CN109596147A - 一种真空镀膜用耐高温的接近式传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种真空镀膜用耐高温的接近式传感器，包括外壳、电缆及电路板，所述电路板设置在所述外壳内，在所述外壳内填充有真空隔绝层，所述真空隔绝层封堵于所述外壳的开口端，所述电缆的一端与所述电路板相连，另一端穿过所述真空隔绝层至外，所述外壳为耐腐蚀低真空放气率的金属外壳，所述电路板为集成电路板，所述电缆为耐高温低真空放气率的电缆。本发明的优点是：结构简单，电路板及耐高温的电缆不会被烧坏；避免了金属外壳的内腔及内腔里的电路板及电缆向真空释放气体，确保真空度满足要求；电路板及电缆稳固在金属外壳内腔里，增加结构的稳定性；线圈体积小，确保线圈产生的交变磁场能穿透金属面。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种真空镀膜用耐高温的接近式传感器。
背景技术
现有真空环境使用的传感器仅有光纤及触点式传感器两类，光纤传感器受环境影响大当有粉尘遮盖光源或机构遮挡时检测受影响，触点式传感器一般自身机械寿命短，工作时必须要接触才能有相应信号安装受限大。
电感式接近传感器是一种非接触测量的位置传感器，性能稳定，重复定位精度高，无机械磨损，抗干扰、环境适应性强，使用寿命长等突出优点，因此使用最为广泛,但其无法与应用于真空环境中。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种真空镀膜用耐高温的接近式传感器，选用真空放气率小的金属外壳，将线圈绕制在磁导率温度系数小的磁芯上，在符合真空使用环境的同时加大了电涡流的贯穿深度，保证线圈产生的交变磁场能够穿透金属外壳，从而确保接近式传感器的检测精度及稳定性。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种真空镀膜用耐高温的接近式传感器，其特征在于：包括外壳、电缆及电路板，所述电路板设置在所述外壳内，在所述外壳内填充有真空隔绝层，所述真空隔绝层封堵于所述外壳的开口端，所述电缆的一端与所述电路板相连，另一端穿过所述真空隔绝层至外，所述外壳为耐腐蚀低真空放气率的金属外壳，所述电路板为集成电路板，所述电缆为耐高温低真空放气率的电缆。
所述集成电路板包括耐高温线路板，所述耐高温线路板上集成有低磁导率温度系数的软磁磁芯，所述软磁磁芯外围绕制有线圈。
所述真空隔绝层为耐高温且低真空放气率的环氧树脂层。
所述电缆由铜制导电芯和包裹在所述铜制导电芯外围的保护层构成，所述保护层为玻璃纤维层或聚四氟乙烯层。
本发明的优点是：结构简单，电路板及耐高温的电缆不会因电路温度积聚被烧坏；避免了金属外壳的内腔及内腔里的电路板及电缆向真空释放气体，确保真空度满足要求；电路板及电缆稳固在金属外壳内腔里，增加结构的稳定性；线圈体积小，确保线圈产生的交变磁场能穿透金属面。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的工作原理图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-2所示，图中标记1-9分别表示为：金属外壳1、集成电路板2、软磁磁芯3、线圈4、电缆5、环氧树脂层6、被测金属7、金属面8、线路板9。
实施例：本实施例为一种真空镀膜用耐高温的接近式传感器，由于普通电感接近式传感器本体都是放气率高的材料，再加上尾端不是完全真空隔绝，基于普通电感接近式传感器本体的特性将导致大量气体分子很难被抽走而又不稳定的贮藏在本体中，会直接导致真空度波动。本实施例中的真空镀膜用耐高温的接近式传感器是对普通的电感接近式传感器进行改进，使得接近式传感器可以用于真空及高温环境。
