CN114088127A - 一种霍尔传感器自检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种霍尔传感器自检测装置，属于电子元件检测技术领域。该霍尔传感器自检测装置包括感应组件和控制组件。感应组件包括感应触发环和驱动装置，感应触发环包括环体和连接部，连接部与驱动装置连接。环体能够在驱动装置的驱动下沿圆柱形霍尔传感器的轴线方向伸缩。控制组件包括时序控制板、执行控制板和对外连接器，能够在时序控制板通电后向执行控制板发送控制信号并触发存储在执行控制板中的控制指令，以控制驱动装置驱动环体移动。该自检测装置智能化程度高且各部件均集成在电路板上，占用体积小，可以伴随霍尔传感器一起安装实现在其寿命周期内即时检测霍尔传感器的健康状况，避免误报警。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件检测技术领域，特别涉及一种霍尔传感器自检测装置。
背景技术
霍尔传感器因其结构形式简单，适用场景广泛，灵敏度适中而被广泛应用于位置测量、转速测量和电流测量等设备。但是霍尔传感器在应用过程中无法对自身的健康状况进行探测，电子设备中经常出现由于霍尔传感器自身故障导致系统误报警的现象。
在相关技术中，目前对霍尔传感器功能的检测，通常是将其装配到专用的功能检测台架或者装置上，在模拟电子设备的正常工作状况下进行运行，查看功能是否存在异常。
相关技术中对霍尔传感器的功能检测装置往往占用空间较大，结构复杂。通常只能在霍尔传感器安装前对其进行筛选，挑选合格的产品安装在电子设备内，而不能伴随传感器一起安装在电子设备中。在电子设备运行时，霍尔传感器依然存在因自身故障导致和功能异常导致出现误报警的现象，影响电子设备的正常使用。
发明内容
本发明实施例提供了一种霍尔传感器自检测装置，智能化程度高且各部件均集成在电路板上，占用体积小，可以伴随霍尔传感器一起安装实现在其寿命周期内即时检测霍尔传感器的健康状况，避免误报警。技术方案如下：
本发明实施例提供了一种霍尔传感器自检测装置，该霍尔传感器自检测装置包括：
感应组件，包括感应触发环和驱动装置，所述感应触发环包括环体和连接部，所述环体的内径大于设置在电子设备中的圆柱形霍尔传感器的直径，所述连接部与所述驱动装置连接，所述环体被配置为能够在所述驱动装置的驱动下沿所述圆柱形霍尔传感器的轴线方向伸缩，以具有套接在所述圆柱形霍尔传感器的安装外壳上的第一工作位置，以及套接在所述圆柱形霍尔传感器的感应端上的第二工作位置；
控制组件，包括时序控制板、执行控制板和对外连接器，所述时序控制板的输出端与所述执行控制板的输入端电连接，所述执行控制板的输出端与所述驱动装置电连接，所述对外连接器用于将所述圆柱形霍尔传感器所产生的反馈信号传输到外部上位机，所述控制组件被配置为，能够在所述时序控制板通电后向所述执行控制板发送控制信号并触发存储在所述执行控制板中的控制指令，以控制所述驱动装置驱动所述环体在所述第一工作位置和所述第二工作位置之间移动。
可选地，所述感应触发环包括多个所述环体和多个所述连接部，多个所述环体沿与所述圆柱形霍尔传感器的轴线相垂直的方向间隔布置，相邻两个所述环体之间均通过所述连接部相连接，所述驱动装置与多个所述连接部中的其中一个相连接。
可选地，所述霍尔传感器自检测装置还包括导向柱，所述导向柱的一端用于与所述电子设备固定连接，所述连接部上具有导向孔，所述导向孔的轴线与所述环体的轴线平行，所述连接部通过所述导向孔可滑动地套接在所述导向柱的另一端。
可选地，所述导向柱的一端具有用于与所述电子设备配合连接的外螺纹。
可选地，所述导向柱为聚四氟乙烯结构件。
可选地，所述霍尔传感器自检测装置还包括光电转换板，所述光电转换板设置在所述电子设备中，所述光电转换板的信号输入端与所述霍尔传感器连接，所述光电转换板的信号输出端与所述对外连接器连接。
