CN111443229B - 一种具有导线定位功能的霍尔电流传感器 - Google Patents

一种具有导线定位功能的霍尔电流传感器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有导线定位功能的霍尔电流传感器，包括主体和安装座，还包括定位机构和散热机构，所述定位机构包括环形齿条、第一轴承和四个定位组件，所述散热机构包括驱动组件、支撑轴、第三轴承、第二齿轮、摩擦盘、第一传动杆、第二传动杆和两个抽放气组件，所述定位组件包括第二轴承、转动套管、丝杆、第一齿轮、定位板和两个滑杆，所述驱动组件包括电机和第三齿轮，所述抽放气组件包括抽气筒、支撑套管、活塞块和第三传动杆，该具有导线定位功能的霍尔电流传感器中，通过定位机构实现了对导线的定位作用，提高了传感器的检测精度，通过散热机构提高了传感器的散热效率，降低了传感器发生故障的几率。

Description

一种具有导线定位功能的霍尔电流传感器
技术领域
本发明涉及霍尔传感器领域，特别涉及一种具有导线定位功能的霍尔电流传感器。
背景技术
霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理，根据霍尔效应原理，从霍尔元件的控制电流端通入电流Ic，并在霍尔 元件平面的法线方向上施加磁感应强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向(即霍尔输出端之间)，将产生一个电势VH，称其为霍尔电势，其大小正比于控制电流I。与磁感应强度B的乘积。即有式中:K为霍尔系数，由霍尔元件的材料决定;I。为控制电流;B为磁感应强度; VH为霍尔电势。
现有技术的霍尔电流传感器在使用时，导线穿过传感器内孔时难以控制导线使导线位于内孔中心，降低了霍尔电流传感器的检测精度，不仅如此，现有技术的霍尔电流传感器在使用时，如果传感器温度过高，将会造成传感器损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有导线定位功能的霍尔电流传感器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有导线定位功能的霍尔电流传感器，包括主体和安装座，所述主体与安装座固定连接，所述主体的形状为圆环形，所述安装座的内部设有空腔，还包括定位机构和散热机构，所述定位机构设置在主体上，所述散热机构设置在安装座的内部；
所述定位机构包括环形齿条、第一轴承和四个定位组件，所述环形齿条与主体同轴设置，所述环形齿条的内侧与第一轴承的外圈固定连接，所述第一轴承的内圈与主体的外侧固定连接，四个定位组件绕着主体的轴线周向均匀设置在主体的一侧的四周，四个定位组件均与环形齿条连接；
所述散热机构包括驱动组件、支撑轴、第三轴承、第二齿轮、摩擦盘、第一传动杆、第二传动杆和两个抽放气组件，所述支撑轴的轴线与主体的轴线平行，所述支撑轴通过第三轴承与安装座的一侧的壳体连接，所述支撑轴的一端与摩擦盘固定连接，所述摩擦盘的外周与环形齿条的外周抵靠，所述支撑轴的另一端与第二齿轮固定连接，所述驱动组件设置在安装座的内壁上，所述驱动组件与第二齿轮连接，两个抽放气组件均设置在安装座的靠近主体的一侧的内壁上，两个抽放气组件关于主体对称设置，所述第二传动杆的两端分别与两个抽放气组件连接，所述第二传动杆的中部与第一传动杆的一端铰接，所述第一传动杆的另一端铰接在第二齿轮的远离第二齿轮的圆心的位置处。
