一种三路信号扭矩传感器的制作方法

文档序号:15062048发布日期:2018-07-31 22:01阅读:519来源:国知局

本实用新型涉及传感器领域,具体涉及一种扭矩传感器。



背景技术:

现有国内的电动转向系统中,扭矩传感器均为两路信号:主路信号(用于工作)和辅路信号(用于判断主路信号是否异常)。当扭矩传感器其中一路信号出现故障时,其本身就无法进行正常工作。所以需要有一款三路信号的扭矩传感器,即使其中一路信号异常,其它两路信号也能担当工作信号和判断新号的任务,进行正常工作。



技术实现要素:

本实用新型解决的技术问题在于提供一种具有三路信号的扭矩传感器,以提高扭矩传感器的可靠度。

为了解决上述问题,本实用新型采用了如下技术方案:

一种三路信号扭矩传感器,包括环形磁圈和同轴套设于磁圈外的导磁环,所述导磁环包括分离地布置在磁圈的外周上并且轴向弯曲的垂直突出条;还包括设于导磁环之间的用于收集磁性值的集磁圈,以及位置与集磁圈对应的PCB电路板,所述PCB电路板上布设有用于检测集磁圈收集的磁性值并转换为相应电压信号的电路,包括一工作电路,用于将磁性值转换为电压信号,一判断电路,用于判断所述工作电路信号是否异常,以及一替补电路,用于当所述工作电路或判断电路出现异常时,替换异常电路。

进一步的,所述工作电路包括第一霍尔元件IC1和电容C1、C2,所述判断电路包括第二霍尔元件IC2和电容C3、C4,所述替补电路包括第三霍尔元件IC3和电容C5、C6;其中,IC1的电源脚和接地脚之间耦接电容C1,输出脚和接地脚之间耦接电容C2,IC2的电源脚和接地脚之间耦接电容C3,输出脚和接地脚之间耦接电容C4,IC3的电源脚和接地脚之间耦接电容C5,输出脚和接地脚之间耦接电容C6,且IC1、IC2和IC3的电源脚均耦接5V外部电源,接地脚均耦接电源地,IC1的输出脚耦接第一信号输出端,IC2的输出脚耦接第二信号输出端,IC3的输出脚耦接第三信号输出端。

优选的,所述第一霍尔元件IC1、第二霍尔元件IC2和第三霍尔元件IC3的型号均为HAL825UT。

进一步的,传感器故障时,所述替补电路优先替换工作电路,当替换后传感器仍无法正常工作时,恢复工作电路工作,同时替换判断电路。

本实用新型的三路信号扭矩传感器,包括相互耦接的工作电路、判断电路和替补电路,当工作电路出现故障时,替补电路转变为工作电路;当判断电路出现故障时,替补电路转变为判断电路,传感器仍能正常工作。从而避免了两路扭矩传感器其中一路电路出现故障而导致整个扭矩传感器失效的现象,提高了传感器的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的三路信号扭矩传感器较佳实施例的结构示意图。

图2为本实用新型的三路信号扭矩传感器中三路电路的电路示意图。

图3为本实用新型的三路信号扭矩传感器的三路信号输出示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本实用新型,下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点,而不是对本实用新型权利要求的限制。

本实用新型实施例提供了一种三路信号扭矩传感器。如图1所示为其较佳实施例的结构示意图,包括用于与方向盘输入轴耦接的环形磁圈1,同轴套设于磁圈1外的用于与方向盘输出轴耦接的导磁环21、22,两个导磁环21、22相互匹配地设置有分离地布置在磁圈1的外周上并且轴向弯曲的垂直突出条210、220。在两个导磁环21,22之间设有用于收集磁性值的一对集磁圈31,32,以及位置与之对应的PCB电路板4, PCB电路板4上布设有用于检测集磁圈31、32收集的磁性值并转换为相应电压信号的电路,具体包括一工作电路,用于将磁性值转换为电压信号,一判断电路,用于判断工作电路信号是否异常,以及一替补电路,用于当工作电路或判断电路出现异常时,替换异常电路。三路电路相互耦接,从而避免了现有的两路信号输出扭矩传感器在一路电路出现故障时即无法正常工作的缺陷。

具体的,作为一种优选实施方式,如图2所示,上述的工作电路包括第一霍尔元件IC1和电容C1、C2,判断电路包括第二霍尔元件IC2和电容C3、C4,替补电路包括第三霍尔元件IC3和电容C5、C6。其中,第一霍尔元件IC1的电源脚和接地脚之间耦接电容C1,输出脚和接地脚之间耦接电容C2;第二霍尔元件IC2的电源脚和接地脚之间耦接电容C3,输出脚和接地脚之间耦接电容C4;第三霍尔元件IC3的电源脚和接地脚之间耦接电容C5,输出脚和接地脚之间耦接电容C6;并且IC1、IC2和IC3的电源脚均耦接5V外部电源,接地脚均耦接电源地,IC1的输出脚耦接第一信号输出端,IC2的输出脚耦接第二信号输出端,IC3的输出脚耦接第三信号输出端。

优选的,上述的第一霍尔元件IC1、第二霍尔元件IC2和第三霍尔元件IC3的型号均为HAL825UT。

如图3所示为上述电路的信号输出示意图。传感器出厂时默认信号A为工作信号,信号B为判断信号,信号C为替补信号。

传感器可正常工作的情形如下:

1)信号A,信号B均正常。此时信号A为工作信号,信号B为判断信号。

满足:丨A-B丨≤0.15V。

2)信号A故障,信号B正常,信号C替补信号A。此时信号C为工作信号,信号B为判断信号。

满足:丨C-B丨≤0.15V。

3)信号A正常,信号B故障,信号C替补信号B。此时信号A为工作信号,信号C为判断信号。

满足丨A-C丨≤0.15V。

进一步的,信号C的替换逻辑为:

优先替换主路信号A,当替换后传感器仍无法正常工作时,恢复信号A工作,替换信号B。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

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