[發明專利]電感式傳感器的屏蔽方法

有效

• 申請號: 201410474732.4
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104266665A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 謝勇;姜春華
• 申請（專利權）人: 上海蘭寶傳感科技股份有限公司
• 主分類號: G01D3/028
• 分類號: G01D3/028;H05K9/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明涉及一種電感式傳感器，特別涉及一種電感式傳感器的屏蔽方法。?

背景技術

現有常見的電感式傳感器，分為帶鐵氧體壺形磁芯的和不帶鐵氧體壺形磁芯的。?

帶鐵氧體壺形磁芯的電感式傳感器，使用鐵氧體壺形磁芯和纏繞在鐵氧體壺形磁芯上的線圈組成的線圈系統檢測金屬。該鐵氧體壺形磁芯的結構為自屏蔽式，只在一個方向有開口，因此線圈系統產生的磁場只存在于該開口方向上。如圖1a結合圖1b所示，傳感器包括一個外殼1.1，連接電纜1.3和線圈1.7纏繞在鐵氧體壺形磁芯1.5內組成的線圈系統1.8，這種傳感器只在該傳感器殼體1.1的前方檢測區域1.2上存在磁場。這種傳感器不受輕微的電磁干擾的影響，但如果該傳感器附近有強烈的電磁干擾，比如焊接機器人，這可能會影響所用的鐵氧體的磁特性，從而干擾傳感器。?

不帶鐵氧體壺形磁芯的電感式傳感器，線圈纏繞在塑料管上。這種傳感器的磁場分布較廣，為了得到一個定向的磁場，通常在其線圈周圍增加不同厚度的具有良好導電性能的金屬環或金屬管，比如使用銅將線圈側面完全包圍，削弱屏蔽線圈的徑向磁場，只保留其正面的磁場。如圖1a結合圖1c所示，傳感器包括一個外殼1.1，連接電纜1.3和線圈1.7纏繞在塑料管1.10周圍組成的線圈系統1.8，線圈1.7的外面還被銅環1.9包圍，使傳感器只在該傳感器殼體1.1的前方檢測區域1.2上存在磁場。但這種傳感器在降低周圍金屬對傳感器的影響的同時，也削弱了檢測區域1.2上的磁場，降低了傳感器?的靈敏度。?

發明內容

本發明的目的，是提供一種電感式傳感器的屏蔽方法，既能提高電感式傳感器對外部磁場的抗擾度和降低周圍金屬對傳感器的影響，又不影響電感式傳感器檢測的靈敏度。?

本發明是通過以下技術方案實現的：?

一種電感式傳感器的屏蔽方法，在環狀探測線圈外面加一個環狀屏蔽線圈，該屏蔽線圈將探測線圈包圍在內，屏蔽線圈的徑向厚度小于探測線圈的徑向厚度，屏蔽線圈產生的磁場與探測線圈產生的磁場部分反向抵消，且兩個磁場同時衰減或增長，使疊加后的磁場強度保持恒定不變。?

一種使用前述電感式傳感器的屏蔽方法的電感式傳感器，所述傳感器外殼呈圓柱形，該外殼中具有至少兩個沿外殼的軸向連續排列的環狀探測線圈，每個探測線圈的外面還至少被一個環狀屏蔽線圈包圍，屏蔽線圈的徑向厚度小于探測線圈的徑向厚度。?

所述傳感器的探測線圈纏繞在塑料管上，探測線圈與屏蔽線圈之間填充有絕緣材料。?

前述傳感器還包括測試電路，該測試電路包括諧振電路、分壓電路、屏蔽電路和差分放大電路，兩個探測線圈分別與諧振電容串聯組成諧振電路后并聯在電壓源輸出的輸出端，該兩組諧振電路的諧振頻率相同，產生的兩組諧振電壓分別經分壓比相同的分壓電路分壓后，接差分放大電路的正、負輸入端，兩個屏蔽線圈分別經延遲器后接差分放大電路的正、負輸入端，探測線圈與包圍在其外面的屏蔽線圈的匝數之比正比于分壓電路的分壓比。?

所述傳感器的探測線圈纏繞鐵氧體壺形磁芯上，屏蔽線圈纏繞在鐵氧體?壺形磁芯的外殼上。?

前述傳感器還包括測試電路，該測試電路包括諧振電路、分壓電路、屏蔽電路和差分放大電路，兩個屏蔽線圈并聯在電壓源輸出的輸出端，兩個探測線圈分別與諧振電容串聯組成諧振電路，該兩組諧振電路的諧振頻率相同，產生的兩組諧振電壓分別經分壓比相同的分壓電路分壓后，接差分放大電路的正、負輸入端，探測線圈與包圍在其外面的屏蔽線圈的匝數之比正比于分壓電路的分壓比。?

本發明的有益效果在于：在電感式傳感器原有的探測線圈外面加一個屏蔽線圈，兩線圈產生的磁場方向相反且部分抵消，當有干擾時，兩線圈產生的磁場同時受影響并衰減或增長相同的強度，因此疊加后的磁場強度能保持恒定不變，諧振電壓能不衰減，既提高了電感式傳感器的抗干擾度，又不影響電感式傳感器的靈敏度。?

附圖說明

圖1a為現有技術電感式傳感器的外觀圖；?

圖1b為現有技術帶有鐵氧體壺形磁芯的電感式傳感器的內部結構圖；?

圖1c為現有技術不帶有鐵氧體壺形磁芯的電感式傳感器的內部結構圖；?

圖2a為本發明電感式傳感器的內部結構示意圖；?

圖2b為圖2a的截面結構示意圖；?

圖3為本發明電感式傳感器內不帶有鐵氧體壺形磁芯的測試電路原理圖；?

圖4為本發明電感式傳感器內帶有鐵氧體壺形磁芯的測試電路原理圖；?