专利名称：一种非接触式电子节气门传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于发动机控制系统技术领域，尤其涉及汽车发动机控制系统的非接触式电子节气门传感器。
背景技术：
电喷发动机是采用电子控制单元(发动机控制器)，取代传统的机械系统(如化油器)来控制发动机系统。电子节气门是给电喷发动机提供助燃空气的装置，其内部设置有节气门位置传感器，将节气门阀片的开度数值转变为电子信号传送电子控制单元。现有技术中，对于电喷发动机的节气门开度多采用手动拉索或者可变电阻的检测方式。拉索和可变电阻的机械连接方式造成节气门开度精度都不高，都不能实现精确定位；可变电阻多采用有触点的厚膜电阻形式，长时间磨损容易造成接触不良，输出信号错误。特别是怠速和加油时节气门开度控制精度难以掌握，引起发动机燃油给油量和动力性不匹配，造成燃油浪费。厚膜电阻常采用贵金属材料，价格昂贵。
发明内容针对上述技术问题，本实用新型提供一种使用时无机械磨损，使用寿命长，成本低，检测精度高的非接触式电子节气门传感器。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:—种非接触式电子节气门传感器，其特征在于，包括壳体，在该壳体内安装有电路板、转接头，所述电路板上安装有用于测量节气门阀片开度的传感器芯片和滤波电路，所述转接头用于与节气门的转轴连接，在该转接头内安装有磁铁，所述转接头正对所述传感器芯片，所述传感器芯片的输出端与所述滤波电路的输入端连接，该滤波电路输出节气门阀片角度电信号。所述壳体外表面设置有插头，该插头上安装有插针，该插针与所述电路板电连接。所述壳体内还安装有两根插簧，该插簧的前端位于所述插头上，后端连接用于控制节气门阀片旋转的直流电机。其特征在于，所述电路板采用高温玻璃布基板(FR-4)或陶瓷基板材料。所述传感器芯片为一块双路输出传感器芯片或两块单路输出传感器芯片，该传感器芯片采用霍尔元件或磁电阻效应芯片。所述磁电阻效应芯片为基于各向异性磁电阻芯片、巨磁电阻芯片或隧道磁电阻效应芯片。所述壳体的边沿设置有装配孔。与现有技术相比本实用新型的积极效果是:壳体内安装的电路板上安装有传感器芯片和滤波电路，节气门的转轴连接有转接头，转接头内安装有磁铁，转接头正对传感器芯片，传感器芯片感知转接头内磁铁的磁场信号，当节气门的转轴带动转接头转动时，作用在传感器芯片上的磁场信号是周期变化的，该传感器芯片感知到的周期变化的磁场信号转化成电信号传输到滤波电路，滤波电路对接收到的信号进行滤波，并传送到与该节气门传感器连接的发动机电子控制单元中，发动机电子控制单元对接收到的代表节气门阀片角度的电信号进行计算，得出节气门阀片的精确角度，从而可以精确控制带动节气门阀片旋转的直流电机。由于传感器芯片与安装有磁铁的转接头不接触，因此非接触式的电子节气门传感器不仅能在电气上直接替换现有电喷系统中的电子节气门传感器，而且使用时没有机械磨损，拥有更长的使用寿命，可靠性高，成本更低，有更高的检测精度，线性好，线性范围宽。由于传感器芯片采用了霍尔元件或磁电阻效应芯片，提高了灵敏度和耐久性，而且可以在线编程实现更改输出曲线，增加了信号输出精度，减少了安装误差。电路板采用高温玻璃布基板(FR-4)或陶瓷基板材料，能够耐高温。综上本实用新型具有灵敏度高，线性好，线性范围宽，抗恶劣环境能力强，使用耐温高，成本低，可靠性高，长寿命，安装方便，维护简单，方便保养的特点，适用于电控燃油喷射的汽车。
图1为本实用新型的组成示意图；图2为本实用新型的结构示意图；图3的图2的仰视图；图4为图2的俯视图；图5为电路板上的元器件连接框图；图6为节气门阀片角度与输出电压的关系图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1至图5所示，一种非接触式电子节气门传感器，包括壳体I，在壳体I的边沿设置有装配孔9，是用螺钉通过该装配孔9将该非接触式电子节气门传感器安装在节气门体上。在壳体I内安装有电路板4、转接头5，所述电路板4上安装有用于测量节气门阀片开度的传感器芯片7和滤波电路，所述转接头5用于与节气门的转轴连接，在该转接头5内安装有磁铁6，所述转接头5正对所述传感器芯片7，所述传感器芯片7的输出端与所述滤波电路的输入端连接，该滤波电路输出节气门阀片角度电信号到发动机电子控制单元。壳体I内安装的电路板4上安装有传感器芯片7和滤波电路，节气门的转轴连接有转接头5，转接头5内安装有磁铁6，转接头5正对传感器芯片7，传感器芯片7感知转接头内磁铁5的磁场信号，当节气门的转轴带动转接头5转动时，作用在传感器芯片7上的磁场信号是周期变化的，该传感器芯片7感知到的周期变化的磁场信号转化成电信号传输到滤波电路，滤波电路对接收到的信号进行滤波，并传送到与该节气门传感器连接的发动机电子控制单元中，发动机电子控制单元对接收到的代表节气门阀片角度的电信号进行计算，得出节气门阀片的精确角度，从而可以精确控制带动节气门阀片旋转的直流电机。