CN110988379A - 一种转速传感器 - Google Patents

Abstract

本发明属于属于非接触式磁感应转速传感器结构设计领域，具体涉及一种转速传感器，包括端盖、测速芯片、外壳、电路板、引线和固定套，测速芯片设置于端盖内；电路板设置于外壳内；测速芯片的引脚穿过外壳的前端开口连接电路板，电路板的输出端连接引线，引线穿过外壳的后端开口；所述测速芯片的引脚为弯曲状，所述固定套填充于引线和外壳后端开口的空隙内。本发明通过内部结构设计解决了测速芯片固定问题、电路板结构与固定问题及信号甩线固定问题。提高了结构强度、振动稳定性及引线可靠性等，具有重要的工程应用意义。

Description

一种转速传感器

技术领域

本专利在霍尔芯片元件及其配套信号调理电路设计基础上实现霍尔元器件及其信号调理电路在全金属屏蔽结构内腔中的机械及电气的可靠连接与固定，属于非接触式磁感应转速传感器结构设计领域。

背景技术

传感器子系统成为直升机飞机管理系统中必不可少的部分，在无人机配套附件设计中，由于受到体积、重量、振动及抗干扰等的要求限制，所有的设备必须满足体积小、重量轻、结构安全、可靠性高以及电磁兼容性好等要求。

机载测量范围不小于5000r/min，重量不大于20g，直径不大于Φ16mm，且对输出波形明确了具体要求为方波，高电平5V±10％，低电平＜0.5V，传统的变磁阻式传感器输出波形为类正弦波，输出幅值随着转速频率变化而变动，信号波形不规则。传统的霍尔转速通过内置多级充磁磁铁、旋转轴及轴承，间隙的大小直接影响信号质量、摩擦损伤、测速芯片引脚弯曲。一般芯片仅通过引脚悬臂梁固支，在高频大量级振动环境条件下易引起焊脚焊接损伤。内置信号电路板甩线及螺钉固支使得安装结构与空间增大，很难达到机载小型化要求。传统民用领域产品甩线一般通过橡皮衬套，易老化和磨损。

发明内容

为了解决上述问题，本发明针对近些年无人直升机飞机管理系统对转速测量要求，提出一种转速传感器，通过内部结构设计解决了测速芯片固定问题、电路板结构与固定问题及信号甩线固定问题。提高了结构强度、振动稳定性及引线可靠性等，具有重要的工程应用意义。

本发明的具体技术方案为

本发明提出了一种转速传感器，包括端盖、测速芯片、外壳、电路板、引线和固定套，测速芯片设置于端盖内；电路板设置于外壳内；测速芯片的引脚穿过外壳的前端开口连接电路板，电路板的输出端连接引线，引线穿过外壳的后端开口；所述测速芯片的引脚为弯曲状，所述固定套填充于引线和外壳后端开口的空隙内。

为了保证电路板的安装稳定性，所述外壳内填充有环氧树脂。

为了满足温度需求并保持稳固性，所述固定套为聚酰亚胺胶带。

为了进一步保持整体转速传感器的安装稳定性，所述外壳的后端开口设置有转接套管和后盖，所述转接套管安装于外壳的后端开口内，后盖安装于转接套管内，所述引线穿过转接套管，固定套填充于引线和外壳后端开口的空隙内。

