CN2773619Y - 磁敏位移传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种指示位移变化的传感装置。磁敏位移传感器由直流电源+V、一号磁敏Z元件、磁铁、铁齿条、第一信号处理电路和逻辑计算电路组成，直流电源+V接一号磁敏Z元件的阳极和第一信号处理电路的正极输入端，一号磁敏Z元件的阴极接第一信号处理电路的负极输入端并接地，第一信号处理电路的输出端连接逻辑计算电路的一个输入端，一号磁敏Z元件设置在磁铁与铁齿条之间，一号磁敏Z元件与铁齿条的齿相对，铁齿条的齿宽a和齿槽宽b相等。由于整个位移传感器中没有相互摩擦的部位，因此不会发生磨损，铁齿条在加工中能够精确控制公法线长度，避免了测量较大位移时绝对误差大的缺陷。另外一种技术方案用铁齿轮替代铁齿条来测量物体旋转运动。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种指示位移变化的传感装置。
背景技术：
目前，大部分位移传感器是由位移传感器件、信号处理电路、逻辑计算电路以及显示电路等构成。在测量时，把位移传感器件与待测物体相接触，当待测物体发生位移变化时，位移传感器件的某种电学性质发生规律性变化，从而产生与位移成一定比例关系的电学信号，该电学信号通过信号处理电路、逻辑计算电路的处理，最终通过显示电路显示位移变化的情况。这些传感器存在的一个缺陷是由于位移传感器件与待测物体相接触，接触部位容易发生磨损。另外，很多的位移传感器用于测量位移较大的场合时，所产生的误差与所测位移量成线性增长关系，因而测量较大位移时绝对误差也较大。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种磁敏位移传感器，它克服了现有的位移传感器容易发生磨损和测量较大位移时绝对误差大的缺陷。本实用新型的技术方案是：它包括直流电源+V、一号磁敏Z元件1、磁铁3、铁齿条14、第一信号处理电路5和逻辑计算电路7，直流电源+V接一号磁敏Z元件1的阳极和第一信号处理电路5的正极输入端，一号磁敏Z元件1的阴极接第一信号处理电路5的负极输入端并接地，第一信号处理电路5的输出端连接逻辑计算电路7的一个输入端，一号磁敏Z元件1设置在磁铁3与铁齿条14之间，一号磁敏Z元件1与铁齿条14的齿14-1相对，铁齿条14的齿宽a和齿槽宽b相等。本实用新型的传感器工作时，把铁齿条14固定在移动的被测物体上，磁铁3产生的磁力线穿过一号磁敏Z元件1后与铁齿条14相闭合，物体移动后，如图2和图3所示由于铁齿条14的齿和齿槽与磁铁3的距离不相等，磁力线要寻找最短的路径到达铁齿条14，因此穿过一号磁敏Z元件的磁力线密度发生变化，磁敏Z元件上的电压降与磁场强度在一定条件下成函数关系，因此能够通过第一信号处理电路5和逻辑计算电路7把电压降的规律性变化提取出来并记数，从而得到铁齿条14的位移，进而得出被测物体的位移。由于整个位移传感器中没有相互摩擦的部位，因此不会发生磨损，由于铁齿条14在加工中能够精确控制公法线长度等参数，因此不会产生累积误差，避免了测量较大位移时绝对误差大的缺陷。本实用新型具有结构简单、工作可靠、适于推广实施的优点。
本实用新型还提供了另外一种技术方案。它包括直流电源+V、一号磁敏Z元件1、磁铁3、铁齿轮4、第一信号处理电路5和逻辑计算电路7，直流电源+V接一号磁敏Z元件1的阳极和第一信号处理电路5的正极输入端，一号磁敏Z元件1的阴极接第一信号处理电路5的负极输入端并接地，第一信号处理电路5的输出端连接逻辑计算电路7的一个输入端，一号磁敏Z元件1设置在磁铁3与铁齿轮4之间，铁齿轮4的齿宽a和齿槽宽b相等。本技术方案中铁齿轮4固定在被测物体上，既可以测量物体的位移，同时又适用于物体做旋转运动时的角位移测量。
附图说明：
图1是本实用新型实施方式一和实施方式三的结构示意图，图2和图3是本实用新型的磁力线密度变化原理示意图，图4是磁敏Z元件上电压降的波形图，图5是实施方式二和实施方式四的结构示意图，图6是实施方式三和实施方式五的结构示意图。
具体实施方式：
