CN207019696U - 一种基于角度检测的磁感应传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于角度检测的磁感应传感器，包括转轴、轴承、传感器壳体、限位块、双极性磁钢、PCB电路板、电连接器、后盖、霍尔传感器、紧定螺钉；传感器壳体底面开有圆形通孔和安装孔，后盖通过螺钉固定于传感器壳体一端；转轴安装于传感器壳体，转轴周侧固定有轴承；双极性磁钢固定于转轴一端；PCB电路板固定于第一限位环底面，霍尔传感器焊接在PCB电路板上。本实用新型具有高精密性能、功率损耗小和成本低廉的特点，公开的一种磁感应传感器采用感应式非接触量，机械可靠性及寿命相对传统电位器大大提高，实现360°有效采集范围，其精度高、线性度优、频率响应快，同时采用各种补偿和保护措施的霍尔器件工作温度范围宽，转动力矩小。

Description

一种基于角度检测的磁感应传感器

技术领域

本实用新型属于非接触式传感器技术领域，具体是涉及一种基于角度检测的磁感应传感器。

背景技术

不管在工业机械、工程机械、建筑设备、医疗设备、航空航天技术还是国防工业都会涉及转速与角度测量；汽车电子油门、方向盘位置、座椅电动调节同样涉及角度、位置测量；目前市场上测量连续变化的角度值大部分使用模拟量，小部分采用脉冲量；采集模拟量大部分使用电位器，这种方案成本低廉，结构电气简单，但精度不高且使用寿命不长；通过编码器进行脉冲量计数的方案成本相对较高，且结构相对复杂，且外围硬件电路要求较高。两种方案在转轴与外界不同轴情况下均易造成传感器损坏。为了实现磁场矢量角度测量,需要一种敏感区域小、温漂小、失调小且能与标准集成电路工艺兼容的两维磁敏传感器.这种高性能传感器是无触点的无损检测,在目前仍然是国内外研究开发的热点,也是本发明的研究对象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于角度检测的磁感应传感器，通过旋转转轴带动圆柱形磁体旋转，从而改变霍尔芯片周围磁场，引起传感器输出电压变化，进而得到旋转角度。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于角度检测的磁感应传感器，包括转轴、轴承、传感器壳体、限位块、双极性磁钢、PCB电路板、电连接器、后盖、霍尔传感器、紧定螺钉；

所述传感器壳体底面开有圆形通孔和安装孔，所述安装孔均布于圆形通孔周侧，所述传感器壳体底面沿圆形通孔固定有环形凸台，所述传感器壳体周侧内表面固定有第一限位环，所述后盖通过螺钉固定于传感器壳体一端；

所述转轴安装于传感器壳体，所述转轴周侧固定有第二限位环，所述转轴周侧固定有轴承，所述轴承安装于环形凸台内；

所述双极性磁钢固定于转轴一端；

所述PCB电路板固定于第一限位环底面，所述霍尔传感器焊接在PCB电路板上。

进一步地，相邻两个所述安装孔之间的夹角为120°。

进一步地，所述传感器壳体周侧开有螺孔，所述紧定螺钉与传感器壳体周侧的螺孔配合。

进一步地，所述限位块底面与环形凸台底面之间的距离等于第二限位环的厚度。

进一步地，所述限位块通过紧定螺钉固定于转轴两侧，所述限位块固定于转轴一端。

进一步地，所述霍尔传感器中心轴线与转轴的夹角小于10度，所述霍尔传感器与双极性磁钢的距离为2.5-3.5mm。

进一步地，所述霍尔传感器中心轴线与转轴的夹角为5度。

进一步地，所述电连接器安装于传感器壳体表面，所述电连接器引脚分别与PCB电路板上的接插件连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型具有高精密性能、功率损耗小和成本低廉的特点，公开的一种磁感应传感器采用感应式非接触量，机械可靠性及寿命相对传统电位器大大提高，实现360°有效采集范围，其精度高、线性度优、频率响应快，同时采用各种补偿和保护措施的霍尔器件工作温度范围宽，转动力矩小。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型主视图。

