[实用新型]一种转向机用光电式角度传感器

说明书

本实用新型涉及电子转向机技术领域，具体地说是一种转向机用光电式角度传感器，包括上盖板、光电传感器、渐变色环、连接器、外壳、电子控制单元，上盖板覆盖在外壳的顶部，外壳内安装有连接器，连接器与转向齿轮连接，连接器外套设有渐变色环，渐变色环的边缘正下方设有两个光电传感器。本实用新型同现有技术相比，通过设计颜色深度线性渐变的渐变色环，使得不同角度下光电传感器所吸收的反射光强度不一样，从而转变为变化的电信号输出。当转向齿轮转动带动渐变色环周向转动，两个光电传感器输出的电压也跟随线性变化，电子控制单元根据两个传感器电压值计算获得转向齿轮的最终角度值，本实用新型结构简单，简化了信号处理，降低了生产成本。

技术领域

本实用新型涉及电子转向机技术领域，具体地说是一种转向机用光电式角度传感器。

背景技术

目前，转向机扭矩传感器集成的角度传感器采用行星齿轮结构加磁感应式，如图1所示，在固定在转向齿轮端的支架2上安装有大齿圈3，跟随转向齿轮转动，同时带动2个位置固定的行星齿轮4转动，行星齿轮4上安装有磁铁，且2个行星齿轮4的齿数不一样，行星齿轮4磁铁下方安装有对磁场变化敏感的磁阻传感器6以及处理信号的ASIC芯片。当转向齿轮转动时，2个行星齿轮4跟随转动，导致磁阻传感器6周边的磁场发生变化。磁阻传感器6将磁场的变化转换成电信号输入到ASIC芯片，通过ASIC芯片的计算两个行星齿轮4的位置差可进一步计算得到当前大齿圈3即转向齿轮的角度，并以SENT协议的形式传输给ECU。

磁感应式扭矩传感器灵敏度较高，受温度等外界环境因素的影响较小，但是也存在成本相对较高、信号处理较复杂的问题。

因此，需要设计一种转向机用光电式角度传感器，以减少元器件，简化信号处理，降低生产成本。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种转向机用光电式角度传感器，以减少元器件，简化信号处理，降低生产成本。

为了达到上述目的，本实用新型是一种转向机用光电式角度传感器，包括上盖板、光电传感器、渐变色环、连接器、外壳、电子控制单元，上盖板覆盖在外壳的顶部，外壳内安装有连接器，连接器与转向齿轮连接，连接器外套设有渐变色环，渐变色环的边缘正下方设有光电传感器一和光电传感器二，光电传感器一的感应电压信号输出端与电子控制单元的微控制器的模数转化通道一连接，光电传感器二的感应电压信号输出端与电子控制单元的微控制器的模数转化通道二连接。

所述的光电传感器一或光电传感器二的发射接收面与渐变色环之间的距离为2mm。

所述的光电传感器一或光电传感器二的型号为ITR9909。

所述的电子控制单元所采用的微控制器的型号为TC299TP。

所述的电子控制单元设有电源管理模块，电源管理模块的输入端与12V电源连接，电源管理模块的输出端分别与光电传感器一、光电传感器二、微控制器的电源端连接。

所述的渐变色环为颜色深度线性渐变的圆环。

本实用新型同现有技术相比，通过设计颜色深度线性渐变的渐变色环，使得不同角度下光电传感器所吸收的反射光强度不一样，从而转变为变化的电信号输出。当转向齿轮转动带动渐变色环周向转动，两个光电传感器输出的电压也跟随线性变化，电子控制单元根据两个传感器电压值计算获得转向齿轮的最终角度值，本实用新型结构简单，减少了元器件，简化了信号处理，降低了生产成本。

附图说明

图1 为现有技术的爆炸图。

图2为本实用新型的爆炸图。

图3为本实用新型的轴测图。

图4为本实用新型的系统框图。

具体实施方式