一种高可靠强抗干扰低转速测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高可靠强抗干扰低转速测量装置，属于测量领域。该低转速测量装置包括霍尔式转速传感器和转速变换器。霍尔电路通过感应外界磁场强度改变电路的导通状态，输出与变量柱塞泵转速成比例的方波信号，并通过在转换电路中设定了较高的阈值，对方波信号进行整形，极大地提高了抗干扰能力，即使是在低转速状态下，仍能够获得较高的检测准确度。霍尔式转速传感器设有绝缘材料制成的薄膜和膜片，霍尔式转速传感器和转速变换电路通过高可靠的插头插座连接在一起，实现了信号的无缝连接，采用硅橡胶GD‑414将霍尔芯片灌封于第一壳体槽内，保证了短引线在强冲击下的稳定，提高了转速测量装置的抗震性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠强抗干扰低转速测量装置
本技术属于工程技术中伺服系统的测量领域，具体涉及一种高可靠强抗干扰低转速测量装置。
技术介绍
转速测量装置是重型运载火箭伺服机构的配套产品，用于测量伺服动力装置——变量柱塞泵的转速信号，而转速信号是伺服系统其它参数计算的依据和基准。重型运载火箭伺服机构配套的转速测量装置需具备满足低转速测量(0～15000rpm)、抗干扰能力强，并满足运载型号高可靠性等要素。目前用于运载火箭伺服机构配套的电感式转速测量装置在低转速测量时，抗干扰能力和高可靠方面有其局限性：(1)、电感式转速测量装置的输出信号幅值大小与被测物转速有关，特别是在测量低转速(≤10000rpm)时容易受到外界磁场的干扰；(2)、电感式转速测量装置的可靠性很大部分取决于线圈绕组的绕制，但受加工工序如绕线、浸漆等影响较大。目前用于市场上的霍尔式转速测量装置也有其局限性：(1)、市场上的用于测量转速的霍尔式转速传感器与转换电路是相互独立的，且一般直接使用霍尔式转速传感器的输出——方波信号，但运载火箭伺服系统信号判读需要转速信号为模拟信号；(2)、市场上的霍尔式转速传感器与转速变换电路的连接由导线搭接，抗震性能和可靠性均不高。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是：克服现有运载火箭伺服机构配套的电感式转速测量装置不能测量低转速且抗干扰能力差的缺陷，克服目前霍尔式转速传感器与转速变换电路不是一体式高可靠结构的缺点，提供一种具有低转速测量、强抗干扰能力，并满足重型运载型号高可靠性要求的高可靠强抗干扰低转速测量装置。本技术的技术解决方案是：一种高可靠强抗干扰低转速测量装置，该测量装置包括霍尔式转速传感器和转速变换器，其中，霍尔式转速传感器包括第一壳体、霍尔芯片、印制板、短引线、插座，第一壳体为一侧开口带有空腔的圆柱体，沿圆柱状体的圆形截面侧挖有一与圆柱体竖直面平行且与圆形截面同轴的圆柱体槽，霍尔芯片的电源、地和信号管脚焊接在圆形印制板，正面面向第一壳体底部，与底部隔开放置，且霍尔芯片的中心位置与第一壳体圆形截面同轴，印制板上的电源、地和信号线通过短引线，焊接到插座的三个引线柱，第一壳体与插座配合连接；转速变换器包括第二壳体、电路板、长引线、插头，第二壳体为带有空腔的结构，电路板固定于第二壳体内腔，插头上电源、地和信号线通过长引线接入到电路板，电路板上焊接整形电路、变换电路和滤波电路；插头和插座相互匹配，霍尔式转速传感器和转速变换器通过插头和插座连接。所述霍尔式转速传感器还包括绝缘材料制成的薄膜和膜片，薄膜的形状大小与第一壳体的底部相匹配，粘贴于第一壳体的底部，位于第一壳体的底部与霍尔芯片之间，霍尔芯片粘贴在薄膜上，膜片为长方形，粘贴在第一壳体竖直面内壁上。所述薄膜、膜片均采用聚四氟乙烯薄膜材料。