專利名稱：一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感
O
背景技術(shù)目前，應(yīng)用于各種車輛的油門踏板傳感器實際上是一個角度傳感器，它提取瞬間 油門踏板的位置信號，并將其轉(zhuǎn)化為電壓信號傳遞給發(fā)動機控制器，發(fā)動機控制器根據(jù)油 門位置信號，控制發(fā)動機輸出駕駛員需要的速度和扭矩?，F(xiàn)有的用于車輛的角度傳感器主要包括外殼、軸心，軸心的一端用于與油門聯(lián)動， 另一端固定設(shè)置有磁鐵且位于外殼內(nèi)，外殼內(nèi)還設(shè)有電路板，電路板上對應(yīng)磁鐵的位置設(shè) 有用于感應(yīng)磁鐵位置變化的磁感應(yīng)芯片，磁感應(yīng)芯片與電路板電連接，當與油門聯(lián)動的軸 心轉(zhuǎn)動時，會帶動磁鐵轉(zhuǎn)動，而磁感應(yīng)芯片通過感應(yīng)磁鐵轉(zhuǎn)動的位置來提取油門的位置信 號，并由電路板轉(zhuǎn)化為電壓信號，輸出至發(fā)動機控制器，發(fā)動機控制器根據(jù)油門位置信號， 控制發(fā)動機輸出駕駛員需要的速度和扭矩。但是，現(xiàn)有角度傳感器的磁感應(yīng)芯片多數(shù)是采 用霍耳效應(yīng)傳感芯片，而由于霍耳效應(yīng)傳感芯片本身存在線性穩(wěn)定性較差、精度不高、靈敏 度不高等不足之處，導致這些采用霍耳效應(yīng)傳感芯片的角度傳感器存在線性穩(wěn)定性較差、 精度不高、靈敏度不高等缺點
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種線性穩(wěn)定性好、精度 高、靈敏度高的基于巨磁電阻(GMR，GiantMagneto Resistive)芯片的角度傳感器。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感器，它包括軸心、設(shè)置在軸心一端的外殼，軸心 的另一端為用于與油門聯(lián)動的頂部，軸心位于外殼內(nèi)的一端固定設(shè)置有磁鐵，外殼內(nèi)設(shè)有 電路板，所述電路板上對應(yīng)磁鐵的位置設(shè)有兩個用于感應(yīng)磁鐵位置變化的巨磁電阻芯片， 兩個巨磁電阻芯片均與電路板電連接。所述兩個巨磁電阻芯片的型號均為GA5011半橋芯片。進一步包括軸套、軸套本體，軸套套設(shè)在軸心的中部，軸套本體固定在軸套的底 部，外殼扣接固定在軸套本體的底部，軸套本體與外殼共同構(gòu)成一容置區(qū)，軸心的底部位于 容置區(qū)內(nèi)，且軸心的底部固定有軸心本體，軸心本體上向外延伸有固定臂，所述磁鐵固定在 固定臂上；所述電路板由第一電路板和第二電路板組成，第一電路板與第二電路板電連接， 第一電路板和第二電路板均固定在容置區(qū)內(nèi)，第一電路板以凸出楞邊彎折為兩部分，兩個 巨磁電阻芯片分別對稱設(shè)置在凸出楞邊的兩邊，兩個巨磁電阻芯片與第一電路板電連接， 第二電路板上設(shè)有用于輸出電信號的信號端子。所述軸心的底端固定有螺絲，軸心的底部套設(shè)有歸中彈簧，歸中彈簧位于軸心本 體與螺絲之間。[0010]所述歸中彈簧的兩端各彎折有一擋桿，軸心本體上相對于固定臂的一側(cè)向下成型 有限位塊，限位塊位于歸中彈簧的兩個擋桿之間。所述軸心的頂部與中部之間開設(shè)有第一環(huán)形槽，第一環(huán)形槽中卡接有“C”型環(huán)； 所述軸心的中部開設(shè)有第二環(huán)形槽，第二環(huán)形槽中固定有軸心防水圈。所述軸套本體的底端與外殼之間設(shè)有軸套本體防水圈。所述第二電路板上設(shè)有用于提供電源的電源端子。所述軸心的頂部開設(shè)有缺位。所述外殼的頂端成型有扣接塊，軸套本體的頂端開設(shè)有與扣接塊匹配的扣接位， 扣接塊卡接在扣接位中。本實用新型有益效果在于本實用新型提供的基于巨磁電阻芯片的角度傳感器包括軸心、設(shè)置在軸心一端的 外殼，軸心的另一端為用于與油門聯(lián)動的頂部，軸心位于外殼內(nèi)的一端固定設(shè)置有磁鐵，外 殼內(nèi)設(shè)有電路板，所述電路板上對應(yīng)磁鐵的位置設(shè)有兩個用于感應(yīng)磁鐵位置變化的巨磁電 阻芯片，兩個巨磁電阻芯片均與電路板電連接；由于本實用新型采用了低功耗、線性穩(wěn)定性 好、精度高、靈敏度高的巨磁電阻芯片，因此，本實用新型具有低功耗、線性穩(wěn)定性好、精度 高、靈敏度高的特點。