作为优选，为了对导线进行定位，所述定位组件包括第二轴承、转动套管、丝杆、第一齿轮、定位板和两个滑杆，所述转动套管的轴线与主体的轴线垂直且相交，所述转动套管通过第二轴承与主体连接，所述转动套管的内侧设有与丝杆匹配的内螺纹，所述丝杆与转动套管同轴设置，所述丝杆穿过转动套管，所述丝杆与转动套管螺纹连接，所述第一齿轮设置在转动套管的一端上，所述第一齿轮与环形齿条啮合，所述定位板与丝杆的远离主体的轴线的一端固定连接，所述滑杆与丝杆平行，两个滑杆的一端分别与第二轴承的外圈的两侧固定连接，所述定位板上设有两个安装孔，两个滑杆均穿过定位板，所述定位板与滑杆滑动连接。
作为优选，为了减轻导线的磨损，所述丝杆的远离定位板的一端上设有橡胶块。
作为优选，为了降低滑杆与定位板发生脱离的几率，所述滑杆的远离第二轴承的一端上设有限位块。
作为优选，为了给第二齿轮提供动力，所述驱动组件包括电机和第三齿轮，所述电机与安装座的内壁固定连接，所述电机与第三齿轮传动连接，所述第三齿轮与第二齿轮啮合。
作为优选，为了对主体进行散热，所述抽放气组件包括抽气筒、支撑套管、活塞块和第三传动杆，所述抽气筒的轴线与主体的轴线垂直，所述抽气筒的一端与安装座的靠近主体的一侧的内壁连接，所述抽气筒与安装座的外部连通，所述第三传动杆和支撑套管均与抽气筒同轴设置，所述支撑套管与抽气筒的另一端固定连接，所述第三传动杆穿过支撑套管，所述第三传动杆与支撑套管滑动连接，所述第三传动杆的一端与第二传动杆的一端固定连接，所述活塞块设置在抽气筒的内部，所述活塞块与抽气筒滑动且密封连接，所述第三传动杆的另一端与活塞块固定连接。
作为优选，为了提高抽气筒的防尘性能，所述抽气筒的远离支撑套管的一端的内部设有滤网。
作为优选，为了提高抽气筒与活塞块之间的密封性能，所述抽气筒的内壁上涂有密封脂。
作为优选，为了提高对第二齿轮的转速控制的精确度，所述电机为伺服电机。
作为优选，为了降低摩擦盘与环形齿条发生打滑的几率，所述摩擦盘上设有防滑纹。
本发明的有益效果是，该具有导线定位功能的霍尔电流传感器中，通过定位机构实现了对导线的定位作用，提高了传感器的检测精度，与现有定位机构相比，该定位机构还可以通过手动转动环形齿条进行操作，实现了该机构的应急操作，提高了该机构的实用性，不仅如此，通过散热机构提高了传感器的散热效率，降低了传感器发生故障的几率，与现有散热机构相比，该散热机构与定位机构共用同一动力源，提高了传感器的节能性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有导线定位功能的霍尔电流传感器的结构示意图；
图2是本发明的具有导线定位功能的霍尔电流传感器的定位组件的结构示意图；
图3是本发明的具有导线定位功能的霍尔电流传感器的散热机构的结构示意图；
图4是本发明的具有导线定位功能的霍尔电流传感器的驱动组件的结构示意图；
图中：1.主体，2.环形齿条，3.第一轴承，4.安装座，5.摩擦盘，6.橡胶块，7.转动套管，8.第二轴承，9.第一齿轮，10.滑杆，11.丝杆，12.定位板，13.限位块，14.滤网，15.抽气筒，16.第二齿轮，17.支撑轴，18.第三齿轮，19.电机，20.活塞块，21.支撑套管，22.第一传动杆，23.第二传动杆，24.第三传动杆，25.第三轴承。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种具有导线定位功能的霍尔电流传感器，包括主体1和安装座4，所述主体1与安装座4固定连接，所述主体1的形状为圆环形，所述安装座4的内部设有空腔，还包括定位机构和散热机构，所述定位机构设置在主体1上，所述散热机构设置在安装座4的内部；
通过定位机构实现了对导线的定位作用，提高了传感器的检测精度，不仅如此，通过散热机构提高了传感器的散热效率，降低了传感器发生故障的几率；
