CN103090781A - 一种应用于千斤顶的磁敏传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于千斤顶的磁敏传感器。包括：底盖和外管构成传感头的壳体，固化胶将含四个磁敏电阻的芯片和磁石封装于传感头内，引线将传感头的信号引出接于电路板上，电缆线一头接在电路板上另一头可接入电脑。本发明输出的是两路加减方波信号，能反映千斤顶活塞杆正反向位移量，能直接接入微型计算机进行数据处理。

Description

一种应用于千斤顶的磁敏传感器
技术领域
本发明涉及一种磁敏传感器，尤其涉及一种应用于千斤顶的磁敏传感器。
背景技术
磁敏电阻在磁场作用下其电阻会产生变化，这一磁阻效应可用来作为位移检测。磁敏电阻在千斤顶上的应用，其原理如图3所示：当磁石(21)产生的磁力线穿过磁敏电阻芯片(22)到达带有沟槽的活塞杆(23)时，其磁力线是不均匀的。在凸台处穿过磁敏电阻的磁力线较多，而在凹槽处则较少。当磁敏电阻芯片和活塞杆做相对运动时，穿过磁敏电阻的磁力线会产生有规律的强弱变化，也就是说磁敏电阻的阻值会产生有规律的大小变化。磁敏传感器就是通过测量这种阻值的变化达到测量位移的目的。八磁敏传感器采用的是如图2的桥式检测方法：磁敏电阻芯片有八个磁敏电阻，由电导线连接组成两路电桥。这两路输出构成增量编码信号。根据电桥理论，这八个磁敏电阻的阻值一致性要好。目前，国内虽然能生产磁敏电阻，但其性能达不到上述要求。因此国内生产的磁敏电阻只能用于其它用途，而不能用在千斤顶上。而国外把这种芯片作为高科技产品限制出口到我国。因此国内市场上找不到用于千斤顶的磁敏电阻芯片。
发明内容
本发明的目的在于降低千斤顶专用磁敏电阻芯片的制作难度和制作成本，减少对进口产品的依赖和国外技术限制，使采用本发明技术的产品能应用到千斤顶上，并能达到或超过同类进口产品的精度和性能。
为完成上述目的，本发明是通过如下的技术方案实现的：
一种应用于千斤顶的磁敏传感器，包括有底盖，底盖和外管构成传感头的壳体，固化胶将磁敏电阻芯片和磁石封装于传感头内，引线将传感头的信号引出接于电路板上，电缆线一头接在电路板上另一头可接入电脑。
一种应用于千斤顶的磁敏传感器，其特征在于：磁敏电阻芯片是由四个电阻并排组成。
本发明的工作原理如下：
采用桥式配平检测电路对磁敏电阻的非一致性进行调平，以便进一步降低磁敏电阻的制作难度，采用20切割细分电路，把检测到的2mm周期的增量编码信号切割细分为0.1mm的加减计数信号。
本发明的有益效果是：
通过把原来八个磁敏电阻组成的芯片改为四个磁敏电阻组成的芯片，以及桥式配平检测电路和20切割细分电路，降低千斤顶专用磁敏电阻芯片的制作难度和制作成本，并能达到0.1mm的分辨率。
附图说明
以下结合实施例对本发明作详细描述。
图1本发明的结构示意图；
图2由八个磁敏电阻组成的磁敏芯片的桥式检测电路图。
图3由四个磁敏电阻组成的磁敏芯片在千斤顶上的结构图。
图4由四个磁敏电阻组成的磁敏芯片的桥式检测配平电路图。
图5为本发明的电路框图。
图中：A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4均表示磁敏电阻，1：底盖，2：磁敏电阻芯片，3和21：磁石，4：固化胶，5：外管，6：引线，7：电路板，8：电缆线，22：磁敏电阻，23：活塞杆沟槽部分，31、33、34、36：普通金属膜电阻，32、35：电位器，41：20细分切割电路。
具体实施方式
如图1所示，一种应用于千斤顶的磁敏传感器，包括有底盖(1)和外管(5)构成传感头的壳体，固化胶(4)将磁敏电阻芯片(2)和磁石(3)封装于传感头内，引线(6)将传感头的信号引出接于电路板(7)上，电缆线(8)一头接在电路板上另一头可接入电脑。本产品输出的是两路加减方波信号，能反映千斤顶活塞杆正反向位移量，能直接接入微型计算机进行数据处理。
[0009]本发明磁敏电阻的排列方式和在活塞杆上的工作原理如图3所示。它与八磁敏芯片相比，磁敏电阻少了一半。我们用电导线连接组成图4的检测配平电路。和图2的八磁敏芯片桥式电路相比，同样是两路电桥，它的输出同样构成增量编码信号。在图4电路中电阻(31)(33)(34)(36)是普通金属膜电阻，它们代替了原来磁敏电阻的四个臂，其作用是配合磁敏电阻组成两路电桥。两个电位器(32)(35)可以对磁敏电阻的非一致性进行调整配平，它还可以在统调(把磁敏电阻传感器装入千斤顶中进行配合调试)中，采用“非等宽技术”(“非等宽技术”主要是为了提高传感器的灵敏度)而产生的相位差进行纠正。
图5是本发明电路板(7)的电路框图。在图5中(41)为20细分切割电路，它主要把检测放大后的增量编码信号进行辨向和20细分。
利用磁敏电阻做出的位移传感器，其精度与传感器的灵敏度、抗干扰能力、探头的探测距离、磁敏电阻的尺寸与沟槽尺寸的匹配程度、细分电路的细分数等因素有关。由于千斤顶的特殊结构和恶劣的使用环境，其精度不能做到像磁栅尺那样高。国外八磁敏芯片配合活塞杆2mm周期沟槽，采用20细分电路能达到0.1mm分辨率和0.1mm精度。
本发明的四磁敏芯片传感器，其灵敏度和八磁敏芯片比低了一倍，但它可以和活塞杆一起采用“非等宽技术”调试，也能达到0.1mm分辨率和0.1mm精度。总体来说，本发明的四磁敏芯片传感器和八磁敏芯片相比：优点是降低了对磁敏电阻的技术参数要求，缺点是加大了调试难度。

Claims (2)

1.一种应用于千斤顶的磁敏传感器，包括有底盖，底盖和外管构成传感头的壳体，固化胶将磁敏电阻芯片和磁石封装于传感头内，引线将传感头的信号引出接于电路板上，电缆线一头接在电路板上另一头可接入电脑。
2.根据权利要求1所述的一种应用于千斤顶的磁敏传感器，其特征在于：磁敏电阻芯片是由四个电阻并排组成。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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