CN207964866U - 一种六通道霍尔速度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种六通道霍尔速度传感器，包括电连接器总成、底座组装、壳体和盖板，所述壳体安装在底座组装上，所述盖板设置在壳体上部，所述壳体外侧面安装电连接总成；所述电连接器总成包括电缆线、管接头、波纹管适配器、波纹管和24芯Harting连接器，所述底座组装包括底座和三个感应头总成；所述三个感应头总成均位于壳体内并且固定在底座上，每个感应头总成有两个速度通道，所述壳体和盖板之间的腔体内填充有灌封胶。本实用新型提供的一种六通道霍尔速度传感器有三个感应头总成，独立存在，独立调试，生产方便，且有六个速度通道，可提供六路速度信号，大大增加了冗余。另外，高矫顽力磁棒具有较强的磁场强度，使得检测距离更宽。

Description

一种六通道霍尔速度传感器

技术领域

本实用新型涉及速度传感器技术领域，特别地，涉及一种六通道霍尔速度传感器。

背景技术

传感器安装于各种类型的机车轴端，为机车提供运行速度及运动方向，是机车安全运行的重要组成部分。目前列车测速方式有光电式、磁电式、雷达式、霍尔式。

光电式：采用接触式测量，光栅盘通过万向联轴器随机车车轴同步旋转，光栅盘切割红外光使其由连续光变为断续光，实现转速测量。其缺点是：接触式测量容易导致磨损和发热，同时光敏器件对工作环境的洁净度要求较高，故使用寿命短且不能满足高速列车的运用要求。

磁电式：非接触测量，采用测速发电机的原理，通过设置线圈、磁场，测速齿轮旋转切割磁力线，在线圈上产生类似于正弦波的电压信号，实现速度测量。其缺点是：低速时电压幅值小，导致低速测量不准确。

雷达式：非接触式，测速原理多普勒效应。其缺点是：成本高，低速测量误差大，易受雨雪天气、雾霾、轨道平整度、轨面石块等影响，安装不方便。

霍尔式：非接触式，目前市场上多为单通道和双通道，六通道的较少。目前所应用的六通道机车轴端转速传感器，均为光电原理转速传感器，输入轴与被测轮轴相连接，被测轮轴带动传感器输入轴旋转，被测轮轴转速与输入轴转速相等，利用光电模块的光电效应，产生与车轮转速成比例的电脉冲信号，从而实现测速的功能。但是由于其采用光敏元件测速，在车辆运行过程中，常有频繁的冲击、磨损和污染物进入等，使得传感器信号接收收到严重影响，大大降低了其可靠性。

业内急需一种更可靠、稳定、精准的六通道速度传感器的新型技术。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种六通道霍尔速度传感器，以解决现有技术中接触式传感器存在磨损和污染物进入造成的传感器可靠性、稳定性、精度降低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种六通道霍尔速度传感器，包括电连接器总成、底座组装、壳体和盖板，所述壳体安装在底座组装上，所述盖板设置在壳体上部，所述壳体外侧面安装电连接总成；所述电连接器总成包括电缆线、两个管接头、两个波纹管适配器、波纹管和24芯Harting连接器，所述波纹管两端均依次连接波纹管适配器和管接头，其中一端的管接头和24芯Harting连接器相连，另一端的管接头和电缆线相连；所述电缆线上设置有断线检测信号线，所述断线检测信号线一端与24芯Harting连接器压接另，一端在壳体的腔体中短接；所述底座组装包括底座和三个相互独立的感应头总成；所述三个相互独立的感应头总成均位于壳体内并且固定在底座上，每个感应头总成设置有两个速度通道，所述感应头总成包括安装座、霍尔芯片、磁棒、电路板，所述磁棒的一端与霍尔芯片相连，磁棒的另一端与电路板相连，所述磁棒为高矫顽力磁棒，所述电路板表面涂有一层硅胶；所述壳体和盖板之间的腔体内填充有灌封胶；所述感应头总成通过电连接器总成与系统进行电气连接，对感应头总成供电及输出速度信号，每一个速度通道对应传输一路速度信号。

