发动机凸轮转速传感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属传感器领域，尤其涉及一种发动机凸轮转速传感器。
【背景技术】
[0002] 随着时代的前进、电子技术、传感器技术的飞速发展，越来越多的传感器应用于各 行各业，在工业生产、科学研究中，几乎所有的参数获取都依靠传感器和检测仪表。据调查： 一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只传感器和数台显示仪表，而豪华轿车上的传感 器数量可多达二百余只，显示仪表可多达数十台。随着汽车电子控制技术更加成熟完善，许 多传感器测量装置已经成为汽车的标准配置。发动机电子控制技术（ECU)是核心控制技术 之一，它采集发动机的相位、转速（η)、燃油压力、油门位置、温度等信号，通过一定的算 法得出栗油和喷油的参数，并驱动相应的执行器工作。在ECU中，曲轴和凸轮轴相位传感 器信号是整个发动机工作时序的基础，其作用相当于芯片中的时钟。发动机的η、喷油相 位以及判缸信号等都是通过这两个传感器计算处理得出的。因此，设计一种可靠性高的凸 轮转速传感器对整个汽车电控单元来说至关重要。
[0003] 1、转速传感器种类。
[0004] 转速传感器是将旋转物体的转速转换为电量输出的传感器。转速传感器属于间接 式测量装置，可用机械、电气、磁、光和混合式等方法制造。转速传感器，按其检测技术可分 为可变磁阻式、韦根德效应式、霍尔效应式、磁控电阻式、各向异性磁阻式、巨磁阻式转速传 感器。按信号形式的不同，转速传感器可分为模拟式和数字式两种。前者的输出信号值是 转速的线性函数，后者的输出信号频率与转速成正比，或其信号峰值间隔与转速成反比。 转速传感器的种类繁多、应用极广，其原因是在自动控制系统和自动化仪表中大量使用各 种电机，在不少场合下对低速(如每小时一转以下)、高速(如每分钟数十万转)、稳速(如误 差仅为万分之几）和瞬时速度的精确测量有严格的要求。
[0005] 2、磁电式转速传感器特性。
[0006] 常用的发动机曲轴和凸轮轴转速传感器有霍尔式传感器和磁电式传感器两种。磁 电式传感器具有成本低、结构简单、耐腐蚀、耐冲击、可靠性高和稳定性好等优点，所以本文 主要研究了一种高可靠性的磁电式发动机凸轮转速传感器。
[0007] 2. 1工作原理。
[0008] 磁电式转速传感器的工作原理，它主要由与轴相连的触发轮(或称相位盘，被等分 的齿轮盘，上面有多齿或缺齿)和相对静止的传感器两部分组成。磁电转速传感器采用电磁 感应原理实现测速，在传感器前端绕有线圈，当发动机运行时，铁芯和齿轮的齿之间的间隙 发生周期性变化，使得磁路中磁阻也产生相应变化，从而引起通过线圈的磁通发生变化，在 传感器线圈中产生近似正弦波的周期性电压，通过对该电压处理计数，就能测出齿轮的转 速。 【实用新型内容】
[0009] 本实用新型旨在克服现有技术而提供一种测量范围广，精度高，防水性能理想，耐 高温且可在高振动、腐蚀等恶劣环境下正常工作的发动机凸轮转速传感器。
[0010] 为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的。
[0011] 发动机凸轮转速传感器，包括外壳体；在所述外壳体内纵向依次固定设有永久磁 铁及铁芯；在所述铁芯的外部与外壳体内壁之间设有绕组；在所述永久磁铁上部设有耐高 温硅胶体；在所述外壳体的上部横向固定设有护线托座；在所述护线托座内固定设有护线 弹簧；在所述护线弹簧内设有引线。
[0012] 作为一种优选方案，本实用新型在所述铁芯与绕组之间设有
[0013] 聚四氟乙烯骨架。
[0014] 进一步地，本实用新型传感器探头前段厚度a< 0. 3mm。
[0015] 本实用新型所设计的磁电式凸轮转速传感器在结构性能和测量范围和精度上都 较目前国内车用凸轮转速传感器有很大成都的提高，并且在高振动、腐蚀等恶劣工作环境 下可正常工作。
[0016] 本实用新型性能特点。
[0017] 1、抗振动特性。
