CN204424024U - 一种塑料外壳非接触电位器 - Google Patents

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姚振宇
张润榕
叶晓燕
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Abstract

本实用新型公开了一种塑料外壳非接触电位器,包括传感电路,其特征在于所述电位器包括磁钢、高阻抗霍尔磁敏传感器、转轴以及容置上述部件的塑料外壳,所述塑料外壳顶部具有铜质轴套,所述转轴贯穿所述铜质轴套并与其配合旋转;所述磁钢固定于所述转轴的一端并可随所述转轴旋转,所述高阻抗霍尔磁敏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,通过采用塑料外壳以及铜质轴套有效简化了非接触电位器的结构,并降低了高昂的制造成本;此外,采用非接触方式,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。

Description

一种塑料外壳非接触电位器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电子器件领域,具体涉及一种塑料外壳非接触电位器。
背景技术
[0002]目前,常见的电位器是电刷接触工作方式,构造是由电阻体、滑动电刷,转轴、外壳等组成。供电电压加载在电阻体两端,电刷在其之上滑动探测并输出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:
[0003] 1.电刷在电阻体上滑动有摩擦存在,导致其工作寿命有限,同时由于磨损,精度也会有变化;
[0004] 2.由于结构的关系,电阻体无法做到360°,因此电位器存在盲区;
[0005] 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。
[0006] 为了克服上述接触式电位器所存在的结构复杂、寿命有限、线性度随磨损变化、有工作盲区和输出信号单一的不足,本领域技术人员研制出了一种非接触式数字电位器,该电位器包括磁钢、霍尔感应传感器和转轴,当磁钢随转轴旋转时,位于磁钢下方的霍尔传感器采集其旋转时的磁场,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。然而此类非接触式数字电位器由于其金属材质的外壳和利用轴承的转动方式,导致安装结构复杂,成本也居高不下。
发明内容
[0007] 本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处,提供一种塑料外壳非接触电位器,该电位器通过采用塑料外壳代替传统的金属外壳,并在该塑料外壳顶部固定铜质轴套以配合转轴旋转,以简化传统非接触电位器的结构并降低制造成本。
[0008] 本实用新型目的实现由以下技术方案完成:
[0009] 一种塑料外壳非接触电位器,包括传感电路,其特征在于所述电位器包括磁钢、高阻抗霍尔磁敏传感器、转轴以及容置上述部件的塑料外壳,所述塑料外壳顶部具有铜质轴套,所述转轴贯穿所述铜质轴套并与其配合旋转;所述磁钢固定于所述转轴的一端并可随所述转轴旋转,所述高阻抗霍尔磁敏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。
[0010] 所述塑料外壳由塑料层单独构成。
[0011] 所述高阻抗霍尔磁敏传感器由高阻抗磁阻半导体以及位于所述高阻抗磁阻半导体上的输入引脚和输出引脚构成。
[0012] 所述电位器中设置有转换电路,所述转换电路连通所述传感电路。
[0013] 所述磁钢与所述转轴同轴设置。
[0014] 本实用新型的优点是,通过采用塑料外壳以及铜质轴套有效简化了非接触电位器的结构,并降低了高昂的制造成本;此外,采用非接触方式,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。
附图说明
[0015] 图1为本实用新型中的非接触电位器示意图;
[0016] 图2为本实用新型中线路板电压输出模式I的电路图;
[0017] 图3为本实用新型中线路板电压输出模式2的电路图;
[0018] 图4为本实用新型中线路板电流输出电路图。
具体实施方式
[0019] 以下结合附图通过实施例对本实用新型的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:
[0020] 如图1-4,图中标记1-9分别为:转轴1、卡簧2、轴套3、垫圈4、磁钢5、线路板6、导线7、后盖8、塑料外壳9。
[0021] 实施例:如图1所示,本实施例具体涉及一种塑料外壳非接触电位器,该电位器由塑料外壳9、转轴1、磁钢5、线路板6、后盖8等组成。塑料外壳9为一底部敞口的筒形构件,其底部与后盖8固定连接。塑料外壳9顶部中心固定有铜质轴套3,转轴I贯穿轴套3并伸入塑料外壳9的腔体内部,转轴I的中段部分位于轴套3内部,轴套3能对转轴I提供很好的轴向和径向支撑。转轴I下端面上固定设置有磁钢5,另一端则固定连接原动件,使磁钢5能与转轴I同轴旋转。塑料外壳9下方内侧设置有线路板6,线路板6包括高阻抗霍尔磁敏传感器、传感电路和转换电路。其中线路板6设置于磁钢5随着转轴I旋转时所产生的磁场内部。
[0022] 本实施例在具体实施时:如图1中所示,塑料外壳9的底部由后盖8完成封装,两者之间通过搭扣完成固定连接。后盖8和线路板6的缝隙间用环氧树脂灌封。塑料外壳9内电气部分和后盖8部分隔离,以实现高防护等级,满足在恶劣环境下使用情况。
[0023] 如图1所示,在转轴I与轴套3的上部连接处固定设置有卡簧2,以进一步固定转轴1,防止其在转动的同时发生轴向窜动。
[0024] 如图1所示,在转轴I与轴套3的下部连接处设置有一个自润滑垫圈4,以减少接触端面旋转时的摩擦力。
[0025] 如图1所示,在后盖8的尾部上设置有多根导线7,导线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。
[0026] 如图2-4所示为线路板6的工作原理图,其中Ul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:
[0027] 模式1、霍尔传感器电路Ul通过磁钢5产生的磁场方向来检测转轴I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、SP1、SSI等数据模式。此模式内的线路板6无需设置U2电压转换电路。
[0028] 模式2、在模式I的霍尔传感器电路Ul检测完转轴I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Ul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。
[0029] 如图1所示,本实施例中的塑料外壳9采用塑料材质制成,并采用了转轴I与铜质轴套3直接配合的结构来取代原有非接触电位器的轴承结构,解决了非接触电位结构复杂、成本高昂的问题。
[0030] 本实施例的有益效果是,在测试方法上改电位器的接触式测量为非接触电位器的非接触式测量。在产品性能上解决了普通非接触电位器结构复杂、成本高昂的缺点。通过本实施例中的2个创新设计的使用,使塑料外壳非接触电位器实现了简化结构、降低成本的目标。

Claims (5)

1.一种塑料外壳非接触电位器,包括传感电路,其特征在于所述电位器包括磁钢、高阻抗霍尔磁敏传感器、转轴以及容置上述部件的塑料外壳,所述塑料外壳顶部具有铜质轴套,所述转轴贯穿所述铜质轴套并与其配合旋转;所述磁钢固定于所述转轴的一端并可随所述转轴旋转,所述高阻抗霍尔磁敏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所述的一种塑料外壳非接触电位器,其特征在于所述塑料外壳由塑料层单独构成。
3.根据权利要求1所述的一种塑料外壳非接触电位器,其特征在于所述高阻抗霍尔磁敏传感器由高阻抗磁阻半导体以及位于所述高阻抗磁阻半导体上的输入引脚和输出引脚构成。
4.根据权利要求1所述的一种塑料外壳非接触电位器,其特征在于所述电位器中设置有转换电路,所述转换电路连通所述传感电路。
5.根据权利要求1所述的一种塑料外壳非接触电位器,其特征在于所述磁钢与所述转轴同轴设置。
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CN105890515A (zh) * 2016-06-29 2016-08-24 上海思博机械电气有限公司 一种齿轮传动型多圈非接触数字电位器
CN107086100A (zh) * 2017-05-04 2017-08-22 湖南科技大学 磁敏无触点电位器

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