CN104483710A - 全金属外壳电感传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全金属外壳电感传感器，包括外壳、磁罐、线圈及电路板，所述磁罐、所述线圈与所述电路板上的电容形成LC振荡电路；所述外壳为一端封闭、另一端开口的筒状结构，所述磁罐与所述线圈位于所述外壳内部的封闭端，所述外壳的材料为低导磁率金属，所述LC振荡电路的振荡频率为1赫兹至20K赫兹。本发明采用低频全金属封装设计，使交变磁场能穿透金属外壳，使电感传感器能够应用于高压，高强度震动和冲击，及高电磁干扰的场合，拓展了电感传感器的适用范围，使其性能更加强大。
Description
技术领域
本发明涉及用于工业自动化设备及其它各种设备的电感传感器，具体地说是一种全金属外壳电感传感器。
背景技术
电感传感器可以检测一定距离内的金属目标物的存在，广泛应用于航空航天、潜艇军舰、工业自动化控制领域中，以及电梯、汽车制造、工程机械等工业现场。
常规的电感传感器包括外壳与帽盖，外壳内设置有磁罐、线圈及电路板，磁罐、线圈与电路板上的电容构成LC振荡电路。LC振荡电路的振荡频率一般为100K到800K赫兹之间，这个频率的波形产生的交变磁场频率也比较高，因而在金属中产生的涡流比较大，磁场不能穿透金属外壳。
传统的接近开关基本上包括外壳与帽盖。因为传感器振荡产生的高频磁场在全金属外壳中衰减比较厉害，磁场能量不足以穿透全金属外壳，因此接近开关多为非全金属外壳与帽盖。这种结构限制了接近开关产品的应用，当产品用在高压、高震动的场合，传感器的外壳或帽盖会因为压力或机械冲击而损坏；另外，带帽盖的传感器对电磁干扰比较明显，达不到防磁防焊的效果。
此种传感器有很大的应用局限性，不能应用在高压场合(通常几十巴以下)，不能应用在高震动、强机械冲击、高温度冲击及高磁场的场合。
因此，传统的电感传感器不能应用在高压油缸，100米以上的深水中，焊接场合以及周边有强磁场干扰的工作环境。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种全金属外壳电感传感器，该电感传感器既能够抗击高压，高强度震动和冲击，同时也可以屏蔽外界的强电磁干扰，为各种恶劣工况和特殊环境的应用提供了可能性。
按照本发明的技术方案：一种全金属外壳电感传感器，包括外壳、磁罐、线圈及电路板，所述磁罐、所述线圈与所述电路板上的电容形成LC振荡电路；所述外壳为一端封闭、另一端开口的筒状结构，所述磁罐与所述线圈位于所述外壳内部的封闭端，所述外壳的材料为低导磁率金属，所述LC振荡电路的振荡频率为1赫兹至20K赫兹。
所述低导磁率金属为不锈钢、钛合金、全铜或者全铝。
所述电路板位于所述外壳内，所述外壳的开口端固定有连接元件，所述连接元件通过连接线与所述电路板相连。
所述连接元件采用接插件或者线缆。
所述外壳内装填有填充物。
靠近开口端的所述外壳的外形为六棱柱形，靠近封闭端的所述外壳的外形为圆柱形，所述圆柱形上设置有外螺纹。
所述电路板位于所述外壳的外部。
本发明的技术效果在于：本发明采用低导磁率的全金属外壳，并且LC振荡电路的振荡频率设置为1赫兹至20K赫兹，形成低频全金属封装设计，使交变磁场能穿透金属外壳，使电感传感器能够应用于高压，高强度震动和冲击，及高电磁干扰的场合，拓展了电感传感器的适用范围，使其性能更加强大；外壳采用六棱柱形与圆柱形相结合，并且圆柱形上设置有外螺纹，便于传感器的安装与拆卸。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图1中，包括磁罐1、线圈2、电路板3、连接线4、外壳5、连接元件6、填充物7等。
