CN213688207U - 一种两线制非接触角度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于传感器技术领域，具体涉及一种两线制非接触角度传感器。在主体上安装有主轴、变送板，其中在与主轴中心线相对的位置处，变送板上安装有磁感应芯片，主轴依次穿过磁钢座、轴承，在主轴靠近变送板的一端，主轴与磁钢座固定连接，主轴另一端伸出轴承，在磁钢座面向变送板的一侧安装有磁钢，磁钢与磁感应芯片相对，变送板上设置有两条线缆用于供电和信号传输。本实用新型具有输出精度高、防水防尘、性能好、体积小、耐磨、可靠等特点。

Description

一种两线制非接触角度传感器

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，具体涉及一种两线制非接触角度传感器。

背景技术

角度传感器，是用来检测角度的。目前市场上大部分采用电位计原理，不耐磨，不防水，防尘性能差，使用一定时间后角度测量不准，特别是不间歇角度测量，寿命短，精度在3%左右。市面上还有部分产品采用锑化铟薄膜磁敏电阻材料，精度差、功耗相对较大，精度在10%左右。而本申请采用的非接触式磁电原理进行角度的测量，磁芯片与磁钢之间是悬空的，避免了长期使用过程中出现的磨损，信号精度变差的问题。使用寿命长，稳定性高。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种两线制非接触角度传感器，具有输出精度高、防水防尘、性能好、体积小、耐磨、可靠等特点。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供一种两线制非接触角度传感器，其特殊之处在于：

在主体9上安装有主轴1、变送板7，其中在与主轴1中心线相对的位置处，变送板7上安装有磁感应芯片6，主轴1依次穿过磁钢座3、轴承，在主轴1靠近变送板7的一端，主轴1与磁钢座3固定连接，主轴1另一端伸出轴承，在磁钢座3面向变送板7的一侧安装有磁钢4，磁钢4与磁感应芯片6相对，变送板7上设置有两条线缆用于供电和信号传输。

进一步的，主体9上还安装有外壳8，将传感器的部件封装起来，主体9上设置有安装轴承的安装孔，主体9面向壳体的侧壁与变送板7之间通过支撑柱连接。

进一步的，所述支撑柱为非导磁材料。

进一步的，变送板7的侧面与端盖的侧面平行，变送板7上设置电源电路、MCU信号处理电路，其中电源电路电源电路用于供电，同时接收MCU信号处理电路提供的角度数据并对应改变电流信号，MCU信号处理电路将磁感应芯片6传输的信号转换成对应的角度电流输出。

本实用新型与现有技术相比，其有益之处在于：

本申请采用高性能磁敏电阻与低功耗单芯片相结合，也就是磁钢4与磁感应芯片6的配合，多段自定义标定，输出精度高精度可达0.3%，传感器使用寿命长，并且还具有防水防尘、性能好、体积小、耐磨、可靠等特点。本申请采用的两线制变送板7，实现低功耗，两线制回路，对于只能接受两线制的设备尤为适用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

标记说明：1、主轴，2-1、第一轴承，2-2、第二轴承，3、磁钢座，4、磁钢，5、铜柱，6、磁感应芯片，7、变送板，8、外壳，9，主体。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

实施例1

在主体9上安装有主轴1、变送板7，其中在与主轴1中心线相对的位置处，变送板7上安装有磁感应芯片6，主轴1依次穿过磁钢座3、轴承，在主轴1靠近变送板7的一端，主轴1与磁钢座3固定连接，主轴1另一端伸出轴承，在磁钢座3面向变送板7的一侧安装有磁钢4，磁钢4与磁感应芯片6相对。本实施例的轴承为两个轴承，第一轴承2-1、第二轴承2-2，两个轴承同心的，两个轴承间隔固定在主体的内部，主轴1穿过两个同心轴承。