优选的，所述24芯Harting连接器为JZ15型24芯Harting连接器。

优选的，所述灌封胶为环氧树脂。

优选的，所述电连接器总成中电缆线感应头端通过焊接的方式与感应头总成电路板进行连接。

优选的，所述盖板通过螺钉固定在壳体上。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型提供的一种六通道霍尔速度传感器，不再采用光电敏感元件，采用霍尔元件，避免了频繁的冲击、磨损和污染物进入，且采用了JZ15型24芯Harting连接器，IP等级达到IP68，可靠性大幅提升。同时，电缆线上设置有断线检测信号线，可辅助系统实现上车电缆及传感器断线、接触不良的自检，大大提高了传感器的可靠性和精准性。

(2)本实用新型提供的一种六通道霍尔速度传感器，采用高矫顽力磁棒，磁场强度大，且不易退磁，使用寿命长。另外，霍尔芯片能够检测微弱的磁场变化量，而高矫顽力磁棒具有更强的磁场强度，使得检测距离更宽，可在0.1mm～2.5mm气隙下正常工作。

(3)本实用新型提供的一种六通道霍尔速度传感器中的三个感应头总成，独立存在，独立调试，生产方便。当个别模块出现故障时，其他模块不受影响，仍可正常工作。而且三个感应头总成可以在壳体外进行调试，方便安装。同时，三个感应头总成有六个速度通道，每一个速度通道对应传输一路速度信号，故可以提供六路速度信号，大大增加了冗余。

(4)本实用新型提供的一种六通道霍尔速度传感器中的电路板表面涂有一层硅胶，可以对电路板进行很好防护，同时采用环氧树脂进行整体灌封，抗震性能好。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例一种六通道霍尔速度传感器的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例一种六通道霍尔速度传感器感应头总成的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例一种六通道霍尔速度传感器的工作示意图。

其中，1、底座；2、感应头总成；3、壳体；4、灌封胶；5、盖板；6、电缆线；7、管接头；8、波纹管适配器；9、波纹管；10、Harting连接器；11、安装座；12、霍尔芯片；13、磁棒；14、电路板；15、霍尔速度传感器；16、齿盘。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1和图2，一种六通道霍尔速度传感器，包括电连接器总成、底座组装、壳体3和盖板5，所述壳体3安装在底座组装上，所述盖板5设置在壳体3上部，所述壳体3外侧面安装电连接总成；所述电连接器总成包括电缆线6、两个管接头7、两个波纹管适配器8、波纹管9和24芯Harting连接器10，其中，所述24芯Harting连接器10优选为JZ15型24芯Harting连接器。所述波纹管9两端均依次连接波纹管适配器8和管接头9，其中一端的管接头9和JZ15型24芯Harting连接器10相连，形成电气接口，用于连接电源和输出信号，另一端的管接头9和电缆线6相连。所述电缆线6上设置有断线检测信号线，所述断线检测信号线一端与JZ15型24芯Harting连接器10压接，一端在壳体3的腔体中短接。所述断线检测信号线可辅助系统实现上车电缆及传感器断线、接触不良的自检。所述底座组装包括底座1和三个相互独立的感应头总成2；所述三个相互独立的感应头总成2均位于壳体3内并且固定在底座1上，每个感应头总成2有两个速度通道。工作状态下，当测速齿盘旋转时，三个感应头总成2可以同时输出六通道速度信号，测量转轴的速度。而且，三个感应头总成独立存在，独立调试，生产方便。

