一种磁转速传感器制造技术

本发明专利技术公开一种磁转速传感器，涉及转速传感器领域，包括磁钢组件、测量端组件和屏蔽构件；磁钢组件包括结构件和永磁体；结构件设置有转轴安装孔；永磁体围绕转轴安装孔布置在结构件上；测量端组件设置在磁钢组件的径向一侧；测量端组件包括第一线圈软磁芯和线圈组件；线圈组件的轴线垂直于第一线圈软磁芯的端面且线圈组件位于第一线圈软磁芯和磁钢组件之间；线圈屏蔽构件设置在线圈组件的外侧；磁钢组件屏蔽构件包括内屏蔽构件和外屏蔽构件；内屏蔽构件设置在转轴安装孔的内壁上并与被测目标转轴接触连接；磁钢组件设置在外屏蔽构件的内部且与线圈屏蔽构件接触连接。本发明专利技术能够提高信噪比及产品安装环境适应性。够提高信噪比及产品安装环境适应性。够提高信噪比及产品安装环境适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种磁转速传感器


[0001]本专利技术涉及转速传感器领域，特别是涉及一种磁转速传感器。

技术介绍

[0002]图1是一种典型的磁转速传感器工作原理示意图，如图1所示，该典型的磁转速传感器分为两部分，其中一部分为磁钢组件，另一部分为测量端组件，测量端组件有T形软磁芯及线圈，T形软磁芯由软磁材料制成。磁钢组件上安装有4个永磁体，永磁体用永磁材料制成，磁极N、S沿圆周交替排列。磁钢组件用于支撑永磁体的结构件通常使用非导磁材料。磁钢组件上的安装孔与被测目标转轴相连，当转轴旋转时，带动永磁体同步旋转，使测量端中的T形软磁芯内部磁场产生同步交替变化，交变的磁场使绕在软磁芯外部的线圈产生交变电压信号，用一个信号采集器测出这个交变电压信号的周期则能够获得转轴的转速。由于这种传感器能实现无接触测量，感应距离远，结构简单，可靠性高，所以在航空设备转速测量中得到广泛的应用。特别是在有高可靠性需求时，具有独特优势。
[0003]对于任何传感器而言，信噪比通常是一个衡量性能的重要指标，通常是越大越好。图1所示的磁转速传感器的线圈外部，在功能上呈开放状态，外部的电磁干扰能在线圈中同样感受出有害噪声信号，从而降低有效信号的可检测性。
[0004]图2用了两个视角的视图展示了这种产品典型的安装使用环境。转速传感器的两个组件分别安装于被测转轴及支撑座，由被测量设备确定好几何对应关系。被测设备上还安装了信号采集器，信号采集器通过信号传输电缆与传感器测量端组件实现电气连接。当被测转轴转动时，测量端组件则输出与转速相关的电信号，由信号采集器测出信号周期从而得到转速。由于产品是基于电磁场原理，所以转轴及支撑座所用材料的电特性及磁特性将会影响输出信号大小，从而使产品在不同系统上有不同的表现。与设定的标准环境相对比，同一个产品在有的安装环境中，产品输出电信号的电压得到提高获得正增益，而在另一个安装环境中，产品输出电信号电压得到衰减而获得负增益。这种由安装环境造成的输出信号电压变化，虽然不会影响到信号的周期而影响转速测量精度，但对使用这个电信号采集器的适配性产生影响。其中由于电压的提高有损坏信号采集器风险，而当电压降低时信号采集器有采集不到的风险。这种输出信号电压受安装环境影响的问题降低了产品的互换性，会推高使用和维护成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种磁转速传感器，能够提高信噪比以及产品安装环境适应性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种磁转速传感器，包括：磁钢组件、测量端组件和屏蔽构件；所述磁钢组件包括结构件和永磁体；所述结构件设置有转轴安装孔；所述永磁体围绕所述转轴安装孔布置在所述结构件上；被测目标转轴通过所述转轴安装孔与所述磁钢
组件固定连接，用于带动所述磁钢组件与所述被测目标转轴同步转动，使所述测量端组件内部磁场产生同步交替变化；所述测量端组件设置在所述磁钢组件的径向一侧；所述测量端组件包括第一线圈软磁芯和线圈组件；所述线圈组件的轴线垂直于所述第一线圈软磁芯的端面且所述线圈组件位于所述第一线圈软磁芯和所述磁钢组件之间；所述屏蔽构件用于阻挡外部磁场对所述线圈组件和所述磁钢组件的电磁干扰并提高所述线圈组件在所述磁钢组件转动作用下输出的电压的幅值；所述屏蔽构件包括线圈屏蔽构件和磁钢组件屏蔽构件；所述线圈屏蔽构件设置在所述线圈组件的外侧；所述磁钢组件屏蔽构件包括内屏蔽构件和外屏蔽构件；所述内屏蔽构件设置在所述转轴安装孔的内壁上并与所述被测目标转轴接触连接；所述外屏蔽构件设置在所述磁钢组件的外部且与所述线圈屏蔽构件接触连接。
[0007]可选地，所述线圈组件包括第二线圈软磁芯和绕制在所述第二线圈软磁芯上的测量线圈。
