CN112432674A - 一种抗电磁干扰传感器及抗电磁干扰涡轮流量计 - Google Patents

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柴国明
马苗苗
田静
王文林
王文瑾
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Beijing Ruisai Chang Cheng Aeronautical M & C Technology Co ltd
AVIC Intelligent Measurement Co Ltd
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Abstract

本发明属于测量仪表技术领域，公开了一种抗电磁干扰传感器及抗电磁干扰涡轮流量计，包括：内部电路组件、无抗电磁干扰特性的外壳、具有抗电磁干扰特性的外壳以及电连接器；其特征在于，所述传感器还包括：覆盖在无抗电磁干扰特性的外壳表面的电磁屏蔽镀层，以及安装在无抗电磁干扰特性外壳和具有抗电磁干扰特性的外壳接触面的第一弹性电磁屏蔽部件，安装在电连接器和具有抗电磁干扰特性的外壳接触面的第二弹性电磁屏蔽部件，使得应用于复杂电磁环境下的传感器数据失真和误报警的几率大幅降低，使其可以应用于电子对抗等强电磁干扰环境。

Description

一种抗电磁干扰传感器及抗电磁干扰涡轮流量计
技术领域
本发明属于测量仪表技术领域，尤其涉及一种抗电磁干扰传感器及抗电磁干扰涡轮流量计。
背景技术
现有技术，传感器通常采用的抗电磁干扰方法主要有金属外罩屏蔽或电路滤波的方式。
采用金属外罩的方式增大了体积和占地面积，对于一些空间有限的场合无法适用；在电路设计中，采用滤波的方式，可以解决多数的电磁干扰的防护问题。但是由于部分传感器，如涡轮流量计等，敏感元件本身即需要通过电磁感应的方式获得信号，对于外部的电磁干扰无法进行全频域的屏蔽，滤波方式进行抗电磁干扰设计的效果不够明显。
对于飞机上较常使用的两线制传感器，电源和信号在相同的两根线上，对于外界的电磁干扰更加敏感。当受到电磁干扰产生时，输出信号产生较大波动，会造成数据失真，或引发误报警。对于一些重要设备，如雷达等，这些失真和误报是无法接受的。
发明内容
本发明提供一种抗电磁干扰传感器及抗电磁干扰涡轮流量计，使得应用于复杂电磁环境下的传感器数据失真和误报警的几率大幅降低，使其可以应用于电子对抗等强电磁干扰环境。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
技术方案一：
一种抗电磁干扰传感器，所述传感器包括：内部电路组件、无抗电磁干扰特性的外壳、具有抗电磁干扰特性的外壳以及电连接器；所述传感器还包括：覆盖在无抗电磁干扰特性的外壳表面的电磁屏蔽镀层，以及安装在无抗电磁干扰特性外壳和具有抗电磁干扰特性的外壳接触面的第一弹性电磁屏蔽部件，安装在电连接器和具有抗电磁干扰特性的外壳接触面的第二弹性电磁屏蔽部件。
本发明技术方案一的特点和进一步的改进为：
(1)所述传感器还包括：设置在具有抗电磁干扰特性的外壳夹层内的第三弹性电磁屏蔽部件。
(2)所述第一弹性电磁屏蔽部件、第二弹性电磁屏蔽部件、第三弹性电磁屏蔽部件分别由内部填充有金属屏蔽材料的橡胶制作而成。
技术方案二：
一种抗电磁干扰涡轮流量计，所述涡轮流量计包括：通液外壳1、涡轮2、线圈3、压套4、电路板安装壳6、电路板安装壳盖板7、数据处理与调理板8、插座11；通液外壳1与压套4之间通过螺纹连接，涡轮2、线圈3、数据处理与调理板8分别设置在电路板安装壳6内部，所述涡轮流量计还包括：
设置在通液外壳1外表面的具有电磁屏蔽的金属镀层。
