CN210486785U - 用于多圈rs422通信协议输出的角位移磁敏传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器，前端支架顶部固定安装有绝缘定位套，后端盖板固定有绝缘定位块，丝杆底端穿过后端支架的杆孔并固定于绝缘定位块中部；前端支架左侧与后端支架左侧之间连接设有定位杆，前端支架右侧与后端支架右侧之间连接设有导电杆，丝杆上配合安装有滑块组件；前端盖板与后端盖板之间安装有外壳，轴端部贯穿前端盖板并紧密配合安装于绝缘定位套中，前端盖板底部安装有印制板组件，印制板组件中心具有与轴间隙配合的轴孔，轴外部固定有磁环基座，磁环基座上安装有与印制板组件相对应的磁环，印制板组件连接有信号输出线。本实用新型具有精度高、无断点、理论使用寿命高、灵敏度高等优点。

Description

用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器

技术领域

本实用新型涉及一种角位移磁敏传感器，尤其涉及一种用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器。

背景技术

现市场上的线绕电位器、导电塑料电位器为主，非接触式角位移传感器较少。其中多圈电位器主要是以接触式，主要是多圈线绕电位器为主，若用户对于产品圈数、有效行程、输出电压值范围等相关技术参数更改后产品需要重新进行设计，重新制造零件，无法满足用户的一次性需求，产品交付周期大大变长。

多圈线绕电位器和单联线绕电位器用于伺服电机的角位移测量，反馈伺服电机绝对位置，电刷通过在绕阻上滑动来改变阻值的变化，随即电压产生相应的变化。电刷在绕组表面来回移动，使用时间越长绕组表面磨损越明显，相应位置的阻值也会产生变化，这样一来使得产品的线性度等参数变差。线绕电位器分辨率和精度较低，产生的理论电压不连续，产品若受到严重的潮湿或者粉尘，将直接影响产品的输出信号稳定性，甚至会出现断点的现象。

现市场上非接触式的角位移传感器较少，其中多圈非接触式的角位移传感器应用甚至更少。非接触式传感器因其结构为非接触式，在多圈非接触式传感器断电后因轴受外界力的因素而转动一定角度(大于360°)时，当再次供电时，非接触式传感器不能感应转动了多少圈数，对于有断电情况的上位机系统来说，不能达到客户的使用要求。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器，具有精度高、无断点、理论使用寿命高、灵敏度高、断电存储角度位置等优点。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器，包括前端盖板、轴、丝杆、前端支架、后端支架和后端盖板，所述前端支架顶部中心开有定位套孔，所述前端支架的定位套孔中固定安装有绝缘定位套，所述前端支架底部中心开有轴承腔，所述后端支架中部贯穿开有杆孔，所述前端支架的轴承腔中安装有密封轴承B，所述丝杆顶端安装于密封轴承B内部，所述后端盖板中部固定有绝缘定位块，所述丝杆底端活动穿过后端支架的杆孔并固定于绝缘定位块中部；所述前端支架左侧与后端支架左侧之间连接设有定位杆，所述前端支架右侧与后端支架右侧之间连接设有导电杆，所述丝杆上配合安装有滑块组件；所述前端盖板与后端盖板之间安装有外壳，所述轴端部贯穿前端盖板并紧密配合安装于绝缘定位套中，所述前端盖板底部安装有印制板组件，所述印制板组件中心具有与轴间隙配合的轴孔，所述轴外部固定有磁环基座，所述磁环基座上安装有与印制板组件相对应的磁环，所述磁环基座位于印制板组件底部与前端支架顶部之间；所述滑块组件包括滑块、刷丝A和刷丝B，所述滑块升降配合安装于丝杆上(所述滑块内部具有丝杆槽，滑块通过丝杆槽与丝杆配合安装)，所述滑块左侧开有与定位杆夹持定位连接的定位槽，所述滑块上通过螺钉A固定连接有刷丝A和刷丝B，所述刷丝A左端与刷丝B左端通过铜片电连接，所述刷丝B右端与导电杆升降滑动接触，所述外壳内部固定有绕阻丝固定筒，所述绕阻丝固定筒内侧沿高度方向设有绕阻丝，所述刷丝A右端与绕阻丝固定筒的绕阻丝旋转滑动接触；所述后端支架与导电杆电连接，所述外壳内侧固定有与后端支架表面滑动电接触的刷丝C，所述刷丝C与印制板组件通过引线B连接，所述绕阻丝固定筒顶部的绕阻丝与印制板组件通过引线A连接，所述绕阻丝固定筒底部的绕阻丝与印制板组件通过引线C连接，所述印制板组件连接有信号输出线。

