本实用新型涉及一种传感器，尤其涉及一种磁敏角度传感器。
背景技术：
现有角度反馈电位器的缺点：舵机属于闭环服务器。闭环服务器与开环服务器主要的差别在于闭环服务器多了一个信号反馈组件，以角度反馈信号而言，这个电子组件传统上采用碳膜电位器。碳膜电位器是一种接触式的角度传感器，由一个金属材质的电刷在碳片上移动，在不同的位置产生不同的电阻，从而提供位置信号给伺服系统。对机器人关节而言这种碳膜电位器的缺点是因电刷摩擦寿命短，因金属刷子与碳膜接触而信号不稳定，这两个缺点对机器人关节而言都影响了性能。另一个缺点是反馈信号的角度问题，电位器受到碳膜印刷的工艺及物理现象的制约，无法达到360度的工作角度。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题为无法通过习知技术解决。习知电位器的缺点是因电刷摩擦寿命短，因金属刷子与碳膜接触而信号不稳定。又，反馈信号的角度问题，电位器受到碳膜印刷的工艺及物理现象的制约，无法达到360度的工作角度。故，本实用新型提供一种磁敏角度传感器解决习知技术的缺点。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种磁敏角度传感器，其包含轴件、磁钢、电路板、磁敏组件与多个信号杆件。所述轴件具有轴部与本体部，所述轴部位于所述本体部上，所述轴部具有穿轴孔，所述本体部的底部具有凹槽，所述凹槽的槽底具有槽孔，所述槽孔连通于所述穿轴孔；所述磁钢嵌合于所述凹槽；所述电路板位于所述磁钢下；所述磁敏组件设置于所述电路板下；以及所述多个信号杆件设置于所述磁敏组件。
根据本实用新型的一实施方式，上述的所述本体部的外径大于所述轴部的外径。
根据本实用新型的一实施方式，上述的所述轴部的所述穿轴孔的孔口处具有第一标示侧，所述本体部的侧边具有第二标示侧，所述第一标示侧对应于所述第二标示侧。
根据本实用新型的一实施方式，上述的所述磁钢为双极径向充磁，所述磁钢N极与S极的分界线对应于所述第一标示侧与所述第二标示侧。
根据本实用新型的一实施方式，上述的所述电路板具有摩擦部，所述磁钢相对于所述摩擦部。
根据本实用新型的一实施方式，上述的所述摩擦部为铜面。
通过此种磁敏角度传感器改良习知技术的缺点，本实用新型的磁敏角度传感器经由硬件设计和微处理器的软件算法，得以获得完整的360度角度反馈信号，且磁敏角度传感器相较于一般传统的电位器寿命更长，噪音也较小，并且预留了减速机构主轴的插入穿轴孔，也可以克服磁敏角度传感器的厚度问题，进而得以缩小机器人关节的尺寸和转动角度的精确控制问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1其为本实用新型的磁敏角度传感器的分解示意图；
图2其为本实用新型的磁敏角度传感器的另一分解示意图；
图3其为本实用新型的磁敏角度传感器的外壳分解示意图；
图4其为本实用新型的磁敏角度传感器的另一外壳分解示意图；以及
图5其为本实用新型的磁敏角度传感器的组装示意图。
具体实施方式
以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的机构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示的。
请参阅图1与图2，其为本实用新型的磁敏角度传感器的分解示意图与另一分解示意图。如图所示，本实施方式提供一种磁敏角度传感器1，其大多利用作为机器人关节的角度反馈电位器，其主要作用为感测机器人转动角度，得以进行角度的精确控制。本实施方式的磁敏角度传感器1包含轴件11、磁钢13、电路板15、磁敏组件17与多个信号杆件19。
承上所述，轴件11具有轴部111与本体部113，轴部111位于本体部113 上，轴部111具有穿轴孔112，本体部113的底部具有凹槽114，凹槽114 的槽底具有槽孔116，槽孔116连通于穿轴孔112。磁钢13嵌合于凹槽114。电路板15位于磁钢13下。磁敏组件17设置于电路板15下。多个信号杆件 19设置于磁敏组件17。
于本实施方式中，轴件11的本体部113为圆盘结构，而轴部111则为凸出本体部113的圆柱结构，如此本体部113的外径大于轴部111的外径。轴部111的穿轴孔112非一般圆孔形状，穿轴孔112的孔口处具有第一标示侧 1121。举例而言，本实施方式的穿轴孔112为D字型结构，即穿轴孔112的一侧孔壁为平面，并以此平面作为第一标示侧1121。更进一步，本体部113 的侧边具有第二标示侧1131，第二标示侧1131也相同为本体部113侧面的平面，并第一标示侧1121对应于第二标示侧1131，如此第一标示侧1121平行于第二标示侧1131，如此可作为角度或是轴位置方向的定位，并以此作舵机的零度校正方位，其中第一标示侧1121与第二标示侧1131也可为缺口或任意记号。轴件11的本体部113的凹槽114是依据磁钢13的大小尺寸设计。
