[实用新型]基于线性磁敏元件的磁钢位移传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种位移传感器，特别是一种基于线性磁敏元件的磁钢位移传感器。

背景技术

随着工业自动化程度的迅速提高，位移传感器在科学研究和生产实践中发挥着越来越重要的作用。目前常用的位移传感器主要有电容电感式位移传感器、激光位移传感器、光栅位移传感器、磁性位移传感器等。电容电感式位移传感器精度高，但易受被测物体形状、材料及测试环境温度、湿度的影响；超声波位移传感器测量范围宽，但精度不高；光栅位移传感器测量精度高，但生产成本高、体积大易损坏；现有的磁性位移传感器采用开关量输出，测量精度低，且不能实现对被测物体位移的线性测量。

发明内容

为克服了现有技术中的缺点，本实用新型提供一种基于线性磁敏元件的磁钢位移传感器。采用线性磁敏元件，加相应的控制电路对信号进行处理，可以实现对被测磁钢的位移进行高精度宽量程线性测量，且生产成本低、体积小。

本实用新型采取的技术方案为：基于线性磁敏元件的磁钢位移传感器，包括条形电路板，位于条形电路板一侧的磁钢，多个线性磁敏元件等间距、依次线性排列在条形电路板上，每一个线性磁敏元件通过一个信号处理模块连接控制模块，控制模块连接通信模块。

任意一个线性磁敏元件的敏感方向平行于线性磁敏元件的排列方向。

任意两个线性磁敏元件之间的间距小于线性磁敏元件的线性传感区间

所述线性磁敏元件为线性磁阻、线性巨磁阻或者线性磁隧道结元件。

所述控制模块为单片机模块。

本实用新型基于线性磁敏元件的磁钢位移传感器，技术效果如下：

1）、该位移传感器采用线性磁敏元件作为敏感元件，采集被测磁钢在运动过程中产生的磁场变化信息，可以实现对磁钢位移的非接触高精度线性测量。该磁钢位移传感器可以实现对被测磁钢的位移进行高精度宽量程线性测量。

2）、位移测量精度高达0.01mm，且生产成本低、体积小。

3）、通过调节条形电路板上若干线性磁敏元件的排列间距，还可以调整该实用新型测量位移的量程，通信模块可以实现信息传递功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的磁敏元件线性输出区间示意图；

其中：箭头a表示磁钢运动方向；箭头b表示磁敏感轴方向；

图3为本实用新型的电路模块连接示意图。

具体实施方式

如图1、图3所示，基于线性磁敏元件的磁钢位移传感器，包括条形电路板1，多个线性磁敏元件2等间距、依次线性排列在条形电路板1上，每一个线性磁敏元件2通过一个信号处理模块3连接控制模块4，控制模块4连接通信模块5。所述控制模块4为单片机模块。

条形电路板1起到固定线性磁敏元件2和传输信号的作用，条形电路板1采用PCB板。任意一个线性磁敏元件2的敏感方向平行于线性磁敏元件2的排列方向。当磁钢6在条形电路板附近移动时，相应位置的线性磁敏元件2可以感应该磁场信号的变化。该线性磁敏元件输出的电压信号如图2所示。任意两个线性磁敏元件2之间的间距小于线性磁敏元件2的线性传感区间。这样保证磁钢6始终处于某个磁敏元件2的线性范围内。只取线性磁敏元件2线性传感区间内信号，使得线性磁敏元件2输出的电压信号与磁钢6的位移呈线性关系，继而可精确计算出该磁钢的位移。每个线性磁敏元件2后端均连接一个信号处理模块3，采集线性磁敏元件2输出的电压信号并进行放大滤波处理；单片机模块对信号处理模块3采集到的信号进行A/D转换，并计算出该磁钢6的位移，通讯模块5输出该位移传感器的磁钢6的位移信息。

所述线性磁敏元件2为线性磁阻、线性巨磁阻或者线性磁隧道结元件中的一种。它们作为该位移传感器的敏感元件，以一定间距依次线性排列在条形电路板上。