一種環形霍爾式輪速傳感器的製作方法
2023-09-10 06:11:10 1
專利名稱：一種環形霍爾式輪速傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及傳感器，尤其涉及輪速傳感器。
背景技術：
制動性能是汽車的主要性能之一，它關係到行車安全性。評價一輛汽車的制動性能最基本的指標是制動加速度、制動距離、制動時間及制動時方向的穩定性。
制動時方向的穩定性，是指汽車制動時仍能按指定的方向的軌跡行駛。如果因為汽車的緊急制動(尤其是高速行駛時)而使車輪完全抱死，那是非常危險的。若前輪抱死，將使汽車失去轉向能力；若後輪抱死，將會出現甩尾或調頭(跑偏、側滑)尤其在路面溼滑的情況下，對行車安全造成極大的危害。
汽車的制動力取決於制動器的摩擦力，但能使汽車制動減速的制動力，還受地面附著係數的制約。當制動器產生的制動力增大到一定值時，汽車輪胎將在地面上出現滑移。其滑移率δ＝(Vt-Va)/Vt×100％，其中δ--滑移率；Vt--汽車的理論速度；Va--汽車的實際速度。據試驗證實，當車輪滑移率δ＝15％——20％時附著係數達到最大值，因此，為了取得最佳的制動效果，一定要控制其滑移率在15％-20％範圍內。
自1950年世界上第一臺防抱死制動系統ABS(Ant-ilock Brake System)問世以來，防抱死制動系統ABS已被廣泛應用在飛機及汽車上。電腦普及以後，由電腦控制的ABS也逐漸在歐洲、美國及日本的汽車上得到使用。現今在世界各國生產的轎車中有近75％的轎車都使用ABS。
ABS的功能就是在車輪將要抱死時，降低制動力，而當車輪不會抱死時又增加制動力，如此反覆動作，使制動效果達到最佳。
ABS的控制方式有雙參數控制和單參數控制兩種。雙參數控制的ABS，由車速傳感器(測速雷達)、輪速傳感器、控制裝置(電腦)和執行機構組成。其工作原理是車速傳感器和輪速傳感器，分別將車速和輪速信號輸入電腦，由電腦計算出實際滑移率，並與理想滑移率15％-20％作比較，再通過電磁閥增減制動器的制動力。這種車速傳感器常用都卜勒測速雷達。當汽車行駛時，都卜勒雷達天線以一定頻率不斷向地面發射電磁波，同時又接收反射回來的電磁波，測量汽車雷達發射與接收的差值，便可以準確計算出汽車車速。而輪速傳感器裝在變速器外殼，由變速器輸出軸驅動，它是一個脈衝電機，所產生的頻率與輪速成正比。執行機構由電磁閥及繼電器等組成。電磁閥調整制動力，以便保持理想的滑移率。這種ABS可保證滑移率的理想控制，防抱制動性能好，但由於增加了一個測速雷達，因此結構較複雜，成本也較高。中國專利ZL92221809.9對這種控制方式有較詳細的說明。單參數控制的ABS以控制車輪的角減速度為對象，控制車輪的制動力，實現防抱死制動，其結構主要由輪速傳感器、控制器(電腦)及電磁閥組成。其中，輪速傳感器是整個系統的關鍵部件。
輪速傳感器又稱轉速傳感器，是用來檢測車輪的速度，並將速度信號輸入ABS的電控單元。目前，用於ABS系統的速度傳感器主要有電磁式和霍爾式兩種。電磁式輪速傳感器主要由永磁體、極軸、感應線圈和齒圈等組成。齒圈旋轉時，齒頂和齒隙交替對向極軸。在齒圈旋轉過程中，感應線圈內部的磁通量交替變化從而產生感應電動勢，此信號通過感應線圈末端的電纜輸入ABS的電控單元。當齒圈的轉速發生變化時，感應電動勢的頻率也變化。ABS電控單元通過檢測感應電動勢的頻率來檢測車輪轉速。霍爾式輪速傳感器主要由傳感頭和齒圈組成，傳感頭由永磁體，霍爾元件和電子電路等組成，永磁體的磁力線穿過霍爾元件通向齒輪。隨著齒輪的轉動，穿過霍爾元件的磁力線一會兒分散，磁場相對較弱，一會兒集中，磁場相對較強；這樣，齒圈轉動時，引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出準正弦分布的電壓信號，此信號再由電子電路轉換成標準的脈衝電壓。
