傳感器的制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種傳感器，包括：運動件，以及，于一端活動安裝運動件并用于限定運動件沿預定直線方向運動而觸發(fā)感應件產生感應信號的限位件，運動件上與限位件相對一端設置有測量頭；測量頭上設置有用于與汽車的車架或車橋相抵接的萬向滾珠。這樣，萬向滾珠與車架抵接時，車架在水平方向上的擺動僅會使得萬向滾珠在測量頭中滾動而不會帶動運動件大幅擺動，避免了運動件因此而斷裂的問題，保證了傳感器的正常使用。
【專利說明】傳感器
【技術領域】
[0001]本申請涉及傳感器領域，尤其涉及一種具有萬向滾珠的傳感器。
【背景技術】
[0002]目前，隨著經濟的發(fā)展，物流行業(yè)逐步發(fā)展壯大，成為經濟的一大支柱產業(yè)。車輛超載運行，成為了交通領域首要的事故原因。為了規(guī)范車輛載重，行業(yè)中慢慢實行一種傳感器技術，對車輛進行稱重，實時了解車輛載重情況作出超載判斷。這種電感式傳感器中運動件上的測量頭一端抵接汽車承重用車架，而主體部分固定于車橋上，從而當汽車載重時，測量頭受車架驅動而運動，從而傳感器輸出對應的感應信號進行載重量判斷。
[0003]但是，由于汽車在行駛過程中，承載貨物的車架會在水平方向上擺動，而車架由于抵接測量頭，使得測量頭會帶動運動件在水平方向上擺動，而運動件一般為剛性條形件，車架的大力擺動甚至會使得運動件相對限位件大幅擺動而斷裂，影響了傳感器的使用。

【發(fā)明內容】

[0004]本申請?zhí)峁┮环N磁性感應式傳感器及系統(tǒng)，以解決傳感器的運動件因車架水平擺動而導致的斷裂問題。
[0005]根據(jù)本申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N傳感器，包括:運動件，以及，于一端活動安裝所述運動件并用于限定所述運動件沿預定直線方向運動而觸發(fā)感應件產生感應信號的限位件，所述運動件上與所述限位件相對一端設置有測量頭；所述測量頭上設置有用于與汽車的車架或車橋相抵接的萬向滾珠。
[0006]進一步地，所述測量頭21包括:頭部結構以及萬向滾珠，所述頭部結構為一側開口的空腔結構，所述開口的尺寸略小于所述萬向滾珠的尺寸，以使所述萬向滾珠僅可在所述頭部結構的空腔內移動而不至于脫出。
[0007]進一步地，所述傳感器為磁性感應式傳感器，所述限位件包括:外管，以及嵌套設置于所述外管內的內管，所述內管與所述外管之間設置所述磁性感應件，所述外管端部設置有直線軸承，所述運動件設置有所述磁性件一端穿過所述直線軸承使所述磁性件于所述內管中移動，所述運動件上與所述限位件相對一端設置有所述測量頭，所述測量頭與所述限位件之間設置有彈性件。
[0008]進一步地，所述限位件上沿所述運動件的運動方向上設置有至少一組用于產生指示汽車載重程度的所述磁性感應件。
[0009]進一步地，所述限位件上沿垂直于所述運動件的運動方向上設置有至少一個用于在至少一個角度位置對所述磁性件進行感應的所述磁性感應件。
[0010]進一步地,所述磁性件上磁性材料沿所述運動件的運動方向延伸預定長度。
[0011 ] 進一步地，所述傳感器為電感式或LVDT式傳感器。
[0012]本申請的有益效果是:
[0013]通過提供一種傳感器，包括:運動件，以及，于一端活動安裝運動件并用于限定運動件沿預定直線方向運動而觸發(fā)感應件產生感應信號的限位件，運動件上與限位件相對一端設置有測量頭；測量頭上設置有用于與汽車的車架或車橋相抵接的萬向滾珠。這樣，萬向滾珠與車架抵接時，車架在水平方向上的擺動僅會使得萬向滾珠在測量頭中滾動而不會帶動運動件大幅擺動，避免了運動件因此而斷裂的問題，保證了傳感器的正常使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本申請實施例的傳感器的主要結構示意圖。
