本申请涉及一种磁性装置及传感器，尤其涉及用于监测车辆挡位的多磁道模组传感器。
背景技术：
在车辆的控制系统中，通常需要设置挡位模式传感器以监测车辆的挡位情况。例如：通过监测车辆变速箱中挡杆或转轴的位置来确定车辆当前的挡位(p、r、n、d、l等)。一种传感器是通过霍尔传感器节点来感应随变速箱转动而发生变化的磁场，从而通过磁场的变化来反映转轴的位置。这种结构的传感器中，用于产生磁场的磁性装置与转轴连接并随着转轴的转动而产生相应的运动，霍尔传感器节点固定在变速箱外壳上用于感应磁场的变化并输出相应的信号，从而确定车辆的挡位。
技术实现要素：
发明人经过长期的观察和实验发现，为了确定多个挡位，需要设置多个磁道和多个传感器节点，从而通过对多个传感器节点分别输出的信号进行组合分析来确定挡位情况。并且根据不同的需求，每一个磁道中需要设置一对或多对磁极，从而使得与其相对应的传感器节点能够输出所期望的信号。
一方面，本申请提供一种磁性装置，包括：支架，支架沿纵向方向和横向方向延伸；多个磁铁，多个磁铁固定支撑在支架上，且沿纵向方向和横向方向间隔设置；其中，磁性装置被配置为能够相对于感应装置往复移动，以使得磁性装置产生的磁场随着磁性装置的移动而产生相应的变化，从而使得感应装置所产生的信号能够指示感应装置和磁性装置的相对位置。
在一些实施例中，可选的，支架包括多条磁道，多条磁道中的至少一条具有至少一对磁极。
在一些实施例中，可选的，至少一条磁道中设置有多个磁铁，以产生至少一对磁极。
在一些实施例中，可选的，至少一条磁道中设有在纵向方向具有不同长度的多个磁铁。
在一些实施例中，可选的，多条磁道中设有在纵向方向具有不同长度的多个磁铁。
在一些实施例中，可选的，多个磁铁在纵向方向具有不同长度。
在一些实施例中，可选的，至少两个磁铁在横向方向中心对齐设置。
在一些实施例中，可选的，多个磁铁与支架形成一体件。
在一些实施例中，可选的，支架包括沿横向方向布置的多条磁道，多条磁道中的每一条包括具有相同充磁方向的至少一个磁铁，其中，横向方向垂直于至少一个磁铁的充磁方向。
在一些实施例中，可选的，至少一个磁铁中的每一个具有一对磁极。
在一些实施例中，可选的，磁性装置还包括：隔离装置，隔离装置设置在多条磁道之间，以减小或消除多条磁道之间的耦合效应。
在一些实施例中，可选的，隔离装置是由铁磁材料制成的隔离片。
在一些实施例中，可选的，磁性装置与车辆的换挡机构连接，并被配置为能够随着换挡机构在不同的挡位之间切换而移动至相应的位置，从而使得感应装置能够随着磁性装置的移动而输出相应的信号。
在一些实施例中，可选的，磁性装置用于车辆的挡位模式传感器。
另一方面，本申请还提供一种传感器，包括：磁性装置，磁性装置被配置为能够产生磁场；感应装置，感应装置被配置为能够根据磁场的变化产生相应的信号；其中，磁性装置被配置为能够相对于感应装置往复移动，以使得磁性装置产生的磁场随着磁性装置的移动而产生相应的变化，从而使得感应装置所产生的信号能够指示磁性装置的位置。
在一些实施例中，可选的，感应装置包括至少一个传感器节点，至少一个传感器节点中的每一个被配置为在磁性装置的移动行程范围内输出的信号波形具有至少一个跳变点。
在一些实施例中，可选的，感应装置包括信号处理模块，信号处理模块与至少一个传感器节点相对应，并被配置为能够根据至少一个跳变点，将至少一个传感器节点中的每一个所输出的信号转换为相应的高电平或低电平。
在一些实施例中，可选的，磁性装置包括多条磁道，多条磁道中的至少一条具有至少一对磁极，以及至少一条磁道中设置有多个磁铁，以产生至少一对磁极。
在一些实施例中，可选的，磁性装置被配置为能够沿纵向方向相对于感应装置往复移动，纵向方向平行于磁铁的充磁方向。
在一些实施例中，可选的，感应装置包括多个传感器节点，多个传感器节点中的每一个与多条磁道中的一组相对应，并被配置为在磁性装置的移动行程范围内输出的信号波形具有至少一个跳变点。
在一些实施例中，可选的，感应装置包括信号处理模块，信号处理模块与多个传感器节点相对应，并被配置为能够根据至少一个跳变点，将多个传感器节点中的每一个所输出的信号转换为相应的高电平或低电平。
