一種非接觸式角度測量裝置制造方法
【專利摘要】一種非接觸式角度測量裝置，它涉及角度傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，霍爾角度傳感器焊接在線路板的上表面中心處，第一條形磁鐵的一側(cè)設(shè)置有第二條形磁鐵，且第一條形磁鐵和第二條形磁鐵粘貼在一起，同時第一條形磁鐵和第二條形磁鐵設(shè)置在霍爾角度傳感器和線路板的正上方或正下方。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且操作方便，被測量旋轉(zhuǎn)軸與傳感器之間完全不接觸，因此使用壽命很長，同時解決了如果傳感器中心軸直線與被測量軸中心線不重合而導(dǎo)致的傳感器損壞問題。由于采用條形磁鐵、霍爾角度傳感器和線路板組成，因此成本較低，且容易實現(xiàn)。
【專利說明】一種非接觸式角度測量裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實用新型涉及角度傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種非接觸式角度測量裝置。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]現(xiàn)有傳感器1:光電編碼器。光電編碼器是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。常見的光電編碼器由光柵盤、發(fā)光元件和光敏兀件組成。由于光柵盤與主動軸同軸，主動軸旋轉(zhuǎn)時，光柵盤與主動軸同速旋轉(zhuǎn)。光柵實際上是一個刻有規(guī)則透光和不透光線條的圓盤，光敏元件接收的光通量隨透光線條同步變化，光敏元件輸出波形經(jīng)整形后，變?yōu)槊}沖信號，每轉(zhuǎn)一個固定角度，輸出一個脈沖。根據(jù)脈沖的變化，可以精確測量主動軸的轉(zhuǎn)動方向及角度。該傳感器的優(yōu)點是:測量精度較高，價格也較為低廉。缺點是:要求光電編碼器中心軸的中心線與被測量旋轉(zhuǎn)軸的中心線必須嚴格重合，稍微偏差將導(dǎo)致傳感器測量值錯誤且易損壞傳感器。
[0005]現(xiàn)有傳感器2:電阻式角度傳感器。電阻式角度傳感器工作原理類似于電位器。其中心軸也與主動軸同軸且同速旋轉(zhuǎn)，主動軸旋轉(zhuǎn)時，電阻式角度傳感器的等效阻抗隨之變化，當(dāng)電阻式角度傳感器兩端接固定電壓時，中心抽頭可輸出隨主動軸轉(zhuǎn)動而變化的電壓信號，從而測量轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動角度。優(yōu)點是價格低廉，缺點是傳感器軸的中心線與被測量旋轉(zhuǎn)軸的中心線必須重合，稍微偏差將導(dǎo)致傳感器測量值錯誤且易損壞傳感器。另外，這種類型傳感器屬于接觸式傳感器，壽命相對較短，其檢測的角度變化范圍也受到限制。
[0006]現(xiàn)有傳感器3:—種封裝后的霍爾角度傳感器。霍爾角度傳感器焊接在圓形的電路板上，該圓形電路板封裝在一個圓筒外殼的一端。一個金屬軸中部套上軸承，該金屬軸一端粘有NS同面的圓形磁鐵，然后將該軸承封裝在圓筒外殼的另外一端，使得粘有圓形磁鐵的一端封裝在圓筒外殼內(nèi)，且圓形磁鐵正好懸空于霍爾角度傳感器的正上方。雖然圓形磁鐵和霍爾角度傳感器沒有直接接觸，但是霍爾角度傳感器、線路板、圓筒外殼、軸承、軸和圓形磁鐵，總體上來說都是相連的，因此進行角度測量時，也需要將該軸與被測量旋轉(zhuǎn)軸完全連接。因此如果粘有圓形磁鐵的軸中心線與被測量軸中心線不重合，容易導(dǎo)致該測量裝置損壞。另外，NS同面的圓形磁鐵制作工藝復(fù)雜、成本較高，比較難購買到。
[0007]以上方案中，所有的角度測量裝置與被測的主動軸都需要進行剛性連接或接近剛性連接的柔性連接，且要求測量裝置的中心軸中心線與被測量主動軸中心線必須重合，否則易導(dǎo)致測量結(jié)果錯誤且損壞該傳感器。
[0008]實用新型內(nèi)容:
[0009]本實用新型的目的是提供一種非接觸式角度測量裝置，它結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且操作方便，被測量旋轉(zhuǎn)軸與傳感器之間完全不接觸，因此使用壽命很長，同時解決了如果傳感器中心軸直線與被測量軸中心線不重合而導(dǎo)致的傳感器損壞問題。由于采用條形磁鐵、霍爾角度傳感器和線路板組成，因此成本較低，且容易實現(xiàn)。
[0010]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本實用新型是采用以下技術(shù)方案:它包含霍爾角度傳感器、線路板、第一條形磁鐵和第二條形磁鐵，霍爾角度傳感器焊接在線路板的上表面中心處，第一條形磁鐵的一側(cè)設(shè)置有第二條形磁鐵，且第一條形磁鐵和第二條形磁鐵粘貼在一起，同時第一條形磁鐵和第二條形磁鐵設(shè)置在霍爾角度傳感器和線路板的正上方或正下方。
