一种高防护等级的非接触式角度传感器的制造方法

文档序号:6060373阅读:273来源:国知局
一种高防护等级的非接触式角度传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高防护等级的非接触式角度传感器,包括壳体、转轴、永久磁铁、设有磁敏元件的PCB板,壳体内设有横隔板,该横隔板将壳体的内腔分隔成相互独立的上腔体和下腔体,转轴的上端部通过开设在壳体上的转轴安装孔伸出;转轴的下端面抵接在横隔板上,并以能够灵活转动的方式安装在上腔体内;转轴的下端部开有凹腔,永久磁铁固定在转轴的下端部凹腔内,并且转轴的下端部凹腔灌注有完全覆盖永久磁铁下表面的第一环氧树脂层;PCB板固定在下腔体内,并使得磁敏元件位于永久磁铁的下方;壳体环绕永久磁铁设有环形开槽,该环形开槽内适配嵌装有金属屏蔽环。本实用新型大大提高了非接触式角度传感器的抗潮湿、抗粉尘和抗油污污染的性能,以及增强抵抗外来干扰磁场的能力。
【专利说明】一种高防护等级的非接触式角度传感器

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高防护等级的非接触式角度传感器。

【背景技术】
[0002]角度传感器是一种测量角位移变化量的元件。早先的角度传感器是一种电阻式的电位器,其中的电阻膜做成圆弧形状,电位器的转轴位于圆心位置,这个转轴带有伸出的短臂,短臂上设有触点与电阻膜接触,电阻膜的电阻变化就与转轴的旋转角度成比例。这种基于电阻膜式电位器的角度传感器有诸多缺点,首先是由于触点的存在,它的电阻膜必须是裸露的,它就不可能防水、也不能防止油污和粉尘在表面沉积,因为水、油污和粉尘都有可能改变电阻膜的数值,甚至于短路而失效,从而给系统带来严重的后果。其次,当触点在电阻膜上不断地、甚至无数次地滑动摩擦,会使电阻膜损坏变值,严重者会使系统失效。再次是其接触是通过金属簧片完成的,由于长期使用引起金属簧片的疲劳而变形、磨损等原因导致的接触不良,轻者会使测量读数精度变差,严重者会使接触断开而不能获得测量读数。除了这三点最明显、最要紧的缺点之外,还有触点摩擦的杂音、电气干扰等等许多缺点。在当前微处理器电子芯片普遍使用的年代,电气干扰是必须绝对要避免的。
[0003]为了避免和克服上述基于电阻膜式电位器的角度传感器诸多固有缺点,人们研制了磁敏角度传感器。磁敏角度传感器是基于磁敏兀件在磁场中随着磁感应强度的变化其输出电压也相应地变化的原理。在这种角度传感器中,产生磁场的永久磁铁与磁敏元件之间是通过空气耦合的,也就是无需要接触点的。可是现有的磁敏角度传感器在防水和抗干扰方面都达不到用户的要求,当传感器在工作环境十分潮湿或者甚至进水以后它就不能正常工作了 ;对工作环境存在干扰磁场时输出信号电压不稳定也是它的缺点。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种高防护等级的非接触式角度传感器。
[0005]解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案如下:
[0006]一种高防护等级的非接触式角度传感器,包括壳体、转轴、永久磁铁、设有磁敏元件的PCB板,其特征在于:所述的壳体内设有横隔板,该横隔板将壳体的内腔分隔成相互独立的上腔体和下腔体,所述转轴的下端部开有凹腔,该转轴的下端部以能够灵活转动的方式安装在所述上腔体内,并且转轴的下端面抵接在横隔板上,转轴的上端部通过开设在壳体上的转轴安装孔伸出,所述永久磁铁固定在所述转轴的下端部凹腔内,并且转轴的下端部凹腔灌注有完全覆盖永久磁铁下表面的第一环氧树脂层,所述PCB板固定在所述下腔体内,并使得所述磁敏元件位于永久磁铁的下方。
[0007]作为本实用新型的一种改进,所述下腔体内灌注有完全覆盖PCB板下表面的第二环氧树脂层。
[0008]作为本实用新型的一种改进,所述壳体位于所述下腔体位置的侧壁上设有开孔,该开孔中嵌装有橡胶塞,所述PCB板的引出线依次穿过所述第二环氧树脂层和橡胶塞伸出壳体外。
[0009]作为本实用新型的一种改进,所述的壳体环绕永久磁铁设有环形开槽,并且该环形开槽内适配嵌装有金属屏蔽环。
[0010]作为本实用新型的一种实施方式,所述的金属屏蔽环采用铁磁性金属材料制成。
[0011]作为本实用新型的一种实施方式,所述的壳体由面盖板、基座和底盖板组成,所述基座为上、下两端敞口的筒状基座,该筒状基座具有作为所述壳体内腔的、上下两端宽中间窄的内部空间,所述横隔板设置在基座的中间位置内部空间中,所述面盖板盖合在基座的上端部上并通过螺栓与基座连接固定,所述底盖板嵌装固定在基座的下端口内。
[0012]作为本实用新型的一种实施方式,所述横隔板与基座密封连接,既不会透水,也不会透风。
[0013]作为本实用新型的一种实施方式,所述的壳体和转轴采用塑料或者非铁磁性金属材料制成。
[0014]与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
[0015]第一,本实用新型通过横隔板将壳体的内腔分隔成相互独立的上腔体和下腔体,并用环氧树脂层将壳体内的永久磁铁、磁敏元件和PCB板的所有电子零件及连接线覆盖封闭,使得它们与外界隔绝,从而避免它们被使用环境中的水、粉尘和油污所污染,因此,本实用新型大大提高了非接触式角度传感器的抗潮湿、抗粉尘和油污污染的性能,使得角度传感器整个被浸没水中还能正常工作。
[0016]第二,本实用新型利用环绕永久磁铁安装的金属屏蔽环对永久磁铁进行电磁屏蔽,使得永久磁铁和磁敏元件能够不受工作环境中各种电磁干扰的影响,因此,本实用新型大大提高了非接触式角度传感器的抗干扰性能。

