CN213688393U - 一种霍尔元件的保护电路、电路板、传感器及落冰设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及霍尔元件的领域,尤其涉及一种霍尔元件的保护电路,其包括为霍尔元件U1供电的供电电路,还包括用于对供电电路进行滤波的第一滤波电路,所述第一滤波电路的输入端与供电电路的输出端相连,输出端接地。本申请具有提升对霍尔元件的供电稳定性的效果。
Description
技术领域
本申请涉及霍尔元件的技术领域,尤其是涉及一种霍尔元件的保护电路、电路板、传感器及落冰设备。
背景技术
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强的多,利用这种现场制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
相关技术的霍尔元件在输出高低电平切换信号时,向霍尔元件输入的供电电源会发生波动现象,进而会对霍尔元件造成一定的冲击,容易损坏霍尔元件。
针对上述中的相关技术,发明人认为存在对霍尔元件供电不稳定的缺陷。
实用新型内容
为了提升对霍尔元件的供电稳定性,本申请提供了一种霍尔元件的保护电路、电路板、传感器及落冰设备。
第一方面,本申请提供的一种霍尔元件的保护电路,采用如下的技术方案:
一种霍尔元件的保护电路,包括为霍尔元件U1供电的供电电路,还包括用于对供电电路进行滤波的第一滤波电路,所述第一滤波电路的输入端与供电电路的输出端相连,输出端接地。
通过采用上述技术方案,通过在供电电路的输出端接第一滤波电路,并且,第一滤波电路的输出端接地,进而,在供电电路对霍尔元件进行供电时,利用第一滤波电路对供电电路中的电源进行滤波,滤除或降低电源的噪声,以对霍尔元件提供稳定的电源,从而,能够提升对霍尔元件的供电稳定性。
可选的,还包括用于对霍尔元件U1的输出信号进行滤波的第二滤波电路,所述第二滤波电路的输入端与霍尔元件U1的输出端相连,输出端接地。
通过采用上述技术方案,通过在霍尔元件的信号输出端接第二滤波电路,并且,第二滤波电路的输出端接地,进而,在霍尔元件输出信号时,利用第二滤波电路对输出的信号进行滤波,滤除或降低输出信号出现频率混叠的情况,以提高输出信号的精度;同时,通过第二滤波电路也能够对外部信号进行滤波,避免外部信号对霍尔元件产生干扰,防止外部信号对霍尔元件造成损伤。
第二方面,本申请提供的一种电路板,采用如下的技术方案:
一种电路板,所述电路板上设置有接线端子,所述电路板上还布设有第一方面的霍尔元件U1及保护电路,所述霍尔元件U1通过保护电路与接线端子相连。
通过采用上述技术方案,通过设置带有接线端子的电路板,并且,在电路板上布设霍尔元件及上述的保护电路,能够避免霍尔元件及保护电路因震动而脱落,从而,能够提升霍尔元件及保护电路的连接稳固性。
可选的,所述电路板为PCB电路板。
通过采用上述技术方案,通过将电路板设置为PCB电路板,具有布线密度高、体积小及利于电子设备的小型化的优点。
第三方面,本申请提供的一种传感器,采用如下的技术方案:
一种传感器,包括壳体及一端穿设于壳体内的引线,还包括第二方面的电路板,所述电路板设置于壳体内,且与穿设于壳体的引线相连。
通过采用上述技术方案,通过设置具有壳体及引线的传感器,并且,传感器的壳体内设置上述的电路板,电路板还与引线相连,进而,通过设置有霍尔元件的传感器,能够实现霍尔传感的效果,并且,通过设置的保护电路及电路板,能够对霍尔元件进行保护,从而,也能够保护传感器,以延长传感器的使用寿命。
可选的,还包括设置于壳体内的接插件,所述接插件用于固定电路板。
通过采用上述技术方案,通过在壳体内设置接插件,以将电路板插接于接插件上,通过接插件将电路板固定于壳体内,从而,能够防止电路板因震动而脱落,同时,便于对电路板进行拆卸维护与更换。
可选的,还包括设置于壳体内的定位件,所述定位件用于对传感器进行定位。
