一种多圈磁绝对角度传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多圈磁绝对角度传感器，属于传感器装置技术领域，解决现有技术工况适应性差、依赖于前次历史读数的技术问题。解决方案为：转轴设于壳体内且其左端延伸至法兰连接面的外部，其右端端部设置有磁体安装槽，磁体安装槽内设有柱状磁体；转轴上安装有主动轮，主动轮外安装有轴承c，轴承c外安装有从动轮，从动轮外设有固定轮；与从动轮上的齿相啮合地设置有输出轮，输出轮的右端安装有环形磁体，环形磁体的右端面处安装有检测板；所述检测板上与柱状磁体位置对应处设置有通孔，在检测板上环绕通孔位置处设有环形HALL阵列。本实用新型专利技术能够在数百圈的测量范围内不依赖于前次历史直接读数、安装简单、环境适应性好、抗冲击、振动性能优异。

A multi loop magnetic absolute angle sensor

The utility model relates to a multi loop magnetic absolute angle sensor, which belongs to the technical field of the sensor device, and solves the technical problems of poor adaptability of the existing technical conditions and dependence on the previous historical readings. The solution is that the rotating shaft is located in the shell and extends to the outer side of the flange connection surface. The end of the right end is set with a magnet installation slot, the magnet installation slot is equipped with a cylindrical magnet; the rotating shaft is installed with an active wheel, a bearing C is installed outside the active wheel, the bearing C is installed with a driven wheel, and a fixed wheel is set outside the moving wheel; and the follower is set. An output wheel is arranged on the tooth of the wheel. A ring magnet is installed on the right end of the output wheel. A detection plate is installed on the right end face of the ring magnet. The corresponding hole is arranged on the position corresponding to the position of the columnar magnet, and a circular HALL array is arranged at the position of the circular hole on the detection plate. The utility model can not rely on the previous historical direct reading in the measuring range of hundreds of circles, simple installation, good environmental adaptability, high impact resistance and excellent vibration performance.

【技术实现步骤摘要】
一种多圈磁绝对角度传感器
本技术属于传感器装置
，特别涉及一种多圈磁绝对角度传感器。
技术介绍
角度传感器是一种将回转物体运动状态转换为电信号的器件，常用的角度传感器主要有旋转电位计、旋转变压器、光电编码器、磁绝对角度传感器等几种类型。根据测量方式的不同，角度传感器分为增量式角度传感器和绝对式角度传感器两种，绝对角度传感器是将物体运动的绝对角度转换为电信号输出的传感器件，绝对角度传感器具有能随时检测绝对位置、抗干扰能力强、无累积误差等有点，尤其是多圈绝对角度传感器，测量范围宽，即使停电也能准确记录被测轴的转动，是现代自动控制系统的重要组成部件，在自动控制系统中被广泛应用。目前的多圈绝对角度传感器多为光电式编码器，其中一种是在单圈光电编码器的基础上，利用钟表齿轮机械原理结构制作，在中心光栅码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘或多组齿轮、多组码盘，在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围；另有一种是采用电子增量记圈，停电时通过电池记忆圈数。