旋转角探测器 【技术领域】
本发明涉及一种旋转角探测器， 其探测一个探测对象的旋转角。背景技术 通常， 旋转角探测器具有产生磁场的磁铁和相对于磁铁旋转以探测磁场变化的磁 探测元件。基于磁探测元件的输出信号， 探测器探测探测对象的旋转角。
JP-2007-H11-2561A 显示了一种旋转角探测器， 其中磁铁和导向构件以彼此面对 面的方式布置以致使得磁场在其间是均匀的。磁场测量元件配置在磁铁和导向构件之间。 需要指出的是使用导磁性材料制成的导向构件相当于一个轭状物且磁场测量元件相当于 磁探测元件。
JP-2003-177004A(US-2003-0080732A1) 显示了一种角度传感器， 其中霍尔元件布 置成面对磁铁穿过圆柱形轭状物的旋转中心， 由此扩大了磁通量的线性变化。
日本专利 No.4321665(US-2004-0189288A) 显示了一种旋转角探测器， 其中两磁 铁穿过磁探测元件， 彼此面对面地布置。 每个磁铁具有弯曲的外表面和弯曲的内表面， 因此 使得通过磁探测元件的磁通量稳定。
在 JP-2007-256121A 中显示的探测器， 由于不具有围绕磁场测量元件的轭状物， 探测器的精确性因磁场干扰而下降。同时， 在 JP-2003-177004A 中显示的传感器中， 轭状物 环向地围绕霍尔元件设置， 以致传感器的精确性并不总是因磁场干扰而下降。然而， 在这 种传感器中， 由于磁通量的泄露， 磁通量向量是弯曲的以致磁通量向量均匀的区域变得较 小。这样， 使得磁探测元件的位置偏离并且探测通量密度变化， 以致使探测错误上升而 “健 壮性” 下降。也就是说， 用于相对于干扰或者设计错误维持当前状态的系统特征是很差的。
在日本专利 No.4321665 中显示的旋转角探测器， 磁通量向量是均匀的并且 “健壮 性” 得到改善。然而， 磁铁的形状很复杂， 这可能引起制造成本增加。
发明内容 本发明是考虑到上述原因而作出的， 并且本发明的目的是提供一种具有高健壮性 和简单构造的旋转角探测器。
本发明涉及一种探测探测对象旋转角的旋转角探测器。在本发明中， 包括探测对 象的旋转轴的任意平面被称为对称平面， 并且包括探测对象的旋转轴并且垂直于对称平面 的平面被称为参考平面。旋转角探测器设有磁通量传输装置， 磁通量产生装置以及磁性探 测装置。
所述磁通量传输装置成型为类似于相对于对称平面对称的框架。 所述探测对象的 旋转轴在所述框架形状的磁通量传输装置内部延伸。 所述磁通量传输装置包括用磁性材料 制成的第一壁， 第二壁， 第三壁和第四壁。 所述第一壁和所述第二壁相对于所述参考平面相 对地布置。所述第三壁在所述磁通量传输装置的一端连接所述第一壁和所述第二壁。所述 第四壁在所述磁通量传输装置的另一端连接所述第一壁和第二壁。
所述磁通量产生装置相对于对称平面对称地配置在所述磁通量传输装置的内表 面上。 所述磁性探测装置配置在所述第一壁和所述第二壁之间使得所述磁性探测装置根据 所述探测对象的旋转相对于所述磁场产生装置和所述磁通量转换装置相对地旋转。 所述磁 性探测装置具有探测磁通量的探测表面。 所述磁场产生装置配置在仅仅所述第一壁的内表 面上， 并且在垂直于所述第一壁的方向上被磁化。
由于所述磁通量传输装置成型为类似于所述探测对象的旋转轴在其内部延伸的 框架， 所述磁场传输装置具有对磁场干扰的较高的屏蔽效应。 而且， 增加磁路的导磁性且限 制所述磁场产生装置的消磁。 所述磁性探测装置探测的磁通量密度增加， 从而信噪比增强。 所述磁通量传输装置包括轭状物。
此外， 由于所述磁通量传输装置和所述磁场产生装置相对于所述对称平面对称地 形成， 改善了磁通量的平衡。磁向量更均匀和健壮性得到增强。
还有， 由于所述磁场产生装置配置在仅仅所述第一壁的内表面上， 因而其构造变 得简单。 附图说明 根据下面参考附图作出的描述， 本发明的其它目的， 特征和优点将会更加地明显， 其中类似的部件将用同样的附图标记表示， 其中 ：
图 1A 是根据第一实施例的旋转角探测器的示意图 ；
图 1B 是沿着图 1A 中的线 1b-1b 剖切的剖面图 ；
图 1C 是沿着图 1A 中的线 1c-1c 剖切的剖面图 ；
