[发明专利]旋转位置传感器及其制造方法

说明书

公开了一种旋转位置传感器及其制造方法。该传感器包括第一结构和第二结构。第一结构借助于具有旋转轴线的轴承可旋转地联接至第二结构。偶极磁体附接至第一结构，其中磁矩方向垂直于旋转轴线，并且感测单元附接至第二结构并且被构造成测量偶极磁体的旋转角度的绝对位置。第一结构包括在旋转位置传感器的外部可检测到的对准特征。偶极磁体附接至第一结构，使得对准特征和偶极磁体的磁矩方向在第一结构上具有限定的旋转角度关系。

技术领域

本主题公开涉及一种旋转位置传感器。本主题公开进一步涉及一种制造旋转位置传感器的方法。

背景技术

卡车或拖车的底盘的高度由电子水平控制(ELC)系统调节。ELC系统包括角度传感器，所述角度传感器借助于两个连杆连接到轮轴。角度传感器附接至车辆的底盘。主要竖直定位的连杆的一端联接至轮轴。主要水平定位的连杆的一端联接至角度传感器的旋转轴线。两个连杆的另一端借助于铰链结构联接在一起。当轮轴线相对于底盘上/下移动时，这种移动导致角度传感器的旋转轴线的旋转。角度传感器测量旋转轴线的角度。所测量的角度指示车辆的高度。所测量的车辆高度允许ELC系统调节车辆的高度。ELC系统还包括针对具有气动悬架的卡车/拖车/公共汽车的轴升降功能。轴升降功能的示例是：1)公共汽车的下跪功能，允许儿童、老人和残疾人更容易进出车辆；2)在平坦的道路上降低卡车/拖车的高度，以减少燃料消耗。

测量旋转角度的感测IC可以是可从加利福尼亚州库比蒂诺的AMS USA Inc.获得的AMS AS5048磁性旋转位置传感器集成电路(AS5048 IC)。AS5048 IC是一款易于使用的360°角度位置传感器。AS5048 IC测量磁体的旋转角度的绝对位置，并且由带有磁体的霍尔传感器、模拟数字转换器和数字信号处理组成。零位置可以被编程。这简化了整个系统的组装，因为磁体的零位置不需要机械对准。感测AS5048 IC容许未对准、空气间隙变化、温度变化以及外部磁场。可以使用的具有类似功能的另一种感测集成电路(IC)是可从新罕布什尔州纳舒厄的Melexis Inc.获得的MLX90365三轴位置传感器IC。

感测IC的编程能力有助于开发者调整IC中的参数，使得感测IC的输出信号关于输出值和传递曲线具有所需的输出特性。ELC系统中的角度传感器只需测量小于360°的有限范围内的角度。通过使用上述标识的感测IC，角度传感器能够测量整个360°范围内的角度，并可用作旋转位置传感器。已知的旋转位置传感器包括可旋转部分和固定部分。可旋转部分借助于具有旋转轴线的轴承可旋转地联接至固定部分。偶极磁体附接至可旋转部分，其中磁矩方向垂直于旋转轴线。感测单元附接至固定部分并且被构造成测量偶极磁体的旋转角度的绝对位置。

发明内容

本技术的目的是提供一种旋转位置传感器，其相对容易制造并且具有优于已知旋转位置传感器的以下优点，比如：提高的产品寿命；产品寿命期间提高的输出精度；承受高疲劳强度要求的坚固性；以及高抗磁性。

根据本主题技术的第一方面，该目的通过以下旋转位置传感器实现，其具有：第一结构和第二结构，第一结构借助于具有旋转轴线的轴承可旋转地联接至第二结构；附接至第一结构的偶极磁体，其中磁矩方向垂直于旋转轴线；以及感测单元，其附接至第二结构并且被构造成测量偶极磁体的旋转角度的绝对位置，其中第一结构包括在旋转位置传感器的外部可检测到的对准特征，其中偶极磁体附接至第一结构，使得对准特征和偶极磁体的磁矩方向在第一结构上具有限定的旋转角度关系。

通过从属权利要求中提及的措施可以达成实施本技术的有利实施例和再一些方式。

本技术基于以下认识：当偶极磁体的旋转轴线与测量偶极磁体的磁矩方向的感测IC的中心对准时，将偶极磁体安装在旋转轴上时的角度安装变化可以通过对感测IC的相应参数进行编程很容易地校准。然而，当偶极磁体的旋转轴线与感测IC的中心未对准时，由于偶极磁体的旋转轴线与感测IC的中心的偏心，所测量的旋转角度将出现误差。