一种多圈绝对值磁电角度传感器的制作方法

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种多圈绝对值磁电角度传感器。

背景技术：

角度传感器是一种把线位移或角位移输入量移转换成电信号的设备，广泛应用于电机，汽车，电梯，机器人等领域；目前应用较多的是光电角度传感器，但因为光栅存在抗震性和抗尘性差的问题，使其应用受到限制，同时目前的光电角度传感器的角度测量范围还不够大，不能实现多圈测量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服以上所述的缺点，提供了一种多圈绝对值磁电角度传感器，其即保证了角度传感器的抗震性和抗尘性，同时又实现了绝对值角度的多圈测量。

为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下：一种多圈绝对值磁电角度传感器，包括外壳以及与均所述外壳连接的第一轴承座和第二轴承座，还包括输入轴、减速齿轮箱、输出磁轴和霍尔芯片；所述输入轴通过第一轴承安装于所述第一轴承座上；所述输出磁轴通过第二轴承安装于所述第二轴承座上；所述减速齿轮箱安装于第一轴承座和第二轴承座之间；所述输入轴与所述减速齿轮箱的输入端连接；所述减速齿轮箱的输出端与所述输出磁轴连接；所述减速齿轮箱的变速比大于1；所述输出磁轴远离减速齿轮箱的一端设有磁体；所述霍尔芯片正对所述磁体设置，用于感应所述磁体的磁场变化并输出电信号。

本实用新型进一步设置为，所述减速齿轮箱内设有外齿圈、输入太阳轮和减速齿轮组；所述外齿圈固定设于第一轴承座内，所述减速齿轮组与所述外齿圈啮合；所述输入轴用于带动所述输入太阳轮旋转，所述输入太阳轮用于带动所述减速齿轮组旋转，所述减速齿轮组用于带动所述输出磁轴旋转。

本实用新型进一步设置为，所述减速齿轮组包括上行星齿轮、行星齿架、下太阳轮、下行星齿轮和传动输出架；

所述输入太阳轮用于带动所述上行星齿轮旋转；

所述上行星齿轮用于带动所述行星齿架旋转；

所述行星齿架用于带动所述下太阳轮旋转；

所述下太阳轮用于带动所述下行星齿轮旋转；

所述下行星齿轮用于带动所述传动输出架旋转；

所述传动输出架用于带动所述输出磁轴旋转。

本实用新型进一步设置为，所述霍尔芯片包括聚磁片以及两组相互正交的霍尔元件；两组所述霍尔元件设于聚磁片下方，且分别位于所述聚磁片的边缘位置。

本实用新型进一步设置为，所述聚磁片为软磁材料。

本实用新型进一步设置为，多圈绝对值磁电角度传感器还包括PCB板；所述霍尔芯片设于所述PCB板上；所述PCB板通过螺柱安装在所述第二轴承座上。

本实用新型进一步设置为，所述输入轴上设有用于定位的第一卡簧；所述输出磁轴上设有用于定位的第二卡簧。

本实用新型进一步设置为，所述多圈绝对值磁电角度传感器还包括电缆、电缆线卡和接线端子；所述外壳上还设有出线孔；所述电缆通过所述电缆线卡固定设于所述出线孔中；所述PCB板通过所述电缆与接线端子电连接。

本实用新型进一步设置为，所述电缆与所述接线端子的连接处设有护套。

本实用新型进一步设置为，所述外壳与所述轴承座的连接处设有防水圈。

本实用新型的有益效果是：不使用传统的光电角度传感器，改为利用磁电的原理，感应被测物转动的圈数，不受灰尘等环境影响，同时解决了光栅抗震性差的问题；同时，加入减速比已知的减速器，通过换算，实现对检测出被测物旋转的多圈测量；此外，通过设置聚磁片和霍尔元件，强化磁场。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本实用新型的截面图。

图2为本实用新型的分解结构示意图。

图3为本实用新型减速箱的分解结构示意图。

图4是聚磁片与霍尔元件的位置关系示意图。

其中：1-输入轴；2-第一卡簧；3-第一轴承；4-第一轴承座；5-减速齿轮箱；6-第二轴承座；7-输出磁轴；8-螺柱；9-出线孔；10-电缆；11-护套；12-接线端子；13-电缆线卡；14-外壳；15-PCB板；16-霍尔芯片；161-霍尔元件；17-聚磁片；18-磁体；19-第二卡簧；20-第二轴承；21-传动输出架；221-下行星齿轮；222-上行星齿轮；223-下太阳轮；23-防水圈；24-行星齿架；25-输入太阳轮；26-外齿圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明，并不是把本实用新型的实施范围局限于此。

如图1-4所示，本实施例所述的一种多圈绝对值磁电角度传感器，一种多圈绝对值磁电角度传感器，包括外壳14以及与所述外壳14连接的第一轴承座4和第二轴承座6，还包括输入轴1、减速齿轮箱5、输出磁轴7和霍尔芯片16；所述输入轴1通过第一轴承3安装于所述第一轴承座4上；所述输出磁轴7通过第二轴承20安装于所述第二轴承座6上；所述减速齿轮箱5安装于第一轴承座4和第二轴承座6之间；所述输入轴1与所述减速齿轮箱5的输入端连接；所述减速齿轮箱5的输出端与所述输出磁轴7连接；所述减速齿轮箱5的变速比大于1；所述输出磁轴7远离减速齿轮箱5的一端设有磁体18；所述霍尔芯片16正对所述磁体18设置，用于感应所述磁体18的磁场变化并输出电信号。

