专利名称：一种基于巨磁电阻芯片的角度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种基于巨磁电阻芯片的角度传感
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背景技术目前，应用于各种车辆的油门踏板传感器实际上是一个角度传感器，它提取瞬间 油门踏板的位置信号，并将其转化为电压信号传递给发动机控制器，发动机控制器根据油 门位置信号，控制发动机输出驾驶员需要的速度和扭矩。现有的用于车辆的角度传感器主要包括外壳、轴心，轴心的一端用于与油门联动， 另一端固定设置有磁铁且位于外壳内，外壳内还设有电路板，电路板上对应磁铁的位置设 有用于感应磁铁位置变化的磁感应芯片，磁感应芯片与电路板电连接，当与油门联动的轴 心转动时，会带动磁铁转动，而磁感应芯片通过感应磁铁转动的位置来提取油门的位置信 号，并由电路板转化为电压信号，输出至发动机控制器，发动机控制器根据油门位置信号， 控制发动机输出驾驶员需要的速度和扭矩。但是，现有角度传感器的磁感应芯片多数是采 用霍耳效应传感芯片，而由于霍耳效应传感芯片本身存在线性稳定性较差、精度不高、灵敏 度不高等不足之处，导致这些采用霍耳效应传感芯片的角度传感器存在线性稳定性较差、 精度不高、灵敏度不高等缺点
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种线性稳定性好、精度 高、灵敏度高的基于巨磁电阻(GMR，GiantMagneto Resistive)芯片的角度传感器。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种基于巨磁电阻芯片的角度传感器，它包括轴心、设置在轴心一端的外壳，轴心 的另一端为用于与油门联动的顶部，轴心位于外壳内的一端固定设置有磁铁，外壳内设有 电路板，所述电路板上对应磁铁的位置设有两个用于感应磁铁位置变化的巨磁电阻芯片， 两个巨磁电阻芯片均与电路板电连接。所述两个巨磁电阻芯片的型号均为GA5011半桥芯片。进一步包括轴套、轴套本体，轴套套设在轴心的中部，轴套本体固定在轴套的底 部，外壳扣接固定在轴套本体的底部，轴套本体与外壳共同构成一容置区，轴心的底部位于 容置区内，且轴心的底部固定有轴心本体，轴心本体上向外延伸有固定臂，所述磁铁固定在 固定臂上；所述电路板由第一电路板和第二电路板组成，第一电路板与第二电路板电连接， 第一电路板和第二电路板均固定在容置区内，第一电路板以凸出楞边弯折为两部分，两个 巨磁电阻芯片分别对称设置在凸出楞边的两边，两个巨磁电阻芯片与第一电路板电连接， 第二电路板上设有用于输出电信号的信号端子。所述轴心的底端固定有螺丝，轴心的底部套设有归中弹簧，归中弹簧位于轴心本 体与螺丝之间。[0010]所述归中弹簧的两端各弯折有一挡杆，轴心本体上相对于固定臂的一侧向下成型 有限位块，限位块位于归中弹簧的两个挡杆之间。所述轴心的顶部与中部之间开设有第一环形槽，第一环形槽中卡接有“C”型环； 所述轴心的中部开设有第二环形槽，第二环形槽中固定有轴心防水圈。所述轴套本体的底端与外壳之间设有轴套本体防水圈。所述第二电路板上设有用于提供电源的电源端子。所述轴心的顶部开设有缺位。所述外壳的顶端成型有扣接块，轴套本体的顶端开设有与扣接块匹配的扣接位， 扣接块卡接在扣接位中。本实用新型有益效果在于本实用新型提供的基于巨磁电阻芯片的角度传感器包括轴心、设置在轴心一端的 外壳，轴心的另一端为用于与油门联动的顶部，轴心位于外壳内的一端固定设置有磁铁，外 壳内设有电路板，所述电路板上对应磁铁的位置设有两个用于感应磁铁位置变化的巨磁电 阻芯片，两个巨磁电阻芯片均与电路板电连接；由于本实用新型采用了低功耗、线性稳定性 好、精度高、灵敏度高的巨磁电阻芯片，因此，本实用新型具有低功耗、线性稳定性好、精度 高、灵敏度高的特点。

