專利名稱：一種無源傳感器及其傳感方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及磁電傳感器，為一種無源傳感器及其傳感方法， 具有旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和方向識(shí)別雙重功能。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)傳感器有機(jī)械式、光電式、磁電式等多種方式。機(jī)械式旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器由于無電信號(hào)輸出，不能用于自動(dòng)控制中，現(xiàn)已逐漸被淘汰。而光電式、磁電式旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)傳感器一般均需使用電源，且功能單一，目前沒有一種傳感器能同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和方向識(shí)別。并且，這些傳感器工作溫度范圍也較窄。例如以硅材料制作的傳感器極限工作溫度為 150°C，當(dāng)溫度超過150°C時(shí)，硅材料失去半導(dǎo)體性能，從而使得傳感器失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是現(xiàn)有傳感器只能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)單一功能，而且工作溫度范圍窄，對(duì)使用環(huán)境要求高。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種無源傳感器，包括外殼、敏感組件、印制板、外引線和密封材料，敏感組件設(shè)置在外殼內(nèi)，敏感組件通過印制板與3根外引線電連接，3根外引線分別為傳感器的兩個(gè)輸出端U1和U2和一個(gè)接地端G，外殼端口用環(huán)氧樹脂密封材料封裝；所述敏感組件包括2支敏感絲，4個(gè)漆包線繞組，和1個(gè)用作敏感絲和漆包線繞組載體的骨架， 所述骨架為由X軸和Y軸兩根枝干交叉組成的骨架，交叉的枝干形成四個(gè)臂，骨架為非磁性材料，在X軸和Y軸上各設(shè)有一個(gè)通槽，兩個(gè)通槽開口朝向相背，2支敏感絲分別埋設(shè)在X軸和Y軸的通槽中，4個(gè)漆包線繞組分別纏繞在骨架的四個(gè)臂上，繞同一支敏感絲的2個(gè)漆包線繞組串聯(lián)組成所繞敏感絲的感應(yīng)線圈。2支敏感絲在通槽中相隔小于0.3mm。優(yōu)選骨架為正十字形。兩支敏感絲的感應(yīng)線圈的四個(gè)端，取相鄰的兩端連接后通過印制板與外引線的接地端G電連接，另外兩端分別通過印制板與外引線的輸出端U1和U2電連接。上述無源傳感器的傳感方法為同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和方向識(shí)別兩種傳感在待測(cè)旋轉(zhuǎn)物體上安裝磁鋼，當(dāng)磁鋼隨待測(cè)物體旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)；所述敏感組件中的敏感絲為磁雙穩(wěn)態(tài)合金，ZL200610086134. 5專利文獻(xiàn)中有詳細(xì)介紹，在交變磁場(chǎng)激勵(lì)下，敏感絲內(nèi)芯的磁化方向?qū)㈦S外磁場(chǎng)極性的變化而發(fā)生瞬間翻轉(zhuǎn)，并在敏感絲外圍的感應(yīng)線圈中感生出正負(fù)電脈沖；在連續(xù)交變磁場(chǎng)的激勵(lì)下，所述無源傳感器的兩個(gè)輸出端U1和U2輸出的電信號(hào)以4個(gè)正負(fù)脈沖為一周期循環(huán)發(fā)生變化，對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并對(duì)正負(fù)脈沖時(shí)序特征進(jìn)行分析，即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和方向識(shí)別兩種傳感識(shí)別。旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)傳感為在交變磁場(chǎng)的激勵(lì)下，敏感絲磁化方向瞬間發(fā)生翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而在感應(yīng)線圈中感生出電脈沖，交變磁場(chǎng)每變化一周，敏感絲磁化方向各發(fā)生一次正、反向翻轉(zhuǎn)， 感應(yīng)線圈則感生出一對(duì)正、負(fù)電脈沖，當(dāng)待測(cè)旋轉(zhuǎn)物體連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器的兩個(gè)輸出端U1和U2分別輸出一系列正、負(fù)電脈沖信號(hào)，對(duì)其中一路或同時(shí)對(duì)兩路電脈沖信號(hào)的正負(fù)變化進(jìn)行計(jì)數(shù)，即可檢測(cè)出磁鋼旋轉(zhuǎn)次數(shù)；方向識(shí)別傳感為交變磁場(chǎng)作用在傳感器的敏感絲上，傳感器輸出端U1和U2分別產(chǎn)生一組正、負(fù)電脈沖，兩組電脈沖信號(hào)時(shí)序的特征與磁鋼旋轉(zhuǎn)方向直接關(guān)聯(lián)，根據(jù)這兩組電脈沖信號(hào)時(shí)序特征，即可分析識(shí)別出磁鋼的旋轉(zhuǎn)方向。