铁3上；石墨垫片9设在卡箍13下方，端盖支架10和U形支架14与主动轴8通过支架螺栓5间隙配合连接成整体；端盖支架10通过支架螺栓5与石棉油封15连接并构成整体式支架；衬套组件12设在主动轴8上，衬套组件12中间均布6个磁钢槽11，卡箍13将衬套组件12固定在主动轴8上，电路板盖4通过卡槽固定在U形支架14上方，U形支架14上方边沿设有限位块6，信号盘与轴2的信号轴周围设有石棉油封15。

方形磁钢1利用异性相吸的原理驱动信号盘与轴2转动；信号盘与轴2用于固定和支撑方形磁钢1，并随主动轴8转动；条形磁铁3固定在信号盘与轴2上，利用磁场的变化，给电路板上的磁阻芯片提供转角信号；电路板盖4是为方便电路板安装和检测而设计，同时便于信号盘与轴2的装配；限位块6用于限制本实用新型在左右方向运动，通过滑槽连接到非转动的零件上；电路板7具有转角信号的拾取和信号处理的作用，输出转角信号；主动轴8用于传递转动的信号，是转角传感器的信号源；石墨垫片9能增大卡箍13与U形支架14的受力面积；端盖支架10通过支架螺栓5连接端盖支架10与U形支架14，构成整体式支架；衬套组件12具有固定支撑主动轴上磁钢的作用，同时具有连接上下支架的作用，随主动轴8转动；卡箍13将衬套组件12抱死在主动轴8上，限制整个传感器在上下方向的运动；U形支架14用于固定信号盘与轴2，同时支撑电路板7；石棉油封15采用石棉密封，具有保持润滑和防尘作用；含油轴承16用于减小信号盘与轴2与U形支架14的摩擦。

主动轴8上的衬套组件12上下端是类花键条状，利用减小受力面积，增大卡箍13的预紧力，将传感器抱死在光滑的主动轴8上，卡箍13下方镶有一个石墨垫片9，增大卡箍13与支架的受力面积，同时减小二者之间的摩擦，端盖支架10和U形支架14与主动轴8通过支架螺栓5间隙配合连接成整体，衬套组件12中间含有均匀分布6个磁钢槽11的信号盘，方形磁钢1可固定在磁钢槽11中，随主动轴8转动，衬套组件12下方同上方结构功能类似。信号盘与轴2中磁钢信号盘半径是衬套组件12中磁钢信号盘半径的3倍，周围镶有18个方形磁钢1，主动轴8上的磁钢1与信号盘与轴2上的磁钢1相距3～5mm，信号盘与轴2下方通过含油轴承16与U形支架14连接，周围附有石棉油封15，起到防尘和润滑的作用，信号盘与轴2中间是脱空，减小信号盘与轴2的质量，同时信号盘与轴2上方也有卡槽11，通过磁铁胶固定一块条形磁铁3，随同信号盘与轴2转动，条形磁铁上方3～5mm有个磁阻芯片的电路板7，绝对式的非接触测试转角和转向信号，U形支架14上方开有电路板盖4，方便电路板7和信号盘与轴2装配与调试，电路板盖4通过塑料卡槽固定在U形支架14上方。U形支架14上方边沿有个限位块6，通过滑槽连接到非转动的零件上，限制传感器随同转轴转动。

以下给出本实用新型的工作原理:

主动轴8随同外部扭矩而左右转动，同时带动固定在主动轴8上的衬套组件12的方形磁钢1，充分利用钕铁硼磁钢具有超强的磁性，磁力驱动信号盘与轴2上的方形磁钢1，信号盘与轴2随着转动，转动方向与主动轴8相反。电路板7上磁阻式转角传感器测量范围为±180°，若测量转角范围为±540°，可以使主动轴8和信号盘与轴2半径和方形磁钢1数量比均是1∶3。磁阻芯片是本实用新型的核心元件，通过信号盘与轴2的转动带动磁阻芯片下方的条形磁钢3转动，磁阻芯片上的巨磁电阻感应磁场大小和方向的变化，从而产生磁场位置角度信号，通过电路板上的控制算法，转换为方向盘的绝对位置转角和转向信号输出。

Claims (1)

1.一种磁力驱动式转角传感器，其特征在于设有方形磁钢、信号盘与轴、条形磁铁、电路板盖、支架螺栓、限位块、电路板、主动轴、石墨垫片、端盖支架、磁钢槽、衬套组件、卡箍、U形支架、石棉油封和含油轴承；

所述信号盘与轴用于固定和支撑方形磁钢并随主动轴转动，条形磁铁固定在信号盘与轴上，信号盘与轴的周围镶有18个方形磁钢，信号盘与轴的信号轴下方通过含油轴承与U形支架连接；限位块通过滑槽连接到非转动零件上，电路板设在条形磁铁上；石墨垫片设在卡箍下方，端盖支架和U形支架与主动轴通过支架螺栓间隙配合连接成整体；端盖支架通过支架螺栓与石棉油封连接并构成整体式支架；衬套组件设在主动轴上，衬套组件中间均布6个磁钢槽，卡箍将衬套组件固定在主动轴上，电路板盖通过卡槽固定在U形支架上方，U形支架上方边沿设有限位块，信号盘与轴的信号轴周围设有石棉油封。