一种旋转式角度传感器的制作方法

本实用新型涉及一种应用于机械设备中的开关元件，特别涉及一种通过检测其转动轴的转向角度，输出相应的开关信号至设备的旋转式角度传感器。

背景技术：

近年来，在机械设备中对旋转位置的检测等各种用途中，为了检测对象物的旋转位置，磁式旋转角度传感器得到广泛利用。作为磁式旋转角度传感器，具备旋转的磁铁和检测磁铁的磁场的磁性传感器并基于磁性传感器的检测输出而检测磁铁的旋转角度的传感器。

在具备旋转的磁铁和磁性传感器的旋转角度传感器中，例如，磁铁具有垂直于旋转轴的端面且具有与旋转轴垂直的方向的磁化，磁性传感器以相对磁铁的端面隔开既定间隔而相向的方式配置。作为这样结构的旋转角度传感器所寻求的性能，例如有：因磁铁而发生并施加于磁性传感器的磁场的强度较大，以及磁铁的实际旋转角度和基于磁性传感器的检测输出而检测出的磁铁的旋转角度 ( 以下称为检测角度 ) 之差 ( 以下称为角度误差 ) 较小。

向磁性传感器除了施加有磁铁发生的磁场外，还存在施加有电动机的泄漏磁场或地磁等其他磁场的情况。为在施加于磁性传感器的磁场之中相对地减小磁铁发生的磁场以外的磁场的影响，需要使因磁铁而发生并施加于磁性传感器的磁场的强度较大。因磁铁而发生并施加于磁性传感器的磁场的强度的增大，例如能通过用剩磁通密度较大的磁性材料形成磁铁，或使磁铁大型化来实现。

另一方面，发生角度误差的原因之一是磁铁和磁性传感器的位置关系的偏离。在制作旋转角度传感器时、旋转角度传感器的使用时，存在磁铁和磁性传感器的位置关系从期望的位置关系稍微偏离的情况。这里，在平行于磁铁的端面的假想平面上与旋转轴相交的位置 ( 以下称为中心位置 )，设磁铁的磁场的方向与磁铁的磁化的方向平行。而且，在假想平面上，设旋转轴通过磁性传感器的中心的磁性传感器的位置为磁性传感器的期望的位置。在上述的假想平面上，在从中心位置偏离的位置，存在磁铁的磁场的方向和中心位置的磁铁的磁场的方向不同的情况。因此，在假想平面上，在磁性传感器的位置从期望的位置偏离的情况下，可能发生磁性传感器所检测的磁场的方向与在配置于期望的位置时磁性传感器所检测的磁场的方向不同的情况。这样，可能因磁铁和磁性传感器的位置关系的偏离而引起角度误差的产生。即使在产生了磁铁和磁性传感器的位置关系的偏离的情况下。

另外，现今的旋转式角度传感器的主要部件并不是采用能有效抵抗外部磁场对传感器造成干扰的材质制成，且抗外部磁场干扰能力较弱；而磁铁与磁性传感器的感应多为采用点接触、转动接触等接触式感应信号，使用时间久以后会降低传感器的使用寿命。最后，大部分的旋转式角度传感器对于转动轴的转动角度会有一定的限位或限制结构，但对于一些需要没有角度限制和方向限制的开关元件应用此结构的传感器则有一定的局限性，使用范围小。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种旋转式角度传感器，该旋转式角度传感器的核心元件为两个大功率的干簧管，干簧管位于转动轴的外侧，转动轴上安装有磁珠；当转动轴转动时，磁珠随着转动轴转动，转动到接近干簧管的时候，磁珠产生的磁场会改变干簧管的开关状态，从而改变传感器的输出开关信号；当磁珠通过转动远离干簧管的时候，干簧管受磁场的影响消失，开关状态复原，进而又使传感器输出原来的开关信号。该旋转式角度传感器的主要零部件全部使用不锈钢制成，能有效抵抗外部磁场对传感器的干扰；通过非接触式的感应改变输出开关信号，能大大提高传感器的寿命，此角度传感器的转动角度没有限制，因此能没有方向以及角度限制地周期工作。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种旋转式角度传感器，包括传感器基座及与传感器基座套合松配安装的转动轴，对应转动轴的外侧安装有干簧管，转动轴内设有与干簧管形成非接触式感应并可产生磁场改变干簧管开关状态的磁珠。

进一步的，设置有两个大功率干簧管，两个干簧管水平对称位于转动轴两侧，干簧管与磁珠为水平对向设置。

进一步的，所述的干簧管安装于传感器基座与转动轴之间。

进一步的，所述的干簧管安装于传感器基座内并对应转动轴的外侧。

进一步的，所述的传感器基座侧部设有干簧管安装后盖住干簧管的侧盖，传感器顶部设有上盖。

进一步的，所述的上盖安装有用于连接电气线路的航空接头。

进一步的，所述的传感器基座内还设有滚珠及传感器基座外侧设有与滚珠配合安装的无头机械螺丝，无头机械螺丝内设有压紧滚珠的压缩弹簧。

综上所述，本实用新型的旋转式角度传感器的核心元件为两个大功率的干簧管，干簧管位于转动轴的外侧，转动轴上安装有磁珠；当转动轴转动时，磁珠随着转动轴转动，转动到接近干簧管的时候，磁珠产生的磁场会改变干簧管的开关状态，从而改变传感器的输出开关信号；当磁珠通过转动远离干簧管的时候，干簧管受磁场的影响消失，开关状态复原，进而又使传感器输出原来的开关信号。该旋转式角度传感器的主要零部件全部使用不锈钢制成，能有效抵抗外部磁场对传感器的干扰；通过非接触式的感应改变输出开关信号，能大大提高传感器的寿命，此角度传感器的转动角度没有限制，因此能没有方向以及角度限制地周期工作。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的一种旋转式角度传感器的分解示意图；

图2为本实用新型的实施例1的一种旋转式角度传感器的结构示意图；

图3为图2中A-A方向的剖面图；

图4为图2中的B-B方向的剖面图。

具体实施方式

实施例1

本实施例1所描述的一种旋转式角度传感器，如图1、图2、图3和图4所示，包括传感器基座1及与传感器基座套合松配安装的转动轴2，对应转动轴的外侧安装有干簧管3，转动轴内设有与干簧管形成非接触式感应并可产生磁场改变干簧管开关状态的磁珠4。

干簧管为两个，均为大功率干簧管，两个干簧管水平对称位于转动轴两侧，干簧管与磁珠为水平对向设置。该干簧管安装于传感器基座内并对应转动轴的外侧。

该传感器基座侧部设有干簧管安装后盖住干簧管的侧盖5，传感器顶部安装有上盖6。

该上盖安装有用于连接电气线路的航空接头7。

该传感器基座内还设有滚珠8及传感器基座外侧设有与滚珠配合安装的无头机械螺丝9，无头机械螺丝内设有压紧滚珠的压缩弹簧10。

另外，干簧管的安装位置也可采用安装于传感器基座与转动轴之间，及安装于转动轴与传感器基座的间隙之间，但与转动轴不存在直接接触。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的拉丝设备或拉丝生产方法作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于实用新型的技术方案的范围内。