图 2 是显示根据第一实施例的应用于旋转角探测器的框图 ；
图 3 是根据第一实施例的磁性探测装置的电路框图 ；
图 4 是根据第二实施例的旋转角探测器的示意图 ；
图 5A 显示了根据第一实施例的由磁性探测装置探测的磁通量密度的曲线图 ；
图 5B 显示了根据第一实施例的磁性探测装置的校正后输出的曲线图 ；
图 5C 显示了根据第二实施例的由磁性探测装置探测的磁通量密度的曲线图 ；
图 6 是根据第三实施例的旋转角探测器的示意图 ；
图 7 是根据第三实施例的磁性探测装置的电路框图 ；
图 8A 显示了根据第三实施例的由磁探测装置探测的磁通量密度的曲线图 ；
图 8B 显示了根据三角函数计算的计算角的曲线图 ；
图 9 是根据第四实施例的旋转角探测器的示意图 ；
图 10A 显示了根据第四实施例的由磁探测装置探测的磁通量密度的曲线图 ；
图 10B 显示了根据三角函数计算的计算角的曲线图 ；
图 10C 显示了线性校正输出的曲线图 ；
图 11A 是根据第五实施例的旋转角探测器的示意图 ；
图 11B 是沿着图 11A 中的线 X1b-X1b 剖切的剖面图 ；
图 11C 是沿着图 11A 中的线 X1c-X1c 剖切的剖面图 ；
图 12 是根据第六实施例的旋转角探测器的示意图 ；
图 13 是根据第七实施例的旋转角探测器的示意图 ；
图 14 是根据第八实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 15A 是根据第九实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 15B 是根据第十实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 16A 是根据第十一实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 16B 是根据第十二实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 17A 是根据第十三实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 17B 是根据第十四实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 18 是根据另一实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 19A 是根据另一实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 19B 是根据另一实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 20 是根据另一实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 21 是根据另一实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 22A 是根据另一实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 22B 是根据另一实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 23 是根据其它实施例的旋转角探测器的示意图 ； 图 24 是旋转角探测器的对比实例的示意图。具体实施方式
下文将描述本发明的实施例。
( 第一实施例 )
旋转角探测器探测探测对象的旋转角， 例如电子节气阀， 废气再循环阀， 以及加速 器踏板。
如图 2 所示， 探测旋转促动器 4 的旋转部分 4a 的旋转角的旋转角探测器 2 设置霍 尔元件 5 作为第一磁探测元件。用于产生磁场的磁铁 21 设置到旋转部分 4a。旋转部分 4a 相当于探测对象。磁铁 21 随着旋转部分 4a 旋转。霍尔元件 5 探测旋转部分 4a 的旋转角。 探测到的旋转角传输给电子控制单元 (ECU)10。ECU 10 基于旋转角探测器 2 探测到的旋转 角执行旋转促动器 4 的反馈控制。
