[实用新型]一种基于涡流效应的角位移传感器

说明书

本实用新型提供一种基于涡流效应的角位移传感器，包括：磁尺、检测电路，与所述检测电路连接的读取磁头；所述磁尺整体呈圆盘状，沿所述磁尺的外周设有N个子磁铁，其中，N为大于1的整数；N个所述子磁铁尺寸相同，同极性端相接成环状；所述磁尺中心设有用于与待测转轴固定的连接装置；所述读取磁头设于所述磁尺的外周，用于读取当所述磁尺转动时所述磁尺外周的磁性变化信息。本实用新型提供的传感器，采用读取磁头的方式读取自主设计的圆盘磁尺，进而可以根据磁场的强弱周期变化，知道转动的角度，其结构为角位移的处理得出提供了硬件基础，而且其磁尺与读取磁头采用分离式设计，不会因为摩擦而耗损，能够安装方便，经久耐用。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种基于涡流效应的角位移传感器。

背景技术

角位移传感器广泛应用于很多领域，如机床控制、角位移测量、转速测量等，广泛使用的一种传感器，目前此类传感器种类繁多，大部分是基于接触方式设计制造。

例如，导电塑料角位移传感器，导电塑料角位移传感器是一种以电压输出与旋转角度呈线性关系的角位移传感器。导电塑料角位移传感器主要由电阻体、转轴及电刷组件和壳体等几部分组成。其中，由导电塑料薄膜与绝缘基体组成的电阻体是确保传感器精确工作的基础，而电刷组件是保证传感器精度及其机械寿命的关键。导电塑料角位移传感器工作原理为电阻分压原理，在传感器敏感电阻两端连接一恒定电压源，传感器通过电刷在导电塑料电阻体导轨上的移动获得输出，电刷的移动与被测位移一致，输出电压与位移量成线性关系。这种传感器具有两个明显的缺点，1)，有效角度不能超过360°，也就是说，不能进行多圈测量。2)，金属触点与导电塑料的摩擦，如果接触不良，会造成输出有断点；长期使用后，由于触点磨损，可能导致无输出或输出不稳。

再如，旋转编码器，由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度)，将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。旋转编码器的分辨率取决于光栅的密度，密度越高，分辨率就越高。光电编码器寿命和稳定性优于导电塑料角位移传感器，可连续多圈测量。其缺点在于，转动光电码盘和光电发射接收组件通过轴承组合在一起，安装时要求轴心对齐。

而旋转变压器，旋转变压器的工作原理和普通变压器基本相似，旋转变压器的原边、副边绕组则随转子的角位移发生相对位置的改变，因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化,输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。旋转变压器的缺点在于，体积较大，同样存在不便安装的问题。

除以上几种角位移传感器外，还有倾角传感器、霍尔角位移传感器等角位移传感器，虽然各有优势，但都存在安装不便的问题。

因此，如何提供一种基于涡流效应的角位移传感器，能够安装方便，经久耐用，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于涡流效应的角位移传感器，能够安装方便，经久耐用。其具体方案如下：

一种基于涡流效应的角位移传感器，包括：磁尺、检测电路，与所述检测电路连接的读取磁头；

所述磁尺整体呈圆盘状，沿所述磁尺的外周设有N个子磁铁，其中，N为大于1的整数；

N个所述子磁铁尺寸相同，同极性端相接成环状；所述磁尺中心设有用于与待测转轴固定的连接装置；

所述读取磁头设于所述磁尺的外周，用于读取当所述磁尺转动时所述磁尺外周的磁性变化信息。

优选地，