具体实施方式一：下面结合图1具体说明本实施方式。它由直流电源+V、一号磁敏Z元件1、磁铁3、铁齿条14、第一信号处理电路5和逻辑计算电路7组成，直流电源+V接一号磁敏Z元件1的阳极和第一信号处理电路5的正极输入端，一号磁敏Z元件1的阴极接第一信号处理电路5的负极输入端并接地，第一信号处理电路5的输出端连接逻辑计算电路7的一个输入端，一号磁敏Z元件1设置在磁铁3与铁齿条14之间，一号磁敏Z元件1与铁齿条14的齿14-1相对，铁齿条14的齿宽a和齿槽宽b相等。
具体实施方式二：下面结合图5具体说明本实施方式。它由直流电源+V、一号磁敏Z元件1、磁铁3、铁齿轮4、第一信号处理电路5和逻辑计算电路7组成，直流电源+V接一号磁敏Z元件1的阳极和第一信号处理电路5的正极输入端，一号磁敏Z元件1的阴极接第一信号处理电路5的负极输入端并接地，第一信号处理电路5的输出端连接逻辑计算电路7的一个输入端，一号磁敏Z元件1设置在磁铁3与铁齿轮4之间，铁齿轮4的齿宽a和齿槽宽b相等。
具体实施方式三：下面结合图1和图6具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是它还包括二号磁敏Z元件2和第二信号处理电路6，直流电源+V接二号磁敏Z元件2的阳极和第二信号处理电路6的正极输入端，二号磁敏Z元件2的阴极接一号磁敏Z元件1的阳极、第二信号处理电路6的负极输入端和第一信号处理电路5的正极输入端，第二信号处理电路6的输出端连接逻辑计算电路7的另一个输入端，二号磁敏Z元件2设置在磁铁3与铁齿条14之间，一号磁敏Z元件1和二号磁敏Z元件2沿铁齿条14的长度方向排列并与铁齿条14的齿14-1相对，一号磁敏Z元件1与二号磁敏Z元件2之间的中心距t等于齿宽a的奇数倍。第一信号处理电路5和第二信号处理电路6都是滤波整形电路，该电路完成两个磁敏Z元件上电压波形的滤波和整形，逻辑计算电路7由减法电路7-1和计数器7-2组成，减法电路7-1的两个输入端分别连接第一信号处理电路5和第二信号处理电路6的输出端，减法电路7-1的输出端连接计数器7-2的输入端。通过减法电路7-1能够把第一信号处理电路5和第二信号处理电路6所输出的相位相反的电压波形信号之间的差别更突出地显现出来，以利于记数。其它的组成和连接关系与实施方式一相同。
具体实施方式四：下面结合图5具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式二的不同点是它还包括二号磁敏Z元件2和第二信号处理电路6，直流电源+V接二号磁敏Z元件2的阳极和第二信号处理电路6的正极输入端，二号磁敏Z元件2的阴极接一号磁敏Z元件1的阳极、第二信号处理电路6的负极输入端和第一信号处理电路5的正极输入端，第二信号处理电路6的输出端连接逻辑计算电路7的另一个输入端，一号磁敏Z元件1和二号磁敏Z元件2设置在磁铁3与铁齿轮4之间，一号磁敏Z元件1和二号磁敏Z元件2沿铁齿轮4的圆周方向排列，铁齿轮4的齿宽a和齿槽宽b相等，一号磁敏Z元件1与二号磁敏Z元件2之间的中心距t等于齿宽a的奇数倍。本实施方式的传感器工作时，把铁齿轮4固定在转动的被测物体上，磁铁3产生的磁力线穿过两个磁敏Z元件后与铁齿轮4相闭合，物体转动后，如图2和图3所示由于铁齿轮4的齿和齿槽与磁铁3的距离不相等，磁力线要寻找最短的路径到达铁齿轮4，因此穿过两个磁敏Z元件的磁力线密度发生变化，又由于一号磁敏Z元件1与二号磁敏Z元件2之间的距离t等于齿宽a的奇数倍，所以穿过一号磁敏Z元件1的磁力线密度最大时，穿过二号磁敏Z元件2的磁力线密度最小，穿过一号磁敏Z元件1的磁力线密度最小时，穿过二号磁敏Z元件2的磁力线密度最大，磁敏Z元件上的电压降与磁场强度在一定条件下成函数关系，因此能够通过两个信号处理电路和逻辑计算电路把电压降的规律性变化提取出来并记数，从而得到铁齿轮4的角位移，进而得出被测物体的角位移。其它的组成和连接关系与实施方式二相同。
具体实施方式五：下面结合图6具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一或实施方式二的不同点是：它还包括显示器8，显示器8的输入端连接在逻辑计算电路7的输出端上。如此设置有利于操作者的观察。
Claims (6)
