[实用新型]一种方向盘转角传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，具体涉及一种方向盘转角传感器。 

背景技术

方向盘角度传感器一般安装在转向柱管的转向轴上，转动方向盘带动转向轴运动时，方向盘角度传感器感测转向轴转动的方向以及转动的角度。设置在车辆上的控制单元可根据方向盘传感器感测的转向轴转动方向和转动角度可控制车辆相关部件的运行。现有技术中，方向盘转角传感器多采用光电编码原理。通常在编码盘径向上设置有多组码道，并对应码道设置有光耦元件，通过光耦元件对光的接受与否输出相应的数字码，从而获取转向轴的转动方向和角度。但是，这种结构的方向盘转角传感器径向尺寸较大，结构复杂，在转向轴上安装不方便，抗震动能力差，且该方向盘转角传感器的光耦元件测量的准确性极易受粉尘、油污等的影响。 

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点，本实用新型提供一种结构简单，传感器的径向尺寸小，便于在转向轴上的安装，并且磁敏感元件不受粉尘的影响，具有较好的实用性和经济性的方向盘转角传感器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种方向盘转角传感器，包括编码盘、PCB板和在PCB板上设置的磁敏感元件，在所述的编码盘的内圆周面上设有与转向轴相配合的定位机构，所述的定位机构为编码盘内圆周面上沿径向设置的与转向轴上的凹槽相适配的凸棱，在编码盘内圆周面上沿径向开设的与转向轴上凸棱相适配的等间距分布的三条编码盘凹槽，并沿编码盘的轴向方向平行延伸，三条编码盘凹槽与设置在转向轴外圆周面上的三条凸棱接触；在编码盘的外圆周面上设有三组码道，分别为第一码道、第二码道和第三组码道，每一码道包括交替分布扇区角度相等的N、S磁极；其中第二码道的扇区角度为第一码道的扇区角度的两倍，第三码道的扇区角度为第二码道的扇区角度的两倍，即第三码道的一个N磁极对应第二码道的一个N磁极和一个S磁极，第二码道的一个N磁极对应第一码道的一个N磁极和一个S磁极；

在PCB板上对应每一组码道都设置有磁敏感元件，PCB板上设置有与三组码道相对应的三个磁敏感元件，分别为第一磁敏感元件、第二磁敏感元件以及第三磁敏感元件。

三条编码盘凹槽与凸棱之间为过盈配合。

所述的磁敏感元件为霍尔元件，磁阻元件或巨磁阻元件。

本实用新型提供的方向盘转角传感器，在编码盘的外圆周上设置磁性码道，并对应码道设置有磁敏感元件，实现了对转向轴转动方向和转动角度的感测，其结构简单，减小了转角传感器的径向尺寸，便于在转向轴上的安装，并且磁敏感元件不受粉尘的影响，具有较好的实用性和经济性；凹槽和凸棱之间形成一定的过盈配合，从而确保了编码盘相对于转向轴的径向定位，并保证了编码盘和转向轴转动的同轴性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的传感器元件输出示意图。

其中，图2的A、B、C分别代表脉冲A、脉冲B和脉冲C。

具体实施方式

本实用新型的结构如图1所示：一种方向盘转角传感器，包括编码盘1、PCB板2和在PCB板2上设置的磁敏感元件，在所述的编码盘1的内圆周面上设有与转向轴相配合的定位机构，所述的定位机构为编码盘1内圆周面上沿径向设置的与转向轴上的凹槽相适配的凸棱，在编码盘1内圆周面上沿径向开设的与转向轴上凸棱相适配的等间距分布的三条编码盘凹槽14，并沿编码盘1的轴向方向平行延伸，三条编码盘凹槽14与设置在转向轴外圆周面上的三条凸棱接触；在编码盘1的外圆周面上设有三组码道，分别为第一码道11、第二码道12和第三组码道13，每一码道包括交替分布扇区角度相等的N、S磁极；其中第二码道12的扇区角度为第一码道11的扇区角度的两倍，第三码道13的扇区角度为第二码道12的扇区角度的两倍，即第三码道13的一个N磁极对应第二码道12的一个N磁极和一个S磁极，第二码道12的一个N磁极对应第一码道11的一个N磁极和一个S磁极；

在PCB板2上对应每一组码道都设置有磁敏感元件，PCB板2上设置有与三组码道相对应的三个磁敏感元件，分别为第一磁敏感元件21、第二磁敏感元件22以及第三磁敏感元件23。

三条编码盘凹槽14与凸棱之间为过盈配合。

所述的磁敏感元件为霍尔元件，磁阻元件或巨磁阻元件。

本实用新型的工作原理如下：编码盘1随转向轴转动处在不同位置时，设置在编码盘1上的各组码道通过相应的两个磁极，即各码道上的N磁极和S磁极交替通过相应的磁敏感元件，磁敏感元件根据接收到的磁信号变换转换出相应的电平信号，之后设置在PCB板上的电路板元件根据各磁敏感元件的电平信号形成脉冲输出，根据脉冲输出获取转向轴转动的方向和角度。即当编码盘1随着转向轴转动时，设置在PCB板2上的各磁敏感元件同时产生脉冲输出，第一磁敏感元件21生成脉冲A，第二磁敏感元件22生成脉冲B，第三磁敏感元件23生成脉冲C，PCB板2上的处理电路根据脉冲A、脉冲B和脉冲C感测转向轴转动方向和转动角度。