本发明技术方案二的特点和进一步的改进为：
(1)所述涡轮流量计还包括：第一弹性电磁屏蔽环5、弹性电磁屏蔽垫10；
所述压套4与电路板安装壳6的接触面安装有第一弹性电磁屏蔽环5；
所述电路板安装壳6与插座11的接触面安装有弹性电磁屏蔽垫10。
(2)所述涡轮流量计还包括：第二弹性电磁屏蔽环9；
所述电路板安装壳6与电路板安装壳盖板7的接触面安装有第二弹性电磁屏蔽环9。
(3)所述第一弹性电磁屏蔽环5、第二弹性电磁屏蔽环9、弹性电磁屏蔽垫10分别由内部填充有金属屏蔽材料的橡胶制作而成。
(4)所述设置在通液外壳1外表面的具有电磁屏蔽的金属镀层为镍镀层。
本发明提供的传感器抗电磁干扰设计，从机械方面入手，实现了传感器抗电磁干扰特性的提升。与通过电路设计的方法相比，具有成本低、可靠性高的优点；本发明提供的的抗电磁干扰涡轮流量传感器，可以安装在预警飞机、雷达等电磁环境复杂的场景，解决了现有的涡轮流量传感器在强电磁干扰环境下精度降低、误报警等问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种抗电磁干扰传感器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种抗电磁干扰涡轮流量计的结构示意图；
其中，a-内部电路组件,b-无抗电磁干扰特性的外壳，c-电磁屏蔽镀层，d-弹性电磁屏蔽部件，e-电连接器，f-具有抗电磁干扰特性的外壳；
1-通液外壳，2-涡轮，3-线圈，4-压套，5-第一弹性电磁屏蔽环，6-电路板安装壳，7-电路板安装壳盖板，8-数据处理与调理板，9-第二弹性电磁屏蔽环，10-弹性电磁屏蔽垫，11-插座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
普通传感器应用于强电磁干扰环境时，可能由于金属外壳不具备电磁屏蔽特性，使得信号感应与处理部件暴露在外界电磁环境中；或者外壳具有电磁屏蔽特性，但由于接触面不能完美贴合，造成外部干扰渗透。当处于完全暴露或有干扰渗透时，传感器的信号会产生波动，甚至误报警。因此，本发明涉及的传感器抗电磁干扰设计，可以通过镀层方式使不具备电磁屏蔽特性的金属基体能够屏蔽外界干扰；位于部件接触面的弹性电磁屏蔽部件可以有效防止电磁干扰从接触面渗透，实现对感应部件和处理电路的保护，从而解决强电磁干扰环境下的精度下降和误报警问题。
本发明提供的一种抗电磁干扰传感器，如图1所示，包括：内部电路组件a、无抗电磁干扰特性的外壳b、电磁屏蔽镀层c、弹性电磁屏蔽部件d、电连接器e、具有抗电磁干扰特性的外壳f组成。
内部电路组件a包含敏感部件和信号调理电路；无抗电磁干扰特性的外壳b表面覆盖有电磁屏蔽镀层c，从而使无抗电磁干扰特性的外壳b获得电磁屏蔽性能；无抗电磁干扰特性的外壳b与具有抗电磁干扰特性的外壳f及电连接器e之间的连接部位的接触面上安装有弹性电磁屏蔽部件d。弹性电磁屏蔽部件d因具有良好的弹性变形能力，可以与各接触面贴合，从而实现连接部位的电磁密封。电磁屏蔽镀层c、弹性电磁屏蔽部件d、电连接器e、具有抗电磁干扰特性的外壳f单独或共同作用，实现内部电路组件a与外界电磁环境的隔离。
本发明实施例还提供一种抗电磁干扰涡轮流量传感器，如图2所示，所述流量传感器包括：通液外壳1、涡轮2、磁电转速装置-线圈3、压套4、第一弹性电磁屏蔽环5、电路板安装壳6、电路板安装壳盖板7、数据处理与调理板8、第二弹性电磁屏蔽环9、弹性电磁屏蔽垫10、插座11组成。
