CN209911396U - 一种变磁阻式多通道磁电速度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变磁阻式多通道磁电速度传感器，包括：外护壳体、气隙孔、铁芯；所述安装座设置在外护壳体的上部，且安装座与外护壳体为一体式结构；所述端盖扣合安装在外护壳体上，且端盖与外护壳体通过螺钉固定连接；所述气隙孔开设在外护壳体上；所述铁芯通过安装螺栓固定安装在外护壳体的内部，且铁芯插接安装在气隙孔的内侧；所述线圈套入安装在铁芯的外部；通过对速度传感器的改进，具有结构设计合理，稳定性强，有效避免聚磁和气隙的边缘效应的发生，能够得到稳定的感应电动势的峰值，测量精准度高，具有良好的温度特性，适用于较高的工作温度，实用性强的优点，从而有效的解决了现有装置中出现问题和不足。

Description

一种变磁阻式多通道磁电速度传感器

技术领域

本实用新型涉及速度传感器分技术领域，更具体的说，尤其涉及一种变磁阻式多通道磁电速度传感器。

背景技术

磁电式传感器是利用电磁感应原理，将输入的运动速度转换成线圈中的感应电势输出。它直接将被测物体的机械能量转换成电信号输出，工作不需要外加电源，是一种典型的无源传感器。

现有技术中测速方案有轴端光电式、霍尔式、红外式。光电式存在机械传动，易产生磨损，且光电式测速采用光敏发射—接收对管，对工作环境的洁净度要求高，容易产生故障，此外，不能适用于高温的工作环境；霍尔式、红外式测速方案由于原理及存在电子元器件，亦不适用于高温工作环境。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种变磁阻式多通道磁电速度传感器，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变磁阻式多通道磁电速度传感器，以解决上述背景技术中提出的现有技术中测速方案有轴端光电式、霍尔式、红外式。光电式存在机械传动，易产生磨损，且光电式测速采用光敏发射—接收对管，对工作环境的洁净度要求高，容易产生故障，此外，不能适用于高温的工作环境；霍尔式、红外式测速方案由于原理及存在电子元器件，亦不适用于高温工作环境的问题和不足。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种变磁阻式多通道磁电速度传感器，由以下具体技术手段所达成：

一种变磁阻式多通道磁电速度传感器，包括：外护壳体、安装座、端盖、气隙孔、铁芯、安装螺栓、线圈、永磁体、填充层、电路板、接线端子、输出电缆；所述安装座设置在外护壳体的上部，且安装座与外护壳体为一体式结构；所述端盖扣合安装在外护壳体上，且端盖与外护壳体通过螺钉固定连接；所述气隙孔开设在外护壳体上；所述铁芯通过安装螺栓固定安装在外护壳体的内部，且铁芯插接安装在气隙孔的内侧；所述线圈套入安装在铁芯的外部；所述永磁体固定安装在外护壳体的内部；所述填充层填充设置在外护壳体与铁芯、线圈之间的缝隙处；所述电路板通过螺钉固定安装在外护壳体的内部，且接线端子集成安装在电路板上；所述输出电缆贯穿外护壳体与接线端子电连接。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种变磁阻式多通道磁电速度传感器所述气隙孔为两条侧边呈圆弧形的等腰梯形孔状结构。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种变磁阻式多通道磁电速度传感器所述永磁体为U形中空管状结构，且永磁体采用钕铁硼永磁体。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种变磁阻式多通道磁电速度传感器所述铁芯采用DT4C牌号的电工纯铁。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种变磁阻式多通道磁电速度传感器所述填充层填充介质为环氧树脂填充料。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型气隙孔为两条侧边呈圆弧形的等腰梯形孔状结构的设置，有效避免聚磁和气隙的边缘效应的发生，能够得到稳定的感应电动势的峰值，提高测量精准度。

2、本实用新型永磁体为U形中空管状结构，且永磁体采用钕铁硼永磁体的设置，钕铁硼永磁体剩磁高，有较大的矫顽力和内稟矫顽力，具有较大的最大磁能积，并且在较高的工作温度下具有良好的温度特性。

3、本实用新型铁芯采用DT4C牌号的电工纯铁的设置，具有高饱和磁感应强度以及低的矫顽力，同时具有高的磁导率。

4、本实用新型通过对速度传感器的改进，具有结构设计合理，稳定性强，有效避免聚磁和气隙的边缘效应的发生，能够得到稳定的感应电动势的峰值，测量精准度高，具有良好的温度特性，适用于较高的工作温度，实用性强的优点，从而有效的解决了现有装置中出现问题和不足。

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为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为本实用新型的内部截面结构示意图；

图4为本实用新型的永磁体截面结构示意图；

图5为本实用新型的线圈联结方式示意图；

图6本实用新型的传感器线圈磁通量与感应电动势的关系示意图。

图中：外护壳体1、安装座2、端盖3、气隙孔4、铁芯5、安装螺栓6、线圈7、永磁体8、填充层9、电路板10、接线端子11、输出电缆12。

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。

需要说明的是，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；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

同时，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参见图1至图6，本实用新型提供一种变磁阻式多通道磁电速度传感器的具体技术实施方案：