通过采用上述技术方案,通过在壳体内设置定位件,以通过定位件对传感器实现定位,从而,在传感器出现故障时,通过定位件能够快速方便的查找到故障传感器。
第四方面,本申请提供的一种落冰设备,采用如下的技术方案:
一种落冰设备,包括蒸发器、与蒸发器铰接设置的挡水板及设置于挡水板内的磁钢,所述蒸发器上开设有安装槽,所述安装槽内设置有第三方面的传感器,所述传感器与磁钢相配合使用。
通过采用上述技术方案,通过设置落冰装置,并且,落冰装置包括蒸发器、挡水板、磁钢及上述的传感器,进而,利用设置的传感器能够感应冰板下落的信号,并将此信号发送至外部的控制装置,进而,利用控制装置对落冰设备进行控制,以使挡水板执行相应的动作,从而,通过设置上述的传感器,便于对落冰信号进行监测。
附图说明
图1是本申请的霍尔元件的保护电路的电路图。
图2是本申请的电路板的结构示意图。
图3是本申请的传感器的结构示意图。
图4是本申请的落冰设备的整体结构示意图。
图5是挡水板位于正常位置A的状态示意图。
图6是挡水板位于推开位置B的状态示意图。
附图标记说明:1、第一滤波电路;2、第二滤波电路;3、电路板;31、接线端子;4、传感器;41、壳体;42、接插件;43、定位件;5、蒸发器;51、安装槽;6、挡水板;61、磁钢;U1、霍尔元件;V、供电电源;C1、第一滤波电容;C2、第二滤波电容;R1、第一保护电阻;R2、第二保护电阻;A、正常位置;B、推开位置。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图1-6及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例公开一种霍尔元件的保护电路。参照图1,霍尔元件U1的保护电路包括对霍尔元件U1进行供电的供电电路,本实施例中,供电电路为供电电源V,并且,供电电源V与霍尔元件U1通过信号线相连,采用供电电源V对霍尔元件U1进行供电的供电电压介于6-8V,优选的,采用5V的电压对霍尔元件U1进行供电,由于霍尔元件U1输出信号的表征是高、低电平的切换,进而,当霍尔元件U1输出信号时,有可能会出现电压波动的现象,对霍尔元件U1造成损伤。
其中,为了避免电压对霍尔元件U1造成损伤,在供电电路的输出端接第一滤波电路1,也即,RC滤波电路,进而,采用第一滤波电路1对供电电路的供电电源V进行滤波,以滤除或降低供电电源V的噪声,进而,对霍尔元件U1提供稳定的电源,提升对霍尔元件U1的供电稳定性。
具体地,第一滤波电路1包括第一滤波电容C1及第一保护电阻C2,并且,第一滤波电容C1的输入端与第一保护电阻R1的输入端分别与供电电源V的输出端相连,第一滤波电容C1的输出端接地,第一保护电阻R1的输出端接接线端子,也即,第一滤波电路1与供电电路串联,进而,通过第一滤波电容C1对霍尔元件U1提供稳定的电源,通过第一保护电阻R1对第一滤波电容C1提供保护。
其中,霍尔元件U1在输出信号时,其输出的信号可能会受到外部因素的干扰或者异常电平,例如,电平切换时的抖动等,以对霍尔元件U1输出的信号造成损坏,为了避免出现上述的情况,在霍尔元件U1的信号输出端接第二滤波电路2,也即,RC滤波电路,进而,通过第二滤波电路2以对霍尔元件U1输出的信号进行滤波,滤除或降低输出信号出现频率混叠的情况,以提高输出信号的精度。
并且,外部的干扰因素也可能会对霍尔元件U1本身造成损伤,例如,插拔霍尔元件U1时产生的静电,会对霍尔元件U1造成极大的损伤,进而,通过第二滤波电路2也能对产生的静电进行滤波,滤除或降低静电对霍尔元件U1造成的损伤。
具体地,第二滤波电路2包括第二滤波电容C2及第二保护电阻R2,并且,第二滤波电容C2的输入端及第二保护电阻R2的输入端分别与霍尔元件U1的信号输出端相连,第二滤波电容C2的输出端接地,第二保护电阻R2的输出端接接线端子,也即,第二滤波电路2与霍尔元件U1串联,进而,通过第二滤波电容C2能够对霍尔元件U1的输出信号及外部干扰因素进行滤波,实现保护输出信号及霍尔元件U1的目的,第二保护电阻R2对第二滤波电容C2提供保护。