如图1所示，所述定位机构包括环形齿条2、第一轴承3和四个定位组件，所述环形齿条2与主体1同轴设置，所述环形齿条2的内侧与第一轴承3的外圈固定连接，所述第一轴承3的内圈与主体1的外侧固定连接，四个定位组件绕着主体1的轴线周向均匀设置在主体1的一侧的四周，四个定位组件均与环形齿条2连接；
通过第一轴承3提高了环形齿条2的稳定性，通过环形齿条2的转动驱动四个定位组件同步运行，使四个定位组件的行程同步，则通过四个定位组件从四个方向同时对导线进行支撑，实现了对导线的定位和固定作用，使导线可以处于传感器内孔的中心，提高了传感器的检测精度；
如图3所示，所述散热机构包括驱动组件、支撑轴17、第三轴承25、第二齿轮16、摩擦盘5、第一传动杆22、第二传动杆23和两个抽放气组件，所述支撑轴17的轴线与主体1的轴线平行，所述支撑轴17通过第三轴承25与安装座4的一侧的壳体连接，所述支撑轴17的一端与摩擦盘5固定连接，所述摩擦盘5的外周与环形齿条2的外周抵靠，所述支撑轴17的另一端与第二齿轮16固定连接，所述驱动组件设置在安装座4的内壁上，所述驱动组件与第二齿轮16连接，两个抽放气组件均设置在安装座4的靠近主体1的一侧的内壁上，两个抽放气组件关于主体1对称设置，所述第二传动杆23的两端分别与两个抽放气组件连接，所述第二传动杆23的中部与第一传动杆22的一端铰接，所述第一传动杆22的另一端铰接在第二齿轮16的远离第二齿轮16的圆心的位置处；
在第三轴承25的支撑作用下，提高了支撑轴17的稳定性，通过驱动组件提供动力，通过第二齿轮16驱动支撑轴17转动，则通过支撑轴17驱动摩擦盘5转动，进而通过摩擦盘5驱动环形齿条2转动，同时在第一传动杆22与第二传动杆23的传动作用下，通过第二齿轮16驱动两个抽放气组件同时运行，则通过抽放气组件驱动主体1四周的空气流动，加快了主体1的散热效率，降低了传感器的工作温度，降低了传感器发生损坏的几率。
如图2所示，所述定位组件包括第二轴承8、转动套管7、丝杆11、第一齿轮9、定位板12和两个滑杆10，所述转动套管7的轴线与主体1的轴线垂直且相交，所述转动套管7通过第二轴承8与主体1连接，所述转动套管7的内侧设有与丝杆11匹配的内螺纹，所述丝杆11与转动套管7同轴设置，所述丝杆11穿过转动套管7，所述丝杆11与转动套管7螺纹连接，所述第一齿轮9设置在转动套管7的一端上，所述第一齿轮9与环形齿条2啮合，所述定位板12与丝杆11的远离主体1的轴线的一端固定连接，所述滑杆10与丝杆11平行，两个滑杆10的一端分别与第二轴承8的外圈的两侧固定连接，所述定位板12上设有两个安装孔，两个滑杆10均穿过定位板12，所述定位板12与滑杆10滑动连接；
通过第二轴承8提高了转动套管7的稳定性，在滑杆10的导向作用下，通过定位板12降低了丝杆11跟随转动套管7转动的几率，通过环形齿条2驱动第一齿轮9转动，则通过第一齿轮9驱动转动套管7转动，则通过转动套管7驱动丝杆11沿着转动套管7移动，则通过丝杆11对导线的支撑作用，实现了对导线的定位作用。
作为优选，为了减轻导线的磨损，所述丝杆11的远离定位板12的一端上设有橡胶块6；
通过橡胶块6减小了丝杆11对导线的压力，降低了导线发生损坏的几率。
作为优选，为了降低滑杆10与定位板12发生脱离的几率，所述滑杆10的远离第二轴承8的一端上设有限位块13；
通过限位块13的限位作用，降低了滑杆10与定位块12发生脱离的几率，提高了滑杆10与定位块12连接的稳定性。
如图4所示，所述驱动组件包括电机19和第三齿轮18，所述电机19与安装座4的内壁固定连接，所述电机19与第三齿轮18传动连接，所述第三齿轮18与第二齿轮16啮合；
通过电机19驱动第三齿轮18转动，则通过第三齿轮18驱动第二齿轮16转动。