为了更好地实现本实用新型，所述前端盖板中心开有轴承孔，所述前端盖板的轴承孔中上下重叠固定安装有密封轴承A和轴承A，所述轴配合穿过密封轴承A、轴承A。

作为优选，所述后端支架顶部中心开有与杆孔相连通的轴承孔，所述后端支架顶部的轴承孔中固定安装有密封轴承C，所述后端支架底部中心开有与杆孔相连通的轴承孔，所述后端支架底部的轴承孔中固定安装有轴承B，所述丝杆底端依次穿过密封轴承C、杆孔、轴承B。

作为优选，所述外壳内部上端连接有屏蔽板，所述屏蔽板中心开有与轴配合的轴孔，所述屏蔽板位于磁环基座底部与前端支架顶部之间。

作为优选，所述前端支架左侧开有定位杆孔A，所述定位杆顶端通过螺钉C固定连接于前端支架的定位杆孔A中；所述后端支架左侧开有定位杆孔B，所述定位杆底端通过螺钉B固定连接于后端支架的定位杆孔B中。

作为优选，所述前端支架右侧开有定位杆孔C，所述导电杆顶端通过螺钉C固定连接于前端支架的定位杆孔C中；所述后端支架右侧开有定位杆孔D，所述导电杆底端通过螺钉B固定连接于后端支架的定位杆孔D中。

作为优选，所述外壳设有用于安放引线B的导线槽B，所述外壳设有用于安放引线A的导线槽A，所述述外壳设有用于安放引线C的导线槽C。

作为优选，所述前端盖板底部开有印制板组件安装槽，所述印制板组件通过环氧胶粘接固定于前端盖板的印制板组件安装槽中；所述绝缘定位块中心开有丝杆固定槽，所述丝杆底端通过环氧胶粘接固定于绝缘定位块的丝杆固定槽中。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型比传统多圈线绕电位器的精度高、无断点、理论使用寿命高、灵敏度高等优点，解决了多圈数字信号输出在断电后恢复供电情况下角度位置存储的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型滑块组件的结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－密封轴承A,2－前端盖板,3－印制板组件,4－磁环,5－磁环基座,6－屏蔽板,7－绝缘定位套,8－引线A,9－前端支架,10－丝杆,11－滑块组件，111－滑块,112－螺钉A,113－刷丝A,114－刷丝B,115－定位槽,12－导电杆,13－杆孔,14－刷丝C,15－引线B,16－后端盖板,17－绝缘定位块,18－轴承A,19－螺钉B,20－引线C,21－后端支架,22－铜片,23－绕阻丝,24－定位杆,25－绕阻丝固定筒,26－螺钉C,27－外壳,28－信号输出线,29－轴，30－密封轴承B，31－密封轴承C，32－轴承B，33－磁场区，34－卡圈。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例