参考图 1A 到 1C， 下面将描述旋转角探测器 2 的构造。旋转角探测器 2 包括矩形磁 铁 21， 霍尔元件 5 以及经由其传输磁通量的轭状物 40。
轭状物 40 是框架形状的并且是用磁性材料制成的。轭状物 40 具有绕其旋转的旋 转轴。轭状物 40 包括彼此平行的第一壁和第二壁 41， 42， 以及连接第一壁 41 和第二壁 42 的第三壁和第四壁 43， 44。第三壁 43 和第四壁 44 是环绕旋转轴的弧形形状的。换句话说， 第三壁 43 和第四壁 44 是单个圆的部分。
如图 1A 和 1C 所示， 旋转轴被表示为 “z 轴” 。垂直于 z 轴并且与第一壁和第二壁 41， 42 平行的轴被表示为 “x 轴” 。垂直于 z 轴和 x 轴的轴被称为 “y 轴” 。此外， 包括 x 轴和 y 轴的 xy 平面被称为参考平面 “Sx” ， 而包括 z 轴和 y 轴的 yz 平面被称为对称平面 “Sy” 。
轭状物 40 相对于对称平面 “Sy” 是形状对称的。第一壁 41 的内表面 41a 和第二 壁 42 的内表面 42a 平行参考平面 “Sx” 延伸。
磁铁 21 配置在第一壁 41 的内表面 41a 上。磁铁 21 相对于对称平面 “Sy” 对称地布置。磁铁 21 的 N 极与第一壁 41 接触， 且磁铁 21 的 S 极面对第二壁 42。
霍尔元件 5 布置在磁铁 21 和第二壁 42 之间。当旋转部分 4a 旋转时， 霍尔元件 5 执行相对于磁铁 21 的相对旋转并且轭状物 40 绕 z 轴旋转。根据第一实施例， 霍尔元件 5 布置在 z 轴上。霍尔元件 5 具有探测磁通量密度的探测表面 5a。
在参考平面 “Sx” 和第一壁 41 的内表面 41a 之间的距离被表示为 “Y1” ， 而参考平 面 “Sx” 和第二壁 42 的内表面 42a 之间的距离被表示为 “Y2” 的情况下， 距离 “Y2” 比距离 “Y1” 短。因而， 第二壁 42 的内表面 42a 的长度 “X2” 比第一壁 41 的内表面 41a 的长度 “X1” 长。由于霍尔元件 5 布置在 z 轴上， 距离 “Y1” 等于霍尔元件 5 与第一壁 41 的内表面 41a 之间的距离并且距离 “Y2” 等于霍尔元件 5 与第二壁 42 的内表面 42a 之间的距离。
霍尔元件 5 配置在霍尔 -IC 芯片 7 上。如图 3 所示， 霍尔 -IC 芯片 7 包括霍尔元 件 5， 放大霍尔元件 5 的输出的放大电路 11， 将放大的模拟信号转换为数字信号的 A/D 转换 器 13， 处理转换的数字信号的数字信号处理器 (DSP)14， 以及将数字信号转换为模拟信号 的 D/A 转换器 19。霍尔芯片 7 相当于本发明的 “半导体芯片” 。
DSP14 包括偏移校正电路 15， 幅值校正电路 16， 以及使霍尔元件 5 相对于旋转角的 输出信号线性化的线性校正电路 18。线性校正电路 18 相当于本发明的线性校正装置。 ( 操作 )
当霍尔元件 5 相对于磁铁 21 随着旋转部分 4a 的旋转而相对旋转时， 探测表面 5a 探测到的磁通量密度按照如图 5A 所示的正弦变化。需要指出的是， 探测到磁通量密度是零 的旋转角被定义为 “0°旋转角” 。线性校正电路 18 使在 ±90°的旋转角范围内探测到的 磁通量线性化， 然后输出如图 5B 所示的线性校正输出。
( 第一实施例的优点 )
根据第一实施例， 可以获得下列 (1) 到 (8) 作为第一实施例的优点。
(1) 由于轭状物 40 是其中具有 z 轴的框架形状的， 轭状物 40 对磁场干扰具有屏蔽 效应。此外， 磁路的导磁性增大并且限制磁铁 21 的消磁。霍尔元件 5 探测的磁通量密度增 大， 从而提高信噪比。
(2) 由于轭状物 40 是相对于对称平面 “Sy” 对称地形成的， 因此改善了磁通量的平 衡。因而， 使磁通量向量均匀并且健壮性增强。而且， 由于磁铁 21 配置在仅仅第一壁 41 的 内表面 41a 上， 它的构造变得简单。