[0011]本實用新型工作原理:粘合后的第一條形磁鐵的S極和第二條形磁鐵的N極在同一個平面，用于測量某個旋轉(zhuǎn)軸角度時，只需要將粘合在一起的第一條形磁鐵和第二條形磁鐵安裝在被測量旋轉(zhuǎn)軸的末端，將焊接有霍爾角度傳感器的線路板懸空于這兩塊條形磁鐵的正前方，就可以進行非接觸式的角度測量。
[0012]本實用新型具有以下有益效果:
[0013]一、使用壽命長:粘合在一起的第一條形磁鐵和第二條形磁鐵安裝在被測量旋轉(zhuǎn)軸的末端，將焊接有霍爾角度傳感器的線路板懸空于這兩塊條形磁鐵的正前方，被測量旋轉(zhuǎn)軸與霍爾角度傳感器完全沒有任何連接，因此使用壽命非常長。
[0014]二、不易損壞:由于磁鐵與霍爾角度傳感器之間不存在任何直接或間接的連接，因此即使在使用的過程中霍爾角度傳感器的中心不在旋轉(zhuǎn)軸的中心線上，也不會導(dǎo)致本實用新型的損壞。
[0015]三、成本低且易于實現(xiàn):霍爾角度傳感器、條形磁鐵都很容易購買到，而線路板的制作也較為簡單，因此本實用新型成本較低且易于實現(xiàn)。
[0016]對于一些使用頻率非常高的部件(例如汽車駕駛模擬器中的方向盤旋轉(zhuǎn)軸)，因為成本限制等原因，使得加工后的旋轉(zhuǎn)軸中心線在旋轉(zhuǎn)時不在同一條直線上，即旋轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)的時候中心線會偏移，因此安裝【背景技術(shù)】所介紹的角度測量裝置，很容易導(dǎo)致測量數(shù)值錯誤，且損壞傳感器。而如果使用本裝置，輕微的偏移不影響測量角度輸出，另外絕對不會損壞本裝置。
[0017]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0018]圖1是本實用新型左側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實用新型俯視圖；
[0020]圖3是本實用新型正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]【具體實施方式】:
[0022]參看圖1-圖3，本【具體實施方式】采用以下技術(shù)方案:它包含霍爾角度傳感器1、線路板2、第一條形磁鐵3和第二條形磁鐵4，霍爾角度傳感器I焊接在線路板2的上表面中心處，第一條形磁鐵3的一側(cè)設(shè)置有第二條形磁鐵4，且第一條形磁鐵3和第二條形磁鐵4粘貼在一起，粘合后的第一條形磁鐵3的S極和第二條形磁鐵4的N極在同一個平面，該平面與線路板2上用于焊接霍爾角度傳感器I所在的平面平行，同時第一條形磁鐵3和第二條形磁鐵4設(shè)置在霍爾角度傳感器I和線路板2的正上方或正下方。
[0023]本【具體實施方式】工作原理:用于測量某個旋轉(zhuǎn)軸角度時，只需要將粘合在一起的第一條形磁鐵和第二條形磁鐵安裝在被測量旋轉(zhuǎn)軸的末端，將焊接有霍爾角度傳感器的線路板懸空于這兩塊條形磁鐵的正前方，就可以進行非接觸式的角度測量。
[0024]本【具體實施方式】具有以下有益效果:
[0025]一、使用壽命長:粘合在一起的第一條形磁鐵和第二條形磁鐵安裝在被測量旋轉(zhuǎn)軸的末端，將焊接有霍爾角度傳感器的線路板懸空于這兩塊條形磁鐵的正前方，被測量旋轉(zhuǎn)軸與霍爾角度傳感器完全沒有任何連接，因此使用壽命非常長。
[0026]二、不易損壞:由于磁鐵與霍爾角度傳感器之間不存在任何直接或間接的連接，因此即使在使用的過程中霍爾角度傳感器的中心不在旋轉(zhuǎn)軸的中心線上，也不會導(dǎo)致本實用新型的損壞。
[0027]三、成本低且易于實現(xiàn):霍爾角度傳感器、條形磁鐵都很容易購買到，而線路板的制作也較為簡單，因此本實用新型成本較低且易于實現(xiàn)。
[0028]對于一些使用頻率非常高的部件(例如汽車駕駛模擬器中的方向盤旋轉(zhuǎn)軸)，因為成本限制等原因，使得加工后的旋轉(zhuǎn)軸中心線在旋轉(zhuǎn)時不在同一條直線上，即旋轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)的時候中心線會偏移，因此安裝【背景技術(shù)】所介紹的角度測量裝置，很容易導(dǎo)致測量數(shù)值錯誤，且損壞傳感器。而如果使用本裝置，輕微的偏移不影響測量角度輸出，另外絕對不會損壞本裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種非接觸式角度測量裝置，其特征在于它包含霍爾角度傳感器(I)、線路板(2)、第一條形磁鐵(3)和第二條形磁鐵(4)，霍爾角度傳感器(I)焊接在線路板(2)的上表面中心處，第一條形磁鐵(3)的一側(cè)設(shè)置有第二條形磁鐵(4)，且第一條形磁鐵(3)和第二條形磁鐵(4)粘貼在一起，同時第一條形磁鐵(3)和第二條形磁鐵(4)設(shè)置在霍爾角度傳感器(I)和線路板(2)的正下方。
【文檔編號】G01B7/30GK203837652SQ201420248422
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】曾紀國, 蔡十華 申請人:南昌墨泥軟件有限公司