专利名称：汽车转向系统非接触磁传动绝对角度传感器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及传感器，特别是涉及一种汽车转向系统非接触磁传动绝对角度传感器，它是 一种在汽车转向系统中的用于测量转角的传感器。
背景技术：
目前所使用的有电阻式和光电式转向转角传感器。
电阻式转向转角传感器由电阻器和滑动触点组成，其缺陷是 一是对温度敏感；二是偏 差较大，约为土l度；三是测量范围太小，仅为土100度。
光电式转向转角传感器由光敏元件，透光胶片以及对应的信号处理电路组成，光电感应 式传感器包括至少2个光敏元件、1个透光胶片以及对应的信号处理电路。透光胶片指的是 在不透光的基片(通常做成圆环形)上均匀分布着一些透光矩形孔的胶片。透光胶片一般固 定在转向管柱上，可以随着方向盘的转动而转动。在透光胶片的转动过程中，光线通过矩形 孔入射在透光胶片后面固定的光敏元件表面。光敏元件表面的光强可以通过转换电路转换成 不同幅值的输出电压。由于矩形孔均匀分布，故输出的电压呈现方波形状。通过合理的设计， 让2个光敏元件输出的两路电压存在一定相位差(通常为90° )，通过比较两路信号的相位 关系就可以判断方向盘的转动方向。方向盘转动一周，输出的方波信号数就是矩形孔的个数， 因此，每个方波周期对应的方向盘转角可以求出。在2个时刻tl和t2之间，知道了方向盘的 转动方向以及方波的个数，就可以知道2个时刻之间方向盘转动的相对角度。因此，这种传 感器被称为相对值转角传感器。通过一定的算法判断出方向盘的中间位置，再由相对值转角 传感器求出相对于中间位置转动的角度，就可以求出方向盘的绝对转动角度。该光电式转向 转角传感器的缺陷是 一是安装要求高，需要光源；二是价格贵。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车转向系统非接触磁传动绝对角度传感器， 该传感器价格较低，测量范围大，对温度导致的误差不敏感，而且能够精确的测量转向管柱 转角位置。
本发明解决其技术问题采用以下的技术方案
本发明提供的汽车转向系统非接触磁传动绝对角度传感器，由磁缸、CPU控制单元、磁 轮机构和霍尔传感器组成，其中磁轮机构是由两个从动磁轮和与之啮合相连的主动磁轮组 成，每个从动磁轮的中心部位安装一个磁钢；主动磁轮固定在转向管柱上；在每个磁钢附近 安装一个霍尔传感器，霍尔传感器通过数据线与CPU控制单元相连。
本发明提供的汽车转向系统非接触磁传动绝对角度传感器，其用于测量汽车转向系统中 的转角。
本发明为了克服现有转向系统转角传感器价格昂贵，使用环境要求高的缺点，提出一种
3转向系统非接触绝对角度输出转角传感器，其与现有技术相比，主要有以下的显著效果
1. 对环境要求低在粉尘、潮湿，高温等对传感器不利的环境下，仍然能够保持良好的 性能。
2. 价格较低与电阻式和光电式转向转角传感器相比，拥有较高的性价比。
3. 测量范围广测量范围为土1080度，可用于工业机械、工程机械、建筑设备、石化 设备、医疗设备、航空航天仪器仪表、国防工业等旋转速度和角度的测量。如汽车电子脚 踩油门角位移，方向盘位置，座椅位置，前大灯位置，自动化机器人，运动控制，旋转电机 转动和控制。
4. 对温度导致的误差不敏感，工作温度范围在-40度至+150度之间。
5. 采用的霍尔传感器，具有许多优点它的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方 便，功耗小，频率高(可达lMHz)，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。 霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损输出波形清晰、无抖动、 无回跳、位置重复精度高(可达um级)。
图l是本发明的结构示意图。 '
图2是图1的左视图。
图3是图1的俯视图。
图4是两个霍尔传感器的输出波形。
图5是磁钢空间磁场示意图。
图中l.磁钢；2、 3从动磁轮；4.霍尔传感器；5.主动磁轮；6.电路板；7. CPU 控制单元；8.转向管柱。
具体实施例方式