主体9上还安装有外壳8，将传感器的部件封装起来，主体9上设置有安装轴承的安装孔，主体9面向壳体的侧壁与变送板7之间通过支撑柱连接，支撑柱为非导磁材料，以免影响磁场。在本实施例的支撑柱为铜柱5，变送板7的侧面与端盖的侧面平行，变送板7上设置有两条线缆用于供电和信号传输。变送板7上设置电源电路、MCU信号处理电路，其中MCU信号处理电路将磁感应芯片6传输的信号转换成对应的角度电流输出，电源电路给的各个器件供电，同时接收MCU提供的角度数据并对变电路中电流信号。

本实施例的方位，比如前、后、左、右、内、外、上、下、中心等，仅仅是为了描述传感器的结构，但本申请并不局限于此。具体的，如图1，密封盖中心位置设置轴承，主轴1右端穿过轴承，左端与磁钢座3固定，磁钢座3的左边安装有磁钢4，变送板7位于主轴1的左侧，变送板7右侧的中心位置安装有磁感应芯片6，磁钢4与磁感应芯片6正向相对，变送板7的右侧和密封盖的左侧之间至少设置两个铜柱5，两个铜柱5左右对称，保持平衡。

本申请的主轴1与轴承同心旋转，磁钢4安装在磁钢座3的中心位置与磁感应芯片6正对之间保留1mm以内间距，磁感应芯片6用于感应磁钢4的磁场变化，磁钢4一圈360度范围内的磁场都是唯一的，磁感应芯片6输出的信号也是绝对的位置。

变送板7上为两根线缆，是两线电流，两线电流变送板7上连接的线缆用于供电和信号传输，变送板7上由电源电路和MCU信号处理电路组成。本申请电源线少，电流小，不会引起特殊场合不安全，比如防爆场所等， 外壳8除了起到封装作用，还用来保护变送板7。

本申请的非接触是指磁感应，内部检测原理为非接触磁感应，本申请的两线制是传感器与控制室仪表联系仅用两根导线，也就是变送板7与控制室仪表的联系，这两根线既是电源线，又是信号线。采用两线电流变送板7，不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，可用非常便宜的更细的导线；可节省大量电缆线和安装费用

本申请的工作原理：将两线制角度传感器固定安装在检测平台上，主轴1的轴承与被检测物体连接在一起进行同步旋转，给两线电流变送板7供电，两线电流变送板7会输出相应的电流值，当被检测物体转动一定角度时，主轴1跟随转动，间接带动磁钢4的转动，磁感应芯片6感应到磁钢4的磁场变化后，将感应到的变化信号传输给两线电流变送板7，两线电流变送板7上的MCU信号处理电路将磁感应芯片6传输的信号转换成对应的角度电流输出。由于磁感应芯片360度范围内产生的信号是绝对位置，所以输出的电流值也是360度范围内绝对位置变化。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种两线制非接触角度传感器，其特征在于：

在主体（9）上安装有主轴（1）、变送板（7），其中在与主轴（1）中心线相对的位置处，变送板（7）上安装有磁感应芯片（6），主轴（1）依次穿过磁钢座（3）、轴承，在主轴（1）靠近变送板（7）的一端，主轴（1）与磁钢座（3）固定连接，主轴（1）另一端伸出轴承，在磁钢座（3）面向变送板（7）的一侧安装有磁钢（4），磁钢（4）与磁感应芯片（6）相对，变送板（7）上设置有两条线缆用于供电和信号传输。

2.如权利要求1所述的一种两线制非接触角度传感器，其特征在于：

主体（9）上还安装有用于起密封作用的外壳（8），主体（9）上设置有安装轴承的安装孔，主体（9）面向壳体的侧壁与变送板（7）之间通过支撑柱连接。

3.如权利要求2所述的一种两线制非接触角度传感器，其特征在于：

变送板（7）的侧面与端盖的侧面平行，变送板（7）上设置电源电路、MCU信号处理电路，其中MCU信号处理电路将磁感应芯片（6）传输的信号转换成对应的角度电流输出，电源电路用于供电，同时接收MCU信号处理电路提供的角度数据并对应改变电流信号。

4.如权利要求3所述的一种两线制非接触角度传感器，其特征在于：

所述支撑柱为非导磁材料。

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