(3) 由于第二壁 42 沿平行于设置磁铁 21 的第一壁 41 延伸， 磁通量向量在垂直于 第一壁 41 的 y 轴方向上是均匀的。这样， 即使霍尔元件 5 的位置偏离了原始位置， 探测到 的磁通量密度几乎不变。旋转角探测器 2 的健壮性被增强。
(4) 第三壁和第四壁 43， 44 是弧形形状的。它们的中心轴相当于 z 轴。霍尔元件 5 和第三壁与第四壁 43， 44 之间的距离相对长以致磁通量向量的弯曲较小， 因此使磁通量 向量均匀且健壮性增强。此外， 轭状物 40 的外部构造成相当于旋转半径， 由此提高节省空 间。
(5) 霍尔元件 5 和第二壁 42 的内表面 42a 之间的距离要比霍尔元件 5 和第一壁 41 的内表面 41a 之间的距离短。内表面 42a 的长度 “X2” 比内表面 41a 的长度 “X1” 长。因 此， 在霍尔元件 5 的附近， 能够扩大磁通量向量均匀的区域。使磁向量更均匀并且健壮性增 强。
(6) 磁铁 21 是矩形形状的。可以限制制造和组装的偏差分布。因此， 使磁通量向 量更均匀并且关于位置偏差的健壮性增强。由于磁铁 21 的形状简单， 可以减少生产成本。
(7) 由于线性校正电路 18 线性地校正由霍尔元件 5 探测到的磁通量密度， 能够改 善探测到的磁通量的密度的线性。
(8) 霍尔元件 5 和线性校正电路 18 构造成单个霍尔 IC 芯片 7。因此， 可以减少磁 探测装置的尺寸。
( 对比实例 )
下面将描述在 JP-2007-256121A 和 JP-2003-177004A 中显示的现有技术组合的对 比实例。如图 24 所示， 环形轭状物 48 和设置在环形轭状物 48 内表面的另一轭状物 49 形 成磁通量传输装置。磁铁 29 也以面对另一轭状物 49 的方式设置到环形轭状物 48 的内表 面。霍尔元件 5 布置在磁铁 29 和轭状物 49 之间的旋转轴上。
如果不设置环形轭状物 48， 在磁铁 29 和轭状物 49 之间产生直的磁通量。 然而， 这 种磁通量容易受到干扰磁场的干扰。同时， 在环形轭状物 48 如图 24 所示的设置的情况下， 尽管磁通量很少受到干扰磁场的干扰， 由于磁通量从环形轭状物 48 的内表面泄漏， 磁通量 向量是弯曲的。磁通量向量的均匀性变差。如果霍尔元件 5 的位置偏离， 探测到的磁通量 密度也会变化， 以致不能维持探测特性。也就是说， 健壮性变差。
根据第一实施例， 由于轭状物 40 具有设置磁铁 21 的第一壁 41 并且第二壁 42 平 行于第一壁 41， 磁通量向量在垂直于第一壁 41 的 y 轴方向上是均匀的。因此， 即使霍尔元 件 5 的位置偏离， 探测到的磁通量密度变化较小。不同于上述对比实例， 增强了关于位置偏 离的健壮性。
参考附图， 下面将描述第二到第四实施例。和第一实施例大致相同的零件和部件 用相同的附图标记表示， 并且相同的描述都不再重复。
( 第二实施例 )
如图 4 所示， 根据第二实施例， 旋转角探测器 2 具有从 z 轴向第二壁 42 偏离特定 距离 “Yh” 的霍尔元件 5。需要指出的是， 特定的距离 “Yh” 大于制造和装配公差的上限值 Δmax。
因此， 霍尔元件 5 在 ±90°的旋转角范围内的相对旋转的轨迹总是包括在相对于 z 轴的靠近第二壁 42 的区域中。由于磁通量密度是在磁通量向量最均匀的区域中探测到 的， 所以健壮性显著增强。
还有， 第二实施例具有与第一实施例相同的优点。
由霍尔元件 5 探测到的磁通量密度由图 5C 所示的波形表示。在这个波形中， 探 测到的磁通量密度的变化在 -90°到 +90°的旋转角范围内变得更线性而不是精确的正弦 波。
( 第三实施例 )
根据第三实施例， 如图 6 所示， 设置了两个霍尔元件。第一霍尔元件 5 和第二霍尔 元件 6 彼此靠近地布置在单个霍尔芯片 9 上。第一霍尔元件 5 的探测表面 5a 和第二霍尔 元件 6 的探测表面 6a 二者之间构成一个特定的角 “α” 。霍尔 IC 芯片 9 相当于本发明的 “半导体芯片” 。