其中,为了能够提升第一滤波电路1与第二滤波电路2对霍尔元件U1及其输出的信号的保护效果,也可以将第一滤波电路1与第二滤波电路2设置为LC滤波电路,也即,将RC滤波电路替换为LC滤波电路,其余均相同,故在此不再赘述。
本申请实施例一种霍尔元件的保护电路的实施原理为:第一滤波电路1的输入端与供电电路的输出端相连,输出端接地,第二滤波电路2的输入端与霍尔元件U1的信号输出端相连,输出端接地,利用第一滤波电容C1对供电电路的供电电源V进行滤波,以滤除或降低电源的噪声,利用第一保护电阻R1对第一滤波电容C1进行保护,进而,通过第一滤波电路1能够提升对霍尔元件U1的供电稳定性;利用第二滤波电容C2对霍尔元件U1的输出信号及外部干扰因素进行滤波,以滤除或降低输出信号出现频率混叠的情况及外部干扰因素,利用第二保护电阻R2对第二电容C2进行保护,进而,通过第二滤波电路2能够提高输出信号的精度及保护霍尔元件U1不受外部干扰因素的损伤。
本申请实施例还公开一种电路板,参照图2,本实施例中,电路板3采用PCB电路板,以具有布线密度高、体积小及利于电子设备的小型化的优点;当然,根据实际的使用需求,电路板3也可以采用FPC电路板或者FPCB电路板等。
相关技术中使用霍尔元件U1时,大都是直接采用导线简单的连接霍尔元件U1的管脚,因此,极易因震动而导致霍尔元件U1脱落的现象,对霍尔元件U1造成损伤。
其中,电路板3上设置有多个接线端子31及携带有上一实施例的保护电路的霍尔元件U1,并且,霍尔元件U1的信号输出端及信号输入端通过信号线与多个接线端子31相连,进而,通过将携带有保护电路的霍尔元件U1设置于电路板3上,也即,将电路板3作为霍尔元件U1与保护电路的载体,能够避免霍尔元件U1及保护电路因震动而脱落,从而,通过设置电路板3作为霍尔元件U1及保护电路的载体,能够提升霍尔元件U1及保护电路的连接稳固性。
优选的,在电路板3上布设霍尔元件U1时,将霍尔元件U1的垂直表面贴装于电路板3上,以使霍尔元件U1与电路板3更好的结合,提升霍尔元件U1的贴装稳固性。
本申请实施例一种电路板的实施原理为:将电路板3作为霍尔元件U1及保护电路的载体,当使用霍尔元件U1及保护电路时,将霍尔元件U1及保护电路通过信号线与接线端子31相连。
本申请实施例还公开一种传感器,参照图3,传感器4包括壳体41、一端穿设于壳体41内的引线及上一实施例的电路板3,并且,电路板3设置于壳体41内,且与穿设于壳体41内的引线相连,进而,以构成霍尔传感器,优选的,本实施例中,壳体41可以选为塑壳,也即由ABS塑料制成的壳体,具有绝缘及弹性的特点,在传感器4受到撞击时,通过弹性的塑壳能够保护其内部的电路板3,当然,根据实际的使用需求,也可以将壳体41选为绝缘合金的,从而,通过设置的电路板3,且电路板3上布设有保护电路,能够对霍尔元件U1进行保护,也能够保护传感器4,以延长传感器4的使用寿命。
其中,为了提升电路板3在壳体41内的设置稳固性,壳体41内还设置有用于固定电路板3的接插件42,也即,通过接插件42将电路板3固定设置于壳体41内,优选的,接插件42固定电路板3的形式可以为卡接,当然,根据实际的使用需求,也可以设置为其他的便于插拔固定的形式;同时,通过设置的接插件42,也便于对电路板3进行拆卸维护与更换。
其中,为了进一步提升电路板3在壳体41内的设置稳固性,当电路板3卡接于接插件42中时,采用环氧树脂进行密封,同时,利用环氧树脂也能够提高传感器4的防水性能。
其中,壳体41内还设置有用于定位传感器4的定位件43,进而,以通过定位件43对传感器4进行实时的定位,当传感器4出现故障时,通过获取定位件43定位传感器4的信息,能够快速方便的查找到故障的传感器4,从而,以使工作人员及时对故障的传感器4进行维修或更换,以免因故障的传感器4影响正常的工作。
本申请实施例一种传感器的实施原理为:通过在壳体41内安装携带有霍尔元件U1及保护电路的电路板3,然后,通过壳体41内的接插件42固定电路板3,并且,在壳体41上穿设引线,以使引线的一端伸入于壳体41内与电路板3上的接线端子31相连,进而,以使传感器4实现霍尔传感器的作用,对外部信号进行采集。