如图3所示，所述抽放气组件包括抽气筒15、支撑套管21、活塞块20和第三传动杆24，所述抽气筒15的轴线与主体1的轴线垂直，所述抽气筒15的一端与安装座4的靠近主体1的一侧的内壁连接，所述抽气筒15与安装座4的外部连通，所述第三传动杆24和支撑套管21均与抽气筒15同轴设置，所述支撑套管21与抽气筒15的另一端固定连接，所述第三传动杆24穿过支撑套管21，所述第三传动杆24与支撑套管21滑动连接，所述第三传动杆24的一端与第二传动杆23的一端固定连接，所述活塞块20设置在抽气筒15的内部，所述活塞块20与抽气筒15滑动且密封连接，所述第三传动杆24的另一端与活塞块20固定连接；
通过支撑套管21提高了第三传动杆24的稳定性，在第三传动杆24传动作用下，通过第二传动杆23驱动活塞块20沿着抽气筒15往复移动，则使抽气筒15内部的空气形成气流吹到主体1上，实现了对主体1的散热功能。
作为优选，为了提高抽气筒15的防尘性能，所述抽气筒15的远离支撑套管21的一端的内部设有滤网14；
通过滤网14过滤掉空气中的灰尘，降低了灰尘进入抽气筒15内部的几率，提高了抽气筒15的防尘性能。
作为优选，为了提高抽气筒15与活塞块20之间的密封性能，所述抽气筒15的内壁上涂有密封脂；
通过密封脂减小了活塞块20与抽气筒15之间的间隙，降低了活塞块20与抽气筒15之间发生漏气的几率，提高了抽气筒15与活塞块20之间的密封性能。
作为优选，为了提高对第二齿轮16的转速控制的精确度，所述电机19为伺服电机。
作为优选，为了降低摩擦盘5与环形齿条2发生打滑的几率，所述摩擦盘5上设有防滑纹；
通过防滑纹增大了摩擦盘5与环形齿条2之间的摩擦力，降低了摩擦盘5与环形齿条2发生打滑的几率。
通过环形齿条2的转动驱动四个定位组件同步运行，使四个定位组件的行程同步，则通过四个定位组件从四个方向同时对导线进行支撑，实现了对导线的定位和固定作用，使导线可以处于传感器内孔的中心，提高了传感器的检测精度，通过驱动组件提供动力，通过第二齿轮16驱动支撑轴17转动，通过第二齿轮16驱动两个抽放气组件同时运行，则通过抽放气组件驱动主体1四周的空气流动，加快了主体1的散热效率，降低了传感器的工作温度，降低了传感器发生损坏的几率。
与现有技术相比，该具有导线定位功能的霍尔电流传感器中，通过定位机构实现了对导线的定位作用，提高了传感器的检测精度，与现有定位机构相比，该定位机构还可以通过手动转动环形齿条2进行操作，实现了该机构的应急操作，提高了该机构的实用性，不仅如此，通过散热机构提高了传感器的散热效率，降低了传感器发生故障的几率，与现有散热机构相比，该散热机构与定位机构共用同一动力源，提高了传感器的节能性能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种具有导线定位功能的霍尔电流传感器，包括主体(1)和安装座(4)，所述主体(1)与安装座(4)固定连接，所述主体(1)的形状为圆环形，所述安装座(4)的内部设有空腔，其特征在于，还包括定位机构和散热机构，所述定位机构设置在主体(1)上，所述散热机构设置在安装座(4)的内部；
所述定位机构包括环形齿条(2)、第一轴承(3)和四个定位组件，所述环形齿条(2)与主体(1)同轴设置，所述环形齿条(2)的内侧与第一轴承(3)的外圈固定连接，所述第一轴承(3)的内圈与主体(1)的外侧固定连接，四个定位组件绕着主体(1)的轴线周向均匀设置在主体(1)的一侧的四周，四个定位组件均与环形齿条(2)连接；
