專利名稱：納米磁敏轉(zhuǎn)速傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種納米磁敏轉(zhuǎn)速傳感器，屬磁敏傳感和轉(zhuǎn)速測定的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
中有一種磁敏轉(zhuǎn)速傳感器，含底座、插座、引出腳、磁敏感件，殼體、軸孔、磁輪、軸、墊圈。磁輪由非磁性材料制造，在輪緣附近有幾對(如4對)以均布于輪緣和貫穿輪面的方式鑲?cè)胼喢娴闹斡来盆F，或用鐵氧體制成園盤充磁制成磁輪。殼體上開有軸孔。軸的一端經(jīng)軸孔、墊圈與磁輪的中心部分固定在一起，組成限制磁輪只能作相對于殼體繞軸旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)。磁敏感件安裝在底座上。底座與殼體固定在一起，組成當(dāng)磁輪旋轉(zhuǎn)時磁極掠過磁敏感件的機構(gòu)。磁敏感件可是霍爾元件，其Vcc、Vout和0端分別與三根引出腳連接。工作時，傳感器的軸與待測轉(zhuǎn)軸連接在一起，計數(shù)器的插頭插入傳感器的插座，該元件的Vcc、Vout和0端得到來自計數(shù)器的供電。磁輪隨待測轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)一周，Vout端輸出8個正脈沖。計數(shù)器顯示待測轉(zhuǎn)軸的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)，即轉(zhuǎn)速?；魻柎琶艮D(zhuǎn)速傳感器的缺點是該元件的熱敏性導(dǎo)致與該元件聯(lián)用的磁電轉(zhuǎn)換電路必須包括溫度補償電路，增加了電路的復(fù)雜性；該元件靈敏度低，要求磁輪的輪面盡量靠近該元件，另件稍有磨損，會影響到傳感器的正常工作，傳感器的可靠性差，壽命短。磁敏感件也可是干簧管，該管的二根引腳作為Vcc和Vout端，分別與二根引出腳連接。平時干簧斷開。工作時，磁輪隨待測轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)一周，干簧閉合8次，Vout端輸出8個正脈沖。計數(shù)器顯示待測轉(zhuǎn)軸的rpm。干簧磁敏轉(zhuǎn)速傳感器的缺點是干簧的頻響差，易產(chǎn)生機械疲勞，壽命短，有時剩磁使干簧在應(yīng)斷開時保持閉合，可靠性差。
本實用新型的目的是推出一種另件結(jié)構(gòu)簡單、可靠、頻響好和壽命長的納米磁敏轉(zhuǎn)速傳感器。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的納米磁敏傳感器13的電路連接框圖，其中，印板130上有磁敏振蕩及放大整形電略，磁敏感件131與磁敏振蕩電路組成磁敏振蕩器(詳見專利申請?zhí)枮?9113797.3的中國發(fā)明專利申請說明書)，該振蕩器的輸出端接有常用的波形放大電路和整形電路，該磁敏振蕩和放大整形電路現(xiàn)已研制成專用的集成電路。圖3是本實用新型一種變型的結(jié)構(gòu)示意圖，其中棘爪34和棘輪33組合的形式不同。圖4是圖3中A-A處的截面圖。圖5是永磁鐵14的另一種結(jié)構(gòu)的示意圖，其中永磁鐵14采用蹄形磁鐵，該磁鐵的兩磁極對準(zhǔn)磁敏感件131。
現(xiàn)結(jié)合

本實用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理。
上述目的通過采用高靈敏的納米磁敏傳感器和下列結(jié)構(gòu)得以實現(xiàn)。一種納米磁敏轉(zhuǎn)速傳感器，含底座10，插座11，引出腳12，永磁鐵14，磁敏感件131，印板130，殼體20，軸孔21，軸31，墊圈32，棘輪33，磁敏感件131是芯內(nèi)含納米磁性材料的線圈，印板130上有與該線圈連接的和含振蕩及放大整形電路的集成電路，該集成電路的Vcc、Vout和0端分別與三根引出腳12連接，磁敏感件131和印板130組成納米磁敏傳感器13，軸31的一端經(jīng)軸孔21和墊圈32與棘輪33的中心部分固定在一起，軸31、墊圈32和棘輪33組成輪30，軸31的軸線與棘輪33垂直，軸31的另一端從殼體20穿出，輪30與殼體20組成限制棘輪33只能作相對于殼體20繞軸31的軸線旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)，其特征在于，它還含棘爪34，棘爪34的制造材料是軟鐵，棘爪34以與棘輪33垂直的方式均布于棘輪33的邊緣，永磁鐵14是條形或蹄形磁鐵，永磁鐵14和磁敏感件131以它們的軸線相互平行并與底座10垂直的方式固定在底座10上，殼體20與底座10緊配在一起，組成軸31的軸線與永磁鐵14和磁敏感件131的軸線居同一平面的和彼此平行的、限制棘爪34只能從傳感區(qū)15通過的機構(gòu)。
本實用新型的一種變型，其特征在于，棘爪34與棘輪33居同一平面，殼體20與底座10緊配在一起，組成軸31的軸線與永磁鐵14和磁敏感件131的軸線居同一平面的和前者與后兩者相互垂直的、限制棘爪34只能從傳感區(qū)15通過的機構(gòu)。
實施例。棘爪34既可與棘輪33垂直，也可與棘輪33居同一平面。主要另件具有以下尺寸或指標(biāo)棘輪33的直徑為17mm，棘爪34的長度和厚度分別為10mm和1mm，棘爪34的爪數(shù)P＝8，永磁鐵14是表面磁場強度、直徑和長度分別為300mT、3mm和5mm的圓柱形條形磁鐵，傳感區(qū)15的寬度為2.5mm。
