[发明专利]位置传感器及位置检测装置

说明书

本发明公开一种位置传感器及位置检测装置；位置传感器包括浮子、管体、永磁体和位置传感器，浮子可活动地设置在管体上，永磁体固定设置在浮子上，位置传感器封装于管体内；位置传感器包括多个隧道磁电阻、电路板和信号处理元件，多个隧道磁电阻在电路板上依次间隔地排列成一条直线，多个隧道磁电阻串联或并联连接以形成检测电路，信号处理元件与检测电路连接；各个隧道磁电阻能够随外加磁场的变化而改变电阻，检测电路能够根据各个隧道磁电阻的电阻变化输出一个汇总电信号；信号处理元件对汇总电信号进行修正以形成线性输出。本发明能够简化隧道磁电阻检测设备的结构，降低产品制造成本。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种位置传感器及位置检测装置。

背景技术

随着传感器的快速发展，其应用领域越来越广泛。目前传感器大量应用于汽车以及汽车零部件中，此类产品在保证质量的情况下，还要求其拥有更小的结构，更强大的功能。例如需要检测汽车水箱、尿素、油等液体的液位，其中液位检测方式有很多，通常包括磁性传感器、霍尔型传感器和磁阻传感器。大部分磁性传感器采用的是干簧管，其具有价格低、结构简单、无源等优势。但是干簧管尺寸较大(长约20mm)，而且在相同长度下，排布干簧管的数量越多，则可达到的分辨率越低，并且干簧管输出的是开关量，影响了分辨率，且其采用玻璃封装，运输和使用过程中容易受到损伤。而霍尔型传感器在使用中存在方向性，适用场合有限，而且价格昂贵。

相比前述两种传感器，磁阻传感器具有更多的优点，因此被广泛使用，尤其隧道磁电阻(又称隧穿磁阻)具有饱和磁场低，工作磁场小，灵敏度高，温度系数小等优点，在位置检测中更受欢迎。但是目前基于隧道磁电阻的位置传感器及位置检测装置还存在结构复杂、检测效率低、对硬件配置要求高等问题，极大地提高了产品制造成本。

发明内容

为了解决现有技术中的技术问题，本发明的目的在于提供一种位置传感器及位置检测装置，能够简化基于隧道磁电阻检测设备的结构，简化数据计算过程，降低硬件配置数量和要求，最终降低产品制造成本，同时有效的提高检测效率。

为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供一种位置传感器，包括多个隧道磁电阻、一个电路板和一个信号处理元件，多个所述隧道磁电阻设置在所述电路板上，多个所述隧道磁电阻依次间隔地排列成一条直线，且多个所述隧道磁电阻串联或并联连接以形成检测电路，所述信号处理元件与所述检测电路连接；

各个所述隧道磁电阻能够随外加磁场的变化而改变电阻，所述检测电路能够根据各个所述隧道磁电阻的电阻变化输出一个汇总电信号；所述信号处理元件能够对所述汇总电信号进行修正以形成线性输出。

优选地，所有所述隧道磁电阻的结构相同，且所有所述隧道磁电阻等距离地排列成一条直线。

优选地，所述电路板的形状为长条形，多个所述隧道磁电阻沿所述电路板的长度方向依次间隔地排列，且每个所述隧道磁电阻的敏感方向与所述电路板的长度方向平行。

优选地，每个所述隧道磁电阻的敏感方向垂直于隧道磁电阻的管脚，并并行于电路板的平面。

优选地，所述位置传感器还包括设置在所述电路板上的温度传感器，所述温度传感器能够感测环境温度；

所述信号处理元件与所述温度传感器连接，并还能够根据所述温度传感器所检测的环境温度，对所述汇总电信号进行温度补偿。

优选地，所述温度传感器为热敏电阻。

为了实现上述目的，根据本发明的第二个方面，提供一种位置检测装置，包括浮子、管体和永磁体，所述浮子可活动地设置在所述管体上，所述永磁体固定设置在所述浮子上，所述磁阻传感器还包括任一项所述的位置传感器，所述位置传感器封装于所述管体内，所述永磁体设置在所述电路板的外围。

优选地，所述永磁体包括N极磁体和S极磁体，所述N极磁体和所述S极磁体沿所述浮子的径向堆叠设置，同时每个所述隧道磁电阻的敏感方向与所述浮子的轴向平行。