1、磁敏位移传感器，其特征在于它包括直流电源(+V)、一号磁敏Z元件(1)、磁铁(3)、铁齿条(14)、第一信号处理电路(5)和逻辑计算电路(7)，直流电源(+V)接一号磁敏Z元件(1)的阳极和第一信号处理电路(5)的正极输入端，一号磁敏Z元件(1)的阴极接第一信号处理电路(5)的负极输入端并接地，第一信号处理电路(5)的输出端连接逻辑计算电路(7)的一个输入端，一号磁敏Z元件(1)设置在磁铁(3)与铁齿条(14)之间，一号磁敏Z元件(1)与铁齿条(14)的齿(14-1)相对，铁齿条(14)的齿宽a和齿槽宽b相等。
2、根据权利要求1所述的磁敏位移传感器，其特征在于它还包括二号磁敏Z元件(2)和第二信号处理电路(6)，直流电源(+V)接二号磁敏Z元件(2)的阳极和第二信号处理电路(6)的正极输入端，二号磁敏Z元件(2)的阴极接一号磁敏Z元件(1)的阳极、第二信号处理电路(6)的负极输入端和第一信号处理电路(5)的正极输入端，第二信号处理电路(6)的输出端连接逻辑计算电路(7)的另一个输入端，二号磁敏Z元件(2)设置在磁铁(3)与铁齿条(14)之间，一号磁敏Z元件(1)和二号磁敏Z元件(2)沿铁齿条(14)的长度方向排列并与铁齿条(14)的齿(14-1)相对，一号磁敏Z元件(1)与二号磁敏Z元件(2)之间的中心距t等于齿宽a的奇数倍。
3、根据权利要求2所述的磁敏位移传感器，其特征在于第一信号处理电路(5)和第二信号处理电路(6)都是滤波整形电路，逻辑计算电路(7)由减法电路(7-1)和计数器(7-2)组成，减法电路(7-1)的两个输入端分别连接第一信号处理电路(5)和第二信号处理电路(6)的输出端，减法电路(7-1)的输出端连接计数器(7-2)的输入端。
4、根据权利要求1所述的磁敏位移传感器，其特征在于它还包括显示器(8)，显示器(8)的输入端连接在逻辑计算电路(7)的输出端上。
5、磁敏位移传感器，其特征在于它包括直流电源(+V)、一号磁敏Z元件(1)、磁铁(3)、铁齿轮(4)、第一信号处理电路(5)和逻辑计算电路(7)，直流电源(+V)接一号磁敏Z元件(1)的阳极和第一信号处理电路(5)的正极输入端，一号磁敏Z元件(1)的阴极接第一信号处理电路(5)的负极输入端并接地，第一信号处理电路(5)的输出端连接逻辑计算电路(7)的一个输入端，一号磁敏Z元件(1)设置在磁铁(3)与铁齿轮(4)之间，铁齿轮(4)的齿宽a和齿槽宽b相等。
6、根据权利要求5所述的磁敏位移传感器，其特征在于它还包括二号磁敏Z元件(2)和第二信号处理电路(6)，直流电源(+V)接二号磁敏Z元件(2)的阳极和第二信号处理电路(6)的正极输入端，二号磁敏Z元件(2)的阴极接一号磁敏Z元件(1)的阳极、第二信号处理电路(6)的负极输入端和第一信号处理电路(5)的正极输入端，第二信号处理电路(6)的输出端连接逻辑计算电路(7)的另一个输入端，一号磁敏Z元件(1)和二号磁敏Z元件(2)设置在磁铁(3)与铁齿轮(4)之间，一号磁敏Z元件(1)和二号磁敏Z元件(2)沿铁齿轮(4)的圆周方向排列，铁齿轮(4)的齿宽a和齿槽宽b相等，一号磁敏Z元件(1)与二号磁敏Z元件(2)之间的中心距t等于齿宽a的奇数倍。
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| CN 200520020447 CN2773619Y (zh) | 2005-03-18 | 2005-03-18 | 磁敏位移传感器 |
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| CN113424066A (zh) * | 2019-02-22 | 2021-09-21 | 日立安斯泰莫株式会社 | 车辆控制装置 |
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- 2005-03-18 CN CN 200520020447 patent/CN2773619Y/zh not_active Expired - Fee Related
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