在实际使用的时候，滤波电路的输出端要连接上拉电阻或者下拉电阻来实现信号的输出。滤波电路的输出端有若干路单支输出，每路单支输出根据实际需要连接下拉电阻或者上拉电阻来实现信号输出的功能。由于传感器芯片7与安装有磁铁的转接头5不接触，因此非接触式的电子节气门传感器不仅能在电气上直接替换现有电喷系统中的电子节气门传感器，而且使用时没有机械磨损，拥有更长的使用寿命，可靠性高，成本更低，有更高的检测精度，线性好，线性范围宽。壳体I外表面设置有插头8，该插头8上安装有插针2，该插针2与电路板4连接。壳体I内还安装有两根插簧3，该插簧3的前端位于所述插头8上，后端通过两根接线柱10连接用于控制节气门阀片旋转的直流电机。插针2与电路板4电连接，插头8用于与发动机电子控制单元的接线端子对接，使用简单。插针2不仅实现了给电路板4上的电路供电，而且传感器芯片7输出的信号经过插针传输到发动机电子控制单元。在壳体I内安装的两根插簧3，实现了发动机电子控制单元根据节气门阀片的角度，控制直流电动机运转。电路板的连线与控制直流电机的连线都通过插头8与发动机电子控制单元实现连接，安装简单，使用方便。电路板4采用高温玻璃布基板(FR-4)或陶瓷基板材料，耐高温性好，使用安全。传感器芯片7为一块双路输出传感器芯片或两块单路输出传感器芯片，该传感器芯片7采用霍尔元件或磁电阻效应芯片。磁电阻效应芯片为基于各向异性磁电阻芯片、巨磁电阻芯片或隧道磁电阻效应芯片。由于传感器芯片7采用了霍尔元件或磁电阻效应芯片，提高了灵敏度和耐久性，而且可以在线编程实现更改输出曲线，增加了信号输出精度，减少了安装误差。双路输出传感器芯片的一路输出信号是随阀片开度增大而上升的电压信号，另一路输出信号是随阀片开度增大而下降的电压信号。两块单路输出传感器芯片的一块输出信号是随阀片开度增大而上升的电压信号，另一块输出信号是随阀片开度增大而下降的电压信号。其输出电压与节气门阀片角度的关系一致，如图6所示。综上本实用新型具有灵敏度高，线性好，线性范围宽，抗恶劣环境能力强，使用耐温高，成本低，可靠性高，长寿命，安装方便，维护简单，方便保养的特点，适用于电控燃油喷射的汽车。本实用新型的上述实施例仅仅是为说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
权利要求1.一种非接触式电子节气门传感器，其特征在于，包括壳体(I)，在该壳体(I)内安装有电路板(4)、转接头(5)，所述电路板(4)上安装有用于测量节气门阀片开度的传感器芯片(7)和滤波电路，所述转接头(5)用于与节气门的转轴连接，在该转接头(5)内安装有磁铁(6)，所述转接头(5)正对所述传感器芯片(7)，所述传感器芯片(7)的输出端与所述滤波电路的输入端连接，该滤波电路输出节气门阀片角度电信号。
2.根据权利要求1所述的非接触式电子节气门传感器，其特征在于，所述壳体(I)外表面设置有插头(8 )，该插头(8 )上安装有插针(2 )，该插针(2 )与所述电路板(4 )电连接。
3.根据权利要求2所述的非接触式电子节气门传感器，其特征在于，所述壳体(I)内还安装有两根插簧(3 )，该插簧(3 )的前端位于所述插头(8 )上，后端连接用于控制节气门阀片旋转的直流电机。
4.根据权利要求1或2所述的非接触式电子节气门传感器，其特征在于，所述电路板(4)采用高温玻璃布基板或陶瓷基板材料。
5.根据权利要求1所述的非接触式电子节气门传感器，其特征在于，所述传感器芯片(7)为一块双路输出传感器芯片或两块单路输出传感器芯片，该传感器芯片(7)采用霍尔元件或磁电阻效应芯片。
6.根据权利要求5所述的非接触式电子节气门传感器，其特征在于，所述磁电阻效应芯片为基于各向异性磁电阻芯片、巨磁电阻芯片或隧道磁电阻效应芯片。
7.根据权利要求1或2或3所述的非接触式电子节气门传感器，其特征在于，所述壳体(I)的边沿设置有装配孔(9)。
专利摘要一种非接触式电子节气门传感器，包括壳体，在该壳体内安装有电路板、转接头，电路板上安装有传感器芯片和滤波电路，转接头用于与节气门的转轴连接，在该转接头内安装有磁铁，转接头正对传感器芯片，传感器芯片感知转接头内磁铁的磁场信号，当节气门的转轴带动转接头转动时，作用在传感器芯片上的磁场信号是周期变化的，该传感器芯片感知到的周期变化的磁场信号转化成电信号传输到滤波电路，滤波电路对接收到的信号进行滤波，并传送到与该节气门传感器连接的发动机电子控制单元中，发动机电子控制单元对接收到的代表节气门阀片角度的电信号进行计算，得出节气门阀片的精确角度，从而可以精确控制带动节气门阀片旋转的直流电机。
文档编号G01D5/14GK203011398SQ20132003258
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者吴浪, 余函晋, 庄建兵, 张尚勇 申请人:重庆长安伟世通发动机控制系统有限公司