CN110616979A - 一种360度感应的信号传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种360度感应的信号传感器，包括绝缘外层，所述绝缘外层呈圆管状结构，所述绝缘外侧内部同心开设有圆形腔，所述圆形腔内设置有多条传感导线，所述传感导线呈螺旋状设置于所述圆形腔内，所述传感导线紧贴所述绝缘外层，多条所述传感导线沿圆周方向均匀分布；所述圆形腔保持圆形时，多条所述传感导线之间具有绝缘间隙，所述圆形腔发生形变时，多条所述传感导线可接触导通。具有结构简单，感应灵敏，无感应盲区的优点。
Description
技术领域
本发明涉及传感装器领域。
背景技术
车辆(乘用车、商用车、火车或地铁等)、建筑、家电的人或物体的进出通道上通常设置有门窗(开闭系统)，以便人或物品的进出。门窗是为方便进出而设置的开闭系统，感应装置是开闭系统的一部分，主要作用是，探测障碍物及被夹情况，防止过大的夹持力施加于障碍物上。该装置在各种使用环境条件下提供以上功能，可以大大减小门窗在开关过程中给人或物品带来的伤害。在开闭系统上安装电动装置给用户带来的便利是明显的，但在开关的过程中很容易引起撞伤或夹伤乘客身体或夹住进出的物体，特别是对自我防护能力较差的儿童而言，这个缺陷就更加明显。
为此，有人发明了防夹感应条。防夹感应条是安装在门窗上的，用来探测障碍物被夹的情况，防止过大的夹持力施加于障碍物上，可以减小门窗在开关过程中给人或物品等障碍物带来的伤害。现有的防夹感应体多为长条状的感应条，其内含有至少两条感应体，感应体之间有间隙，在外部载荷作用下感应体发生接触导通，从而引起电路中的电压变化，这一变化迅速被电子控制单元检测到，从而发出使电动控制发生反向运动的指定。
但是，现有的感应条内感应体之间是通过点与面接触导通，即其中一根感应体尖端状通过特定空隙与另一根感应体平面端相对，在外力作用下，呈尖端状的感应体与平面端的感应体接触导通；这样在外力压向不是正对感应体时，可能不会使得感应体呈导通状态，从而影响感应条的灵敏度。而且，两条感应体相对设置使得感应条的触发角度一般不超过110度，不能全范围的感应挤压信号，存在感应盲区。
因此，如何对现有的信号传感器进行改进，使其克服上述问题，是本领域技术人员亟待解决的一个问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供的一种结构简单，感应灵敏，无感应盲区的360度感应的信号传感器。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种360度感应的信号传感器，其特征在于：包括绝缘外层，所述绝缘外层呈圆管状结构，所述绝缘外侧内部同心开设有圆形腔，所述圆形腔内设置有多条传感导线，所述传感导线呈螺旋状设置于所述圆形腔内，所述传感导线紧贴所述绝缘外层，多条所述传感导线沿圆周方向均匀分布；
所述圆形腔保持圆形时，多条所述传感导线之间具有绝缘间隙，所述圆形腔发生形变时，多条所述传感导线可接触导通。
作为优选，所述传感导线为四条。
作为改进，所述传感导线包括金属导线和导电橡胶层，所述导电橡胶呈包裹于所述金属导线外部。一方面导电橡胶层用于保护金属导线，另一方面导电橡胶层的增加也在一定程度上了增加了传感导线电阻，保证传感导线的电阻值保持在设定值。
作为优选，所述绝缘外层外径D1为4～8mm，所述圆形腔直径D2为2～4mm，所述金属导线直径D3为0.2～0.5mm，所述导电橡胶层外径D4为0.5～1mm。上述结构尺寸的设计，需要满足圆形腔不变形时传感导线相互不接触，圆形腔发生细微变形时传感导线要立即接触发出信号；因此传感导线之间的距离不宜过大也不宜过小。
作为优选，所述圆形腔的最小变形压力为10N。绝缘外层受到很小的力时，圆形腔就能发生变形，能提高感应灵敏度。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：首先，绝缘外层圆管状的结构使其在任意角度受到压力都会马上发生变形，而使传感导线接触发出信号，使其具有360感应的能力。其次，传感导线螺旋且相互缠绕的设计，使得传感导线在长度方向的任意位置都能轻易接触，保证其感应灵敏度。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的截面结构示意图；