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的分解示意圖；圖3是本實用新型軸心本體、磁鐵、第一電路板與兩個巨磁電阻芯片的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖4是圖3的仰視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明，請參考圖1 4，本實用新型包括軸 心1、設(shè)置在軸心1 一端的外殼4，軸心1的另一端為用于與油門聯(lián)動的頂部11且其延伸于 外殼4之外，軸心1位于外殼4內(nèi)的一端固定設(shè)置有磁鐵142，外殼4內(nèi)設(shè)有電路板，所述電 路板上對應(yīng)磁鐵142的位置設(shè)有兩個用于感應(yīng)磁鐵142位置變化的巨磁電阻芯片511，兩個 巨磁電阻芯片511均與電路板電連接，更具體地說，本實用新型進一步包括軸套2、軸套本 體3，軸套2套設(shè)在軸心1的中部12，軸套本體3固定在軸套2的底部，外殼4扣接固定在 軸套本體3的底部，軸套本體3與外殼4共同構(gòu)成一容置區(qū)5，軸心1的底部13位于容置區(qū) 5內(nèi)，且軸心1的底部13固定有軸心本體14，軸心本體14上向外延伸有固定臂141，所述磁 鐵142固定在固定臂141上；所述電路板由第一電路板51和第二電路板52組成，第一電路 板51與第二電路板52電連接，第一電路板51和第二電路板52均固定在容置區(qū)5內(nèi)，第一 電路板51以凸出楞邊512彎折為兩部分，兩個巨磁電阻芯片511分別對稱設(shè)置在凸出楞邊 512的兩邊，且磁鐵142的中心線剛好對著第一電路板51的凸出楞邊512，即兩個巨磁電阻 芯片511也是以磁鐵142的中心線對稱設(shè)置的，使得磁鐵142相對于兩個巨磁電阻芯片511 的初始位置是相同的(即初始位置均為零)，兩個巨磁電阻芯片511與第一電路板51電連接，第二電路板52上設(shè)有用于輸出電信號的信號端子521，當然，在第二電路板52上還設(shè)有 電源端子522，用于為電路板上的各電路提供工作電源；其中，所述兩個巨磁電阻芯片511 的型號為GA5011半橋芯片，與霍耳效應(yīng)傳感芯片相比，巨磁電阻芯片511具有低功耗、線性 穩(wěn)定性好、精度高、靈敏度高等優(yōu)點，因此，本實用新型具有低功耗、線性穩(wěn)定性好、精度高、 靈敏度高等特點。當然，所述兩個巨磁電阻芯片511還可以采用其它型號的巨磁電阻芯片， 不限于本實施例選用的GA5011半橋芯片，只要其具有低功耗、線性穩(wěn)定性好、精度高、靈敏 度高等優(yōu)點即可。本實施例軸心1的底端固定有螺絲15，該螺絲15為一字螺絲，當然，在本實施例 中，也可以采用其它的卡接物，只要其能夠?qū)w中彈簧16卡住即可；所述歸中彈簧16套設(shè) 在軸心1的底部13，且歸中彈簧16位于軸心本體14與螺絲15之間，所述歸中彈簧16的兩 端各彎折有一擋桿161，軸心本體14上相對于固定臂141的一側(cè)向下成型有限位塊143，限 位塊143位于歸中彈簧16的兩個擋桿161之間，即歸中彈簧16的兩個擋桿161之間的角 度，就是磁鐵142可以轉(zhuǎn)動的角度，也是巨磁電阻芯片511所能感應(yīng)的角度。本實施例軸心1的頂部11與中部12之間開設(shè)有第一環(huán)形槽17，第一環(huán)形槽17中 卡接有“C”型環(huán)171 ；軸心1的中部12開設(shè)有第二環(huán)形槽18，第二環(huán)形槽18中固定有軸心 防水圈181 ；軸心1的頂部11開設(shè)有缺位19，以便于軸心1與油門的連接固定；所述軸套本 體3的底端與外殼4之間設(shè)有軸套本體防水圈31，上述結(jié)構(gòu)可以防止水汽或雜物進入容置 區(qū)5內(nèi)。本實施例外殼4的頂端成型有扣接塊41，軸套本體3的頂端開設(shè)有與扣接塊41匹 配的扣接位32，扣接塊41卡接在扣接位32中，從而將外殼4扣接固定在軸套本體3的底 部，當然，所述外殼4也可以采用其它方式固定在軸套本體3的底部，不限于扣接形式。本實用新型在使用時，與油門聯(lián)動的軸心1，在轉(zhuǎn)動的同時，會帶動固定在固定臂 141上的磁鐵142轉(zhuǎn)動，而對稱設(shè)置的兩個巨磁電阻芯片511通過感應(yīng)磁鐵142轉(zhuǎn)動的位 置(即轉(zhuǎn)動角度)來提取油門的位置信號，并由第一電路板51和第二電路板52轉(zhuǎn)化為電 壓信號，經(jīng)信號端子521輸出至發(fā)動機控制器，發(fā)動機控制器根據(jù)油門位置信號，控制發(fā)動 機輸出駕駛員需要的速度和扭矩；當然，在歸中彈簧16的作用下，磁鐵142轉(zhuǎn)動后，會自動 復(fù)位。