在一些实施例中，可选的，磁性装置包括第一条磁道，第一条磁道包括第一磁铁，第一磁铁具有一对磁极；以及感应装置包括第一传感器节点，第一传感器节点与第一条磁道相对应，并被配置为在磁性装置的移动行程范围内输出的信号波形具有一个跳变点。
在一些实施例中，可选的，磁性装置包括第二条磁道，第二条磁道包括第二磁铁和第三磁铁，第二磁铁和第三磁铁分别具有一对方向相同的磁极，其中，第二磁铁和第三磁铁沿纵向方向布置并间隔一定距离；以及感应装置包括第二传感器节点，第二传感器节点与第二条磁道相对应，并被配置为在磁性装置的移动行程范围内输出的信号波形具有三个跳变点。
在一些实施例中，可选的，磁性装置包括第三条磁道，第三条磁道包括第四磁铁和第五磁铁，第四磁铁和第五磁铁分别具有一对方向相同的磁极，其中，第四磁铁和第五磁铁沿纵向方向布置并间隔一定距离；以及感应装置包括第三传感器节点，第三传感器节点与第三条磁道相对应，并被配置为在磁性装置的移动行程范围内输出的信号波形具有三个跳变点。
在一些实施例中，可选的，感应装置包括第四传感器节点，第四传感器节点与第一条磁道相对应，并被配置为在磁性装置的移动行程范围内输出的信号波形具有一个跳变点。
在一些实施例中，可选的，传感器还包括：基座，感应装置固定在基座的第一侧，磁性装置可移动地安装在基座上与感应装置相对的第二侧。
在一些实施例中，可选的，磁性装置包括支架，至少一条磁道安装在支架上；以及基座的第二侧上设有基座轨道，基座轨道被设置为与支架相配合以使得磁性装置能够沿基座轨道往复移动。
在一些实施例中，可选的，至少一条磁道中的每一条包括至少一个磁铁，至少一个磁铁通过嵌件注塑的方式安装在支架上。
在一些实施例中，可选的，感应装置包括电路板，至少一个传感器节点安装在电路板上。
在一些实施例中，可选的，至少一个传感器节点被配置为能够对至少一个磁铁的温度漂移进行补偿。
在一些实施例中，可选的，至少一个传感器节点是磁特性感应器件。
在一些实施例中，可选的，感应装置包括信号处理模块，信号处理模块与至少一个传感器节点相对应，并被配置为能够将至少一个传感器节点中的每一个所输出的信号转换为相应的高电平或低电平，以使得能够根据至少一个传感器节点所产生的高电平和低电平的不同组合来指示车辆的挡位情况。
在一些实施例中，可选的，传感器为车辆的挡位模式传感器。
以下将结合附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本申请的目的、特征和效果。
附图说明
当结合附图阅读以下详细说明时，本申请将变得更易于理解，在整个附图中，相同的附图标记代表相同的零件，其中：
图1a是本申请中传感器的一个实施例的安装结构示意图；
图1b是图1a的实施例的分解结构示意图；
图2a是本申请中磁性装置的一个实施例的立体结构示意图；
图2b是图2a的实施例去掉支架的立体结构示意图；
图2c是图2b的实施例的俯视结构示意图；
图3a是本申请中磁性装置和感应装置的一个实施例的位置关系示意图；
图3b是图3a的实施例的另一个角度的位置关系示意图；
图4a-图4d是本申请的一个实施例中传感器节点的输出信号的波形图。
具体实施方式
下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本申请中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“正”、“反”、“近端”、“远端”、“横向”、“纵向”等描述本申请的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，这些术语是基于附图中显示的示例性方位而确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。
本申请中所使用的诸如“第一”和“第二”等序数词仅仅用于区分和标识，而不具有任何其他含义，如未特别指明则不表示特定的顺序，也不具有特定的关联性。例如，术语“第一部件”本身并不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身也不暗示“第一部件”的存在。