如图1、图2所示，一种用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器，包括前端盖板2、轴29、丝杆10、前端支架9、后端支架21和后端盖板16，前端支架9顶部中心开有定位套孔，前端支架9的定位套孔中固定安装有绝缘定位套7，前端支架9底部中心开有轴承腔，后端支架21中部贯穿开有杆孔13，前端支架9的轴承腔中安装有密封轴承B30，丝杆10顶端安装于密封轴承B30内部，后端盖板16中部固定有绝缘定位块17，丝杆10底端活动穿过后端支架21的杆孔13并固定于绝缘定位块17中部。前端支架9左侧与后端支架21左侧之间连接设有定位杆24，前端支架9右侧与后端支架21右侧之间连接设有导电杆12，丝杆10上配合安装有滑块组件11。前端盖板2与后端盖板16之间安装有外壳27，轴29端部贯穿前端盖板2并紧密配合安装于绝缘定位套7中，前端盖板2底部安装有印制板组件3，印制板组件3中心具有与轴29间隙配合的轴孔，轴29外部固定有磁环基座5，磁环基座5上安装有与印制板组件3相对应的磁环4，磁环基座5位于印制板组件3底部与前端支架9顶部之间。本实施例的轴29与磁环基座5通过环氧胶粘固定，磁环基座5上通过环氧胶粘有磁环4。

如图2所示，滑块组件11包括滑块111、刷丝A113和刷丝B114，滑块111升降配合安装于丝杆10上(滑块111内部具有丝杆槽，滑块111通过丝杆槽与丝杆10配合安装)，滑块111左侧开有与定位杆24夹持定位连接的定位槽115，滑块111上通过螺钉A112固定连接有刷丝A113和刷丝B114，刷丝A113左端与刷丝B114左端通过铜片22电连接，刷丝B114右端与导电杆12升降滑动接触，外壳27内部固定有绕阻丝固定筒25，绕阻丝固定筒25内侧沿高度方向设有绕阻丝23；本实施例的绕阻丝23是通过环氧胶粘接在绕阻丝固定筒25，绕阻丝固定筒25也通过环氧粘接在外壳27内侧。刷丝A113右端与绕阻丝固定筒25的绕阻丝23旋转滑动接触。后端支架21与导电杆12电连接，外壳27内侧固定有与后端支架21表面滑动电接触的刷丝C14，刷丝C14与印制板组件3通过引线B15连接，绕阻丝固定筒25顶部的绕阻丝23与印制板组件3通过引线A8连接，绕阻丝固定筒25底部的绕阻丝23与印制板组件3通过引线C20连接，印制板组件3连接有信号输出线28。使用时，轴29通过绝缘定位套7(不导电)来连接定位前端支架9，前端支架9通过螺钉C26紧固定位杆24，从而轴29旋转带动定位杆24和导电杆12旋转，定位杆24带动滑块111同步旋转，滑块111旋转的同时顺着丝杆10方向上下移动，从而带动刷丝A113在绕阻丝23上同步运动，同时带动刷丝B114在导电杆12上下移动，实现了机械结构的多圈模拟信号实时输出。

如图1所示，前端盖板2中心开有轴承孔，前端盖板2的轴承孔中上下重叠固定安装有密封轴承A1和轴承A18，轴29配合穿过密封轴承A1、轴承A18；本实施例的轴29上设有卡圈34，卡圈34位于轴承A18下方，可以消除径向间隙。

如图1所示，后端支架21顶部中心开有与杆孔13相连通的轴承孔，后端支架21顶部的轴承孔中固定安装有密封轴承C31，后端支架21底部中心开有与杆孔13相连通的轴承孔，后端支架21底部的轴承孔中固定安装有轴承B32，丝杆10底端依次穿过密封轴承C31、杆孔13、轴承B32。

如图1所示，外壳27内部上端连接有屏蔽板6(本实施例的屏蔽板6是通过环氧胶固定粘接固定于外壳27上部)，屏蔽板6中心开有与轴29配合的轴孔，屏蔽板6位于磁环基座5底部与前端支架9顶部之间。

如图1所示，前端支架9左侧开有定位杆孔A，定位杆24顶端通过螺钉C26固定连接于前端支架9的定位杆孔A中。后端支架21左侧开有定位杆孔B，定位杆24底端通过螺钉B19固定连接于后端支架21的定位杆孔B中。

