CN111964572A - 一种磁敏联动式导电塑料角度位移传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，壳体和转轴，所述壳体内设有导电塑料传感机构，所述导电塑料传感机构包括导电塑料基体和电刷，所述电刷设置在所述导电塑料基体一侧，所述电刷与所述转轴固定连接；所述壳体内设有磁敏传感机构，所述磁敏传感机构包括磁钢和霍尔芯片，所述磁钢与所述转轴固定连接，所述霍尔芯片设置在靠近所述磁钢一侧。本发明磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，整体的结构简单，生产成本低；通过转轴同时带动导电塑料基体和磁钢转动，并通过信号输出端输出信号，具有导塑产品的稳定性、可靠性和磁敏产品的超高寿命，使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感器，特别涉及一种磁敏联动式导电塑料角度位移传感器。
背景技术
目前，位移传感器的功能在于把直线或环形机械位移量转换成电信号，通过将可变导塑电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过电刷片在滑轨上的位移来测量不同的电阻值，电刷片和传感器始端之间的电压，与电刷片移动的角度成正比。
现有的导电塑料角度位移传感器，通过电刷匀速转动，可提供高精度的输出信号，性能稳定、可靠，使用寿命也较长；做寿命试验时，一般都能达到1000万转以上。霍尔产品依靠的是磁钢磁场的变化来进行信号输出，因为其非接触的关系，在正常工作的情况下，决定其寿命的最主要因素只有滚珠轴承的质量，正常寿命在几千万转到上亿转，属于超长寿命。因此需要研发一款产品，能够将导塑产品与磁敏产品结合，使其具有导塑产品的稳定性、可靠性和磁敏产品的超高寿命。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单的磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，生产成本低；具有良好的稳定性和可靠性，使用寿命长。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，包括：壳体和转轴，所述壳体内设有导电塑料传感机构，所述导电塑料传感机构包括导电塑料基体和电刷，本技术方案中所述电刷采用六元合金电刷，更加耐用，使用寿命长；所述电刷设置在所述导电塑料基体一侧，所述电刷与所述转轴固定连接；所述电刷通过所述转轴带动，所述电刷在所述导电塑料基体表面匀速滑动，输出线性变化的高精度信号；所述壳体内设有磁敏传感机构，所述磁敏传感机构包括磁钢和霍尔芯片，所述磁钢与所述转轴固定连接，所述霍尔芯片设置在靠近所述磁钢一侧；所述磁钢为永磁合金，通过所述转轴带动旋转改变自身磁场方向，使所述霍尔芯片输出线性变化的信号，使用效果好；使用时所述转轴转动，同时带动所述壳体内的导电塑料基体和磁钢进行转动，通过所述导电塑料传感机构和磁敏传感机构将所述转轴的角度位移量转换成电信号进行输出。本技术方案的磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，转轴一端设有磁钢安装座，磁钢安装座用于安装磁钢，并与转轴无缝连接，安装更加稳固，提升信号输出的稳定性和可靠性；整体的结构简单，生产成本低；通过转轴同时带动导电塑料基体和磁钢转动，并通过信号输出端输出信号，具有导塑产品的稳定性、可靠性和磁敏产品的超高寿命，使用效果好；霍尔芯片设置在PCB电路板上，由于其非接触的特性，大大延长了其使用寿命；壳体设有电源连接端，便于使用者接通电源进行使用；第一壳体与第二壳体的连接处设有紧固环，使得第一壳体与第二壳体连接更加紧密稳固，增加了防护性，从而保证了测量精度；第二壳体一端设有安装端盖，安装端盖起到防护内部元器件的作用，进一步提升防护等级。
进一步的，所述导电塑料传感机构包括集流环组件，所述集流环组件包括集流环、集流臂和集流丝，所述电刷固定安装在所述集流臂上，所述集流臂与所述转轴固定连接；所述集流环和所述集流臂起到聚集传导电流的作用。所述壳体设有第一信号输出端和第二信号输出端，所述第一信号输出端与所述集流丝连接，所述集流丝用于将导电塑料部分产生的电信号传递到所述第一信号输出端上，从而对该信号进行输出；所述第二信号输出端与所述霍尔芯片通过导线连接，所述第二信号输出端便于将所述霍尔芯片产生的信号进行输出，信号读取方便。
