CN217693289U - 一种接近传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及接近传感器技术领域，尤其涉及一种接近传感器，包括接近传感器本体，接近传感器本体包括有壳体、前罩体、信号处理接收单元与线圈骨架，壳体固定连接在前罩体的上端，信号处理接收单元设置在壳体的内部，线圈骨架设置在前罩体的内部，在线圈骨架的上端固定连接有印刷电路板A，印刷电路板A与信号处理接收单元之间相互电连接。本实用新型中的第一次级线圈与的前罩体底部的端面相互紧贴，第由于一次级线圈与检测区域接近，可以在较宽的半径范围内进行控制和探测，检测精度较高，本实用新型在第二次级线圈外套设有屏蔽件，消除了传感器安装周围的金属对象的影响，实现了良好的抗干扰作用。

Description

一种接近传感器

技术领域

本实用新型涉及接近传感器技术领域，尤其涉及一种接近传感器。

背景技术

目前，接近传感器是一种具有感知物体接近能力的器件，它利用位移传感器对接近的物体具有敏感特性来识别物体的接近，并输出相应开关信号，因此，通常又把接近传感器称为接近开关。它是代替开关等接触式检测式检测方式，以无需接触被检测对象为目的的传感器的总称，它能检测对象的移动和存在信息并转化成电信号，目前现有的电感式接近传感器由高频振荡电路、检波电路、放大电路、整形电路及输出电路组成。检测用敏感元件为检测线圈，它是振荡电路的一个组成部分，当检测线圈通以交流电时，在检测线圈的周围就产生一个交变的磁场，当金属物体接近检测线圈时，金属物体就会产生电涡流而吸收磁场能量，使检测线圈的电感发生变化，从而使振荡电路的振荡频率减小，以至停振。

目前现有技术中的电感式接近传感器如专利号CN201310112471.7公开了一种电感式接近传感器，其用于确定导电物体的存在和/或距离，所述电感式接近传感器被设计成评估以模拟信号的形式的振荡，模拟信号的幅度依赖于导电物体的存在或不存在和/或依赖于导电物体的距离。根据本发明，电感式接近传感器包括至少一个A/D转换器，其将模拟信号转换成数字输入信号；并且包括至少一个混合器，其将数字输入信号乘以数字参考信号以便形成数字输出信号，其中数字参考信号与数字输入信号相同或者仅与数字输入信号相差一常数因子；如专利号CN201310112471.7公开了一种电感式磁屏蔽接近传感器，包括：由线圈绕组和铁芯组成的感应组件，以及与所述感应组件5相配接的非磁圆柱插座，感应组件封装在非磁圆柱壳体的入口端，它的引线穿过T形弹簧座的过线孔与非磁体圆柱壳体另一端封装的非磁圆柱插座相连，弹簧通过T形弹簧座的端向圆盘固定在非磁圆柱插座尾部密封盘形成的密封腔体内；感应组件产生一个交变磁场，将感应组件电感信号引到非磁圆柱插座上，当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生变化涡流，触发驱动控制器件，被后级开关电路及放大输出电路处理并转换成开关信号。

然而目前现有技术中的接近传感器结构的检测感应距离较小且结构复杂，而且目前现有的接近传感器的安装情况会因金属固定或遮盖元件的使用而导致部分屏蔽和进而引起传感器转换特性的变化，影响检测的精度。

对此，本申请特提出一种接近传感器以解决上述技术问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型针对上述现有技术存在的不足之处，提供了一种感应距离大、装配便捷且结构简单的接近传感器。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种接近传感器，包括接近传感器本体，接近传感器本体包括有壳体、前罩体、信号处理接收单元与线圈骨架，壳体固定连接在前罩体的上端，信号处理接收单元设置在壳体的内部，线圈骨架设置在前罩体的内部，在线圈骨架的上端固定连接有印刷电路板A；

