专利名称：一种非接触旋转式位置传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器技术领域，特别是涉及一种非接触旋转式位置传感器。
背景技术：
随着汽车科技的发展，越来越多的传感器在汽车上得到了应用并随着汽车相关器件的变化而变化。汽车上的节气阀和废气再循环阀对汽车燃料的燃烧效率及尾气中污染物含量的多少起着至关重要的作用。为了获悉节气阀和废气再循环阀开度的大小，往往需要为它们配备适用的传感器。由于我国对汽车排放标准的提高，传统的机械式节气阀和机械式废气再循环阀将会逐步被电子节气阀和电子废气再循环阀所替代，传统的机械拉线驱动的方式将变为电机驱动的方式。而传统的传感器均为接触式传感器(即碳膜滑动变阻器式传感器)，这种传感器 由于存在摩擦损耗，其使用寿命往往较短且检测精度不高。因此，传统的接触式传感器以无法满足汽车对电子节气阀和电子废气再循环阀的检测需要。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下一种非接触旋转式位置传感器，所述传感器包括彼此分离的定子部分和转子部分，所述定子部分包括可编程的霍尔感应单元；所述转子部分包括齿轮、固定于所述齿轮上的磁钢及与所述齿轮相连接的转轴。优选的，所述定子部分还包括保护外壳。优选的，所述可编程的霍尔感应单元为TLE4997可编程的霍尔感应芯片。通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是本实用新型结构简单，外围电子元器件少，输出信号可以根据实际使用进行编程标定，可以做到极其良好的一致性和线性度(1%以内)。由于采用了独创的机械结构，抗磁干扰及其它的防护等级可以做到最高，适合在及其恶劣的环境下使用。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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I为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型输入信号和输出信号之间的对应关系；图3为本实用新型另一种输入信号和输出信号之间的对应关系；图4为本实用新型另一种输入信号和输出信号之间的对应关系；[0016]图5为本实用新型的内部结构的剖视图。图中数字和字母所表示的相应部件名称I、转子部分2、定子部分3、磁钢4、转轴5、齿轮6、霍尔感应单元7、外壳8、信号输出线9、导线
具体实施方式为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见图I至图5所示，本实用新型一种非接触旋转式位置传感器，所述传感器包括彼此分离的定子部分2和转子部分1，所述定子部分2包括可编程的霍尔感应单元6 ;所述转子部分I包括齿轮5、固定于所述齿轮5上的磁钢3及与所述齿轮5相连接的转轴4，所述定子部分2还包括保护外壳7，保护外7用于防尘。本实用新型在使用时，其通过两根正负极导线进行供电。齿轮5用于跟随被测移动件的转动而转动并带动磁钢3沿转轴4转动，转轴4转动的角度为传感器的输入信号；可编程的霍尔感应单元6，用于感应磁钢3转动所产生的磁通量变化并转换成与输入信号相对应的电信号，电信号为传感器的输出信号，其输出信号通过一根信号输出线8向外部传输；与输入信号相对应的电信号的大小可以由可编程的霍尔感应单元6保存和多次更新。其中，所述电信号可以为电压信号。当然，也可以为电流信号或其他形式的电信号。其中，霍尔感应芯片电路6可以包括可编程的霍尔感应芯片及其周边电路，具体的芯片信号及其周边电路组成和连接方式有多种，均为本领域技术人员所公知，在此不再累述。需要说明的一点是，可编程芯片是一种可通过编程或软件配置改变控制对策的芯片，其可以为TLE4997可编程的霍尔感应芯片；而且，可编程芯片是支持反复擦写的。为了更好的说明本实用新型中可编程的霍尔感应单元更新与输入信号相对应的电信号的大小，下面举例说明传统的传感器中，输入信号和输出信号之间的对应关系是固化在芯片内的，固化后不能再进行修改和更新。如图2所示，出厂时，某种传感器的输入信号与输出信号之间的对应关系的表达式为Y-X 其中，Y表示输出信号，单位为伏特(V) ;X表示输入信号，单位为度。以图中点A为例，当输入信号X为5°时，对应的输出信号Y为5V。然而，对于同样的输入信号，在不同的装置和系统中，其对应的输出信号大小的要求是不同的。如图3所示，某系统要求该传感器的输入信号与输出信号之间的对应关系为Y-2X 其中，Y表示输出信号，单位为伏特(V) ;X表示输入信号，单位为度。