[發明專利]雙余度電感式接近傳感器

有效

• 申請號: 201510042122.1
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104567951B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 薛正國
• 申請（專利權）人: 成都凱天電子股份有限公司
• 主分類號: G01D5/20
• 分類號: G01D5/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是關于主要用于測定活動對象與目標有較大距離（接近點為≤6mm）、高可靠性的雙余度電感式接近傳感器。

背景技術

電感式接近傳感器是一種具有感知物體接近能力的器件。現有技術中由感應部件、殼體、電連接器三大部分組成的電感式接近傳感器，是利用傳感器對所接近鐵磁體具有的敏感特性，識別物體接近距離并輸出電感變化量信號的產品。該產品信號通過不同芯片解算，可形成連續量的曲線，也可形成一個點的開關量。其感應部件主要由檢測線圈及磁體組成。在理論上，根據法拉第定律：電流流經線圈，將產生磁場，同時，磁場中的線圈會產生電感。按此理論，做成接近傳感器。該產品輸出的電感，由專用芯片對特定電感值進行解算，獲得特定電感值的特定信號。這就是獨立單通道電感式接近傳感器和相關電路。

目前，用于測定活動對象與目標距離的電感式接近傳感器，均為單通道，為增加可靠性和系統解算需要，以及工位設置和重量、體積等考慮，市場急切要求雙通道電感式接近傳感器并保持單通道測量較大距離功能的產品。所謂雙通道傳感器，又稱為雙余度傳感器，它由兩個主要功能獨立且相似的傳感器構成。在現有技術中，因電感信號相互嚴重干擾和體積、重量等約束，我國此類電感式接近傳感器的文獻報道還很少。而在外形確定且體積較小的情況下，測試距離越大，技術難度越大，更增添了研制該類傳感器的難度。

發明內容

本發明的任務是提供一種靈敏度高、抗干擾能力強，能測試較大距離位移變化（接近點為≤6mm），具有雙通道性能的雙余度電感式接近傳感器。

本發明的目的可以通過以下措施來達到。本發明提供的一種雙余度電感式接近傳感器，具有一個供電信號輸出的插座4、兩個傳感部組件和與插座4固聯一起的矩形殼體，其特征在于，所述的傳感部組件14由多層軟磁帶材料制成的臥式門形磁屏蔽組件2和門形鐵芯芯體1及檢測線圈3構成的感應部件23組成；兩個傳感部組件14分別置于矩形金屬外殼5同一個矩形腔體內，兩個串聯線圈分別插入門形鐵芯1兩腳，鐵芯芯體1開口端面緊貼殼體感應面9內表面；插座4三針引出兩個輸出信號和一個共用接線，兩個傳感部組件各有一條引線12共同與插座4的插針A相連，而兩個傳感部組件各有另一條引線分別與插座4的插針B和插針C相連，插針A與插針B和插針A與插針C同時形成雙余度通道，輸出兩個電感信號。

本發明相比于現有技術具有如下效果。

本發明用采用兩個由整體軟磁材料制成的門形鐵芯和分別套入門形鐵芯兩只腳上的各一組檢測線圈。檢測線圈是繞制在矩形柱狀絕緣骨架上的銅漆包線線圈。它在電流流經線圈時，可以產生穩定的電感。通過對該電感的測定能夠實現對距離的測定。

本發明采用兩個傳感部組件各有一條引線12共同與插座4的插針A相連，而兩個傳感部組件各有另一條引線分別與插座4的插針B和插針C相連，形成AB和AC的雙余度通道，能夠在一個檢測點上輸出兩個獨立的電感信號。而且仍保持單通道時所具有的能測試特定電感值（例如5mH）的較大的接近距離，即該距離值也為6mm，進而解決了現有技術單通道不能提供雙信號（或叫雙余度）的問題或能提供雙信號但不能達到測試6mm接近距離的問題。

多層磁屏蔽組件形成對傳感部組件隔磁，減小兩傳感部組件的相互感應影響。本發明采用多層軟磁帶材料制成的臥式門形磁屏蔽組件2和門形鐵芯。兩個串聯檢測線圈3分別插入兩個門形鐵芯兩腳，分別置于矩形金屬外殼5兩個對稱結構的兩個矩形腔體內，從設計和工。結構簡單、靈敏度高、可對一些參數進行非接觸的連續測量。

本發明電感式傳感器重復性好，比較穩定，輸出阻抗小、抗干擾能力強、對工作環境要求不高。

本發明是外形與單通道相近，重量相似的雙通道電感式接近傳感器，即在一個產品上輸出兩個獨立的電感信號，并能測試較大距離位移變化的長方體形電感式接近傳感器。由于本發明為雙余度，所以它既具有單通道的優點，還具有能獨立輸出兩個信號的功能。二者相比較，雙通道更為結構簡單，零件少，體積小，檢測點設置方便。與兩個獨立的單通道傳感器比較，顯然具有如下優點：

1.被測對象載體的工位點是單點，易于設計和安排；而單通道則需設計兩個相同的工位安裝點，且兩工位需相距40mm以上（為防止傳感器相互影響，要求各自距離為40mm以上），這樣，使載體設計檢測點有較大難度；

2.在體積、重量等方面，雙通道優于單通道許多；

3.傳輸電纜：雙通道比單通道少兩條。

附圖說明

圖1是本發明雙余度電感式接近傳感器的主視圖,是在圖2的A-A位置的剖面視圖。