[0008]可选地，所述第一线圈软磁芯的端面与所述第二线圈软磁芯的轴线垂直相接。
[0009]可选地，所述线圈屏蔽构件的轴线，与所述第一线圈软磁芯的端面垂直相接，并与所述第二线圈软磁芯的轴线平行。
[0010]可选地，所述结构件为非导磁材料。
[0011]可选地，在所述磁转速传感器横截面上，所述内屏蔽构件、所述外屏蔽构件、所述线圈屏蔽构件和所述第一线圈软磁芯构成封闭的磁屏蔽面且所述磁钢组件和所述线圈组件在所述封闭的磁屏蔽面内。
[0012]可选地，所述屏蔽构件的材料为软磁材料。
[0013]可选地，所述永磁体的数量为多个；多个所述永磁体围绕所述转轴安装孔均匀布置在所述结构件上且相邻的所述永磁体的磁极极性相反。
[0014]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的一种磁转速传感器，包括：磁钢组件、测量端组件和屏蔽构件；磁钢组件包括结构件和永磁体；结构件设置有转轴安装孔；永磁体围绕转轴安装孔布置在结构件上；被测目标转轴通过转轴安装孔与磁钢组件固定连接，用于带动磁钢组件与被测目标转轴同步转动，使测量端组件内部磁场产生同步交替变化；测量端组件设置在磁钢组件的径向一侧；测量端组件包括第一线圈软磁芯和线圈组件；线圈组件的轴线垂直于第一线圈软磁芯的端面且线圈组件位于第一线圈软磁芯和磁钢组件之间；屏蔽构件用于阻挡外部磁场对线圈组件和磁钢组件的电磁干扰并提高线圈组件在磁钢组件转动作用下输出的电压的幅值；屏蔽构件包括线圈屏蔽构件和磁钢组件屏蔽构件；线圈屏蔽构件设置在线圈组件的外侧；磁钢组件屏蔽构件包括内屏蔽构件和外屏蔽构件；内屏蔽构件设置在转轴安装孔的内壁上并与被测目标转轴接触连接；外屏蔽构件设置在磁钢组件的外部且与线圈屏蔽构件接触连接。本专利技术通过屏蔽构件阻挡外部磁场对线圈组件和磁钢组件的电磁干扰并提高线圈组件在磁钢组件转动作用下输出的电压的幅值，从而实现提高信噪比以及产品安装环境适应性的目的。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为典型的磁转速传感器工作原示意图；图2为磁转速传感器使用安装示意图；图3为本专利技术提供的磁转速传感器结构示意图；图4为本专利技术提供的磁转速传感器一种结构形式的平面图；图5为常规磁转速传感器测量端组件的旁边增加了干扰线圈的仿真模型平面图；图6为常规磁转速传感器感受到的干扰线圈发出的干扰信号；图7为本专利技术提供的磁转速传感器测量端组件的旁边增加了干扰线圈的仿真模型平面图；图8为本专利技术提供的磁转速传感器感受到的干扰线圈发出的干扰信号；图9为本专利技术提供的安装了转轴和支撑座的磁转速传感器的结构示意图；图10为无屏蔽构件的磁转速传感器在转轴材料为ABS且支撑座材料为ABS时的线圈输出电压曲线示意图；图11为无屏蔽构件的磁转速传感器在转轴材料为ABS且支撑座材料为1J50时的线圈输出电压曲线示意图；图12为具有部分屏蔽构件的磁转速传感器在转轴材料为ABS且支撑座材料为ABS时的线圈输出电压曲线示意图；图13为具有部分屏蔽构件的磁转速传感器在转轴材料为ABS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁转速传感器，其特征在于，包括：磁钢组件、测量端组件和屏蔽构件；所述磁钢组件包括结构件和永磁体；所述结构件设置有转轴安装孔；所述永磁体围绕所述转轴安装孔布置在所述结构件上；被测目标转轴通过所述转轴安装孔与所述磁钢组件固定连接，用于带动所述磁钢组件与所述被测目标转轴同步转动，使所述测量端组件内部磁场产生同步交替变化；所述测量端组件设置在所述磁钢组件的径向一侧；所述测量端组件包括第一线圈软磁芯和线圈组件；所述线圈组件的轴线垂直于所述第一线圈软磁芯的端面且所述线圈组件位于所述第一线圈软磁芯和所述磁钢组件之间；所述屏蔽构件用于阻挡外部磁场对所述线圈组件和所述磁钢组件的电磁干扰并提高所述线圈组件在所述磁钢组件转动作用下输出的电压的幅值；所述屏蔽构件包括线圈屏蔽构件和磁钢组件屏蔽构件；所述线圈屏蔽构件设置在所述线圈组件的外侧；所述磁钢组件屏蔽构件包括内屏蔽构件和外屏蔽构件；所述内屏蔽构件设置在所述转轴安装孔的内壁上并与所述被测目标转轴接触连接；所述外屏蔽构件设置在所述磁钢组件的外部且与所述线圈屏蔽构件接触连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎世清，周弦，蒋常琼，韩林波，武鑫，
申请(专利权)人：四川新川航空仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：