CN207781312U - 一种非接触直线位移电位器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非接触直线位移电位器，包括塑料壳体。塑料壳体内包括：线路板，固定在塑料壳体的内壁上，线路板包括霍尔传感器和PCB基板，霍尔传感器设置于PCB基板上；永磁部件，沿着塑料壳体的轴向进行水平直线位移；导线，霍尔传感器的输出信号通过导线输出非接触直线位移电位器；主轴，塑料外壳的前端内镶嵌有轴套，主轴贯穿轴套；永磁部件固定于主轴的下方；复位弹簧与主轴一端相连接；法兰式安装盘设置在塑料壳体上。该实用新型采用注塑成型的一体化外壳，简化了直线电位器的结构，并且避免因电阻体磨损所导致的性能下降，延长工作寿命，同时可输出多种种类的信号。

Description

一种非接触直线位移电位器

技术领域

本实用新型涉及一种位移传感器，尤其涉及一种非接触直线位移电位器。

背景技术

直线位移电位器是一种高精密金属感应的线性器件。传统的直线位移电位器用的是接触式的工作方式，主要包括；电阻体、电刷、轴、外壳等。直线位移电位器将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出，实现从机械运动到电子信号的转化。本领域技术人员尝试采用非接触的工作方式来进行改进，应用霍尔原理，去除了电刷在电阻体上滑动会产生磨损，同时可以输出多种类的信号。但是现有的非接触直线位移电位器还存在不足：第一，电位器所需零件较多且多为金属件，不方便生产，需要较多劳动力，从而导致成本较高。第二，电位器外壳多为长方体或圆柱体结构，无固定装置，造成安装不便。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种非接触直线位移电位器，该非接触直线位移电位器采用塑料代替传统的金属外壳，并采用安装盘的一体化设计，既降低生产成本又方便安装。

本实用新型采用如下技术方案：

一种非接触直线位移电位器，其特征在于：所述非接触直线位移电位器包括塑料壳体，所述塑料壳体内包括：

线路板，固定在所述塑料壳体的内壁上，所述线路板包括霍尔传感器和PCB基板，所述霍尔传感器设置于所述PCB基板上；

永磁部件，沿着所述塑料壳体的轴向进行水平直线位移；

导线，所述霍尔传感器的输出信号通过导线输出所述非接触直线位移电位器；

主轴，所述塑料外壳的前端内镶嵌有轴套，所述主轴贯穿所述轴套，所述永磁部件固定于所述主轴的下方；

复位弹簧，与所述主轴一端相连接；

法兰式安装盘，设置在所述塑料壳体上。

所述塑料壳体包括：

外壳，所述外壳的后端开口；

塑料后盖，设置于所述外壳后方并将所述外壳的后端封闭。

所述塑料后盖的内侧中间设有一凹槽，在所述凹槽内放置一复位弹簧。

所述法兰式安装盘数量为两个，所述法兰式安装盘分别设置在所述塑料壳体的外壁上且关于所述塑壳体呈中心线对称设置。

所述法兰式安装盘上设置有安装孔。

所述永磁部件包括：

固定在所述主轴的下方的滑块；

置于所述滑块的水平顶面上的磁钢；

所述滑块与所述塑料外壳之间形成导轨副。

所述主轴的后端套装于所述复位弹簧内。

所述塑料后盖通过螺钉与所述壳体封闭连接。

于所述PCB基板上设置有所述霍尔传感器以及所述霍尔传感器的外围电路；

所述外围电路包括：

第一电容，连接在接入电源与接地端之间；

第二电容，连接在所述霍尔传感器的逻辑电源端与所述接地端之间；

第三电容，连接在所述霍尔传感器的输出端与所述接地端之间；

第一电阻，连接在所述霍尔传感器的输出端与所述接地端之间，并与所述第三电容并联。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供了一种非接触直线位移电位器，该非接触直线位移电位器采用塑料代替传统的金属外壳，并采用安装盘的一体化设计，既降低生产成本又方便安装。

附图说明

图1为本实用新型的一种直线位移电位器的立体示意图。

图2为本实用新型的一种直线位移电位器的外部立体示意图。

图3为本实用新型的一种直线位移电位器的剖视图。

图4为本实用新型的一种直线位移电位器的基于图2的左视图。

图5为本实用新型的一种直线位移电位器的线路板的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

如图1、图2和图3所示，本实用新型的一种非接触直线位移电位器，包括塑料壳体1，塑料壳体1采用高强度工程塑料，结实耐用，延长直线位移电位器的使用寿命。

非接触直线位移电位器的塑料壳体1内包括：线路板2、永磁部件6、导线3、主轴9、复位弹簧4。

塑料壳体1前端内镶嵌有轴套8，轴套8为金属零件，注塑时与塑料壳

体1固定成为一体。

主轴9为金属轴类零件，贯穿轴套8，在轴套8的导向作用下进行直线位移。轴套8与主轴9之间的配合可根据不同的使用场合，选择对应的直线轴承来实现，如滑动轴承、衬套、带有密封性的直线轴承等。

轴套8对主轴9起到支撑和导向的作用，确保主轴9在直线位移过程中的稳定性，从而降低主轴9因直线位移可能产生的晃动而对产品精度造成的影响。

永磁部件6在所述主轴下方与所述主轴固定；主轴9的下方设有在塑料壳体1内随主轴9同步进行直线位移的永磁部件6，永磁部件6包括滑块6-1和磁钢6-2。

滑块6-1为塑料零件，通过螺丝7在主轴9下方与主轴9连接并固定。磁钢62置于滑块61的水平顶面上，并紧配于滑块6-1中间，从而将磁钢6-2与主轴9之间的相对位置固定。磁钢6-2为由磁性材料制成的永磁体，滑块6-1与磁钢6-2同步随主轴9沿着塑料壳体1的轴向进行直线位移。

