CN106125019A - 霍尔传感器磁通量测试结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种霍尔传感器磁通量测试结构，旨在提供一种结构紧凑、装配维修保养操作方便和测试准确率高的霍尔传感器磁通量测试结构。本发明包括功能测试模块、分体式测试机柜和触摸式控制系统，所述功能测试模块和所述触摸式控制系统均安装在所述分体式测试机柜的柜台面上，所述触摸式控制系统位于所述功能测试模块的一侧，所述功能测试模块包括霍尔传感器触发机构、电学性能测试机构和运动控制机构，所述运动控制机构设置于所述分体式测试机柜的柜台面上，所述电学性能测试机构固定安装于所述运动控制机构上，所述电学性能测试机构上设置有两个所述霍尔传感器触发机构。本发明应用于霍尔传感器的磁通量校准测试设备的技术领域。

Description

霍尔传感器磁通量测试结构

技术领域

本发明涉及霍尔传感器的磁通量校准测试设备,特别涉及一种霍尔传感器磁通量测试结构。

背景技术

霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔于1879年在研究金属的导电机制时发现的，它定义了磁场和感应电压之间的关系。当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。但由于初期金属材料的霍尔效应太弱而没有得到广泛应用，但随着材料科学的发展，科学家在研究中开始使用由半导体材料制成的霍尔元件，而使用半导体材料制成的霍尔元件的霍尔效应显著而得到了应用和发展，霍尔传感器是一种当交变磁场经过时产生输出电压脉冲的传感器，脉冲的幅度是由激励磁场的场强决定的。因此，霍尔传感器不需要外界电源供电，霍尔效应传感器可以作为开/关传感器或者线性传感器，广泛应用于电力系统中。霍尔传感器的工作状态实际上是取决于通过霍尔半导体电压的变化，而霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。因此霍尔传感器感应的磁场强度的微量变化将放大，影响测试的准确率和结果，而磁场强度的大小取决于磁场发射器相对于霍尔传感器的相对距离和外界其它能产生磁场的物质影响；现在市面上流通的该类型测试设备，一般只是对霍尔传感器触发与否进行限制，而没有对霍尔传感器的触发范围的磁场强度进行规范。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种结构紧凑、装配维修保养操作方便和测试准确率高的霍尔传感器磁通量测试结构。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括功能测试模块、分体式测试机柜和触摸式控制系统，所述功能测试模块和所述触摸式控制系统均安装在所述分体式测试机柜的柜台面上，所述触摸式控制系统位于所述功能测试模块的一侧，所述功能测试模块包括霍尔传感器触发机构、电学性能测试机构和运动控制机构，所述运动控制机构设置于所述分体式测试机柜的柜台面上，所述电学性能测试机构固定安装于所述运动控制机构上，所述电学性能测试机构上设置有两个所述霍尔传感器触发机构。

进一步的，所述霍尔传感器触发机构均包括磁场发射器、丝杆连接支座、驱动丝杆、驱动装置和距离感应组件，所述支撑架固定于所述电学性能测试机构上，所述距离感应组件安装于所述支撑架上，所述驱动装置均设置于所述支撑架的顶端，所述驱动丝杆的一端穿过所述支撑架并与所述驱动装置相连接，所述驱动丝杆的另一端与所述丝杆连接支座相连接，所述丝杆连接支座的底端与所述磁场发射器相连接。

进一步的，所述电学性能测试机构包括电磁场防干扰模块、产品测试载具和探针测试模块，所述探针测试模块固定安装于所述运动控制机构上，所述产品测试载具固定安装于所述探针测试模块上，所述电磁场防干扰模块固定安装于所述产品测试载具上。

进一步的，所述电磁场防干扰模块包括霍尔传感器触发机构固定板、绝缘尾针板、磁场屏蔽保护板、探针固定板和产品压板，所述霍尔传感器触发机构固定板、所述绝缘尾针板、所述磁场屏蔽保护板、所述探针固定板和所述产品压板从上到下依次叠放固定安装于所述产品测试载具上。