如图 7 所示， 霍尔 IC 芯片 9 包括第一霍尔元件 5， 第二霍尔元件 6 放大第一霍尔元件 5 的输出的第一放大器电路 11， 放大第二霍尔元件 6 输出的第二放大器电路， 将放大的 两个模拟信号转换为数字信号的 A/D 转换器 13， 处理转换后的数字信号的数字信号处理器 (DSP)14， 以及将数字信号转换为模拟信号的 D/A 转换器 19。
DSP14 包括偏移校正电路 15， 幅值校正电路 16， 执行关于第一霍尔元件 5 和第二霍 尔元件 6 的探测信号的三角函数计算的计算电路 17， 以及使由计算电路 17 计算的关于旋转 角的计算角线性化的线性校正电路 18。计算电路 17 相当于本发明的计算装置。
下面将描述计算电路 17 执行的三角函数计算。附图标记定义如下 ：
V1 ： 第一霍尔元件 5 的输出电压 (mV)，
V2 ： 第二霍尔元件 6 的输出电压 (mV)，
K(t) ： 霍尔系数，
I(t) ： 霍尔电流 (mA)，
B(t) ： 能够探测到的磁通量密度的最大值 ( 正弦波的幅值的 1/2)，
B1(t) ： 由第一霍尔元件 5 探测到的磁通量密度 (mT)，
B2(t) ： 由第二霍尔元件 6 探测到的磁通量密度 (mT)，
θ： 旋转角 (° )， θ(° ) ＝ πθ/180(rad) α ＝ γ-β ： 第一霍尔元件 5 和第二霍尔元件 6 之间的差分相位 (° )，
β： 第一霍尔元件 5 和参考角之间的差分相位 (° )，
γ： 第二霍尔元件 6 和参考角之间的差分相位 (° )。需要指出的是， “(t)” 代表 附图标记具有关于环境温度 “t” 的温度特征。
第一霍尔元件 5 的输出电压 “V1” 和第二霍尔元件 6 的输出电压 “V2” 由下列公式 表示。
V1 ＝ K(t)·I(t)·B1(t)
＝ K(t)·I(t)·B1(t)·sin(θ-β) ......(1)
V2 ＝ K(t)·I(t)·B2(t)
＝ K(t)·I(t)·B(t)·sin(θ-γ) ......(2)
如上所述， 第一和第二霍尔元件 5， 6 的输出电压取决于环境温度 “t” 。 如果输出电 压 “V” 基于环境温度 “t” ， 霍尔系数 K(t)， 霍尔电流 I(t) 以及磁通量密度 B(t) 进行校正， 必需复杂的校正电路。
因此， 下列公式 (3)， (4) 是从上述公式 (1)， (2) 推导出来的。下列公式 (3)， (4) 中依赖于环境温度 “t” 的项。
θ ＝ (180/π)×arctan{cot(π·α/360)·CV}......(3)
CV ＝ (V1-V2)/(V1+V2)............................(4)
在 α ＝ 90°的情况下， 下面公式 (5) 是成立的。
θ ＝ (180/π)×arctan(V1/V2)....................(5)
通过将偏移量添加到上述根据差分相位 α 的计算的结果获得计算角。
图 8A 和图 8B 是根据第三实施例的特征图。 在图 8A 中， 定义 β ＝ 0°， γ ＝ 90°。 第二霍尔元件 6 的探测到的磁通量 B2 由相对于表示第一霍尔元件 5 的探测到的磁通量 B1 的另一正弦波延迟 α ＝ 90°的正弦波表示。计算电路 17 基于如图 8B 所示的探测到的磁 通量 B1， B2 计算所述计算角。
( 第三实施例的优点 )
根据第三实施例， 除第一实施例的 (1) 到 (6) 的上述优点外， 能够得到下列 (7) 到 (8) 的优点。
(7) 设置两个霍尔元件 5， 6 和计算电路 17 执行三角函数运算， 由此能够消去输出 电压 “V” 的温度特征， 从而能够用简单的构造精确地探测旋转角。由于线性校正电路 18 线 性地校正计算角， 能够改善探测到的磁通量密度的线性。
(8) 第一霍尔元件 5， 第二霍尔元件 6， 计算电路 17 以及线性校正电路 18 构造成单 个霍尔 IC 芯片 9。因此， 由于第一霍尔元件 5 和第二霍尔元件 6 彼此靠近地布置， 所以在二 者之间间的环境温度 “t” 和磁特征构造成大致相同。能够更精确地探测旋转角。磁探测装 置的尺寸能够更小。
( 第四实施例 )