进一步的，所述转轴一端设有磁钢安装座，所述磁钢固定安装在所述磁钢安装座上，所述磁钢安装座通过螺栓与所述转轴固定连接；所述磁钢安装座用于安装所述磁钢，并与所述转轴无缝连接，安装稳固，提升信号输出的稳定性和可靠性。
进一步的，所述壳体包括第一壳体与第二壳体，所述导电塑料传感机构设置在所述第一壳体内，所述磁敏传感机构设置在所述第二壳体内；所述第一壳体内设有第一滚珠轴承，所述第二壳体内设有第二滚珠轴承；所述第一滚珠轴承与所述第二滚珠轴承对所述壳体内的零部件起到支撑作用，同时降低所述转轴运动过程中的摩擦力，并保证其回转精度。采用分体式壳体，拆装方便，便于用户进行维修；壳体内部的结构紧凑合理，占用空间小。所述第一壳体与所述第二壳体的连接处设有紧固环，使得所述第一壳体与所述第二壳体连接更加紧密稳固，增加了防护性，防尘性好，从而保证了测量精度；第二壳体一端设有安装端盖，所述安装端盖起到防护内部元器件的作用，进一步提升防护等级。本技术方案中所述安装端盖采用铝合金材质，可靠耐用。
进一步的，所述壳体设有电源连接端，所述电源连接端包括正极连接端和负极连接端；所述电源连接端便于使用者接通电源进行使用。
进一步的，所述磁敏传感机构包括PCB电路板，所述霍尔芯片设置在所述PCB电路板上，所述霍尔芯片为磁敏联的核心部件，可通过编程实现360°以内的任意角度的信号输出；由于其非接触的特性，大大延长了其使用寿命。
进一步的，所述壳体一端设有多个定位孔，安装面的所述定位孔可用于将产品固定在所需位置，固定方便；所述转轴一端设有凹槽，所述凹槽呈一字形，所述凹槽用于调节所述转轴起始零位位置，调节更加便捷。
(三)有益效果
本发明磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，整体的结构简单，生产成本低；通过转轴同时带动导电塑料基体和磁钢转动，并通过信号输出端输出信号，具有导塑产品的稳定性、可靠性和磁敏产品的超高寿命，使用效果好；霍尔芯片设置在PCB电路板上，由于其非接触的特性，大大延长了其使用寿命；壳体设有电源连接端，便于使用者接通电源进行使用；第一壳体与第二壳体的连接处设有紧固环，使得第一壳体与第二壳体连接更加紧密稳固，增加了防护性，从而保证了测量精度；第二壳体一端设有安装端盖，安装端盖起到防护内部元器件的作用，进一步提升防护等级；转轴一端设有磁钢安装座，磁钢安装座用于安装磁钢，并与转轴无缝连接，安装更加稳固，提升信号输出的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为本发明磁敏联动式导电塑料角度位移传感器的右视图；
图2为本发明磁敏联动式导电塑料角度位移传感器的剖视图；
图3为本发明磁敏联动式导电塑料角度位移传感器的主视图；
其中：1为壳体、101为第一信号输出端、102为第二信号输出端、103为第一壳体、104为第二壳体、105为紧固环、106为安装端盖、107为定位孔、2为转轴、201为凹槽、3为导电塑料基体、4为电刷、5为磁钢、501为磁钢安装座、502为螺栓、6为霍尔芯片、601为PCB电路板、701为集流环、702为集流臂、703为集流丝、801为第一滚珠轴承、802为第二滚珠轴承、901为正极连接端、902负极连接端。
具体实施方式
参阅图1～图3，本发明提供一种磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，包括：壳体1和转轴2，壳体1内设有导电塑料传感机构，导电塑料传感机构包括导电塑料基体3和电刷4，本实施例中电刷4采用六元合金电刷，更加耐用，使用寿命长；电刷4设置在导电塑料基体3一侧，电刷4与转轴2固定连接；电刷4通过转轴2带动，电刷4在导电塑料基体3表面匀速滑动，输出线性变化的高精度信号；壳体1内设有磁敏传感机构，磁敏传感机构包括磁钢5和霍尔芯片6，磁钢5与转轴2固定连接，霍尔芯片6设置在靠近磁钢5一侧；磁钢5为永磁合金，通过转轴2带动旋转改变自身磁场方向，使霍尔芯片6输出线性变化的信号，使用效果好。使用时转轴2转动，同时带动壳体1内的导电塑料基体3和磁钢5进行转动，通过导电塑料传感机构和磁敏传感机构将转轴2的角度位移量转换成电信号进行输出。本发明磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，第二壳体一端设有安装端盖，安装端盖起到防护内部元器件的作用，进一步提升防护等级；转轴一端设有磁钢安装座，磁钢安装座用于安装磁钢，并与转轴无缝连接，安装更加稳固，提升信号输出的稳定性和可靠性；整体的结构简单，生产成本低；通过转轴同时带动导电塑料基体和磁钢转动，并通过信号输出端输出信号，具有导塑产品的稳定性、可靠性和磁敏产品的超高寿命，使用效果好；霍尔芯片设置在PCB电路板上，由于其非接触的特性，大大延长了其使用寿命；壳体设有电源连接端，便于使用者接通电源进行使用；第一壳体与第二壳体的连接处设有紧固环，使得第一壳体与第二壳体连接更加紧密稳固，增加了防护性，从而保证了测量精度。