具体实施方式

一种基于角度检测的磁感应传感器，包括转轴1、轴承2、传感器壳体3、限位块4、双极性磁钢5、PCB电路板6、电连接器7、后盖8，如图1、2所示；

所述传感器壳体3为空心圆柱体，一端开口，传感器壳体3底面开有圆形通孔和安装孔301，所述圆形通孔位于传感器壳体3底面圆心处，所述安装孔301均布于圆形通孔周侧，较优的，相邻两个安装孔301之间的夹角为120°，传感器壳体3底面沿圆形通孔固定有环形凸台302，传感器壳体3周侧内表面固定有第一限位环303，传感器壳体3周侧开有螺孔，所述后盖8通过螺钉固定于传感器壳体3开口端；

所述转轴1安装于传感器壳体3，所述转轴1周侧固定有第二限位环101，所述转轴1周侧固定有轴承2，所述轴承2安装于环形凸台302内；

所述限位块4通过紧定螺钉固定于转轴1两侧，限位块4固定于转轴1一端，较优的，限位块4底面与环形凸台302底面之间的距离等于第二限位环101的厚度，从而保证转轴1只能转动，不能前后移动；

所述紧定螺钉与传感器壳体3周侧的螺孔配合；

所述双极性磁钢5固定于转轴1一端；

所述PCB电路板6固定于第一限位环303底面，所述霍尔传感器焊接在PCB电路板6上，霍尔传感器中心轴线与转轴1的夹角小于10度，霍尔传感器与双极性磁钢5的距离为2.5-3.5mm；

较优的，霍尔传感器中心轴线与转轴1的夹角为5度；

所述电连接器7安装于传感器壳体3表面，电连接器7引脚分别与PCB电路板6上的接插件连接；

在外力作用下，转动转轴1，转轴1带动双极性磁钢5旋转，霍尔传感器受到变化磁场的影响，输出位置信号，从而达到磁感应角度检测。

以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于角度检测的磁感应传感器，其特征在于，包括转轴(1)、轴承(2)、传感器壳体(3)、限位块(4)、双极性磁钢(5)、PCB电路板(6)、电连接器(7)、后盖(8)；

所述传感器壳体(3)底面开有圆形通孔和安装孔(301)，所述安装孔(301)均布于圆形通孔周侧，所述传感器壳体(3)底面沿圆形通孔固定有环形凸台(302)，所述传感器壳体(3)周侧内表面固定有第一限位环(303)，所述后盖(8)通过螺钉固定于传感器壳体(3)一端；

所述转轴(1)安装于传感器壳体(3)，所述转轴(1)周侧固定有第二限位环(101)，所述转轴(1)周侧固定有轴承(2)，所述轴承(2)安装于环形凸台(302)内；

所述双极性磁钢(5)固定于转轴(1)一端；

所述PCB电路板(6)固定于第一限位环(303)底面，霍尔传感器焊接在PCB电路板(6)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于角度检测的磁感应传感器，其特征在于：相邻两个所述安装孔(301)之间的夹角为120°。

3.根据权利要求1所述的一种基于角度检测的磁感应传感器，其特征在于：所述限位块(4)底面与环形凸台(302)底面之间的距离等于第二限位环(101)的厚度。

4.根据权利要求1所述的一种基于角度检测的磁感应传感器，其特征在于：所述限位块(4)通过紧定螺钉固定于转轴(1)两侧，所述限位块(4)固定于转轴(1)一端。

5.根据权利要求1所述的一种基于角度检测的磁感应传感器，其特征在于：所述霍尔传感器中心轴线与转轴(1)的夹角小于10度，所述霍尔传感器与双极性磁钢(5)的距离为2.5-3.5mm。

6.根据权利要求5所述的一种基于角度检测的磁感应传感器，其特征在于：所述霍尔传感器中心轴线与转轴(1)的夹角为5度。

7.根据权利要求1所述的一种基于角度检测的磁感应传感器，其特征在于：所述电连接器(7)安装于传感器壳体(3)表面，所述电连接器(7)引脚分别与PCB电路板(6)上的接插件连接。