一種非接觸式數字電位器的製作方法
2023-05-01 19:54:21
專利名稱：一種非接觸式數字電位器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子器件領域，具體涉及一種非接觸式數字電位器。
背景技術：
目前，所知的電位器是模擬工作方式，構造是由電阻線圈或電阻基片、滑動電刷，轉軸、外殼組成。供電電壓加載在電阻線圈或電阻基片二端，電刷在其之上滑動探測電刷所在位置的電壓，是直接接觸的方式。其存在幾個固有的缺陷I、電刷在線圈和基片上滑動有摩擦存在，導致其工作壽命有限，精度隨著磨損會有變化。2、由於結構的關係，電阻線圈或電阻基片無法做到360°，因此，電位器存在盲區。3、電位器一般只能輸出線性變化的電壓信號，對於特殊輸出信號和曲線難以實現。
發明內容本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種非接觸式數字電位 器，該電位器設置霍爾感應傳感器以採集磁鋼旋轉時的磁場，通過傳感電路處理得到角度位置信號，並通過轉換電路將角度位置信號轉換為所需的信號。此裝置既能輸出多種信號， 又能增加反饋數據範圍。本實用新型的實現由以下技術方案完成一種非接觸式數字電位器，包括傳感電路，其特徵在於所述電位器包括磁鋼、霍爾感應傳感器和轉軸，所述磁鋼固定於所述轉軸的一端並可隨轉軸旋轉，所述霍爾感應傳感器設置於所述磁鋼旋轉時所產生的磁場內部，並且與所述傳感電路連通。所述的電位器設置有轉換電路，所述轉換電路連通所述傳感電路。所述的電位器包括有一具有容置空腔的桶狀外包殼，所述桶狀外包殼頂部開有通孔，所述轉軸與所述通孔通過滾珠軸承固定連接。所述的電位器設置有一後封蓋，所述霍爾感應傳感器、傳感電路、轉換電路都固定設置於所述後蓋頂面，所述後封蓋對所述桶狀外包殼封裝。所述桶狀外包殼的側面設置有外設接線端。所述磁鋼和所述轉軸同軸設置。本實用新型的優點是採用非接觸式，使用壽命相較傳統電位器大大提高；可以實現360°的有效工作範圍；提供了輸出信號可選、工作行程可選，可以實現靈活多變的輸出，還可以實現非線性或多段折線輸出。
圖I本實用新型的結構主視圖；圖2是圖I的俯視圖；[0017]圖3是本實用新型原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖通過實施例對本實用新型特徵及其它相關特徵作進一步詳細說明，以便於同行業技術人員的理解如圖1-3所示，圖中標記1-12分別為圓桶外包殼I、滾珠軸承2、轉軸3、磁鋼4、線路板5、後蓋6、接線端7、卡簧8、尼龍柱9、螺絲10、墊片11、通孔12。實施例如圖1、2所示，本實施例由圓桶外包殼I、轉軸3、磁鋼4、線路板5、後蓋6等組成。圓桶外包殼I和後蓋6固定連接。圓桶外包殼I頂部開有通孔12，轉軸3通過兩組滾珠軸承3與通孔12固定連接，滾珠軸承3能對轉軸3提供很好的軸向和徑向支撐。轉軸3下端面上固定設置磁鋼4，另一端固定連接原動件，使磁鋼4能與轉軸3同軸旋轉。後 蓋6上表面設置有線路板5，線路板5包括霍爾感應傳感器、傳感電路和轉換電路。其中線路板5設置於磁鋼4隨著轉軸3旋轉時所產生的磁場內部。本實施例在具體實施時如圖1、2中所示，圓桶外包殼I的底部由後蓋6完成封裝，兩者之間通過螺絲10完成固定連接。此外出於保護內部結構的考慮，在螺絲10兩側還分別設有兩根尼龍柱9，圓桶外包殼I和後蓋6的縫隙間還夾裝有墊片11。通過圓桶外包殼I和後蓋6的隔離式設計，使圓桶外包殼I內的機械部分和後蓋6上的電氣部分隔離，以實現高防護等級，滿足在惡劣環境下使用情況。如圖I所示，在轉軸3與通孔12的連接處固定設置有卡簧8，以進一步固定轉軸3，防止其在轉動的同時在通孔12內又發生軸向竄動。此外，轉軸3可根據技術需要來選擇其不同力矩、不同機械轉角、不同電氣轉角，以及不同軸形來配合不同的原動件。如圖2所示，在圓桶外包殼I的側面上設置有多個接線端7，接線端7的目的在於能夠使本實施例的電位器能夠與其他相關外部設備，如存儲設備、信號收錄設備等連接，方便技術人員進行操作。如圖3所示，圖3為線路板5的工作原理圖，其中Ul為霍爾傳感器電路，U2為電壓轉換電路。本實施例可分為兩種輸出模式，可將角度位置信號處理轉換成多種類型的輸出信號I、霍爾傳感器電路Ul通過磁鋼4產生的磁場方向來檢測轉軸3的角度值，將其轉換成模擬輸出或直接以數字量輸出，可輸出PWM、SPI、SSI等數據模式。此模式內的線路板5無需設置U2電壓轉換電路。2、在模式I的霍爾傳感器電路Ul檢測完轉軸3的角度值之後，通過連通的電壓轉換電路U2將霍爾傳感器電路Ul輸出的電壓信號轉換成需要的電壓電流信號，標準是0-10V/4-20mA。
權利要求1.一種非接觸式數字電位器，包括傳感電路，其特徵在於所述電位器包括磁鋼、霍爾感應傳感器和轉軸，所述磁鋼固定於所述轉軸的一端並可隨轉軸旋轉，所述霍爾感應傳感器設置於所述磁鋼旋轉時所產生的磁場內部，並且與所述傳感電路連通。
2.根據權利要求I所述的一種非接觸式數字電位器，其特徵在於所述的電位器設置有轉換電路，所述轉換電路連通所述傳感電路。
3.根據權利要求I所述的一種非接觸式數字電位器，其特徵在於所述的電位器包括有一具有容置空腔的桶狀外包殼，所述桶狀外包殼頂部開有通孔，所述轉軸與所述通孔通過滾珠軸承固定連接。
4.根據權利要求I或3所述的一種非接觸式數字電位器，其特徵在於所述的電位器設置有一後封蓋，所述霍爾感應傳感器、傳感電路、轉換電路都固定設置於所述後蓋頂面，所述後封蓋對所述桶狀外包殼封裝。
5.根據權利要求2所述的一種非接觸式數字電位器，其特徵在於所述桶狀外包殼的側面設置有外設接線端。
6.根據權利要求I所述的一種非接觸式數字電位器，其特徵在於所述磁鋼和所述轉軸同軸設置。
專利摘要本實用新型涉及電子器件領域，具體涉及一種非接觸式數字電位器，其特徵在於所述電位器包括磁鋼、霍爾感應傳感器和轉軸，所述磁鋼固定於所述轉軸的一端並可隨轉軸旋轉，所述霍爾感應傳感器設置於所述磁鋼旋轉時所產生的磁場內部，並且與所述傳感電路連通。本實用新型的優點是採用非接觸式，使用壽命相較傳統電位器大大提高；可以實現360°的有效工作範圍；提供了輸出信號可選、工作行程可選，可以實現靈活多變的輸出，還可以實現非線性或多段折線輸出。
文檔編號H01C10/00GK202487305SQ20122012253
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者馮軍, 葉曉燕, 張潤榕, 陳春雷 申請人:上海思博機械電氣有限公司