本发明提供的汽车转向系统非接触磁传动绝对角度传感器，其结构如图1至图3所示 由磁缸1、 CPU控制单元7、磁轮机构和霍尔传感器组成。其中磁轮机构是由两个从动磁 轮和与之啮合相连的主动磁轮5组成，每个从动磁轮的中心部位安装一个磁钢1。磁钢1安 装方法在磁轮中心打孔，将磁钢放进去并用万能胶粘接。主动磁轮5固定在转向管柱8上。
在每个磁钢附近安装一个霍尔传感器，霍尔传感器通过数据线与CPU控制单元7相连。 在距离磁钢1.5 2.2mm处安装霍尔传感器，该霍尔传感器通过数据线与CPU相连。 转向管柱8与管柱外壳不连接，转向管柱通过花键与转向盘固定连接，管柱外壳与车架
焊接固定。通过磁轮机构传动，霍尔传感器的电磁感应获得管柱转轴的位置信号，采用CPU
控制单元的计算获得绝对转角输出位置，计算精确，测量范围广。
本发明提供的汽车转向系统非接触磁传动绝对角度传感器，其用于测量汽车转向系统中
的转角。该传感器的测量精度可达0.1度。
该转角传感器采用以下方法测量汽车转向系统中的转角，具体如下 在霍尔传感器的内部设有一个能够产生一个稳定磁场的磁铁，当磁钢旋转时，通过磁铁与磁钢之间的霍尔传感器的磁通量就会发生相应的变化，其波形是准正弦波，从而引起霍尔 传感器内部阻值发生不同的改变，阻值的变化使得半桥输出的电压发生变化。
主动磁轮5在随汽车方向盘转动的同时，还在做磁轮啮合转动。当汽车方向盘转动时， 在磁轮作用下，从动磁轮中的磁钢(由N极和S极构成)发生旋转。磁钢周围安装的两个传 感器的输出电压随磁场方向的变化而变化。
电路板6固定安装在套筒上部
下面结合附图简述本发明的工作过程
转向管柱8与主动磁轮5固定连接一起转动，主动磁轮5通过磁轮啮合传动从动磁轮。 从动磁轮转动角度通过霍尔传感器监测，其输出的信号通过数据线传递到CPU控制单元7。 主动磁轮5转动一周，则霍尔传感器4测量输出波形(图4)，该波形代表主动磁轮5的转角 位置。霍尔传感器输出的波形其信号通过数据线传递到CPU控制单元7的计算，从而获得转 向管柱8的精确角度位置。
权利要求
1.一种汽车转向系统非接触磁传动绝对角度传感器，其特征是由磁钢(1)、CPU控制单元(7)、磁轮机构和霍尔传感器组成，其中磁轮机构是由两个从动磁轮和与之啮合相连的主动磁轮(5)组成，每个从动磁轮的中心部位安装一个磁钢(1)；主动磁轮(5)固定在转向管柱(8)上；在每个磁钢附近安装一个霍尔传感器，霍尔传感器通过数据线与CPU控制单元(7)相连。
2. 根据权利要求1所述的汽车转向系统非接触磁传动绝对角度传感器，其特征是在距离磁钢1.5 2.2mm处安装霍尔传感器，该霍尔传感器通过数据线与CPU相连。
3. 根据权利要求1所述的汽车转向系统非接触磁传动绝对角度传感器，其特征是磁 钢(1)装在从动磁轮的中心孔中，并用万能胶粘接固定。
4 . 一种根据权利要求1至2中任一权利要求所述汽车转向系统非接触磁传动绝对角度 传感器的用途，其特征是该传感器用于测量汽车转向系统中的转角。
5 .根据权利要求3所述的用途，其特征是该转角传感器采用以下方法测量汽车转向 系统中的转角，具体是在霍尔传感器的内部设有一个能够产生一个稳定磁场的磁铁，当 磁钢旋转时，通过磁铁与磁钢之间的霍尔传感器的磁通量就会发生相应的变化，其波形是 准正弦波，从而引起霍尔传感器内部阻^发生不同的改变，阻值的变化使得半桥输出的电 压发生变化。
6.根据权利要求3所述的用途，其特征是该传感器的测量精度为0.1度。
全文摘要
本发明是一种汽车转向系统非接触磁传动绝对角度传感器，其由磁缸(1)、CPU控制单元(7)、磁轮机构和霍尔传感器组成，其中磁轮机构是由两个从磁齿轮和与之啮合相连的主动磁轮(5)组成，每个从动磁轮的中心部位安装一个磁钢(1)；主动磁轮固定在转向管柱(8)上；在每个磁钢附近安装一个霍尔传感器，霍尔传感器通过数据线与CPU控制单元相连。本发明具有对环境要求低，性价比高，测量范围广，对温度导致的误差不敏感，以及安装方便等优点。
文档编号G01B7/30GK101603808SQ20091006314
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者杨胜兵, 俊 王, 过学迅, 威 马 申请人:武汉理工大学