[發明專利]一種非接觸式霍爾位移傳感器

在審

• 申請號: 201710461427.5
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107421432A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 舒強;潘慶安;馬躍龍;衛瑋;徐國棟;潘光亮;于洋;江琛裕;崔天寶;史彪飛
• 申請（專利權）人: 上海同馭汽車科技有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02;G01B7/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及位移傳感器技術領域，尤其是涉及非接觸式霍爾位移傳感器技術領域。

背景技術

位移傳感器又稱線性傳感器，用于測量物體運動的位移或相對距離。目前國內的位移傳感器多采用接觸式測量方式，比如電位計式或滑動變阻器式位移傳感器。接觸式測量需要相對運動的測量介質相互可靠接觸，對工作環境適應性較差，不能有水汽、粉塵進入接觸區域；振動環境下可能導致接觸不可靠；長期使用存在測量介質磨損，耐久性不夠，精度逐漸變差等缺陷。難以滿足環境惡劣、長期工作的測量要求。

目前的非接觸式霍爾傳感器，由于受磁鐵磁場特性的限制，只能用于小位移(一般小于 15mm)檢測。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡單可靠，易于安裝，成本低廉，精度高，壽命長、檢測行程范圍大的非接觸式霍爾位移傳感器，以解決上述背景技術中提到的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種非接觸式霍爾位移傳感器，包括推桿、傳感器端蓋、傳感器外殼、磁排、霍爾傳感器線路板以及霍爾傳感器，所述推桿沿傳感器外殼軸向滑動，所述傳感器端蓋為推桿軸向滑動提供導向作用，所述傳感器外殼內部裝有霍爾傳感器線路板，同時也為推桿軸向滑動提供導向作用，所述磁排有兩個或多個磁鐵固定在推桿上依次排列，產生的磁場能夠使霍爾傳感器感應出電信號，所述霍爾傳感器線路板上包含一個或多個霍爾傳感器，所述霍爾傳感器能檢測磁場強度的變化，產生感應電信號。

由于長磁鐵的中間部分的磁場強度比較弱，并且磁場強度變化不明顯，導致在磁鐵中間部分的位移檢測精度低，因此不能使用加長磁鐵的方案來增大霍爾位移傳感器的檢測行程范圍。因此，本發明專利提出采用兩個或多個短磁鐵，依次間隔排列的組成磁排的方案，可顯著減小磁鐵中間部分磁場強度變化率小所帶來的不利影響。所述的每相鄰兩個磁鐵之間留有的間隙可以使用非導磁材料填充，用以固定磁鐵。

其中，所述磁排中的任何相鄰的兩個磁鐵極性相同的一端相互靠近放置，從而保證兩個相鄰磁鐵之間的間隙部位的磁場強度變化率大，以提高位移傳感器的檢測精度。

其中，所述霍爾傳感器線路板上排列著一組或多組霍爾傳感器隊列，采用一組霍爾傳感器隊列即可實現位移的測量；也可以采用多組霍爾傳感器隊列，其作用是冗余備份，提高傳感器的可靠性。

其中，所述霍爾傳感器線路板上排列著的每組霍爾傳感器隊列由一個或多個霍爾傳感器組成，采用一個霍爾傳感器即可實現位移的測量；也可以采用多個霍爾傳感器，各個霍爾傳感器間隔排列，其作用是提高位移檢測精度。

其中，所述霍爾傳感器線路板上的霍爾傳感器產生的感應電信號可以直接作為傳感器的輸出信號，也可以經過信號處理電路處理后作為傳感器的輸出信號。

其中，所述傳感器外殼和/或傳感器端蓋上還可以包裹一層磁場屏蔽材料，比如鋼套。用以屏蔽外界磁場或導磁材料對傳感器的干擾，也可用以屏蔽傳感器的磁鐵的磁場對外界的干擾。

與現有接觸式位移傳感器相比，本發明具有以下有益效果：簡單可靠，易于安裝，成本低廉，精度高，壽命長。與現有霍爾位移傳感器相比，通過間隔布置兩個或多個短磁鐵，解決了長磁鐵中段磁場強度弱且磁場強度變化不明顯帶來的位移檢測精度低的問題。使得霍爾式位移傳感器的檢測行程范圍大大提高。通過間隔布置多個霍爾傳感器，可進一步提高精度，并可作為冗余備份，提高傳感器可靠性。

附圖說明

圖1為本實施例非接觸式霍爾位移傳感器結構剖視圖。

附圖標記：1為推桿；2為傳感器端蓋；3為傳感器外殼；4為磁排；5為霍爾傳感器線路板；6為霍爾傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明的具體實施方式作進一步說明。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明范圍。

如圖1所示，一種非接觸式霍爾位移傳感器，包括推桿(1)、傳感器端蓋(2)、傳感器外殼(3)、磁排(4)、霍爾傳感器線路板(5)以及霍爾傳感器(6)，所述推桿(1)沿傳感器外殼(3)和傳感器端蓋(2)軸向滑動，所述傳感器端蓋(2)為推桿(1)軸向滑動提供導向作用，所述傳感器外殼(3)內部裝有霍爾傳感器線路板(5)，同時也為推桿(1)軸向滑動提供導向作用，所述磁排(4)有兩個或多個磁鐵固定在推桿(1)上依次排列，產生的磁場能夠使霍爾傳感器(6)感應出電信號，所述霍爾傳感器線路板(5)上包含一個或多個霍爾傳感器(6)，所述霍爾傳感器(6)能檢測磁場強度的變化，產生感應電信號。