CN207675192U - 一种应用于平衡机上的霍尔传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于平衡机上的霍尔传感器。所述的霍尔传感器包括非磁性外壳、传感器保护挡片、霍尔元件、L型磁铁和电路板；非磁性外壳中间开设有长方形截面通槽的贯穿镂空部分，并开设圆孔；霍尔元件包括霍尔元件芯片和霍尔元件引脚，霍尔元件芯片一侧面连接霍尔元件引脚的上端，霍尔元件引脚下端与电路板焊接；L型磁铁开有长方体缺口槽，霍尔元件芯片装在长方体缺口槽中；传感器保护挡片包括两个弯折部分和顶面连接部分，两个弯折部分分别与霍尔元件引脚所在的霍尔元件芯片侧面以及L型磁铁上设置长方体缺口槽相对立的一侧侧面进行贴合。本实用新型的霍尔传感器具有结构牢固、安装简便、灵敏度高、稳定性强、工艺性良好的优势。

Description

一种应用于平衡机上的霍尔传感器

技术领域

本实用新型涉及一种霍尔传感器，特别是一种应用于平衡机上的霍尔传感器。

技术背景

基于传感器的在平衡机上的使用环境、测试对象的样式和结果需求，须保证传感器的探测的准确性、耐用性、稳定性。目前，霍尔传感器也逐渐趋向微型化、高灵敏度和高温度性能方向发展，而目前所看到市面上的霍尔传感器且存在着磁场敏感度弱、抗干扰能力不强或者无法实时的反馈高精度数据，就平衡机的霍尔传感器而言，其体积和样式也将影响该传感器的实用性。

实用新型内容

本实用新型的目的是满足平衡机传感器的使用需求，弥补现存霍尔传感器的设计缺陷，顺应霍尔传感器的发展趋势，提供一种应用于平衡机上的霍尔传感器，具有结构牢固、安装简便、灵敏度高、稳定性强、工艺性良好的优势。

本实用新型实现上述目的的技术方案是：

所述的霍尔传感器包括非磁性外壳、传感器保护挡片、霍尔元件、L型磁铁和电路板；

所述的非磁性外壳中间开设有长方形截面通槽的贯穿镂空部分，并且开设有用于非磁性外壳安装固定到外部应用设备上的圆孔；

所述的霍尔元件包括霍尔元件芯片和霍尔元件引脚，霍尔元件芯片一侧面连接霍尔元件引脚的上端，霍尔元件引脚下端与电路板上部焊接，电路板下部经电路板连接线焊接，电路板连接线连接到外部应用设备上；

所述的L型磁铁为上部一侧开有长方体缺口槽的磁铁块，霍尔元件芯片装在长方体缺口槽中；L型磁铁的长方体缺口槽与霍尔元件芯片上连接霍尔元件引脚所在侧面的对立侧面、霍尔元件芯片的底面匹配贴合；

所述传感器保护挡片包括两侧的两个弯折部分以及位于两个弯折部分之间的一个顶面连接部分，两侧的两个弯折部分连接在顶面连接部分的两端形成U 形结构，两个弯折部分分别与霍尔元件引脚所在的霍尔元件芯片侧面以及L型磁铁上设置长方体缺口槽相对立的一侧侧面进行贴合；顶面连接部分扣罩在霍尔元件芯片顶面和L型磁铁未设置长方体缺口槽的顶面部分并贴合。

所述的L型磁铁在开设长方体缺口槽的底部侧面与霍尔元件的霍尔元件引脚内侧紧贴，电路板和霍尔元件芯片均焊接在霍尔元件引脚的内侧，并且L型磁铁底端边沿处与电路板的顶面相紧贴接触。

所述L型磁铁位于长方体缺口槽的剩余高度与霍尔元件引脚的裸露部分长度一致，霍尔元件引脚的裸露部分长度为电路板和霍尔元件芯片之间的垂直间距。

所述L型磁铁的长方体缺口槽本身的高度、宽度和长度分别与霍尔元件芯片的厚度、宽度和长度一致。

所述的传感器保护挡片的长度等于L型磁铁的长度，且霍尔元件芯片的长度为L型磁铁的长度一半。

所述非磁性外壳的贯穿镂空部分的高度高于霍尔元件和电路板的焊接一起的总高度，且贯穿镂空部分长度、宽度与传感器保护挡片的长度、宽度一致。

所述的圆孔位于在非磁性外壳的下端部。

所述的电路板连接线连接到电路板上的点位等距分布，电路板内置有上拉电路，输出类型为NPN方式。

本实用新型的磁铁为L型的结构设计，霍尔芯片置于L型磁铁的缺口处，其长宽高相吻合；传感器保护挡片将霍尔元件芯片与L型磁铁上方凸出部分包裹；

本实用新型的外壳为铝制材料的长方体非磁性防护罩，内设长方体贯穿镂空部分；

本实用新型的霍尔元件、磁铁与保护挡片之间相互固化在一起，且都内置在外壳内部镂空位置，且进行固化处理。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的霍尔传感器能应用于平衡机上，具有结构牢固、安装简便、灵敏度高、稳定性强、工艺性良好的优势。