图1a是本申请中传感器100的一个实施例的安装结构示意图，图1b是图1a的实施例的分解结构示意图。如图1a和1b所示，传感器100包括基座110、感应装置120和磁性装置130。基座110是由塑料制成的壳体，具有朝上的第一侧111和朝下的第二侧112。感应装置120可以通过螺纹、粘贴、封装等方式固定在基座110的第一侧111上。磁性装置130可移动地安装在与感应装置120相对的第二侧112上，能够相对于基座110往复移动。
磁性装置130包括支架135，基座110的第二侧112上设有纵向延伸的基座轨道115，基座轨道115与支架135相配合，可以使得磁性装置130能够沿基座轨道115在纵向方向上往复移动。磁性装置130还包括至少一条磁道131-133，安装在支架135上，可以随着支架135一起相对于基座110移动。
磁性装置130的支架135上安装有至少一条磁道131-133，每一条磁道131-133由至少一个磁铁组成，每个磁铁具有至少一对磁极，用于产生磁场。在图1a-1b的实施例中，组成每一条磁道131-133的磁铁为条形磁铁，并通过嵌件注塑的方式安装在支架135上。这些磁铁具有相同的充磁方向，即每个磁铁的n极和s极的方向一致。在本申请中，与组成磁道131-133的磁铁的充磁方向平行的方向为纵向方向，与组成磁道131-133的磁铁的充磁方向垂直的方向为横向方向。
在安装有多条磁道的情况下，根据需要可以在磁道之间设置隔离装置150，以减小或消除磁道之间的耦合效应。在图1a-1b的实施例中，磁性装置130包括横向设置的第一条磁道131、第二条磁道132和第三条磁道133，其中，第一条磁道131包括第一磁铁241，第二条磁道132包括纵向设置的第二磁铁242和第三磁铁243，第三条磁道包括纵向设置的第四磁铁244和第五磁铁245(参见图2a-2c)。隔离装置150设置在第二条磁道132和第三条磁道133之间，以减小或消除第二条磁道132和第三条磁道133之间的耦合效应。通过设置隔离装置150，可以有效地减小或消除磁道之间的耦合效应，从而显著降低了整体设计的复杂度，并提高了感测精度。隔离装置150可以是由铁磁材料制成的隔离片。
感应装置120包括电路板125，电路板125上安装并连接有至少一个传感器节点121-124，用于感应磁场的变化。在图1a-1b的实施例中，电路板125包括第一传感器节点121、第二传感器节点122、第三传感器节点123和第四传感器节点124，其中，第一传感器节点121和第四传感器节点124位于第一条磁道131的上方，主要用于感应第一条磁道131的磁场变化；第二传感器节点122位于第二条磁道132的上方，主要用于感应第二条磁道132的磁场变化；第三传感器节点123位于第三条磁道133的上方，主要用于感应第三条磁道133的磁场变化。
电路板125上还设置或集成有信号处理模块126，用于对传感器节点121-124输出的信号进行相应的处理，例如将传感器节点121-124输出的信号波形转换为相应的高电平或低电平。在一些实施例中，传感器节点121-124可以分别设置或集成一个与其对应的信号处理模块126。电路板125可以是印刷电路板。传感器节点121-124可以是磁特性感应器件，例如霍尔和磁阻效应器件，能够感应磁场的变化并输出相应的电信号。
在用于监测车辆的挡位情况时，基座110通过壳体部件102固定在车辆变速箱的外壳上，磁性装置130与变速箱中的换挡机构(例如：挡杆或转轴)连接，并可以随着挡杆的移动或转轴的转动而产生相应的移动，使得不同的挡位对应于磁性装置130的不同位置。磁性装置130的移动导致所产生的磁场发生变化，感应装置120感应到磁场的变化而输出相应的信号，能够指示磁性装置130的位置，从而能够确定车辆的挡位情况。感应装置120可以通过线缆103将输出的信号传送至车辆的控制系统。
