CN208720982U - 一种非接触式限位移传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非接触式限位移传感器，涉及传感器技术领域，该限位移传感器包括组合衔铁件，组合衔铁件包括第一磁性件、第二磁性件和第一连接件，第一连接件外套设有用于连接运动部件的壳体，第一连接件的两端外露于壳体，且壳体位于第一连接件的中部；第一连接件的一端与第一磁性件的一端固定连接，第一连接件的另一端与第二磁性件的一端固定连接，第一磁性件的中心位置到壳体的中心位置的垂直距离与第二磁性件的中心位置到壳体的中心位置的垂直距离相等；壳体内设有差分线圈组，第一连接件的一端沿着差分线圈组的水平中轴线贯穿差分线圈组。本实用新型采用非接触式限位移传感，能够在复杂环境下对运动部件实现限位。

Description

一种非接触式限位移传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种非接触式限位移传感器。

背景技术

在许多运动机构中，两相对运动部件在外力拖动下在一定运动范围内运动，需通过限位开关控制电路和电机进行安全限位，但需要同时安装两个限位开关，而且限位开关寿命有限，无法长时间使用，对高温、低温、湿热等环境适应性较差。因此，本申请提出采用限位移传感器对运动部件进行限位，在复杂环境下对运动部件实现精细控制。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种非接触式限位移传感器，采用非接触式位移传感，传感器输出形式为差分电路输出，可适应高温、低温、湿热等复杂环境。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：

一种非接触式限位移传感器，包括组合衔铁件，所述组合衔铁件包括第一磁性件、第二磁性件和第一连接件，所述第一连接件外套设有用于连接运动部件的壳体，所述第一连接件的两端外露于所述壳体，且所述壳体位于所述第一连接件的中部；

所述第一连接件的一端与第一磁性件的一端固定连接，所述第一连接件的另一端与第二磁性件的一端固定连接，所述第一磁性件的中心位置到所述壳体中心位置的垂直距离与所述第二磁性件的中心位置到所述壳体中心位置的垂直距离相等；所述壳体内设有差分线圈组，所述第一连接件的一端沿着所述差分线圈组的水平中轴线贯穿所述差分线圈组。

进一步，所述差分线圈组包括骨架和缠绕在所述骨架上的差分线圈。

进一步，所述差分线圈包括一个初级线圈和两个次级线圈。

进一步，所述壳体的两端分别固设有第一屏蔽端盖和第二屏蔽端盖，所述第一连接件的一端依次贯穿所述第一屏蔽端盖、所述差分线圈组和所述第二屏蔽端盖。

进一步，所述壳体为中空圆筒结构，所述壳体的一侧外壁固定连接有连接部。

进一步，该限位移传感器用于对运动部件进行限位，运动部件与所述连接部固定连接，所述第一磁性件的中心位置与所述第二磁性件的中心位置之间的垂直距离为运动部件的运动形程范围。

进一步，第一磁性件和第二磁性件均采用高磁导率材料制成。

进一步，所述组合衔铁件还包括第二连接件和第三连接件，所述第二连接件的一端与所述第一磁性件的另一端固定连接，所述第三连接件的一端与所述第二磁性件的另一端固定连接。

进一步，所述第二连接件的另一端和第三连接件的另一端均固定连接有用于与固定基体连接的第四连接件。

进一步，所述第一连接件、第二连接件和第三连接件均采用金属材料制成。

本实用新型的一种非接触式限位移传感器具有以下有益效果：

本实用新型公开了一种非接触式限位移传感器，通过非接触式位移传感，可适应高温、低温、湿热等复杂环境。使用时将组合衔铁件与固定基体连接，并将运动部件与壳体固定连接，第一磁性件的中心位置与第二磁性件的中心位置之间的垂直距离为运动部件的运动行程范围。该限位移传感器线圈为差分电路线圈，当运动部件位于壳体的纵向中轴线位置时，即运动部件位于运动行程范围的二分之一处时，传感器输出为零；当运动部件从壳体的纵向中轴线位置向第一磁性件或第二磁性件的方向移动时，传感器输出增大，当输出电压≥阀值电压时，运动停止或反向运动，如此运动部件可在行程范围内往复运动。在整个工作中组合衔铁件与运动部件未发生任何接触，且传感器输出形式为差分电路输出，能满足高低温、湿热等复杂环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种非接触式限位移传感器的外部结构示意图；

图2是本实用新型一种非接触式限位移传感器的剖视图；

图3是本实用新型一种非接触式限位移传感器的正视图。

其中，1.组合衔铁件；2.第一磁性件；3.第二磁性件；4.第一连接件；5.壳体；51.第一屏蔽端盖；52.第二屏蔽端盖；6.差分线圈组；61.骨架；62.差分线圈；7.连接部；8.腰型孔；9.第二连接件；10.第三连接件；11.第四连接件；12.导线。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

