CN220629108U - 一种电感式电机转子位置传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电感式电机转子位置传感器，包括电机定子、电机转子和转子轴；电机定子上设置有PCB板，PCB板上设置有传感器芯片、发射线圈、接收线圈、输入接口和输出接口；转子轴上设置有配合PCB板使用的金属转轮，且金属转轮与PCB板上发射线圈、接收线圈的位置正对；输入接口连接外部电源，输入接口的另一端连接用于激发发射线圈磁场的传感器芯片；接收线圈连接传感器芯片，传感器芯片的输出端连接输出接口，且输出接口连接信号接收装置。本实用新型具有很好的成本优势，且能够精确的检测电机的角度和转速。
Description
技术领域
本实用新型涉及位置传感器技术领域，更具体涉及一种电感式电机转子位置传感器。
背景技术
随着国家的不断发展以及汽车电气化时代的来临，人们对电动汽车（包括纯电和混动）的需求正在快速增长，无论现在还是未来，每一辆电动汽车都需要多个不同的高性能电机进行牵引和控制，而每一台电机在控制过程中又需要精确、通用且经济实惠的转子位置传感器来获取电机的角度和转速。因此，电机转子位置传感器的需求会越来越多，特别是能够检测高转速的电机转子位置传感器。
目前，常用的电机转子位置传感器是可变磁阻式位置传感器，它由一个铁磁转子和一个带有几个线圈的定子组成，使用它需要外接较复杂的励磁电路和解码电路，系统集成性不高，且成本较高。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种电感式电机转子位置传感器，以解决背景技术中的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
一种电感式电机转子位置传感器，包括电机定子、电机转子和转子轴；所述电机定子上设置有PCB板，PCB板上设置有传感器芯片、发射线圈、接收线圈、输入接口和输出接口；所述转子轴上设置有配合PCB板使用的金属转轮，且金属转轮与PCB板上发射线圈、接收线圈的位置正对；所述输入接口连接外部电源，输入接口的另一端连接用于激发发射线圈磁场的传感器芯片；所述接收线圈连接传感器芯片，传感器芯片的输出端连接输出接口，且输出接口连接信号接收装置。
进一步优化技术方案，所述金属转轮与PCB板上线圈的间距为3-5mm。
进一步优化技术方案，所述金属转轮包含若干个与电机极对数相匹配的叶片。
进一步优化技术方案，所述输出接口可以将传感器芯片转化的差分正弦/余弦信号输出，用于计算电机的角度和转速。
进一步优化技术方案，所述金属转轮随着电机转子一起在发射线圈的磁场中旋转，且金属转轮表面产生感应电流，并将磁场反射回接收线圈上。
进一步优化技术方案，所述发射线圈磁场为交变磁场。
由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
本实用新型提供的一种电感式电机转子位置传感器，不需要外接复杂的电路，所有模块均集成于一块PCB板上，系统集成性高，尺寸小巧，抗干扰能力强。本实用新型具有很好的成本优势，且能够精确的检测电机的角度和转速。
附图说明
图1为本实用新型的控制结构框图；
图2为本实用新型的布线连接示意图。
其中：1、金属转轮，2、发射线圈，3、接收线圈，4、传感器芯片，5、输入接口，6、输出接口。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。
一种电感式电机转子位置传感器，结合图1至图2所示，包括金属转轮1、发射线圈2、接收线圈3、传感器芯片4、输入接口5、输出接口6。
位置传感器包括电机定子、电机转子和转子轴。电机定子上设置有PCB板，PCB板上设置有传感器芯片4、发射线圈2、接收线圈3、输入接口5和输出接口6。转子轴上设置有配合PCB板使用的金属转轮1，且金属转轮1与PCB板上发射线圈2、接收线圈3的位置正对。金属转轮1包含若干个与电机极对数相匹配的叶片。金属转轮1与PCB板上线圈的间距为3-5mm，金属转轮1随着电机转子一起在发射线圈2的交变磁场中旋转，且金属转轮1表面产生感应电流，并将磁场反射回接收线圈3上。
输入接口5连接外部电源，输入接口5的另一端连接用于激发发射线圈2磁场的传感器芯片4。接收线圈3连接传感器芯片4，传感器芯片4的输出端连接输出接口6，且输出接口6连接信号接收装置。输出接口6可以将传感器芯片4转化的差分正弦/余弦信号输出，用于计算电机的角度和转速。
本实用新型在实际使用时，输入接口5接外部电源正负极给传感器芯片4供电，传感器芯片4通电后，发射线圈2会自动激发产生交变磁场，此时金属转轮1随着电机转子一起在磁场中旋转，随着磁场的不断变化，会在金属转轮1表面产生感应电流，并将磁场反射回接收线圈3上，接收线圈3接收到反射的磁场后，会生成一组交流信号，输入给传感器芯片4，传感器芯片4将接收的输入信号转化为差分正弦/余弦输出信号，通过输出接口6输出，根据此输出信号通过反正切运算可以精确地计算出电机的旋转角度以及电机的转速。
Claims (6)
1.一种电感式电机转子位置传感器，其特征在于：包括电机定子、电机转子和转子轴；所述电机定子上设置有PCB板，PCB板上设置有传感器芯片（4）、发射线圈（2）、接收线圈（3）、输入接口（5）和输出接口（6）；所述转子轴上设置有配合PCB板使用的金属转轮（1），且金属转轮（1）与PCB板上发射线圈（2）、接收线圈（3）的位置正对；所述输入接口（5）连接外部电源，输入接口（5）的另一端连接用于激发发射线圈（2）磁场的传感器芯片（4）；所述接收线圈（3）连接传感器芯片（4），传感器芯片（4）的输出端连接输出接口（6），且输出接口（6）连接信号接收装置。
2.根据权利要求1所述的一种电感式电机转子位置传感器，其特征在于：所述金属转轮（1）与PCB板上线圈的间距为3-5mm。
3.根据权利要求1所述的一种电感式电机转子位置传感器，其特征在于：所述金属转轮（1）包含若干个与电机极对数相匹配的叶片。
4.根据权利要求3所述的一种电感式电机转子位置传感器，其特征在于：所述输出接口（6）可以将传感器芯片（4）转化的差分正弦/余弦信号输出，用于计算电机的角度和转速。
5.根据权利要求4所述的一种电感式电机转子位置传感器，其特征在于：所述金属转轮（1）随着电机转子一起在发射线圈（2）的磁场中旋转，且金属转轮（1）表面产生感应电流，并将磁场反射回接收线圈（3）上。
6.根据权利要求5所述的一种电感式电机转子位置传感器，其特征在于：所述发射线圈（2）磁场为交变磁场。
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