一种新型韦根传感器的制作方法

本实用新型涉及一种韦根传感器，特别涉及一种应用场合广泛的韦根传感器，属于电子/新能源领域。

背景技术：

敏感丝磁化过程是其内部磁畴受到外部磁力作用而发生翻转的过程，但是与普通铁磁材料相比，敏感丝的磁畴翻转是非常剧烈的，约在15～50us内完成。当在敏感丝的周围放置上线圈并对线圈进行监控，可以通过示波器清楚的看到尖锐的电压脉冲信号。磁畴翻转的速度与外界交变磁场的频率无关，也就是说外界磁场变化速度快或者慢，对敏感丝内部磁畴翻转的速度来说没有影响。对磁畴翻转的唯一影响要素就是，外界磁场强度。一旦强度到达阈值，磁畴翻转就会在瞬间完成。虽然敏感丝磁畴翻转的速度非常快，但是，实际其所需要的外界磁场要求很低，约4mT(40高斯)。

韦根传感器是通过采集线圈感知敏感丝的磁化状态完成正负脉冲的输出，本质上来说，韦根传感器是通过线圈来实现脉冲能量的输出。在采集线圈自身保持不变的前提下，韦根传感器能够输出的脉冲个数和脉冲总能量是与其配合的敏感丝数量和规格有关系。一般来说，单敏感丝传感器在每个触发周期只能输出一对正负脉冲，存在单个能量不足或脉冲持续时间较短的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中韦根传感器存在的上述问题，本实用新型提供一种包含多根敏感丝的韦根传感器，多敏感丝韦根传感器在每个触发周期可以输出多对正负脉冲，而且脉冲之间间隔可以通过制造工艺进行调节，大大拓展了韦根传感器的应用场合，同时也降低了使用难度。

本实用新型的技术方案如下：

一种新型韦根传感器，包括外壳和固定在外壳上的引脚，所述外壳中设置有敏感丝固定座，所述敏感丝固定座上缠绕有采集线圈，采集线圈的两端出线与所述引脚相连，在采集线圈两端的敏感丝固定座上套设有磁环，敏感丝固定座中设置有至少两根敏感丝，敏感丝之间无物理接触。

作为本实用新型的进一步改进，所述敏感丝与采集线圈的中轴平行。

作为本实用新型的进一步改进，所述敏感丝的规格不相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述敏感丝的规格相同。

作为本实用新型的进一步改进，两根敏感丝采用水平堆叠脉冲的方法来实现。

作为本实用新型的进一步改进，两根敏感丝采用垂直堆叠脉冲的方法来实现。

作为本实用新型的进一步改进，所述敏感丝的数量为两根，所述两根敏感丝的间距为0.3mm～1.45mm。

作为本实用新型的进一步改进，对敏感丝进行磁化状态进行初始化，使传感器在每一个触发周期中各脉冲的极性同相。

作为本实用新型的进一步改进，所述敏感丝固定座为非金属材质。

本实用新型的有益效果如下：

以双敏感丝韦根传感器为例：

一、相同规格敏感丝制成的韦根传感器，两根敏感丝的位置设计能够同时触发，脉冲峰值的间隔时间小于脉冲持续时间：首先，通过对触发磁场的规定和敏感丝位置的特定设计，可以用同一个感应线圈的两个脉冲的时间间隔稳定。这样的设计，与传统的单韦根丝传感器相比，能够有效的提高脉冲持续时间，从而简化后级电路，降低设计难度。其次，双丝韦根传感器虽然没有在能量上实现翻倍，但有明显的提升，和相同规格敏感丝的单丝韦根传感器相比具有50％以上的提升，主要表现在持续时间的长度上。

二、不同规格敏感丝制成的韦根传感器，两根敏感丝的位置设计使其错时触发，但间隔时间随触发磁场而变化。当触发磁场在稳定频率下周期性变化，两个脉冲峰值的间隔时间间隔稳定。两个在时序上存在差异的脉冲，能够描述物体旋转的瞬时速度。

多根敏感丝韦根传感器与两根敏感丝作用机理类似。

附图说明

图1是本实用新型一种新型韦根传感器的结构示意图；

图2是本实用新型使用状态实施例示意图。

图中：1、外壳；2、采集线圈；3.1、第一磁环；3.2、第二磁环；4、敏感丝固定座；5.1、第一敏感丝；5.2、第二敏感丝；6、引脚。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一

