CN2241875Y - 霍尔型土壤压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种霍尔型土壤压力传感器，包括：空心壳体，与壳体底端连接的底板；设置在壳体上端的弹性体以及设置在壳体内的印刷电路板及其引出导线；还包括：紧贴弹性体设置在壳体内的永磁钢；紧贴底板设置在壳体内的集成线性霍尔传感器件，它用于感受壳体内的磁场强度且其输出电压随磁场强度成线性比例变化，它与电源输入端在电路上串联连接，其输出电压经限流电阻后与数字电压表连接。本实用新型结构小巧、使用方便、适合多种场合使用。
Description
本实用新型涉及非电量的电子测量技术领域，尤其涉及一种在土木工程建设中利用霍尔传感器件测量土壤压力的霍尔型土壤压力传感器。
现有的土木工程测量仪表传感器主要有两种，电阻应变式传感器和钢弦式传感器。电阻应变式传感器是将其上具有电阻丝的电阻应变片粘贴在弹性体上，再将该弹性体埋入需要测量压力区域的土壤中，然后根据测试端即电阻应变片上电阻值的大小，电阻越大压力越强，从而测出弹性体的应变，再换算成压力。钢弦式传感器是在弹性板上固定设置一根钢弦，再将该弹性板埋入需要测量压力区域的土壤中，根据弦振动原理，弦的自振频率与弦所受的拉力有关，当弹性板受土壤压力变形时，施加于钢弦上的拉力随之改变，钢弦的自振频率随压力的增大而提高，测频仪测出弹性板受压与否在钢弦上的频率反映，经频率变化比较后再换算成土壤压力。上述两种测量方法的共同缺点是测量仪器比较复杂，体积较大，并且通常需要交流电供电，不便随身携带，不能在野外或无交流电处使用，给使用带来了局限性。
本实用新型的目的是提供一种改进的霍尔型土壤压力传感器，它体积小、重量轻、携带方便，它耗电省，能在无交流电源处使用，且使用方便。
本实用新型的目的是这样实现的：一种霍尔型土壤压力传感器，包括：一空心壳体；与空心壳体底端固定连接的钢度较强的底板；设置在空心壳体上端的弹性体；固定设置在空心壳体腔体内的印刷电路板；穿过底板与印刷电路板连接的导线；还包括：一永磁钢，所述的永磁钢紧贴弹性体设置在空心壳体的腔体内；一集成线性霍尔传感器件，所述的集成线性霍尔传感器件紧贴底板设置在空心壳体的腔体内；所述的集成线性霍尔传感器件用于感受壳体内的磁场强度且其输出电压随磁场强度成线性比例变化，它与电源输入端在电路上串联连接，形成一串联回路，其输出电压经限流电阻41与42后与数字电压表连接。
本实用新型由于采用其输出电压随外加磁场强度成线性比例变化的集成线性霍尔传感器件，因此不要作任何换算便能直观地从数字电压表上看出土壤压力的强弱，使其结构简单、体积小、重量轻，可随身携带且使用方便。
下面结合附图详细说明本实用新型的较佳实施例，从中也可以看出本实用新型的其他的目的与优点。
图1是本实用新型霍尔型土壤压力传感器电路图。
图2是本实用新型霍尔型土壤压力传感器结构示意图。
参见图1，其中7是集成线性霍尔传感器件，它由稳压、霍尔电势发生器、信号放大器等部分组成；它利用半导体中的载流子在电场、磁场作用下发生偏转的霍尔效应，以实现对磁场的检测；在本实用新型中集成线性霍尔传感器件7用于感受壳体1内的磁场强度，它的输出电压随磁场强度成线性比例变化。它与电源输入端在电路串联连接，形成一串联回路，其输出电压经限流电阻41与42后与数字电压表8连接，43与44为失调调整电阻，以调整集成线性霍尔传感器件7的灵敏度。
参见图2，其中1是空心壳体，该空心壳体1可用金属或非金属材料制成。与该空心壳体1的底端固定连接的是底板2，底板2用钢度较强的材料制成。在空心壳体1的上端设置一弹性体3，该弹性体3用韧性材料制成，可以用钢板，也可以用橡皮板。在该空心壳体1腔体内固定设置一印刷电路板4，印刷电路板4上四根导线5穿过底板2而引出，其中两根为电路的电源线，另两根为电压输出线与数字电压表8相接。在空心壳体1的腔体内设有一永磁钢6，所述的永磁钢6紧贴弹性体3而设置在空心壳体1的腔体内。在空心壳1的腔体还设有一集成线性霍尔传感器件7，所述的集成线性霍尔传感器件7紧贴底板2设置在空心壳体1的腔体内，其引出脚与印刷电路板4中相应点连接。
当要对某处土壤测量其压力时，将本实用新型埋入所需测量区域的土壤中，弹性体3若受到压力便会弯曲变形，与弹性体3紧贴在一起的永磁钢6也因弹性体3的弯曲而与集成线性霍尔传感器件7之间的距离发生变化，使集成线性霍尔传感器件7所处位置的磁场强度发生变化，导致其输出电压也随之变化。若弹性体3弯曲程度越大，使永磁钢6与集成线性霍尔传感器件7之间的距离越近，则集成线性霍尔传感器件7输出电压越高，说明土壤压力亦越大，反之则不然。
本实用新型由于采用集成线性霍尔传感器件和永磁钢，并将集成线性霍尔传感器件固定设置在壳体空腔内的钢性较强且不受土壤压力影响的底板上，将永磁钢紧贴弹性体设置在壳体空腔内，由于集成线性霍尔传感器件的输出电压随外加磁场强度成线性比例变化，当弹性体受到压力变曲变形，使集成线性霍尔传感器件所处置的磁场强度发生变化，使其输出电压也随之变化，因此不用作任何换算便能直观地从数字电压表上看出土壤压力的强弱。本实用新型结构简单且使用方便，适合土木工程、市政建设、地质勘探等部分的施工与研究之用。
Claims (2)
1.一种霍尔型土壤压力传感器，包括：
一空心壳体(1)；
与空心壳体(1)底端固定连接的钢度较强的底板(2)；
设置在空心壳体(1)上端的弹性体(3)；
固定设置在空心壳体(1)腔体内的印刷电路板(4)；
穿过底板(2)与印刷电路板(4)连接的导线(5)；
其特征在于：所述的霍尔型土壤压力传感器还包括：
一永磁钢(6)，所述的永磁钢(6)紧贴弹性体(3)设置在空心壳体(1)的腔体内；
一集成线性霍尔传感器件(7)；所述的集成线性霍尔传感器件(7)紧贴底板(2)设置在空心壳体(1)的腔体内；
所述的集成线性霍尔传感器件(7)与电源输入端在电路上串联连接，形成一串联回路，其输出电压经限流电阻41与42后与数字电压表连接。
2.如权利要求1所述的霍尔型土壤压力传感器，其特征在于，所述的弹性体(3)可以采用有一定韧性的钢板，也可以用橡皮板。
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- 1995-11-20 CN CN 95227382 patent/CN2241875Y/zh not_active Expired - Fee Related
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