如图 9 所示， 根据第四实施例， 霍尔 IC 芯片 9 从 z 轴向第二壁 42 偏离关于第三实 施例所述的特定距离 “Yh” 。霍尔 IC 芯片 9 的构造和第三实施例的霍尔 IC 芯片 9 的构造相 同， 并且特定的距离 “Yh” 以与第二实施例中 “Yh” 的相同的方式构建。
图 10A 到图 10C 是根据第四实施例的特征图。在图 10A 中， 定义 β ＝ 0°， γ＝ 90°。第二霍尔元件 6 探测到的磁通量 B2 由相对于表示第一霍尔元件 5 探测到的磁通量 B1 的另一正弦波延迟 α ＝ 90°的正弦波表示。在这个波形中， 探测到的磁通量的变化在 从 -90°到 +90°的旋转角范围内变得更线性而不是精确的正弦波。 计算电路 17 基于如图 10B 所示的探测到的磁通量密度 B1， B2 计算所述计算角。 此外， 线性校正电路 18 线性地校正计算角以输出如图 10C 所示的线性校正输出。第四实施 例具有和第三实施例相同的优点。
( 第五实施例 )
如图 11 所示， 根据第五实施例， 旋转角探测器 2 设有第一磁铁 211 和第二磁铁 212。第一磁铁和第二磁铁 211， 212 相对于对称平面 “Sy” 对称地布置在第一壁 41 的内表面 41a 上。第一和第二磁铁 211， 212 的每个 N 极与第一壁 41 接触， 并且第一和第二磁铁 211， 212 的每个 S 极面对第二壁 42。霍尔元件 5 布置在 z 轴上。
参考平面 “Sx” 和第二壁 42 的内表面 42a 之间的距离 “Y2” 比参考平面 “Sx” 和第 一壁 41 的内表面 41a 之间的距离 “Y1” 短。内表面 42a 的长度 “X2” 比内表面 41a 的长度 “X1” 长。由于第一壁 41 的内表面 41a 和第二壁 42 的内表面 42a 平行于参考平面 “Sx” 延 伸， 距离 “Y1” 相当于 z 轴和第一壁 41 的内表面 41a 之间的距离 “D1” 且距离 “Y2” 相当于 z 轴和第二壁 42 的内表面 42a 之间的距离 “D2” 。
第一壁 41 包括其上配置第一磁铁 211 的右半壁 411 和其上配置第二磁铁 212 的 左半壁 412。第一磁铁 211 在垂直于右半壁 411 的方向上被磁化， 且第二磁铁 212 在垂直于 左半壁 412 的方向上被磁化。右半壁 411 的内表面 411a 和左半壁 412 的内表面 412a 是平 行于参考平面 “Sx” 的连续平面。
在第一实施例中， 由于探测器 2 设有单磁铁 21， 磁通量向量在 y 轴方向上是均匀 的。然而， 在如图 1 所示的由 “P1” 所包围的第三壁 43 和第四壁 44 的附近， 磁通量向量是 弯曲的。 同时， 根据第五实施例， 由于设置了两磁铁 211， 212， 扩大了磁通量向量在 y 轴方向 上均匀的区域， 其如图 11 所示的由 “P2” 包围的区域。因而， 进一步增强了健壮性。
( 第六实施例 )
如图 12 所示， 根据第六实施例， 霍尔元件 5 从 z 轴向第二壁 42 偏离特定距离 “Yh” 。 因此， 霍尔元件 5 在 ±90°的旋转角范围内的相对旋转轨迹总是包括相对于 z 轴靠近第二 壁 42 的区域。由于磁通量密度是在磁通向量最均匀的区域中探测的， 所以健壮性显著增 强。
( 第七实施例 )
如图 13 所示， 根据第七实施例， 磁探测装置包括设置在 z 轴上的两个霍尔元件 5， 6， 从而通过执行三角函数计算能够精确地探测旋转角。
( 第八实施例 )
如图 14 所示， 根据第八实施例， 探测装置包括从 z 轴向第二壁 42 偏离特定距离 “Yh” 的两个霍尔元件 5， 6。因而， 第八实施例具有第六和第七实施例的优点。
在下面第九到第十四实施例中， 第一壁 41 包括相对于参考平面 “Sx” 倾斜的右半 壁 411 和左半壁 412。
( 第九实施例 )