图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的分解示意图；图3是本实用新型轴心本体、磁铁、第一电路板与两个巨磁电阻芯片的结构示意 图；图4是图3的仰视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明，请参考图1 4，本实用新型包括轴 心1、设置在轴心1 一端的外壳4，轴心1的另一端为用于与油门联动的顶部11且其延伸于 外壳4之外，轴心1位于外壳4内的一端固定设置有磁铁142，外壳4内设有电路板，所述电 路板上对应磁铁142的位置设有两个用于感应磁铁142位置变化的巨磁电阻芯片511，两个 巨磁电阻芯片511均与电路板电连接，更具体地说，本实用新型进一步包括轴套2、轴套本 体3，轴套2套设在轴心1的中部12，轴套本体3固定在轴套2的底部，外壳4扣接固定在 轴套本体3的底部，轴套本体3与外壳4共同构成一容置区5，轴心1的底部13位于容置区 5内，且轴心1的底部13固定有轴心本体14，轴心本体14上向外延伸有固定臂141，所述磁 铁142固定在固定臂141上；所述电路板由第一电路板51和第二电路板52组成，第一电路 板51与第二电路板52电连接，第一电路板51和第二电路板52均固定在容置区5内，第一 电路板51以凸出楞边512弯折为两部分，两个巨磁电阻芯片511分别对称设置在凸出楞边 512的两边，且磁铁142的中心线刚好对着第一电路板51的凸出楞边512，即两个巨磁电阻 芯片511也是以磁铁142的中心线对称设置的，使得磁铁142相对于两个巨磁电阻芯片511 的初始位置是相同的(即初始位置均为零)，两个巨磁电阻芯片511与第一电路板51电连接，第二电路板52上设有用于输出电信号的信号端子521，当然，在第二电路板52上还设有 电源端子522，用于为电路板上的各电路提供工作电源；其中，所述两个巨磁电阻芯片511 的型号为GA5011半桥芯片，与霍耳效应传感芯片相比，巨磁电阻芯片511具有低功耗、线性 稳定性好、精度高、灵敏度高等优点，因此，本实用新型具有低功耗、线性稳定性好、精度高、 灵敏度高等特点。当然，所述两个巨磁电阻芯片511还可以采用其它型号的巨磁电阻芯片， 不限于本实施例选用的GA5011半桥芯片，只要其具有低功耗、线性稳定性好、精度高、灵敏 度高等优点即可。本实施例轴心1的底端固定有螺丝15，该螺丝15为一字螺丝，当然，在本实施例 中，也可以采用其它的卡接物，只要其能够将归中弹簧16卡住即可；所述归中弹簧16套设 在轴心1的底部13，且归中弹簧16位于轴心本体14与螺丝15之间，所述归中弹簧16的两 端各弯折有一挡杆161，轴心本体14上相对于固定臂141的一侧向下成型有限位块143，限 位块143位于归中弹簧16的两个挡杆161之间，即归中弹簧16的两个挡杆161之间的角 度，就是磁铁142可以转动的角度，也是巨磁电阻芯片511所能感应的角度。本实施例轴心1的顶部11与中部12之间开设有第一环形槽17，第一环形槽17中 卡接有“C”型环171 ；轴心1的中部12开设有第二环形槽18，第二环形槽18中固定有轴心 防水圈181 ；轴心1的顶部11开设有缺位19，以便于轴心1与油门的连接固定；所述轴套本 体3的底端与外壳4之间设有轴套本体防水圈31，上述结构可以防止水汽或杂物进入容置 区5内。本实施例外壳4的顶端成型有扣接块41，轴套本体3的顶端开设有与扣接块41匹 配的扣接位32，扣接块41卡接在扣接位32中，从而将外壳4扣接固定在轴套本体3的底 部，当然，所述外壳4也可以采用其它方式固定在轴套本体3的底部，不限于扣接形式。本实用新型在使用时，与油门联动的轴心1，在转动的同时，会带动固定在固定臂 141上的磁铁142转动，而对称设置的两个巨磁电阻芯片511通过感应磁铁142转动的位 置(即转动角度)来提取油门的位置信号，并由第一电路板51和第二电路板52转化为电 压信号，经信号端子521输出至发动机控制器，发动机控制器根据油门位置信号，控制发动 机输出驾驶员需要的速度和扭矩；当然，在归中弹簧16的作用下，磁铁142转动后，会自动 复位。以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的 构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
