[發明專利]一種外置式霍爾位移傳感器

在審

• 申請號: 201811343358.9
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109443185A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 曾子珂
• 申請（專利權）人: 曾子珂
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02;G01D5/14
• 代理公司: 成都天既明專利代理事務所(特殊普通合伙) 51259
• 代理人: 李欽;彭立瓊

本發明提出了一種外置式霍爾位移傳感器，包括磁組、磁組保持架、帶有霍爾芯片的PCB組件和本體。本發明提出了一種外置式霍爾位移傳感器，既提升了傳感器的檢測精度，又大幅度擴大了傳感器有效測量行程；同時結構簡單，易于維護，降低了磁鐵用量，大幅降低了霍爾位移傳感器成本。同時，霍爾位移傳感器自成一體，對剎車系統空間要求更低，安裝更為靈活，同時，霍爾傳感器內部磁場不會受到剎車系統內部零件材料影響，剎車系統內部推桿等零部件材料選型更為靈活。

技術領域

本發明屬于位移傳感器技術領域，尤其是涉及一種外置式霍爾位移傳感器。

背景技術

當存在垂直于電流的磁場時，則發生霍爾效應。在這種情況下，磁場在垂直于磁場方向以及垂直于電流方向延伸的方向上產生被稱為霍爾電壓的電勢差，霍爾電壓的測量使得能夠確定磁場的各分量的大小。當磁鐵和霍爾芯片相對運動時，芯片感知所在位置磁場方向的變化，通過霍爾芯片和PCB組件電路轉為所需電信號，與相對位移一一對應，從而得知位移量。

目前，在汽車剎車系統中，特別是現階段行業競相開發的電控剎車系統中，剎車系統控制器，通過傳感器感知剎車踏板位移量，明確駕駛人員的剎車意圖，并進一步結合車輛其他運行參數，綜合判斷，控制剎車。由于接觸式傳感器觸點容易磨損，且工作環境適應性較差，磨損、振動、粉塵和氧化等均可能導致接觸不良，影響傳感器的功能。霍爾位移傳感器作為一種非接觸式的傳感器，不但工作環境適應性強，同時具有高精度、快響應的特點，常用于剎車系統中，檢測剎車踏板位移量。

由于現有的霍爾位移傳感器大多是通過檢測變化的磁力線角度來實現位置檢測的，因此存在檢測精度和測量行程相互制約的問題—如圖1所示，如果想擴大行程測量范圍，則必須加長磁鐵或拉開間距，則部分段的磁力線角度變化就比較平緩，角度變化平緩，霍爾芯片檢測對應磁力線角度變化不大，檢測精度則較低；如果想讓磁力線變化快，就要縮小磁鐵間距，檢測精度則會提高，但可用位移檢測行程隨之減小；同時由于剎車系統中，剎車系統內部空間小，且結構復雜，磁鐵和霍爾芯片布置難度高，剎車系統內部部分零件材料屬于導磁材料，對磁鐵磁場影響較大，進而導致內置式霍爾位移傳感器檢測精度不高。因此，目前用于檢測剎車踏板位移量的霍爾傳感器存在檢測精度較低、傳感器布置難度高的問題，急需研發一種既能提升傳感器的檢測精度，又能最大幅度提升傳感器有效測量行程，方便布置的外置式霍爾位移傳感器。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明的任務是提出了一種外置式霍爾位移傳感器，本發明的外置式霍爾位移傳感器，既提升了傳感器的檢測精度，又大幅度擴大了傳感器有效測量行程；同時傳感器整體外置，安裝簡單，且傳感器自身結構簡單，易于維護，并降低了磁鐵用量，大幅降低了霍爾位移傳感器制造成本。

為了實現上述目的，本發明提供的一種外置式霍爾位移傳感器，其具體技術方案如下：

一種外置式霍爾位移傳感器，包括磁組、磁組保持架、帶有霍爾芯片的PCB組件和本體，所述磁組由3塊方形磁鐵組成，所述磁組保持架兩端設置有導向卡座，上端設置有三個磁鐵安裝槽，所述保持架由非導磁材料制成；所述本體內部設置有與磁組保持架導向卡座配合的導向通道，頂端設置有與帶有霍爾芯片的PCB組件配合的凹槽；所述磁組保持架與本體之間能夠相互滑動，所述磁組方形磁鐵上端面與帶有霍爾芯片的PCB組件上的霍爾芯片端面平行，且在豎直方向保持正對，所述磁組磁極一側垂直朝向霍爾芯片，且磁組相鄰方形磁鐵磁極反向布置。