以上所述僅是本實用新型的較佳實施例，故凡依本實用新型專利申請范圍所述的 構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型專利申請范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感器，它包括軸心(1)、設(shè)置在軸心(1)一端的外殼(4)，軸心(1)的另一端為用于與油門聯(lián)動的頂部(11)，軸心(1)位于外殼(4)內(nèi)的一端固定設(shè)置有磁鐵(142)，外殼(4)內(nèi)設(shè)有電路板，其特征在于所述電路板上對應(yīng)磁鐵(142)的位置設(shè)有兩個用于感應(yīng)磁鐵(142)位置變化的巨磁電阻芯片(511)，兩個巨磁電阻芯片(511)均與電路板電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感器，其特征在于所述兩 個巨磁電阻芯片(511)的型號均為GA5011半橋芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感器，其特征在于進一步 包括軸套(2)、軸套本體(3)，軸套(2)套設(shè)在軸心(1)的中部(12)，軸套本體(3)固定在 軸套(2)的底部，外殼(4)扣接固定在軸套本體(3)的底部，軸套本體(3)與外殼(4)共同 構(gòu)成一容置區(qū)(5)，軸心⑴的底部(13)位于容置區(qū)(5)內(nèi)，且軸心⑴的底部(13)固定 有軸心本體(14)，軸心本體(14)上向外延伸有固定臂(141)，所述磁鐵(142)固定在固定 臂(141)上；所述電路板由第一電路板(51)和第二電路板(52)組成，第一電路板(51)與 第二電路板(52)電連接，第一電路板(51)和第二電路板(52)均固定在容置區(qū)(5)內(nèi)，第 一電路板(51)以凸出楞邊(512)彎折為兩部分，兩個巨磁電阻芯片(511)分別對稱設(shè)置在 凸出楞邊(512)的兩邊，兩個巨磁電阻芯片(511)與第一電路板(51)電連接，第二電路板 (52)上設(shè)有用于輸出電信號的信號端子(521)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感器，其特征在于所述軸 心(1)的底端固定有螺絲(15)，軸心(1)的底部(13)套設(shè)有歸中彈簧(16)，歸中彈簧(16) 位于軸心本體(14)與螺絲(15)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感器，其特征在于所述歸 中彈簧(16)的兩端各彎折有一擋桿(161)，軸心本體(14)上相對于固定臂(141)的一側(cè)向 下成型有限位塊(143)，限位塊(143)位于歸中彈簧(16)的兩個擋桿(161)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感器，其特征在于所述軸 心(1)的頂部(11)與中部(12)之間開設(shè)有第一環(huán)形槽(17)，第一環(huán)形槽(17)中卡接有 “C”型環(huán)(171)；軸心(1)的中部(12)開設(shè)有第二環(huán)形槽(18)，第二環(huán)形槽(18)中固定有 軸心防水圈(181)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感器，其特征在于所述軸 套本體(3)的底端與外殼(4)之間設(shè)有軸套本體防水圈(31)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感器，其特征在于所述第 二電路板(52)上設(shè)有用于提供電源的電源端子(522)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感器，其特征在于所述軸 心(1)的頂部(11)開設(shè)有缺位(19)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感器，其特征在于所述外 殼⑷的頂端成型有扣接塊(41)，軸套本體(3)的頂端開設(shè)有與扣接塊(41)匹配的扣接位 (32)，扣接塊(41)卡接在扣接位(32)中。
專利摘要本實用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于巨磁電阻芯片的角度傳感器，其包括軸心、設(shè)置在軸心一端的外殼，軸心的另一端為用于與油門聯(lián)動的頂部，軸心位于外殼內(nèi)的一端固定設(shè)置有磁鐵，外殼內(nèi)設(shè)有電路板，所述電路板上對應(yīng)磁鐵的位置設(shè)有兩個用于感應(yīng)磁鐵位置變化的巨磁電阻芯片，兩個巨磁電阻芯片均與電路板電連接；由于本實用新型采用了低功耗、線性穩(wěn)定性好、精度高、靈敏度高的巨磁電阻芯片，因此，本實用新型具有低功耗、線性穩(wěn)定性好、精度高、靈敏度高的特點。
文檔編號G01B7/30GK201653353SQ20102010464
公開日2010年11月24日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者郭紹德 申請人:東莞市美滿傳感器科技有限公司