[實用新型]一種角度傳感器

有效

• 申請號: 202121345042.0
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN215338165U
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 汪澎;于明濤;汪植亮
• 申請（專利權）人: 聯合汽車電子有限公司
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本實用新型公開了一種角度傳感器，包括本體和磁探測器，本體包括轉軸和磁體，磁體安裝于轉軸的一端，磁體的中心軸與轉軸的中心軸同軸設置，磁體隨轉軸一同旋轉，磁體包括磁塊，磁塊的數量為偶數且至少為四個，磁塊分布于轉軸的一端，任意兩個相鄰磁塊的磁極朝向相反。通過利用等效磁場替代的方式，避免了采用多磁極環狀磁體而存在的磁體本身容易破裂的風險；由于單個磁塊相當于多磁極環狀磁體的一個磁極，且單個磁塊的體積要比多磁極環狀磁體的一個磁極的體積小，因此，一定程度上降低了材料的用材成本；另外，對磁塊的充磁也不需要采用特殊充磁的設備，因此，也降低了充磁成本。

技術領域

本實用新型涉及角度測量領域，尤其涉及一種角度傳感器。

背景技術

旋轉角度的測量往往需要用到角度傳感器，角度傳感器的核心部件為磁體和磁探測器，磁探測器的核心部件為霍爾元件。使用時，一般將磁體與待測旋轉物安裝為一體，且磁體隨待測旋轉物一同旋轉，霍爾元件根據探測到的磁場的變化輸出信號，并最終根據磁場的變化計算出待測旋轉物的旋轉角度，因此，角度傳感器在很多領域有著廣泛的應用，比如應用于汽車領域。

現有的角度傳感器一般包括轉軸1、磁體2和磁探測器(未示出)，磁探測器的核心部件之一為霍爾芯片3，如圖1所示，其中，磁體一般為多磁極的環狀結構，因為該結構產生的磁場可以用于計算轉軸的旋轉角度。更具體地，磁體安裝于轉軸上并隨轉軸旋轉，霍爾芯片用于感知磁體產生的磁場，但霍爾芯片不隨轉軸旋轉，因此霍爾芯片感知到的磁場發生變化，磁探測器根據霍爾芯片感知到的磁場變化的值計算出轉軸旋轉的角度。但多磁極環狀磁體由于結構問題，在使用過程中容易碎裂，影響角度傳感器的使用；并且在等同有效磁場的情況下多磁極環狀磁體的體積大，材料成本高；另外，由于角度傳感器需要的磁場結構特殊，因此對多磁極環狀磁體充磁時，需要用到特殊的充磁設備，因此，充磁成本也較高。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題提供一種角度傳感器，能實現在等同有效磁場的情況下，降低磁體的材料成本和充磁成本且磁體不易破裂損壞。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的角度傳感器，包括本體和磁探測器，所述磁探測器用于測量所述本體的磁場強度的變化；所述本體包括轉軸和磁體，所述磁體安裝于所述轉軸的一端，所述磁體的中心軸與所述轉軸的中心軸同軸設置，所述磁體隨所述轉軸一同旋轉，所述磁體包括磁塊，所述磁塊的數量為偶數且至少為四個，所述磁塊以所述轉軸的中心軸為中心且周向對稱分布于所述轉軸的一端，任意兩個相鄰所述磁塊的磁極朝向相反。

較佳地，所述轉軸的用于安裝所述磁塊的一端的端面開設有與所述磁塊數量相同的容納腔以容納所述磁塊，所述容納腔的數量為偶數且至少為四個，所述容納腔以所述轉軸的中心軸為中心且周向對稱分布于所述轉軸的端面。

較佳地，所述磁塊的數量為四個，四個所述磁塊以所述轉軸的中心軸為中心且周向對稱分布于所述轉軸的一端，四個所述磁塊形成為以所述磁塊為頂點的正方形。

較佳地，所述磁塊的數量為六個，六個所述磁塊以所述轉軸的中心軸為中心且周向對稱分布于所述轉軸的一端，六個所述磁塊形成為以所述磁塊為頂點的正六邊形。

較佳地，所述磁塊的大小和形狀相同且均為圓柱體。

較佳地，所述磁塊為雙極磁塊，各所述磁塊產生的磁場相同。

較佳地，所述磁探測器包括霍爾芯片，所述霍爾芯片平行于所述轉軸的端面以測量所述本體的磁場強度的變化。

較佳地，所述霍爾芯片的中心軸與所述轉軸的中心軸同軸設置。

較佳地，所述轉軸相對于所述霍爾芯片圍繞所述轉軸的中心軸旋轉。

較佳地，所述轉軸的材質為塑膠材質。