所述散热机构包括驱动组件、支撑轴(17)、第三轴承(25)、第二齿轮(16)、摩擦盘(5)、第一传动杆(22)、第二传动杆(23)和两个抽放气组件，所述支撑轴(17)的轴线与主体(1)的轴线平行，所述支撑轴(17)通过第三轴承(25)与安装座(4)的一侧的壳体连接，所述支撑轴(17)的一端与摩擦盘(5)固定连接，所述摩擦盘(5)的外周与环形齿条(2)的外周抵靠，所述支撑轴(17)的另一端与第二齿轮(16)固定连接，所述驱动组件设置在安装座(4)的内壁上，所述驱动组件与第二齿轮(16)连接，两个抽放气组件均设置在安装座(4)的靠近主体(1)的一侧的内壁上，两个抽放气组件关于主体(1)对称设置，所述第二传动杆(23)的两端分别与两个抽放气组件连接，所述第二传动杆(23)的中部与第一传动杆(22)的一端铰接，所述第一传动杆(22)的另一端铰接在第二齿轮(16)的远离第二齿轮(16)的圆心的位置处；
所述抽放气组件包括抽气筒(15)、支撑套管(21)、活塞块(20)和第三传动杆(24)，所述抽气筒(15)的轴线与主体(1)的轴线垂直，所述抽气筒(15)的一端与安装座(4)的靠近主体(1)的一侧的内壁连接，所述抽气筒(15)与安装座(4)的外部连通，所述第三传动杆(24)和支撑套管(21)均与抽气筒(15)同轴设置，所述支撑套管(21)与抽气筒(15)的另一端固定连接，所述第三传动杆(24)穿过支撑套管(21)，所述第三传动杆(24)与支撑套管(21)滑动连接，所述第三传动杆(24)的一端与第二传动杆(23)的一端固定连接，所述活塞块(20)设置在抽气筒(15)的内部，所述活塞块(20)与抽气筒(15)滑动且密封连接，所述第三传动杆(24)的另一端与活塞块(20)固定连接。
2.如权利要求1所述的具有导线定位功能的霍尔电流传感器，其特征在于，所述定位组件包括第二轴承(8)、转动套管(7)、丝杆(11)、第一齿轮(9)、定位板(12)和两个滑杆(10)，所述转动套管(7)的轴线与主体(1)的轴线垂直且相交，所述转动套管(7)通过第二轴承(8)与主体(1)连接，所述转动套管(7)的内侧设有与丝杆(11)匹配的内螺纹，所述丝杆(11)与转动套管(7)同轴设置，所述丝杆(11)穿过转动套管(7)，所述丝杆(11)与转动套管(7)螺纹连接，所述第一齿轮(9)设置在转动套管(7)的一端上，所述第一齿轮(9)与环形齿条(2)啮合，所述定位板(12)与丝杆(11)的远离主体(1)的轴线的一端固定连接，所述滑杆(10)与丝杆(11)平行，两个滑杆(10)的一端分别与第二轴承(8)的外圈的两侧固定连接，所述定位板(12)上设有两个安装孔，两个滑杆(10)均穿过定位板(12)，所述定位板(12)与滑杆(10)滑动连接。
3.如权利要求2所述的具有导线定位功能的霍尔电流传感器，其特征在于，所述丝杆(11)的远离定位板(12)的一端上设有橡胶块(6)。
4.如权利要求2所述的具有导线定位功能的霍尔电流传感器，其特征在于，所述滑杆(10)的远离第二轴承(8)的一端上设有限位块(13)。
5.如权利要求1所述的具有导线定位功能的霍尔电流传感器，其特征在于，所述驱动组件包括电机(19)和第三齿轮(18)，所述电机(19)与安装座(4)的内壁固定连接，所述电机(19)与第三齿轮(18)传动连接，所述第三齿轮(18)与第二齿轮(16)啮合。
6.如权利要求1所述的具有导线定位功能的霍尔电流传感器，其特征在于，所述抽气筒(15)的远离支撑套管(21)的一端的内部设有滤网(14)。
7.如权利要求1所述的具有导线定位功能的霍尔电流传感器，其特征在于，所述抽气筒(15)的内壁上涂有密封脂。
8.如权利要求5所述的具有导线定位功能的霍尔电流传感器，其特征在于，所述电机(19)为伺服电机。
9.如权利要求1所述的具有导线定位功能的霍尔电流传感器，其特征在于，所述摩擦盘(5)上设有防滑纹。
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