所述线圈骨架在其上沿轴线方向缠绕有初级线圈、第一次级线圈与第二次级线圈，线圈骨架的端面与前罩体的内表面相互紧贴，第一次级线圈与前罩体底部的端面相互紧贴，所述第二次级线圈与第一次级线圈的缠绕方向相反，所述第一次级线圈与第二次级线圈之间设置有初级线圈，初级线圈缠绕在线圈骨架的凹槽内，在第二次级线圈外套设有屏蔽件。

进一步，所述屏蔽件在轴线方向上的宽度至少为高度的0.25倍，高度为所述第二次级线圈和所述前罩体的内表面A之间的距离。

进一步，所述屏蔽件与所述前罩体的内围壁、壳体的内壁之间相互贴靠，所述第二次级线圈的直径为屏蔽件直径的0.6～0.7倍。

进一步，所述前罩体的内表面A和所述屏蔽件之间设置有间隔件，间隔件为环状结构，屏蔽件设置在间隔件的上端，所述屏蔽件由间隔件进行支承。

进一步，所述线圈骨架为环形结构，在线圈骨架的内部设置有支座，支座包括有接片元件与导向保持部，接片元件与导向保持部之间为一体连接结构。

进一步，所述支座与印刷电路板A之间相互固定连接，支座的导向保持部与线圈骨架的内壁相互固定连接。

进一步，在接片元件的上端固定连接有接插件，印刷电路板A与接插件之间相互连接，印刷电路板A与接近传感器本体外部的控制解算单元之间电性连接。

进一步，所述印刷电路板A上连接有微电子元件，微电子元件采用μ控制器、存储器组件或模数转换器的任意一种。

进一步，所述接插件具多个并排排列的插头，插头与接近传感器本体的轴线方向相互平行。

进一步，所述前罩体的内侧壁上固定连接有导向件。

本实用新型的优点在于：本实用新型提供了一种接近传感器，具有以下优点：

本实用新型具有第一次级线圈、第二次级线圈与初级线圈组成的多线圈结构，其中初级线圈与第一次级线圈、第二次级线圈之间在轴线方向上彼此间隔设置，本实用新型中的第一次级线圈与的前罩体底部的端面相互紧贴，第由于一次级线圈与检测区域接近，可以在较宽的半径范围内进行控制和探测，检测精度较高，本实用新型在第二次级线圈外套设有屏蔽件，消除了传感器安装周围的金属对象的影响，实现了良好的抗干扰作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的内部透视结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为本实用新型的爆炸结构示意图；

图4为实施例二的内部透视结构示意图

图5为图4中线圈骨架的内部剖视图；

图6为实施例3中线圈骨架的内部剖视图；

其中：

1、接近传感器本体； 2、壳体； 3、前罩体；

31、内表面A； 32、内围壁； 34、定心件；

4、印刷电路板A； 5、信号处理接收单元； 6、线圈骨架；

61、端面； 62、内表面B； 63、底面；

64、容纳件； 7、初级线圈； 8a、第一次级线圈；

8b、第二次级线圈； 9、接插件； 10、屏蔽件；

11、间隔件； 12、支座； 121、导向保持部；

122、接片元件； 13、导向件； 14、微电子元件；

15、印刷电路板B； 151、定位孔A； 16、印刷电路板C；

161、定位孔B； 50、待测物体； 100、控制解算单元；

A、轴线方向； B、宽度； H、高度。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，术语“安装”、“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，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

实施例1：

图1为本实用新型的内部透视结构示意图，图2为本实用新型的俯视结构示意图，图3为本实用新型的爆炸结构示意图，如图1，图2与图3所示的一种接近传感器，包括接近传感器本体1，接近传感器本体1包括有前罩体3、在前罩体3的中央设置的线圈骨架6，线圈骨架6的端面61与前罩体3的内表面A31之间相互平行设置并相互粘接，至少一个第一次级线圈8a和一个第二次级线圈设置在线圈骨架6的沟槽或凹槽内，本实用新型在第一次级线圈8a与第二次级线圈8b之间设置有初级线圈7，第一次级线圈8a与第二次级线圈8b具有沿相反方向定向的绕组，本实用新型中的线圈骨架6为一体成型结构，线圈骨架6的凸缘朝轴线方向A(由下至上的轴线方向)进行延伸，以便可以围绕该轴线方向A对第一次级线圈8a、第二次级线圈8b和初级线圈7同心布置；

