[实用新型]一种基于GMR角度传感器的高精度磁位移传感器

说明书

本实用新型提出了一种基于GMR角度传感器的高精度磁位移传感器，其特征在于，包括电源及处理模块，所述电源及处理模块的一端固定设置有GMR传感器阵列模块，所述GMR传感器阵列模块表面套设有磁环，所述磁环与GMR传感器阵列模块表面之间间隔设置，所述GMR传感器阵列模块的宽度小于磁环的内径，所述GMR传感器阵列模包括若干传感器，相邻的两个所述传感器之间间隔设置，每个所述传感器均与电源及处理模块电性连接，所述磁环与外部被测部件固定连接，借此，本实用新型具有工作原理简单可靠，易于制造的优点。

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，特别涉及一种基于GMR角度传感器的高精度磁位移传感器。

背景技术

目前，磁位移传感器目前市场上广泛用于石油、化工、水利、制药、食品饮料等行业各种液罐的液位计量和控制。现有的磁位移传感器大多根据磁致伸缩原理制造，具有高精度、长量程的特点。由于测量用的磁环和传感器无接触，不至于被磨损，因而使用寿命长、环境适应能力强、可靠性安全性高，可用于恶劣环境。它的行程最长可达3米，标称精度为0.05％FS。

现有磁位移传感器存在的问题：控制原理复杂，制造难度大；安装受限，较高的安装、维护要求；价格昂贵；量程越长，精度越低。

实用新型内容

本实用新型提出一种基于GMR角度传感器的高精度磁位移传感器，解决了现有技术中的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种基于GMR角度传感器的高精度磁位移传感器，包括电源及处理模块，所述电源及处理模块的一端固定设置有GMR传感器阵列模块，所述GMR传感器阵列模块表面套设有磁环，所述磁环与GMR传感器阵列模块表面之间间隔设置，所述GMR传感器阵列模块的宽度小于磁环的内径，所述GMR传感器阵列模包括若干传感器，相邻的两个所述传感器之间间隔设置，每个所述传感器均与电源及处理模块电性连接，所述磁环与外部被测部件固定连接。

本实用新型由电源及处理模块、GMR传感器阵列模块和磁环组成。磁环套在GMR传感器阵列模块上并与被测部件固定连接。GMR传感器阵列模块上的N个传感器通过SP I总线与电源及处理模块上的CPU进行数据交换。当磁铁在GMR传感器上运动时，该传感器会输出0～360度的角度值。所以当磁环在GMR传感器阵列模块径向移动时，因为磁环对阵列上每个传感器的磁化方向不同，所以每个GMR传感器输出的角度值都是不同的，根据N个传感器角度值的排列组合可以得到磁环相对于GMR传感器阵列模块的位置，也就是说GMR传感器阵列模块相当于带刻度的尺，当磁环移动时，通过CPU收到的N个角度值就能计算出磁环对于GMR传感器阵列模块的相对位移值，也就间接地可以知道与磁环固定的负载的相对位移值。这种方法既可以用于绝对位移测量，也可以用于相对位移测量，因此具有工作原理简单可靠，易于制造、极低的制造价格、通过调整传感器排列和算法可实现不同测量精度的产品组合、理论上量程可以无限长的优点。

作为一种优选的实施方式，所述GMR传感器阵列模块的宽度小于电源及处理模块的宽度，方便磁环在GMR传感器阵列模块上来回移动。

作为一种优选的实施方式，所述磁环的内径小于电源及处理模块的宽度，避免磁环从GMR传感器阵列模块经过电源及处理模块是掉出的问题出现。

作为一种优选的实施方式，每个所述传感器通过SPI总线与电源及处理模块电性连接，所述磁环沿GMR传感器阵列模块的径向方向移动，所以当磁环在GMR传感器阵列模块径向移动时，因为磁环对阵列上每个传感器的磁化方向不同，所以每个GMR传感器输出的角度值都是不同的，根据N个传感器角度值的排列组合可以得到磁环相对于GMR传感器阵列模块的位置，也就是说GMR传感器阵列模块相当于带刻度的尺，当磁环移动时，通过CPU收到的N个角度值就能计算出磁环对于GMR传感器阵列模块的相对位移值，也就间接地可以知道与磁环固定的负载的相对位移值。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

①工作原理简单可靠，易于制造；