進(jìn)行方向識(shí)別傳感時(shí)，磁鋼順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器輸出電脈沖信號(hào)時(shí)序?yàn)?[V1X+V1T2-]；磁鋼逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器輸出電脈沖信號(hào)時(shí)序?yàn)閇Vi+V2-V1-V2+]；磁鋼由丨幌時(shí)針旋轉(zhuǎn)向逆時(shí)針轉(zhuǎn)換時(shí)，傳感器輸出電脈沖信號(hào)時(shí)序由[V1Wv2]變?yōu)閇Vi+V2-V1-V2+]； 磁鋼由逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)向順時(shí)針轉(zhuǎn)換時(shí)，傳感器輸出電脈沖信號(hào)時(shí)序由[Vi+V2-V1-V2+]變?yōu)?[V1X+V1V2]，V1和V2分別為輸出端U1和U2的輸出脈沖信號(hào)，“ + ”和“-”表示脈沖信號(hào)的正負(fù)。本發(fā)明的有益效果(1)本發(fā)明同時(shí)兼具旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和方向識(shí)別雙重功能；工作時(shí)無須外接電源；輸出幅值高達(dá)2伏以上，信號(hào)無須經(jīng)過放大即可直接在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，也可通過傳輸線遠(yuǎn)傳至后級(jí)電路進(jìn)行處理；方向識(shí)別方法簡(jiǎn)單；敏感絲居里溫度大于500°C，可在-65°c +180°C 溫度范圍內(nèi)工作；傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由一個(gè)交叉形骨架及設(shè)置其中的敏感絲，以及對(duì)應(yīng)的漆包線繞組即可完成旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和方向識(shí)別的功能，整體封裝在外殼中，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本發(fā)明的傳感器體積小，使用方便；(2)本發(fā)明傳感器還適用于激勵(lì)磁場(chǎng)分布不均勻的應(yīng)用場(chǎng)合。在實(shí)際應(yīng)用中，磁鋼的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨著距離的增加而迅速衰減。如果傳感器敏感絲位于有效磁感應(yīng)強(qiáng)度范圍之外，有可能導(dǎo)致傳感器失效。本發(fā)明傳感器敏感組件的交叉形骨架使得用于傳感的2支敏感絲相隔小于0. 3mm，確保同時(shí)位于有效磁感應(yīng)強(qiáng)度范圍內(nèi)。


圖1為本發(fā)明傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明敏感組件的三視示意圖，(a)為主視圖，(b)為左視圖，(C)為俯視圖。圖3為本發(fā)明敏感絲的特征曲線圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例中，傳感器安裝位置示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例中，流量計(jì)磁環(huán)磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量沿磁環(huán)Z軸方向衰減圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例中，磁鋼順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)傳感器輸出波形。圖7為本發(fā)明實(shí)施例中，磁鋼逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)傳感器輸出波形。圖8為本發(fā)明實(shí)施例中，磁鋼從順時(shí)針旋轉(zhuǎn)向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)傳感器輸出波形。圖9為本發(fā)明實(shí)施例中，磁鋼從逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)傳感器輸出波形。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明雙重功能無源傳感器包括外殼1，外殼1內(nèi)裝有敏感組件 2，敏感組件2通過印制板3與3根外引線4電連接，外殼1端口用環(huán)氧樹脂密封材料5封裝。