[发明专利]一种基于磁屏蔽的转速传感器

说明书

本发明公开了一种基于磁屏蔽的转速传感器，涉及转速传感器技术领域，包括：软磁屏蔽构件包括磁芯构件和屏蔽构件；磁芯构件和屏蔽构件连接；磁芯构件所在的平面与屏蔽构件的相交线和磁芯构件构成U型；U型相对的两侧分别对应磁芯构件和屏蔽构件；线圈从磁芯构件和屏蔽构件之间穿过并缠绕在磁芯构件的外周面上；软磁屏蔽构件的开口的一侧对着目标设备的齿轮；软磁屏蔽构件的另一侧设置有永久磁铁；目标设备的齿轮受外部驱动而转动；通过目标设备的齿轮的锯齿的转动，周期性地扰动由永久磁铁在软磁屏蔽构件中建立的磁场；磁场使线圈感应出周期性感应电压。本发明能够提高产品输出电压，降低外部干扰响应，从而提高信噪比。

技术领域

本发明涉及转速传感器技术领域，特别是涉及一种基于磁屏蔽的转速传感器。

背景技术

图1是一个传统典型的变磁通式转速传感器结构及应用场景的剖面示意图。图1中所示的永久磁铁呈圆柱形，T型软磁芯（截面为“T”形）左侧有一个圆盘状结构，用于收集左端永久磁铁的磁场，并通过中部细端引向右侧的目标设备的齿轮，当右侧的被测目标设备的齿轮旋转时，齿轮的齿顶和齿槽会顺序经过变磁通式转速传感器的T型软磁芯细端部，能引起T型软磁芯的磁通发生变化，从而使绕在T型软磁芯外面的线圈感应出交流信号。检测这个交流信号则能得出目标设备的齿轮的转速。

对于任何传感器而言，信噪比通常是一个衡量性能的重要指标，通常是越大越好。图1所示的磁转速传感器的线圈外部，在功能上呈开放状态，外部的电磁干扰能在线圈中同样感受出有害噪声信号，从而降低有效信号的可检测性。对于抗电磁干扰，通常的作法是在外部环绕一圈高导电率的屏蔽结构，但由于传感器自身输出的信号也是交变信号，这种方法同样也会衰减有用信号，对于提高信噪比帮助不大。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于磁屏蔽的转速传感器，能够提高产品输出电压，降低外部干扰响应，从而提高信噪比。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于磁屏蔽的转速传感器，包括：软磁屏蔽构件、线圈、和永久磁铁；

所述软磁屏蔽构件包括磁芯构件和屏蔽构件；所述磁芯构件和所述屏蔽构件连接；所述磁芯构件所在的平面与所述屏蔽构件的相交线和所述磁芯构件构成U型；所述U型相对的两侧分别对应所述磁芯构件和所述屏蔽构件；所述线圈从所述磁芯构件和所述屏蔽构件之间穿过并缠绕在所述磁芯构件的外周面上；

所述软磁屏蔽构件的开口的一侧对着目标设备的齿轮；所述软磁屏蔽构件的另一侧设置有所述永久磁铁；

所述目标设备的齿轮受外部驱动而转动；通过所述目标设备的齿轮的锯齿的转动，周期性地扰动由所述永久磁铁在所述软磁屏蔽构件中建立的磁场；所述磁场使所述线圈感应出周期性感应电压。

可选地，所述磁芯构件的横截面为矩形。

可选地，所述磁芯构件的横截面为圆形。

可选地，所述软磁屏蔽构件通过所述磁芯构件的任一纵截面均为E型。

可选地，所述磁芯构件的纵截面为T型；所述磁芯构件的一端为柱状磁芯；所述磁芯构件的另一端为圆盘状磁芯；所述线圈缠绕在所述柱状磁芯上；所述屏蔽构件，为环状结构，套设在所述线圈外侧，且与所述圆盘状磁芯的边缘连接。

可选地，所述柱状磁芯和所述永久磁铁均采用圆柱形结构；所述永久磁铁与所述柱状磁芯同心设置；所述柱状磁芯与所述圆盘状磁芯同心设置。

可选地，所述永久磁铁的端面与所述圆盘状磁芯的端面连接。

可选地，所述磁芯构件和所述屏蔽构件均由软磁材料制作；所述软磁材料包括电磁纯铁、铁镍软磁合金、硅钢片、铁钴钒软磁合金和铁铝系软磁合金。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：