非接触式旋转位置传感器系统技术方案

本实用新型专利技术涉及非接触式旋转位置传感器系统。提供了一种旋转位置传感器系统并且该系统包括磁体载架、径向间隔开的第一磁体和第二磁体以及双极磁性传感器。磁体载架被设置为安装在旋转主体上并与其一起在第一固定位置和第二固定位置之间旋转。均具有第一磁极和第二磁极以及弯曲外表面的第一磁体和第二磁体被耦合至磁体载架。第一磁体的弯曲外表面具有第一弧长，并且第二磁体的弯曲外表面具有大于第一弧长的第二弧长。双极磁性传感器被靠近磁体载架安装并且被设置为从磁体载架位于第一固定位置时的第一状态切换至磁体载架位于第二固定位置时的第二状态。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术主要涉及旋转位置传感器，并且更具体地涉及非接触式旋转位置传感器系统。
技术介绍
位置传感器被用于多种环境中，包括汽车和各种工业控制环境。例如，很多汽车都包括位置传感器以感测变速器挡位控制轴的各种旋转位置。通常，用于这种应用的位置传感器类型为接触式传感器。对于这种类型的位置传感器，表示控制轴位置的信号是在机械开关部件接合和脱离时生成的。尽管接触式传感器通常都效果良好并且通常都很安全，但是这些类型的开关也可能要承受一些缺点。例如，机械开关部件的寿命可能会由于重复使用而缩短。接触式传感器可能结构复杂，增加了其成本。另外，由接触式传感器生成的电信号在车辆经历振动时可能不够稳定。因此，对于能够测量对象例如变速器挡位控制轴的旋转位置并且缓和了一种或多种上述缺点的传感器存在需求。也就是说，一种传感器，其经重复使用仍表现出适合寿命和/或相对不太复杂且便宜和/或在车辆经历振动时表现出充分的信号生成稳定性。本技术致力于满足这些需求中的一种或多种。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种用于测量旋转主体的旋转位置的传感器系统，旋转主体被设置为至少在第一固定位置和第二固定位置之间旋转，其中第二固定位置与第一固定位置沿第一旋转方向径向间隔预定的径向距离。传感器系统包括磁体载架、第一磁体、第二磁体和双极磁体。磁体载架被设置为安装在旋转主体上并由此在第一固定位置和第二固定位置之间旋转。第一磁体具有第一磁极和第二磁极。第一磁体被耦合至磁体载架并且具有内表面和弯曲的外表面，第一磁体的第一磁极径向面向内，第一磁体的第二磁极径向面向外，并且第一磁体的弯曲外表面具有第一弧长。第二磁体具有第一磁极和第二磁极。第二磁体被I禹合至磁体载架并且与第一磁体径向间隔开。第二磁体具有内表面和弯曲的外表面，第二磁体的第一磁极径向面向外，第二磁体的第二磁极径向面向内，并且第二磁体的弯曲外表面具有大于第一弧长的第二弧长。双极磁性传感器被不可移动地安装在靠近磁体载架的位置并且被设置为响应于该位置处磁场强度和极性的变化而在第一状态和第二状态之间切换。双极磁性传感器在磁体载架位于第一固定位置时处于第一状态，并且至少在磁体载架位于第二固定位置时处于第二状态。在另一个实施例中，提供了一种用于测量旋转主体的旋转位置的传感器系统，旋转主体被设置为在第一固定位置、第二固定位置和第三固定位置之间旋转，其中第二固定位置与第一固定位置沿第一旋转方向径向间隔预定的径向距离，并且第三固定位置与第一固定位置沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向径向间隔预定的径向距离。传感器系统包括磁体载架、第一磁体、第二磁体、第三磁体和双极磁性传感器。磁体载架被设置为安装在旋转主体上并由此在第一固定位置、第二固定位置和第三固定位置之间旋转。具有第一磁极和第二磁极的第一磁体被耦合至磁体载架并且具有内表面和弯曲的外表面。第一磁体的第一磁极径向面向内，第一磁体的第二磁极径向面向外，并且第一磁体的弯曲外表面具有第一弧长。具有第一磁极和第二磁极的第二磁体被耦合至磁体载架并且与第一磁体径向间隔开。第二磁体具有内表面和弯曲的外表面，第二磁体的第一磁极径向面向外，第二磁体的第二磁极径向面向内，并且第二磁体的弯曲外表面具有大于第一弧长的第二弧长。具有第一磁极和第二磁极的第三磁体被耦合至磁体载架并且与第一磁体径向间隔开。第三磁体具有内表面和弯曲的外表面，第三磁体的第一磁极径向面向外，第三磁体的第二磁极径向面向内，并且第三磁体的弯曲外表面具有第二弧长。双极磁性传感器被不可移动地安装在靠近磁体载架的位置并且被设置为响应于该位置处磁场强度和极性的变化而在第一状态和第二状态之间切换。第一磁体沿径向位于第二磁体和第三磁体之间。双极磁性传感器在磁体载架位于第一固定位置时处于第一状态，并且双极磁性传感器至少在磁体载架位于第二固定位置或第三固定位置时处于第二状态。在又一个实施例中，一种旋转位置传感器系统包括控制轴、磁体载架、第一磁体、 第二磁体、第三磁体和双极磁性传感器。