如图1所示，前端支架9右侧开有定位杆孔C，导电杆12顶端通过螺钉C26固定连接于前端支架9的定位杆孔C中。后端支架21右侧开有定位杆孔D，导电杆12底端通过螺钉B19固定连接于后端支架21的定位杆孔D中。

如图1所示，外壳27设有用于安放引线B15的导线槽B，外壳27设有用于安放引线A8的导线槽A，述外壳27设有用于安放引线C20的导线槽C。

如图1所示，前端盖板2底部开有印制板组件安装槽，印制板组件3通过环氧胶粘接固定于前端盖板2的印制板组件安装槽中。后端盖板16中间设有定位槽，后端盖板16的定位槽内通过环氧胶固定有绝缘定位块17(不导电)；绝缘定位块17中心开有丝杆固定槽，丝杆10底端通过环氧胶粘接固定于绝缘定位块17的丝杆固定槽中。

本实施例的引线B15模拟电压信号输出采用刷丝A113在绕阻丝23上接触并运动，刷丝A113与刷丝B114通过用铜片22相连通，刷丝B114与导电杆12接触上下移动，导电杆12与后端支架21连接在一起，刷丝C14与后端支架21(任意旋转)接触并在一起，引线B15与刷丝C14通过焊锡丝焊接在一起，从而实现了引线B15与引线C20机械结构的多圈模拟电压信号实时输出(引线B15与引线C20输出的最大模拟电压信号经A/D转换模块B转换后的角度位置数字信号值与信号采集模块多圈采集后的磁场变化信号经A/D转换模块A转换后的角度位置数字信号值一致)。

本实用新型印制板组件3为现有成熟印制电路板，本实施例的印制板组件3包括信号采集模块、A/D转换模块(两个，分别为A/D转换模块A和A/D转换模块B)、数据处理模块、RS422通讯协议接口模块和D/A转换模块，信号采集模块与磁环4相对应，信号采集模块、A/D转换模块A、数据处理模块依次连接，数据处理模块分别与D/A转换模块连接和RS422通讯协议接口模块连接。本实用新型角位移磁敏传感器的印制板组件3还包括稳压电源模块，稳压电源模块与信号采集模块电连接，稳压电源模块用于对电源进行稳压处理。引线A8和引线C20连接稳压电源模块，引线B15连接A/D转换模块B,A/D转换模块B的GND连接稳压电源模块。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：包括前端盖板(2)、轴(29)、丝杆(10)、前端支架(9)、后端支架(21)和后端盖板(16)，所述前端支架(9)顶部中心开有定位套孔，所述前端支架(9)的定位套孔中固定安装有绝缘定位套(7)，所述前端支架(9)底部中心开有轴承腔，所述后端支架(21)中部贯穿开有杆孔(13)，所述前端支架(9)的轴承腔中安装有密封轴承B(30)，所述丝杆(10)顶端安装于密封轴承B(30)内部，所述后端盖板(16)中部固定有绝缘定位块(17)，所述丝杆(10)底端活动穿过后端支架(21)的杆孔(13)并固定于绝缘定位块(17)中部；所述前端支架(9)左侧与后端支架(21)左侧之间连接设有定位杆(24)，所述前端支架(9)右侧与后端支架(21)右侧之间连接设有导电杆(12)，所述丝杆(10)上配合安装有滑块组件(11)；所述前端盖板(2)与后端盖板(16)之间安装有外壳(27)，所述轴(29)端部贯穿前端盖板(2)并紧密配合安装于绝缘定位套(7)中，所述前端盖板(2)底部安装有印制板组件(3)，所述印制板组件(3)中心具有与轴(29)间隙配合的轴孔，所述轴(29)外部固定有磁环基座(5)，所述磁环基座(5)上安装有与印制板组件(3)相对应的磁环(4)；所述滑块组件(11)包括滑块(111)、刷丝A(113)和刷丝B(114)，所述滑块(111)升降配合安装于丝杆(10)上，所述滑块(111)左侧开有与定位杆(24)夹持定位连接的定位槽(115)，所述滑块(111)上通过螺钉A(112)固定连接有刷丝A(113)和刷丝B(114)，所述刷丝A(113)左端与刷丝B(114)左端通过铜片(22)电连接，所述刷丝B(114)右端与导电杆(12)升降滑动接触，所述外壳(27)内部固定有绕阻丝固定筒(25)，所述绕阻丝固定筒(25)内侧沿高度方向设有绕阻丝(23)，所述刷丝A(113)右端与绕阻丝固定筒(25)的绕阻丝(23)旋转滑动接触；所述后端支架(21)与导电杆(12)电连接，所述外壳(27)内侧固定有与后端支架(21)表面滑动电接触的刷丝C(14)，所述刷丝C(14)与印制板组件(3)通过引线B(15)连接，所述绕阻丝固定筒(25)顶部的绕阻丝(23)与印制板组件(3)通过引线A(8)连接，所述绕阻丝固定筒(25)底部的绕阻丝(23)与印制板组件(3)通过引线C(20)连接，所述印制板组件(3)连接有信号输出线(28)。

