一种测速传感器和气浮主轴制造技术

本实用新型专利技术公开了一种测速传感器和气浮主轴，测速传感器包括采集电路板、处理电路板、磁铁、插针和信号输出端口，采集电路板上设有齿轮传感器，处理电路板上设有运算放大器，采集电路板和处理电路板间隔一定距离层叠设置，磁铁装夹于采集电路板和处理电路板之间，插针沿层叠方向延伸以将采集电路板、处理电路板固定连接，并用于采集电路板和处理电路板的信号传输，齿轮传感器连接运算放大器，运算放大器连接信号输出端口。其通过采用层叠的电路结构设计，扩展电路板的可布板面积，极大地压缩了电路结构的体积，使得测速传感器能在高速气浮主轴狭小的空间里，既保证了测速性能的实现，又解决了体积过大的问题，从而实现高速气浮主轴的测速要求。轴的测速要求。轴的测速要求。

【技术实现步骤摘要】
一种测速传感器和气浮主轴


[0001]本技术涉及转速测量
，尤其是一种测速传感器和气浮主轴。

技术介绍

[0002]气浮主轴又称空气主轴是一种利用空气作为润滑剂的滑动轴承的主轴，主轴在高速运转时，会形成一道空气膜将轴承托举起来，使其不与壳体接触，由于其内部极低的剪切力和摩擦力，这使得转子能够以极高的表面速度运行，转速可以超过30万转/分钟，主轴在工作时，需对其转速数据进行精准控制，速度测量的精确性与实时性将对控制系统的测控效果与性能产生直接的影响，但是，相对于普通主轴，气浮主轴往往结构非常紧凑，使用的测速传感器体积必须很小，才能安装进主轴里面，因此，气浮主轴对测速传感器的体积有严格的要求，测速传感器需要结构简单并且紧凑；其次，相对于常规机械主轴不到10万转/分钟的转速，气浮主轴的速度非常高，因此，测速传感器对其频率响应也具有较高的要求，测速传感器需要在高速转动下依然能检测到速度的细微变化，否则就会出现测速不准和掉速的情况。
[0003]在现有技术中，测速传感器主要有弦波和方波两种，弦波是利用磁阻效应进行感应的，输出为正弦波，直接由一块单独的磁阻效应芯片输出，体积小，响应频率高，但在使用过程中，由于输出为模拟信号，很容易出现输出信号幅值不够、稳定性低、抗干扰能力差的问题，因此，需要使用性能很高的磁阻芯片才能实现，而方波是利用霍尔效应进行感应的，这类传感器输出为数字信号，但由于其所需器件较多，虽然稳定性高，抗干扰能力强，可应用于常规主轴，但将其应用到气浮主轴的时候，就会存在体积过大，响应速度不够，装配困难等问题，而随着气浮技术水平的提高以及目前加工水平的发展，气浮主轴体积结构越来越紧凑，速度越来越快，现有产品已逐渐无法满足需求。
[0004]综上，相关技术存在的问题亟需得到解决。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。
[0006]为此，本技术实施例的一个目的在于提供一种测速传感器和气浮主轴。
[0007]为了达到上述技术目的，本技术实施例所采取的技术方案包括：
[0008]一方面，本技术实施例提供了一种测速传感器，包括采集电路板、处理电路板、磁铁、插针和信号输出端口，所述采集电路板上设有用于感应磁场变化的齿轮传感器，所述处理电路板上设有运算放大器，所述采集电路板和处理电路板间隔一定距离层叠设置，所述磁铁装夹于所述采集电路板和处理电路板之间，用于为所述齿轮传感器提供磁场，所述插针沿层叠方向延伸以将所述采集电路板、处理电路板固定连接，并用于所述采集电路板和处理电路板的信号传输，所述齿轮传感器连接所述运算放大器，所述运算放大器连接所述信号输出端口。
[0009]另外，根据本技术上述实施例的测速传感器，还可以具有以下附加的技术特
征：
[0010]进一步地，在本技术的一个实施例中，所述齿轮传感器位于所述采集电路板的中部，所述运算放大器位于所述处理电路板的中部，所述插针分布于所述采集电路板、处理电路板的四周。
[0011]进一步地，在本技术的一个实施例中，还包括引线，所述引线包括电源线和信号线，所述电源线用于连接电源设备，所述信号线连接至所述信号输出端口。
[0012]进一步地，在本技术的一个实施例中，所述插针的端部设有孔洞，所述电源线压接于对应所述插针的孔洞。