[0015]圖2為本申請實施例的傳感器的具體結構示意圖。
[0016]圖3為本申請實施例中磁性感應件4可感應到磁性件I的情況示意圖。
[0017]圖4為圖2的AA’線剖視圖。
[0018]圖5為本申請實施例中磁性件I的磁性材料分布長度示意圖。
[0019]圖6為本申請實施例的載重測量系統(tǒng)的結構示意圖。
[0020]圖7為本申請實施例中汽車運行軌跡示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面通過【具體實施方式】結合附圖對本申請作進一步詳細說明。
[0022]本實施例提供了一種磁性感應式傳感器，以及應用該傳感器的載重測量系統(tǒng)。
[0023]如圖1所示，上述傳感器主要包括:安裝有磁性件I的運動件2，以及，用于限定運動件2沿預定直線方向運動的限位件3。限位件3上于用于判斷汽車載重的預定位置設置有在感應范圍內對磁性件I進行感應的磁性感應件4。在本實施例中，預定直線方向5是指傳感器延伸的軸向，而用于判斷汽車載重的預定位置是指在傳感器延伸的軸向上某一位置設置一個磁性感應件，或在傳感器延伸的軸向上至少兩個不同位置設置至少兩個磁性感應件，如圖中標號41、42所示。這樣，上述限位件可安裝在汽車車橋(如車架主軸)上，而傳感器中的運動件在受汽車承重所用車架驅動下，帶動磁性件在限位件中沿預定直線方向運動，當磁性件到達限位件中磁性感應件的感應范圍內時,磁性感應件因電磁感應產生感應信號，處理器根據(jù)預存的磁性感應件與汽車載重程度的對應關系，獲得感應信號所指示的磁性感應件所對應的當前汽車載重程度。這樣，當汽車載重程度預先設置為空載、半載、滿載、超載等中的一項或多項時，即可由上述傳感器所產生的感應信號對應獲得當前汽車載重程度。例如，磁性感應件41設置位置高于磁性感應件42的位置，磁性感應件41若感應到磁性件時，可表明汽車載重為滿載狀態(tài)，磁性感應件42若感應到磁性件時，可表明汽車載重為超載狀態(tài)。當然，還可以按照其他方式來排布磁性感應件，其中至少可包括對磁性感應件位置的排布、對磁性感應件數(shù)量的排布等。
[0024]具體地，如圖2所示，限位件3可包括:外管31，以及嵌套設置于外管31內的內管32。內管32與外管31之間設置磁性感應件4，例如，將磁性感應件4固定在內管32的外壁，并且用灌膠方式對內管32與外管31之間的空間密封以對磁性感應件4進行保護，另外，還可以將磁性感應件固定在外管31內壁上。外管31端部設置有直線軸承33，而運動件2設置有磁性件I的一端穿過直線軸承33內腔，以使磁性件I于內管32中移動。運動件2上與限位件3相對一端設置有測量頭21，測量頭21與限位件3之間設置有彈性件5，該彈性件5可以為彈簧或其他彈性物體。彈性件5的設置可保證在汽車承重結構未抵接測量頭21時，測量頭21可以在彈性件5的彈性作用力下恢復到原始狀態(tài)。磁性感應件4上還設置有連接線纜7。當然，傳感器位于運動件I外部還可以設置有防塵罩6，以防止汽車行駛的塵土落入傳感器中導致測量精準度下降。
[0025]汽車在行駛過程中，承載貨物的車架會在水平方向上擺動，而車架由于抵接測量頭，使得測量頭會帶動運動件2在水平方向上擺動，而運動件2 —般為剛性條形件，車架的大力擺動甚至會使得運動件2相對限位件3大幅擺動而斷裂。為解決這一問題，本實施例的測量頭21上設置有用于與汽車的車架相抵接的萬向滾珠。測量頭21的具體結構是包括頭部結構以及萬向滾珠，頭部結構為一側開口的空腔結構，開口的尺寸略小于萬向滾珠的尺寸，以使萬向滾珠僅可在頭部結構的空腔內移動而不至于脫出。萬向滾珠與車架抵接時，車架在水平方向上的擺動僅會使得萬向滾珠在測量頭中滾動而不會帶動運動件大幅擺動，避免了運動件因此而斷裂的問題。另外，運動件還可以采用硬質可靠的材料進行加工，進一步保障運動件的牢固性。