进一步的，所述霍尔传感器触发机构固定板、所述绝缘尾针板、所述磁场屏蔽保护板、所述探针固定板一和所述产品压板上均设有若干个高精度光孔。

进一步的，所述探针测试模块上包括若干个探针固定板二。

进一步的，所述功能测试模块包括屏蔽保护罩，所述屏蔽保护罩设置于所述运动控制机构上，且所述电学性能测试机构和所述霍尔传感器触发机构均位于所述屏蔽保护罩的内部。

进一步的，所述的霍尔传感器磁通量测试结构上的所有部件的外壳均使用钢材或钣金冷板进行包裹覆盖。

进一步的，所述磁场屏蔽保护板由钢制成。

进一步的，所述产品测试载具承载产品的表面由防静电玻钎板制成，所述探针固定板二均由绝缘玻纤板制成。

本发明的有益效果是：由于本发明包括功能测试模块、分体式测试机柜和触摸式控制系统，所述功能测试模块和所述触摸式控制系统均安装在所述分体式测试机柜的柜台面上，所述触摸式控制系统位于所述功能测试模块的一侧，所述功能测试模块包括霍尔传感器触发机构、电学性能测试机构和运动控制机构，所述运动控制机构设置于所述分体式测试机柜的柜台面上，所述电学性能测试机构固定安装于所述运动控制机构上，所述电学性能测试机构上设置有两个所述霍尔传感器触发机构,其中，运动控制机构能高效准确地向待测产品送至测试工位，电学性能测试机构是检查产品导通后各测试针点的电学性能变化，而霍尔传感器触发机构通过使用高斯计对触发机构的高度进行校准，确定霍尔传感器触发机构对产品触发反应高度，运用霍尔传感器的触发原理，进行对测试产品的导通，并进行后续的电学性能测试，提高测试产品在指定磁通量范围内的触发率，使测试准确率大大提高。

附图说明

图1是本发明的立体结构图；

图2是功能测试模块的立体结构图；

图3是电学性能测试机构爆炸图；

图4是电磁场防干扰模块的仰视爆炸图；

图5是电磁场防干扰模块的俯视爆炸图；

图6是霍尔传感器触发机构5和磁场距离校准示意图。

具体实施方式

如图1至图6所示，在本实施例中，本发明包括功能测试模块1、分体式测试机柜2和触摸式控制系统3，所述功能测试模块1和所述触摸式控制系统3均安装在所述分体式测试机柜2的柜台面上，所述触摸式控制系统3位于所述功能测试模块1的一侧，所述分体式测试机柜2的内部设有电路板和电源等，所述功能测试模块1、所述分体式测试机柜2和所述触摸式控制系统3三者相互电性连接，所述功能测试模块1、所述分体式测试机柜2和所述触摸式控制系统3采用分离式设计，而非一体化设计，而它们的外壳均使用钢材或钣金冷板或其它磁场屏蔽材料进行包裹覆盖，减少本发明自身产生的磁场对霍尔传感器的干扰作用，这是第一级磁场屏蔽系统，对后续的测试稳定性和准确率提供第一重保障；所述功能测试模块1包括霍尔传感器触发机构4、电学性能测试机构5和运动控制机构6，所述运动控制机构6设置于所述分体式测试机柜2的柜台面上，所述电学性能测试机构5固定安装于所述运动控制机构6上，所述电学性能测试机构5上设置有两个所述霍尔传感器触发机构4；所述霍尔传感器触发机构4用于测试产品在所述霍尔传感器触发机构4释放的磁场的触发反应高度，且所述霍尔传感器触发机构4用于进行对测试产品的导通，并进行后续的电学性能测试，所述电学性能测试机构5用于测试被测产品导通后的功能是否符合使用要求，所述运动控制机构6主要负责将待测产品送至测试工位。

在本实施例中，所述功能测试模块1包括屏蔽保护罩7，所述屏蔽保护罩7设置于所述运动控制机构6上，且所述电学性能测试机构5和所述霍尔传感器触发机构4均位于所述屏蔽保护罩7的内部，所述屏蔽保护罩7是本发明的第二重磁场屏蔽保护。