不论是那种类型，光电式编码器都有着共同的先天性不足，对潮湿气体和污染敏感，对安装工艺有严格的要求，在冲击、振动环境中应用时可靠性差，很难满足实际工况的应用要求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺陷，解决现有技术中多圈磁绝对角度传感器环境适应性、抗冲击、振动以及电磁兼容性差、依赖于前次历史读数的技术问题，提供一种能够在数百圈的测量范围内不依赖于前次历史直接读数、安装简单、环境适应性好、抗冲击、振动性能优异的多圈磁绝对角度传感器。本技术通过以下技术方案予以实现。一种多圈磁绝对角度传感器，它包括壳体、转轴、检测板和控制板，其中：所述壳体的左端面设置有法兰连接面，壳体的右侧端面设置有端盖，所述转轴设置于壳体内并且转轴的左端延伸至法兰连接面的外部，转轴的右端端部设置有磁体安装槽，磁体安装槽内固定设有柱状磁体，在壳体内与转轴的两端位置对应处分别设置有轴承座，靠近法兰连接面一侧的轴承座内安装有轴承a，远离法兰连接面一侧的轴承座内安装有轴承b，轴承b右侧端面安装有圆环形状的卡簧a，卡簧a固定在壳体的内部；所述转轴上通过键安装有主动轮，主动轮外安装有轴承c，轴承c外安装有从动轮，从动轮外设置有固定轮，固定轮固定于壳体的内侧壁上；所述从动轮右端面上设置有齿，与从动轮上的齿相啮合地设置有输出轮，输出轮外安装有轴承d，壳体的内部与轴承d位置对应处亦设置有轴承座，输出轮的右端面固定设置有磁体安装架，磁体安装架上固定安装有环形磁体，环形磁体的右端面处设置有检测板基座，柱状磁体的右端面与检测板基座之间设置有卡簧b，检测板基座固定于壳体的内部，检测板基座的右侧面上固定安装有检测板；所述检测板上与柱状磁体位置对应处设置有通孔，在检测板上环绕通孔位置处设置有用于信号检测的环形HALL阵列，所述检测板上还安装有用于内部电气元件连接的排母；所述控制板安装于检测板的右侧，控制板上装有电压电源模块，用于输入信号采集、转换的信号处理芯片，用于输出信号控制及核心算法实现的CPU芯片，用于总线输出的通信芯片，用于内部电气元件连接的排针，用于输出电气连接的排座和用于提高电气兼容性的电子元件，以及电气保护和指示电子元件；所述检测板与所述控制板通过装于所述检测板上的排母和装于所述控制板上的对应排针电气连接在一起；所述壳体的外侧壁设置有电气接口，所述电气接口通过装于所述控制板上的排座与所述控制板电气连接。进一步地，所述壳体为一体式壳体，其外形为立方体或者为定制异形壳体。本技术与现有技术相比具有以下有益效果。与现有技术相比，本技术有如下显著的优点：1、采用固态磁技术构建环形HALL阵列实现绝对角度测量，具有直接读数、不依赖前次历史数据、停电后运动无影响的特点，环境适应性好，对潮湿、污染、高寒、高热等不敏感，能在冲击、振动等恶劣环境中可靠工作等优点；2、采用同轴差齿传动结构构建的主、副测量基体，结构简单、紧凑，工作稳定、可靠，测量范围只与减速比相关，扩展容易；3、一体式壳体，防护性好，结构形式多样，使用安装简单，可维护性好；4、本技术满足GJB150A-2009军用设备环境试验要求；5、本技术满足GJB151B-013军用设备电磁兼容性试验要求。附图说明图1为本技术整体立体爆炸结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本技术做详细说明：本实施例是以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下面的实施例。如图1所示，本实施例中的一种多圈磁绝对角度传感器，它包括壳体1、转轴3、检测板20和控制板24，其中：所述壳体1的左端面设置有法兰连接面，壳体1的右侧端面设置有端盖16，所述转轴3设置于壳体1内并且转轴3的左端延伸至法兰连接面的外部，转轴3的右端端部设置有磁体安装槽，磁体安装槽内固定设有柱状磁体6，在壳体1内与转轴3的两端位置对应处分别设置有轴承座，靠近法兰连接面一侧的轴承座内安装有轴承a2，远离法兰连接面一侧的轴承座内安装有轴承b5，轴承b5右侧端面安装有圆环形状的卡簧a7，卡簧a7固定在壳体1的内部；所述转轴3上通过键安装有主动轮12，主动轮12外安装有轴承c11，轴承c11外安装有从动轮10，从动轮10外设置有固定轮8，固定轮8固定于壳体1的内侧壁上；所述从动轮10右端面上设置有齿，与从动轮10上的齿相啮合地设置有输出轮14，输出轮14外安装有轴承d13，壳体1的内部与轴承d13位置对应处亦设置有轴承座，输出轮14的右端面固定设置有磁体安装架15，磁体安装架15上固定安装有环形磁体17，环形磁体17的右端面处设置有检测板基座18，柱状磁体6的右端面与检测板基座18之间设置有卡簧b19，检测板基座18固定于壳体1的内部，检测板基座18的右侧面上固定安装有检测板20；所述检测板20上与柱状磁体6位置对应处设置有通孔，在检测板20上环绕通孔位置处设置有用于信号检测的环形HALL阵列，所述检测板20上还安装有用于内部电气元件连接的排母22；所述控制板24安装于检测板20的右侧，控制板24上装有电压电源模块29，用于输入信号采集、转换的信号处理芯片26，用于输出信号控制及核心算法实现的CPU芯片9，用于总线输出的通信芯片23，用于内部电气元件连接的排针21，用于输出电气连接的排座25和用于提高电气兼容性的电子元件，以及电气保护和指示电子元件；所述检测板20与所述控制板24通过装于所述检测板20上的排母22和装于所述控制板24上的对应排针21电气连接在一起；所述壳体1的外侧壁设置有电气接口4，所述电气接口4通过装于所述控制板24上的排座25与所述控制板24电气连接。