可选地，所述霍尔传感器自检测装置还包括电连接器，所述电连接器分别与所述时序控制板、所述执行控制板和所述光电转换板电连接，所述光电转换板与所述圆柱形霍尔传感器电连接，所述电连接器用于与输入电源连接。
可选地，所述霍尔传感器自检测装置还包括数据信号连接器，所述数据信号连接器用于与所述外部上位机电连接，所述数据信号连接器与所述执行控制板的输入端电连接。
可选地，所述控制组件被配置为，能够在所述环体由所述第二工作位置移动到所述第一工作位置后，控制所述驱动装置对位于所述第一工作位置的感应触发环进行锁定。
可选地，所述感应触发环为不锈钢结构件。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
通过将该霍尔传感器自检测装置和圆柱形霍尔传感器一起配套设置在电子设备内。在圆柱形霍尔传感器进行正常工作之前，首先为感应组件、控制组件以及圆柱形霍尔传感器上电。控制组件中的时序控制板在通电后，其上集成的时序控制器会向执行控制板上的控制器发送控制信号，使执行控制板获取其控制器内部存储的执行控制步骤数据，并依照该执行控制步骤对驱动装置进行控制，以驱动感应触发环。感应触发环的环体初始位于套接在圆柱形霍尔传感器的安装外壳上的第一工作位置，控制装置在执行控制板的信号控制下驱动的环体由第一工作位置移动到第二位置，也即是套接在位于圆柱形霍尔传感器端部的感应端上。感应端在感应到金属制的环体后会触发工作并产生反馈信号，该反馈信号会通过对外连接器传输到外部上位机上，提示圆柱形霍尔传感器能够正常进行感应工作，实现对圆柱形霍尔传感器的自检。在自检完成后，控制装置会在执行控制板的信号控制下驱动环体由第二工作位置重新复位到第一位置，避免影响圆柱形霍尔传感器的正常工作。该霍尔传感器自检测装置智能化程度高且各感应和控制部件均集成在电路板上，占用体积小，可以伴随霍尔传感器一起安装实现在其寿命周期内即时检测霍尔传感器的健康状况，避免误报警。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种霍尔传感器自检测装置中环体处于第一工作位置时的立体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种霍尔传感器自检测装置中环体处于第一工作位置时的结构俯视示意图；
图3是本发明实施例提供的一种霍尔传感器自检测装置中环体处于第二工作位置时的立体结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种霍尔传感器自检测装置中环体处于第二工作位置时的结构俯视示意图；
图5是本发明实施例提供的一种感应触发环的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种导向柱的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在相关技术中，目前对霍尔传感器功能的检测，通常是将其装配到专用的功能检测台架或者装置上，在模拟电子设备的正常工作状况下进行运行，查看功能是否存在异常。
相关技术中对霍尔传感器的功能检测装置往往占用空间较大，结构复杂。通常只能在霍尔传感器安装前对其进行筛选，挑选合格的产品安装在电子设备内，而不能伴随传感器一起安装在电子设备中。在电子设备运行时，霍尔传感器依然存在因自身故障导致和功能异常导致出现误报警的现象，影响电子设备的正常使用。
图1是本发明实施例提供的一种霍尔传感器自检测装置中环体处于第一工作位置时的立体结构示意图。图2是本发明实施例提供的一种霍尔传感器自检测装置中环体处于第一工作位置时的结构俯视示意图。图3是本发明实施例提供的一种霍尔传感器自检测装置中环体处于第二工作位置时的立体结构示意图。图4是本发明实施例提供的一种霍尔传感器自检测装置中环体处于第二工作位置时的结构俯视示意图。图5是本发明实施例提供的一种感应触发环的结构示意图。图6是本发明实施例提供的一种导向柱的结构示意图。如图1至图6所示，通过实践，本申请人提供了一种霍尔传感器自检测装置，包括感应组件1和控制组件2。