在本实施例中，所述霍尔传感器触发机构4均包括磁场发射器41、丝杆连接支座42、驱动丝杆43、驱动装置44、距离感应组件45和支撑架46，所述驱动装置44可为驱动电机或驱动马达或其它动力装置，所述支撑架46固定于电学性能测试机构5上，所述距离感应组件45安装于所述支撑架46上，所述驱动装置44均设置于所述支撑架46的顶端，所述驱动丝杆43的一端穿过所述支撑架46并与所述驱动装置44相连接，所述驱动丝杆43的另一端与所述丝杆连接支座42相连接，所述丝杆连接支座42的底端与所述磁场发射器41相连接；为实现所述霍尔传感器触发机构4内的磁场距离在测试过程前的校准工作，在本设计中使用产品模拟板47进行模拟仿真检测，在所述产品模拟板47中固定有磁通量测试器高斯计，所述高斯计的检查位置正好是测试产品中设有的霍尔感应器的位置，当所述驱动装置44运行，带动所述驱动丝杆43向下运动，从而带动所述磁场发射器41从初始位置逐渐向所述高斯计位置运动，所述高斯计检测读取数据信息数字形式反馈于所述触摸式控制系统3内的显示屏上，当达到所述霍尔感应器触发磁通量的临界点时，将其中一个所述霍尔传感器触发机构4上的所述距离感应组件23调整至该位置，完成锁紧后，控制另一个所述霍尔传感器触发机构4上的所述驱动装置44继续向下运行，当所述磁场发射器41运行至客户指定霍尔感应器的最大磁通量触发位置后，将另一个所述霍尔传感器触发机构4上的所述距离感应组件23调整至该位置并锁紧，则两个霍尔传感器触发机构4上的两个所述距离感应组件23之间的位置为所述磁场发射器41能触发所述霍尔感应器的行程范围，在重复以上步骤复核校准工作的准确性后设备可投入工作使用，校准工作需要在设备进行工作前完成校准，并定期作出校准检测。

在本实施例中，所述电学性能测试机构5包括电磁场防干扰模块51、产品测试载具52和探针测试模块53，所述探针测试模块53固定安装于所述运动控制机构6上，所述产品测试载具52固定安装于所述探针测试模块53上，所述电磁场防干扰模块51固定安装于所述产品测试载具52上，所述探针测试模块53上包括若干个探针固定板二531；其中，所述产品测试载具52由于需要承载PCB类型的产品，因此在本设计中使用单面防静电玻钎板制作，消除静电发生可能对测试产品的影响，所述探针固定板二531均由绝缘玻纤板制成，防止探针间的漏电接触影响产品的测试。

在本实施例中，所述电磁场防干扰模块51包括霍尔传感器触发机构固定板511、绝缘尾针板512、磁场屏蔽保护板513、探针固定板一514和产品压板515，所述霍尔传感器触发机构固定板511、所述绝缘尾针板512、所述磁场屏蔽保护板513、所述探针固定板一514和所述产品压板515从上到下依次叠放固定安装于所述产品测试载具52上；为实现电磁场防干扰设置，也是整个设备中对干扰磁场的最后一道防线，本设计中使用内置式磁场发射器的保护结构，所述霍尔传感器触发机构固定板511、所述绝缘尾针板512、所述磁场屏蔽保护板513、所述探针固定板一514和所述产品压板515上均使用高精度光孔516处理，结合使用钢制成的所述磁场屏蔽保护板513的磁场屏蔽作用，使被测产品测试过程中除所述磁场发射器41的磁场外不受到其它外磁场的干扰。

根据电磁屏蔽的原理，当电磁波到达屏蔽体表面时，由于空气与金属的交界面上阻抗的不连续，对入射波产生的反射；未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量，在体内向前传播的过程中，被屏蔽材料所衰减。因此所述霍尔传感器触发机构4带动所述磁场发射器41向下运动的过程中先后进入所述霍尔传感器触发机构固定板511、所述绝缘尾针板512、所述磁场屏蔽保护板513等的所述光孔516，所述光孔516隔绝所述磁场发射器41和外界的联系，从而隔绝其它外磁场的影响，距离测试产品一定位置后触发产品上的所述霍尔传感器，从而导通产品测试机制；在本设计中，各个组件均起到电磁场屏蔽的作用。

