一种具有屏蔽功能的电涡流传感器和电磁兼容屏蔽结构的制作方法

本发明涉及传感器，尤其涉及一种具有屏蔽功能的电涡流传感器和电磁兼容屏蔽结构。

背景技术：

1、电涡流传感器（位移）是rws（后轮转向）系统中用于检测齿条位置的核心部件。在实际车辆环境中，存在大量的电磁干扰源，例如发动机、电机、车载通信设备等。这些干扰源会产生强烈的电磁场，对电涡流传感器（位移）的接收线圈造成电磁耦合干扰，导致接收线圈感应的电动势信号出现杂波和失真，进而降低齿条位置信号的精度，损害传感器本身的测量性能及后轮转向回中的主要功能。

2、为提升电磁兼容（emc）抗干扰能力，现有方案通常采用在电涡流传感器的印刷电路板顶层的靠近传感器外部加装完整的金属外壳进行全屏蔽。然而，该方案存在以下显著缺陷：第一，完整的金属外壳屏蔽方案显著增加了电涡流传感器的材料成本和加工成本。第二，电涡流传感器通常通过塑料外壳密封或填充胶水进行封装，额外加装的屏蔽壳增加了传感器的厚度和高度，导致需要在整车中预留更大的安装空间。

3、因此，本领域亟需一种既能够有效提升电磁兼容抗干扰能力，又不会增加额外材料成本和安装空间需求的电涡流传感器。

技术实现思路

1、本发明提供了一种具有屏蔽功能的电涡流传感器和电磁兼容屏蔽结构，以解决现有技术中因采用完整金属外壳屏蔽方案而导致成本增加、安装空间需求增大的问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种具有屏蔽功能的电涡流传感器，包括：

3、印刷电路板；

4、发射线圈和接收线圈，设置在所述印刷电路板中；

5、感应滑块，设置在所述印刷电路板的一侧或两侧；

6、屏蔽结构，所述屏蔽结构包括：

7、设置在所述印刷电路板中第一层上的多个第一铜片；

8、设置在所述印刷电路板中第二层上的多个第二铜片，所述第二层与所述第一层相邻且不重叠；

9、其中，所述第一铜片与所述第二铜片在所述印刷电路板的厚度方向上不重叠，且所述第一铜片的覆盖区域与所述第二铜片的覆盖区域相互补充，共同形成连续的电场屏蔽面。

10、可选地，所述第一铜片和所述第二铜片之间无电气网络连接且不连接至地线，所述第一铜片和所述第二铜片不连接至所述发射线圈、所述接收线圈以及所述感应滑块。

11、可选地，所述第一铜片和所述第二铜片均为条形分段铜片；

12、所述条形分段铜片在所述印刷电路板中的第一层和第二层上间隔布置，以形成非连续的屏蔽结构。

13、可选地，所述第一层上的所述第一铜片的面积大于所述第二层上的所述第二铜片的面积。

14、可选地，所述第一铜片和所述第二铜片位于远离所述感应滑块的位置，且所述第一铜片所述第二铜片之间相互独立、不重叠；

15、所述第一铜片和所述第二铜片覆盖所述接收线圈和所述发射线圈所在区域，所述第一铜片和所述第二铜片用于提供电磁兼容屏蔽及抗干扰功能。

16、可选地，所述第一铜片和所述第二铜片的面积和数量基于所述感应滑块的尺寸设置，并呈现预设的比例关系，所述比例关系包括：奇数比和偶数比。

17、可选地，所述印刷电路板还包括：位于所述第二层下方层叠设置的第三层和第四层；

18、所述第一层为顶层，设置有元器件以及地线；

19、所述第二层设置有信号线；

20、所述第四层为底层，所述接收线圈和所述发射线圈从所述第三层延伸设置至所述第四层。

21、可选地，所述第一铜片和所述第二铜片的宽度尺寸和形状由所述接收线圈和所述发射线圈的形状、大小及周期确定。

22、可选地，所述发射线圈和所述接收线圈为矩形线圈且呈正弦单周期形式，周期为p；

23、所述感应滑块的宽度为1/8p；

24、所述第一铜片的宽度为1/16p；

25、所述第二铜片的宽度为1/32p。

26、可选地，所述第一铜片用于进行屏蔽，所述第二铜片用于填补所述第一铜片之间的空隙以形成连续的电场屏蔽面。

27、根据本发明的另一方面，提供了一种电磁兼容屏蔽结构，该电磁兼容屏蔽结构包括上述一方面中任一所述的具有屏蔽功能的电涡流传感器。

28、本发明实施例的技术方案，通过在pcb内部设置分段铜片替代外部完整金属屏蔽壳，无需增加额外的材料成本和加工成本，主要通过pcb布局即可实现emc屏蔽功能；不改变传感器原有的密封方式（塑料外壳密封或胶水填充），不会增加传感器的厚度和高度，不会增加整车安装空间的需求；采用至少两层互补的铜片设计，相邻两层铜片的覆盖区域相互补充，共同形成连续的电场面屏蔽层，有效提升了emc抗干扰能力。综上所述，本发明解决了现有技术中因采用完整金属外壳屏蔽方案而导致成本增加、安装空间需求增大的问题，达到了在不增加额外成本和安装空间的前提下，有效提升电磁兼容抗干扰能力效果。

29、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

1.一种具有屏蔽功能的电涡流传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电涡流传感器，其特征在于，所述第一铜片和所述第二铜片之间无电气网络连接且不连接至地线，所述第一铜片和所述第二铜片不连接至所述发射线圈、所述接收线圈以及所述感应滑块。

3.根据权利要求1所述的电涡流传感器，其特征在于，所述第一铜片和所述第二铜片均为条形分段铜片；

4.根据权利要求1所述的电涡流传感器，其特征在于，所述第一层上的所述第一铜片的面积大于所述第二层上的所述第二铜片的面积。

5.根据权利要求1所述的电涡流传感器，其特征在于，所述第一铜片和所述第二铜片位于远离所述感应滑块的位置，且所述第一铜片所述第二铜片之间相互独立、不重叠；

6.根据权利要求1所述的电涡流传感器，其特征在于，所述第一铜片和所述第二铜片的面积和数量基于所述感应滑块的尺寸设置，并呈现预设的比例关系，所述比例关系包括：奇数比和偶数比。

7.根据权利要求1所述的电涡流传感器，其特征在于，所述印刷电路板还包括：位于所述第二层下方层叠设置的第三层和第四层；

8.根据权利要求1所述的电涡流传感器，其特征在于，所述第一铜片和所述第二铜片的宽度尺寸和形状由所述接收线圈和所述发射线圈的形状、大小及周期确定。

9.根据权利要求8所述的电涡流传感器，其特征在于，所述发射线圈和所述接收线圈为矩形线圈且呈正弦单周期形式，周期为p；

10.根据权利要求1所述的电涡流传感器，其特征在于，所述第一铜片用于进行屏蔽，所述第二铜片用于填补所述第一铜片之间的空隙以形成连续的电场屏蔽面。

11.一种电磁兼容屏蔽结构，其特征在于，所述电磁兼容屏蔽结构包括如权利要求1-10中任意一项所述的具有屏蔽功能的电涡流传感器。