其中，感应组件1包括感应触发环11和驱动装置12，感应触发环11包括环体111和连接部112。环体111的内径大于设置在电子设备中的圆柱形霍尔传感器m的直径，连接部112与驱动装置12连接。环体111被配置为能够在驱动装置12的驱动下沿圆柱形霍尔传感器m的轴线方向伸缩，以具有套接在圆柱形霍尔传感器m的安装外壳m1上的第一工作位置，以及套接在圆柱形霍尔传感器m的感应端m2上的第二工作位置。
控制组件2包括时序控制板21、执行控制板22和对外连接器23。时序控制板21的输出端与执行控制板22的输入端电连接，执行控制板22的输出端与驱动装置12电连接，对外连接器23用于将圆柱形霍尔传感器m所产生的反馈信号传输到外部上位机，控制组件2被配置为，能够在时序控制板21通电后向执行控制板22发送控制信号并触发存储在执行控制板22中的控制指令，以控制驱动装置12驱动环体111在第一工作位置和第二工作位置之间移动。
在本发明实施例中，通过将该霍尔传感器自检测装置和圆柱形霍尔传感器m一起配套设置在电子设备内。在圆柱形霍尔传感器m进行正常工作之前，首先为感应组件1、控制组件2以及圆柱形霍尔传感器m上电。控制组件2中的时序控制板21在通电后，其上集成的时序控制器会向执行控制板22上的控制器发送控制信号，使执行控制板22获取其控制器内部存储的执行控制步骤数据，并依照该执行控制步骤对驱动装置12进行控制，以驱动感应触发环11。感应触发环11的环体111初始位于套接在圆柱形霍尔传感器m的安装外壳m1上的第一工作位置，驱动装置12在执行控制板22的信号控制下驱动感应触发环11的环体111由第一工作位置移动到第二位置，也即是套接在位于圆柱形霍尔传感器m端部的感应端m2上。感应端m2在感应到金属制的环体111后会触发工作并产生反馈信号，该反馈信号会通过对外连接器23传输到外部上位机上，提示圆柱形霍尔传感器m能够正常进行感应工作，实现对圆柱形霍尔传感器m的自检。在自检完成后，驱动装置12会在执行控制板22的信号控制下驱动环体111由第二工作位置重新复位到第一位置，避免影响圆柱形霍尔传感器m的正常工作。该霍尔传感器自检测装置智能化程度高且各感应和控制部件均集成在电路板上，占用体积小，可以伴随霍尔传感器一起安装实现在其寿命周期内即时检测霍尔传感器的健康状况，避免误报警。
示例性地，在本发明实施例中，驱动装置12可以为小型电动缸，利用其可伸缩的推杆与感应触发环11的连接部112相连接。在执行控制板22的信号控制下，通过控制器推杆伸出和缩回驱动感应触发环11在第一工作位置和第二工作位置之间移动。
可选地，感应触发环11包括多个环体111和多个连接部112，多个环体111沿与圆柱形霍尔传感器m的轴线相垂直的方向间隔布置，相邻两个环体111之间均通过连接部112相连接，驱动装置12与多个连接部112中的其中一个相连接。示例性地，在本发明实施例中，感应触发环11包括四个并列设置的环体111，并通过三个连接部112依次连接，驱动装置12的伸缩杆与位于中部的连接部112连接，能够同时对设置在电子设备中的4个圆柱形霍尔传感器m进行检测。同时采用水平方式排列和套接的型式，在保证对多个圆柱形霍尔传感器m同时检测的同时，减少在竖直方向上的占用空间，提高了霍尔传感器自检测装置的实用性。
可选地，霍尔传感器自检测装置还包括导向柱3，导向柱3的一端用于与电子设备固定连接，连接部112上具有导向孔1121，导向孔1121的轴线与环体111的轴线平行，连接部112通过导向孔1121可滑动地套接在导向柱3的另一端。示例性地，在本发明实施例中，通过在电子设备内部设置连接与圆柱形霍尔传感器m的轴线平行的导向柱3，感应触发环11在装配时通过连接部112上的1121同时套接在导向柱3上。当电子设备内的存在多个圆柱形霍尔传感器m，感应触发环11也包括对应的多个环体111和多个连接部112，此时导向柱3可以对感应触发环11的移动提供限位导向和机械支撑，确保感应触发环11运动过程整体受理均衡，活动流畅，提高了霍尔传感器自检测装置的运行稳定性。