本申请实施例还公开一种落冰设备,参照图4,其包括蒸发器5、挡水板6及磁钢61,其中,挡水板6的一端与蒸发器5铰接设置,也即,挡水板6的一端通过铰接点能够相对于蒸发器5进行转动,磁钢61设置于挡水板6上,并且,蒸发器5上开设有安装槽51,安装槽51内设置有上一实施例的传感器4,落冰设备在工作时,传感器4与磁钢61相配合使用。
参照图5及图6,其中,当制冰机制作完成一块冰板时,将会通过系统转换加热落冰设备的蒸发器5,以使冰板从蒸发器5上脱落,挡水板6上的磁钢61靠近蒸发器5上的传感器4时,会产生一个磁场,进而会影响传感器4输出的电平信号,然后,对脱落的冰板进行收集。
具体地,若传感器4没有监测到冰板脱落时,则挡水板处于正常位置A,也即,挡水板6上的磁钢61靠近蒸发器5上的传感器4的感应面设置,此时,传感器4输出高电平信号;若传感器4监测到冰板从蒸发器5上脱落时,则挡水板6被冰板推离蒸发器5,处于推开位置B,挡水板6上的磁钢61也会随着挡水板6被推离开,远离传感器4的感应面,此时,传感器4输出低电平信号,并且,当冰板落下后,挡水板6又会恢复至正常位置A,传感器4再次输出高电平信号;因此,通过感应输出的电平信号即可获知冰板是否脱落。
相关技术的落冰设备中大都采用干簧管作为传感组件,其缺点是感应冰板的落冰位置不准确、可靠性差,其电极容易被磁化而失灵,并且,由于干簧管的外壳是玻璃材质的,不耐震动,在监测落冰的过程中会产生较强的震动,因此,干簧管在震动的环境中极易出现故障。
通过本申请的落冰设备,通过传感器4感应挡水板6上的磁钢61的磁力线,因为没有干簧管所用的触点,解决了磁化触点导致不能释放、不耐震动造成的可靠性差、寿命短的问题,保证了传感器4在复杂环境下的工作可靠性,例如,传感器4附近存在直流电机在工作时,直流电机会向外泄露变化的磁场,只要该磁场不是强大到超过磁钢61,就不会影响传感器4的正常工作,也即,能够提升传感器4的工作稳定性。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
Claims (8)
1.一种霍尔元件的保护电路,包括为霍尔元件U1供电的供电电路,其特征在于,还包括用于对供电电路进行滤波的第一滤波电路(1),所述第一滤波电路(1)的输入端与供电电路的输出端相连,输出端接地。
2.根据权利要求1所述的霍尔元件的保护电路,其特征在于,还包括用于对霍尔元件U1的输出信号进行滤波的第二滤波电路(2),所述第二滤波电路(2)的输入端与霍尔元件U1的输出端相连,输出端接地。
3.一种电路板,所述电路板(3)上设置有接线端子(31),其特征在于,所述电路板(3)上还布设有权利要求1或2所述的霍尔元件的保护电路,所述霍尔元件U1通过霍尔元件的保护电路与接线端子(31)相连。
4.根据权利要求3所述的电路板,其特征在于,所述电路板(3)为PCB电路板。
5.一种传感器,包括壳体(41)及一端穿设于壳体(41)内的引线,其特征在于,还包括权利要求3所述的电路板(3),所述电路板(3)设置于壳体(41)内,且与穿设于壳体(41)的引线相连。
6.根据权利要求5所述的传感器,其特征在于,还包括设置于壳体(41)内的接插件(42),所述接插件(42)用于固定电路板(3)。
7.根据权利要求6所述的传感器,其特征在于,还包括设置于壳体(41)内的定位件(43),所述定位件(43)用于对传感器(4)进行定位。
8.一种落冰设备,包括蒸发器(5)、与蒸发器(5)铰接设置的挡水板(6)及设置于挡水板(6)内的磁钢(61),其特征在于,所述蒸发器(5)上开设有安装槽(51),所述安装槽(51)内设置有权利要求5所述的传感器(4),所述传感器(4)与磁钢(61)相配合使用。
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