[发明专利]无涡流效应的磁敏角位移传感器

说明书

本发明公开了一种无涡流效应的磁敏角位移传感器，包括外壳、转轴和安装在外壳内的电路板、磁钢、滑动导电环，转轴穿过外壳上的通孔并通过第一圆环形轴承与外壳连接，外壳为金属外壳，滑动导电环包括绝缘的固定环和绝缘的转动环，转动环能够相对于固定环转动并传输电信号，固定环固定安装在外壳内，电路板与转动环连接，磁钢固定安装在外壳内。本发明通过在外壳内安装滑动导电环，并将电路板与转动环连接，从而实现使电路板旋转、磁钢不旋转的工作方式，在实现角度检测功能的同时避免了磁钢与外壳之间发生相对位移，从而没有涡流效应产生，提高了磁敏角位移传感器的检测精度，并避免了外界磁场干扰。

技术领域

本发明涉及一种磁敏角位移传感器，尤其涉及一种无涡流效应的磁敏角位移传感器。

背景技术

磁敏（霍尔原理、磁阻原理、各项异性磁阻等）角位移传感器是根据强磁性金属薄膜磁敏电阻对磁场方向极为敏感的特性制作的角位移传感器，即磁场方向相对磁敏电阻电流方向发生变化，磁敏电阻的阻值发生相对应的变化，从而实现角位移检测功能。磁敏角位移传感器的磁敏电阻等电子元件安装在电路板上，磁场由磁性器件产生，磁性器件一般统称为磁钢。

非接触式的磁敏角位移传感器具有可靠性高、精度高、无限寿命、响应速度快等远超其它原理角位移传感器的优点，因此在角位移检测领域的应用越来越广。但由于磁敏角位移传感器内置有磁钢，易受外界强磁场干扰导致其对磁场的解析产生误差。

为解决外界对传感器磁场干扰的问题，一般最有效的方案是将传感器壳体材料更换为电磁纯铁，此方式能大大解决外界磁场对传感器的干扰，但由于传感器内部有着磁钢，而一般此类传感器的磁钢会随着传感器的转轴转动而转动，而传感器壳体并未随之转动，壳体与磁钢之间将会形成相对位移，因此会在传感器壳体内部产生感应电动势发生涡流效应，并与磁钢产生的磁场发生干涉。由于市面上绝大多数的磁性编码芯片都有磁滞效应，所以这种干涉将会影响传感器对角度反馈的精确性。

综上，为了解决外界对传感器磁场干扰问题而采用的将传感器壳体材料更换为电磁纯铁的传统方案，存在磁场干扰导致检测精度下降的问题，所以难以满足高精度检测需求。

另外，传统的滑动导电环主要包括固定环和转动环，转动环能够相对于固定环转动并传输电信号，固定环与转动环之间一般采用滑动接触，其寿命较短，连接线路少、不适应高速旋转，且冗余度单一。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种采用金属外壳隔离外界磁场干扰且无涡流效应的磁敏角位移传感器。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种无涡流效应的磁敏角位移传感器，包括外壳、转轴、电路板和磁钢，所述转轴穿过所述外壳上的通孔并通过第一圆环形轴承与所述外壳连接，所述转轴两端中的外端置于所述外壳外，所述转轴两端中的内端置于所述外壳内，所述电路板和所述磁钢均置于所述外壳内，所述外壳为金属外壳，所述磁敏角位移传感器还包括安装于所述外壳内的滑动导电环，所述滑动导电环包括绝缘的固定环和绝缘的转动环，所述转动环能够相对于所述固定环转动并传输电信号，所述固定环固定安装在所述外壳内，所述电路板与所述转动环连接，所述磁钢固定安装在所述外壳内。

作为优选，为了实现紧凑安装并便于将电路板的电信号引出，所述滑动导电环还包括传输导线和输出导线，所述固定环通过自身通孔套装在所述转轴外且所述转轴能够相对于所述固定环自由旋转，所述转动环通过自身通孔套装在所述转轴外且固定连接，多条所述传输导线的两端分别与所述电路板和所述转动环上的电信号传输输入端连接，多条所述输出导线的一端分别与所述固定环上的电信号传输输出端连接。