【专利附图】

【附图说明】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
[0018]图1为本实用新型的非接触式角度传感器的剖面结构示意图。

【具体实施方式】
[0019]如图1所示,本实用新型的高防护等级的非接触式角度传感器,包括壳体1、转轴
2、永久磁铁3、设有磁敏元件4的PCB板5。壳体I和转轴2采用塑料或者非铁磁性金属材料如铜、铝、无磁不锈钢制成,壳体I内设有横隔板101,该横隔板101将壳体I的内腔分隔成相互独立即既不透风也不漏水的上腔体和下腔体,转轴2的下端部开有凹腔2a,该转轴2的下端部以能够灵活转动的方式安装在上腔体内,并且转轴2的下端面抵接在横隔板101上,转轴2的上端部通过开设在壳体I上的转轴安装孔102a伸出,转轴2在壳体I内能够自由旋转;永久磁铁3固定在转轴2的下端部凹腔2a内,并且转轴2的下端部凹腔2a灌注有完全覆盖永久磁铁3下表面的第一环氧树脂层6,PCB板5固定在下腔体内,并使得磁敏元件4位于永久磁铁3的下方,并且下腔体内灌注有完全覆盖PCB板5下表面的第二环氧树脂层7 ;壳体I位于下腔体位置的侧壁上设有开孔,该开孔中嵌装有橡胶塞9,PCB板5的引出线10依次穿过第二环氧树脂层7和橡胶塞9伸出壳体I外;壳体I环绕永久磁铁3设有环形开槽103a,并且该环形开槽103a内适配嵌装有金属屏蔽环8,金属屏蔽环8与环形开槽103a连接稳固,该金属屏蔽环8采用铁磁性金属材料如纯铁、矽钢片或玻莫合金等制成。
[0020]其中,本实用新型的壳体I由面盖板102、基座103和底盖板104组成,基座103为上、下两端敞口的筒状基座,该筒状基座具有作为壳体I内腔的、上下两端宽中间窄的内部空间,横隔板101设置在基座103的中间位置内部空间中,其与基座103密封连接,密封可以通过一体成型,或者通过密封胶粘合,既不会透水,也不会透风,面盖板102盖合在基座103的上端部上并通过螺栓11与基座103连接固定,底盖板104嵌装固定在基座103的下端口内。
[0021]本实用新型不局限与上述【具体实施方式】,根据上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下,本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更,均落在本实用新型的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种高防护等级的非接触式角度传感器,包括壳体(I)、转轴(2)、永久磁铁(3)、设有磁敏元件(4)的PCB板(5),其特征在于:所述的壳体(I)内设有横隔板(101),该横隔板(101)将壳体(I)的内腔分隔成相互独立的上腔体和下腔体,所述转轴(2)的下端部开有凹腔(2a),该转轴(2)的下端部转动安装在所述上腔体内,并且转轴(2)的下端面抵接在横隔板(101)上,转轴(2)的上端部通过开设在壳体(I)上的转轴安装孔(102a)伸出,所述永久磁铁(3)固定在所述转轴(2)的下端部凹腔(2a)内,并且转轴(2)的下端部凹腔(2a)灌注有完全覆盖永久磁铁(3)下表面的第一环氧树脂层¢),所述PCB板(5)固定在所述下腔体内,并使得所述磁敏元件(4)位于永久磁铁(3)的下方。
2.根据权利要求1所述的角度传感器,其特征在于:所述下腔体内灌注有完全覆盖PCB板(5)下表面的第二环氧树脂层(7)。
3.根据权利要求2所述的角度传感器,其特征在于:所述壳体(I)位于所述下腔体位置的侧壁上设有开孔,该开孔中嵌装有橡胶塞(9),所述PCB板(5)的引出线(10)依次穿过所述第二环氧树脂层(7)和橡胶塞(9)伸出壳体⑴外。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的角度传感器,其特征在于:所述的壳体(I)环绕永久磁铁(3)设有环形开槽(103a),并且该环形开槽(103a)内适配嵌装有金属屏蔽环⑶。
5.根据权利要求4所述的角度传感器,其特征在于:所述的金属屏蔽环(8)采用铁磁性金属材料制成。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的角度传感器,其特征在于:所述的壳体(I)由面盖板(102)、基座(103)和底盖板(104)组成,所述基座(103)为上、下两端敞口的筒状基座,该筒状基座具有作为所述壳体(I)内腔的、上下两端宽中间窄的内部空间,所述横隔板(101)设置在基座(103)的中间位置内部空间中,所述面盖板(102)盖合在基座(103)的上端部上并通过螺栓(11)与基座(103)连接固定,所述底盖板(104)嵌装固定在基座(103)的下端口内。
7.根据权利要求6所述的角度传感器,其特征在于:所述横隔板(101)与基座(103)密封连接。
8.根据权利要求1至3任意一项所述的角度传感器,其特征在于:所述的壳体(I)和转轴(2)采用塑料或者非铁磁性金属材料制成。
【文档编号】G01B7/30GK203964861SQ201420333921
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】黄钊洪 申请人:黄钊洪
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