实施例

如图1、图2和图3所示，一种非接触式限位移传感器，包括组合衔铁件1，所述组合衔铁件1包括第一磁性件2、第二磁性件3和第一连接件4，所述第一连接件4外套设有用于连接运动部件的壳体5，所述第一连接件4的两端外露于所述壳体5，且所述壳体5位于所述第一连接件4的中部；所述第一连接件4的一端与第一磁性件2的一端固定连接，所述第一连接件4的另一端与第二磁性件3的一端固定连接，所述第一磁性件2的中心位置到所述壳体5中心位置的垂直距离与所述第二磁性件3的中心位置到所述壳体5中心位置的垂直距离相等；所述壳体5内设有差分线圈组6，所述第一连接件4的一端沿着所述差分线圈组6的水平中轴线贯穿所述差分线圈组6。

具体的，所述第一磁性件2、所述第一连接件4与所述第二磁性件3之间均通过螺纹固定连接，组成组合衔铁件1。所述第一磁性件2、所述第一连接件4与所述第二磁性件3均为柱形杆状结构。所述第一连接件4的两端设有第一外螺纹，所述第一磁性件2与第一连接件4连接的一端和所述第二磁性件3与第一连接件4连接的一端均设有与第一外螺纹匹配的第二内螺纹，所述第一磁性件2、所述第一连接件4与所述第二磁性件3之间均通过第一外螺纹和第二内螺纹配合固定连接。

具体的，所述第一连接件4外套设有用于连接运动部件的壳体5，所述壳体5的纵向中轴线与所述第一连接件4的纵向中轴线重合；所述第一连接件4的一端贯穿所述差分线圈组6，且分别连接在所述第一连接件4两端的第一磁性件2和第二磁性件3关于所述壳体5的纵向中轴线对称。当运动部件运动时，运动部件与所述壳体5和所述差分线圈组6组成的整体组件沿所述组合衔铁件1在运动部件的运动行程范围内运动。

进一步，所述差分线圈组6包括骨架61和缠绕在所述骨架61上的差分线圈62。进一步，所述差分线圈62包括一个初级线圈和两个次级线圈。所述骨架61包括绕线筒，所述绕线筒位于所述壳体5的中部，所述绕线筒的横向中轴线与所述壳体5的横向中轴线重合；所述绕纤筒的两端和中部均设有绝缘挡环，所述绝缘挡环嵌套在绕线筒上，所述绝缘挡环将绕线筒分为两个相互独立的绕线区域。所述绕线筒采用无磁性金属材料制成，所述绝缘挡环卫耐高温绝缘法兰。所述差分线圈62包括一个初级线圈和两个次级线圈，具体安装时先缠绕初级线圈，再缠绕次级线圈，初级线圈平铺所述骨架61的两个绕线区域，两个次级线圈分别缠绕于所述骨架61两个绕线区域，覆盖于初级线圈。

进一步，所述壳体5的两端分别固设有第一屏蔽端盖51和第二屏蔽端盖52，所述第一连接件4的一端依次贯穿所述第一屏蔽端盖51、所述差分线圈组6和所述第二屏蔽端盖52。所述第一屏蔽端盖51和所述第二屏蔽端盖52将所述差分线圈组6与所述壳体5固定装配成一个整体，具体的，所述第一屏蔽端盖51和所述第二屏蔽端盖52均通过激光焊接的方式与所述壳体5固定连接。

进一步，所述壳体5为中空圆筒结构，所述壳体5的一侧外壁固定连接有连接部7。其中，所述连接部7可采用矩形板状结构，所述连接部7上开设有腰型孔8，所述腰型孔8有两个，分别开设在连接部7的上端和下端。

进一步，该限位移传感器用于对运动部件进行限位，运动部件与所述连接部7固定连接，所述运动部件可通过螺栓固定在所述连接部7的腰型孔8上。所述第一磁性件2的中心位置与所述第二磁性件3的中心位置之间的垂直距离为运动部件的运动形程范围。具体参见图3，所述第一磁性件2的中心位置与所述第二磁性件3的中心位置之间的垂直距离L即为运动部件的运动形程范围。具体参见图2，所述第一屏蔽端盖51和所述第二屏蔽端盖52将所述差分线圈组6与所述壳体5固定装配成一个整体结构，因运动部件与连接部7固定连接，因此运动部件运动时，运动部件与与所述整体结构和所述连接部7沿着所述组合衔铁件1在运动形程范围L内运动。

进一步，第一磁性件2和第二磁性件3均采用高磁导率材料制成，具体可采用1J36、1J116、1J117、1J87、1J90、1J50、1J79等高磁导率材料。

进一步，所述组合衔铁件1还包括第二连接件9和第三连接件10，所述第二连接件9的一端与所述第一磁性件2的另一端固定连接，所述第三连接件10的一端与所述第二磁性件3的另一端固定连接。具体的，所述第二连接件9与第一磁性件2、所述第三连接件10与所述第二磁性件3之间均通过螺纹固定连接，第二连接件9和第三连接件10均采用柱形杆状结构。

