CN202487305U - 一种非接触式数字电位器 - Google Patents

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冯军
叶晓燕
张润榕
陈春雷
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SHANGHAI SENTOP MACHINERY ELECTRIC CO Ltd
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Abstract

本实用新型涉及电子器件领域，具体涉及一种非接触式数字电位器，其特征在于：所述电位器包括磁钢、霍尔感应传感器和转轴，所述磁钢固定于所述转轴的一端并可随转轴旋转，所述霍尔感应传感器设置于所述磁钢旋转时所产生的磁场内部，并且与所述传感电路连通。本实用新型的优点是：采用非接触式，使用寿命相较传统电位器大大提高；可以实现360°的有效工作范围；提供了输出信号可选、工作行程可选，可以实现灵活多变的输出，还可以实现非线性或多段折线输出。

Description

一种非接触式数字电位器
技术领域
本实用新型涉及电子器件领域，具体涉及一种非接触式数字电位器。
背景技术
目前，所知的电位器是模拟工作方式，构造是由电阻线圈或电阻基片、滑动电刷，转轴、外壳组成。供电电压加载在电阻线圈或电阻基片二端，电刷在其之上滑动探测电刷所在位置的电压，是直接接触的方式。其存在几个固有的缺陷：
1、电刷在线圈和基片上滑动有摩擦存在，导致其工作寿命有限，精度随着磨损会有变化。
2、由于结构的关系，电阻线圈或电阻基片无法做到360°，因此，电位器存在盲区。
3、电位器一般只能输出线性变化的电压信号，对于特殊输出信号和曲线难以实现。
发明内容
本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种非接触式数字电位器，该电位器设置霍尔感应传感器以采集磁钢旋转时的磁场，通过传感电路处理得到角度位置信号，并通过转换电路将角度位置信号转换为所需的信号。此装置既能输出多种信号，又能增加反馈数据范围。
本实用新型的实现由以下技术方案完成：
一种非接触式数字电位器，包括传感电路，其特征在于：所述电位器包括磁钢、霍尔感应传感器和转轴，所述磁钢固定于所述转轴的一端并可随转轴旋转，所述霍尔感应传感器设置于所述磁钢旋转时所产生的磁场内部，并且与所述传感电路连通。
所述的电位器设置有转换电路，所述转换电路连通所述传感电路。
所述的电位器包括有一具有容置空腔的桶状外包壳，所述桶状外包壳顶部开有通孔，所述转轴与所述通孔通过滚珠轴承固定连接。
所述的电位器设置有一后封盖，所述霍尔感应传感器、传感电路、转换电路都固定设置于所述后盖顶面，所述后封盖对所述桶状外包壳封装。
所述桶状外包壳的侧面设置有外设接线端。
所述磁钢和所述转轴同轴设置。
本实用新型的优点是：采用非接触式，使用寿命相较传统电位器大大提高；可以实现360°的有效工作范围；提供了输出信号可选、工作行程可选，可以实现灵活多变的输出，还可以实现非线性或多段折线输出。
附图说明
图1本实用新型的结构主视图；
图2是图1的俯视图；
图3是本实用新型原理图。 
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-3所示，图中标记1-12分别为：圆桶外包壳1、滚珠轴承2、转轴3、磁钢4、线路板5、后盖6、接线端7、卡簧8、尼龙柱9、螺丝10、垫片11、通孔12。
实施例：如图1、2所示，本实施例由圆桶外包壳1、转轴3、磁钢4、线路板5、后盖6等组成。圆桶外包壳1和后盖6固定连接。圆桶外包壳1顶部开有通孔12，转轴3通过两组滚珠轴承3与通孔12固定连接，滚珠轴承3能对转轴3提供很好的轴向和径向支撑。转轴3下端面上固定设置磁钢4，另一端固定连接原动件，使磁钢4能与转轴3同轴旋转。后盖6上表面设置有线路板5，线路板5包括霍尔感应传感器、传感电路和转换电路。其中线路板5设置于磁钢4随着转轴3旋转时所产生的磁场内部。
本实施例在具体实施时：如图1、2中所示，圆桶外包壳1的底部由后盖6完成封装，两者之间通过螺丝10完成固定连接。此外出于保护内部结构的考虑，在螺丝10两侧还分别设有两根尼龙柱9，圆桶外包壳1和后盖6的缝隙间还夹装有垫片11。通过圆桶外包壳1和后盖6的隔离式设计，使圆桶外包壳1内的机械部分和后盖6上的电气部分隔离，以实现高防护等级，满足在恶劣环境下使用情况。
如图1所示，在转轴3与通孔12的连接处固定设置有卡簧8，以进一步固定转轴3，防止其在转动的同时在通孔12内又发生轴向窜动。此外，转轴3可根据技术需要来选择其不同力矩、不同机械转角、不同电气转角，以及不同轴形来配合不同的原动件。
如图2所示，在圆桶外包壳1的侧面上设置有多个接线端7，接线端7的目的在于能够使本实施例的电位器能够与其他相关外部设备，如存储设备、信号收录设备等连接，方便技术人员进行操作。
如图3所示，图3为线路板5的工作原理图，其中U1为霍尔传感器电路，U2为电压转换电路。本实施例可分为两种输出模式，可将角度位置信号处理转换成多种类型的输出信号：
1、霍尔传感器电路U1通过磁钢4产生的磁场方向来检测转轴3的角度值，将其转换成模拟输出或直接以数字量输出，可输出PWM、SPI、SSI等数据模式。此模式内的线路板5无需设置U2电压转换电路。
2、在模式1的霍尔传感器电路U1检测完转轴3的角度值之后，通过连通的电压转换电路U2将霍尔传感器电路U1输出的电压信号转换成需要的电压电流信号，标准是0-10V/4-20mA。

Claims (6)

1.一种非接触式数字电位器，包括传感电路，其特征在于：所述电位器包括磁钢、霍尔感应传感器和转轴，所述磁钢固定于所述转轴的一端并可随转轴旋转，所述霍尔感应传感器设置于所述磁钢旋转时所产生的磁场内部，并且与所述传感电路连通。
2.根据权利要求1所述的一种非接触式数字电位器，其特征在于：所述的电位器设置有转换电路，所述转换电路连通所述传感电路。
3.根据权利要求1所述的一种非接触式数字电位器，其特征在于：所述的电位器包括有一具有容置空腔的桶状外包壳，所述桶状外包壳顶部开有通孔，所述转轴与所述通孔通过滚珠轴承固定连接。
4.根据权利要求1或3所述的一种非接触式数字电位器，其特征在于：所述的电位器设置有一后封盖，所述霍尔感应传感器、传感电路、转换电路都固定设置于所述后盖顶面，所述后封盖对所述桶状外包壳封装。
5.根据权利要求2所述的一种非接触式数字电位器，其特征在于：所述桶状外包壳的侧面设置有外设接线端。
6.根据权利要求1所述的一种非接触式数字电位器，其特征在于：所述磁钢和所述转轴同轴设置。
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