可选地，导向柱3的一端具有用于与电子设备配合连接的外螺纹31。示例性地，在本发明实施例中，导向柱3通过设置有外螺纹31的一端与电子设备中对应的螺纹孔安装空间配合连接。采用螺纹连接的可拆卸连接方式，连接紧固且拆装方便，便于使用者进行维护和更换，进一步提高了霍尔传感器自检测装置的实用性。
可选地，导向柱3为聚四氟乙烯结构件。示例性地，在本发明实施例中，选用聚四氟乙烯制造的导向柱3，具有优良的耐热耐寒性能和抗腐蚀性，且摩擦系数低，在提供导向和支撑的同时进一步提高与感应触发环11的接触面的相对运动流畅性，以及霍尔传感器自检测装置的整体使用寿命。
可选地，霍尔传感器自检测装置还包括光电转换板24，光电转换板24设置在电子设备中，光电转换板24的信号输入端与霍尔传感器连接，光电转换板24的信号输出端与对外连接器23连接。示例性地，在本发明实施例中，通过设置光电转换板24，在自检测的过程中感应端m2在感应到金属制的环体111后所产生的反馈信号后，会首先由信号输入端传输到光电转换板24中，光电转换板24通过所集成的光电转换器将电信号转化为光信号，并通过光纤将光信号由信号输出端传输到外部上位机上，光信号传输可以有效降低损耗，避免电磁干扰，有效提高霍尔传感器自检测装置的检测精确度。
可选地，霍尔传感器自检测装置还包括电连接器25，电连接器25分别与时序控制板21、执行控制板22和光电转换板24电连接，光电转换板24与圆柱形霍尔传感器m电连接，电连接器25用于与输入电源连接。示例性地，在本发明实施例中，通过设置与外接输入电源相连接的电连接器，该霍尔传感器自检测装置可以在需要进行自检测时，通过电连接器25引入外部电源分别输送到时序控制板21、执行控制板22进行供电，以及通过光电转换板24利用电缆将电源输送到圆柱形霍尔传感器m进行供电。使得在特定工况下，无需利用电子设备本身的电源对控制组件2进行供电。而在常规使用中，也可以直接通过电子设备本身的电源对霍尔传感器自检测装置进行整体供电。使用者可以根据实际需求和工作环境进行自由切换，进一步提高了霍尔传感器自检测装置的实用性。
可选地，霍尔传感器自检测装置还包括数据信号连接器26，数据信号连接器26用于与外部上位机电连接，数据信号连接器26与执行控制板22的输入端电连接。示例性地，在本发明实施例中，通过设置数据信号连接器26对执行控制板22与外部上位机进行电连接，使霍尔传感器自检测装置在工作时，可以通过数据信号连接器26将时序控制板21和执行控制板22的程序执行情况实时反馈至外部上位机。同时，也可以让执行控制板22可以接收上位机所发送的程序，储存在其上集成的控制器芯片中，实现控制自动化和智能化。
可选地，控制组件2被配置为，能够在感应环体111由第二工作位置移动到第一工作位置后，控制驱动装置12对位于第一工作位置的感应触发环11进行锁定。示例性地，在本发明实施例中，通过在执行控制板22的控制器中存储对应的控制程序和指令，使在完成自检，感应触发环11的环体111由第二工作位置移动复位到第一工作位置后，利用驱动装置12对位于第一工作位置的感应触发环11进行锁定。避免在后续圆柱形霍尔传感器m正常运行工作时，感应触发环11出现误动作导致圆柱形霍尔传感器m出现误报警。
可选地，感应触发环11为不锈钢结构件。示例性地，圆柱形霍尔传感器m仅会在感应端m2周围存在金属时才会触发并发出反馈信号。在本发明实施例中，通过采用不锈钢制的感应触发环11，其中环体111的内径为22mm，在保证感应触发环11的自身刚度的同时，质量轻，耐腐蚀性和耐热性能优异，能够提高霍尔传感器自检测装置的整体抗冲击性和实用寿命。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，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 (10)