参阅图1～图3，导电塑料传感机构包括集流环组件，集流环组件包括集流环701、集流臂702和集流丝703，电刷4固定安装在集流臂702上，集流臂702与转轴2固定连接；集流环701和集流臂702起到聚集传导电流的作用。壳体1设有第一信号输出端101和第二信号输出端102，第一信号输出端101与集流丝703连接，集流丝703用于将电信号传递到第一信号输出端101上，从而对该信号进行输出；第二信号输出端102与霍尔芯片6通过导线连接，第二信号输出端102便于将霍尔芯片6产生的信号进行输出，信号读取方便。转轴2一端设有磁钢安装座501，磁钢5固定安装在磁钢安装座501上，磁钢安装座501通过螺栓502与转轴2固定连接；磁钢安装座501用于安装磁钢5，并与转轴2无缝连接，安装稳固，提升信号输出的稳定性和可靠性。
参阅图1和图2，壳体1包括第一壳体103与第二壳体104，导电塑料传感机构设置在第一壳体103内，磁敏传感机构设置在第二壳体104内；第一壳体103内设有第一滚珠轴承801，第二壳体104内设有第二滚珠轴承802；第一滚珠轴承801与第二滚珠轴承802对壳体1内的零部件起到支撑作用，同时降低转轴2运动过程中的摩擦力，并保证其回转精度。采用分体式壳体，拆装方便，便于用户进行维修；壳体内部的结构紧凑合理，占用空间小。第一壳体103与第二壳体104的连接处设有紧固环105，使得第一壳体103与第二壳体104连接更加紧密稳固，增加了防护性，防尘性好，从而保证了测量精度；第二壳体104一端设有安装端盖106，安装端盖106起到防护内部元器件的作用，进一步提升防护等级。本实施例中安装端盖采用铝合金材质，可靠耐用。
参阅图1和图3，壳体1设有电源连接端，电源连接端包括正极连接端901和负极连接端902；电源连接端便于使用者接通电源进行使用。壳体1一端设有多个定位孔107，安装面的定位孔107可用于将产品固定在所需位置，固定方便；转轴2一端设有凹槽201，凹槽201呈一字形，凹槽201用于调节转轴2起始零位位置，调节更加便捷。
参阅图1和图2，磁敏传感机构包括PCB电路板601，霍尔芯片6设置在PCB电路板601上，霍尔芯片6为磁敏联的核心部件，可通过编程实现360°以内的任意角度的信号输出。由于其非接触的特性，大大延长了其使用寿命。
本发明磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，第一壳体与第二壳体的连接处设有紧固环，使得第一壳体与第二壳体连接更加紧密稳固，增加了防护性，从而保证了测量精度；第二壳体一端设有安装端盖，安装端盖起到防护内部元器件的作用，进一步提升防护等级；转轴一端设有磁钢安装座，磁钢安装座用于安装磁钢，并与转轴无缝连接，安装更加稳固，提升信号输出的稳定性和可靠性；整体的结构简单，生产成本低；通过转轴同时带动导电塑料基体和磁钢转动，并通过信号输出端输出信号，具有导塑产品的稳定性、可靠性和磁敏产品的超高寿命，使用效果好；霍尔芯片设置在PCB电路板上，由于其非接触的特性，大大延长了其使用寿命；壳体设有电源连接端，便于使用者接通电源进行使用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，其特征在于，包括：壳体(1)和转轴(2)，所述壳体(1)内设有导电塑料传感机构，所述导电塑料传感机构包括导电塑料基体(3)和电刷(4)，所述电刷(4)设置在所述导电塑料基体(3)一侧，所述电刷(4)与所述转轴(2)固定连接；所述壳体(1)内设有磁敏传感机构，所述磁敏传感机构包括磁钢(5)和霍尔芯片(6)，所述磁钢(5)与所述转轴(2)固定连接，所述霍尔芯片(6)设置在靠近所述磁钢(5)一侧。
