[其他]帶指示燈的精密霍爾兩狀態壓力傳感器

無效

• 申請號: 86208936
• 申請日: 1986-11-10
• 公開（公告）號: CN86208936U
• 公開（公告）日: 1987-08-26
• 發明（設計）人: 趙國軍;蔡增伸
• 申請（專利權）人: 浙江工學院
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12
• 代理公司: 浙江省專利事務所
• 代理人: 袁林棋,孫土金

本實用新型是一種非接觸式壓力傳感器，特別適用于需要進行精確控制上限、下限壓力值的壓力控制系統。

本實用新型作出之前，帶微動開關的壓力開關組件，如蘇聯專利SU815787，由兩個受壓腔，通過柱塞、連桿操縱擺桿，再由擺桿控制微動開關，從而獲得電訊號的通、斷；該專利產品存在三個問題：第一是開關精度不夠高，一般微動開關，觸頭通、斷位置的位移量為0.10－0.20毫米；第二是采用接觸式開關，壽命有一定限制；第三是結構較復雜，容易磨損或損壞。

本實用新型的目的是利用本發明人提出的帶指示燈的精密霍爾兩狀態位置傳感器（申請日860916，申請號86207038）的原理，采用差動活塞與彈簧結構，從而設計一種結構簡單、使用壽命長、重復精度高的帶指示燈的精密霍爾兩狀態壓力傳感器。

本實用新型帶指示燈的精密霍爾兩狀態壓力傳感器，傳感器本體（1）內設有差動活塞（2），彈簧（4）通過小帽（3）壓在差動活塞（2）右端，彈簧（4）的另一端通過小塞（6）由絲桿（8）、手輪（9）壓緊差動活塞（2），螺母（7）鎖緊絲桿（8），螺釘（10）將手輪（9）固定在絲桿（8）上，彈簧（4）裝在彈簧座（5）內，該彈簧座（5）用螺紋與傳感器本體（1）相連，差動活塞（2）左端頸部裝有耐油橡膠膜（11）和永久磁鐵（12），耐油橡膠膜（11）外壓一個銅質卡子（33），銅質壓緊箍（32）與差動活塞（2）頸部緊配，銅質卡子（33）固定永久磁鐵（12），與永久磁鐵（12）相對的另一面有一個非導磁體外殼（13），該非導磁體外殼（13）內裝有霍爾集成電路（22），該霍爾集成電路（22）磁感應面的另一側設置永久磁鐵（25），霍爾集成電路（22）與永久磁鐵（25）之間粘接有非導磁體材料（24），非導磁體外殼（13）通過螺釘（29）、螺母（30）固定在座板（14）上，該座板（14）通過壓板（16）、螺釘（17）及墊圈（18）緊壓在調節螺母（15）上，該調節螺母（15）用螺紋與傳感器罩殼（20）相連，該傳感器罩殼（20）用螺釘（21）與傳感器本體（1）相連，傳感器罩殼（20）上裝有發光二極管（19），該發光二極管（19）與限流電阻（31）串聯，擰緊調節螺母（15），便可調節霍爾集成電路（22）與固定在差動活塞（2）左端的永久磁鐵（12）的距離，最佳距離由裝在傳感器罩殼（20）上的發光二極管（19）顯示出來，調節螺母（15）上有兩個相對的小孔，用來調節擰轉調節螺母（15），通過手輪（10）壓緊彈簧，實現在一定的壓力值下，傳感器發出電訊號，輸出可直接驅動可控硅、晶體管、DTL、TTL、MOS等集成電路。

永久磁鐵（25）與永久磁鐵（12）的北極是相對著的。

非導磁體材料（24）為金屬或非金屬材料，如塑料、銅、鋁、木材等。

粘接在霍爾集成電路（22）與永久磁鐵（25）之間的非導磁體材料（24）厚度為1×10^－4－1×10^－2米，其最佳厚度由永久磁體（25）的磁強度而定。

本實用新型的壓力傳感器與已有技術相比，由于利用帶指示燈的精密霍爾兩狀態位置傳感器的原理，即在霍爾集成電路磁感應面的另一側設置了永久磁鐵，其北極與另一永久磁鐵的北極是相對著的，工作時，當兩塊永久磁鐵的北極相互接近時，產生的磁排斥力使得磁通曲線變得異常陡峭，在兩塊永久磁鐵的相對距離未到達預先調定的位置時，輸出呈“0”或“1”狀態，一旦到達預先調定的位置，瞬間輸出脈沖訊號，呈“1”或“0”狀態，這種陡峭的磁通曲線，梯度大，極大地提高了位置的重復精度，一旦壓力設定，壓力重復精度極高，其精度不大于滿量程壓力的±0.5％；同時采用差動活塞與彈簧結構，無觸點，使用壽命長，輸出可直接驅動集成電路；該傳感器機械結構部分緊湊可靠，經久耐用，具有極大的使用價值。