所述霍尔式转速传感器还包括硅橡胶，用于将霍尔芯片灌封于第一壳体槽内。所述整形电路包括运算放大器U1、U2、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6，电容C1、C2，其连接关系为：运算放大器U1的差分输入负端为整形电路的输入，运算放大器U1的差分输入正端依次串联电阻R1、R2至地，运放U1的电源负端和电源正端分别接外接电源负极和正极，同时，电源负端和地之间连有电容C1，电源正端和地之间连接电容C2，运算放大器U1的输出串联电阻R5连接到运算放大器U2的差分输入负端，运算放大器U2的差分输入正端串联R6至地，运算放大器U2的电源负端电源正端分别接外接电源负极和正极，运算放大器U2的输出为整形电路的输出。所述滤波电路包括运算放大器U4、电阻R8、R9、R10、R11和电容C7，其连接关系为：转换电路的输出端分为两路，一路串联电容C7、电阻R8至运算放大器U4的差分输入负端，另一路串联电阻R10、R11连接至地，U4的差分输入正端连接至电阻R10、R11的结点，电阻R9连接至U4的差分输入负端和U4的输出端，U4的输出为滤波电路输出。本技术与现有技术相比的有益效果是：(1)、本技术将霍尔式转速传感器和转速变换电路通过高可靠的插头插座连接在一起，实现了信号的无缝连接，高效的将方波信号转换为运载火箭伺服系统用的电压信号；(2)、本技术通过霍尔电路通过感应外界磁场强度改变电路的导通状态，输出与变量柱塞泵转速成比例的方波信号，其输出的方波信号幅值大小与被测物转速无关，并通过在转换电路中设定了较高的阈值，对方波信号进行整形，极大地提高了抗干扰能力，即使是在低转速状态下，仍能够获得较高的检测准确度；(3)、本技术在霍尔式转速传感器中采用硅橡胶GD-414将霍尔芯片灌封于第一壳体槽内，保证了短引线在强冲击下的稳定，提高了转速测量装置的抗震性能；(4)、本技术在霍尔式转速传感器中设计薄膜将霍尔芯片与第一壳体底部内壁进行隔离，提高了转速测量装置的可靠性。附图说明图1为一种高可靠强抗干扰低转速测量装置的整体结构示意图；图2为本技术实施例霍尔式转速传感器的结构示意图；图3为本技术实施例转速变换器的结构示意图；图4为本技术实施例转速变换器的电路图；图5为本技术高可靠强抗干扰低转速测量装置的测量原理图；图6为本技术实施例霍尔电路输出波形。图中，1-霍尔式转速传感器、2-转速变换器、3-第一壳体、4-薄膜、5-霍尔芯片、6-印制板、7-膜片、8-短引线、9-插座、10-第二壳体、11-电路板、12--长引线、13-插头、14-输出、15-变量柱塞泵、16-磁钢、17-转速测量装置具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。如附图1、附图2及附图3所示。一种高可靠强抗干扰转速测量装置(以下简称转速测量装置)由霍尔式转速传感器1和转速变换器2组成，分别是转速信号的接收装置和转速信号的变换装置。1、霍尔式转速传感器霍尔式转速传感器基于霍尔原理，通过感应安装在旋转物体外侧的永磁体，随着旋转物体转动时，因磁场变化产生相应的霍尔电势，输出频率与被测物转速成正比的方波信号，该方波信号发送给转速变换器。霍尔式转速传感器1包括第一壳体3、薄膜4、霍尔芯片5、印制板6、短引线8、插座9，第一壳体3为一侧开口带有空腔的圆柱体，沿圆柱状体的圆形截面侧挖有一与圆柱体竖直面平行且与圆形截面同轴的圆柱体槽，薄膜4为圆形，通过铁锚粘贴在第一壳体空槽的圆形底面上且与其直径相当，霍尔芯片5上有三个接头：电源、地和信号输出，分别焊接在圆形印制板6焊接面的三个焊点上，霍尔芯片5正面面向第一壳体3底部放置，且霍尔芯片5的中心位置与第一壳体3圆形截面同轴，并通过铁锚粘贴在薄膜4上，膜片7为长方形，通过铁锚粘贴围绕在第一壳体竖直面内壁上，目的是要把霍尔芯片5与第一壳体3内壁实现绝缘，印制板上的三个焊点分别通过红、白、黑三根不同颜色的短引线8，分别对应霍尔芯片5的电源、地和输出，焊接到插座的三个引线柱a、b、c上，第一壳体3和插座通过小螺母紧固连接，所述霍尔芯片可以采用南京中旭电子科技有限公司生产的锁定型开关电路HS715。