[发明专利]一种角度测量传感器

说明书

本发明涉及一种角度测量传感器，包括：壳体，驱动齿轮，第一齿轮，第二齿轮，PCB板以及上盖板，其中，所述第一齿轮中嵌有一第一转子，所述第二齿轮中嵌有一第二转子，所述第一转子及所述第二转子朝向所述PCB板，所述PCB板上对应所述第一转子及所述第二转子的位置上均设置有激励线圈及接收线圈。本发明的角度测量传感器，其所测量的绝对角度测量范围精度更高，范围更广，而且测量范围由转子扇叶数与齿轮齿数共同决定，从而可通过控制转子扇叶数或者齿轮齿数控制测量范围，其灵活度更大。

技术领域

本发明涉及物体旋转角度测量的技术领域，尤其涉及一种角度测量传感器。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，车辆辅助驾驶技术不断更新，如何在车辆驾驶过程中准确的检测和确定车辆控制部件，如方向盘转动的位置等，成为影响车辆辅助驾驶技术发展的重要因素。现代车辆的多种机电系统中通常使用位置传感器，利用检测车辆的如方向盘、油门踏板等的位置，确定驾驶员的意图，同时确定发动机或者车辆的状态。数十年来，电位计一直被用于测量位置和角度。其设计简单，价格低廉，在多种车辆中被广泛应用，但是由于存在许多限制，如在高温和振动等恶劣环境中，容易发生故障；只允许通过较小的信号电流等，使得电位计已经不能满足车辆对机电系统可靠性等的需求。而非接触式传感器的出现和使用大大增加了机电系统的可靠性，受到车辆机电系统领域的关注。

当前，使用较多的是霍尔式或者MR传感器之类的磁铁式传感器以及光学和电感传感器，特别是霍尔式传感器在角度测量上得到广泛应用。霍尔式传感器通过磁铁齿轮和霍尔芯片的配合来测量车辆机电系统中的转动角度，利用控制齿轮的齿数控制所测得的绝对角度的最大范围。然而，现有的传感器所能测得的绝对角度的最大值，受到齿轮密度的要求，无法再进一步扩大测量范围，且角度测量的灵活度不足。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种角度测量传感器，利用电磁感应原理，在齿轮中镶嵌转子，利用转子与一激励线圈及一接收线圈相配合，实现转子扇叶数与齿轮齿数共同决定测量的绝对角度范围。从而，提出了一种进一步增加角度测量传感器的测量范围的技术方案。

具体地，本发明提供一种角度测量传感器，包括壳体，所述壳体上具有一安装孔，一安装部，所述安装部中设置有第一安装位及一第二安装位；驱动齿轮，所述驱动齿轮贯穿所述安装孔，安装于所述壳体中；第一齿轮，所述第一齿轮安装于所述壳体的所述第一安装位上，并与所述驱动齿轮啮合；第二齿轮，所述第二齿轮安装于所述壳体的所述第二安装位上，并与所述驱动齿轮啮合；PCB板，所述PCB安装于所述壳体的所述安装部中，悬于所述第一齿轮及所述第二齿轮上方；上盖板，所述上盖板与所述壳体固定连接，所述上盖板与所述壳体之间形成一保护空间，所述PCB板、所述第一齿轮及所述第二齿轮位于所述保护空间中。其中，所述第一齿轮中嵌有一第一转子，所述第二齿轮中嵌有一第二转子，所述第一转子及所述第二转子朝向所述PCB板，所述PCB板上对应所述第一转子及所述第二转子的位置上均设置有激励线圈及接收线圈。

优选地，所述第一转子具有N个扇叶，嵌于齿数为N1的所述第一齿轮中，所述第二转子具有M个扇叶，嵌于齿数为M1的第二齿轮中，所述驱动齿轮的齿数为K，所述角度测量传感器测量的最大绝对角度为360*N1/(K*N)与360*M1/(K*M)的最小公倍数。

优选地，所述壳体的第一安装位上设置有一第一安装柱，所述第二安装位上设置有一第二安装柱，所述第一齿轮环套于所述第一安装柱上与所述壳体活动连接，所述第二齿轮环套于所述第二安装柱上与所述壳体活动连接，所述PCB板上对应所述第一安装柱和第二安装柱的位置上设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装柱贯穿所述第一安装孔，所述第二安装柱贯穿所述第二安装孔，所述PCB板固定连接于所述壳体的第一安装柱及第二安装柱上。