[实用新型]磁铁装置和位置感测系统

说明书

技术领域

本实用新型一般地涉及磁铁装置和位置感测装置，并且更具体地涉及用于探测转轴的角度位置范围的位置感测装置中使用的磁铁装置。

背景技术

使用位置感测装置来探测转轴的角度位置在行业中是已知的。

传统上，机械接触式位置感测装置被使用来探测转轴的角度位置。然而，机械接触式位置感测装置具有一些缺点，包括机械磨损、测角精度和可靠性低以及没有自诊断能力。

已有建议使用电子感测系统以产生两状态信号来反映转轴的角度位置。具体地说，电子感测系统包括响应转轴的转动产生模拟电子信号的感测装置，并且该电子感测系统进一步处理模拟信号以产生两状态信号以表示转轴的角度位置。更具体地说，磁铁装置被附接在转轴上并且适于与转轴一起转动。在磁铁装置绕转轴转动时，磁铁装置对感测装置产生磁通密度变化/磁场变化。感测装置响应磁通密度变化/磁场变化产生模拟电子信号，然后该模拟电子信号被转换成两状态信号。

因此，有必要提供一种改进的磁铁装置，用于产生磁通密度变化/磁场变化以适用于更加精确地反映转轴的角度位置。

还有必要提供一种改进的感测装置，该感测装置产生两状态信号以适用于使用磁通密度变化/磁场变化更加精确地反映转轴的角度位置。

实用新型内容

在第一方面，本实用新型提供一种磁铁装置，用于提供与探测位置相关的磁场强度变化/磁场变化，该磁铁装置包括：

磁铁部件，适于被安装在转轴上并且随该转轴一起转动，当该磁铁部件绕转轴转动时，该磁铁部件产生与探测位置相关的磁场强度变化/磁场变化；以及

磁通密度集中器，集中/聚集磁场强度变化/磁场变化的密度。

根据第一方面，所述磁铁装置与感测装置一起使用，该感测装置具有探测位置，感测元件位于该探测位置，其中：

感测装置包括具有前侧和后侧的感测元件；

磁通密度集中器包括磁通密度集中元件，邻近所述感测元件的后侧。

根据磁铁装置的第一方面，其中：

磁铁部件具有位于磁铁部件相对两侧的第一侧面和第二侧面，

磁通密度集中器进一步包括第一和第二磁通密度集中元件，

第一磁通密度集中元件邻近所述磁铁部件的第一侧面；以及

第二磁通密度集中元件邻近所述磁铁部件的第二侧面。

根据第二方面，本实用新型提供一种位置感测系统，用于产生两状态信号以表示转轴的角度位置范围，该位置感测系统包括：

在第一方面中所描述的磁铁装置，用于产生磁场强度变化/磁场变化；

感测装置，用于响应磁场强度变化/磁场变化以产生电子信号；以及

处理电路，用于响应所述电子信号产生两状态信号。

根据位置感测系统的第二方面，其中：

处理电路包括阈值电路，用于提供钟形函数曲线上的阈值电压；以及

指示电路；

其中，当所感测到的电子信号的电压超过(或低于)所述阈值电压时，所述指示电路产生第一信号状态，而当所感测到的电子信号的电压低于(或超过)所述阈值电压时，产生第二信号状态。

根据位置感测系统的第二方面，其中：

当双极磁铁绕转轴转动360度时，响应在一个维度上的磁通密度变化/磁场变化，所述阈值电压和钟形函数曲线在安装位置感测系统之前被校准。

根据在第二方面，位置感测系统进一步包括：

调节电路，用于通过监控和更新符合钟形函数曲线的电子信号的最小峰值和最大峰值来调节两状态信号的宽度以补偿操作条件的变化，包括空隙的变化、环境温度的变化以及所使用的部件的参数变化。

通过提供磁铁装置和位置感测系统，本实用新型克服了以上所提及的现有技术中的缺点。

附图说明

参考附图将对本实用新型进行描述，其中：

图1A描述根据本实用新型的位置感测系统100，其示出位置感测系统100中转轴108的侧视图；

图1B描述图1A的位置感测系统100，其示出图1A中所示的转轴108的俯视图；

图1C描述位置感测系统100，其示出图1B中所示的转轴108沿图1B中线A-A的截面图；

图2描述图1A-C中所示的磁铁装置102和感测装置104的示意性实施例；

图3A-C描述根据本实用新型的图1A-C中所示的磁铁装置102和感测装置104的三个实施例；