[0026]汽車載重程度可分為多種，例如空載、半載、滿載、超載等，這種載重程度也可以由載重重量來替代，如載重0.5、1、1.5、2噸等。而汽車的不同程度的載重，會使得汽車的車架與車橋之間的距離發(fā)生變化，這種變化會反映在汽車上所安裝的上述傳感器上，而運動件與限位件之間的相對位置關系指示了這一特點。當限位件3上沿運動件2的運動方向上設置有一組用于產生指示汽車載重程度為半載的磁性感應件4時，當磁性感應件4感應到磁性件I時，即表明此時汽車為半載；仍如圖1所示，當限位件3上沿運動件2的運動方向上設置有兩組分別用于產生指示汽車載重程度為半載及滿載的磁性感應件4時，當磁性感應件4感應到其中一組磁性件41或42時，即表明此時汽車為半載或滿載。
[0027]汽車在行駛過程中，運動件2可能會沿其軸線做轉動，當磁性感應件4僅對磁性件I的北極(N)或南極(S)具有感應作用，如圖3所示，磁性件I若為立方體結構，那么必有相對的兩面并非為N或S (稱之為非N非S面)，會導致即使磁性件I落入了磁性感應件4的感應范圍，而仍然會因運動件2帶動磁性件I轉動而使得磁性感應件4無法感應到磁性件的N或S (此時磁性感應件4與非N非S面相對)而導致汽車載重程度測量失敗。為解決這一問題，如圖4所示，本實施例的限位件3上沿垂直于運動件的運動方向上設置有至少兩個用于在至少兩個角度位置對磁性件I進行感應的磁性感應件4，上述角度位置為以磁性件的運動軸向為中心向垂直于該運動軸向的方向輻射一定角度而對應的位置，圖中示出了相鄰兩角度位置之間圓心角為60度的情況，當然，其他圓心角角度也可適用，如45度等，磁性感應件4的數(shù)量可以為2、3或更多。當然，在其他實施例中，磁性感應件4的數(shù)量也可以僅為1，但是可能會導致本段上述問題的發(fā)生。
[0028]磁性感應件4 一般采用霍爾元件、磁阻或干簧管(又叫做磁簧管)等，其感應動作次數(shù)是有限的。汽車在行駛過程中通常會處于顛簸狀態(tài)，而致使車架驅動運動件2上下移動，如果磁性件I上磁性材料分布面積較小，會使得磁性感應件4處于感應及非感應兩種狀態(tài)不斷交替的過程中，從而使感應動作次數(shù)很快消耗，導致磁性感應件4的使用壽命不長。為解決這一問題，仍如圖2所示，本實施例的磁性件I上磁性材料沿運動件2的運動方向延伸預定長度，該預定長度滿足如下條件:在汽車行駛的顛簸狀態(tài)下，運動件2上下移動不會頻繁觸發(fā)磁性感應件4的感應。其中一個舉例是，上述預定長度A由一變化量決定，該變化量為汽車載重后車架與車橋之間距離的變化量，預定長度A取值范圍為該變化量的變化范圍，該變化范圍按照經驗值可取5-60毫米，具體可取5、15、20、40、50、55、60毫米等，如圖5所示。
[0029]本實施例相應提供了一種載重測量系統(tǒng)，其包括如圖6所示的結構:如上述的傳感器501，以及，與該傳感器501通過線纜7相連的用于根據(jù)傳感器501感應所得感應信號判斷汽車載重程度的處理器502。具體地，傳感器501的磁性感應件感應所得感應信號經過處理器502前端的初級電路可進行整形、放大、濾波等處理，處理后的感應信號被處理器502獲取后,處理器502即可獲知是從哪一個磁性感應件傳來的感應信號,從而根據(jù)存儲介質中預存的磁性感應件與汽車載重程度的對應關系，獲得當前汽車載重程度。當然，本系統(tǒng)還可以包括相應的存儲介質、顯示模塊、傳輸模塊等。存儲介質可以存儲上述對應關系以及當前汽車載重程度數(shù)據(jù)等，顯示模塊可以對當前汽車載重程度數(shù)據(jù)進行顯示，而傳輸模塊可以將汽車標識及當前汽車載重程度數(shù)據(jù)等傳送給監(jiān)控中心。
[0030]本實施例相應提供了一種汽車載重程度測量方法，該方法利用如上述的系統(tǒng)，該方法包括:當磁性件I運動到磁性感應件4的感應范圍內時，磁性感應件4產生感應信號；處理器502根據(jù)預存的磁性感應件與汽車載重程度的對應關系，獲得感應信號所指示的磁性感應件所對應的當前汽車載重程度。當然，本方法還可以包括其他對數(shù)據(jù)的處理步驟，例如:保存、顯示或傳送當前汽車載重程度數(shù)據(jù)等。