一种变磁阻式多通道磁电速度传感器，包括：外护壳体1、安装座2、端盖3、气隙孔4、铁芯5、安装螺栓6、线圈7、永磁体8、填充层9、电路板10、接线端子11、输出电缆12；安装座2设置在外护壳体1的上部，且安装座2与外护壳体1为一体式结构；端盖3扣合安装在外护壳体1上，且端盖3与外护壳体1通过螺钉固定连接；气隙孔4开设在外护壳体1上；铁芯5通过安装螺栓6固定安装在外护壳体1的内部，且铁芯5插接安装在气隙孔4的内侧；线圈7套入安装在铁芯5的外部；永磁体8固定安装在外护壳体1的内部；填充层9填充设置在外护壳体1与铁芯5、线圈7之间的缝隙处；电路板10通过螺钉固定安装在外护壳体1的内部，且接线端子11集成安装在电路板10上；输出电缆12贯穿外护壳体1与接线端子11电连接。

具体的，气隙孔4为两条侧边呈圆弧形的等腰梯形孔状结构。

具体的，永磁体8为U形中空管状结构，且永磁体8采用钕铁硼永磁体。

具体的，铁芯5采用DT4C牌号的电工纯铁。

具体的，填充层9填充介质为环氧树脂填充料，较为环保。

具体实施步骤：

将装置的组成部件进行安装、组合，然后将外护壳体1的安装座2固定安装到电机的齿轮箱上，并使铁芯5正对电机齿轮，铁芯5至电机齿轮的间隙为2mm。

当由电机齿轮相对于装置运动时，磁路气隙发生周期性变化，磁路磁阻和穿过线圈的磁通量随之发发生周期性变化，根据电磁感应定律线圈产生同周期的感应电动势。

当齿轮的凸齿靠近磁极时，工作气隙减少，磁路磁阻减少，穿过线圈的磁通φ增加，dφ/dt＞0，感应电动势e＞0，如图6中曲线abc所示；当齿轮的凸齿靠近磁极边缘时，磁通变化率达到最大，感应电动势也达到最大值，如图6中曲线b所示。

当齿轮的凸齿转过b点时，穿过线圈的磁通φ增加，但磁通量的变化率减慢，dφ/dt＞0，感应电动势降低；当齿轮的凸齿中心线与磁极的中心线正对时，工作气隙减少最小，磁路磁阻最小，磁通量达到最大，但磁通变化率为零，感应电动势为零，如图6中曲线c点所示。

当齿轮的凸齿离开磁极时，工作气隙增大，磁路磁阻增大，穿过线圈的磁通φ减小，dφ/dt＜0，感应电动势e＜0，如图6中曲线cda所示；当齿轮的凸齿即将离开磁极边缘时，磁通变化率达到负的最大值，感应电动势也达到负的最大值，如图6中曲线d所示。

以上分析可知：每转过一个凸齿，线圈的产生一个交变的感应电动势，传感器输出一个交变的电压信号。

综上所述：该一种变磁阻式多通道磁电速度传感器，通过气隙孔为两条侧边呈圆弧形的等腰梯形孔状结构的设置，有效避免聚磁和气隙的边缘效应的发生，能够得到稳定的感应电动势的峰值，提高测量精准度；通过永磁体为U形中空管状结构，且永磁体采用钕铁硼永磁体的设置，钕铁硼永磁体剩磁高，有较大的矫顽力和内稟矫顽力，具有较大的最大磁能积，并且在较高的工作温度下具有良好的温度特性；通过铁芯采用DT4C牌号的电工纯铁的设置，具有高饱和磁感应强度以及低的矫顽力，同时具有高的磁导率；通过对速度传感器的改进，具有结构设计合理，稳定性强，有效避免聚磁和气隙的边缘效应的发生，能够得到稳定的感应电动势的峰值，测量精准度高，具有良好的温度特性，适用于较高的工作温度，实用性强的优点，从而有效的解决了现有装置中出现问题和不足。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种变磁阻式多通道磁电速度传感器，包括：外护壳体(1)、安装座(2)、端盖(3)、气隙孔(4)、铁芯(5)、安装螺栓(6)、线圈(7)、永磁体(8)、填充层(9)、电路板(10)、接线端子(11)、输出电缆(12)；其特征在于：所述安装座(2)设置在外护壳体(1)的上部，且安装座(2)与外护壳体(1)为一体式结构；所述端盖(3)扣合安装在外护壳体(1)上，且端盖(3)与外护壳体(1)通过螺钉固定连接；所述气隙孔(4)开设在外护壳体(1)上；所述铁芯(5)通过安装螺栓(6)固定安装在外护壳体(1)的内部，且铁芯(5)插接安装在气隙孔(4)的内侧；所述线圈(7)套入安装在铁芯(5)的外部；所述永磁体(8)固定安装在外护壳体(1)的内部；所述填充层(9)填充设置在外护壳体(1)与铁芯(5)、线圈(7)之间的缝隙处；所述电路板(10)通过螺钉固定安装在外护壳体(1)的内部，且接线端子(11)集成安装在电路板(10)上；所述输出电缆(12)贯穿外护壳体(1)与接线端子(11)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种变磁阻式多通道磁电速度传感器，其特征在于：所述气隙孔(4)为两条侧边呈圆弧形的等腰梯形孔状结构。

3.根据权利要求1所述的一种变磁阻式多通道磁电速度传感器，其特征在于：所述永磁体(8)为U形中空管状结构，且永磁体(8)采用钕铁硼永磁体。

4.根据权利要求1所述的一种变磁阻式多通道磁电速度传感器，其特征在于：所述铁芯(5)采用DT4C牌号的电工纯铁。

5.根据权利要求1所述的一种变磁阻式多通道磁电速度传感器，其特征在于：所述填充层(9)填充介质为环氧树脂填充料。

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