承上所述，磁钢13可为圆盘状或环状设计，于本实施方式中，磁钢13 以环状设计作为说明，磁钢13具有穿孔131，磁钢13为双极(S极与N极) 径向充磁的环体，其中S极与N极各占磁钢13的半环，并S极与N极的分界线对应于第一标示侧1121与第二标示侧1131。分界线此处的磁场强度理论为零磁场。于本实施方式中，磁钢13嵌合于本体部113的凹槽114，穿孔131 对应于槽孔116，并穿孔131连通于槽孔116。磁钢13的分界线则对应于第一标示侧1121与第二标示侧1131。如此即可由轴件11的轴部111得知磁钢 13双极位置的设置方式。
再者，电路板15为印刷电路板，电路板15具有摩擦部151，磁钢13相对于摩擦部151设置，其中摩擦部151为铜面，又，摩擦部151区域不设置任何线路，其仅用于提供承载磁钢13，更进一步，为提升磁钢13与电路板 15的摩擦部151使用寿命，摩擦部151可采用具有润滑特性的材料，如铁弗龙减少摩擦损耗。磁敏组件17隔着电路板15而对应于磁钢13，磁敏组件17 的感应中心正对于磁钢13轴线，如此磁敏组件17的接脚线路电性连通于电路板15，且磁钢13与磁敏组件17互相以紧密配合安装的方式安装。又，多个信号杆件19设置于磁敏组件17。并且电性连接于磁敏组件17，其中多个信号杆件19可为金属的固态端子、软性电路板或简单的电线，且上述的多个信号杆件19可以为直线，也可以做适当的弯折，以符合各种安装方式的需求。
于本实施方式中，步进电机或减速机构的输出轴贯穿轴件11的轴部111 的穿轴孔112，其中输出轴的形状要配合穿轴孔112的形状，使输出轴能够驱动穿轴孔112转动即可，轴件11与磁钢13相对于电路板15的摩擦力不大。本实施方式的轴件11得以用最轻微的力矩驱动，如此进行角度检测的灵敏度高。
另外，轴部111的穿轴孔11连通于本体部113的槽孔116与磁钢13的穿孔131，进而可使输出轴有足够可穿设的空间，且不会增加磁敏角度传感器1的整体厚度，如此输出轴可进一步贯穿于槽孔116与穿孔131。输出轴10带动轴件11转动，进而轴件11带动磁钢13转动。磁钢13的下表面与电路板15的摩擦部151接触转动。磁钢13转动会造成双极位置的改变，造成环境磁场的改变。磁敏组件17感测到磁钢13磁场的变动，进而磁敏组件17 产生感应讯号，并磁敏组件17透过接脚线路传递感应信号至多个信号杆件 19。藉由多个信号杆件19以无线或有线的方式再次传递到装置(如机器人) 的控制组件上，进行后续的调整或操作控制。
本实用新型解决习知技术的缺点，习知技术中，采用碳膜电位器作为角度反馈电位器，但碳膜电位器的电刷是接触式的角度传感器，其会因电刷摩擦而结构寿命短，且金属刷子与碳膜接触而信号不稳定。又，反馈信号的角度问题，电位器受到碳膜印刷的工艺及物理现象的制约，无法达到360度的工作角度。故，本实用新型提供一种磁敏角度传感器1，其包含轴件11、磁钢13、电路板15、磁敏组件17与多个信号杆件19。磁敏角度传感器1透过磁钢13的旋转改变磁力线的方向，而磁敏组件17感测磁力线的变化来量测并计算出角度旋转的变化。此种方式可降低结构摩擦耗损的问题，也不会有感测角度的限制。又，磁敏角度传感器1透过电路板15的厚度取代空气间隙而设置于磁钢13与磁敏组件17之间，此种方式有助于减少磁敏角度传感器 1的总体厚度。
请参阅图3到图5，其为本实用新型的磁敏角度传感器的外壳分解示意图、另一外壳分解示意图与组装示意图。如图所示，本实施方式相较于第一实施方式的差异在于外壳，于本实施方式中，外壳21包含第一壳体211与第二壳体213，将轴件11、磁钢13、电路板15、磁敏组件17与多个信号杆件 19组装完成后，再将上述结构装设于外壳21内，第一壳体211具有开孔2111，轴件11的轴部111穿设开孔2111，并且轴件111与第一壳体211之间留有间隙，第二壳体213具有多个信号孔2131，多个信号杆件19穿设于多个信号孔2131。
承上所述，外壳21具有第一壳体211具有第一固定部2113，第二壳体 213具有第二固定部2133，第一固定部2113结合第二固定部2133，使第一壳体211与第二壳体213结合成外壳21。又，第二壳体213具有烧录窗口2135，烧录窗口2135对应于磁敏组件17。使用者可透过烧录窗口2135直接对于外壳21内的磁敏组件17进行烧录。
综上所述，本实用新型提供一种磁敏角度传感器，其包含轴件、磁钢、电路板、磁敏组件与多个信号杆件。磁敏角度感器经由磁钢与磁敏组件的结构设计，以及配合结构设计的微处理器的软件算法，如此得以获得完整的360 度角度反馈信号。磁敏角度传感器非传统的触点摩擦的量测方式，所以磁敏角度传感器相较于一般传统的电位器寿命更长，噪音也较小，并且预留了减速机构主轴的插入轴件的穿轴孔与槽孔以及磁钢的穿孔，也可以克服磁敏角度传感器的厚度问题，进而得以缩小机器人关节的尺寸和转动角度的精确控制问题。
上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。