进一步地，所述壳体1为铝质一体式壳体，其外形为立方体或者为定制异形壳体。本技术基于霍尔效应原理，利用差齿传动原理构建。本技术采用主、副双检测器结构实现多圈绝对角度测量，主检测器测量旋转整圈数，测量范围数百圈，分辨率14位，绝度精度0.1度，副检测器测量余数旋转角度，测量范围0-360度，分辨率18位，绝对精度0.01度，多圈绝对角度＝[主检测器读数]×圆周角+副检测器读数，在整个量程内，每一个位置都有唯一的角度值，是一种真正的磁绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多圈磁绝对角度传感器，它包括壳体(1)、转轴(3)、检测板(20)和控制板(24)，其特征在于：所述壳体(1)的左端面设置有法兰连接面，壳体(1)的右侧端面设置有端盖(16)，所述转轴(3)设置于壳体(1)内并且转轴(3)的左端延伸至法兰连接面的外部，转轴(3)的右端端部设置有磁体安装槽，磁体安装槽内固定设有柱状磁体(6)，在壳体(1)内与转轴(3)的两端位置对应处分别设置有轴承座，靠近法兰连接面一侧的轴承座内安装有轴承a(2)，远离法兰连接面一侧的轴承座内安装有轴承b(5)，轴承b(5)右侧端面安装有圆环形状的卡簧a(7)，卡簧a(7)固定在壳体(1)的内部；所述转轴(3)上通过键安装有主动轮(12)，主动轮(12)外安装有轴承c(11)，轴承c(11)外安装有从动轮(10)，从动轮(10)外设置有固定轮(8)，固定轮(8)固定于壳体(1)的内侧壁上；所述从动轮(10)右端面上设置有齿，与从动轮(10)上的齿相啮合地设置有输出轮(14)，输出轮(14)外安装有轴承d(13)，壳体(1)的内部与轴承d(13)位置对应处亦设置有轴承座，输出轮(14)的右端面固定设置有磁体安装架(15)，磁体安装架(15)上固定安装有环形磁体(17)，环形磁体(17)的右端面处设置有检测板基座(18)，柱状磁体(6)的右端面与检测板基座(18)之间设置有卡簧b(19)，检测板基座(18)固定于壳体(1)的内部，检测板基座(18)的右侧面上固定安装有检测板(20)；所述检测板(20)上与柱状磁体(6)位置对应处设置有通孔，在检测板(20)上环绕通孔位置处设置有用于信号检测的环形HALL阵列，所述检测板(20)上还安装有用于内部电气元件连接的排母(22)；所述控制板(24)安装于检测板(20)的右侧，控制板(24)上装有电压电源模块(29)，用于输入信号采集、转换的信号处理芯片(26)，用于输出信号控制及核心算法实现的CPU芯片(9)，用于总线输出的通信芯片(23)，用于内部电气元件连接的排针(21)，用于输出电气连接的排座(25)和用于提高电气兼容性的电子元件，以及电气保护和指示电子元件；所述检测板(20)与所述控制板(24)通过装于所述检测板(20)上的排母(22)和装于所述控制板(24)上的对应排针(21)电气连接在一起；所述壳体(1)的外侧壁设置有电气接口(4)，所述电气接口(4)通过装于所述控制板(24)上的排座(25)与所述控制板(24)电气连接。...

【技术特征摘要】
1.一种多圈磁绝对角度传感器，它包括壳体(1)、转轴(3)、检测板(20)和控制板(24)，其特征在于：所述壳体(1)的左端面设置有法兰连接面，壳体(1)的右侧端面设置有端盖(16)，所述转轴(3)设置于壳体(1)内并且转轴(3)的左端延伸至法兰连接面的外部，转轴(3)的右端端部设置有磁体安装槽，磁体安装槽内固定设有柱状磁体(6)，在壳体(1)内与转轴(3)的两端位置对应处分别设置有轴承座，靠近法兰连接面一侧的轴承座内安装有轴承a(2)，远离法兰连接面一侧的轴承座内安装有轴承b(5)，轴承b(5)右侧端面安装有圆环形状的卡簧a(7)，卡簧a(7)固定在壳体(1)的内部；所述转轴(3)上通过键安装有主动轮(12)，主动轮(12)外安装有轴承c(11)，轴承c(11)外安装有从动轮(10)，从动轮(10)外设置有固定轮(8)，固定轮(8)固定于壳体(1)的内侧壁上；所述从动轮(10)右端面上设置有齿，与从动轮(10)上的齿相啮合地设置有输出轮(14)，输出轮(14)外安装有轴承d(13)，壳体(1)的内部与轴承d(13)位置对应处亦设置有轴承座，输出轮(14)的右端面固定设置有磁体安装架(15)，磁体安装架(15)上固定安装有环形磁体(17)，环形磁体(17)的右端面处设置有检测板基座(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周子豪，周勇，
申请(专利权)人：山西泰润达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14