附图说明

图1是本实用新型的整体外形图。

图2是本实用新型的保护罩外壳图。

图3是本实用新型的整体分解图。

图4是本实用新型的霍尔元件与电路板的外形图。

图中1、传感器保护挡片，1-1、弯折部分，1-2、顶面连接部分；2、霍尔元件，2-1、霍尔元件芯片，2-2、霍尔元件引脚；3、L型磁铁，3-1、长方体缺口槽；4、电路板，4-1、电路板连接线；5、非磁性外壳，5-1、贯穿镂空部分，5-2、圆孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，霍尔传感器包括非磁性外壳5、传感器保护挡片1、霍尔元件 2、L型磁铁3和电路板4。

如图2所示，非磁性外壳5中间开设有长方形截面通槽的贯穿镂空部分5-1，并且上端部开设有用于非磁性外壳5安装固定到外部应用设备上的圆孔5-2，圆孔5-2为用作传感器与应用设备之间固定的螺丝孔。

如图3和图4所示，霍尔元件2包括霍尔元件芯片2-1和霍尔元件引脚2-2，霍尔元件芯片2-1一侧面连接霍尔元件引脚2-2的上端，霍尔元件引脚2-2下端与电路板4上部焊接，电路板4下部经电路板连接线4-1焊接，电路板连接线 4-1连接到外部应用设备上；L型磁铁3为上部一侧开有长方体缺口槽3-1的磁铁块，霍尔元件芯片2-1装在长方体缺口槽3-1中；L型磁铁3的长方体缺口槽 3-1与霍尔元件芯片2-1上连接霍尔元件引脚2-2所在侧面的对立侧面、霍尔元件芯片2-1的底面匹配贴合；传感器保护挡片1包括两侧的两个弯折部分1-1以及位于两个弯折部分1-1之间的一个顶面连接部分1-2，两侧的两个弯折部分1-1 连接在顶面连接部分1-2的两端形成U形结构，两个弯折部分1-1分别与霍尔元件引脚2-2所在的霍尔元件芯片2-1侧面以及L型磁铁3上设置长方体缺口槽 3-1相对立的一侧侧面进行贴合；顶面连接部分1-2扣罩在霍尔元件芯片2-1顶面和L型磁铁3未设置长方体缺口槽3-1的顶面部分并贴合。

如图3所示，L型磁铁3在开设长方体缺口槽3-1的底部侧面与霍尔元件的霍尔元件引脚2-2内侧紧贴，电路板4和霍尔元件芯片2-1均焊接在霍尔元件引脚2-2的内侧，并且L型磁铁3底端边沿处与电路板4的顶面相紧贴接触。L型磁铁3位于长方体缺口槽3-1的剩余高度与霍尔元件引脚2-2的裸露部分长度一致，霍尔元件引脚2-2的裸露部分长度为电路板4和霍尔元件芯片2-1之间的垂直间距。

如图3所示，L型磁铁3的长方体缺口槽3-1本身的高度、宽度和长度分别与霍尔元件芯片2-1的厚度、宽度和长度一致。传感器保护挡片1的长度等于L 型磁铁3的长度，即等于霍尔元件芯片2-1与L型磁铁3上未设置长方体缺口槽3-1的部分的长度之和，且霍尔元件芯片2-1的长度为L型磁铁3的长度一半。

非磁性外壳5的贯穿镂空部分5-1的高度高于霍尔元件2和电路板4的焊接一起的总高度，且贯穿镂空部分5-1长度、宽度与传感器保护挡片1的长度、宽度一致。

非磁性外壳5的贯穿镂空部分5-1将浇灌环氧树脂进行其放置内部部件进行固定，L型磁铁3与霍尔元件2之间通过环氧树脂来进行固化，传感器保护挡片 1的三个内侧面分别与霍尔元件芯片的顶面、引脚2-2所在的侧面、L型磁铁3 的上方凸起的部分顶面和右侧面利用环氧树脂进行固化。

具体实施中，非磁性外壳5中放置传感器保护挡片1、霍尔元件2、L型磁铁3和电路板4后用树脂进行粘合固化，并进行二次固化。

非磁性外壳材料为长方体铝制材料。其正中间有个贯穿顶面和底面的长方体镂空部分，且长宽与霍尔传感器的规格相符，可将霍尔传感器整体内置，并灌以环氧树脂来进行固化，将其封装，可以更好的维持霍尔传感器的稳定性，提高耐用性。外壳上对称的两个圆孔可用来将传感器在设备上很好地固定，避免了额外的震动因素对检测数据的影响。

