一種方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的制造方法
【專利摘要】一種方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，包括編碼盤、PCB板和在PCB板上設(shè)置的磁敏感元件，在所述的編碼盤的內(nèi)圓周面上設(shè)有與轉(zhuǎn)向軸相配合的定位機構(gòu)，在編碼盤的外圓周面上設(shè)有三組碼道，在PCB板上對應(yīng)每一組碼道都設(shè)置有磁敏感元件，PCB板上設(shè)置有與三組碼道相對應(yīng)的三個磁敏感元件。本發(fā)明在編碼盤的外圓周上設(shè)置磁性碼道，并對應(yīng)碼道設(shè)置有磁敏感元件，實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度的感測，其結(jié)構(gòu)簡單，減小了轉(zhuǎn)角傳感器的徑向尺寸，便于在轉(zhuǎn)向軸上的安裝，并且磁敏感元件不受粉塵的影響，具有較好的實用性和經(jīng)濟性；凹槽和凸棱之間形成過盈配合，從而確保了編碼盤相對于轉(zhuǎn)向軸的徑向定位，并保證了編碼盤和轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動的同軸性。
【專利說明】一種方向盤轉(zhuǎn)角傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳感器，具體涉及一種方向盤轉(zhuǎn)角傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]方向盤角度傳感器一般安裝在轉(zhuǎn)向柱管的轉(zhuǎn)向軸上，轉(zhuǎn)動方向盤帶動轉(zhuǎn)向軸運動時，方向盤角度傳感器感測轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動的方向以及轉(zhuǎn)動的角度。設(shè)置在車輛上的控制單元可根據(jù)方向盤傳感器感測的轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度可控制車輛相關(guān)部件的運行。現(xiàn)有技術(shù)中，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器多采用光電編碼原理。通常在編碼盤徑向上設(shè)置有多組碼道，并對應(yīng)碼道設(shè)置有光耦元件，通過光耦元件對光的接受與否輸出相應(yīng)的數(shù)字碼，從而獲取轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)動方向和角度。但是，這種結(jié)構(gòu)的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器徑向尺寸較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在轉(zhuǎn)向軸上安裝不方便，抗震動能力差，且該方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的光耦元件測量的準確性極易受粉塵、油污等的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單，傳感器的徑向尺寸小，便于在轉(zhuǎn)向軸上的安裝，并且磁敏感元件不受粉塵的影響，具有較好的實用性和經(jīng)濟性的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，包括編碼盤、PCB板和在PCB板上設(shè)置的磁敏感元件，在所述的編碼盤的內(nèi)圓周面上設(shè)有與轉(zhuǎn)向軸相配合的定位機構(gòu)，所述的定位機構(gòu)為編碼盤內(nèi)圓周面上沿徑向設(shè)置的與轉(zhuǎn)向軸上的凹槽相適配的凸棱，在編碼盤內(nèi)圓周面上沿徑向開設(shè)的與轉(zhuǎn)向軸上凸棱相適配的等間距分布的三條編碼盤凹槽，并沿編碼盤的軸向方向平行延伸，三條編碼盤凹槽與設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸外圓周面上的三條凸棱接觸；在編碼盤的外圓周面上設(shè)有三組碼道，分別為第一碼道、第二碼道和第三組碼道，每一碼道包括交替分布扇區(qū)角度相等的N、S磁極；其中第二碼道的扇區(qū)角度為第一碼道的扇區(qū)角度的兩倍，第三碼道的扇區(qū)角度為第二碼道的扇區(qū)角度的兩倍，即第三碼道的一個N磁極對應(yīng)第二碼道的一個N磁極和一個S磁極,第二碼道的一個N磁極對應(yīng)第一碼道的一個N磁極和一個S磁極；
在PCB板上對應(yīng)每一組碼道都設(shè)置有磁敏感元件，PCB板上設(shè)置有與三組碼道相對應(yīng)的三個磁敏感元件，分別為第一磁敏感元件、第二磁敏感元件以及第三磁敏感元件。
[0005]三條編碼盤凹槽與凸棱之間為過盈配合。
[0006]所述的磁敏感元件為霍爾元件，磁阻元件或巨磁阻元件。
[0007]本發(fā)明提供的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，在編碼盤的外圓周上設(shè)置磁性碼道，并對應(yīng)碼道設(shè)置有磁敏感元件，實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度的感測，其結(jié)構(gòu)簡單，減小了轉(zhuǎn)角傳感器的徑向尺寸，便于在轉(zhuǎn)向軸上的安裝，并且磁敏感元件不受粉塵的影響，具有較好的實用性和經(jīng)濟性；凹槽和凸棱之間形成一定的過盈配合，從而確保了編碼盤I相對于轉(zhuǎn)向軸的徑向定位，并保證了編碼盤和轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動的同軸性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明的傳感器元件輸出示意圖。
