本实用新型专利技术提供一种非接触式旋转角度传感器，它包括外壳和穿过外壳插入外壳内部的转轴，转轴能绕自身轴线转动，转轴位于外壳内的一端固定有磁钢；外壳内还设有电路板，电路板上设有霍尔芯片，霍尔芯片的位置与磁钢的位置相对应；电路板通过传输线束与电源、信号处理单元相连接。该非接触式旋转角度传感器，通过非接触的霍尔芯片和磁钢，准确地将机械旋转角度转化为电信号输出，且该传感器可以根据用户需求，改变输出信号路数、输出模拟信号或者PWM信号、工作角度、输出信号斜率和密封方式，具有精度高、功耗低、可靠性高、稳定性强、成本低、防水防尘等优点，可实现360°角度测量，可用于对功耗要求较高的仪器仪表行业。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种非接触式旋转角度传感器。
技术介绍
在现代社会中，科技迅速发展，各种技术日新月异，为我们的工作、生活提供了极大的便利。在调节和控制领域中，电位器有着非常重要的地位。电位器是一种可调的电子元件。大多数传统的电位器是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触点之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。此时，电位器基本上就相当于一个滑动变阻器。传统的电位器可以按照电阻体的材料分类，如线绕、合成碳膜、金属玻璃釉、有机实芯和导电塑料等类型，电性能主要决定于所用的材料。此外还有用金属箔、金属膜和金属氧化膜制成电阻体的电位器，具有特殊用途。电位器按使用特点区分，有通用、高精度、高分辨力、高阻、高温、高频、大功率等类型。在现有技术中，传统电位器的一种实施方式中，电刷装配连接到机械激励器，继而使塑料阻轨产生一个电压分配器。电位计的阻轨两端连接到稳定的直流电压(允许小电流)上。当在电刷和修正阻轨之间测量时，信号电压是电压分配器的主要部分，并且与阻轨上的电刷位置成正比。这种电位器也经常被称为“导电塑料电位器”，该电位器的功能是把一个机械位移转换成电压信号，并且该信号能够与机械运动成正比。在实际应用中，传统的电位器都存在着一些缺点。传统的电位器调节端与电阻接触，通过其在电阻上滑动来改变输出信号。虽然这种调节方式简单，但是也存在一些隐患。首先调节端会与电阻体产生摩擦，时间久了会影响调节端接触点的灵敏度，进而影响电位器的精度;其次由于电刷的长期摩擦会使接触电阻变化，噪声变大、可靠性变差，使寿命变短，对于一些调节频繁、要求调节精度高的场合，传统的电位器就难以应付了。为了改善其性能，提高其适用性，非接触旋转角度传感器应运而生了。非接触式传感器克服了传统电位器的许多缺点，使调节性能大大提高，不管是在频繁或者是要求精确调节的场合，非接触式传感器都能很好的胜任。可以说，非接触式传感器的出现，使各种工业控制和生活、生产方面的控制调节得到了很大的改善，提高了生产和生活的水平。常见的非接触式传感器的调节端大部分是使用现代传感器，例如霍尔传感器、磁阻传感器、电涡流传感器、电感传感器等。这些传感器在调节时，通常是将一些非电量，如位移、倾角、压力等的变化转换为一定的信号，并通过这些信号的变化，控制输出端的信号输出。但是，现有技术的非接触式传感器仍然存在精密性能差、抗干扰能力差、功率损耗大和成本高等缺点。因此，设计出一款性能好、可靠性高、抗干扰能力强、功耗低和性价比高的非接触式传感器，具有很强的实用价值。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种性能好、可靠性高、抗干扰能力强、功耗低和性价比高的非接触式旋转角度传感器。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种非接触式旋转角度传感器，它包括外壳和穿过外壳插入外壳内部的转轴，转轴能绕自身轴线转动，转轴位于外壳内的一端通过非导磁接头与磁钢固定连接;外壳内还设有电路板，电路板上设有霍尔芯片，霍尔芯片的位置与磁钢的位置相对应;电路板通过传输线束与电源、信号处理单元相连接。