如图 15A 所示， 根据第九实施例， 第一壁 41 是径向向外凸的。 也就是说， 右半壁 411 和左半壁 412 相对于参考平面 “Sx” 以壁 411， 412 朝向对称平面 “Sy” 远离参考平面 “Sx” 的方式倾斜。第二壁 42 平行于参考平面 “Sx” 地形成。 因此， 在 y 轴方向上校正远离对称平面 “Sy” 的弯曲的磁通量向量。扩大了磁通量 向量在 y 轴方向上的均匀区域。因而， 在探测对象的整个旋转角上进一步增强健壮性。
在 z 轴和第二壁 42 内表面 42a 之间的距离 “D2” 比 z 轴和右半壁 411 的内表面 411a 之间或者 z 轴和左半壁 412 的内表面 412a 之间的距离 “D1” 短。因此， 在霍尔元件 5 附近， 能够扩大磁通量向量均匀的区域并且增强健壮性。需要指出的是在本实施例中距离 “D2” 相当于第五实施例的距离 “Y2” ( 图 11)。
( 第十实施例 )
如图 15B 所示， 根据第十实施例， 第一壁 41 是径向向内凹的。 也就是说， 右半壁 411 和左半壁 412 相对于参考平面 “Sx” 以壁 411， 412 朝向对称平面 “Sy” 靠近参考平面 “Sx” 的方式倾斜。第二壁 42 平行于参考平面 “Sx” 地形成。
根据上述构造， 远离对称平面 “Sy” 的磁通量向量进一步弯曲。然而， 通过利用这 种弯曲的磁通量向量， 在磁通量相对高的位置， 磁通量较少通过霍尔元件 5 的探测表面 5a 而在磁通量相对低的位置， 磁通量更容易通过霍尔元件 5 的探测表面 5a。 因此， 改善探测平 衡。
此外， 由于距离 “D2” 比距离 “D1” 短， 磁通量向量在霍尔元件 5 的附近更均匀。健 壮性也得到了增强。
( 第十一到第十四实施例 )
根据第十一到第十四实施例， 第二壁 42 包括相对于对称平面 “Sy” 对称的右半壁 421 和左半壁 422。右半壁 421 的内表面 421a 和左半壁 422 的内表面 422a 相对于参考平 面 “Sx” 倾斜。
如图 16A 所示， 第十一实施例是第九实施例的变型， 其中， 第二壁 42 是径向向外凸 的。也就是说， 右半壁 421 和左半壁 422 相对于参考平面 “Sx” 以壁 421， 422 朝向对称平面
“Sy” 靠近参考平面 “Sx” 的方式倾斜。
如图 15B 所示， 第十二实施例是第十实施例的变型， 其中， 第二壁 42 是径向向内凸 的。
如图 17A 所示， 第十三实施例是第九实施例的变型， 其中， 第二壁 42 是径向向内凹 的。也就是说， 右半壁 421 和左半壁 422 相对于参考平面 “Sx” 以壁 421， 422 朝向对称平面 “Sy” 靠近参考平面 “Sx” 的方式倾斜。
如图 17B 所示， 根据第十四实施例， 第二壁 42 是径向向内凹的。
根据第十一到第十四实施例， 磁通量向量进一步均匀化并且能够精确地调整磁性 探测元件的探测平衡。
此外， 在每个实施例中， 距离 “D2” 比距离 “D1” 短。因此， 在霍尔元件 5 附近， 能够 扩大磁通量向量均匀的区域并且增强健壮性。
( 其它实施例 )
(a) 在上述实施例中， 磁铁 21， 211， 212 的每个 N 极都与第一壁 41， 411， 412 接触。 可替代地， 磁铁 21， 211， 212 也可以布置成所述磁铁的每个 S 极都与第一壁 41， 411， 412 接 触。
(b) 如图 18 所示， 磁铁可以被分成多个磁铁片 27。可替代地， 如图 21 所示， 能够 设置两组分开的磁铁 271， 272。
(c) 轭状物 40 的第三壁和第四壁不限于弧形形状。如图 19A 和图 22A 所示， 轭状 物 40 可以是矩形形状的。 可替代地， 如图 19B 和图 22B 所示， 轭状物 40 可以是梯形形状的。
(d) 如图 20 和图 23 所示， 轭状物 40 可以是六边形形状的。第三壁 453 和第四壁 463 在参考平面 “Sx” 上是相距最远。
(e) 在图 15 到图 17 中， 另一壁能够形成在右半壁 411 和左半壁 412 之间。还有， 另一壁也能够形成在右半壁 421 和左半壁 422 之间， 在第一壁 41 和第二壁 42 之间， 或者在 第三壁 43 和第四壁 44 之间。
本发明并不限于上面提到的实施例， 并且可以应用到各种实施例。