CN215733910U - 传感器及电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种传感器及电动车，涉及交通工具的技术领域，传感器包括磁环、PCB电路板和四个磁感应件；所述磁环采用平行充磁，四个所述磁感应件设于所述磁环内侧，且沿所述磁环的轮廓均匀设置；四个所述磁感应件均与所述PCB电路板电连接。PCB电路板用于接收磁感应件的信息。通过将磁环平行充磁，使得磁环内圈径向磁密分布为正弦波，有利于对于转子的位置解析，提高了解析精度，同时，由于磁环内圈径向磁密分布为正弦波，无须使用更多的磁感应件即能够精准测量转子的转速和位置，降低了传感器的成本。

Description

传感器及电动车

技术领域

本实用新型涉及交通工具的技术领域，尤其是涉及一种传感器及电动车。

背景技术

磁边传感器，一种用于测量电机中，转子的位置和转速的传感器。

磁边传感器通常包括径向充磁的磁环和六个沿磁环均匀分布的磁感应件，通过在磁环内形成有磁场，利用磁感应件能够测量出磁场的大小，进而测出转子的位置和转速。

现有技术中，由于磁环采用径向充磁，如图1所示，在磁环内圈径向磁密分布有平顶，不利于转子的位置解析，导致精度不高，同时，传感器采用六个磁感应件，也导致传感器的成本较高。

实用新型内容

(一)本实用新型所要解决的问题是：现有磁边传感器精度较差，成本较高。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型一方面实施例提供了一种传感器，用于电动机，所述传感器包括：磁环、PCB电路板和四个磁感应件；

所述磁环采用平行充磁，四个所述磁感应件设于所述磁环内侧，且沿所述磁环的轮廓均匀设置；

四个所述磁感应件均与所述PCB电路板电连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述电动机包括转子和定子组件，所述转子套设于所述定子组件外侧；

所述磁环固定在所述转子上，且随所述转子转动。

根据本实用新型的一个实施例，所述定子组件包括定子本体和定子轴，所述定子本体安装在所述定子轴上；

所述转子呈柱状结构，所述转子内形成有容纳腔，所述转子的两端面上分别设有相对设置的第一中心轴孔和第二中心轴孔；

所述定子组件安装在所述容纳腔内，且所述定子轴的两端分别由所述第一中心轴孔和第二中心轴孔伸出；

所述磁环安装在所述容纳腔的侧壁上，且所述磁环的轴线与所述定子轴的轴线重合。

根据本实用新型的一个实施例，四个所述磁感应件安装在所述PCB电路板上，且四个所述磁感应件的轴线与所述磁环的轴线平行。

根据本实用新型的一个实施例，所述PCB电路板安装在所述定子组件上。

根据本实用新型的一个实施例，所述PCB电路板上设有安装孔；

所述安装孔安装在所述定子轴上。

根据本实用新型的一个实施例，所述磁感应件为霍尔元件。

根据本实用新型的一个实施例，所述传感器还包括导磁件；

所述导磁件设于所述磁环外侧，且沿所述磁环的轮廓线延伸；

所述导磁件用于增强所述磁环的内圈磁场。

根据本实用新型的一个实施例，所述导磁件为环形的铁芯。

本实用新型另一实用新型实施例提供了一种交通工具，包括上述任一实施例所述的传感器。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的磁边传感器，用于电动机，包括：磁环、PCB电路板和四个磁感应件；所述磁环采用平行充磁，四个所述磁感应件设于所述磁环内侧，且沿所述磁环的轮廓均匀设置；四个所述磁感应件均与所述PCB电路板电连接。

PCB电路板用于接收磁感应件的信息。通过将磁环平行充磁，使得磁环内圈径向磁密分布为正弦波，有利于对于转子的位置解析，提高了解析精度，同时，由于磁环内圈径向磁密分布为正弦波，无须使用更多的磁感应件即能够精准测量转子的转速和位置，降低了传感器的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的磁环径向充磁时的磁密分布；

