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

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

一种霍尔元件的保护电路、电路板、传感器及落冰设备

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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