在主轴9带动滑块6-1与磁钢6-2进行直线位移的过程中，滑块6-1与塑料壳体1配合，形成导轨副，

主轴9的上方设有固定于与塑料壳体1的线路板2，线路板2包括PCB基板2-1，和固定在PCB基板2-1上的霍尔传感器2-2，霍尔传感器2-2为MLX90360霍尔传感器。霍尔传感器2-2的输出引脚连接导线3，导线3焊接在PCB基板2-1上，并通过塑料壳体1上的缺口引出，与相关外部设备，如存储设备、信号收录设备等连接，根据不同的使用场合，导线3可与各种形式的接插件组合使用。

通过对霍尔传感器2-2进行设定，使霍尔传感器2-2的输出信号，既可以是模拟量信号，比如电流信号、电压信号等，也可以为数字量信号，比如SER信号、SSI信号等。

当主轴9的位置发生变化时，固定主轴9上的磁钢6-2位置也会一起变化，固定在塑料壳体1上的霍尔传感器2-2检测到的由磁钢6-2产生的磁场强度随之变化，并输出相对应的输出信号。利用霍尔效应的非接触式工作方式，避免了电刷与电阻体间的磨损而产生的变化，延长了直线位移电位器的工作寿命。

模式1、霍尔传感器2-2通过检测磁钢6-2产生的磁场强度来检测主轴9的位置，并将其转换电压信号输出，标准是0-5V，也可直接以数字量信号进行输出，包括PWM、SPI、SSI等数据模式。

模式2、在模式1的霍尔传感器2-2检测完主轴9的位置之后，通过连通的转换电路将霍尔传感器2-2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。

霍尔传感器2-2可输出其它种类的输出信号，增加本实用新型的一种直线位移电位器输出信号的种类，从而测量范围更广。

如图4所示，塑料壳体1设有两个一体化的法兰式安装盘11，法兰式安装盘11分别设置在所述塑料壳体1的外壁上且关于所述塑壳体1呈中心线对称设置。法兰式安装盘11上设置有安装孔，方便安装。

塑料壳体1包括：后端开口的外壳和塑料后盖5，塑料后盖5设置于外壳后方并将塑料壳体1的后端封闭。塑料后盖5内侧中间设有一凹槽用于放置复位弹簧4，起到支撑固定复位弹簧4的作用。

主轴9的后部套装位于塑料后盖5内的复位弹簧4，复位弹簧4为主轴9的直线位移提供复位功能，复位弹簧4的前端与主轴9固定，后端与塑料后盖5固定。

塑料后盖5通过的螺钉10与塑料壳体1封闭连接，结构简单，利于生产。

如图5所示，于PCB基板2-1上设置有霍尔传感器2-2以及霍尔传感器2-2的外围电路。外围电路包括：第一电容12，连接在接入电源与接地端之间。第二电容15，连接在霍尔传感器2-2的逻辑电源端与所述接地端之间。第三电容14，连接在霍尔传感器2-2的输出端与所述接地端之间。第一电阻13，在霍尔传感器2-2的输出端与所述接地端之间，并与第三电容14并联。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种非接触直线位移电位器，其特征在于：所述非接触直线位移电位器包括塑料壳体，所述塑料壳体内包括：

线路板，固定在所述塑料壳体的内壁上，所述线路板包括霍尔传感器和PCB基板，所述霍尔传感器设置于所述PCB基板上；

永磁部件，沿着所述塑料壳体的轴向进行水平直线位移；

导线，所述霍尔传感器的输出信号通过导线输出所述非接触直线位移电位器；

主轴，所述塑料壳体的前端内镶嵌有轴套，所述主轴贯穿所述轴套，所述永磁部件固定于所述主轴的下方；

复位弹簧，与所述主轴一端相连接；

法兰式安装盘，设置在所述塑料壳体上。

2.根据权利要求1所述的一种非接触直线位移电位器，其特征在于：所述塑料壳体包括：

外壳，所述外壳的后端开口；

塑料后盖，设置于所述外壳后方并将所述外壳的后端封闭。

3.根据权利要求2所述的一种非接触直线位移电位器，其特征在于：所述塑料后盖的内侧中间设有一凹槽，在所述凹槽内放置一复位弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种非接触直线位移电位器，其特征在于：所述法兰式安装盘数量为两个，所述法兰式安装盘分别设置在所述塑料壳体的外壁上且关于所述塑料壳体呈中心线对称设置。

5.根据权利要求4所述的一种非接触直线位移电位器，其特征在于：所述法兰式安装盘上设置有安装孔。

6.根据权利要求1所述的一种非接触直线位移电位器，其特征在于：所述永磁部件包括：

固定在所述主轴的下方的滑块；

置于所述滑块的水平顶面上的磁钢；

所述滑块与所述塑料壳体之间形成导轨副。

7.根据权利要求3所述的一种非接触直线位移电位器，其特征在于：所述主轴的后端套装于所述复位弹簧内。

8.根据权利要求2所述的一种非接触直线位移电位器，其特征在于：所述塑料后盖通过螺钉与所述壳体封闭连接。

9.根据权利要求1所述的一种非接触直线位移电位器，其特征在于：于所述PCB基板上设置有所述霍尔传感器以及所述霍尔传感器的外围电路；

所述外围电路包括：

第一电容，连接在接入电源与接地端之间；

第二电容，连接在所述霍尔传感器的逻辑电源端与所述接地端之间；

第三电容，连接在所述霍尔传感器的输出端与所述接地端之间；

第一电阻，连接在所述霍尔传感器的输出端与所述接地端之间，并与所述第三电容并联。