以图中点A为例，当输入信号X为5°时,对应的输出信号Y为10V。而对于这样的要求,传统的传感器中，由于输入信号和输出信号之间的对应关系是固化的，所以需要重新生产一个传感器并将新的输入信号和输出信号之间的对应关系固化在传感器的芯片内。这样就增加了企业的成本并且延长了生产周期。而本实用新型中，由于采用了可编程芯片，因此本实用新型的非接触式传感器可以根据不同的需要对对应于输入信号的输出信号的大小进行改变并保存。具体的，本实用新型的非接触式传感器可以适应于各种对输出信号有不同要求的系统中。对于图2所示对应关系变为图3所示对应关系的举例，本实用新型只需要将图3所示对应关系的相应程序输入到原有传感器的可编程芯片中，就可以更新原有的输入信号与输出信号之间的对应关系，即更新了与输入信号对应的输出信号的大小。当然，本实用新型所提供的一种非接触式传感器不仅可以实现模拟量输出，还可以实现数字量输出。如图4所示，输入信号与输入信号之间的对应关系可以表示为y-1 ；2 ^ X ^ 50其中，y表示本实用新型的非接触式传感器输出的数字量；X表示输入信号，单位 为度。对于这样的对应关系，本实用新型只需要将体现该对应关系的程序写入本实用新型提供的传感器中就可以实现改变、更新与输入信号对应的输出信号的大小。在实际应用中，还存在更多的对应关系，方便起见，就不再一一赘述。需要说明的一点是，本领域技术人员可以理解，当输出信号为电压信号时，在没有升压装置的情况下，输出信号的电压值不会高于传感器的供电电压。如果要求输出信号的电压值高于供电电压值，则需要加装升压设备。本领域技术人员可以理解的是，由于本实用新型的霍尔感应芯片是可编程的，因此，本实用新型还可以根据需要设定检测的范围。具体的设定方法有多种，如将超出所设定的检测范围的输出信号的值设为0，本实用新型就不再一一赘述。由于本实用新型霍尔感应芯片是可编程的，因此同一款传感器可以用于不同型号的电子节气阀和电子废气再循环阀中，有利于批量生产，降低产品成本。同时在新产品的研发过程中，可以适应不同系统集成厂家的技术要求，大大降低了开发成本，缩短了开发周期。由于汽车内空间的限制，实用新型人发现，实际应用中定子部分2与转子部分I的间距为0. 2-3mm较为合适。本领域技术人员可以理解的是，齿轮5可以跟随电子节气阀或电子废气再循环阀的电机转动而转动，当然在电机与齿轮5之间还可以有任意个传动齿轮。在实际应用中，由于电机安装位置及生产成本的限制，电机往往不能直接驱动齿轮5的转动，在电机和齿轮5之间往往设置有齿轮减速传动机构，用来减速增扭。这样就可以采用较小功率的电机(安装尺寸相应减小)就可以克服转轴4及阀片阻力，从而顺利转动阀片。其中，齿轮减速传动机构中可以包括任意个齿轮。为了防止齿轮5的转动超出设备所允许的转动阈值，在本实用新型其他实施例中，还可以为齿轮5添加限位挡块，限定齿轮转动的角度。需要说明的是，在实际应用中，转子部分I中的齿轮5、转轴4和磁钢3的结构可以为多种，转子部分I中各部分的连接方式也可以为多种，本实用新型在此不做限定。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。
权利要求1.一种非接触旋转式位置传感器，所述传感器包括彼此分离的定子部分和转子部分，其特征在于，所述定子部分包括可编程的霍尔感应单元；所述转子部分包括齿轮、固定于所述齿轮上的磁钢及与所述齿轮相连接的转轴。
2.根据权利要求I所述的一种非接触旋转式位置传感器，其特征在于，所述定子部分还包括保护外壳。
3.根据权利要求I所述的一种非接触旋转式位置传感器，其特征在于，所述可编程的霍尔感应单元为TLE4997可编程的霍尔感应芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种非接触旋转式位置传感器，所述传感器包括彼此分离的定子部分和转子部分，所述定子部分包括可编程的霍尔感应单元；所述转子部分包括齿轮、固定于所述齿轮上的磁钢及与所述齿轮相连接的转轴。本实用新型解决传统的接触式传感器所带来的摩擦问题，并且同时提高了检测精度，满足了汽车对电子节气阀和电子废气再循环阀的检测需要。由于本实用新型结构简单，外围电子元器件少，输出信号可以根据实际使用进行编程标定，可以做到极其良好的一致性和线性度(1％以内)。由于采用了独创的机械结构，抗磁干扰及其它的防护等级可以做到最高，适合在及其恶劣的环境下使用。
文档编号G01D5/12GK202452991SQ20122007423
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月1日 优先权日2012年3月1日
发明者施远强 申请人:上海孚创动力电器有限公司