通液外壳1外表面具有电磁屏蔽金属镀层。通液外壳1与压套4之间通过螺纹连接。磁电转速装置-线圈3与数据处理与调理板8之间、数据处理与调理板8与插座11之间的信号传输采用软导线连接形式。压套4与电路板安装壳6的接触面、电路板安装壳6与电路板安装壳盖板7的接触面、电路板安装壳6与插座11的接触面均安装有弹性电磁屏蔽部件。通过通液外壳1的金属镀层、第一弹性电磁屏蔽环5、第二弹性电磁屏蔽环9、弹性电磁屏蔽垫10，构建了完整的屏蔽层，将涡轮2、磁电转速装置-线圈3和数据处理与调理板8与外部电磁环境隔离。
本发明技术方案包含具有电磁屏蔽特性的金属镀层，各金属零件接触部分具有弹性电磁屏蔽部件。所述的金属镀层可以使不导磁的金属基体具有电磁屏蔽特性。所述的弹性电磁屏蔽部件，可以有效完成接触面的电磁密封。所述的金属镀层和弹性电磁屏蔽部件单独作用，实现传感器内部敏感元件和电路与环境的电磁隔绝。所述的金属镀层和弹性电磁屏蔽部件共同作用，实现传感器内部敏感元件和电路与环境的电磁隔绝。所述的金属镀层和弹性电磁屏蔽部件可与其他设计方法共同作用，提高传感器的抗电磁干扰性能。
本发明提供的传感器抗电磁干扰设计，从机械方面入手，实现了传感器抗电磁干扰特性的提升。与通过电路设计的方法相比，具有成本低、可靠性高的优点；本发明提供的的抗电磁干扰涡轮流量传感器，可以安装在预警飞机、雷达等电磁环境复杂的场景，解决了现有的涡轮流量传感器在强电磁干扰环境下精度降低、误报警等问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗电磁干扰传感器，所述传感器包括：内部电路组件、无抗电磁干扰特性的外壳、具有抗电磁干扰特性的外壳以及电连接器；其特征在于，所述传感器还包括：覆盖在无抗电磁干扰特性的外壳表面的电磁屏蔽镀层，以及安装在无抗电磁干扰特性外壳和具有抗电磁干扰特性的外壳接触面的第一弹性电磁屏蔽部件，安装在电连接器和具有抗电磁干扰特性的外壳接触面的第二弹性电磁屏蔽部件。
2.根据权利要求1所述的一种抗电磁干扰传感器，其特征在于，所述传感器还包括：设置在具有抗电磁干扰特性的外壳夹层内的第三弹性电磁屏蔽部件。
3.根据权利要求2所述的一种抗电磁干扰传感器，其特征在于，所述第一弹性电磁屏蔽部件、第二弹性电磁屏蔽部件、第三弹性电磁屏蔽部件分别由内部填充有金属屏蔽材料的橡胶制作而成。
4.一种抗电磁干扰涡轮流量计，所述涡轮流量计包括：通液外壳(1)、涡轮(2)、线圈(3)、压套(4)、电路板安装壳(6)、电路板安装壳盖板(7)、数据处理与调理板(8)、插座(11)；通液外壳(1)与压套(4)之间通过螺纹连接，涡轮(2)、线圈(3)、数据处理与调理板(8)分别设置在电路板安装壳(6)内部，其特征在于，所述涡轮流量计还包括：
设置在通液外壳(1)外表面的具有电磁屏蔽的金属镀层。
5.根据权利要求4所述的一种抗电磁干扰涡轮流量计，其特征在于，所述涡轮流量计还包括：第一弹性电磁屏蔽环(5)、弹性电磁屏蔽垫(10)；
所述压套(4)与电路板安装壳(6)的接触面安装有第一弹性电磁屏蔽环(5)；
所述电路板安装壳(6)与插座(11)的接触面安装有弹性电磁屏蔽垫(10)。
6.根据权利要求5所述的一种抗电磁干扰涡轮流量计，其特征在于，所述涡轮流量计还包括：第二弹性电磁屏蔽环(9)；
所述电路板安装壳(6)与电路板安装壳盖板(7)的接触面安装有第二弹性电磁屏蔽环(9)。
7.根据权利要求6所述的一种抗电磁干扰涡轮流量计，其特征在于，所述第一弹性电磁屏蔽环(5)、第二弹性电磁屏蔽环(9)、弹性电磁屏蔽垫(10)分别由内部填充有金属屏蔽材料的橡胶制作而成。
8.根据权利要求4所述的一种抗电磁干扰涡轮流量计，其特征在于，所述设置在通液外壳(1)外表面的具有电磁屏蔽的金属镀层为镍镀层。
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