优选的，外壳设有供转轴穿过的插入孔，转轴包括主体段和插入段，主体段位于外壳的外部，插入段穿过插入孔插入至外壳的内部，插入段与插入孔之间设有至少一个轴承，主体段与插入段之间设有沿径向延伸的径向限位面，插入段位于外壳内部的一端设有沿周向延伸的限位凹槽，限位凹槽上装有限位挡圈。进一步的优选，轴承的数量为两个，两个轴承分别为上轴承和下轴承，插入段上设有沿周向延伸的密封凹槽，密封凹槽位于上轴承、下轴承之间，密封凹槽内装有密封圈，密封圈与插入孔的内周面相接触。优选的，电路板设有三个接线端，三个接线端分别为接地端、电源端和信号输出端，接地端与地线连接，电源端与电源连接，信号输出端与信号处理单元连接。优选的，电路板设有四个接线端，四个接线端分别为接地端、电源端、主路信号输出端和辅路信号输出端，接地端与地线连接，电源端与电源连接，主路信号输出端、辅路信号输出端与信号处理单元连接。优选的，磁钢的外形为圆柱体、正方体或切边圆柱体。优选的，磁钢的磁化方向垂直于转轴的轴线方向。优选的，外壳内设有沿周向延伸的安装凹槽，电路板卡入安装凹槽中并通过粘结剂与安装凹槽粘结固定。优选的，外壳包括设有开口的外壳主体和盖在外壳主体的开口上的外壳端盖，夕卜壳端盖与外壳主体固定连接。优选的，外壳包括设有开口的外壳主体，外壳主体的开口通过环氧树脂胶密封。优选的，外壳的外表面设有多个向内延伸的安装螺纹孔，安装螺纹孔的轴线与转轴的轴线平行。优选的，外壳的外表面设有环形的伺服安装槽，伺服安装槽的轴线位于转轴的径向平面内。如上，本技术非接触式旋转角度传感器，具有以下有益效果:该非接触式旋转角度传感器，通过非接触的霍尔芯片和磁钢，准确地将机械旋转角度转化为电信号输出，且该传感器可以根据用户需求，改变输出信号路数、输出模拟信号或者数字信号、工作角度和密封方式，具有性能好、可靠性高、稳定性强、功耗低、成本低、防水防尘等优点，能更快更容易地将复杂的带有磁场信息的信号转换为电压信号。【附图说明】图1显示为本技术非接触式旋转角度传感器的结构示意图。图2显示为图1所示的非接触式旋转角度传感器的爆炸图。图3显示为图1所示的非接触式旋转角度传感器的俯视图。图4显示为图1所示的非接触式旋转角度传感器的圆柱体形磁钢的结构示意图。图5显示为图1所示的非接触式旋转角度传感器的切边圆柱体形磁钢的结构示意图。图6显示为图1所示的非接触式旋转角度传感器的单路输出的电路板背面的结构示意图。图7显示为图1所示的非接触式旋转角度传感器的单路输出的电路板的电路图。图8显示为图1所示的非接触式旋转角度传感器的双路输出的电路板背面的结构示意图。图9显示为图1所示的非接触式旋转角度传感器的双路输出的电路板的电路图。图10显示为图1所示的非接触式旋转角度传感器的单路输出特性曲线图。图11显示为图1所示的非接触式旋转角度传感器的双路输出特性曲线图。图12显示为图1所示的非接触式旋转角度传感器的PffM输出特性图。图13显示为本技术非接触式旋转角度传感器的环氧树脂胶密封的结构示意图。元件标号说明I外壳11安装凹槽12外壳主体1当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非接触式旋转角度传感器，其特征在于：它包括外壳(1)和穿过所述外壳(1)插入外壳(1)内部的转轴(2)，所述转轴(2)能绕自身轴线转动，所述转轴(2)位于外壳(1)内的一端通过非导磁接头(40)与磁钢(3)固定连接；所述外壳(1)内还设有电路板(4)，所述电路板(4)上设有霍尔芯片(5)，所述霍尔芯片(5)的位置与所述磁钢(3)的位置相对应；所述电路板(4)通过传输线束(6)与电源、信号处理单元相连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：印友军，夏龙飞，唐中娟，
申请(专利权)人：上海新跃联汇电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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