图2a是本申请中磁性装置130的一个实施例的立体结构示意图，图2b是图2a的实施例去掉支架135后的立体结构示意图，示出了磁铁241-245和隔离装置150的位置关系，图2c是图2b的实施例的俯视结构示意图。如图2a-2c所示，第一条磁道131由较长的第一磁铁241组成，第二条磁道132由纵向设置的较短的第二磁铁242和第三磁铁243组成，第三条磁道133由纵向设置的较短的第四磁铁244和第五磁铁245组成，隔离装置150设置在第二条磁道132和第三条磁道133之间。第一磁铁241、第二磁铁242、第三磁铁243、第四磁铁244和第五磁铁245分别具有一对相同方向的n极和s极，其具体尺寸(例如：长度、宽度、厚度等)以及互相之间的间距，均可以根据实际需求进行设置，以形成合适的磁场环境。
以第一磁铁241的中心线c为基准，第三磁铁243和第五磁铁245的中心线与第一磁铁241的中心线c对齐，这样使得第一条磁道131产生的磁场能够加强第二条磁道132和第三条磁道133产生的磁场，从而提高感应灵敏度和准确度。而第二磁铁242的中心线与c之间的距离m1和第四磁铁244的中心线与c之间距离m2，需要根据实际需求进行设置，并且m1一般不等于m2，从而导致第二条磁道132和第三条磁道133产生的磁场会因耦合效应而相互干扰。因此，在第二条磁道132和第三条磁道133之间设置隔离装置150，能够有效地减小或消除第二条磁道132和第三条磁道133之间的耦合效应。隔离装置150的长度、高度及厚度可以根据实际需求进行设置，以形成合适的磁场环境。
图3a是本申请中磁性装置130和感应装置120的一个实施例的位置关系示意图，图3b是图3a的实施例的另一个角度的位置关系示意图。如图3a-3b所示，在竖直方向上，第一传感器节点121、第二传感器节点122、第三传感器节点123和第四传感器节点124与磁性装置130之间具有相同的高度h。在水平方向上，第一传感器节点121和第四传感器节点124在纵向方向上与第一条磁道131处于一条直线上，与中心线c之间的距离分别为s1和s4；第二传感器节点122在纵向方向上与第二条磁道132处于一条直线上，与中心线c之间的距离为s2；第三传感器节点123在纵向方向上与第三条磁道133处于一条直线上，与中心线c之间的距离为s3。距离s1-s4以及高度h，均可以根据实际需求进行设置，以使得传感器节点121-124输出的信号波形符合实际需求。
为了便于车辆控制系统的判断和控制，信号处理模块126可以进一步将传感器节点121-124输出的信号波形转换为相应的高电平或低电平，使得能够针对磁性装置130的不同位置(与变速箱的挡杆或转轴的不同位置相对应)输出不同的高电平和低电平的组合，从而指示车辆的挡位情况。在一些实施例中，传感器节点121-124中的每一个分别设置或集成有一个相对应的信号处理模块126，并可以将转换后的高电平或低电平信号传送至车辆的控制系统，由控制系统根据预设的控制逻辑或程序来进行处理。
磁性装置130中的磁道的数量、每个磁道中磁铁的数量和成对异性磁极(磁极)的数量，以及与每个磁道所对应的传感器节点的数量，与所需要监测的挡位的数量相关，均可以根据实际需求进行设置。每个磁铁的具体尺寸及互相之间的相对位置关系，以及与相对应的传感器节点之间的相对位置关系，与所需要监测的挡位的具体位置或行程有关，均可以根据实际需求进行设置。
在某个磁道中具有一对磁极的情况下，与之相对应的传感器节点在磁性装置130的行程范围内所输出的信号波形具有一个跳变点，经过处理即可以跳变点的位置为分界，分别产生高电平和低电平，例如“高-低”的状态模式。在某个磁道中具有两对方向相同的磁极的情况下，与之相对应的传感器节点在磁性装置130的行程范围内所输出的信号波形具有三个跳变点，经过处理即可以跳变点的位置为分界，分别产生高电平和低电平，例如“高-低-高-低”的状态模式。根据所需要监测的挡位的情况，可以设定相应的判断逻辑，并设置合适的磁道、磁铁和传感器节点，从而输出符合预设判断逻辑的高低电平组合。
在一个磁道中设置多对磁极时，第一种方式是在该磁道中设置一个磁铁，并通过特定的充磁方式使得这个磁铁上具有多对磁极。第二种方式是在该磁道中设置多个磁铁，每个磁铁具有一对磁极。第二种方式中的每个磁铁可以具有不同的尺寸，并可以根据实际需求对磁铁的尺寸和相对位置关系进行灵活地设置或调整，且充磁较为方便，能够更加精确地对磁铁进行设置，有利于提高感测灵敏度和装配标准化。并且在第二种方式中，磁铁的尺寸也相对较小，制造和安装的成本较低。