图2是根据本发明的一个优选实施例中传感导线的截面结构示意图；
图3是根据本发明的一个优选实施例中传感导线的立体结构示意图；
图4是根据本发明的一个优选实施例中传感导线的侧视图；
图5是根据本发明的一个优选实施例的工作电路图；
图6是根据本发明的一个优选实施例应用于汽车侧门防夹感应条时的截面结构示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
如图1至4所示，为本发明的一个优选实施例包括绝缘外层1，绝缘外层1呈圆管状结构，绝缘外侧1内部同心开设有圆形腔2，圆形腔2内设置有四条传感导线3，传感导线3呈螺旋状设置于圆形腔内，传感导线3紧贴绝缘外层1，四条传感导线3沿圆周方向均匀分布；圆形腔2保持圆形时，四条传感导线3之间具有绝缘间隙，圆形腔2发生形变时，四条传感导线3中至少两根可接触导通。另外，传感导线3包括金属导线31和导电橡胶层32，导电橡胶32呈包裹于金属导线31外部。
本实施例中，绝缘外层1外径D1为4.2mm，圆形腔2直径D2为2.3mm，金属导线31直径D3为0.3mm，导电橡胶层32外径D4为0.5mm；且四条传感导线3圆心所在圆弧线连线的直径为2.0mm，可见传感导线3部分内嵌入绝缘外层1。圆形腔2的最小变形压力为10N。
如图5所示，本实施例的信号传感器可以通过该电路图实现：传感导线接触时的导通电阻Ri＝2KΩ，设定电阻R0＝10KΩ，设定电阻R1＝10KΩ，电源为12VDC，开关S表示传感导线的接触和分开。当信号传感器不变形时，即开关S处于打开状态时，导通电阻Ri不接入电路，此时控制单元MCU在设定电阻R0两端测得的电压是6V；当信号传感器受到挤压发生变形，即开关S处于闭合状态时，导通电阻Ri接入电路，此时控制单元MCU在设定电阻R0两端测得的电压约为10.3V。即信号传感器在受到挤压时，MCU接收的电压信号会发生变化，MCU将该信号传递至处理器并作出指令。
如图6所示，是本实施例应用于汽车侧门防夹感应条时的结构示意图，汽车侧门防夹感应条包括骨架100，骨架100适合夹持固定于门板200上，而且骨架100上开设有圆形容纳腔101，圆形容纳腔101内适合插入本实施例。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (5)
1.一种360度感应的信号传感器，其特征在于：包括绝缘外层，所述绝缘外层呈圆管状结构，所述绝缘外侧内部同心开设有圆形腔，所述圆形腔内设置有多条传感导线，所述传感导线呈螺旋状设置于所述圆形腔内，所述传感导线紧贴所述绝缘外层，多条所述传感导线沿圆周方向均匀分布；
所述圆形腔保持圆形时，多条所述传感导线之间具有绝缘间隙，所述圆形腔发生形变时，多条所述传感导线可接触导通。
2.根据权利要求1所述的一种360度感应的信号传感器，其特征在于：所述传感导线为四条。
3.根据权利要求2所述的一种360度感应的信号传感器，其特征在于：所述传感导线包括金属导线和导电橡胶层，所述导电橡胶呈包裹于所述金属导线外部。
4.根据权利要求3所述的一种360度感应的信号传感器，其特征在于：所述绝缘外层外径D1为4～8mm，所述圆形腔直径D2为2～4mm，所述金属导线直径D3为0.2～0.5mm，所述导电橡胶层外径D4为0.5～1mm。
5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的一种360度感应的信号传感器，其特征在于：所述圆形腔的最小变形压力为10N。
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2019
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