进一步，所述第二连接件9的另一端和第三连接件10的另一端均固定连接有用于与固定基体连接的第四连接件11。固定基体为相对于所述运动部件为静止状态的部件。具体的，所述第四连接件11可采用法兰结构，所述第二连接件9的另一端和第三连接件10的另一端均通过螺纹连接第四连接件11。所述第四连接件11可通过螺钉与所述固定基体连接，所述第四连接件11可采用不锈钢材料制成。

进一步，所述第一连接件4、第二连接件9和第三连接件10均采用金属材料制成，具体的，所述金属材料为不锈钢。

需要说明的是，该非接触式限位移传感器还包括导线12，所述导线12与所述差分线圈组6连接，所述导线12通过棉线或者绝缘材料(聚酰亚胺)缠绕在所述骨架61上固定。所述导线12为整个传感器的供电线缆，以及信号输出线缆。

由以上技术方案，本实用新型提供了一种非接触式限位移传感器，通过非接触式位移传感，可适应高温、低温、湿热等复杂环境。使用时将组合衔铁件1与固定基体连接，并将运动部件与所述壳体5的连接部7固定连接，所述第一磁性件2的中心位置与第二磁性件3的中心位置之间的垂直距离L即为运动部件的运动行程范围。该限位移传感器的线圈为差分电路线圈，当运动部件位于壳体5的纵向中轴线位置时，即运动部件位于1/2L处时，传感器输出为零；当运动部件从壳体5的纵向中轴线位置向第一磁性件2或第二磁性件3的方向移动时，传感器输出增大，当输出电压≥阀值电压时，运动停止或反向运动，如此运动部件可在行程范围内往复运动。在整个工作中组合衔铁件1与运动部件未发生任何接触，且传感器输出形式为差分电路输出，能满足高低温、湿热等复杂环境。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种非接触式限位移传感器，其特征在于：包括组合衔铁件(1)，所述组合衔铁件(1)包括第一磁性件(2)、第二磁性件(3)和第一连接件(4)，所述第一连接件(4)外套设有用于连接运动部件的壳体(5)，所述第一连接件(4)的两端外露于所述壳体(5)，且所述壳体(5)位于所述第一连接件(4)的中部；

所述第一连接件(4)的一端与第一磁性件(2)的一端固定连接，所述第一连接件(4)的另一端与第二磁性件(3)的一端固定连接，所述第一磁性件(2)的中心位置到所述壳体(5)中心位置的垂直距离与所述第二磁性件(3)的中心位置到所述壳体(5)中心位置的垂直距离相等；所述壳体(5)内设有差分线圈组(6)，所述第一连接件(4)的一端沿着所述差分线圈组(6)的水平中轴线贯穿所述差分线圈组(6)。

2.根据权利要求1所述的非接触式限位移传感器，其特征在于，所述差分线圈组(6)包括骨架(61)和缠绕在所述骨架(61)上的差分线圈(62)。

3.根据权利要求2所述的非接触式限位移传感器，其特征在于，所述差分线圈(62)包括一个初级线圈和两个次级线圈。

4.根据权利要求1所述的非接触式限位移传感器，其特征在于，所述壳体(5)的两端分别固设有第一屏蔽端盖(51)和第二屏蔽端盖(52)，所述第一连接件(4)的一端依次贯穿所述第一屏蔽端盖(51)、所述差分线圈组(6)和所述第二屏蔽端盖(52)。

5.根据权利要求1所述的非接触式限位移传感器，其特征在于，所述壳体(5)为中空圆筒结构，所述壳体(5)的一侧外壁固定连接有连接部(7)。

6.根据权利要求5所述的非接触式限位移传感器，其特征在于，该限位移传感器用于对运动部件进行限位，运动部件与所述连接部(7)固定连接，所述第一磁性件(2)的中心位置与所述第二磁性件(3)的中心位置之间的垂直距离为运动部件的运动形程范围。

7.根据权利要求1所述的非接触式限位移传感器，其特征在于，第一磁性件(2)和第二磁性件(3)均采用高磁导率材料制成。

8.根据权利要求1所述的非接触式限位移传感器，其特征在于，所述组合衔铁件(1)还包括第二连接件(9)和第三连接件(10)，所述第二连接件(9)的一端与所述第一磁性件(2)的另一端固定连接，所述第三连接件(10)的一端与所述第二磁性件(3)的另一端固定连接。

9.根据权利要求8所述的非接触式限位移传感器，其特征在于，所述第二连接件(9)的另一端和第三连接件(10)的另一端均固定连接有用于与固定基体连接的第四连接件(11)。

10.根据权利要求8所述的非接触式限位移传感器，其特征在于，所述第一连接件(4)、第二连接件(9)和第三连接件(10)均采用金属材料制成。