工作原理。利用本實用新型測定發(fā)動機軸的轉(zhuǎn)速時，軸31和殼體20與發(fā)動機軸和機座的連接和插座11與計數(shù)器的連接，與背景技術(shù)所述的完全相同。本實用新型從Vcc和0端得到來自計數(shù)器的供電。棘輪33隨待測轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)一周，P個棘爪34通過傳感區(qū)15，使該區(qū)內(nèi)的磁通受到P次阻斷，本實用新型通過Vout端向計數(shù)器傳輸P個正脈沖。計數(shù)器先測出本實用新型每秒鐘輸出脈沖的個數(shù)n；接著，用下式求出發(fā)動機軸的轉(zhuǎn)速(rpm)轉(zhuǎn)速＝60n/P；最后把轉(zhuǎn)速值從顯示器上顯示出來。由于納米磁敏傳感器13是利用納米微晶材料巨磁阻抗效應(yīng)研制成的傳感器，其靈敏度極高，所以永磁鐵14的表面磁場強度可弱到幾個mT，傳感區(qū)15的寬度仍可做得很寬。傳感區(qū)15的寬度較寬可帶來以下好處傳感器的機械結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，降低了生產(chǎn)成本，可靠性高和使用壽命長。此外，納米磁敏傳感器13還有以下二個突出優(yōu)點工作溫度范圍寬，介于-100～+120℃；頻響好，高達(dá)100KHz。綜上，與背景技術(shù)相比，本實用新型有以下優(yōu)點1.結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低；2.可靠性高；3.使用壽命長；4.工作溫度范圍寬，介于-100～+120℃；5.頻響好，高達(dá)100KHz。
本實用新型特別適于作測定汽車發(fā)動機、電動機和汽輪機軸的轉(zhuǎn)速的傳感器，是一項用途廣、能產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益和有發(fā)展前途的新型轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種納米磁敏轉(zhuǎn)速傳感器，含底座10，插座11，引出腳12，永磁鐵14，磁敏感件131，印板130，殼體20，軸孔21，軸31，墊圈32，棘輪33，磁敏感件131是芯內(nèi)含納米磁性材料的線圈，印板130上有與該線圈連接的和含振蕩及放大整形電路的集成電路，該集成電路的Vcc、Vout和0端分別與三根引出腳12連接，磁敏感件131和印板130組成納米磁敏傳感器13，軸31的一端經(jīng)軸孔21和墊圈32與棘輪33的中心部分固定在一起，軸31、墊圈32和棘輪33組成輪30，軸31的軸線與棘輪33垂直，軸31的另一端從殼體20穿出，輪30與殼體20組成限制棘輪33只能作相對于殼體20繞軸31的軸線旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)，其特征在于，它還含棘爪34，棘爪34的制造材料是軟鐵，棘爪34以與棘輪33垂直的方式均布于棘輪33的邊緣，永磁鐵14是條形或蹄形磁鐵，永磁鐵14和磁敏感件131以它們的軸線相互平行并與底座10垂直的方式固定在底座10上，殼體20與底座10緊配在一起，組成軸31的軸線與永磁鐵14和磁敏感件131的軸線居同一平面的和彼此平行的、限制棘爪34只能從傳感區(qū)15通過的機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米磁敏轉(zhuǎn)速傳感受器，其特征在于，棘爪34與棘輪33居同一平面，殼體20與底座10緊配在一起，組成軸31的軸線與永磁鐵14和磁敏感件131的軸線居同一平面的和前者與后兩者相互垂直的、限制棘爪34只能從傳感區(qū)15通過的機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米磁敏轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于，主要另件具有以下尺寸或指標(biāo)棘輪33的直徑為17mm，棘爪34的長度和厚度分別為10mm和1mm，棘爪34的爪數(shù)P＝8，永磁鐵14是表面磁場強度、直徑和長度分別為300mT、3mm和5mm的圓柱形條形磁鐵，傳感區(qū)15的寬度為2.5mm。
專利摘要一種納米磁敏轉(zhuǎn)速傳感器，含底座10，插座11，引出腳12，永磁鐵14，磁敏感件131，印板130，殼體20，磁敏感件131是芯內(nèi)含納米磁性材料的線圈，印板130上有與該線圈連接的和含振蕩及放大整形電路的集成電路，有結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，可靠性高，壽命長，工作溫度范圍寬，頻響好等優(yōu)點，適于作測定汽車發(fā)動機、電動機和汽輪機軸的轉(zhuǎn)速的傳感器，是一項用途廣、能產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益和有發(fā)展前途的新型轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)品。
文檔編號G01P3/481GK2526851SQ0123931
公開日2002年12月18日 申請日期2001年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月15日
發(fā)明者楊燮龍, 楊介信, 于尊涌, 戴文愷 申請人:華東師范大學(xué)