[发明专利]旋转传感器

说明书

旋转传感器。提供了一种具有被定位在磁铁的磁场中的磁场敏感元件的传感器设备。该磁铁被定位在轴的端面上。磁场敏感元件被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。该轴为车辆的传动系统的轴或无刷DC电动机的轴或车辆的轮轴的轴中的一个。

技术领域

本申请涉及传感器设备和包括传感器设备的系统。

背景技术

在不同技术领域中，轴的旋转被感测。各种控制功能可依赖于所感测的轴的旋转。例如，传动系统(transmission)的轴的旋转速度或角速度可被用于控制传动系统的操作。例如，轮轴的轴的角度速可被用来监测对应车轮的摩擦；这对于车辆中的防抱死系统(antiblocking system)或电子稳定系统可能是有用的。

感测轴的旋转的已知的方式为在轴上放置铁磁的齿轮，并使用传感器检测齿轮的齿的经过。通常，传感器被置于离轴的旋转轴线一定距离处；经常，该传感器被放置成与铁磁的齿轮径向偏移。此类传感器的输出通常与脉冲的图案(pattern)相对应，其中脉冲的频率根据旋转的速度变化。通过对齿轮的不同齿给予相对于齿轮的其它齿不同的大小，在轴的单一旋转过程中在不同角度位置之间进行区别也变得可能。例如，可设想仅仅使齿中的一个不同于其它的齿，以使得齿轮的角位置可被识别。在没有任何限制的情况下，可使得齿中的多于一个可识别，由此使得角位置中的多于一个可识别。

然而，使用此类齿轮的旋转角的评估要求轴实际上在旋转。有时，需要至少一个完整的旋转来确定绝对方向。此外，可能需要复杂的算法以用于根据所感测的脉冲的图案来准确地估计旋转角。而且，可实现的准确度可能显著依赖于齿轮的制造准确度以及相对于齿轮的安装传感器方面的精度。再进一步地，有时也被称为磁性编码器轮的齿轮可能需要相当大的空间并且可能比较昂贵。

因此，存在对允许以高效和准确的方式感测轴的旋转的技术的需要。

发明内容

根据实施例，提供一种传感器设备。传感器设备可包括被定位在磁铁的磁场中的磁场敏感元件。磁铁可被定位在轴的端面上。磁场敏感元件可被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。该轴可以是车辆的传动系统的轴或无刷DC电动机的轴或车辆的轮轴的轴中的一个。

根据另一实施例，提供一种系统。该系统可包括车辆的传动系统的轴和定位在轴的端面上的磁铁。该系统可进一步包括定位在磁铁的磁场中的磁场敏感元件。磁场敏感元件可被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。

根据另一实施例，提供一种系统，其可包括无刷直流(DC)电动机的轴和定位在轴的端面上的磁铁。该系统可进一步包括定位在磁铁的磁场中的磁场敏感元件。该磁场敏感元件可被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。

在另一实施例中，提供一种系统，其可包括车辆的轮轴的轴。该系统可包括定位在轴的端面上的磁铁和定位在磁铁的磁场中的磁场敏感元件。该磁场敏感元件可被配置成感测在0°和360°之间的范围中的磁场的定向角。

根据本公开的另一实施例，可提供其它的设备、系统或方法。此类实施例根据与附图相结合的下面的详细描述将是显而易见的。

附图说明

图1示意性地图示出根据本公开的实施例的传感器设备。

图2示出了示意性地图示出传感器设备的功能的框图。

图3A示出了由根据实施例的传感器设备生成的信号中的示例脉冲图案。

图3B示意性地图示出与传感器结合的铁磁的齿轮，该铁磁的齿轮具有基本上与图3A的脉冲图案相对应的轮廓(profile)。

图4示意性地图示出根据实施例的系统，其包括传感器设备和车辆的传动系统的轴。

图5示意性地图示出根据实施例的系统，其中，提供了传感器设备和车辆的轮轴的轴。