控制轴被设置为在第一固定位置、第二固定位置和第三固定位置之间旋转。第二固定位置与第一固定位置沿第一旋转方向径向间隔预定的径向距离，并且第三固定位置与第一固定位置沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向径向间隔预定的径向距离。磁体载架被耦合至控制轴以与其一起在第一固定位置和第二固定位置之间旋转。具有第一磁极和第二磁极的第一磁体被耦合至磁体载架并且具有内表面和弯曲的外表面。第一磁体的第一磁极径向面向内，第一磁体的第二磁极径向面向外，并且第一磁体的弯曲外表面具有第一弧长。具有第一磁极和第二磁极的第二磁体被耦合至磁体载架并且与第一磁体径向间隔开。第二磁体具有内表面和弯曲的外表面，第二磁体的第一磁极径向面向外，第二磁体的第二磁极径向面向内，第二磁体的弯曲外表面具有大于第一弧长的第二弧长。具有第一磁极和第二磁极的第三磁体被耦合至磁体载架并且与第一磁体径向间隔开。第三磁体具有内表面和弯曲的外表面，第三磁体的第一磁极径向面向外，第三磁体的第二磁极径向面向内，并且第三磁体的弯曲外表面具有第二弧长。双极磁性传感器被不可移动地安装在靠近磁体载架的位置并且被设置为响应于该位置处磁场强度和极性的变化而在第一状态和第二状态之间切换。第一磁体沿径向位于第二磁体和第三磁体之间，双极磁性传感器在磁体载架位于第一固定位置时处于第一状态，并且双极磁性传感器至少在磁体载架位于第二固定位置或第三固定位置时处于第二状态。此外，旋转位置传感器的其他可取功能和特征将根据随后结合附图和以上
技术介绍
进行理解的详细说明和所附权利要求而变得显而易见。以下结合附图介绍本技术，其中相似的附图标记表示相似的元件，并且其中图I示出了被设置用于测量旋转轴旋转位置的非接触式旋转位置传感器系统中一部分的平面图；图2和图3分别示出了可以被用于实现图I中旋转位置传感器系统的磁体载架和磁体的俯视图和平面图；图4示出了当图I所示传感器系统中的磁体载架位于第一位置时存在的磁通线；图5示出了当图I所示传感器系统中的磁体载架已经沿第一方向被旋转并且位于第二固定位置时存在的磁通线；以及图6同时不出了表不磁性传感器的输出对图I中磁性传感器系统旋转角的第一曲线图以及表示在磁性传感器的位置处的磁场强度对图I中传感器系统的磁体载架的旋转角的第二曲线图。具体实施方式以下的详细说明本质上仅仅是示范性的而并不是为了限制本技术或本技术的应用和用途。此外，本技术不应受到在先前的
、
技术介绍
、摘要或以下 的详细说明中给出的任何明示或隐含理论的约束。如本文中所用，词语“示范性”是指“用作示例、实例或例证”。因此，本文中描述为“示范性”的实施例并非必须被解读为相对于其他实施例优选或有利。本文中介绍的所有实施例都是提供用于使本领域技术人员能够实现或利用本技术的示范性实施例，而并不是为了限制由权利要求确定的本技术的范围。而且，关系术语例如第一和第二等可以仅仅被用于将一个实体或动作与另一个实体或动作加以区分而并非必须要求或者暗示在这些实体或动作之间有任何实际的这种关系或顺序。除非由权利要求中的语言具体定义，否则数字顺序例如“第一”、“第二”、“第三”等只是简单地表示多数中的不同单个个体而并不暗示任何的顺序或次序。除非由权利要求中的语本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量旋转主体的旋转位置的传感器系统，旋转主体被设置为在至少第一固定位置和第二固定位置之间旋转，第二固定位置与第一固定位置沿第一旋转方向径向间隔预定的径向距离，所述传感器系统包括：磁体载架，所述磁体载架被设置为安装在旋转主体上并由此在第一固定位置和第二固定位置之间旋转；具有第一磁极和第二磁极的第一磁体，所述第一磁体被耦合至磁体载架并且具有内表面和弯曲的外表面，第一磁体的第一磁极径向面向内，第一磁体的第二磁极径向面向外，并且第一磁体的弯曲外表面具有第一弧长；具有第一磁极和第二磁极的第二磁体，所述第二磁体被耦合至磁体载架并且与第一磁体径向间隔开，第二磁体具有内表面和弯曲的外表面，第二磁体的第一磁极径向面向外，第二磁体的第二磁极径向面向内，第二磁体的弯曲外表面具有大于第一弧长的第二弧长；以及双极磁性传感器，所述双极磁性传感器被不可移动地安装在靠近磁体载架的位置并且被设置为响应于所述位置处磁场强度和极性的变化而在第一状态和第二状态之间切换，其中双极磁性传感器在磁体载架位于第一固定位置时处于第一状态，并且至少在磁体载架位于第二固定位置时处于第二状态。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：X徐，X赵，M李，
申请(专利权)人：霍尼韦尔传感控制中国有限公司，
类型：实用新型
国别省市：