本发明应用于霍尔传感器的磁通量校准测试设备的技术领域。

虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种霍尔传感器磁通量测试结构，其特征在于：它包括功能测试模块（1）、分体式测试机柜（2）和触摸式控制系统（3），所述功能测试模块（1）和所述触摸式控制系统（3）均安装在所述分体式测试机柜（2）的柜台面上，所述触摸式控制系统（3）位于所述功能测试模块（1）的一侧，所述功能测试模块（1）包括霍尔传感器触发机构（4）、电学性能测试机构（5）和运动控制机构（6），所述运动控制机构（6）设置于所述分体式测试机柜（2）的柜台面上，所述电学性能测试机构（5）固定安装于所述运动控制机构（6）上，所述电学性能测试机构（5）上设置有两个所述霍尔传感器触发机构（4）。

2.根据权利要求1所述的霍尔传感器磁通量测试结构，其特征在于：所述霍尔传感器触发机构（4）均包括磁场发射器（41）、丝杆连接支座（42）、驱动丝杆（43）、驱动装置（44）、距离感应组件（45）和支撑架（46），所述支撑架（46）固定于电学性能测试机构（5）上，所述距离感应组件（45）安装于所述支撑架（46）上，所述驱动装置（44）均设置于所述支撑架（46）的顶端，所述驱动丝杆（43）的一端穿过所述支撑架（46）并与所述驱动装置（44）相连接，所述驱动丝杆（43）的另一端与所述丝杆连接支座（42）相连接，所述丝杆连接支座（42）的底端与所述磁场发射器（41）相连接。

3.根据权利要求1所述的霍尔传感器磁通量测试结构，其特征在于：所述电学性能测试机构（5）包括电磁场防干扰模块（51）、产品测试载具（52）和探针测试模块（53），所述探针测试模块（53）固定安装于所述运动控制机构（6）上，所述产品测试载具（52）固定安装于所述探针测试模块（53）上，所述电磁场防干扰模块（51）固定安装于所述产品测试载具（52）上。

4.根据权利要求3所述的霍尔传感器磁通量测试结构，其特征在于：所述电磁场防干扰模块（51）包括霍尔传感器触发机构固定板（511）、绝缘尾针板（512）、磁场屏蔽保护板（513）、探针固定板一（514）和产品压板（515），所述霍尔传感器触发机构固定板（511）、所述绝缘尾针板（512）、所述磁场屏蔽保护板（513）、所述探针固定板一（514）和所述产品压板（515）从上到下依次叠放固定安装于所述产品测试载具（52）上。

5.根据权利要求4所述的霍尔传感器磁通量测试结构，其特征在于：所述霍尔传感器触发机构固定板（511）、所述绝缘尾针板（512）、所述磁场屏蔽保护板（513）、所述探针固定板一（514）和所述产品压板（515）上均设有若干个高精度光孔（516）。

6.根据权利要求3所述的霍尔传感器磁通量测试结构，其特征在于：所述探针测试模块（53）上包括若干个探针固定板二（531）。

7.根据权利要求1所述的霍尔传感器磁通量测试结构，其特征在于：所述功能测试模块（1）包括屏蔽保护罩（7），所述屏蔽保护罩（7）设置于所述运动控制机构（6）上，且所述电学性能测试机构（5）和所述霍尔传感器触发机构（4）均位于所述屏蔽保护罩（7）的内部。

8.根据权利要求5所述的霍尔传感器磁通量测试结构，其特征在于：所述的霍尔传感器磁通量测试结构上的所有部件的外壳均使用钢材或钣金冷板进行包裹覆盖。

9.根据权利要求4所述的霍尔传感器磁通量测试结构，其特征在于：所述磁场屏蔽保护板（513）由钢制成。

10.根据权利要求6所述的霍尔传感器磁通量测试结构，其特征在于：所述产品测试载具（52）承载产品的表面由防静电玻钎板制成，所述探针固定板二（531）均由绝缘玻纤板制成。