由于磁铁241-245通过支架135与基座110和感应装置120组装在一起，因此在制造和装配时所产生的可能影响精度的公差主要来自磁路的温度漂移。本申请中，根据-40-140℃的应用环境温度范围，可以使用ndfeb35eh作为磁铁241-245的基础材料，其温度系数为1200ppm/℃。对磁铁241-245的温度漂移进行补偿的一种方法是将补偿算法结合到传感器节点121-124(例如：霍尔开关)的集成电路中。在这种情况下，传感器节点121-124可以选择melexismlx92292作为霍尔开关，可以对磁铁241-245的温度漂移进行补偿，并且其自身的漂移容差仅为250ppm/℃。
以下以一个具体实施例为例对本申请的传感器100的工作方式进行描述。
所需要监测的挡位有p、r、n、d、l五挡，每两挡之间还分别具有中间状态(或过渡状态)zp-r、zr-n、zn-d、zd-l。在切换挡位时，变速箱的挡杆或转轴分别具有与上述五个挡位及四个中间状态相对应的行程范围，根据该行程范围的变化，四个传感器节点可以分别输出不同的信号(以高低电平表示)，通过不同的高低电平组合即可指示不同的挡位情况。具体如下表所示：
上表中按列来看时，在p挡时，行程范围为dp，第一传感器节点121的输出bita为高电平，第二传感器节点122的输出bitb为高电平，第三传感器节点123的输出bitc为高电平，第四传感器节点124的输出bitd为高电平，即bita-d为“高高高高”表示p挡。
在r挡时，行程范围为dr，第一传感器节点121的输出bita为高电平，第二传感器节点122的输出bitb为低电平，第三传感器节点123的输出bitc为低电平，第四传感器节点124的输出bitd为高电平，即bita-d为“高低低高”表示r挡。
在n挡时，行程范围为dn，第一传感器节点121的输出bita为低电平，第二传感器节点122的输出bitb为高电平，第三传感器节点123的输出bitc为低电平，第四传感器节点124的输出bitd为高电平，即bita-d为“低高低高”表示n挡。
在d挡时，行程范围为dd，第一传感器节点121的输出bita为低电平，第二传感器节点122的输出bitb为高电平，第三传感器节点123的输出bitc为高电平，第四传感器节点124的输出bitd为低电平，即bita-d为“低高高低”表示p挡。
在l挡时，行程范围为dl，第一传感器节点121的输出bita为低电平，第二传感器节点122的输出bitb为低电平，第三传感器节点123的输出bitc为低电平，第四传感器节点124的输出bitd为低电平，即bita-d为“低低低低”表示l挡。
上表中按行来看时，在整个行程范围中，第一传感器节点121的输出bita在zr-n和n之间具有一个跳变点，从高电平变成低电平，即“高-低”的状态模式；第二传感器节点122的输出bitb在p和zp-r、r和zr-n以及d和zd-l之间具有三个跳变点，具有“高-低-高-低”的状态模式；第三传感器节点123的输出bitc在zp-r和r、n和zn-d以及zd-l和l之间具有三个跳变点，具有“高-低-高-低”的状态模式；第四传感器节点124的输出bitd在zn-dd之间具有一个跳变点，具有“高-低”的状态模式。
图4a-图4d是本申请的一个实施例中传感器节点121-124的输出信号bita-d的波形图，其中磁场波形(以波浪状的曲线表示)与基准线(以横向的虚线表示)的交叉点为跳变点，经过处理后，即可在跳变点的两侧分别产生相应的高电平和低电平(以横向的实线表示)。图4a-图4d的实施例中所输出的信号波形，能够符合上述的预设判断逻辑。
如前所述，第一传感器节点121和第四传感器节点124均与第一条磁道131相对应地设置，第一条磁道131包括第一磁铁241，所产生的磁场使得第一传感器节点121和第四传感器节点124输出的信号bita和bitd具有一个跳变点。跳变点的位置，可以通过第一磁铁241的具体尺寸，以及第一传感器节点121和第四传感器节点124的位置(s1、s4、h)进行设置或调整。