如图1所示，本发明是一种全金属外壳电感传感器，包括外壳5、磁罐1、线圈2及电路板3，磁罐1、线圈2与电路板3上的电容形成LC振荡电路。
LC振荡电路的振荡频率设置为1赫兹至20K赫兹。通过极大地加大电路板3上电容的容值和线圈的感值，使LC振荡电路的振荡频率尽可能地低。
外壳5为一端封闭、另一端开口的筒状结构，靠近开口端的外壳5的外形为六棱柱形，靠近封闭端的外壳5的外形为圆柱形，圆柱形上设置有外螺纹。本发明可以通过外螺纹来固定在其他设备上，六棱柱形便于使用扳手来拧紧螺纹。
外壳5的材料为低导磁率金属，低导磁率金属为不锈钢、钛合金、全铜或者全铝等材料。
磁罐1与线圈2位于外壳5内部的封闭端，电路板3位于外壳5内，外壳5的开口端固定有连接元件6，连接元件6通过连接线4与电路板3相连。连接元件6采用接插件或者线缆。
外壳5内装填有填充物7，起固定与保护外壳5内的元器件的作用。
本发明中的电路板3也可以设置于外壳5的外部。
本发明的工作原理如下：本发明采用低导磁率的全金属外壳，并且LC振荡电路的振荡频率设置为1赫兹至20K赫兹，形成低频全金属封装设计。1赫兹至20K赫兹这个频率范围的方波或正弦波振荡产生的交变磁场可以低损耗地穿透不锈钢、钛合金、全铝或者全铜等低导磁率金属。当以铁等高磁导率金属靠近此交变磁场后，产生较大涡流，使磁场急剧衰减，因而振荡幅值减低，甚至停震，电路板上后续的检出电路会检出此变化，驱动后续的输出管进行输出。这样就实现了全金属封装电感传感器。
本发明使用了全金属外壳，是一种全革新的设计，完全打破了电感传感器的设计常规，使交变磁场能穿透金属外壳。相比传统电感传感器的塑料外壳，抗压力能力、抗震动、抗冲击、抗EMC能力更强，使电感传感器能够应用于高压，高强度震动和冲击，及高电磁干扰的场合，拓展了电感传感器的适用范围，使其性能更加强大。
Claims (7)
1.一种全金属外壳电感传感器，包括外壳(5)、磁罐(1)、线圈(2)及电路板(3)，所述磁罐(1)、所述线圈(2)与所述电路板(3)上的电容形成LC振荡电路；其特征是：所述外壳(5)为一端封闭、另一端开口的筒状结构，所述磁罐(1)与所述线圈(2)位于所述外壳(5)内部的封闭端的前端，所述外壳(5)的材料为低导磁率金属，所述LC振荡电路的振荡频率范围为1赫兹至20K赫兹。
2.按照权利要求1所述的全金属外壳电感传感器，其特征是：所述低导磁率金属为不锈钢、钛合金、全铜或者全铝。
3.按照权利要求1所述的全金属外壳电感传感器，其特征是：所述电路板(3)位于所述外壳(5)内，所述外壳(5)的开口端固定有连接元件(6)，所述连接元件(6)通过连接线(4)与所述电路板(3)相连。
4.按照权利要求3所述的全金属外壳电感传感器，其特征是：所述连接元件(6)采用接插件或者线缆。
5.按照权利要求3或4所述的全金属外壳电感传感器，其特征是：所述外壳(5)内装填有填充物(7)。
6.按照权利要求1所述的全金属外壳电感传感器，其特征是：靠近开口端的所述外壳(5)的外形为六棱柱形，靠近封闭端的所述外壳(5)的外形为圆柱形，所述圆柱形上设置有外螺纹。
7.按照权利要求1所述的全金属外壳电感传感器，其特征是：所述电路板(3)位于所述外壳(5)的外部。
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