其中，所述外殼1為鋁制圓柱形管殼，管殼直徑Φ 11mm，高6mm;印制板3尺寸與管殼內(nèi)徑相適配，主要起到敏感組件2與外引線4之間的過渡電連接的作為；外引線4包括1 根接地線G，2根輸出線U1和U2, 3根引線的間距符合單列直插式器件標(biāo)準(zhǔn)間距，便于安裝使用。其中，所述敏感組件2由一號(hào)敏感絲21、二號(hào)敏感絲22，一號(hào)漆包線繞組23、二號(hào)漆包線繞組對(duì)、三號(hào)漆包線繞組25、四號(hào)漆包線繞組沈和骨架27組成。骨架27是用耐高溫塑料制成的交叉形骨架，可以是任意夾角的交叉形骨架，優(yōu)選正十字形。骨架27的X軸和Y軸各設(shè)有一個(gè)朝向相背的通槽，X軸通槽向上，Y軸通槽向下。一號(hào)敏感絲21埋設(shè)在十字形骨架27的X軸通槽中，一號(hào)漆包線繞組23和二號(hào)漆包線繞組M圍繞一號(hào)敏感絲21 分別纏繞在十字形骨架27的X軸的兩翼上；二號(hào)敏感絲22埋設(shè)在十字形骨架27的Y軸通槽中，三號(hào)漆包線繞組25和四號(hào)漆包線繞組沈圍繞二號(hào)敏感絲22分別纏繞在十字形骨架 27的Y軸的兩翼上。在實(shí)際應(yīng)用中，磁環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)往往是不均勻的，為了使2支敏感絲處于同一磁場(chǎng)強(qiáng)度范圍，要求2支敏感絲盡可能處于同一平面，本發(fā)明中X軸通槽底部和Y軸通槽底部相隔小于0. 3mm,使一號(hào)敏感絲21和二號(hào)敏感絲22接近處于同一平面中。4個(gè)漆包線繞組的匝數(shù)完全相同，均為2000匝。一號(hào)漆包線繞組23和二號(hào)漆包線繞組M電串聯(lián)，組成一號(hào)敏感絲21的感應(yīng)線圈；三號(hào)漆包線繞組23和四號(hào)漆包線繞組M電串聯(lián)，組成二號(hào)敏感絲22的感應(yīng)線圈；兩個(gè)感應(yīng)線圈的一端互相電連接，并一起通過印制板3與外引線4的接地端G電連接一號(hào)敏感絲的感應(yīng)線圈的另一端通過印制板3與外引線4的輸出端U1電連接，二號(hào)敏感絲的感應(yīng)線圈的另一端通過印制板3與外引線4的輸出端U2電連接。所述一號(hào)敏感絲21和二號(hào)敏感絲22為鐵鈷釩合金絲，是按照ZL200610086i;34. 5 專利技術(shù)制備的一種具有磁雙穩(wěn)態(tài)特性的功能合金絲，在交變磁場(chǎng)中，當(dāng)平行于敏感絲的某極性磁場(chǎng)達(dá)到觸發(fā)磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，也就是激勵(lì)磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到敏感絲磁場(chǎng)翻轉(zhuǎn)閾值時(shí)，敏感絲內(nèi)芯中的磁疇受到激勵(lì)會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，敏感絲內(nèi)芯磁化方向瞬間發(fā)生翻轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向與當(dāng)前磁場(chǎng)同一方向，同時(shí)在敏感絲周圍空間磁場(chǎng)也發(fā)生瞬間變化，由此在敏感絲的感應(yīng)線圈中感生出一個(gè)電脈沖，此后若該磁場(chǎng)減弱，敏感絲磁化方向?qū)⒈３址€(wěn)定不變，感應(yīng)線圈也無電信號(hào)輸出；但當(dāng)相反極性磁場(chǎng)增強(qiáng)到觸發(fā)磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，敏感絲磁化方向又瞬間發(fā)生翻轉(zhuǎn)， 并在感應(yīng)線圈中感生出一個(gè)方向相反的電脈沖。如此反復(fù)，即在連續(xù)交變外磁場(chǎng)的激勵(lì)作用下，所述無源傳^器的兩個(gè)輸出端U1和U2輸出的電脈沖將以4個(gè)正負(fù)脈沖為一周期循環(huán)變化。敏感絲磁場(chǎng)翻轉(zhuǎn)閾值大小與敏感絲的磁特性有關(guān)。用上述敏感絲制成的傳感器的磁電轉(zhuǎn)換特征曲線如圖3所示，激勵(lì)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度閾值Bt ^ 4. OmT (毫特斯拉)。圖3顯示，本實(shí)例敏感絲磁化方向瞬間發(fā)生翻轉(zhuǎn)的激勵(lì)磁場(chǎng)為B > 4. OmT,即當(dāng)B > 4. OmT時(shí)，可使傳感器正常工作。傳感器輸出信號(hào)幅值大于2伏，無須經(jīng)過放大即可直接供后級(jí)單片機(jī)處理電路進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合處理。下面以某種氣體流量計(jì)為例說明本發(fā)明傳感器在智能流量計(jì)量方面的應(yīng)用。