本实用新型在线圈骨架6的上设置有不同深度的环向沟槽或凹槽，第一次级线圈8a、第二次级线圈8b与初级线圈7排绕并插入在线圈骨架6的环向沟槽或凹槽中。在对出现在接近传感器本体1的开口面前方的物体进行检测时，会触发传感器检测线圈状态的变化，对于本领域技术人员来说，传感器线圈与待测物体50之间的检测原理属于目前的现有技术，因此在本实施例中并未公开；

本实用新型在线圈骨架6的底面63上放置有接插件9，其单个插头与轴线方向A平行地对齐，不需要额外的安装空间和可将垂直力经由线圈骨架6传递给前罩体3，与印刷电路板A4焊接的接插件9与外部的控制解算单元100相连，接近传感器本体1以电流输出和/或数据传输的方式与控制解算单元100相连。

本实用新型在第二次级线圈8b外套设有屏蔽件10，所述第二次级线圈8b的直径为屏蔽件10直径的0.6～0.7倍，屏蔽件10可完全覆盖第二次级线圈8b，屏蔽效果良好，由铜制成的屏蔽件10设置在间隔件11的上端并在初级线圈7和第二次级线圈8b的高度H方向上环绕设置，屏蔽件10的宽度B和线圈骨架6高度H之间的比值为45％，结构紧凑，屏蔽件10的直径比第二次级线圈8b的直径大1/3，可以起到增强屏蔽效果的作用，屏蔽件10为方形框架结构，该屏蔽件10紧贴于前罩体3的内围壁32并通过圆形结构的间隔件11进行支撑，使屏蔽件10保持在所需的轴向位置上，印刷电路板A4沿着轴线方向A进行纵向定向并通过焊接的接插件9放置在底面63上。本实用新型通过导向件13对印刷电路板A4实现安装导向的作用；

本实用新型在线圈骨架6的内部设置有支座12，支座12包括有接片元件122与导向保持部121，接片元件122与导向保持部121之间为一体连接结构，支座12与印刷电路板A4之间相互固定连接，支座12的导向保持部121与线圈骨架6的内壁相互固定连接，在接片元件122上设置有具有六个单个插头的接插件9，接片元件122在线圈骨架6的底面63上进行支承，并与线圈骨架6的内部进行搭接。支座12的导向保持部121在轴线方向A(由下至上的轴线方向)上伸进线圈骨架6内部并贴靠在其内表面B62上，在印刷电路板A4上连接有微电子元件14，微电子元件14采用μ控制器、存储器组件或模数转换器的任意一种。

实施例2：

图5为图4中线圈骨架的内部剖视图，如图4与图5所示，线圈骨架6具有相反的绕线方向，屏蔽件10的宽度B使得初级线圈7和第二次级线圈8b被共同围绕和屏蔽，屏蔽件10的宽度B为高度H的50％，其中由非屏蔽塑料制成的间隔件11设置在第一次级线圈8a的区域内，如图5所示，第一次级线圈8a采用印刷线圈，第一次级线圈8a固定在线圈骨架6的端面61上的印刷电路板B15处，第二次级线圈8b为固定在底面63上的印刷电路板B15的一部分，印刷电路板B15、印刷电路板C16具有定位孔A151与定位孔B161，线圈骨架6的容纳件64穿过并固定在定位孔A151、定位孔B161中，初级线圈7缠绕在线圈骨架6的凹槽中。屏蔽件10的宽度B在轴线方向A上覆盖住印刷电路板B15和缠绕的初级线圈7，印刷电路板B15与印刷电路板C16中的定位孔A151与定位孔B161的形状与容纳件64的结构相互适配，在前罩体3的上端一体连接有定心件34，定心件34插入其顶端的印刷电路板B15和线圈骨架6的相匹配的容纳孔中。

