[实用新型]一种磁电位器

说明书

技术领域

本实用新型涉及了采用磁性传感器的非接触式电位器。

背景技术

电位器是一种调节电压和电流大小的电子元件，通常的电位器通过改变电阻的大小调节电路的电压和电流。电阻器分为接触和非接触式两种：接触式一般由电阻体和可移动的电刷组成，当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压，但是以这种结构的电位器存在耐磨性不高的缺点，使用寿命短；非接触式非接触式传感器是通过检测转轴的角度变化，并将这个角度变化用多种信号类型反馈输出的器件，其大致可分利用光的透射或反射的光学式与检测磁场方向变化的磁性式。光学式易受尘埃的影响，与之相对，磁性式不易受到尘埃的影响，可作为主流的电位器，具有耐磨损，适用于较恶劣的工作环境。

目前主流的磁性传感元件为电感线圈或霍尔元件，两者的测量精度和灵敏度非常低，且由于灵敏度很低通常需要附加的聚磁结构从而体积很大，面对现代工业和消费电子中对电位器体积、精度以及极端工作条件的要求，现有的电位器已经不能满足要求。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对现有技术的缺陷提供一种体积小、精度高的磁电位器。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种磁电位器，其特征在于：其包括一块磁铁、驱动磁铁旋转的驱动的机械结构和至少一个传感单元；

所述磁铁为电磁铁或永磁体，用于提供磁场；

所述机械结构使磁铁旋转从而改变磁铁磁场的分布；

所述传感单元由巨磁电阻元件或磁性隧道结元件构成，位于磁铁附近，用于检测其所在位置磁场的变化。

其进一步特征在于：所述磁电位器包含两个传感单元。

其进一步特征还在于：所述传感单元为单电阻、半桥或全桥结构，所述单电阻、半桥或全桥的桥臂由一个或多个磁性传感元件并联和/或串联组成。

进一步的：所述传感单元为梯度半桥或全桥结构，所述梯度半桥或梯度全桥的桥臂由一个或多个磁性传感元件并联和/或串联组成。

上述巨磁电阻元件以及磁性隧道结元件包含自由层、非磁性层以及钉扎层三个纳米级薄膜层。

本实用新型的电位器通过使用巨磁电阻元件或磁性隧道结元件为传感单元，采用非接触式结构，和现有的通用类电位器相比，具有使用寿命高，体积小，精度高和温度特性好等优点。

附图说明

图1是本实用新型提供的单单元磁电位器的结构示意图。

图2是本实用新型提供的双单元磁电位器的结构示意图。

图3是巨磁电阻元件和磁性隧道结元件的结构示意简图。

图4是磁电阻元件的输出曲线示意图。

图5是半桥式传感单元的电连接示意图。

图6是半桥式传感单元的输出曲线示意图。

图7是全桥式传感单元的电连接示意图。

图8是全桥式传感单元的输出曲线示意图。

图9是梯度全桥式传感单元磁电阻的物理位置图。

图10是采用双单元的磁电位器的两路输出信号图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型的实用新型内容作进一步的描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供的磁电位器包括传感单元11以及磁铁13。磁铁13与一个机械转轴14连接，通过机械转轴14的运动带动其转动，由于磁铁13角度的变化，其磁场21的分布也发生变化。传感单元11由巨磁电阻元件或磁性隧道结元件构成，其接入到系统中，其输出随磁场21的变化而发生变化，从而达到调节电压和电流的目的。传感单元可以是单电阻、半桥或全桥结构，单电阻结构的是两端口电位器，半桥则是三端口电位器，而全桥则是四端口电位器，其详细工作方式在下文描述。采用巨磁电阻元件或磁性隧道结元件的传感单元是有源的，即需要提供电压或电流，本实用新型提供的磁电位器由系统提供稳恒电压或电流。传感单元11、磁铁13以及转轴14都安装在外壳15内，转轴14可由外部的旋钮使其转动。

实施例2：