一种四路PWM信号的扭矩传感器的制作方法

本实用新型涉及扭矩传感器技术领域，特别是一种四路pwm信号的扭矩传感器。

背景技术：

目前spc、pwm信号为汽车转向系统常用的信号传输类型，市场车型现有转向系统搭载的扭矩传感器主流类型为两路信号并相互校验，部分车型已经搭载四路输出信号，但信号类型为spc，尚无四路pwm信号的扭矩传感器，pwm的优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换,从而达到冗余设计并提高可靠性设计的目的。

扭矩传感器的功能：扭矩传感器，一般用来测量驾驶员作用在方向盘上力矩的大小和方向，并将其转换为电信号，动力转向ecu接收此信号及车速信号，决定辅助动力的方向和大小，从而在低速行驶时控制转向力矩变小，在高速行驶时控制转向力矩适度增大，它是电控动力转向系统的重要组成元件之一。

现有技术的不足之处：spc信号比较敏感，对生产设备的线束具有约束作用，如线束过长，可能会导致通讯和烧录程序异常，同样不适用于线束传输距离较长的产品上应用。并且目前大部分采用的传感器芯片均为插件型，其稳定性有待提高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种四路pwm信号的扭矩传感器，使用四路pwm信号作为扭矩信号输出，与现在技术的区别在于输出信号的格式由spc信号变为pwm信号，提高信号可靠性设计的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种四路pwm信号的扭矩传感器，其包括：磁环，与汽车方向盘的输入轴耦接相连，多对磁极沿磁环外表面均匀分布；导磁体，两个该导磁体呈上下位置套设在磁环外周，磁环与导磁体可相对转动，两个该导磁体沿磁环轴线突出的突出条呈交错嵌合分布并在轴向位置产生部分重叠；集磁块，两个导磁体分别配置有一个集磁块，且两该的集磁块呈上下位置对称分布；以及贴片型霍尔传感器芯片，位于两个集磁块上下位置之间的间隙中，具有四路pwm信号输出引脚。

上述技术方案中，贴片型霍尔传感器芯片配置有两个，每一个贴片型霍尔传感器芯片具有两路pwm信号输出引脚。

上述技术方案中，贴片型霍尔传感器芯片包括霍尔元件u1、u2和电容c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8，每一霍尔元件芯片中均含有两个霍尔模块die1、die2，霍尔元件u1的霍尔模块die1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c3；霍尔元件u1的霍尔模块die2的电源脚和接地脚之间耦接电容c2，输出脚和接地脚之间耦接电容c4；霍尔元件u2的霍尔模块die1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c7；霍尔元件u2的霍尔模块die2的电源脚和接地脚之间耦接电容c6，输出脚和接地脚之间耦接电容c8；并且4个霍尔模块的电源脚均耦接5v外部电源，接地脚均耦接电源地，霍尔元件u1的霍尔模块die1的输出脚耦接第一pwm信号输出端，霍尔元件u1的霍尔模块die2的输出脚耦接第二pwm信号输出端，霍尔元件u2的霍尔模块die1的输出脚耦接第三pwm信号输出端,霍尔元件u2的霍尔模块die2的输出脚耦接第四pwm信号输出端。

本实用新型的有益效果是：提高传感器芯片使用的稳定性，且可以极大地放宽对生产设备线束长度的要求，及放宽对应用场景的线束长度要求，信号更加稳定，不易受干扰。

附图说明

图1为本实用新型的四路信号扭矩传感器实施例的结构示意图。

图2为本实用新型的四路pwm信号的扭矩传感器中四路电路的电路示意图。

图3为本实用新型的四路pwm信号的扭矩传感器中四路电路的信号输出示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块（单元）的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

如图1所示，一种四路pwm信号的扭矩传感器，其包括：磁环01，与汽车方向盘的输入轴耦接相连，多对磁极沿磁环01外表面均匀分布，均为永磁体；导磁体02，两个该导磁体02呈上下位置套设在磁环01外周，磁环01与导磁体02可相对转动，两个该导磁体02沿磁环01轴线突出的突出条呈交错嵌合分布并在轴向位置产生部分重叠；集磁块03，两个的导磁体02分别配置有一的集磁块03，且两该的集磁块03呈上下位置对称分布；以及贴片型霍尔传感器芯片04，位于两个集磁块03上下位置之间的间隙中，具有四路pwm信号输出引脚。

本实施例中，贴片型霍尔传感器芯片03配置有两个，每一的贴片型霍尔传感器芯片具有两路pwm信号输出引脚。

如图2所示，贴片型霍尔传感器芯片包括霍尔元件u1、u2和电容c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8，每一霍尔元件芯片中均含有两个霍尔模块die1、die2，霍尔元件u1的霍尔模块die1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c3；霍尔元件u1的霍尔模块die2的电源脚和接地脚之间耦接电容c2，输出脚和接地脚之间耦接电容c4；霍尔元件u2的霍尔模块die1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c7；霍尔元件u2的霍尔模块die2的电源脚和接地脚之间耦接电容c6，输出脚和接地脚之间耦接电容c8；并且4个霍尔模块的电源脚均耦接5v外部电源，接地脚均耦接电源地，霍尔元件u1的霍尔模块die1的输出脚耦接第一pwm信号输出端，霍尔元件u1的霍尔模块die2的输出脚耦接第二pwm信号输出端，霍尔元件u2的霍尔模块die1的输出脚耦接第三pwm信号输出端,霍尔元件u2的霍尔模块die2的输出脚耦接第四pwm信号输出端。

如图3所示，为本申请实施例的四路电路的信号输出示意图。

永磁体励磁的tas扭矩检测原理如下：

（1）磁环在圆周上均匀分步n对磁场n－s极（一般为8对），磁场在气隙内呈均匀正弦分步；

（2）当磁环和导磁体发生相对角位移时，导磁体所在位置的空间磁场发生相应变化；

（3）贴片型霍尔传感器芯片感应导磁体所在位置的磁场，并将其转换成pwm信号；

以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型，故凡依本实用新型专利申请范围的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。