实施例3：

图6为线圈骨架的内部剖视图，如图6所示，第一次级线圈8a与初级线圈7设置在各自相对表面上的共用的印刷电路板B15上，所述印刷电路板B15放置在前罩体3的内表面A31上并被定心件34贯穿固定，在所述线圈骨架6的上边缘支撑有环绕的屏蔽件10，屏蔽件10的宽度B为高度H的50％，其上设置第二次级线圈8b的印刷电路板C16具有定位孔B161，线圈骨架6的容纳件64插入该定位孔B161内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种接近传感器，包括接近传感器本体(1)，接近传感器本体(1)包括有壳体(2)、前罩体(3)、信号处理接收单元(5)与线圈骨架(6)，壳体(2)固定连接在前罩体(3)的上端，信号处理接收单元(5)设置在壳体(2)的内部，线圈骨架(6)设置在前罩体(3)的内部，在线圈骨架(6)的上端固定连接有印刷电路板A(4)；

其特征在于：所述线圈骨架(6)在其上沿轴线方向(A)缠绕有初级线圈(7)、第一次级线圈(8a)与第二次级线圈(8b)，线圈骨架(6)的端面(61)与前罩体(3)的内表面A(31)相互紧贴，第一次级线圈(8a)与前罩体(3)底部的端面(61)相互紧贴，所述第二次级线圈(8b)与第一次级线圈(8a)的缠绕方向相反，所述第一次级线圈(8a)与第二次级线圈(8b)之间设置有初级线圈(7)，初级线圈(7)缠绕在线圈骨架(6)的凹槽内，在第二次级线圈(8b)外套设有屏蔽件(10)。

2.根据权利要求1所述的一种接近传感器，其特征在于：所述屏蔽件(10)在轴线方向(A)上的宽度(B)至少为高度(H)的0.25倍，高度(H)为所述第二次级线圈(8b)和所述前罩体(3)的内表面A(31)之间的距离。

3.根据权利要求1所述的一种接近传感器，其特征在于：所述屏蔽件(10)与所述前罩体(3)的内围壁(32)、壳体(2)的内壁之间相互贴靠，所述第二次级线圈(8b)的直径为屏蔽件(10)直径的0.6～0.7倍。

4.根据权利要求1所述的一种接近传感器，其特征在于：所述前罩体(3)的内表面A(31)和所述屏蔽件(10)之间设置有间隔件(11)，间隔件(11)为环状结构，屏蔽件(10)设置在间隔件(11)的上端，所述屏蔽件(10)由间隔件(11)进行支承。

5.根据权利要求1所述的一种接近传感器，其特征在于：所述线圈骨架(6)为环形结构，在线圈骨架(6)的内部设置有支座(12)，支座(12)包括有接片元件(122)与导向保持部(121)，接片元件(122)与导向保持部(121)之间为一体连接结构。

6.根据权利要求5所述的一种接近传感器，其特征在于：所述支座(12)与印刷电路板A(4)之间相互固定连接，支座(12)的导向保持部(121)与线圈骨架(6)的内壁相互固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种接近传感器，其特征在于：在接片元件(122)的上端固定连接有接插件(9)，印刷电路板A(4)与接插件(9)之间相互连接，印刷电路板A(4)与接近传感器本体(1)外部的控制解算单元(100)之间电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种接近传感器，其特征在于：所述印刷电路板A(4)上连接有微电子元件(14)，微电子元件(14)采用μ控制器、存储器组件或模数转换器的任意一种。

9.根据权利要求7所述的一种接近传感器，其特征在于：所述接插件(9)具多个并排排列的插头，插头与接近传感器本体(1)的轴线方向(A)相互平行。

10.根据权利要求1所述的一种接近传感器，其特征在于：所述前罩体(3)的内侧壁上固定连接有导向件(13)。

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