一种速度传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种速度传感器，包括电路板、外壳和电缆，所述电路板安装于外壳内，用于安装电子元件以实现特定的电气功能；所述外壳采用弯头结构设置，用于对电路板进行保护；所述电缆的一端安装于电路板上，另一端延伸设置，用于将电路板与所需检测速度的设备进行连接。本发明专利技术通过采用一个可以输出两路相位差为90°的电压方波信号的霍尔元件和一个输出电流方波信号的霍尔元件实现对速度信号的感应、转化，使其不仅具有占用空间小，还大大降低了速度传感器相位差调节的难度的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种速度传感器
本专利技术属于传感器
，尤其涉及一种用于有轨电车中的采用非接触式测量速度的速度传感器。
技术介绍
轨道车辆上，车辆动力系统的控制很大程度上取决于它所采集到的速度信号的精度和可靠性，而所采集的速度信号包括当前速度值以及速度的变化量。在机车的牵引控制、车轮滑动保护、列车控制、车门控制过程中都要涉及到速度信号的采集问题。可以发现在各种轨道车辆中，这个任务是由许许多多的速度传感器来完成的。目前较为常见的速度传感器类型只能输出一种类型的方波信号。但目前部分轨道车辆由于安装位置有限，无法在有限的空间里安装不同类型的多只速度传感器，且同一信号源的原始信号需要以不同的信号类型传输到轨道车辆不同的控制系统，原有的只能输出一种类型信号的速度传感器已不能满足轨道车辆运行的实际要求。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对上述问题，提供一种能够同时输出电压方波信号和电流方波信号且结构简单、信号稳定的速度传感器。为实现上述目的，本专利技术提供了一种速度传感器，包括电路板、外壳和电缆，所述电路板安装于外壳内，用于安装电子元件；所述外壳用于对电路板进行保护；所述电缆的一端安装于电路板上，另一端延伸设置，用于将电路板与所需检测速度的设备进行连接；优选的，所述外壳采用弯头结构，且采用不锈钢制作而成。作为本专利技术的进一步方案：所述电路板上设有霍尔元件、定位件和注胶孔，所述霍尔元件通过卡合槽与定位件的一端卡合固定，用于感应、转化速度信并以方波信号形式输出；所述定位件的另一端通过卡合孔卡合于电路板上，用于霍尔元件定位；所述注胶孔设于电路板上，且设置于定位件的外壁与外壳的内壁之间，用于将绝缘导热胶从注胶孔中充分进入外壳的内部。优选的，所述霍尔元件的金属引脚通过定位件上的细圆孔焊接在所述与定位件另一端的卡合的电路板上。优选的，所述定位件采用特种工程塑料制作而成，优选采用PSU材料制作而成。作为本专利技术的进一步方案：所述霍尔元件包括第一霍尔元件和第二霍尔元件，所述第一霍尔元件和第二霍尔元件分别设置于电路板的A、B两面上。优选的，所述第一霍尔元件采用输出信号为电压方波信号的霍尔元件，所述第二霍尔元件采用输出信号为电流方波信号的霍尔元件。优选的，所述第一霍尔元件具体采用可同时输出两路相位差为90°的电压方波信号的霍尔元件。作为本专利技术的进一步方案：所述第一霍尔元件和第二霍尔元件分别采用由不同的电子元件和走线组成的电气回路实现控制，且其电子元件和走线分别设置于电路板的A、B两面上。优选的，所述第一霍尔元件和第二霍尔元件分别所在的电气回路之间的工频耐受电压不小于1500V。作为本专利技术的进一步方案：所述电路板上还焊接有若干个用于配合第一霍尔元件和第二霍尔元件以实现方波信号形成、处理、保护的电子元件，所述电子元件分别采用贴片封装的形式焊接于电路板上。本专利技术的工作原理如下：速度传感器与齿轮配合产生具备相位差的多路方波信号，方波信号的频率与齿轮旋转速度成正比。速度传感器的感应元件是磁性偏置霍尔元件，霍尔元件将感应到的速度信号即交变的磁场信号转化为交变的方波电信号(当齿轮齿顶正对霍尔元件时，霍尔元件感应到的磁场强度最大，霍尔元件输出低电平或小电流；反之，当齿轮齿根正对霍尔元件时，霍尔元件感应到的磁场强度最小，霍尔元件输出高电平或大电流)；该方波信号与电路后级的处理电路和保护电路相接，处理电路为方波信号提供电流、以驱动速度传感器所带的后级负载，保护电路具备电源反接保护功能、外部负载短路保护功能、抗电磁干扰功能，确保速度传感器电路板能够抵抗各类型干扰冲击。应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：(1)本专利技术由电路板、外壳和电缆组成，结构简单，操作方便。(2)本专利技术中对霍尔元件采用卡合的形式安装，安装简便可靠。(3)本专利技术中通过将外壳设置为弯头结构，使其整体结构的体积更小、更加有利于在安装高度有限的场所。(4)本专利技术中通过将定位件采用特种工程塑料制作而成，使其具有耐热、耐寒、耐老化性能好的特点。