第二传感器节点122与第二条磁道132相对应地设置，第二条磁道132包括纵向设置的第二磁铁242和第三磁铁243，所产生的磁场使得第二传感器节点122输出的信号bitb具有三个跳变点。跳变点的位置，可以通过第二磁铁242和第三磁铁243的具体尺寸和位置(m1)，以及第二传感器节点122的位置(s2、h)进行设置或调整。
第三传感器节点123与第三条磁道133相对应地设置，第三条磁道133包括纵向设置的第四磁铁244和第五磁铁245，所产生的磁场使得第三传感器节点123输出的信号bitc具有三个跳变点。跳变点的位置，可以通过第四磁铁244和第五磁铁245的具体尺寸和位置(m2)，以及第三传感器节点123的位置(s3、h)进行设置或调整。
本申请的传感器，可以根据实际需求灵活地对磁道、磁铁和传感器节点进行相应的设置，使得传感器节点输出的信号波形能够满足或符合预设的判断逻辑，尤其是能够较为精确地设定跳变点的位置，有效地提高了感测的精度，便于制造、装配和使用。本申请的传感器，通过设置隔离装置有效地减小或消除了磁道之间的耦合效应，显著降低了整体设计的复杂度。本申请的传感器，通过将包括磁铁的磁性装置与基座和感应装置组装在一起，有效地减小了制造和装配公差，并且通过在传感器节点对磁铁的温度漂移进行补偿，进一步提高了输出信号的精度。
本说明书使用示例来公开本申请，其中的一个或多个示例被图示于附图中。每个示例都是为了解释本申请而提供，而不是为了限制本申请。事实上，对于本领域技术人员而言显而易见的是，不脱离本申请的范围或精神的情况下可以对本申请进行各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分的图示的或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，以得到更进一步的实施例。因此，其意图是本申请涵盖在所附权利要求书及其等同物的范围内进行的修改和变型。
技术特征：
1.一种磁性装置(130)，其特征在于包括：
支架(135)，所述支架(135)沿纵向方向和横向方向延伸；
多个磁铁(241-245)，所述多个磁铁(241-245)固定支撑在所述支架(135)上，且沿所述纵向方向和所述横向方向间隔设置；
其中，所述磁性装置(130)被配置为能够相对于感应装置(120)往复移动，以使得所述磁性装置(130)产生的磁场随着所述磁性装置(130)的移动而产生相应的变化，从而使得所述感应装置(120)所产生的信号能够指示所述感应装置(120)和所述磁性装置(130)的相对位置。
2.根据权利要求1所述的磁性装置(130)，其特征在于：
所述支架(135)包括多条磁道(131-133)，所述多条磁道(131-133)中的至少一条具有至少一对磁极。
3.根据权利要求2所述的磁性装置(130)，其特征在于：
至少一条所述磁道(131-133)中设置有多个磁铁(241-245)，以产生所述至少一对磁极。
4.根据权利要求3所述的磁性装置(130)，其特征在于：
至少一条所述磁道(131-133)中设有在所述纵向方向具有不同长度的多个磁铁(241-245)。
5.根据权利要求2所述的磁性装置(130)，其特征在于：
所述多条磁道(131-133)中设有在所述纵向方向具有不同长度的多个磁铁(241-245)。
6.根据权利要求1所述的磁性装置(130)，其特征在于：
所述多个磁铁(241-245)在所述纵向方向具有不同长度。
7.根据权利要求1所述的磁性装置(130)，其特征在于：
至少两个所述磁铁(241-245)在所述横向方向中心对齐设置。
8.根据权利要求1所述的磁性装置(130)，其特征在于：
所述多个磁铁(241-245)与所述支架(135)形成一体件。
9.根据权利要求1所述的磁性装置(130)，其特征在于：
所述支架(135)包括沿横向方向布置的多条磁道(131-133)，所述多条磁道(131-133)中的每一条包括具有相同充磁方向的至少一个磁铁(241-245)，其中，所述横向方向垂直于所述至少一个磁铁(241-245)的充磁方向。
10.根据权利要求9所述的磁性装置(130)，其特征在于：
所述至少一个磁铁(241-245)中的每一个具有一对磁极。
11.根据权利要求9所述的磁性装置(130)，其特征在于还包括：