本实施例提供一种如图1所示的新型韦根传感器，包括外壳1，固定在外壳上的引脚6，采集线圈2，磁环(包括第一磁环3.1和第二磁环3.2)，敏感丝(本实施例以两根敏感丝为例进行说明)。采集线圈2缠绕在敏感丝固定座4的中心，两端出线焊接在引脚6上。第一磁环3.1和第二磁环3.2套在敏感丝固定座4上，并位于采集线圈2的两端。第一敏感丝5.1和第二敏感丝5.2设置于敏感丝固定座4中(本实施例优选为敏感丝与采集线圈的中轴平行)，两根敏感丝具有间隙(本实施例中，两根敏感丝间距优选为0.2～1.0mm)。

本实施例中的新型韦根传感器包含至少两根敏感丝，在此基础上对敏感丝的数量没有特殊限制；本实施例中的敏感丝规格可以相同，也可以不同；敏感丝可采用水平堆叠脉冲的方法来实现，也可以采用垂直堆叠脉冲的方法来实现。

本实施例采用一个采集线圈配合多根敏感丝组成多丝韦根传感器。韦根丝全部装配在硬度较好的非金属支架中，比如陶瓷。采用非金属材质作为支架，能够有效避免传感器部件对触发磁场的干扰。采用硬度较好的韦根丝支架可以确保韦根丝不发生形变，长久保持其磁化特征。敏感丝紧密的安装在支架中，以保证其位置固定，同时多个敏感丝间没有物理接触。

敏感丝的布局设计，能够多丝韦根传感器具有不同的特点，例如：

1、不同规格敏感丝的组合。由于敏感丝规格不同，其磁化特征也不同，所能激发出来的脉冲信号能量等级不同、脉冲时序也不同，而这些特征的差异这是我们所能利用。能量的差异，可以通过设置能量阈值电路来鉴别，并进行编码；脉冲时序可以作为瞬时速率的判断，敏感丝的物理间距除以脉冲时间间隔，即可得出速率。两根敏感丝采用水平堆叠的方法来实现。主脉冲在后，次脉冲在前，两个脉冲的时间间隔与两根敏感丝的水平间距呈相关性，间隔时间随触发磁场而变化。当触发磁场在稳定频率下周期性变化，两个脉冲峰值的间隔时间间隔稳定。

2、几乎相同的规格的组合。相同规格的敏感丝在同一个触发磁场中，具有非常相近的表现，两个脉冲能量一致，时序间隔很小，能够连接成马鞍状态波形，将两个脉冲连成一个，在实际使用中具有更大意义。在获得更高能量的需求下，传感器中的两根敏感丝采用垂直堆叠的方法来实现，以确保触发磁场能够在相同时刻达到敏感丝磁化阈值。

在具有两根敏感丝的韦根传感器中，敏感丝的位置关系，是经过设计和实验论证的。两根敏感丝的垂直间距在0.3mm～1.45mm。在该范围外，传感器的表现会具有一定的随机性，不可控制。

在使用中，需要对敏感丝进行磁化状态的初始化，以确保脉冲具有相同的极性。不进行初始化，一正一反的极性是会造成能量的零和作用。初始化能够确保传感器在每一个触发周期中两个脉冲极性同相。

实施例二

本实施例提供一种双丝功率型新型韦根传感器的使用方法。如图2所示，两个敏感丝规格不同，其中一根敏感丝为0.25mm直径、另一根为0.5mm直径敏感丝。

1.采用陶瓷管作为敏感丝固定座、两个锰锌铁氧体磁环、两个引脚按照附图1所示的结构粘接在一起；

2.利用线径Φ0.03的单模漆包线缠绕在陶瓷管上，长度介于两个锰锌铁氧体磁环之间，绕线8000匝，线圈的起始端和终止端分别留在线圈的两端；

3.检验的磁场由两个长方形钕铁硼磁钢提供，磁钢尺寸2*5*10mm，充磁方向垂直于长方形的最大平面(5*10平面)，充磁后的表面磁钢表面磁场强度最大值为2300GS，磁钢平行对齐处于同一水平面内。两磁钢中心距离为14mm。传感器底部距离两磁钢上平面中心点的正上方，距离为8mm，此时作用于韦根敏感丝的磁场强度的最大值约为80GS左右。

具体参数见表1。

表1

由旋转机构驱动两个磁钢绕中心轴旋转，即可为韦根传感器的敏感丝提供可驱动其工作的方向交替变化的磁场。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。