[实用新型]一种测量转向角度传感器检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于检测装置技术领域，尤其涉及一种测量转向角度传感器检测装置。

背景技术

EPS系统的性能测试中，需要对多圈转向角度进行测量，通常的角度传感器的测量范围 是360度，超过一圈后重新开始计数，多圈测量时需要通过结合对圈数和方向的测量数据后 才能够得到多圈的角度。

现有的测量方式一旦系统掉电或复位后所得到的圈数将丢失或不可信，需要重新回零， 影响效率和使用的方便性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种测量转向角度传感器检测 装置，实现多圈数角度的直接测量。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，包括主齿轮、角度编码器及主轴，所 述的主齿轮固定于主轴上，在该主轴的一端连有角度编码器；所述的主齿轮上还连有辅助齿 轮，该辅助齿轮与主齿轮相啮合连接；所述的辅助齿轮的一侧中心位置处内嵌有磁体，与该 磁体相对应的位置上设置有霍尔角度传感器。

作为优选，所述的磁体为水平磁化两极永磁体。

本实用新型的有益效果为：可以直接得到高精度的转向角度值，提高了测量效率和精度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的计算结果结构示意图。

附图中的标号分别为：1、主齿轮；2、角度编码器；3、主轴；4、辅助齿轮；5、 磁体；6、霍尔角度传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：如附图1所示，本实用新型包括主齿轮1、 角度编码器2及主轴3，所述的主齿轮1固定于主轴3上，在该主轴3的一端连有角度编码 器2；所述的主齿轮1上还连有辅助齿轮4，该辅助齿轮4与主齿轮1相啮合连接；所述的辅 助齿轮4的一侧中心位置处内嵌有磁体5，与该磁体5相对应的位置上设置有霍尔角度传感 器6；所述的磁体5为水平磁化两极永磁体。

现有汽车转向角度的测量中，要求测量转向机构全部行程的角度值，这个数字一般为一 圈以上，典型的小型汽车转向角度全行程有4圈，总1440度转角范围的角度。本设计通过增 加一对辅助测量的辅助齿轮4后，通过霍尔角度传感器6测量此辅助齿轮4的角度，结合主 角度传感器的角度，可以直接得到多圈的角度值。

增加的测量齿轮的齿比选择为非整数倍齿比，如(64：36)，这样主轴3上的角度编码器 2测量主轴3的直接转角，精度高，辅助齿轮4利用霍尔角度传感器6测量辅助齿轮4中内 嵌的磁体5的磁场方向得到角度，由于受测量方法和齿轮的传递的影响相对精度较低。

组成的测量机构中，当主轴3旋转一圈时，辅助齿轮4将旋转64/36圈，显然当在其最 小公倍数5760度的范围内时，角度编码器2输出的角度和辅助齿轮4的角度组合是唯一的， 我们可以通过直接读取两个角度值后通过计算来得到被测量主轴在测量范围内的绝对角度 值。

计算方法为：辅助齿轮4的角度为B，辅助齿轮4的测量角度是C，主齿轮1的角度为A； 如附图2所示，则计算为：A＝IF((B>C)；then(B-C)*9；else(B-C+360)*9)。

该数据值在理论上可以得到角度，但由于存在大数相减的运算，两个角度的误差会对结 果有较大的影响，此例中当两角度误差为0.1度时，计算得到的结果误差值将会达到1.8度， 对实际使用存在影响。因此算法上还需要提高角度的计算精度；包括如下：

1、将计算得到的角度值A1与其中的误差较小的角度编码器2的周期角度(D，此为360) 比较取模运算，可以得到一个该主轴的周期数N，此周期数表示了该编码器从零点开始的旋 转数；

2、将最终的高精度的角度值为N*D+B*i即为实际需要的角度，i为该辅助齿轮4的转角 与主齿轮1的转角比，此例中为1。此时我们得到的角度值的精度为编码器的精度，足以满 足我们的使用需要。

本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用 本实用新型所提供的结构设计，都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实用新型保护范 围之内。