隔离装置(150)，所述隔离装置(150)设置在所述多条磁道(131-133)之间，以减小或消除所述多条磁道(131-133)之间的耦合效应。
12.根据权利要求11所述的磁性装置(130)，其特征在于：
所述隔离装置(150)是由铁磁材料制成的隔离片。
13.根据权利要求1所述的磁性装置(130)，其特征在于：
所述磁性装置(130)与车辆的换挡机构连接，并被配置为能够随着换挡机构在不同的挡位之间切换而移动至相应的位置，从而使得所述感应装置(120)能够随着所述磁性装置(130)的移动而输出相应的信号。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的磁性装置(130)，其特征在于：
所述磁性装置(130)用于车辆的挡位模式传感器。
15.一种传感器(100)，其特征在于包括：
磁性装置(130)，所述磁性装置(130)被配置为能够产生磁场；
感应装置(120)，所述感应装置(120)被配置为能够根据所述磁场的变化产生相应的信号；
其中，所述磁性装置(130)被配置为能够相对于所述感应装置(120)往复移动，以使得所述磁性装置(130)产生的所述磁场随着所述磁性装置(130)的移动而产生相应的变化，从而使得所述感应装置(120)所产生的信号能够指示所述磁性装置(130)的位置。
16.根据权利要求15所述的传感器(100)，其特征在于：
所述感应装置(120)包括至少一个传感器节点(121-124)，所述至少一个传感器节点(121-124)中的每一个被配置为在所述磁性装置(130)的移动行程范围内输出的信号波形具有至少一个跳变点。
17.根据权利要求16所述的传感器(100)，其特征在于：
所述感应装置(120)包括信号处理模块(126)，所述信号处理模块(126)与所述至少一个传感器节点(121-124)相对应，并被配置为能够根据所述至少一个跳变点，将所述至少一个传感器节点(121-124)中的每一个所输出的信号转换为相应的高电平或低电平。
18.根据权利要求15所述的传感器(100)，其特征在于：
所述磁性装置(130)包括多条磁道(131-133)，所述多条磁道(131-133)中的至少一条具有至少一对磁极，以及至少一条所述磁道(131-133)中设置有多个磁铁(241-245)，以产生所述至少一对磁极。
19.根据权利要求18所述的传感器(100)，其特征在于：
所述磁性装置(130)被配置为能够沿纵向方向相对于所述感应装置(120)往复移动，所述纵向方向平行于所述磁铁(241-245)的充磁方向。
20.根据权利要求19所述的传感器(100)，其特征在于：
所述感应装置(120)包括多个传感器节点(121-124)，所述多个传感器节点(121-124)中的每一个与所述多条磁道(131-133)中的一组相对应，并被配置为在所述磁性装置(130)的移动行程范围内输出的信号波形具有至少一个跳变点。
21.根据权利要求20所述的传感器(100)，其特征在于：
所述感应装置(120)包括信号处理模块(126)，所述信号处理模块(126)与所述多个传感器节点(121-124)相对应，并被配置为能够根据所述至少一个跳变点，将所述多个传感器节点(121-124)中的每一个所输出的信号转换为相应的高电平或低电平。
22.根据权利要求15所述的传感器(100)，其特征在于：
所述磁性装置(130)包括第一条磁道(131)，所述第一条磁道(131)包括第一磁铁(241)，所述第一磁铁(241)具有一对磁极；以及
所述感应装置(120)包括第一传感器节点(121)，所述第一传感器节点(121)与所述第一条磁道(131)相对应，并被配置为在所述磁性装置(130)的移动行程范围内输出的信号波形具有一个跳变点。
23.根据权利要求22所述的传感器(100)，其特征在于：
所述磁性装置(130)包括第二条磁道(132)，所述第二条磁道(132)包括第二磁铁(242)和第三磁铁(243)，所述第二磁铁(242)和所述第三磁铁(243)分别具有一对方向相同的磁极，其中，所述第二磁铁(242)和所述第三磁铁(243)沿纵向方向布置并间隔一定距离；以及
