[發(fā)明專利]一種無(wú)源傳感器及其傳感方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110141174.6
• 申請(qǐng)日: 2011-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN102306329A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔義煒;李云方;劉玉林;凌超;潘旭東;張年容;鄭主惠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京艾馳電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G06M1/10
• 分類號(hào): G06M1/10;G01F15/07;G01P13/04;G01P13/02
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 黃明哲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及磁電傳感器，為一種無(wú)源傳感器及其傳感方法，具有旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和方向識(shí)別雙重功能。

背景技術(shù)

現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)傳感器有機(jī)械式、光電式、磁電式等多種方式。機(jī)械式旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器由于無(wú)電信號(hào)輸出，不能用于自動(dòng)控制中，現(xiàn)已逐漸被淘汰。而光電式、磁電式旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)傳感器一般均需使用電源，且功能單一，目前沒有一種傳感器能同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和方向識(shí)別。并且，這些傳感器工作溫度范圍也較窄。例如以硅材料制作的傳感器極限工作溫度為150℃，當(dāng)溫度超過(guò)150℃時(shí)，硅材料失去半導(dǎo)體性能，從而使得傳感器失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問(wèn)題是：現(xiàn)有傳感器只能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)單一功能，而且工作溫度范圍窄，對(duì)使用環(huán)境要求高。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種無(wú)源傳感器，包括外殼、敏感組件、印制板、外引線和密封材料，敏感組件設(shè)置在外殼內(nèi)，敏感組件通過(guò)印制板與3根外引線電連接，3根外引線分別為傳感器的兩個(gè)輸出端U₁和U₂和一個(gè)接地端G，外殼端口用環(huán)氧樹脂密封材料封裝；所述敏感組件包括2支敏感絲，4個(gè)漆包線繞組，和1個(gè)用作敏感絲和漆包線繞組載體的骨架，所述骨架為由X軸和Y軸兩根枝干交叉組成的骨架，交叉的枝干形成四個(gè)臂，骨架為非磁性材料，在X軸和Y軸上各設(shè)有一個(gè)通槽，兩個(gè)通槽開口朝向相背，2支敏感絲分別埋設(shè)在X軸和Y軸的通槽中，4個(gè)漆包線繞組分別纏繞在骨架的四個(gè)臂上，繞同一支敏感絲的2個(gè)漆包線繞組串聯(lián)組成所繞敏感絲的感應(yīng)線圈。

2支敏感絲在通槽中相隔小于0.3mm。

優(yōu)選骨架為正十字形。

兩支敏感絲的感應(yīng)線圈的四個(gè)端，取相鄰的兩端連接后通過(guò)印制板與外引線的接地端G電連接，另外兩端分別通過(guò)印制板與外引線的輸出端U₁和U₂電連接。

上述無(wú)源傳感器的傳感方法為同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和方向識(shí)別兩種傳感：在待測(cè)旋轉(zhuǎn)物體上安裝磁鋼，當(dāng)磁鋼隨待測(cè)物體旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)；所述敏感組件中的敏感絲為磁雙穩(wěn)態(tài)合金，ZL200610086134.5專利文獻(xiàn)中有詳細(xì)介紹，在交變磁場(chǎng)激勵(lì)下，敏感絲內(nèi)芯的磁化方向?qū)㈦S外磁場(chǎng)極性的變化而發(fā)生瞬間翻轉(zhuǎn)，并在敏感絲外圍的感應(yīng)線圈中感生出正負(fù)電脈沖；在連續(xù)交變磁場(chǎng)的激勵(lì)下，所述無(wú)源傳感器的兩個(gè)輸出端U₁和U₂輸出的電信號(hào)以4個(gè)正負(fù)脈沖為一周期循環(huán)發(fā)生變化，對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并對(duì)正負(fù)脈沖時(shí)序特征進(jìn)行分析，即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和方向識(shí)別兩種傳感識(shí)別。

旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)傳感為：在交變磁場(chǎng)的激勵(lì)下，敏感絲磁化方向瞬間發(fā)生翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而在感應(yīng)線圈中感生出電脈沖，交變磁場(chǎng)每變化一周，敏感絲磁化方向各發(fā)生一次正、反向翻轉(zhuǎn)，感應(yīng)線圈則感生出一對(duì)正、負(fù)電脈沖，當(dāng)待測(cè)旋轉(zhuǎn)物體連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器的兩個(gè)輸出端U₁和U₂分別輸出一系列正、負(fù)電脈沖信號(hào)，對(duì)其中一路或同時(shí)對(duì)兩路電脈沖信號(hào)的正負(fù)變化進(jìn)行計(jì)數(shù)，即可檢測(cè)出磁鋼旋轉(zhuǎn)次數(shù)；

方向識(shí)別傳感為：交變磁場(chǎng)作用在傳感器的敏感絲上，傳感器輸出端U₁和U₂分別產(chǎn)生一組正、負(fù)電脈沖，兩組電脈沖信號(hào)時(shí)序的特征與磁鋼旋轉(zhuǎn)方向直接關(guān)聯(lián)，根據(jù)這兩組電脈沖信號(hào)時(shí)序特征，即可分析識(shí)別出磁鋼的旋轉(zhuǎn)方向。