一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置的制作方法

本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置。

背景技术：

磁敏传感器，又称非接触式传感器，是一种角度位移传感器，其主要作用是把物体的角度位移转换成线性变化的角度信号进行反馈。目前，磁敏传感器均为角度位移测量，线位移传感器主要为传统接触式传感器，这种传感器寿命低、精度低；其次为lvdt，这种传感器需要搭配解码电路使用，成本高。传感器是比较重要的电子检测装置，目前亟需研发一种可以实现通过磁敏技术来测量待测装置直线位移的传感器装置。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置，通过旋转臂的滚轮接收外界下压的线位移量，可以将旋转臂下压的线位移量转换成旋转轴旋转运动，然后通过磁钢与硬件电路的磁敏技术测量出旋转轴的角度位移，进而实现旋转臂的滚轮接收外界下压线位移的测量，降低了成本，同时提高了检测精度与可靠性。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置，包括磁钢、硬件电路、底座、旋转臂和弹簧，所述底座顶部为旋转座，所述旋转座上转动安装有旋转轴，所述旋转臂下端端部固定安装于旋转轴上，所述旋转臂中部或中上部位置与底座之间连接有弹簧；所述旋转座侧部对应旋转轴端部安装有侧盖，所述旋转轴端部固定有磁钢，所述侧盖内侧固定有与磁钢相对应的硬件电路。

为了更好地实现本发明，本发明还包括信号输出线，所述信号输出线与硬件电路电连接，所述旋转座侧壁开有信号输出线孔，所述旋转座侧壁设有与信号输出线孔相对应的线卡。

作为优选，所述旋转座由两个相互平行的侧板组成，所述旋转轴转动安装于旋转座的两个侧板之间。所述旋转座的两个侧板之间具有供旋转臂下端旋转运动的旋转空间。

作为优选，所述旋转臂上端端部通过销轴c转动连接有滚轮。

作为优选，所述旋转座的两个侧板分别开有轴孔，所述旋转座的一个轴孔中配合安装有滑动轴承a，所述旋转座的该轴孔与侧盖内腔相连通；所述旋转座的另一个轴孔中配合安装有滑动轴承b，所述旋转轴一端配合安装于滑动轴承a中，所述旋转轴另一端配合安装于滑动轴承b中。

作为优选，所述旋转臂下端端部通过销钉连接固定于旋转轴上，所述旋转臂中部或中上部位置凸起设有凸臂，所述底座底部为底板，所述弹簧连接于凸臂与底板之间。

作为优选，所述旋转臂的凸臂端部通过销轴b铰接有弹簧安装座b，所述底座的底板通过销轴a铰接有弹簧安装座a，所述弹簧连接于弹簧安装座a与弹簧安装座b之间。

作为优选，所述侧盖通过螺钉与旋转座连接固定，所述底座的底板上开有若干个螺钉孔。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明的旋转臂与旋转轴连接固定，通过旋转臂的滚轮接收外界下压的线位移量，可以将旋转臂下压的线位移量转换成旋转轴旋转运动，然后通过磁钢与硬件电路的磁敏技术测量出旋转轴的角度位移，进而实现旋转臂的滚轮接收外界下压线位移的测量，降低了成本，同时提高了检测精度与可靠性。

(2)本发明实现了通过磁敏技术测量线位移量，采用磁编码器来测量线位移，不仅寿命长、精度高，而且成本非常低廉。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1去掉弹簧、旋转臂后俯视方向的结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－旋转轴，2－硬件电路，3－旋转臂，4－底座，41－旋转座，5－弹簧安装座a，6－侧盖，7－销轴a，8－滚轮，9－弹簧，10－线卡，11－销钉，12－滑动轴承a，13－磁钢，14－销轴b，15－销轴c，16－弹簧安装座b，17－滑动轴承b。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：

实施例

如图1、图2所示，一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置，包括磁钢13、硬件电路2、底座4、旋转臂3、弹簧9和信号输出线，底座4顶部为旋转座41，旋转座41上转动安装有旋转轴1，旋转臂3下端端部固定安装于旋转轴1上，旋转臂3中部或中上部位置与底座4之间连接有弹簧9。旋转座41侧部对应旋转轴1端部安装有侧盖6，旋转轴1端部固定有磁钢13，侧盖6内侧固定有与磁钢13相对应的硬件电路2。信号输出线与硬件电路2电连接，旋转座41侧壁开有信号输出线孔，旋转座41侧壁设有与信号输出线孔相对应的线卡10。硬件电路2通过感应磁钢13转动产生的磁场变化，经过硬件电路2内部处理后，然后通过信号输出线输出与角度成线性关系的信号，这样就将线位移信号反馈给上位机。

如图2所示，旋转座41由两个相互平行的侧板组成，旋转轴1转动安装于旋转座41的两个侧板之间。旋转座41的两个侧板之间具有供旋转臂3下端旋转运动的旋转空间，旋转臂3下端在旋转空间中旋转运动，旋转臂3的旋转受到弹簧9的弹力约束。旋转座41的两个侧板分别开有轴孔，旋转座41的一个轴孔中配合安装有滑动轴承a12，旋转座41的该轴孔与侧盖6内腔相连通。旋转座41的另一个轴孔中配合安装有滑动轴承b17，旋转轴1一端配合安装于滑动轴承a12中，旋转轴1另一端配合安装于滑动轴承b17中。