所述感应头总成3包括安装座11、霍尔芯片12、磁棒13、电路板14，其中，所述磁棒13优选为高矫顽力磁棒，磁场强度大，且不易退磁，使用寿命长。所述磁棒13的一端与霍尔芯片12相连，磁棒13的另一端与电路板14相连；所述电路板表面涂有一层硅胶，所述壳体3和盖板5之间的腔体内填充有灌封胶4。所述灌封胶4优选为环氧树脂。采用硅胶对电路板进行防护，同时用环氧树脂进行整体填充灌封，抗震性能好。所述电连接器总成中电缆线感应头端通过焊接的方式与感应头总成电路板14进行连接。所述盖板5通过螺钉固定在壳体3上。所述感应头总成3通过电连接器总成与系统进行电气连接，对感应头总成3供电及输出速度信号，每一个速度通道对应传输一路速度信号。

如图3所示，用霍尔速度传感器15测机车转速时，在被测转速的转轴上安装一个测速齿盘16，速度传感器感应面靠近齿盘16，齿盘16的转动使磁路的磁阻随气隙的改变而周期性的变化。当齿顶对准霍尔元件时，磁力线集中穿过霍尔元件，可产生较大的霍尔电动势，放大、整形后输出高电平；反之，当齿底对准霍尔元件时，输出低电平；输出电平的变化频率会随测速齿轮的旋转速度而变化，来确定被测物的转速。因为霍尔芯片12能够检测微弱的磁场变化量，此外磁棒13具备高矫顽力以及更强的磁场强度，使得检测距离能够更宽，可在0.1mm～2.5mm气隙下正常工作。

本实用新型提供的一种六通道霍尔速度传感器，不再采用光电敏感元件，采用霍尔元件，避免了频繁的冲击、磨损和污染物进入，且采用了JZ15型24芯Harting连接器，IP等级达到IP68，可靠性大幅提升。电路中还设置停车电平为7V，高电平≥9V，低电平≤2V，断电时或信号断线时可检测到异常；同时，电缆线上设置了断线检测信号线，可辅助系统实现上车电缆及传感器断线、接触不良的自检，大大提高了传感器的可靠性和精准性。另外，本实用新型提供的一种六通道霍尔速度传感器中的三个感应头总成，独立存在，独立调试，生产方便。当个别模块出现故障时，其他模块不受影响，仍可正常工作。而且三个感应头总成可以在壳体外进行调试，方便安装。同时，三个感应头总成有六个速度通道，每一个速度通道对应传输一路速度信号，故可以提供六路速度信号，大大增加了冗余。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种六通道霍尔速度传感器，其特征在于，包括电连接器总成、底座组装、壳体和盖板，所述壳体安装在底座组装上，所述盖板设置在壳体上部，所述壳体外侧面安装电连接总成；所述电连接器总成包括电缆线、两个管接头、两个波纹管适配器、波纹管和24芯Harting连接器，所述波纹管两端均依次连接波纹管适配器和管接头，其中一端的管接头和24芯Harting连接器相连，另一端的管接头和电缆线相连；所述电缆线上设置有断线检测信号线，所述断线检测信号线一端与24芯Harting连接器压接，另一端在壳体的腔体中短接；所述底座组装包括底座和三个相互独立的感应头总成；所述三个相互独立的感应头总成均位于壳体内并且固定在底座上，每个感应头总成设置有两个速度通道，所述感应头总成包括安装座、霍尔芯片、磁棒、电路板，所述磁棒的一端与霍尔芯片相连，磁棒的另一端与电路板相连，所述磁棒为高矫顽力磁棒，所述电路板表面涂有一层硅胶；所述壳体和盖板之间的腔体内填充有灌封胶；所述感应头总成通过电连接器总成与系统进行电气连接，对感应头总成供电及输出速度信号，每一个速度通道对应传输一路速度信号。

2.根据权利要求1所述的一种六通道霍尔速度传感器，其特征在于，所述24芯Harting连接器为JZ15型24芯Harting连接器。

3.根据权利要求1所述的一种六通道霍尔速度传感器，其特征在于，所述灌封胶为环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的一种六通道霍尔速度传感器，其特征在于，所述电连接器总成中电缆线感应头端通过焊接的方式与感应头总成电路板进行连接。

5.根据权利要求1所述的一种六通道霍尔速度传感器，其特征在于，所述盖板通过螺钉固定在壳体上。