圖1為帶指示燈的精密霍爾兩狀態壓力傳感器示意圖。

其中1－傳感器本體，2－差動活塞，3－小帽，4－彈簧，5－彈簧座，6－小塞，7－螺母，8－絲桿，9－手輪，10－螺釘，11－耐油橡膠膜，12－永久磁鐵，13－非導磁體外殼，14－座板，15－調節螺母，16－壓板，17－螺釘，18－墊圈，19－發光二極管，20－傳感器罩殼，21－螺釘。

圖2為非導磁體外殼結構示意圖。

其中2－差動活塞，11－耐油橡膠膜，12－永久磁鐵，13－非導磁體外殼，22－霍爾集成電路，23－銅帽，24－非導磁體材料，25－永久磁鐵，26－接地端，27－輸出端，28－電源端，29－螺釘，30－螺母，31－限流電阻，32－銅質壓緊箍，33－銅質卡子。

如圖1，圖2所示，傳感器本體（1）內設有差動活塞（2），彈簧（4）壓在差動活塞（2）右端，彈簧（4）另一端由絲桿（8），手輪（9）壓緊差動活塞（2），彈簧（4）裝在彈簧座（5）內，該彈簧座（5）由螺紋與傳感器本體（1）相連，差動活塞（2）左端頸部裝有耐油橡膠膜（11）和永久磁鐵（12），耐油橡膠膜（11）外壓一個銅質卡子（33），銅質壓緊箍（32）與差動活塞（2）頸部緊配，銅質卡子（32）固定永久磁鐵（12），與永久磁鐵（12）相對的另一面有一個非導磁體外殼（13），該非導磁體外殼（13）上有四個孔，大孔為9×10^－3米，孔內緊嵌一個小銅帽（23），該銅帽（23）底部厚約1×10^－4米，銅帽（23）內側底部粘接有一塊霍爾集成電路（22），該霍爾集成電路（22）磁感應面的另一側設置永久磁鐵（25），霍爾集成電路（22）與永久磁鐵（25）中間用粘接劑粘接有一塊厚度在1×10^－4－1×10^－2米的非導磁體材料（24），非導磁體外殼（13）通過螺釘（29）、螺母（30）固定在座板（14）上，該座板（14）通過壓板（16）、螺釘（17）及墊圈（18）緊壓在調節螺母（15）上，該調節螺母（15）用細牙螺紋與傳感器罩殼（20）相連，該傳感器罩殼（20）用螺釘（21）與傳感器本體（1）相連，永久磁鐵（25）與永久磁鐵（12）的二個北極相對，傳感器罩殼（20）上一直徑為3×10^－3米的小孔中裝有發光二極管（19），該發光二極管（19）小部份裸露在殼體外，發光二極管（19）與限流電阻（31）串聯，跨接在霍爾集成電路（22）的輸出端（27）與電源端（28）之間，非導磁體外殼（13）上的另外二個小孔為固定用，全部元件封裝在非導磁體外殼（13）內，尚有三個小型接插孔，分別是輸出端（27）、接地端（26）和電源端（28）。通過擰緊手輪（9）壓緊彈簧（4），用來調節要求在何種壓力上發出電訊號，擰動調節螺母（15）便可調節霍爾集成電路（22）與永久磁鐵（12）的距離，最佳距離由發光二極管（19）顯示出來，在永久磁鐵（25）與永久磁鐵（12）的相對距離未達到預先調定的位置時，輸出呈“0”或“1”狀態，一旦到達預先調定的位置時，瞬間輸出脈沖訊號，呈“1”或“0”狀態，當彈簧（14）調定后，壓力油從進油口進入傳感器本體（1）腔內，差動活塞（2）由于左、右受壓面積不同，產生一個向右推力，此推力正比于油壓，一旦此推力稍大于彈簧力，則差動活塞（2）向右移動，一旦到達預先調定位置時，傳感器即發出相應電訊號，輸出可以直接驅動可控硅、晶體管、DTL、TTL、MOS等集成電路。