[发明专利]一种外置式霍尔位移传感器

说明书

本发明提出了一种外置式霍尔位移传感器，包括磁组、磁组保持架、带有霍尔芯片的PCB组件和本体。本发明提出了一种外置式霍尔位移传感器，既提升了传感器的检测精度，又大幅度扩大了传感器有效测量行程；同时结构简单，易于维护，降低了磁铁用量，大幅降低了霍尔位移传感器成本。同时，霍尔位移传感器自成一体，对刹车系统空间要求更低，安装更为灵活，同时，霍尔传感器内部磁场不会受到刹车系统内部零件材料影响，刹车系统内部推杆等零部件材料选型更为灵活。

技术领域

本发明属于位移传感器技术领域，尤其是涉及一种外置式霍尔位移传感器。

背景技术

当存在垂直于电流的磁场时，则发生霍尔效应。在这种情况下，磁场在垂直于磁场方向以及垂直于电流方向延伸的方向上产生被称为霍尔电压的电势差，霍尔电压的测量使得能够确定磁场的各分量的大小。当磁铁和霍尔芯片相对运动时，芯片感知所在位置磁场方向的变化，通过霍尔芯片和PCB组件电路转为所需电信号，与相对位移一一对应，从而得知位移量。

目前，在汽车刹车系统中，特别是现阶段行业竞相开发的电控刹车系统中，刹车系统控制器，通过传感器感知刹车踏板位移量，明确驾驶人员的刹车意图，并进一步结合车辆其他运行参数，综合判断，控制刹车。由于接触式传感器触点容易磨损，且工作环境适应性较差，磨损、振动、粉尘和氧化等均可能导致接触不良，影响传感器的功能。霍尔位移传感器作为一种非接触式的传感器，不但工作环境适应性强，同时具有高精度、快响应的特点，常用于刹车系统中，检测刹车踏板位移量。

由于现有的霍尔位移传感器大多是通过检测变化的磁力线角度来实现位置检测的，因此存在检测精度和测量行程相互制约的问题—如图1所示，如果想扩大行程测量范围，则必须加长磁铁或拉开间距，则部分段的磁力线角度变化就比较平缓，角度变化平缓，霍尔芯片检测对应磁力线角度变化不大，检测精度则较低；如果想让磁力线变化快，就要缩小磁铁间距，检测精度则会提高，但可用位移检测行程随之减小；同时由于刹车系统中，刹车系统内部空间小，且结构复杂，磁铁和霍尔芯片布置难度高，刹车系统内部部分零件材料属于导磁材料，对磁铁磁场影响较大，进而导致内置式霍尔位移传感器检测精度不高。因此，目前用于检测刹车踏板位移量的霍尔传感器存在检测精度较低、传感器布置难度高的问题，急需研发一种既能提升传感器的检测精度，又能最大幅度提升传感器有效测量行程，方便布置的外置式霍尔位移传感器。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的任务是提出了一种外置式霍尔位移传感器，本发明的外置式霍尔位移传感器，既提升了传感器的检测精度，又大幅度扩大了传感器有效测量行程；同时传感器整体外置，安装简单，且传感器自身结构简单，易于维护，并降低了磁铁用量，大幅降低了霍尔位移传感器制造成本。

为了实现上述目的，本发明提供的一种外置式霍尔位移传感器，其具体技术方案如下：

一种外置式霍尔位移传感器，包括磁组、磁组保持架、带有霍尔芯片的PCB组件和本体，所述磁组由3块方形磁铁组成，所述磁组保持架两端设置有导向卡座，上端设置有三个磁铁安装槽，所述保持架由非导磁材料制成；所述本体内部设置有与磁组保持架导向卡座配合的导向通道，顶端设置有与带有霍尔芯片的PCB组件配合的凹槽；所述磁组保持架与本体之间能够相互滑动，所述磁组方形磁铁上端面与带有霍尔芯片的PCB组件上的霍尔芯片端面平行，且在竖直方向保持正对，所述磁组磁极一侧垂直朝向霍尔芯片，且磁组相邻方形磁铁磁极反向布置。