CN204085446U - 磁敏角度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种磁敏角度传感器，包括传感器壳体、安装在传感器壳体上的防磁和不导磁转轴、双极性磁钢、霍尔芯片和电连接引出端，所述双极性磁钢镶嵌在转轴的一端；转轴带双极性磁钢的一端置于传感器壳体内部；霍尔芯片安装在传感器壳体内部正对双极型磁钢，霍尔芯片的引脚与电连引出端连接引出传感器壳体外部。本实用新型的优点是：具有精密性能好、功率损耗小和成本低的优点；采用感应式非接触测量，机械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，工作行程可选；提供模拟、脉冲宽度调制、串行协议和开关4种的输出信号，可以实现灵活多变的线性或多段折线输出。
Description
技术领域
本实用新型属于角度传感器技术领域，具体涉及一种用于非接触式的磁敏角度传感器。
背景技术
角度传感器在转角测控设备中应用广泛，磁敏角度传感器主要用于直流无刷电机的旋转位置控制器以及智能化电动执行机构的测控领域。对物体位移进行非接触测量方法具有高速、不接触被测物体等优点。传统的接触式位移传感器（譬如电位器式位移传感器），通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或一定函数关系的电阻或电压输出，为实现测量位移目的而设计的电位器，要求在位移变化和电阻变化之间有一个确定函数关系。非接触式位移传感器种类繁多，如时栅位移传感器、位移差分传感器、容栅位移传感器、电感式位移传感器等，这些传感器的精度虽高，但也存在体积大、结构复杂、成本较高，对被测物体运动速度还附加了限制条件，如必须运行平稳、无突变和相对低速等。
磁敏角度传感器克服现有非接触式位移传感器中的技术缺陷，并具有功耗低、输出信号多样、稳定，从而降低了角度检测系统的成本。它可方便地与模拟或数字电路相集成。该传感器在使用环境和使用寿命等方面有了成功的改善。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于磁敏技术的角度传感器，本实用新型结合了各向异性磁阻、巨磁电阻和霍尔效应等现有磁传感器技术的优点，克服了传统的接触式位移传感器和非接触式位移传感器的局限性，产品结构简单，灵敏度高。
本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题：
磁敏角度传感器，包括传感器壳体、安装在传感器壳体上的防磁和不导磁转轴、双极性磁钢、霍尔芯片和电连接引出端，其特征在于，
所述双极性磁钢镶嵌在转轴的一端；转轴带双极性磁钢的一端置于传感器壳体内部；霍尔芯片安装在传感器壳体内部正对双极型磁钢，霍尔芯片的引脚与电连引出端连接引出传感器壳体外部；所述霍尔芯片优选为MLX90316和/或AS50XX系列。
为了获得更好的技术效果，所述传感器壳体为柱状磁屏蔽结构；还有轴承，所述转轴通过轴承与传感器壳体连接成一体；转轴的中心轴线与霍尔芯片的中心线夹角优选为22°；转轴上固定的双极型磁钢与霍尔芯片的间距小于5mm，优先于2.5mm；霍尔芯片引脚为接地端、电源端以及信号输出端；当转轴在外力矩的作用下，带动双极性磁钢旋转时，霍尔芯片感应到磁场的变化，输出位置信号，提供转轴的位置。
本实用新型的优点是：具有精密性能好、功率损耗小和成本低的优点；采用感应式非接触测量，机械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，工作行程可选；提供模拟、脉冲宽度调制、串行协议和开关4种的输出信号，可以实现灵活多变的线性或多段折线输出。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的磁钢与霍尔感应芯片空间位置关系图；
图3为本实用新型右视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步详细阐释本实用新型。
如图1、图2所示，本实用新型磁敏角度传感器包括传感器壳体1、转轴2、轴承3、双极性磁钢4、霍尔芯片5、固定螺丝6、支撑垫7、壳盖8和电连接引出端9组成。
其中传感器壳体为柱状磁屏蔽结构，内置转轴2、轴承3、双极性磁钢4、霍尔芯片5、电路板固定螺丝6、电路板支撑垫7；所述霍尔芯片5通过固定螺丝6和支撑垫7固定在传感器壳体1内部，霍尔芯片优选为MLX90316和/或AS50XX系列；双极性磁钢4镶嵌在转轴2的一端；转轴2通过轴承3与传感器壳体1连接成一体，转轴2带双极性磁钢4的一端置于传感器壳体1内部；转轴2的中心轴线与霍尔芯片5的中心线垂直夹角为22°，间距小于5mm，优选为2.5mm；电连引出端9在传感器壳体1内部与霍尔芯片5的引脚锡焊连接，电连引出端9的3个电连接端子分别连接霍尔芯片5的接地端引脚、电源端引脚以及信号输出端引脚；当转轴2在外力矩的作用下，带动磁钢4旋转时，霍尔芯片5感应到磁场的变化，输出位置信号，提供转轴的位置；壳盖8固定在传感器壳体1上，结合处用硅橡胶密封。
如图3所示，传感器壳体1左端面设有三个按120o均布的安装孔10，用于将传感器安装定位。
Claims (7)
1.磁敏角度传感器，包括传感器壳体、安装在传感器壳体上的防磁和不导磁转轴、双极性磁钢、霍尔芯片和电连接引出端，其特征在于，
所述双极性磁钢镶嵌在转轴的一端；转轴带双极性磁钢的一端置于传感器壳体内部；霍尔芯片安装在传感器壳体内部正对双极型磁钢，霍尔芯片的引脚与电连引出端连接引出传感器壳体外部。
2.如权利要求1所述的磁敏角度传感器，其特征在于，所述传感器壳体为柱状磁屏蔽结构。
3.如权利要求1所述的磁敏角度传感器，其特征在于，还有轴承，所述转轴通过轴承与传感器壳体连接成一体。
4.如权利要求1所述的磁敏角度传感器，其特征在于，转轴的中心轴线与霍尔芯片的中心线夹角优选为22°。
5.如权利要求1所述的磁敏角度传感器，其特征在于，转轴上固定的双极型磁钢与霍尔芯片的间距小于5mm。
6.如权利要求1或5所述的磁敏角度传感器，其特征在于，转轴上固定的双极型磁钢与霍尔芯片的间距优选2.5mm。
7.如权利要求1所述的磁敏角度传感器，其特征在于，所述霍尔芯片优选为MLX90316和/或AS50XX系列。
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