CN200996830Y - 无接触式磁感应角位移传感器 - Google Patents

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Inventor
高强
余少华
贾华
伍海
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Ningxia Yinxing Energy Co ltd
Wuzhong Instrument Co Ltd
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Wuzhong Instrument Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种无接触式磁感应角位移传感器，包括电位器外壳(12)、安装在电位器外壳(12)内的线路板(10)、部分伸入电位器外壳(12)内的转轴(1)和安装在电位器外壳(12)内的轴套(4)，其特点是，在所述转轴(1)的一端固定套装有一导磁套(5)，在该导磁套(5)上固定安装有一永磁体(7)，在电位器外壳(12)内中间位置固定安装有一磁力传感器(11)，该磁力传感器(11)是由磁阻合金薄膜组成的惠斯通桥电阻电路。本实用新型中采用磁力传感器只对磁场的方向进行检测，所以没有任何直接接触，从而提高了工作稳定性、可靠性及使用寿命，在小角度检测时可直接使用、不需要采用齿轮组进行角度转换。

Description

无接触式磁感应角位移传感器
技术领域
本实用新型涉及一种无接触式磁感应角位移传感器。
背景技术
如附图1所示为常见的角位移传感器，这是目前最通用的一种滑线绕组电位器。其原理：转轴转动时带动图中所示滑线绕组中的抽头在绕组中滑动，在滑线绕组中的端子之间的阻值产生变化。转轴的转动角度与绕组中的端子之间的阻值变化成线形关系。由于生产厂家采用的工艺与材料多种多样，因而电位器的传感角度范围、精度等级、安装形式等种类较多，目前这种结构的电位器是工业控制系统中应用最广泛的。
此种形式的电位器存在如下缺陷：
1、由于绕组抽头采用接触式摩擦传感，电位器的使用寿命相对较低；
2、为了满足电位器的精度等级，电位器的需要较大的转角，而用于某些控制系统中需要小角度检测传感的场合中必须通过齿轮组来进行角度转换。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可靠性较强、使用寿命较长、在小角度检测时可直接使用、不需要采用齿轮组进行角度转换，同时具有较高检测精度的无接触式磁感应角位移传感器。
本实用新型的技术方案是：
一种无接触式磁感应角位移传感器，包括电位器外壳、安装在电位器外壳内带有接线座的线路板、部分伸入电位器外壳内的转轴和安装在电位器外壳内与转轴配合的轴套，其特别之处在于，在所述转轴伸入电位器外壳内的一端固定套装有一导磁套，在该导磁套上固定安装有一永磁体，在电位器外壳内中间固定安装有一位置与永磁体配合的磁力传感器，该磁力传感器是由磁阻合金薄膜组成的惠斯通桥电阻电路，该磁力传感器与线路板电连接。
其中所述导磁套为中心开孔的倒置锅状导磁体，所述永磁体呈环状位于锅内，所述磁力传感器位于该永磁体中心。
进一步的，其中导磁套底部与永磁体之间安装有支撑套。
其中电位器外壳底部灌封有密封胶。
其中在电位器外壳与转轴接触处安装有卡垫。
其中在轴套与转轴之间安装有O型圈。
进一步的，其中所述惠斯通桥电阻电路正常工作时处于饱和方式从而只对磁场的方向灵敏。
本实用新型中采用磁力传感器只对磁场的方向进行检测，所以没有任何直接接触，从而提高了工作稳定性、可靠性及使用寿命，在小角度检测时可直接使用、不需要采用齿轮组进行角度转换；同时磁力传感器是由磁阻合金薄膜组成的惠斯通桥电阻电路，在环境温度变化时具有很好的温度稳定性，同时对磁场方向的传感分辨率达到0.007°，因而具有很高的检测精度。
附图说明
附图1为本实用新型背景技术的结构示意图；
附图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来对本实用新型作进一步详细的说明：
如图2中所示，将轴套4、转轴1、导磁套5、支撑套6、永磁体7、线路板10、磁力传感器11等零件依照装配关系依次装入电位器外壳12中，用密封胶9将电位器灌封。其中在线路板10中间位置通过支撑杆支撑起一平台，用于安装磁力传感器11，磁力传感器11的位置基本位于环状永磁体7的中心。当电位器的转轴1转动时带动导磁套5与永磁体7一起转动，由永磁体7构成的永磁场也随之旋转。
磁力传感器11是由磁阻合金薄膜组成的惠斯通桥电阻电路，通电后，它将旋转的磁场转化为电压输出，当它工作在饱和方式时，只对于磁场的方向敏感(即灵敏)，饱和方式是指外界磁场值大于特定的一个值“饱和值”。并且，传感器的磁敏感方向与磁场的方向相同，此时，它的输出只反应外部旋转磁场的方向，而不反应磁场的大小，工作在饱和方式下，系统可以不受温度影响，不受磁系数影响，磁力传感器11的输出是一个角度θ(外部磁场和参考方向之间的角度)的函数：Voutput＝Vo*S*Sin(2θ)，其中：Vo是供电电压，S是时间常数( S ≅ 12 )，式中可看出电位器有效检测转角为±45°。

Claims (7)

1、一种无接触式磁感应角位移传感器，包括电位器外壳(12)、安装在电位器外壳(12)内带有接线座(8)的线路板(10)、部分伸入电位器外壳(12)内的转轴(1)和安装在电位器外壳(12)内与转轴(1)配合的轴套(4)，其特征在于：在所述转轴(1)伸入电位器外壳(12)内的一端固定套装有一导磁套(5)，在该导磁套(5)上固定安装有一永磁体(7)，在电位器外壳(12)内中间固定安装有一位置与永磁体(7)配合的磁力传感器(11)，该磁力传感器(11)是由磁阻合金薄膜组成的惠斯通桥电阻电路，该磁力传感器(11)与线路板(10)电连接。
2、如权利要求1所述的无接触式磁感应角位移传感器，其特征在于：其中所述导磁套(5)为中心开孔的倒置锅状导磁体，所述永磁体(7)呈环状位于锅内，所述磁力传感器(11)位于该永磁体(7)中心。
3、如权利要求2所述的无接触式磁感应角位移传感器，其特征在于：其中导磁套(5)底部与永磁体(7)之间安装有支撑套(6)。
4、如权利要求1所述的无接触式磁感应角位移传感器，其特征在于：其中电位器外壳(12)底部灌封有密封胶(9)。
5、如权利要求1所述的无接触式磁感应角位移传感器，其特征在于：其中在电位器外壳(12)与转轴(1)接触处安装有卡垫(2)。
6、如权利要求1所述的无接触式磁感应角位移传感器，其特征在于：其中在轴套(4)与转轴(1)之间安装有O型圈(3)。
7、如权利要求1至6中任意一项所述的无接触式磁感应角位移传感器，其特征在于：其中所述惠斯通桥电阻电路正常工作时处于饱和方式从而只对磁场的方向灵敏。
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