2.如权利要求1所述的磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，其特征在于，所述导电塑料传感机构包括集流环组件，所述集流环组件包括集流环(701)、集流臂(702)和集流丝(703)，所述电刷(4)固定安装在所述集流臂(702)上，所述集流臂(702)与所述转轴(2)固定连接。
3.如权利要求2所述的磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，其特征在于，所述壳体(1)设有第一信号输出端(101)和第二信号输出端(102)，所述第一信号输出端(101)与所述集流丝(703)连接，所述第二信号输出端(102)与所述霍尔芯片(6)连接。
4.如权利要求1所述的磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，其特征在于，所述转轴(2)一端设有磁钢安装座(501)，所述磁钢(5)固定安装在所述磁钢安装座(501)上，所述磁钢安装座(501)通过螺栓(502)与所述转轴(2)固定连接。
5.如权利要求1所述的磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，其特征在于，所述壳体(1)包括第一壳体(103)与第二壳体(104)，所述导电塑料传感机构设置在所述第一壳体(103)内，所述磁敏传感机构设置在所述第二壳体(104)内。
6.如权利要求5所述的磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，其特征在于，所述第一壳体(103)内设有第一滚珠轴承(801)，所述第二壳体(104)内设有第二滚珠轴承(802)。
7.如权利要求5所述的磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，其特征在于，所述第一壳体(103)与所述第二壳体(104)的连接处设有紧固环(105)，第二壳体(104)一端设有安装端盖(106)。
8.如权利要求1所述的磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，其特征在于，所述壳体(1)设有电源连接端，所述电源连接端包括正极连接端(901)和负极连接端(902)。
9.如权利要求1所述的磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，其特征在于，所述磁敏传感机构包括PCB电路板(601)，所述霍尔芯片(6)设置在所述PCB电路板(601)上。
10.如权利要求1所述的磁敏联动式导电塑料角度位移传感器，其特征在于，所述壳体(1)一端设有多个定位孔(107)，所述转轴(2)一端设有凹槽(201)，所述凹槽(201)呈一字形。
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| CN202010932278.8A CN111964572A (zh) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | 一种磁敏联动式导电塑料角度位移传感器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113028976A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-06-25 | 成都宏明电子股份有限公司 | 无涡流效应的磁敏角位移传感器 |
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2020
- 2020-09-08 CN CN202010932278.8A patent/CN111964572A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN113028976A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-06-25 | 成都宏明电子股份有限公司 | 无涡流效应的磁敏角位移传感器 |
| CN113028976B (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-10 | 成都宏明电子股份有限公司 | 无涡流效应的磁敏角位移传感器 |
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