所述感应装置(120)包括第二传感器节点(122)，所述第二传感器节点(122)与所述第二条磁道(132)相对应，并被配置为在所述磁性装置(130)的移动行程范围内输出的信号波形具有三个跳变点。
24.根据权利要求23所述的传感器(100)，其特征在于：
所述磁性装置(130)包括第三条磁道(133)，所述第三条磁道(133)包括第四磁铁(244)和第五磁铁(245)，所述第四磁铁(244)和所述第五磁铁(245)分别具有一对方向相同的磁极，其中，所述第四磁铁(244)和所述第五磁铁(245)沿纵向方向布置并间隔一定距离；以及
所述感应装置(120)包括第三传感器节点(123)，所述第三传感器节点(123)与所述第三条磁道(133)相对应，并被配置为在所述磁性装置(130)的移动行程范围内输出的信号波形具有三个跳变点。
25.根据权利要求24所述的传感器(100)，其特征在于：
所述感应装置(120)包括第四传感器节点(124)，所述第四传感器节点(124)与所述第一条磁道(131)相对应，并被配置为在所述磁性装置(130)的移动行程范围内输出的信号波形具有一个跳变点。
26.根据权利要求15至25中任一项所述的传感器(100)，其特征在于还包括：
基座(110)，所述感应装置(120)固定在所述基座(110)的第一侧(111)，所述磁性装置(130)可移动地安装在所述基座(110)上与所述感应装置(120)相对的第二侧(112)。
27.根据权利要求26所述的传感器(100)，其特征在于：
所述磁性装置(130)包括支架(135)，至少一条磁道(131-133)安装在所述支架(135)上；以及
所述基座(110)的所述第二侧(112)上设有基座轨道(115)，所述基座轨道(115)被设置为与所述支架(135)相配合以使得所述磁性装置(130)能够沿所述基座轨道(115)往复移动。
28.根据权利要求27所述的传感器(100)，其特征在于：
所述至少一条磁道(131-133)中的每一条包括至少一个磁铁(241-245)，所述至少一个磁铁(241-245)通过嵌件注塑的方式安装在所述支架(135)上。
29.根据权利要求28所述的传感器(100)，其特征在于：
所述感应装置(120)包括电路板(125)，至少一个传感器节点(121-124)安装在所述电路板(125)上。
30.根据权利要求29所述传感器(100)，其特征在于：
所述至少一个传感器节点(121-124)被配置为能够对所述至少一个磁铁(241-245)的温度漂移进行补偿。
31.根据权利要求29所述的传感器(100)，其特征在于：
所述至少一个传感器节点(121-124)是磁特性感应器件。
32.根据权利要求29所述的传感器(100)，其特征在于：
所述感应装置(120)包括信号处理模块(126)，所述信号处理模块(126)与所述至少一个传感器节点(121-124)相对应，并被配置为能够将所述至少一个传感器节点(121-124)中的每一个所输出的信号转换为相应的高电平或低电平，以使得能够根据所述至少一个传感器节点(121-124)所产生的高电平和低电平的不同组合来指示车辆的挡位情况。
33.根据权利要求15所述的传感器(100)，其特征在于：
所述传感器(100)为车辆的挡位模式传感器。
技术总结
本申请涉及一种传感器，包括磁性装置和感应装置，磁性装置被配置为能够产生磁场；感应装置被配置为能够根据磁场的变化产生相应的信号；其中，磁性装置被配置为能够相对于感应装置往复移动，以使得磁性装置产生的磁场随着磁性装置的移动而产生相应的变化，从而使得感应装置所产生的信号能够指示磁性装置的位置。本申请的传感器，可以根据实际需求灵活地对磁道、磁铁和传感器节点进行相应的设置，使得传感器节点输出的信号波形能够满足或符合预设的判断逻辑，尤其是能够较为精确地设定跳变点的位置，有效地提高了感测的精度，有利于制造、装配和使用。并通过设置隔离装置有效地减小或消除了磁道之间的耦合效应，显著降低了整体设计的复杂度。
技术研发人员：程达伟
受保护的技术使用者：泰科电子(上海)有限公司
技术研发日：.02.15
技术公布日：.02.14