霍爾式輪速傳感器的輸出信號電壓幅值不受轉速的影響；其頻率響應可以高達20kHz，相當於車速為1000km/h時所發出的信號頻率；其抗電磁波幹擾能力也較強。但是，以往的霍爾式輪速傳感器的結構複雜，成本較高。
發明內容本實用新型的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種環型霍爾式輪速傳感器，傳感頭採用新型的永磁材料，與霍爾發生器組合，結構簡化，輸出信號強，抗幹擾性好。
為實現上述目的，本實用新型提出了一種環型霍爾式輪速傳感器，包括永磁體、霍爾發生器、齒圈和環型連接組件，所述永磁體、霍爾發生器、齒圈均安裝在環型連接組件上，永磁體的磁力線穿過霍爾發生器通向齒圈。
本實用新型的有益效果本實用新型具有霍爾式輪速傳感器的高響應頻率，高抗電磁波幹擾能力，同時又結構簡單，裝配精度高，成本低。
本實用新型的特徵及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。
圖1是本實用新型一種環型霍爾式輪速傳感器的結構示意圖；圖2是本實用新型一種環型霍爾式輪速傳感器中齒圈的結構示意圖。
具體實施方式如圖1所示為本實用新型一種環型霍爾式輪速傳感器的結構示意圖。如圖2所示為本實用新型一種環型霍爾式輪速傳感器中齒圈的結構示意圖。包括永磁體1、霍爾發生器2、齒圈3和環型連接組件4，所述永磁體1、霍爾發生器2、齒圈3均安裝在環型連接組件4上，永磁體1的磁力線穿過霍爾發生器2通向齒圈3。隨著齒圈3的轉動，穿過霍爾發生器2的磁力線一會兒分散，磁場相對較弱，一會兒集中，磁場相對較強；這樣，齒圈3轉動時，引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出準正弦分布的電壓信號，此信號再由電子電路轉換成標準的脈衝電壓。
本實施例中環型霍爾式輪速傳感器為金屬環型輪速傳感器，用於中小型乘用車的輪轂單元，帶金屬環型輪速傳感器的輪轂單元總成是轎車前輪轂的迴轉支承，它連接前輪與驅動軸，內部設計為雙列角接觸球結構，因此它具有摩擦力矩小，極限轉速較高，承載聯合載荷能力也比較大等優點。該金屬環型輪速傳感器輸出信號強，但製作上傳感器與單元外圈的配合必須是一次到位，具有不可調節性。
上述實施方式是對本實用新型的進一步說明，不是對本實用新型的具體限定，任何在本實用新型基礎上的簡單變形及替換均屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種環型霍爾式輪速傳感器，其特徵在於包括永磁體(1)、霍爾發生器(2)、齒圈(3)和環型連接組件(4)，所述永磁體(1)、霍爾發生器(2)、齒圈(3)均安裝在環型連接組件(4)上，永磁體(1)的磁力線穿過霍爾發生器(2)通向齒圈(3)。
專利摘要本實用新型公開了一種環型霍爾式輪速傳感器，包括永磁體、霍爾發生器、齒圈和環型連接組件，所述永磁體、霍爾發生器、齒圈均安裝在環型連接組件上，永磁體的磁力線穿過霍爾發生器通向齒圈。本實用新型具有霍爾式輪速傳感器的高響應頻率，高抗電磁波幹擾能力，同時又結構簡單，裝配精度高，成本低。
文檔編號G01D5/12GK2881644SQ20062010155
公開日2007年3月21日 申請日期2006年3月10日 優先權日2006年3月10日
發明者王敏軍, 孔素芳 申請人:孔素芳