工作前，将输入轴1与待测量物体固定连接；工作时，待测量物体带动输入轴1旋转，从而带动减速齿轮箱5内的齿轮旋转，进而带动输出磁轴7旋转；输出磁轴7上的磁体18随之旋转，此时霍尔芯片16保持感应磁体18的磁场变化并输出电信号，又由于减速齿轮箱5内的变速比是固定的，且大于1，具体地，设减速比为N:1，N大于1，则待测量物体旋转一圈，输入轴1也旋转一圈，输出磁轴7只旋转1/n圈；即能实现对检测出被测物旋转的多圈测量；再通过对PCB板15进行参数配置，即可计算出待测物旋转的圈数；由于整体角度传感器采用的磁电感应原理，不受灰尘等环境影响，稳定性高，抗震性能强；

如图1-4所示，本实施例所述的一种多圈绝对值磁电角度传感器，所述减速齿轮箱5内设有外齿圈26、输入太阳轮25和减速齿轮组；所述外齿圈26固定设于第一轴承座4内，所述减速齿轮组与所述外齿圈26啮合；所述输入轴1用于带动所述输入太阳轮25旋转，所述输入太阳轮25用于带动所述减速齿轮组旋转，所述减速齿轮组用于带动所述输出磁轴7旋转。

工作时，外齿圈26与第一轴承座4固定连接，通过外齿圈26、输入太阳轮25和减速齿轮组之间的啮合；因为所述输入轴1带动所述输入太阳轮25旋转，所述输入太阳轮25带动所述减速齿轮组旋转，所述减速齿轮组带动所述输出磁轴7旋转。因此设行星齿轮组的变比为m:1，即输入太阳轮25每转过m圈，该输出太阳轮才转过1圈；

此外可以通过增设多级减速齿轮组，或者通过改变输入太阳齿和外齿圈26等的齿数，就可以改变减速比，进而提高可测量的范围以及精度。

如图1和图3所示，本实施例所述的一种多圈绝对值磁电角度传感器，所述减速齿轮组包括上行星齿轮222、行星齿架24、下太阳轮223、下行星齿轮221和传动输出架21；

所述输入太阳轮25用于带动所述上行星齿轮222旋转；所述上行星齿轮222用于带动所述行星齿架24旋转；所述行星齿架24用于带动所述下太阳轮223旋转；所述下太阳轮223用于带动所述下行星齿轮221旋转；所述下行星齿轮221用于带动所述传动输出架21旋转；所述传动输出架21用于带动所述输出磁轴7旋转。使用行星齿轮减速具有体积小、重量轻，承载能力高，使用寿命长、运转平稳的优点。

如图1和图4所示，本实施例所述的一种多圈绝对值磁电角度传感器，所述霍尔芯片16包括聚磁片17以及两组相互正交的霍尔元件161；两组所述霍尔元件161设于聚磁片17下方，且分别位于所述聚磁片17的边缘位置。

具体地，设置聚磁片17增强霍尔芯片16周围磁场的均匀度，提高霍尔芯片16的灵敏性，当输出磁轴7转动的时候，会带动磁体18会产生一个平行于芯片表面的平行磁场B∥，而聚磁片17将平行磁场改变成与平行磁场成正比的两个垂直分量B⊥，当磁体18对着霍尔芯片16旋转，两组霍尔元件161感应磁场垂直分量的变化，并产生两个正交的差分信号：V Y和V x(正弦和余弦)；然后经由霍尔芯片16将此信号输出。

如图1-4所示，本实施例所述的一种多圈绝对值磁电角度传感器，所述聚磁片17为软磁材料。所述聚磁片17可将所述霍尔芯片16周围的平行磁场聚集起来。

如图1-2所示，本实施例所述的一种多圈绝对值磁电角度传感器，所述PCB板通过螺柱8安装在所述第二轴承座6上。当输出磁轴7旋转时，PCB板15保持固定不动；用于输出电信号。

如图1和图2所示，本实施例所述的一种多圈绝对值磁电角度传感器，所述输入轴1上设有用于定位的第一卡簧2；所述输出磁轴7上设有用于定位的第二卡簧19。用于固定输入轴1和输出磁轴7的位置。

如图1所示，本实施例所述的一种多圈绝对值磁电角度传感器，所述多圈绝对值磁电角度传感器还包括电缆10、电缆线卡13和接线端子12；所述外壳14上还设有出线孔9；所述电缆10通过所述电缆线卡13固定设于所述出线孔9中；所述PCB板15通过所述电缆10与接线端子12电连接。

如图1所示，本实施例所述的一种多圈绝对值磁电角度传感器，所述电缆10与接线端子12的连接处设有护套11。

如图1所示，本实施例所述的一种多圈绝对值磁电角度传感器，所述外壳14与所述轴承座的连接处设有防水圈23。

以上所述仅是本实用新型的一个较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本实用新型专利申请的保护范围内。