[0013]进一步地，在本技术的一个实施例中，所述齿轮传感器采用ABL004
‑
00E芯片。
[0014]进一步地，在本技术的一个实施例中，所述ABL004
‑
00E芯片的第八引脚连接至电源，所述电源通过第一双向瞬态抑制二极管接地，所述电源还通过第一电容接地。
[0015]进一步地，在本技术的一个实施例中，所述运算放大器采用LMV321IDCKR芯片。
[0016]进一步地，在本技术的一个实施例中，所述ABL004
‑
00E芯片的第一引脚通过第一电阻连接所述LMV321IDCKR芯片的第一引脚，所述ABL004
‑
00E芯片的第五引脚通过第二电阻连接所述LMV321IDCKR芯片的第三引脚。
[0017]进一步地，在本技术的一个实施例中，所述LMV321IDCKR芯片的第四引脚通过第三电阻连接所述信号输出端口，所述LMV321IDCKR芯片的第四引脚还通过第三电阻连接第二双向瞬态抑制二极管的第一端，所述第二双向瞬态抑制二极管的第二端接地。
[0018]另一方面，本技术实施例提供了一种气浮主轴，包括机体、轴芯和前述的测速传感器；所述机体在所述轴芯的外侧设有缺口，所述缺口中设有与所述机体相拼接的仿形外壳，所述仿形外壳在朝向所述轴芯的一侧设有弧面，所述仿形外壳的背侧设有凹槽，所述测速传感器以所述齿轮传感器朝向所述弧面的姿态通过灌封胶灌封于所述凹槽。
[0019]本技术的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到：
[0020]本申请实施例所公开的一种测速传感器，利用磁阻效应进行感应，其通过采用层叠的电路结构设计，将电路板做成多层结构，利用插针连接起来，通过多层结构扩展电路板的可布板面积，从而极大的压缩了电路结构的体积，使得测速传感器能在高速气浮主轴狭小的空间里，既保证了测速性能的实现，又解决了体积过大的问题，从而实现对目前高速气浮主轴的测速要求。
附图说明
[0021]图1为本技术提供的测速传感器的结构示意图；
[0022]图2为本技术提供的测速传感器中电路板的电路示意图；
[0023]图3为本技术提供的测速传感器设置于仿形外壳的结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0025]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0026]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测速传感器，其特征在于，包括采集电路板、处理电路板、磁铁、插针和信号输出端口，所述采集电路板上设有用于感应磁场变化的齿轮传感器，所述处理电路板上设有运算放大器，所述采集电路板和处理电路板间隔一定距离层叠设置；所述磁铁装夹于所述采集电路板和处理电路板之间，用于为所述齿轮传感器提供磁场；所述插针沿层叠方向延伸以将所述采集电路板、处理电路板固定连接，并用于所述采集电路板和处理电路板的信号传输；所述齿轮传感器连接所述运算放大器，所述运算放大器连接所述信号输出端口。2.根据权利要求1所述的测速传感器，其特征在于，所述齿轮传感器位于所述采集电路板的中部，所述运算放大器位于所述处理电路板的中部，所述插针分布于所述采集电路板、处理电路板的四周。3.根据权利要求1所述的测速传感器，其特征在于，还包括引线，所述引线包括电源线和信号线，所述电源线用于连接电源设备，所述信号线连接至所述信号输出端口。4.根据权利要求3所述的测速传感器，其特征在于，所述插针的端部设有孔洞，所述电源线压接于对应所述插针的孔洞。5.根据权利要求1所述的测速传感器，其特征在于，所述齿轮传感器采用ABL004
‑
00E芯片。6.根据权利要求5所述的测速传感器，其特征在于，所述ABL004

【专利技术属性】
技术研发人员：钟海东，雷群，程振涛，汤丽君，汤秀清，黄腾晖，汤智峰，
申请(专利权)人：广州市昊志机电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：