槽传感器保护挡片为不锈钢材料，材料不影响传感器磁场，并且在传感器感应头受摩擦或撞击时保护霍尔芯片，有效延长了传感器的使用寿命。

为了增强霍尔传感器的磁场强度，磁铁采用了L型加长设计的样式，对比原始的短型规则长方体的设计，使得磁场感应距离从原有的1.50mm，提高到 2.00mm。

L型磁铁与霍尔元件之间用环氧树脂进行固化，其L型设计的缺口部分增加了与霍尔元件之间的接触面积，使固化更加牢固，结构稳定。

电路板电路设计为内置上拉电路，采用了NPN输出模式，频率在0～15K内波动，与滤波电路相结合应用，因此，电路板电路的设计将具有较强的滤波能力，同时还可以防止输出信号抖动，从而使检测数据更加稳定。

霍尔传感器的工作电压范围在DC10～15v之间，在-20℃～60℃的环境范围内均可正常使用。检测频率最高可达到15000Hz，可适用于检测不同齿数的转子转速。

Claims (8)

1.一种应用于平衡机上的霍尔传感器，其特征在于：所述的霍尔传感器包括非磁性外壳(5)、传感器保护挡片(1)、霍尔元件(2)、L型磁铁(3)和电路板(4)；

所述的非磁性外壳(5)中间开设有长方形截面通槽的贯穿镂空部分(5-1)，并且开设有用于非磁性外壳(5)安装固定到外部应用设备上的圆孔(5-2)；

所述的霍尔元件(2)包括霍尔元件芯片(2-1)和霍尔元件引脚(2-2)，霍尔元件芯片(2-1)一侧面连接霍尔元件引脚(2-2)的上端，霍尔元件引脚(2-2)下端与电路板(4)上部焊接，电路板(4)下部经电路板连接线(4-1)焊接，电路板连接线(4-1)连接到外部应用设备上；

所述的L型磁铁(3)为上部一侧开有长方体缺口槽(3-1)的磁铁块，霍尔元件芯片(2-1)装在长方体缺口槽(3-1)中；L型磁铁(3)的长方体缺口槽(3-1)与霍尔元件芯片(2-1)上连接霍尔元件引脚(2-2)所在侧面的对立侧面、霍尔元件芯片(2-1)的底面匹配贴合；

所述传感器保护挡片(1)包括两侧的两个弯折部分(1-1)以及位于两个弯折部分(1-1)之间的一个顶面连接部分(1-2)，两个弯折部分(1-1)分别与霍尔元件引脚(2-2)所在的霍尔元件芯片(2-1)侧面以及L型磁铁(3)上设置长方体缺口槽(3-1)相对立的一侧侧面进行贴合；顶面连接部分(1-2)扣罩在霍尔元件芯片(2-1)顶面和L型磁铁(3)未设置长方体缺口槽(3-1)的顶面部分并贴合。

2.根据权利要求1所述的一种应用于平衡机上的霍尔传感器，其特征在于：所述的L型磁铁(3)在开设长方体缺口槽(3-1)的底部侧面与霍尔元件的霍尔元件引脚(2-2)内侧紧贴，电路板(4)和霍尔元件芯片(2-1)均焊接在霍尔元件引脚(2-2)的内侧，并且L型磁铁(3)底端边沿处与电路板(4)的顶面相紧贴接触。

3.根据权利要求1所述的一种应用于平衡机上的霍尔传感器，其特征在于：所述L型磁铁(3)位于长方体缺口槽(3-1)的剩余高度与霍尔元件引脚(2-2)的裸露部分长度一致，霍尔元件引脚(2-2)的裸露部分长度为电路板(4)和霍尔元件芯片(2-1)之间的垂直间距。

4.根据权利要求1所述的一种应用于平衡机上的霍尔传感器，其特征在于：所述L型磁铁(3)的长方体缺口槽(3-1)本身的高度、宽度和长度分别与霍尔元件芯片(2-1)的厚度、宽度和长度一致。

5.根据权利要求1所述的一种应用于平衡机上的霍尔传感器，其特征在于：所述的传感器保护挡片(1)的长度等于L型磁铁(3)的长度，且霍尔元件芯片(2-1)的长度为L型磁铁(3)的长度一半。

6.根据权利要求1所述的一种应用于平衡机上的霍尔传感器，其特征在于：所述非磁性外壳(5)的贯穿镂空部分(5-1)的高度高于霍尔元件(2)和电路板(4)的焊接一起的总高度，且贯穿镂空部分(5-1)长度、宽度与传感器保护挡片(1)的长度、宽度一致。

7.根据权利要求1所述的一种应用于平衡机上的霍尔传感器，其特征在于：所述的圆孔(5-2)位于在非磁性外壳(5)的下端部。

8.根据权利要求1所述的一种应用于平衡机上的霍尔传感器，其特征在于：所述的电路板连接线(4-1)连接到电路板(4)上的点位等距分布，电路板(4)内置有上拉电路。