霍尔式转速传感器1的第一壳体3与插座9通过螺纹连接方式安装：其中，第一壳体3为上端为一段长23.8毫米，宽23.8毫米，高为4毫米的长方体，长方体下端中心位置为长度32.5毫米，M14外螺纹的圆柱状结构，第一壳体3内有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高可靠强抗干扰低转速测量装置，其特征在于包括霍尔式转速传感器(1)和转速变换器(2)，其中，霍尔式转速传感器(1)包括第一壳体(3)、霍尔芯片(5)、印制板(6)、短引线(8)、插座(9)，第一壳体(3)为一侧开口带有空腔的圆柱体，沿圆柱状体的圆形截面侧挖有一与圆柱体竖直面平行且与圆形截面同轴的圆柱体槽，霍尔芯片(5)的电源、地和信号管脚焊接在圆形印制板(6)，正面面向第一壳体(3)底部，与底部隔开放置，且霍尔芯片(5)的中心位置与第一壳体(3)圆形截面同轴，印制板上的电源、地和信号线通过短引线(8)，焊接到插座(9)的三个引线柱，第一壳体(3)与插座(9)配合连接；转速变换器包括第二壳体(10)、电路板(11)、长引线(12)、插头(13)，第二壳体(10)为带有空腔的结构，电路板(11)固定于第二壳体(10)内腔，插头(13)上电源、地和信号线通过长引线接入到电路板(11)，电路板(11)上焊接整形电路、变换电路和滤波电路；插头(13)和插座(9)相互匹配，霍尔式转速传感器和转速变换器通过插头(13)和插座(9)连接。

【技术特征摘要】
1.一种高可靠强抗干扰低转速测量装置，其特征在于包括霍尔式转速传感器(1)和转速变换器(2)，其中，霍尔式转速传感器(1)包括第一壳体(3)、霍尔芯片(5)、印制板(6)、短引线(8)、插座(9)，第一壳体(3)为一侧开口带有空腔的圆柱体，沿圆柱状体的圆形截面侧挖有一与圆柱体竖直面平行且与圆形截面同轴的圆柱体槽，霍尔芯片(5)的电源、地和信号管脚焊接在圆形印制板(6)，正面面向第一壳体(3)底部，与底部隔开放置，且霍尔芯片(5)的中心位置与第一壳体(3)圆形截面同轴，印制板上的电源、地和信号线通过短引线(8)，焊接到插座(9)的三个引线柱，第一壳体(3)与插座(9)配合连接；转速变换器包括第二壳体(10)、电路板(11)、长引线(12)、插头(13)，第二壳体(10)为带有空腔的结构，电路板(11)固定于第二壳体(10)内腔，插头(13)上电源、地和信号线通过长引线接入到电路板(11)，电路板(11)上焊接整形电路、变换电路和滤波电路；插头(13)和插座(9)相互匹配，霍尔式转速传感器和转速变换器通过插头(13)和插座(9)连接。2.根据权利要求1所述的一种高可靠强抗干扰低转速测量装置，其特征在于所述霍尔式转速传感器(1)还包括绝缘材料制成的薄膜(4)和膜片(7)，薄膜(4)的形状大小与第一壳体(3)的底部相匹配，粘贴于第一壳体(3)的底部，位于第一壳体(3)的底部与霍尔芯片(5)之间，霍尔芯片(5)粘贴在薄膜(4)上，膜片(7)为长方形，粘贴在第一壳体(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：任海燕，王伟，马亚军，王臻，杨明，李文璋，胡晓萍，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11