[發(fā)明專利]非接觸式感測裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010136409.8
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN102192699A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許耿禎;楊尚霖;陳恒輝;葉室宏
• 申請（專利權(quán)）人: 許耿禎
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02;G01B7/30;G01P3/44;G01P3/50;G06M1/274
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動化控制，特別是關(guān)于一種可不受設(shè)備空間及待測量對象外形限制的非接觸式感測裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)工業(yè)自動化傳感器主要量測移動對象的位置、速度、轉(zhuǎn)速及計數(shù)，主要可分為接觸式及非接觸式兩大類，接觸式傳感器必須直接接觸待測量對象以取得相關(guān)運動信息，如微動開關(guān)或極限開關(guān)，但它不適用于精密元件工藝，因其接觸點容易造成待測量對象表面磨損而影響后續(xù)精密工藝；至于傳統(tǒng)非接觸式傳感器主要可分為利用磁場感應(yīng)技術(shù)及光電技術(shù)兩大類，磁場感應(yīng)技術(shù)主要利用霍爾效應(yīng)檢測流經(jīng)電路的電流所產(chǎn)生的磁通量變化來進(jìn)行電壓輸出(稱為霍爾電壓)，如磁簧開關(guān)、近接開關(guān)或轉(zhuǎn)速計，但具有易受電子噪聲干擾及溫度起伏影響、需要較大的功率去推動感測裝置等缺點，至于光學(xué)傳感器利用發(fā)出光線遮斷與否來判別信號，其基本元件必須具有光柵欄、光發(fā)射器及光接收器，若再加上后續(xù)處理器，將使成本居高不下；此外，受限于光線必須直線進(jìn)行，故不適用于空間窄小受限的設(shè)備廠房，導(dǎo)致應(yīng)用功能受限。因此，新一代非接觸式感測裝置必須具有抗電子噪聲干擾、靈敏度高、不占空間、低成本、易安裝及低功率等技術(shù)。

再者，傳統(tǒng)傳感器對于檢測對象形狀及應(yīng)用場合不具有彈性安裝功能(flexible?installing?function)，必須受到事前安裝于待量測對象上的限制，例如轉(zhuǎn)速計，其霍爾傳感器及ENCODER編碼器等元件必須事先安裝于轉(zhuǎn)軸上，方可進(jìn)一步量測轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速，如此不僅造成空間及應(yīng)用場合受限，設(shè)備亦須額外的傳感器及安裝成本，例如，若今天欲改量測玻璃基板的移動速度，則無法再使用上述ENCODER編碼器等轉(zhuǎn)速傳感器，必須另配置如微動開關(guān)或極限開關(guān)等位置傳感器，如此必須準(zhǔn)備各類型的傳感器，導(dǎo)致生產(chǎn)線設(shè)備成本提高，因傳統(tǒng)傳感器需事前針對檢測對象的形狀、場合及量測信號，再決定安裝何種傳感器的型態(tài)及種類，不具彈性安裝功能，大大局限傳統(tǒng)傳感器的應(yīng)用場合。然而，隨著精密工藝復(fù)雜化及生產(chǎn)線的不斷擴(kuò)充，生產(chǎn)線的故障實時檢修需要在線實時即地可安裝量測的感測裝置。因此，新一代非接觸式感測裝置亦須具有可攜式(portable)及可隨貼隨用(plug-and-play)等彈性安裝功能(flexible?installing?function)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種非接觸式感測裝置，其可進(jìn)行位置確認(rèn)、測速、啟動或停止等特定動作的檢測。

本發(fā)明的次一目的在于提供一種非接觸式感測裝置，其具有構(gòu)造簡單、成本低廉及可適用于任何待測量對象材質(zhì)形狀。

本發(fā)明的再一目的在于提供一種非接觸式感測裝置，其具有可攜式(portable)及可隨貼隨用(plug-and-play)等彈性安裝功能(flexibleinstalling?function)。

本發(fā)明的再二目的在于提供一種非接觸式感測裝置，其具有不占空間、靈敏度高、抗噪聲干擾及及不影響系統(tǒng)工藝原先磁場分布等優(yōu)點。

為達(dá)成前述的發(fā)明目的，本發(fā)明所提供的非接觸式感測裝置包含有：一磁條，固定于一待測量對象上、一檢測器以及一處理器。該磁條具有多個N極與S極交替排列的磁性區(qū)塊。一檢測器，具有一固定磁性層，其具有固定的磁性方向、一自由磁性層，其磁性方向會受到外加磁場的影響而改變以及一隔離層，位于該固定磁性層與該自由磁性層之間。該處理器連接至該檢測器。

當(dāng)該待測量對象運動，使該磁條通過檢測器時，該磁條上的N極與S極區(qū)塊會改變該自由磁層的磁性方向，使該自由磁層的磁性方向與該固定磁性層相同或相反，造成其電阻產(chǎn)生明顯的變化，進(jìn)而導(dǎo)致輸出至該處理器的電壓或電流改變，再由該處理器計算出待測量對象所需要的運動信息。

附圖說明

圖1為立體圖，顯示本發(fā)明的非接觸式感測裝置應(yīng)用于一連續(xù)工藝上；

圖2為本發(fā)明第一較佳實施例的檢測器的示意圖；

圖3為本發(fā)明第一較佳實施例的示意圖，顯示檢測器的自由磁性層受磁帶的影響而改變至與該固定磁性層相反的方向；

圖4為本發(fā)明第一較佳實施例的示意圖，顯示檢測器的自由磁性層受磁帶的影響而改變至與該固定磁性層相同的方向；

圖5顯示各種正常信號與異常信號的示意圖；其中：

圖5A顯示當(dāng)工藝正常運作下該檢測器所傳來的信號狀態(tài)；

圖5B顯示一種異常信號；

圖5C代表后面載具發(fā)生打滑或卡住情況；

圖5D代表載具角度已偏移；

圖6為本發(fā)明第二較佳實施例的檢測器的示意圖；

圖7為本發(fā)明的磁帶的立體圖；以及