(5)本专利技术通过采用一个可以输出两路相位差为90°的电压方波信号的霍尔元件和一个输出电流方波信号的霍尔元件进行控制，使其具有不仅占用空间小，还大大降低了速度传感器相位差调节的难度的优点。(6)本专利技术中通过将电压方波信号的输出电路与电流方波信号的输出电路采用互相独立且分别设置于电路板的A、B面的方式设置，使其不同的电路之间的电子元件与线路彼此间距离超过5mm，以有效满足本专利技术的绝缘性能。(7)本专利技术中通过采用大功率瞬变二极管(TVS)进行浪涌保护设计，确保速度传感器能够承受4000V以上的浪涌电压。(8)本专利技术中通过采用贴片封装的形式将电子元件分别焊接于电路板上，以有效减小了电路板的体积，使传感器的整体结构更加紧凑、体积更小。(9)本专利技术通过对定位件的设计，使霍尔元器件与牵引电机齿轮的中心对齐，提高了产品的感应灵敏度。(10)本专利技术通过设置可以直接输出相位差为90°的两路方波信号的第二霍尔元件，以有效的减少现有技术中需要应用两个霍尔元件进行组合的安装空间，使其即有效保证了速度传感器的探头直径要求。(11)本专利技术通过霍尔元件其自身内部的霍尔敏感点来感应齿轮的磁场强度，霍尔敏感点的感应范围一定，本项目允许应用的测速齿轮较常规齿轮具备更窄的齿宽或者在相同齿宽下所应用的测速齿盘具备更大的轴向跳动量。本项目有效的解决了现有技术中因其所需的安装空间变大(2个霍尔元件4个霍尔敏感点所需占用的空间较大于本专利技术中所需的2个霍尔敏感点所需占用的空间)，当齿轮齿宽变窄或是齿轮轴向跳动过大时，使得齿轮的垂面不在霍尔元件的霍尔敏感点的感应范围之内(当齿轮(被测目标)与霍尔元件的霍尔敏感点不在同一垂直面上时，霍尔元件将无法感应到磁场强度，也就无法输出信号)，会出现两个霍尔元件中的一个元件无法输出信号，最终造成速度传感器缺少一路输出信号、速度传感器异常的情况。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术的整体结构主视示意图；图2是本专利技术中外壳的结构轴测示意图；图3是本专利技术中电路板的A面示意图；图4是本专利技术中电路板的B面示意图；图5是本专利技术中霍尔元件的安装示意图；图6是本专利技术整体结构与齿轮连接后的示意图。其中——1：霍尔元件、1-1：第一霍尔元件、1-2：第二霍尔元件、2：定位件、3：电路板、4：注胶孔、5：外壳、5-1：安装板、6：电缆、7：齿轮。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1和图2所示，本专利技术提供的一种速度传感器，包括电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种速度传感器，其特征在于：包括电路板、外壳和电缆，/n所述电路板安装于外壳内，用于安装电子元件，且所述电路板上还设有霍尔元件、定位件和注胶孔，所述霍尔元件通过卡合槽与定位件的一端卡合固定，用于输出与轨道车辆控制系统兼容的方波电信号；/n所述定位件的另一端通过卡合孔卡合于电路板上，用于对霍尔元件进行定位；/n所述注胶孔设于电路板上，且设置于定位件的外壁与外壳的内壁之间，用于通过将绝缘导热胶从注胶孔中充分进入外壳的内部；/n所述外壳采用弯头结构设置，用于对电路板进行保护；/n所述电缆的一端安装于电路板上，另一端延伸设置，用于将电路板与所需检测速度的设备进行连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种速度传感器，其特征在于：包括电路板、外壳和电缆，
所述电路板安装于外壳内，用于安装电子元件，且所述电路板上还设有霍尔元件、定位件和注胶孔，所述霍尔元件通过卡合槽与定位件的一端卡合固定，用于输出与轨道车辆控制系统兼容的方波电信号；
所述定位件的另一端通过卡合孔卡合于电路板上，用于对霍尔元件进行定位；
所述注胶孔设于电路板上，且设置于定位件的外壁与外壳的内壁之间，用于通过将绝缘导热胶从注胶孔中充分进入外壳的内部；
所述外壳采用弯头结构设置，用于对电路板进行保护；
所述电缆的一端安装于电路板上，另一端延伸设置，用于将电路板与所需检测速度的设备进行连接。


2.根据权利要求1所述的速度传感器，其特征在于：所述外壳采用不锈钢制作而成，所述定位件采用特种工程塑料制作而成。


3.根据权利要求1所述的速度传感器，其特征在于：所述霍尔元件的金属引脚通过定位件上的细圆孔焊接在所述与定位件另一端的卡合的电路板上。


4.根据权利要求3所述的速度传感器，其特征在于：所述霍尔元件包括第一霍尔元件和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，夏启，刘兴琦，
申请(专利权)人：湖南联诚轨道装备有限公司，株洲电力机车电机修造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43