2.按照权利要求1所述的用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述前端盖板(2)中心开有轴承孔，所述前端盖板(2)的轴承孔中上下重叠固定安装有密封轴承A(1)和轴承A(18)，所述轴(29)配合穿过密封轴承A(1)、轴承A(18)。

3.按照权利要求1所述的用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述后端支架(21)顶部中心开有与杆孔(13)相连通的轴承孔，所述后端支架(21)顶部的轴承孔中固定安装有密封轴承C(31)，所述后端支架(21)底部中心开有与杆孔(13)相连通的轴承孔，所述后端支架(21)底部的轴承孔中固定安装有轴承B(32)，所述丝杆(10)底端依次穿过密封轴承C(31)、杆孔(13)、轴承B(32)。

4.按照权利要求1或2或3所述的用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述外壳(27)内部上端连接有屏蔽板(6)，所述屏蔽板(6)中心开有与轴(29)配合的轴孔，所述屏蔽板(6)位于磁环基座(5)底部与前端支架(9)顶部之间。

5.按照权利要求1所述的用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述前端支架(9)左侧开有定位杆孔A，所述定位杆(24)顶端通过螺钉C(26)固定连接于前端支架(9)的定位杆孔A中；所述后端支架(21)左侧开有定位杆孔B，所述定位杆(24)底端通过螺钉B(19)固定连接于后端支架(21)的定位杆孔B中。

6.按照权利要求1或5所述的用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述前端支架(9)右侧开有定位杆孔C，所述导电杆(12)顶端通过螺钉C(26)固定连接于前端支架(9)的定位杆孔C中；所述后端支架(21)右侧开有定位杆孔D，所述导电杆(12)底端通过螺钉B(19)固定连接于后端支架(21)的定位杆孔D中。

7.按照权利要求1所述的用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述外壳(27)设有用于安放引线B(15)的导线槽B，所述外壳(27)设有用于安放引线A(8)的导线槽A，所述述外壳(27)设有用于安放引线C(20)的导线槽C。

8.按照权利要求1所述的用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述前端盖板(2)底部开有印制板组件安装槽，所述印制板组件(3)通过环氧胶粘接固定于前端盖板(2)的印制板组件安装槽中；所述绝缘定位块(17)中心开有丝杆固定槽，所述丝杆(10)底端通过环氧胶粘接固定于绝缘定位块(17)的丝杆固定槽中。

9.按照权利要求1所述的用于多圈RS422通信协议输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述轴(29)上端设有卡圈(34)，所述卡圈(34)位于轴承A(18)下方。

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