1.一种霍尔传感器自检测装置，其特征在于，包括：
感应组件(1)，包括感应触发环(11)和驱动装置(12)，所述感应触发环(11)包括环体(111)和连接部(112)，所述环体(111)的内径大于设置在电子设备中的圆柱形霍尔传感器(m)的直径，所述连接部(112)与所述驱动装置(12)连接，所述环体(111)被配置为能够在所述驱动装置(12)的驱动下沿所述圆柱形霍尔传感器(m)的轴线方向伸缩，以具有套接在所述圆柱形霍尔传感器(m)的安装外壳(m1)上的第一工作位置，以及套接在所述圆柱形霍尔传感器(m)的感应端(m2)上的第二工作位置；
控制组件(2)，包括时序控制板(21)、执行控制板(22)和对外连接器(23)，所述时序控制板(21)的输出端与所述执行控制板(22)的输入端电连接，所述执行控制板(22)的输出端与所述驱动装置(12)电连接，所述对外连接器(23)用于将所述圆柱形霍尔传感器(m)所产生的反馈信号传输到外部上位机，所述控制组件(2)被配置为，能够在所述时序控制板(21)通电后向所述执行控制板(22)发送控制信号并触发存储在所述执行控制板(22)中的控制指令，以控制所述驱动装置(12)驱动所述环体(111)在所述第一工作位置和所述第二工作位置之间移动。
2.根据权利要求1所述的霍尔传感器自检测装置，其特征在于，所述感应触发环(11)包括多个所述环体(111)和多个所述连接部(112)，多个所述环体(111)沿与所述圆柱形霍尔传感器(m)的轴线相垂直的方向间隔布置，相邻两个所述环体(111)之间均通过所述连接部(112)相连接，所述驱动装置(12)与多个所述连接部(112)中的其中一个相连接。
3.根据权利要求2所述的霍尔传感器自检测装置，其特征在于，所述霍尔传感器自检测装置还包括导向柱(3)，所述导向柱(3)的一端用于与所述电子设备固定连接，所述连接部(112)上具有导向孔(1121)，所述导向孔(1121)的轴线与所述环体(111)的轴线平行，所述连接部(112)通过所述导向孔(1121)可滑动地套接在所述导向柱(3)的另一端。
4.根据权利要求3所述的霍尔传感器自检测装置，其特征在于，所述导向柱(3)的一端具有用于与所述电子设备配合连接的外螺纹(31)。
5.根据权利要求3所述的霍尔传感器自检测装置，其特征在于，所述导向柱(3)为聚四氟乙烯结构件。
6.根据权利要求1至5任一项所述的霍尔传感器自检测装置，其特征在于，所述霍尔传感器自检测装置还包括光电转换板(24)，所述光电转换板(24)设置在所述电子设备中，所述光电转换板(24)的信号输入端与所述霍尔传感器连接，所述光电转换板(24)的信号输出端与所述对外连接器(23)连接。
7.根据权利要求6所述的霍尔传感器自检测装置，其特征在于，所述霍尔传感器自检测装置还包括电连接器(25)，所述电连接器(25)分别与所述时序控制板(21)、所述执行控制板(22)和所述光电转换板(24)电连接，所述光电转换板(24)与所述圆柱形霍尔传感器(m)电连接，所述电连接器(25)用于与输入电源连接。
8.根据权利要求1至5任一项所述的霍尔传感器自检测装置，其特征在于，所述霍尔传感器自检测装置还包括数据信号连接器(26)，所述数据信号连接器(26)用于与所述外部上位机电连接，所述数据信号连接器(26)与所述执行控制板(22)的输入端电连接。
9.根据权利要求1至5任一项所述的霍尔传感器自检测装置，其特征在于，所述控制组件(2)被配置为，能够在所述环体(111)由所述第二工作位置移动到所述第一工作位置后，控制所述驱动装置(12)对位于所述第一工作位置的感应触发环(11)进行锁定。
10.根据权利要求1至5任一项所述的霍尔传感器自检测装置，其特征在于，所述感应触发环(11)为不锈钢结构件。
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