权利要求一种基于巨磁电阻芯片的角度传感器，它包括轴心(1)、设置在轴心(1)一端的外壳(4)，轴心(1)的另一端为用于与油门联动的顶部(11)，轴心(1)位于外壳(4)内的一端固定设置有磁铁(142)，外壳(4)内设有电路板，其特征在于所述电路板上对应磁铁(142)的位置设有两个用于感应磁铁(142)位置变化的巨磁电阻芯片(511)，两个巨磁电阻芯片(511)均与电路板电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于巨磁电阻芯片的角度传感器，其特征在于所述两 个巨磁电阻芯片(511)的型号均为GA5011半桥芯片。
3.根据权利要求2所述的一种基于巨磁电阻芯片的角度传感器，其特征在于进一步 包括轴套(2)、轴套本体(3)，轴套(2)套设在轴心(1)的中部(12)，轴套本体(3)固定在 轴套(2)的底部，外壳(4)扣接固定在轴套本体(3)的底部，轴套本体(3)与外壳(4)共同 构成一容置区(5)，轴心⑴的底部(13)位于容置区(5)内，且轴心⑴的底部(13)固定 有轴心本体(14)，轴心本体(14)上向外延伸有固定臂(141)，所述磁铁(142)固定在固定 臂(141)上；所述电路板由第一电路板(51)和第二电路板(52)组成，第一电路板(51)与 第二电路板(52)电连接，第一电路板(51)和第二电路板(52)均固定在容置区(5)内，第 一电路板(51)以凸出楞边(512)弯折为两部分，两个巨磁电阻芯片(511)分别对称设置在 凸出楞边(512)的两边，两个巨磁电阻芯片(511)与第一电路板(51)电连接，第二电路板 (52)上设有用于输出电信号的信号端子(521)。
4.根据权利要求3所述的一种基于巨磁电阻芯片的角度传感器，其特征在于所述轴 心(1)的底端固定有螺丝(15)，轴心(1)的底部(13)套设有归中弹簧(16)，归中弹簧(16) 位于轴心本体(14)与螺丝(15)之间。
5.根据权利要求4所述的一种基于巨磁电阻芯片的角度传感器，其特征在于所述归 中弹簧(16)的两端各弯折有一挡杆(161)，轴心本体(14)上相对于固定臂(141)的一侧向 下成型有限位块(143)，限位块(143)位于归中弹簧(16)的两个挡杆(161)之间。
6.根据权利要求3所述的一种基于巨磁电阻芯片的角度传感器，其特征在于所述轴 心(1)的顶部(11)与中部(12)之间开设有第一环形槽(17)，第一环形槽(17)中卡接有 “C”型环(171)；轴心(1)的中部(12)开设有第二环形槽(18)，第二环形槽(18)中固定有 轴心防水圈(181)。
7.根据权利要求3所述的一种基于巨磁电阻芯片的角度传感器，其特征在于所述轴 套本体(3)的底端与外壳(4)之间设有轴套本体防水圈(31)。
8.根据权利要求3所述的一种基于巨磁电阻芯片的角度传感器，其特征在于所述第 二电路板(52)上设有用于提供电源的电源端子(522)。
9.根据权利要求3所述的一种基于巨磁电阻芯片的角度传感器，其特征在于所述轴 心(1)的顶部(11)开设有缺位(19)。
10.根据权利要求3所述的一种基于巨磁电阻芯片的角度传感器，其特征在于所述外 壳⑷的顶端成型有扣接块(41)，轴套本体(3)的顶端开设有与扣接块(41)匹配的扣接位 (32)，扣接块(41)卡接在扣接位(32)中。
专利摘要本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种基于巨磁电阻芯片的角度传感器，其包括轴心、设置在轴心一端的外壳，轴心的另一端为用于与油门联动的顶部，轴心位于外壳内的一端固定设置有磁铁，外壳内设有电路板，所述电路板上对应磁铁的位置设有两个用于感应磁铁位置变化的巨磁电阻芯片，两个巨磁电阻芯片均与电路板电连接；由于本实用新型采用了低功耗、线性稳定性好、精度高、灵敏度高的巨磁电阻芯片，因此，本实用新型具有低功耗、线性稳定性好、精度高、灵敏度高的特点。
文档编号G01B7/30GK201653353SQ20102010464
公开日2010年11月24日 申请日期2010年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者郭绍德 申请人:东莞市美满传感器科技有限公司