图2为本实用新型实施例提供的磁环平行充磁时的磁密分布；

图3为本实用新型实施例提供的传感器的平面示意图；

图4为本实用新型实施例提供的传感器的安装结构示意图。

图标：110-磁环；120-PCB电路板；130-磁感应件；

210-转子；220-定子组件；221-定子本体；222-定子轴。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“连接”和“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图3至图4所示，本实用新型实施例提供了一种传感器，用于电动机，所述传感器包括：磁环110、PCB电路板120和四个磁感应件130；所述磁环110采用平行充磁，四个所述磁感应件130设于所述磁环110内侧，且沿所述磁环110的轮廓均匀设置；四个所述磁感应件130均与所述PCB电路板120电连接。

本实施例提供的传感器，用于测量电动机转子210的位置和转速。所述磁环110用于产生磁场，所述磁感应件130用于感应所述磁环110产生的磁场并将磁信号转换成模拟电压信号输出。所述磁感应件130与所述PCB电路板120电连接，所述PCB电路板120用于解析所述磁感应件130产生的信号。

在本实施例中，如图2所示，采用平行充磁的磁环110，磁环110内圈径向磁密分布为正弦波，利用对于转子210的位置的解析，同时，由于解决了磁密平顶波的问题，设置四个所述磁感应件130即能够实现测量转子210的转速和位置，节约成本。

如图3和图4所示，所述电动机包括转子210和定子组件220，所述转子210设置在所述定子组件220外侧；所述磁环110固定在所述转子210上，且随所述转子210转动。

本实施例提供的传感器，所述电动机为轮毂电机，用于电动车等。

本实施例提供的传感器，电动机包括转子210和定子组件220，转子210套设于定子组件220的外侧，所述磁环110固定在所述转子210上，当所述电动机工作时，所述转子210转动进而带动所述磁环110转动。

如图3和图4所示，具体的，所述定子组件220包括定子本体221和定子轴222，所述定子本体221安装在所述定子轴222上；所述转子210呈柱状结构，所述转子210内形成有容纳腔，所述转子210的两端面上分别设有相对设置的第一中心轴孔和第二中心轴孔；所述定子组件220安装在所述容纳腔内，且所述定子轴222的两端分别由所述第一中心轴孔和第二中心轴孔伸出；所述磁环110安装在所述容纳腔的侧壁上，且所述磁环110的轴线与所述定子轴222的轴线重合。

本实施例提供的传感器，第一中心轴孔和第二中心轴孔相对设置，以使定子轴222的两端能够由所述第一中心轴孔和第二中心轴孔伸出，第一轴心轴孔和第二中心轴孔均设置在所述转子210两端面的中心位置。电机在工作过程中，定子轴222保持静止，转子210在所述定子轴222上转动。

可以理解的是，在本实施例中，所述转子210还可以为环形的。

当所述转子210为环形时，所述磁环110设置在所述转子210的侧壁上。

在本实施例中，所述磁环110的安装方式包括有多种。

所述磁环110可以通过胶接、焊接或铆接等方式，直接安装在所述容纳腔的侧壁上。

可以理解的是，还可以在所述容纳腔的侧壁上设有安装槽，所述磁环110安装在所述安装槽内。

如图3和图4所示，四个所述霍尔元件安装在所述PCB电路板120上，且四个所述霍尔元件的轴线与所述磁环110的轴线平行。

本实施例提供的传感器，为节约空间，四个所述磁感应件130直接安装在所述PCB电路板120上，所述PCB电路板120，及印制电路板或印刷电路板，四个所述磁感应件130与所述PCB电路板120电连接，并将模拟电压信号输出至所述PCB电路板120上，由所述PCB电路板120进行解析。

如图3和图4所示，所述PCB电路板120安装在所述定子组件220上。

本实施例提供的传感器，定子用于产生旋转磁场，为电动机静止不动的部分。进而将所述PCB电路板120安装在所述定子上，避免所述PCB电路板120转动，影响磁感应件130感应所述磁环110产生的磁场。

如图3和图4所示，所述PCB电路板120上设有安装孔；所述安装孔安装在所述定子轴222上。

在本实施例中，优选的，所述安装孔的中心至四个所述磁感应件130的距离相同。

可以理解的是，在本实施例中，所述PCB电路板120也可以为环形结构，四个所述磁感应件130在所述PCB电路板120上均匀分布，安装所述PCB电路板120时，需保证所述四个所述磁感应件130至所述磁环110的中心的距离均相等即可。

