[實(shí)用新型]一種磁鐵內(nèi)嵌式霍爾位移傳感器及電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820357539.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN208419856U
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒強(qiáng);楊陽;馬躍龍;潘光亮;梁碩;喻慶雙;李世鵬;胡龍敏;趙欣宇;姜宏婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海同馭汽車科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/02
• 分類號(hào): G01B7/02;B60T13/74
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型公開一種磁鐵內(nèi)嵌式霍爾位移傳感器。包括推桿(1)在外殼(3)和端蓋(2)中軸向滑動(dòng)。永磁體組(4)由兩個(gè)或多個(gè)磁鐵排列組成，并裝在推桿(1)的空心孔中。相鄰磁鐵極性相同端靠近放置。傳感器線路板(5)在外殼(3)內(nèi)，放一個(gè)或多個(gè)霍爾傳感器。永磁體組(4)隨推桿(1)軸向移動(dòng)，霍爾傳感器(6)檢測(cè)磁場(chǎng)角度變化，輸出信號(hào)與磁鐵位置有關(guān)，從而測(cè)出推桿(1)位移。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型檢測(cè)磁場(chǎng)角度變化確定位移，與檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度相比，解決了磁強(qiáng)受溫度影響較大使精度降低的問題。將磁鐵裝于推桿空心孔內(nèi)，使磁鐵移動(dòng)距離不受外殼空間限制而提高檢測(cè)行程。通過布置多個(gè)霍爾傳感器作冗余備份，提高可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及位移傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及非接觸式霍爾位移傳感器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

位移傳感器又稱線性傳感器，用于測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的位移或相對(duì)距離。目前國(guó)內(nèi)的位移傳感器多采用接觸式測(cè)量方法。在汽車領(lǐng)域的電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)中，常用的是滑動(dòng)變阻器接觸式位移傳感器。接觸式傳感器測(cè)量需要相對(duì)運(yùn)動(dòng)的測(cè)量介質(zhì)相互可靠接觸，對(duì)工作環(huán)境適應(yīng)性較差，而且不能有水汽、粉塵進(jìn)入接觸區(qū)域；振動(dòng)環(huán)境下可能導(dǎo)致接觸不可靠；長(zhǎng)期使用存在測(cè)量介質(zhì)磨損，耐久性不夠，精度逐漸變差等缺陷。難以滿足環(huán)境惡劣、長(zhǎng)期工作的測(cè)量要求。

而目前的非接觸式霍爾傳感器，由于受磁鐵磁場(chǎng)特性以及磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)度受溫度影響較大的限制，只能用于小位移(一般小于20mm)檢測(cè)以及小溫度范圍 (一般為-10℃～85℃)的工作環(huán)境下。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種簡(jiǎn)單可靠，易于安裝，成本低廉，精度高，壽命長(zhǎng)、檢測(cè)行程范圍大以及適用于-40℃～150℃溫度的一種磁鐵內(nèi)嵌式霍爾位移傳感器，以解決上述背景技術(shù)中提到的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種磁鐵內(nèi)嵌式霍爾位移傳感器，包括推桿、傳感器端蓋、傳感器外殼、永磁體組、霍爾傳感器線路板以及霍爾傳感器，所述推桿沿傳感器外殼軸向滑動(dòng)，所述傳感器端蓋為推桿軸向滑動(dòng)提供導(dǎo)向作用，所述傳感器外殼內(nèi)部裝有霍爾傳感器線路板，同時(shí)也為推桿軸向滑動(dòng)提供導(dǎo)向作用，所述永磁體組由兩個(gè)或多個(gè)磁鐵排列組成，裝在推桿的空心孔中，并且依次排列，產(chǎn)生的磁場(chǎng)角度能夠使霍爾傳感器感應(yīng)出電信號(hào)，所述霍爾傳感器線路板上包含一個(gè)或多個(gè)霍爾傳感器，所述霍爾傳感器能檢測(cè)磁場(chǎng)角度的變化，產(chǎn)生感應(yīng)電信號(hào)。

由于長(zhǎng)磁鐵的中間部分的磁場(chǎng)強(qiáng)度比較弱，并且磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)角度變化均不明顯，導(dǎo)致在磁鐵中間部分的位移檢測(cè)精度低，因此不能使用加長(zhǎng)磁鐵的方案來增大霍爾位移傳感器的檢測(cè)行程范圍，并且，磁鐵能夠移動(dòng)的距離大小還受到傳感器外殼的內(nèi)部空間大小限制，這也使得位移傳感器的檢測(cè)行程范圍降低。此外，磁場(chǎng)強(qiáng)度受溫度影響比較大，如果用磁場(chǎng)強(qiáng)度作為感應(yīng)條件，傳感器很難在較惡劣的溫度條件下正常工作。因此，本實(shí)用新型專利提出采用兩個(gè)或多個(gè)短磁鐵，依次間隔排列組成永磁體組的方案，可顯著減小磁鐵中間部分磁場(chǎng)角度變化率小所帶來的不利影響，將磁鐵置于推桿的空心孔內(nèi)，可以使得磁鐵的移動(dòng)距離大小不受傳感器外殼的內(nèi)部空間大小限制，這能夠大大提高傳感器的檢測(cè)行程范圍。此外，傳感器選用磁場(chǎng)角度作為感應(yīng)條件，在高低溫的環(huán)境下也能穩(wěn)定輸出，提高了傳感器的可靠性。所述的每相鄰兩個(gè)磁鐵之間留有的間隙可以使用非導(dǎo)磁材料填充，用以固定磁鐵。

其中，所述永磁體組中的任何相鄰的兩個(gè)磁鐵極性相同的一端相互靠近放置，從而保證兩個(gè)相鄰磁鐵之間的間隙部位的磁場(chǎng)角度變化率大，以提高位移傳感器的檢測(cè)精度。

其中，所述霍爾傳感器線路板上有一個(gè)或多個(gè)霍爾傳感器，采用一個(gè)霍爾傳感器即可實(shí)現(xiàn)位移的測(cè)量；也可以采用多個(gè)霍爾傳感器，其作用有冗余備份，提高傳感器的可靠性與測(cè)量精度。

其中，所述霍爾傳感器線路板上的霍爾傳感器產(chǎn)生的感應(yīng)電信號(hào)可以直接作為傳感器的輸出信號(hào)，也可以經(jīng)過信號(hào)處理電路處理后作為傳感器的輸出信號(hào)。