[0018] 由于转速传感器长期运行在发动机凸轮附近长期处于高振动环境下，因此，对整 机进行抗振动、冲击防护设计也是十分必要的。传感器采用的不锈钢外壳及内部耐高温硅 胶灌封，结构牢固，承压能力强，可完全满足现场的振动环境要求；探测器整机可连续承受 35g强度的振动环境试验。
[0019] 2、宽量程、高精度特性。
[0020] 传感器探头前段厚度控制在0. 3_以内，即解决了传感器耐振动、防水、耐腐蚀等 问题，又可以使传感器精度不受影响。传感器的测温范围可达到：3. 3Hz~5000Hz，测温精 度可达到± 1%，当负载不小于4. 6kΩ、安装间隙不小于〇. 8mm条件下，5. 3Hz时输出峰峰值 不小于2V，200Hz时峰峰值不小于5V。
【附图说明】
[0021] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。本实用新型的保护范 围不仅局限于下列内容的表述。
[0022] 图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0023] 图中：1、外壳体；2、永久磁铁；3、铁芯；4、绕组；5、耐高温硅胶体；6、护线托座；7、 护线弹簧；8、引线；9、聚四氟乙烯骨架。
【具体实施方式】
[0024] 如图所示，发动机凸轮转速传感器，包括外壳体1 ;在所述外壳体1内纵向依次固 定设有永久磁铁2及铁芯3 ;在所述铁芯3的外部与外壳体1内壁之间设有绕组4 ;在所述 永久磁铁2上部设有耐高温硅胶体5 ;在所述外壳体1的上部横向固定设有护线托座6 ;在 所述护线托座6内固定设有护线弹簧7 ;在所述护线弹簧7内设有引线8。
[0025]本实用新型在所述铁芯3与绕组4之间设有聚四氟乙烯骨架9。本实用新型所述 传感器探头前段厚度a< 0. 3mm。
[0026] 发动机凸轮转速传感器应用场合非常复杂，使用条件很恶劣。整体结构不但要满 足使用环境中的冲击、振动、防水等要求，还要满足安装结构的要求，生产工艺、结构设计和 装配有一定的难度要求。
[0027] 因此，本文设计的凸轮转速传感器在外壳材料使用的是全不锈钢材料，具有良好 的耐腐蚀、耐高温、抗振动等特性，在内部使用耐高温硅胶灌封。使传感器可以在恶劣的工 作环境下长时间正常工作。
[0028] 本实用新型与国内常用凸轮转速传感器参数对比。
[0029]
[0030] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 发动机凸轮转速传感器，包括外壳体（1);其特征在于，在所述外壳体（1)内纵向依 次固定设有永久磁铁（2)及铁芯（3);在所述铁芯（3)的外部与外壳体（1)内壁之间设有绕 组（4);在所述永久磁铁（2)上部设有耐高温硅胶体（5);在所述外壳体（1)的上部横向固定 设有护线托座（6);在所述护线托座（6)内固定设有护线弹簧（7);在所述护线弹簧（7)内设 有引线（8)。2. 根据权利要求1所述的发动机凸轮转速传感器，其特征在于：在所述铁芯（3)与绕组 (4)之间设有聚四氟乙烯骨架（9)。3. 根据权利要求2所述的发动机凸轮转速传感器，其特征在于：传感器探头前段厚度 a< 0. 3mm。
【专利摘要】本实用新型属传感器领域，尤其涉及一种发动机凸轮转速传感器，包括外壳体（1）；在所述外壳体（1）内纵向依次固定设有永久磁铁（2）及铁芯（3）；在所述铁芯（3）的外部与外壳体（1）内壁之间设有绕组（4）；在所述永久磁铁（2）上部设有耐高温硅胶体（5）；在所述外壳体（1）的上部横向固定设有护线托座（6）；在所述护线托座（6）内固定设有护线弹簧（7）；在所述护线弹簧（7）内设有引线（8）。本实用新型所设计的磁电式凸轮转速传感器在结构性能和测量范围和精度上都较目前国内车用凸轮转速传感器有很大成都的提高，并且在高振动、腐蚀等恶劣工作环境下可正常工作。
【IPC分类】G01P3/44
【公开号】CN205067519
【申请号】CN201520813553
【发明人】董清波, 彭春文, 马超, 刘妍, 蒋伯华, 梁永胜
【申请人】沈阳仪表科学研究院有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月21日