CN204203258U - 新型车用速度传感器 - Google Patents
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Abstract
新型车用速度传感器，采用沿圆周均匀冲磁有多对磁极的整体磁环，SMT贴片双极性霍尔元件，将车辆机械转速信号转换成均匀、一致的方波脉冲信号的装置，占用空间小，装配简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车用电器领域，具体涉及新型车用速度传感器。
背景技术
近来随着电子控制车辆的发展，对速度信号的要求越来越高，利用霍尔元件将转速信号转变成电脉冲的方式开始增多，但目前的霍尔元件车速传感器本身没有转动部件，它们靠安装在车辆的转动部件上，由车辆转动部件带动铆接在转轴上的磁石旋转，引起空间磁场变化，而由霍尔元件产生信号。由于铆接在转轴上的磁石不能保证磁感应强度在环形空间均匀分布，且单极性霍尔元件的触发磁场要求较高，使得输出信号不稳定，车辆转动部件运行一周，输出的脉冲数少，占空比误差大、精度不高；同时目前的霍尔元件车速传感器需要额外的定位方式固定在车辆上，增加安装空间和成本。
发明内容
本实用新型的技术方案是：新型车用速度传感器，包括壳体、旋转轴、磁环、电路板和接插件，壳体内铆接有轴承，旋转轴一端与车辆的转动部件连接并与其联动，旋转轴另一端铆接磁环，磁环上分布有磁极，在磁环上沿圆周均匀冲磁有多对磁极。旋转轴保持在壳体内，接插件通过铆接固定在壳体内，接插件上焊接有电路板；双极性霍尔元件通过SMT贴装在电路板上，磁环与焊接在接插件内的电路板保持微小间隙；车辆转动部件机运行时，带动旋转轴转动，旋转轴带动磁环转动，磁场即发生变化，由于所采用磁环圆周方向均匀充磁，使得电路板上的霍尔元件随磁场变化产生均匀、一致的方波脉冲信号。传感器电路的双极性霍尔元件采用MT4401BT或AH513，其输出幅值的高低电平具有保持性，由磁场的南北两极触发；MT4401BT或AH513体积小，灵敏度高，耐温性好，霍尔元件输出端通过限流电阻R2连接12V电源，传感器输出端通过电阻R1连接到霍尔元件输出端，霍尔元件电源端连接到电阻R4再通过三极管T1与稳压二极管ZD1和电阻R3来给霍尔元件提供稳定电源，使霍尔元件正常工作，霍尔元件地直接接地，输出端接入电容C1滤波，电源输入端接入二极管D1保护，D1后接入电容C2滤波。将车辆机械转速信号转换成均匀、一致的方波脉冲信号。车速传感器通过接插件与外接电路相连，接插件为三端，一端接电源正极，一端接地，一端接方波输出信号。
在传感器内部设置旋转轴，保证了霍尔元件和旋转轴之间的位置固定，从而获得稳定的转速信号；通过在磁环上设置多对磁极，旋转轴每转动一周输出多个方波脉冲信号，使传 感器精度大大提高；采用SMT贴片双极性霍尔元件作为传感器电路的核心，使传感器体积小、灵敏度高、耐温性好、装配简单；采用的接插件可以直接取代目前的机械齿轮盒，不用增加安装空间和成本。
附图说明
下面结合实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本车速传感器方案1外型结构图。
图2是图1的A-A剖面图。
图2中，1是旋转轴，2是壳体，3是磁环，4是电路板，5是接插件。
图3是一个实施例的电路原理图。
图4是磁环的磁场分布示意图，其中白色为南极，黑色为北极。
具体实施方式
参见图1和图2，壳体2为铝件，磁环3采用塑料件，磁环3和电路板4均安装在壳体2内，旋转轴1可以转动，旋转轴下部铆接有磁环3，磁环3上有多对磁极，磁极与电路板4保持1mm的间隙。
传感器电路如图3，其核心部件采用magnet公司的MT4401BT霍尔元件，体积小、灵敏度高、耐温性好。其输出幅值的高低电平具有保持性，由磁场的南北两极触发；目前市场上车用速度传感器采用输出电平不具有保持性的单极性霍尔元件，只能由南极或北极触发。
霍尔元件的输出端通过电阻R2外接12V电源，传感器输出端通过电阻R1连接到霍尔元件输出端，霍尔元件电源端连接到电阻R4再通过三极管T1与稳压二极管ZD1和电阻R3来给霍尔元件提供稳定电源，使霍尔元件正常工作。霍尔元件地直接接地，输出端接入电容C1滤波。电源输入端接入二极管D1保护，D1后接入电容C2滤波。
参见图2，传感器通过接插件5输出，接插件可以根据客户要求匹配，接插件为三端，一端接电源正极“+”，一端为输出端“S”，一端为接地“-”，旋转轴每转动一周，输出多个方波脉冲，车速传感器与外界电路的连接已经由图3说明，三端接插件电源端接车载蓄电池正极，接地端接车载蓄电池负极，输出端通过上拉电阻R1连接上拉电源，使用时输出幅度由上拉电源Vcc决定。
本实用新型主要技术指标如下：
1、工作电压Vcc：5-20V；
2、极限工作电压：24V，1分钟；
3、最高负压：16V；
4、最大工作电流：10mA(无上拉电阻)；
5、输出低电平：≤500mV；
6、输出高电平：Vcc-0.7V(接上拉电阻)；
7、输出信号占空比：(50±10)％；
8、温度范围：-30℃到+100℃；
9、输出信号：方波，旋转轴每旋转1周输出8个或者多个脉冲。
Claims (3)
1.新型车用速度传感器，包括壳体、旋转轴、磁环、电路板和接插件，壳体内铆接有轴承，旋转轴一端与车辆的转动部件连接并与其联动，旋转轴另一端上铆接磁环，接插件通过铆接固定在壳体内，接插件上焊接有电路板，双极性霍尔元件通过SMT贴装在电路板上，霍尔元件的输出端通过电阻R2外接12V电源，传感器输出端通过电阻R1连接到霍尔元件输出端，霍尔元件电源端连接到电阻R4再通过三极管T1与稳压二极管ZD1和电阻R3来给霍尔元件提供稳定电源，使霍尔元件正常工作，霍尔元件地直接接地，输出端接入电容C1滤波，电源输入端接入二极管D1保护，D1后接入电容C2滤波。
2.根据权利要求1所述的新型车用速度传感器，其特征在于：传感器电路的双极性霍尔元件采用MT4401BT或AH513，其输出幅值的高低电平具有保持性，由磁场的南北两极触发。
3.根据权利要求1或2所述的新型车用速度传感器，其特征在于：在磁环上沿圆周均匀冲磁有多对磁极。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109374918A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-22 | 桂林航天电子有限公司 | 一种数字式轮速传感器 |
| CN111367218A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-03 | 青岛中加特电气股份有限公司 | 一种多功能的磁感应控制系统 |
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| CN111367218B (zh) * | 2020-03-20 | 2021-10-26 | 青岛中加特电气股份有限公司 | 一种多功能的磁感应控制系统 |
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