[发明专利]一种基于差分霍尔器件的转速传感器

说明书

本发明涉及一种基于差分霍尔器件的转速传感器，包含两个差分型霍尔敏感器件、永磁体、供电及信号处理模块、壳体结构和引出电缆及电连接器。永磁体磁化齿轮，当齿轮转动时，引起差分霍尔敏感器件附近的磁感应强度发生变化，霍尔器件根据磁感应强度变化输出占空比固定的方波信号，由方波信号频率确定齿轮转速。同时该装置设置有两路输出信号，一路信号对应一个差分霍尔器件，两块霍尔器件在齿轮转速方向上存在空间位置错位可以实现两路信号输出方波信号存在相位偏差，根据两路输出信号相位偏差正负来确定齿轮正转反转方向。本发明具有下有优点：传感器为非接触式测量，传感器无磨损，可靠性高；适用性强，应用场合广；可以同时测量齿轮转速和方向；传感器整机耐高温设计，能长时间在高温环境下工作。

技术领域

本发明涉及的一种基于差分霍尔器件的转速传感器，属于传感器测量领域。

背景技术

转速参数是航空、航天、高铁、核电等多个领域中的重要参数之一。目前的霍尔原理转速测量多为接触式或对被测齿轮有额外的要求，且只能工作在120℃以下的环境中。因此本发明提出一种转速传感器用于解决高温环境下的非接触转速的测量难题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种对转轴齿轮的非接触转速测量装置，采用差分式霍尔原理可增大敏感元件对于齿轮转动的感知，同时减少普通霍尔开关的误发信号的概率，提高转速测量精度。同时通过设置两路相位差异的差分霍尔测量电路可以同时实现转轴齿轮的转速和转向测量。

本发明解决技术的方案是：一种基于差分霍尔器件的转速传感器，该转速传感器包括第一差分型霍尔敏感器件、第二差分型霍尔敏感器件、永磁体、信号处理电路；

第一差分型霍尔敏感器件、第二差分型霍尔敏感器件在齿轮转速方向上的布置存在相对位置偏差，位置偏差使相邻两路方波信号相位差在[60°,120°]z之间；当齿轮转动时，第一差分型霍尔敏感器件分别感应相应位置的磁场强度变化，输出第一方波信号和第二方波信号至信号处理电路，信号处理电路将第一方波信号或者第二方波信号滤波和隔离输出，信号处理电路输出的第一方波信号或者第二方波信号的频率用于确定齿轮转速；信号处理电路输出的信号处理电路输出的第一方波信号与第二方波信号的相位偏差的正负来确定齿轮正转反转方向。所述第一差分型霍尔敏感器件、第二差分型霍尔敏感器件、永磁体和供电及信号处理模块封装于圆柱中空壳体结构内，圆柱中空壳体结构插装于壳体法兰盘中。

所述第一差分型霍尔敏感器件、第二差分型霍尔敏感器件焊接于圆形电路板上位于圆柱结构底部，永磁体粘结在圆形电路板背部，供电及信号处理模块电路封装于长方形电路板上，该长方形电路板直插在圆柱结构内部，与永磁体另一侧粘结。

所述圆形电路板与长方形电路板相互垂直放置。

所述圆形电路板与长方形电路板通过柔性电路板连接。

所述圆柱中空壳体结构内部采用环氧树脂灌封。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1)、本发明传感器采用两片差分型霍尔器件作为敏感元件，相比普通单片的霍尔开关，具有更好地磁敏感性，无需根据芯片阈值设置磁场分布，可适用于不同模数尺寸的转轴齿轮。同时使用差分型霍尔器件可以有助提高转速传感器测量间距，实现较远距离的非接触测量；

2)、本发明转速传感器采用刚柔结合印制板，敏感元件和后端电路垂直布置，有效解决敏感元件布置方向和后端电路板不在一个方向的难题，使用柔性印制板连接可以方便永磁体布置，从而进行使传感器结构简单；

3)、本发明转速传感器整机采用耐高温设计，在140℃以下的环境中正常使用。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构剖面图；

图2为本发明实施例的结构俯视图；