如图1所示，该接近式传感器包括金属外壳1、集成电路板2、电缆5及耐高温、真空放气率小且稳定的作为真空隔绝层的环氧树脂层6。
其中，集成电路板2设置在金属外壳1内，电缆5的一端与集成电路板2相连，另一端伸出金属外壳1的尾端。当电缆5接入工作电源后，由于真空中不能传导和对流，电路温度会不断积聚，选用耐高温的集成电路板2及耐高温的电缆5能有效避免电路温度积聚而烧坏电缆5及集成电路板2，使得接近式传感器能正常工作。
在金属外壳1的尾端及内腔里浇封环氧树脂层6，电缆5贯穿环氧树脂层6，实现金属外壳1的内腔及内腔里的电气元件与外界的真空隔绝，避免了金属外壳1的内腔及内腔里的电气元件向真空释放气体，确保真空度始终满足要求；还能稳固各电气元件在金属外壳1内腔中的位置，对耐加速度和振动效果明显，增加了整体稳定性能。由于金属外壳1、环氧树脂层6及电缆5都具备真放气率小的特性，进一步避免了接近式传感器向真空环境释放气体。
结合图1及2所示，集成电路板2包括线路板9，在线路板9上集成有作为磁芯的软磁磁芯3，软磁磁芯3的外围绕制有线圈4，软磁磁芯3位于金属外壳1的前端。在感应线圈两端加上交变电压便有交变电流，即会产生交变磁场。当被测金属7靠近时，被测金属7内部便产生涡流电流，涡流电流会产生一个反磁场，反磁场抵消了一部分交变磁场，线圈要维持原来交变磁场的量值就会加大交变电流,然后反馈给电路实现开关量控制。由于接近式传感器的感应面为金属面8，能屏蔽电感磁场。当采用普通电感接近式传感器时，此时再有被测金属7靠近时不能引起振荡，致使接近式传感器无法工作。将线圈4绕制在软磁磁芯3上，由于软磁磁芯3的磁导率温度系数小，能加大电涡流贯穿深度，在满足真空环境电路设计要求的同时显著提高了电感值，同时降低了电阻值及线圈4的体积，确保线圈4产生的交变磁场能穿透金属面8。
本实施例在具体实施时：
金属外壳1还具备耐腐蚀性，避免后期向真空环境中注入的气体腐蚀金属外壳1。环氧树脂层6还具备耐高温及温度的特性，避免电缆5及集成电路板2将温度传递给环氧树脂层6，导致其在高温状态下发生蠕变。
振荡电路采用具有良好稳定性的两级直接耦合放大电路组成，正反馈振荡放大器，可减少温度等因素的影响，避免在不同温度时检测距离发生较大变化。
软磁磁芯3采用罐形，确保线圈4产生的交变磁场能穿透金属面。
虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换故在此不一一赘述。
Claims (4)
1.一种真空镀膜用耐高温的接近式传感器，其特征在于：包括外壳、电缆及电路板，所述电路板设置在所述外壳内，在所述外壳内填充有真空隔绝层，所述真空隔绝层封堵于所述外壳的开口端，所述电缆的一端与所述电路板相连，另一端穿过所述真空隔绝层至外，所述外壳为耐腐蚀低真空放气率的金属外壳，所述电路板为集成电路板，所述电缆为耐高温低真空放气率的电缆。
2.根据权利要求1所述的一种真空镀膜用耐高温的接近式传感器，其特征在于：所述集成电路板包括耐高温线路板，所述耐高温线路板上集成有低磁导率温度系数的软磁磁芯，所述软磁磁芯外围绕制有线圈。
3.根据权利要求1所述的一种真空镀膜用耐高温的接近式传感器，其特征在于：所述真空隔绝层为耐高温且低真空放气率的环氧树脂层。
4.根据权利要求1所述的一种真空镀膜用耐高温的接近式传感器，其特征在于：所述电缆由铜制导电芯和包裹在所述铜制导电芯外围的保护层构成，所述保护层为玻璃纤维层或聚四氟乙烯层。
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