[0031]本實施例另外還提供了一種汽車裝卸貨位置測量方法，該方法利用如上述的系統(tǒng)，以及與處理器502相連的全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)模塊,該方法包括:處理器502從GPS模塊獲得汽車運行軌跡；當磁性件I運動到磁性感應件4的感應范圍內時，磁性感應件4獲得感應信號；處理器502根據(jù)預存的磁性感應件與汽車載重程度的對應關系，獲得感應信號所指示的磁性感應件所對應的當前汽車載重程度；當當前汽車載重程度指示汽車進行裝貨或卸貨動作時，處理器502可在汽車運行軌跡上進行汽車裝卸貨位置的標識，如圖7所示，圖中標號B指示了汽車裝貨位置，標號C指示了汽車卸貨位置。
[0032]這樣，在汽車的廢土渣的裝載、運送及卸載過程中，可對汽車的裝卸貨動作進行監(jiān)控，從而可根據(jù)監(jiān)控結果，有效控制建設成本。
[0033]另外，上述傳感器還可以安裝在車架上，而測量頭可與車橋相抵接。
[0034]另外，傳感器不僅可以是上述磁性感應式傳感器，還可以是電感式傳感器或線性可變差動變壓器(Linear Variable Differential Transformer, LVDT)式傳感器。
[0035]以上內容是結合具體的實施方式對本申請所作的進一步詳細說明，不能認定本申請的具體實施只局限于這些說明。對于本申請所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本申請構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。
【權利要求】
1.一種傳感器，其特征在于，包括:運動件，以及，于一端活動安裝所述運動件并用于限定所述運動件沿預定直線方向運動而觸發(fā)感應件產生感應信號的限位件，所述運動件上與所述限位件相對一端設置有測量頭；所述測量頭上設置有用于與汽車的車架或車橋相抵接的萬向滾珠。
2.如權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述測量頭(21)包括:頭部結構以及萬向滾珠，所述頭部結構為一側開口的空腔結構，所述開口的尺寸略小于所述萬向滾珠的尺寸，以使所述萬向滾珠僅可在所述頭部結構的空腔內移動而不至于脫出。
3.如權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述傳感器為磁性感應式傳感器，所述限位件包括:外管，以及嵌套設置于所述外管內的內管，所述內管與所述外管之間設置所述磁性感應件，所述外管端部設置有直線軸承，所述運動件設置有所述磁性件一端穿過所述直線軸承使所述磁性件于所述內管中移動，所述運動件上與所述限位件相對一端設置有所述測量頭，所述測量頭與所述限位件之間設置有彈性件。
4.如權利要求3所述的傳感器，其特征在于，所述限位件上沿所述運動件的運動方向上設置有至少一組用于產生指示汽車載重程度的所述磁性感應件。
5.如權利要求3所述的傳感器，其特征在于，所述限位件上沿垂直于所述運動件的運動方向上設置有至少一個用于在至少一個角度位置對所述磁性件進行感應的所述磁性感應件。
6.如權利要求3所述的傳感器，其特征在于，所述磁性件上磁性材料沿所述運動件的運動方向延伸預定長度。
7.如權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述傳感器為電感式或LVDT式傳感器。
【文檔編號】G01G19/08GK203745064SQ201420145572
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權日:2014年3月27日
【發(fā)明者】呂寶貴, 鮑亞子, 劉玉才 申請人:深圳市信為科技發(fā)展有限公司