如图1所示，旋转臂3上端端部通过销轴c15转动连接有滚轮8。旋转臂3下端端部通过销钉11连接固定于旋转轴1上，旋转臂3中部或中上部位置凸起设有凸臂，底座4底部为底板，弹簧9连接于凸臂与底板之间。

如图1所示，本发明旋转臂3的凸臂端部通过销轴b14铰接有弹簧安装座b16，底座4的底板通过销轴a7铰接有弹簧安装座a5，弹簧9连接于弹簧安装座a5与弹簧安装座b16之间。

本发明侧盖6通过螺钉与旋转座41连接固定，底座4的底板上开有若干个螺钉孔。

使用时，本发明用于可升降运动的轴的直线位移检测，待测装置的轴与本发明的滚轮8上下接触，当待测装置的轴下降直线运动时，待测装置的轴推动滚轮8下降运动，滚轮8带动旋转臂3连同旋转轴1在旋转座41中旋转运动，旋转臂3的凸臂下降运动并使得弹簧9被压缩。旋转轴1正向转动并带动磁钢13正向转动，磁钢13转动并产生的磁场变化，硬件电路2的电路感应单元感应接收并处理后通过信号输出线输出与角度成线性关系的信号给上位机。当待测装置的轴上升直线运动时，在弹簧9的弹力作用下滚轮8跟随待测装置的轴上升运动，滚轮8带动旋转臂3连同旋转轴1在旋转座41中旋转运动，旋转臂3的凸臂上升运动并使得弹簧9恢复形变。旋转轴1反向转动并带动磁钢13反向转动，磁钢13转动并产生的磁场变化，硬件电路2的电路感应单元感应接收并处理后通过信号输出线输出与角度成线性关系的信号给上位机。这样，本发明就可以精确测量出待测装置的轴上升或下降的直线位移，当然本发明还可以应用于其他装置或部件的直线位移检测。

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

技术特征：

1.一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置，包括磁钢(13)和硬件电路(2)，其特征在于：还包括底座(4)、旋转臂(3)和弹簧(9)，所述底座(4)顶部为旋转座(41)，所述旋转座(41)上转动安装有旋转轴(1)，所述旋转臂(3)下端端部固定安装于旋转轴(1)上，所述旋转臂(3)中部或中上部位置与底座(4)之间连接有弹簧(9)；所述旋转座(41)侧部对应旋转轴(1)端部安装有侧盖(6)，所述旋转轴(1)端部固定有磁钢(13)，所述侧盖(6)内侧固定有与磁钢(13)相对应的硬件电路(2)。

2.按照权利要求1所述的一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置，其特征在于：还包括信号输出线，所述信号输出线与硬件电路(2)电连接，所述旋转座(41)侧壁开有信号输出线孔，所述旋转座(41)侧壁设有与信号输出线孔相对应的线卡(10)。

3.按照权利要求1所述的一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置，其特征在于：所述旋转座(41)由两个相互平行的侧板组成，所述旋转轴(1)转动安装于旋转座(41)的两个侧板之间。

4.按照权利要求1所述的一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置，其特征在于：所述旋转臂(3)上端端部通过销轴c(15)转动连接有滚轮(8)。

5.按照权利要求3所述的一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置，其特征在于：所述旋转座(41)的两个侧板分别开有轴孔，所述旋转座(41)的一个轴孔中配合安装有滑动轴承a(12)，所述旋转座(41)的该轴孔与侧盖(6)内腔相连通；所述旋转座(41)的另一个轴孔中配合安装有滑动轴承b(17)，所述旋转轴(1)一端配合安装于滑动轴承a(12)中，所述旋转轴(1)另一端配合安装于滑动轴承b(17)中。

6.按照权利要求1所述的一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置，其特征在于：所述旋转臂(3)下端端部通过销钉(11)连接固定于旋转轴(1)上，所述旋转臂(3)中部或中上部位置凸起设有凸臂，所述底座(4)底部为底板，所述弹簧(9)连接于凸臂与底板之间。

7.按照权利要求6所述的一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置，其特征在于：所述旋转臂(3)的凸臂端部通过销轴b(14)铰接有弹簧安装座b(16)，所述底座(4)的底板通过销轴a(7)铰接有弹簧安装座a(5)，所述弹簧(9)连接于弹簧安装座a(5)与弹簧安装座b(16)之间。

8.按照权利要求6所述的一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置，其特征在于：所述侧盖(6)通过螺钉与旋转座(41)连接固定，所述底座(4)的底板上开有若干个螺钉孔。

技术总结
本发明公开了一种利用磁敏技术测量直线位移的传感器装置，包括磁钢、硬件电路、底座、旋转臂和弹簧，所述底座顶部为旋转座，所述旋转座上转动安装有旋转轴，所述旋转臂下端端部固定安装于旋转轴上，所述旋转臂中部或中上部位置与底座之间连接有弹簧；所述旋转座侧部对应旋转轴端部安装有侧盖，所述旋转轴端部固定有磁钢，所述侧盖内侧固定有与磁钢相对应的硬件电路。本发明的旋转臂与旋转轴连接固定，通过旋转臂的滚轮接收外界下压的线位移量，可以将旋转臂下压的线位移量转换成旋转轴旋转运动，然后通过磁钢与硬件电路的磁敏技术测量出旋转轴的角度位移，进而实现旋转臂的滚轮接收外界下压线位移的测量，降低了成本，提高了检测精度与可靠性。

技术研发人员：刘健;康天骜;文亮;雷辉煜;张莹莹;谢平
受保护的技术使用者：成都宏明电子股份有限公司
技术研发日：2020.02.18
技术公布日：2020.06.05