为了进一步保持整体转速传感器的安装稳定性，所述外壳内设置有电路板卡槽，所述电路板安装于电路板卡槽内。

为了保证电信号不受外界干扰，所述固定套为两层，层间安装有屏蔽罩，且层间处于外壳内的部分饶有防脱线圈。

优选的，所述屏蔽罩为金属丝编织物。

为了实现对引线沿对出线轴向的平动和转动的限制，所述后盖的出口为多边形。

优选的，所述后盖的出口为六边形。

采用上述技术方案，本发明能够带来的有益效果为：

1)测速芯片弯曲变形控制位置，消除了沿轴向装配时零件时形成的累计误差导致位置控制精度降低；

2)测速芯片为塑封，弯曲变形后通过固化环氧树脂后固定，进一步提高使用中的固定强度；

3)测速芯片U型弯曲结构可以缓冲测速时端盖被意外打到产生的冲击应力或正常的轴向振动应力，提高使用寿命；

4)取消电路板常规螺钉垫片的螺纹固定方式，采用键位槽加轴向平动机械限位；

5)信号甩线通过绑扎加翻边金属编制层形成绑扎结并通过后盖套支固定后压六方及点环氧胶实现了引线的可靠连接及固定，防止传统橡皮衬套出线方式导致的橡皮衬套脱落或老化；

6)电路板采用矩形板通过键槽加端盖固定，增加了电子元器件的布局空间，减小了外壳的直径，有利于小型化；

7)整个结构密封设计，并通过出线屏蔽层翻边压六方方式，实现整体的全金属抗电磁干扰结构，提高了产品抗干扰能力；

8)产品已经在外场无人直升机飞机管理系统中成功应用，并进入小批量生产。

附图说明

图1为本发明的整体示意图；

图2为端盖内部各部件的侧视图；

图3为端盖结构图；

图4为外壳的结构图；

图5为转接套管的结构图；

图6为后盖的结构图。

其中：1端盖；2外壳；3电路板；4转接套管；5后盖；6引线；7测速芯片；8固定套；9屏蔽罩；10防脱线圈

具体实施方式

现结合说明书附图对本发明做出详细说明；

在本发明的一个实施例中，如图1本发明提出了一种转速传感器，包括端盖1、测速芯片7、外壳2、电路板3、引线6和固定套8，测速芯片7设置于端盖1内；电路板3设置于外壳2内；测速芯片7的引脚穿过外壳2的前端开口连接电路板3，电路板3的输出端连接引线6，引线6穿过外壳2的后端开口；所述测速芯片7的引脚为弯曲状，所述固定套8填充于引线6和外壳2后端开口的空隙内。

为了保证电路板3的安装稳定性，所述外壳2内填充有环氧树脂。

为了满足温度需求并保持稳固性，所述固定套8为聚酰亚胺胶带。

为了进一步保持整体转速传感器的安装稳定性，所述外壳2的后端开口设置有转接套管4和后盖5，所述转接套管4安装于外壳2的后端开口内，后盖5安装于转接套管4内，所述引线6穿过转接套管4，固定套8填充于引线6和外壳2后端开口的空隙内。

为了进一步保持整体转速传感器的安装稳定性，所述外壳2内设置有电路板3卡槽，所述电路板3安装于电路板3卡槽内。

为了保证电信号不受外界干扰，所述固定套8为两层，层间安装有屏蔽罩9，且层间处于外壳内的部分饶有防脱线圈10。

优选的，所述屏蔽罩9为金属丝编织物。

为了实现对引线6沿对出线轴向的平动和转动的限制，所述后盖5的出口为多边形。

所述后盖5的出口为六边形。

下面就本发明转速传感器的制作过程做出进一步说明。

端盖1、外壳2、转接套管4和后盖5属于机械加工件，用普通304不锈钢或316L不锈钢材料加工即可实现。电路板3用层压复合纤维板并按阴影和虚线禁布限制区域制板电路即可实现。

电路板3上的测速芯片7通过测速芯片7引脚焊接固定在电路板3上，并通过弯曲变形成如图2所示，根据布置形位要求可调节测速芯片7引脚U型弯曲形状，布置测速芯片7引脚U型弯曲形状式可在过程中将电路板3卡进端盖1进行检查，是否符合要求。引线6出线结构按图2中出线绑扎方式绑扎后，焊接固定在电路板3上，用后盖5套在引线6上，电路板3元器件可根据需要涂覆三防漆。

将电路板3卡进端盖1、外壳2、转接套管4后先将端盖1、外壳2、转接套管4间用激光焊焊接固定相对位置。清理外壳2内腔后，在内腔靠近端盖1处灌上环氧树脂，在环氧树脂未固化状态时将电路板3沿键位塞进外壳2内腔，用后盖5顶住电路板3后用激光焊点焊固定转接套管4和后盖5。待环氧树脂固化后，激光焊焊接转接套管4和后盖5，并对后盖5出线处压六方并点上环氧树脂胶。

Claims (9)

1.一种转速传感器，其特征在于，包括端盖(1)、测速芯片(7)、外壳(2)、电路板(3)、引线(6)和固定套(8)，测速芯片(7)设置于端盖(1)内；电路板(3)设置于外壳(2)内；测速芯片(7)的引脚穿过外壳(2)的前端开口连接电路板(3)，电路板(3)的输出端连接引线(6)，引线(6)穿过外壳(2)的后端开口；所述测速芯片(7)的引脚为弯曲状，所述固定套(8)填充于引线(6)和外壳(2)后端开口的空隙内。

2.根据权利要1所述的一种转速传感器，其特征在于，所述外壳(2)内填充有环氧树脂。

3.根据权利要1所述的一种转速传感器，其特征在于，所述固定套(8)为聚酰亚胺胶带。

4.根据权利要1所述的一种转速传感器，其特征在于，所述外壳(2)的后端开口设置有转接套管(4)和后盖(5)，所述转接套管(4)安装于外壳(2)的后端开口内，后盖(5)安装于转接套管(4)内，所述引线(6)穿过转接套管(4)，固定套(8)填充于引线(6)和外壳(2)后端开口的空隙内。

5.根据权利要1所述的一种转速传感器，其特征在于，所述外壳(2)内设置有电路板(3)卡槽，所述电路板(3)安装于电路板(3)卡槽内。

6.根据权利要1所述的一种转速传感器，其特征在于，所述固定套(8)为两层，层间安装有屏蔽罩(9)，且层间处于外壳内的部分饶有防脱线圈(10)。

7.根据权利要6所述的一种转速传感器，其特征在于，所述屏蔽罩(9)为金属丝编织物。

8.根据权利要1所述的一种转速传感器，其特征在于，所述后盖(5)的出口为多边形。

9.根据权利要8所述的一种转速传感器，其特征在于，所述后盖(5)的出口六边形。

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