[实用新型]一种双余度直线位移磁敏传感器

说明书

本实用新型公开了一种双余度直线位移磁敏传感器，第一转轴、第一轴承、第一齿轮、第一磁钢和第一硬件电路构成第一余度单元，第二转轴、第二轴承、第二齿轮、第二磁钢和第二硬件电路构成第二余度单元，拉杆与齿条连接，齿条同时与第一齿轮和第二齿轮啮合连接，第一齿轮和第二齿轮分别与第一磁钢和第二磁钢连接，隔板安装于第一余度单元和第二余度单元之间。本实用新型通过将拉杆与齿条连接，由齿条与两个齿轮配合，实现对两个余度单元的磁钢进行同步旋转驱动的目的，同时通过隔板将两个余度单元的磁场进行隔离，避免相互干扰，从而实现高精度的直线位移测量，具有寿命长、精度高、成本低廉的优点，适合推广应用。

技术领域

本实用新型涉及一种直线位移传感器，尤其涉及一种双余度直线位移磁敏传感器。

背景技术

磁敏传感器，又称非接触式传感器，是一种角度位移传感器，其主要作用是把物体的角度位移转换成线性变化的角度信号进行反馈，具有寿命长、精度高的优点，而且成本非常低廉。

但是，传统的磁敏传感器一般用于角度位移测量，不能测量直线位移；目前用于测量直线位移的传感器即直线位移传感器主要有接触式传感器和非接触式传感器，前者通过电刷与电阻体接触移动来实现电刷直线移动距离的测量，存在寿命低、精度低的缺陷，后者简称LVDT(Linear Variable Differential Transformer)，即线性可变差动变压器，这种传感器需要搭配解码电路使用，所以成本高，也不适合推广。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种将磁敏传感器应用于直线位移测量且输出双余度信号以提高检测精度的双余度直线位移磁敏传感器。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种双余度直线位移磁敏传感器，包括外壳，还包括拉杆以及设于所述外壳的内腔内的齿条、第一转轴、第一轴承、第一齿轮、第一磁钢、第一硬件电路、第二转轴、第二轴承、第二齿轮、第二磁钢、第二硬件电路和隔板，所述拉杆的一端由外而内穿过所述外壳后与所述齿条的一端连接，所述第一转轴的一端通过所述第一轴承安装于所述外壳的一侧内壁上，所述第一转轴的另一端与所述第一齿轮的一端连接，所述第一齿轮的另一端与所述第一磁钢的一端连接，所述第一齿轮的轮齿与所述齿条的轮齿相互啮合，所述第一硬件电路设于所述外壳的另一侧内壁上且所述第一硬件电路能够感应所述第一磁钢旋转时的磁场变化，所述第一转轴、所述第一轴承、所述第一齿轮、所述第一磁钢和所述第一硬件电路构成第一余度单元；所述第二转轴的一端通过所述第二轴承安装于所述外壳的一侧内壁上，所述第二转轴的另一端与所述第二齿轮的一端连接，所述第二齿轮的另一端与所述第二磁钢的一端连接，所述第二齿轮的轮齿与所述齿条的轮齿相互啮合，所述第二硬件电路设于所述外壳的另一侧内壁上且所述第二硬件电路能够感应所述第二磁钢旋转时的磁场变化，所述第二转轴、所述第二轴承、所述第二齿轮、所述第二磁钢和所述第二硬件电路构成第二余度单元；所述隔板安装于所述第一余度单元和所述第二余度单元之间。

上述结构中，拉杆的一端与齿条连接，另一端置于外壳外，由需要测量直线位移的部件驱动作直线运动；齿条在拉杆的带动下同步直线运动，齿条同时与第一齿轮和第二齿轮配合，带动第一齿轮和第二齿轮同步旋转；第一齿轮和第二齿轮分别通过第一转轴和第二转轴与第一轴承和第二轴承连接，从而实现能够自由旋转的功能；第一齿轮和第二齿轮同步旋转带动第一磁钢和第二磁钢同步旋转，第一磁钢和第二磁钢旋转产生角度位移及对应的磁场变化；第一转轴也可以穿过第一齿轮的中心通孔后与第一磁钢的一端连接，第一齿轮与第一转轴之间固定连接，第二转轴也可以穿过第二齿轮的中心通孔后与第二磁钢的一端连接，第二齿轮与第二转轴之间固定连接；第一硬件电路和第二硬件电路分别感应第一磁钢和第二磁钢的磁场变化，并将该磁场变化信号转换为电信号，经过常规计算后得到拉杆的直线位移信号，并通过无线或有线通信的方式与外部的上位机进行通信；隔板用于将第一余度单元和第二余度单元的磁场进行隔离，避免或尽量减小两者之间的相互干扰。