在本实施例中，优选的，所述磁感应件130和所述磁环110均在同一平面内。

如图3和图4所示，在实际使用中，所述磁感应件130为霍尔元件。

本实施例提供的传感器，霍尔元件为一种半导体磁电器件，是一种基于霍尔效应的磁传感器，用于检测磁场及其变化，其具有结构牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装方便、功耗小、频率高(可达1MHZ)、耐震动、不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀的特点。

可以理解的是，在本实施例中，所述磁感应件130还可以为磁敏二极管、磁敏诂极管或磁敏电阻器等，其同样能够实现本实施例中，用于检测磁场及其变化的目的。

如图3和图4所示，所述传感器还包括导磁件；所述导磁件设于所述磁环110外侧，用于增强所述磁环110的内圈磁场。

本实施例提供的传感器，所述导磁件用于增强所述磁环110的内圈磁场，从而确保PCB电路板120上的霍尔元件所述输出的模拟电压信号的质量。

如图3和图4所示，所述导磁件为环形的铁芯。

本实施例提供的传感器，在实际使用中，采用铁芯作为导磁件，其成本低廉，适用性强。

具体的，所述铁芯呈环形，设置在所述磁环110外侧，用于增强所述磁环110的内圈磁场。

可以理解的是，在本实施例中，还可以通过增强所述磁环110永磁体牌号，或增加所述磁环110厚度，其同样能够实现本实用新型实例中，增强所述磁环110的内圈磁场的目的。

在本实施例中，优选的，所述磁环110、所述霍尔元件和所述环形的铁芯均在同一平面内。

本实用新型另一实用新型实施例还提供了一种电动车，包括上述任一实施例所述的传感器。

在本实施例中，所述电动车采用轮毂电机，即把电机做成轮毂的样子，直接驱动电动车的后轮，从而降低了成本，又提高了驱动效率。

可以理解的是，在本实施例中，并不局限于将所述磁环110安装在所述转子210上的实施方式。

在本实例中，电动车包括轮毂，轮毂包括轮毂盖，轮毂盖随所述轮毂电机一起转动，所述轮毂盖上设置有环形的安装槽，可以将所述磁环110安装在所述安装槽内，其同样能够实现本实施例中，所述转子210带动所述磁环110转动的目的。

在本实施例中，所述磁环110可以采用胶粘的方式，安装在所述安装槽内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种传感器，用于电动机，其特征在于，所述传感器包括：磁环(110)、PCB电路板(120)和四个磁感应件(130)；

所述磁环(110)采用平行充磁，四个所述磁感应件(130)设于所述磁环(110)内侧，且沿所述磁环(110)的轮廓均匀设置；

四个所述磁感应件(130)均与所述PCB电路板(120)电连接。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述电动机包括转子(210)和定子组件(220)，所述转子(210)套设于所述定子组件(220)外侧；

所述磁环(110)固定在所述转子(210)上，且随所述转子(210)转动。

3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述定子组件(220)包括定子本体(221)和定子轴(222)，所述定子本体(221)安装在所述定子轴(222)上；

所述转子(210)呈柱状结构，所述转子(210)内形成有容纳腔，所述转子(210)的两端面上分别设有相对设置的第一中心轴孔和第二中心轴孔；

所述定子组件(220)安装在所述容纳腔内，且所述定子轴(222)的两端分别由所述第一中心轴孔和第二中心轴孔伸出；

所述磁环(110)安装在所述容纳腔的侧壁上，且所述磁环(110)的轴线与所述定子轴(222)的轴线重合。

4.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，四个所述磁感应件(130)安装在所述PCB电路板(120)上，且四个所述磁感应件(130)的轴线与所述磁环(110)的轴线平行。

5.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述PCB电路板(120)安装在所述定子组件(220)上。

6.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述PCB电路板(120)上设有安装孔；

所述安装孔安装在所述定子轴(222)上。

7.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述磁感应件(130)为霍尔元件。

8.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括导磁件；

所述导磁件设于所述磁环(110)外侧，且沿所述磁环(110)的轮廓线延伸；

所述导磁件用于增强所述磁环(110)的内圈磁场。

9.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于，所述导磁件为环形的铁芯。

10.一种电动车，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的传感器。

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