[0011]其中，圖2的A、B、C分別代表脈沖A、脈沖B和脈沖C。

【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如圖1所示:一種方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，包括編碼盤1、PCB板2和在PCB板2上設(shè)置的磁敏感元件，在所述的編碼盤I的內(nèi)圓周面上設(shè)有與轉(zhuǎn)向軸相配合的定位機構(gòu)，所述的定位機構(gòu)為編碼盤I內(nèi)圓周面上沿徑向設(shè)置的與轉(zhuǎn)向軸上的凹槽相適配的凸棱，在編碼盤I內(nèi)圓周面上沿徑向開設(shè)的與轉(zhuǎn)向軸上凸棱相適配的等間距分布的三條編碼盤凹槽14，并沿編碼盤I的軸向方向平行延伸，三條編碼盤凹槽14與設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸外圓周面上的三條凸棱接觸；在編碼盤I的外圓周面上設(shè)有三組碼道，分別為第一碼道11、第二碼道12和第三組碼道13，每一碼道包括交替分布扇區(qū)角度相等的N、S磁極；其中第二碼道12的扇區(qū)角度為第一碼道11的扇區(qū)角度的兩倍，第三碼道13的扇區(qū)角度為第二碼道12的扇區(qū)角度的兩倍，即第三碼道13的一個N磁極對應(yīng)第二碼道12的一個N磁極和一個S磁極，第二碼道12的一個N磁極對應(yīng)第一碼道11的一個N磁極和一個S磁極；
在PCB板2上對應(yīng)每一組碼道都設(shè)置有磁敏感元件，PCB板2上設(shè)置有與三組碼道相對應(yīng)的三個磁敏感元件，分別為第一磁敏感元件21、第二磁敏感元件22以及第三磁敏感元件23。
[0013]三條編碼盤凹槽14與凸棱之間為過盈配合。
[0014]所述的磁敏感元件為霍爾元件，磁阻元件或巨磁阻元件。
[0015]本發(fā)明的工作原理如下:編碼盤I隨轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動處在不同位置時，設(shè)置在編碼盤I上的各組碼道通過相應(yīng)的兩個磁極，即各碼道上的N磁極和S磁極交替通過相應(yīng)的磁敏感元件，磁敏感元件根據(jù)接收到的磁信號變換轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號，之后設(shè)置在PCB板上的電路板元件根據(jù)各磁敏感元件的電平信號形成脈沖輸出，根據(jù)脈沖輸出獲取轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動的方向和角度。即當編碼盤I隨著轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時，設(shè)置在PCB板2上的各磁敏感元件同時產(chǎn)生脈沖輸出，第一磁敏感元件21生成脈沖A，第二磁敏感元件22生成脈沖B，第三磁敏感元件23生成脈沖C，PCB板2上的處理電路根據(jù)脈沖A、脈沖B和脈沖C感測轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度。
【權(quán)利要求】
1.一種方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，其特征在于:包括編碼盤(1)、PCB板(2)和在PCB板(2)上設(shè)置的磁敏感元件，在所述的編碼盤(I)的內(nèi)圓周面上設(shè)有與轉(zhuǎn)向軸相配合的定位機構(gòu)，所述的定位機構(gòu)為編碼盤(I)內(nèi)圓周面上沿徑向設(shè)置的與轉(zhuǎn)向軸上的凹槽相適配的凸棱，在編碼盤(I)內(nèi)圓周面上沿徑向開設(shè)的與轉(zhuǎn)向軸上凸棱相適配的等間距分布的三條編碼盤凹槽(14)，并沿編碼盤(I)的軸向方向平行延伸，三條編碼盤凹槽(14)與設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸外圓周面上的三條凸棱接觸；在編碼盤(I)的外圓周面上設(shè)有三組碼道，分別為第一碼道(11)、第二碼道(12)和第三組碼道(13)，每一碼道包括交替分布扇區(qū)角度相等的N、S磁極；其中第二碼道(12)的扇區(qū)角度為第一碼道(11)的扇區(qū)角度的兩倍，第三碼道(13)的扇區(qū)角度為第二碼道(12)的扇區(qū)角度的兩倍，即第三碼道(13)的一個N磁極對應(yīng)第二碼道(12)的一個N磁極和一個S磁極，第二碼道(12)的一個N磁極對應(yīng)第一碼道(11)的一個N磁極和一個S磁極； 在PCB板(2)上對應(yīng)每一組碼道都設(shè)置有磁敏感元件，PCB板(2)上設(shè)置有與三組碼道相對應(yīng)的三個磁敏感元件，分別為第一磁敏感元件(21)、第二磁敏感元件(22)以及第三磁敏感元件(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，其特征在于:三條編碼盤凹槽(14)與凸棱之間為過盈配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，其特征在于:所述的磁敏感元件為霍爾元件，磁阻元件或巨磁阻元件。
【文檔編號】G01B7/30GK104236449SQ201410477567
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】肖敏 申請人:三峽大學(xué)