[發明專利]傳感器鐵芯和傳感器

有效

• 申請號: 201580069088.5
• 申請日: 2015-11-13
• 公開（公告）號: CN107438949B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: I·M·斯塔瑟斯;M·A·麥克雷
• 申請（專利權）人: 奧卓電子有限公司
• 主分類號: H03K17/95
• 分類號: H03K17/95
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 李健;鄺圓暉

本發明公開了一種用于接近傳感器的接近傳感器鐵芯。所述鐵芯由高透磁率材料片制成，所述材料片的厚度小于所述材料片的寬度和長度。所述材料片被切割或成形，使其具有跨越該材料片的寬度延伸的頭部，并且頭部具有第一長度。第一腿部和第二腿部從頭部的相同邊緣延伸第二長度。第一腿部和第二腿部中的每一個跨越頭部的寬度的一部分延伸。第一腳部和第二腳部從相應的第一腿部和第二腿部延伸第三長度。第一腳部和第二腳部具有與各個腿部相同的寬度。在基本設計中，材料片包括位于第一腳部和第二腳部中的每一個與相應的第一腿部和第二腿部之間的第一彎曲部，使得第一腳部和第二腳部基本上垂直于相應的第一腿部和第二腿部延伸。

技術領域

本發明涉及一種用于傳感器的傳感器鐵芯和傳感器。特別地，本發明涉及一種用于接近傳感器的傳感器鐵芯，該傳感器鐵芯用于產生感測目標的接近的磁場，并且本發明涉及包括這種傳感器鐵芯的傳感器。

背景技術

接近傳感器是用于檢測物體(例如金屬物體或含鐵物體)的存在的裝置。接近傳感器中使用了多種工作原理，例如可變磁阻、渦流損耗、飽和鐵芯和霍爾效應。

例如，飽和鐵芯傳感器包括由當暴露于一定磁通密度的磁場中時將會磁飽和的材料制成的鐵芯。當磁性物體朝向鐵芯組件移動時，達到一距離，在該距離處，物體的磁場將發現鐵芯是最小的磁阻路徑。結果，磁場的磁通進入鐵芯，隨著所述距離的減小，磁通密度增加并最終使鐵芯飽和。鐵芯的飽和導致線圈的阻抗減小。通過測量線圈阻抗的變化，可以檢測磁性物體的存在。

圖1和圖2示出了現有技術的接近傳感器的示例，圖3示出了在圖1和圖2的接近傳感器中使用的鐵芯的示例。現在將描述圖1至圖3。

接近傳感器100包括殼體，該殼體具有面向目標的前傳感器表面104和從表面104以直角延伸出的四個側壁106。側壁106和前表面104在殼體102上形成中空的內部區域。感測區域200以基本上半球形的形狀從面向目標的前傳感器表面104延伸出來。

在該現有技術示例中，殼體102包括從相對的側壁106向外延伸出的兩個凸緣108。凸緣108具有孔110，以允許接近傳感器100安裝在支撐構件(未示出)上。殼體102可以由具有相當低的導電性的非磁性材料制成。設置有外部連接器140以實現與內部電氣部件的外部連接。

鐵芯120位于殼體102中，并用于產生感測目標所需的磁場。鐵芯120優選由諸如軟鐵、鑄鐵、變壓器鋼或任何其它類似材料的高度可透磁材料構成。材料優選具有相對高的透磁率(例如超過10000)。在圖1至圖3所示的現有技術的接近傳感器中，鐵芯120包括基本平坦的矩形構件，該矩形構件在四個位置彎曲以形成具有頭部220、兩個腿部222和兩個腳部224的形狀。頭部220垂直于兩個腿部222，并且兩個腿部垂直于兩個腳部224。兩個腳部224從相應的腿部相對地彼此平行且共面地延伸。

設置有線圈組件118(每個腿部和腳部具有一個線圈組件)，電流通過線圈組件118，以與鐵芯120結合產生磁場。

發明內容

但是，我們已經意識到需要具有改進的靈敏度和其它期望特性的替代鐵芯設計和替代接近傳感器。

因此，本發明提供了一種用于傳感器的傳感器鐵芯，該傳感器鐵芯英語產生用于感測目標接近的磁場，所述鐵芯包括：高相對透磁率的材料片，所述材料片的厚度小于所述材料片的寬度和長度，并且所述鐵芯包括：頭部，所述頭部延伸跨越所述材料片的寬度，并具有第一長度；第一腿部和第二腿部，所述第一腿部和第二腿部從所述頭部的第一邊緣延伸第二長度，所述第一腿部和第二腿部中的每一個延伸跨越所述頭部的寬度的一部分；以及第一腳部和第二腳部，所述第一腳部和第二腳部從相應的所述第一腿部和第二腿部延伸第三長度，所述第一腳部和第二腳部具有與相應的腿部相等的寬度，其中所述材料片包括位于所述第一腳部和第二腳部中每一個與相應的所述第一腿部和第二腿部之間的第一彎曲部，使得所述第一腳部和第二腳部基本上垂直于相應的所述第一腿部和第二腿部延伸。