专利名称：非接触式单信号节气门位置传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器，特别涉及发动机节气门位置传感器。
背景技术：
现有技术中，发动机节气门位置传感器的作用是把节气门的位置或开度 转换成电信号，传输给电控单元，作为电控单元判定发动机运行工况的依据， 实现不同油门开度下的节气门开度调节。目前，有一种接触式节气门位置传 感器，其结构主要包括有与节气门转轴相联动的转子，转子设置在壳体内，
壳体内还设有转换电路，转换电路的电路板设置在壳体内，转换电路的电源 输入和信号输出接口设置在壳体上，壳体内设有接入转换电路输入端的电位
计，电位计的电阻板呈圆弧形，电位计的滑动触片设置在转子端部；其工作 时，节气门转轴转动可改变节气门开度大小，同时，节气门转轴转动带动转 子转动，滑动触片随之在电阻板上滑动，改变电位计的阻值，从而实现电信 号的改变，通过转换电路将该信号实时传送给电控单元，由电控单元控制节 气门开度。其不足之处在于由于滑动触片在电阻板上滑动会产生磨损，导
致其实用寿命较短，此外，发动机振动会导致滑动触片瞬间脱开，电阻板、 滑动触片的氧化、磨损产生的磨粒会导致接触不良或输出阻值改变，导致信 号失真，发动机工况不良，影响了发动机的可靠使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种非接触式单信号节气门位置传感器，使其 使用寿命长，使用可靠性大幅提高。
本实用新型的目的是这样实现的非接触式单信号节气门位置传感器，包括壳体和转换电路，壳体内设有可与节气门转轴相联动的转子，转子外周 固定有屏蔽罩，屏蔽罩外周固定有磁钢，屏蔽罩和磁钢均呈圆环形；壳体内 位于磁钢外侧还固定有两段呈圆弧形对称设置的磁集束器；磁集束器、屏蔽
罩、磁钢与转子同轴设置，两块磁集束器之间设有接入转换电路输入端的霍 尔元件。
本实用新型工作时，壳体固定在节气门外壳上，同时将转子与节气门转 轴相连接，使转子与节气门转轴相联动，当节气门转动改变开度时，节气门 转轴相应转动一个角度，带动磁钢也转过一定的角度，相应地，霍尔元件会
产生一个电压变化，利用公式
Vh二Kh工bcos e
即霍尔元件的输出电压与外加磁场b及磁场与霍尔元件法线夹角e的余弦 成比例；转换电路将该电压变化转换成模拟信号或数字信号传递给电控单 元，通过电控单元控制节气门开度，实现进气和进油的合理配比。所述转换
电路可以设置在壳体外部，如直接设置在电控单元中；也可以在不改变现有
汽车的电控单元设计的基础上，将所述转换电路的电路板设置在壳体内，转 换电路的电源输入和信号输出接口设置在壳体上。与现有技术相比，本实用 新型体积小、重量轻、频率响应宽、动态范围大、温度特性好、无磨擦噪音、 工作可靠、速度调节方便、速度-转矩特性好、线性度好、寿命长，全行程
寿命大于1200万次，点动寿命大于l亿次，是现有接触式传感器的十几倍。
该装置可用于发动机的自动控制中，以控制其油气混合比。
为方便安装定位，所述转子外周设有一个凸台，凸台的一个端面与壳体 内壁之间设有一个垫圈，壳体上还设有一个端盖，端盖上设有一定位杆，转 子端部中心设有定位孔，定位杆插入该定位孔中。
图1为图2的A—A向视图。图2为本实用新型外形图。 图3为图1的B—B向视图
其中，l嵌件，2电路板，3壳体，4转子，5端盖，5a定位杆，6屏蔽 罩，7磁钢，8磁集束器，9衬套，10安装孔，11凸台，12垫圈，13 霍尔元件，14电源输入和信号输出接口， 15垫套。
具体实施方式
如图，为非接触式单信号节气门位置传感器，其结构主要包括壳体3， 壳体3上设有安装孔10，用于将壳体3连接固定在节气门外壳上，壳体3 由塑料制成，为提高连接强度，在安装孔10内设有金属衬套9;壳体3内 设有可与节气门转轴相联动的转子4，转子4外周固定有屏蔽罩6，屏蔽罩 6由软铁制成，可屏蔽节气门转轴，避免其对霍尔元件的信号输出产生影响， 同时又使磁力线向外侧集中；屏蔽罩6外周固定有磁钢7，屏蔽罩6和磁钢 7均呈圆环形；壳体3内位于磁钢7外侧还固定有两段呈圆弧形对称设置的 磁集束器8;磁集束器8、屏蔽罩6、磁钢7与转子4同轴设置，该装置还 包括有一转换电路，转换电路的电路板2经嵌件1安装在壳体3内，转换电 路的电源输入和信号输出接口 14设置在壳体3上，两块磁集束器8之间设 有接入转换电路输入端的霍尔元件13;为方便拆装，在转子4外周设有一 个凸台ll，凸台11的一个端面与壳体3内壁之间设有一个垫圈12,壳体3 上还设有一个端盖5，端盖5可封闭壳体3内的磁集束器8、 15、屏蔽罩6、 磁钢7、转子4及电路板2，端盖5上设有一定位杆5a，转子4端部中心设 有定位孔，定位杆5a插入该定位孔中，定位杆5a和定位孔之间还可以设有 垫套15。
权利要求1、非接触式单信号节气门位置传感器，包括壳体和转换电路，壳体内设有可与节气门转轴相联动的转子，其特征在于转子外周固定有屏蔽罩，屏蔽罩外周固定有磁钢，屏蔽罩和磁钢均呈圆环形；壳体内位于磁钢外侧还固定有两段呈圆弧形对称设置的磁集束器；磁集束器、屏蔽罩、磁钢与转子同轴设置，两块磁集束器之间设有接入转换电路输入端的霍尔元件。
2、 根据权利要求1所述的非接触式单信号节气门位置传感器，其特征 在于所述转换电路的电路板设置在壳体内，转换电路的电源输入和信号输 出接口设置在壳体上。
3、 根据权利要求1或2所述的非接触式单信号节气门位置传感器，其 特征在于所述转子外周设有一个凸台，凸台的一个端面与壳体内壁之间设 有一个垫圈，壳体上还设有一个端盖，端盖上设有一定位杆，转子端部中心 设有定位孔，定位杆插入该定位孔中。
专利摘要本实用新型公开了传感器领域内的非接触式单信号节气门位置传感器，包括壳体和转换电路，壳体内设有可与节气门转轴相联动的转子，转子外周固定有屏蔽罩，屏蔽罩外周固定有磁钢，屏蔽罩和磁钢均呈圆环形；壳体内位于磁钢外侧还固定有两段呈圆弧形对称设置的磁集束器；磁集束器、屏蔽罩、磁钢与转子同轴设置，两块磁集束器之间设有接入转换电路输入端的霍尔元件。工作时，转子带动磁钢转动，霍尔元件将电压变化信号经转换电路传递给电控单元，通过电控单元控制油门开度。本实用新型体积小、重量轻、频率响应宽、动态范围大、温度特性好、无磨擦噪音、速度调节方便、使用可靠、寿命长，可用于发动机的自动控制中，以控制其油气混合比。
文档编号G01D5/12GK201364165SQ20082021499
公开日2009年12月16日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者刘荣先 申请人:扬州大学