如圖4所示，流量計(jì)旋轉(zhuǎn)翼6上設(shè)有磁環(huán)7，傳感器安裝在磁環(huán)7的上方，傳感器外引線4的兩根輸出線Up U2和接地線G與智能流量計(jì)量單片機(jī)處理電路相連接。所述磁環(huán)7為具有一對(duì)N、S磁極的軸向充磁磁環(huán)，圖5是該磁環(huán)磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量沿磁環(huán)Z軸方向衰減圖。圖5顯示，隨著距離的增加，磁環(huán)7磁感應(yīng)強(qiáng)度迅速下降，當(dāng)距離達(dá)到6mm時(shí)， 磁感應(yīng)強(qiáng)度衰減至4. 7mT。為了確保傳感器能正常工作，應(yīng)使傳感器兩支敏感絲21和22位于磁環(huán)7上方6mm以內(nèi)。當(dāng)流量計(jì)中氣體流動(dòng)時(shí)，氣體推動(dòng)旋轉(zhuǎn)翼6轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)磁環(huán)7轉(zhuǎn)動(dòng)。磁環(huán)7每旋轉(zhuǎn)一周，傳感器兩輸出端分別輸出一個(gè)正脈沖，一個(gè)負(fù)脈沖，共有4個(gè)正負(fù)電脈沖。當(dāng)磁環(huán)連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器兩輸出端波形則以4個(gè)正負(fù)脈沖為一周期循環(huán)發(fā)生變化。圖6 圖9為示波器顯示的傳感器兩輸出端U1和U2的輸出波形。圖中“1”所指的為U1端波形，“2”所指的為U2端波形，“CHI 2. 00V”和“CH2 2. 00V”表示通道1和通道2 縱坐標(biāo)電壓每格均為2. 00伏，"Μ 1. 00s”表示橫坐標(biāo)時(shí)間每格為1秒。假設(shè)將U1輸出的正脈沖記為V1+,負(fù)脈沖記為V1-；將U2輸出的正脈沖記為V2+,負(fù)
脈沖記為V2 ；磁環(huán)7每旋轉(zhuǎn)一周，傳感器兩輸出端U” U2輸出的脈沖序列記為[.........]，那
么如圖6，磁環(huán)7連續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器兩輸出端U” U2輸出波形時(shí)序依次為 [……V1T2I [V1X+V1T2I [V1^+V1T2I [V1X+V1T2-]……；如圖7，磁環(huán)7連續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器兩輸出端U” U2輸出波形時(shí)序依次為 [……W] [V1XTrV2I [WV1-V2+] [V1XW]……；如圖8，磁環(huán)7從順時(shí)針向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)，傳感器兩輸出端U” U2輸出波形時(shí)序依次為[.........V2I [WW] [V1X+V1T2-] [WVW] [(V2-V1V2+]……；如圖9，磁環(huán)7從逆時(shí)針向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)，傳感器兩輸出端U” U2輸出波形時(shí)序依次為[…v2_v「v2+] [WW] [WW] [V1XTrv;] [(V1-V2-] [V1X+V1T2-]……。分析上述波形時(shí)序可以發(fā)現(xiàn)如下特征1、當(dāng)磁環(huán)連續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器輸出以4個(gè)脈沖為一周期，脈沖時(shí)序特征為 [V1X+V1V2]，即每出現(xiàn)一個(gè)V1+后必然緊隨出現(xiàn)一個(gè)V2+,每出現(xiàn)一個(gè)Vr后必然緊隨出現(xiàn)一個(gè)V2_;或者，每兩個(gè)V1+之間必然出現(xiàn)一個(gè)V2+、一個(gè)V2_，且V2+在前，V2在后。本實(shí)例中，第一周期只有兩個(gè)脈沖[……V1V2],這是因?yàn)槭静ㄆ魇菑暮蟀胫荛_始顯示的。2、當(dāng)磁環(huán)連續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，脈沖時(shí)序特征為[Vi+V2-V1V2+]，即每出現(xiàn)一個(gè)V1+后必然緊隨出現(xiàn)一個(gè)v2_，每出現(xiàn)一個(gè)Vr后必然緊隨出現(xiàn)一個(gè)V2+；或者，每兩個(gè)V1+之間必然出現(xiàn)一個(gè)V2、一個(gè)V/，且^在前，V2+在后。同樣，本實(shí)例中，第一周期只有兩個(gè)脈沖[……vrv2+]， 這也是因?yàn)槭静ㄆ魇菑暮蟀胫荛_始顯示的。3、當(dāng)磁環(huán)從順時(shí)針向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)，時(shí)序特征從[Vi+V/VilV]轉(zhuǎn)變?yōu)?[Vi+V2V1-V2+]。本實(shí)例中，第四周期時(shí)序變?yōu)閇WV2-V1-V2+]，上半周期W為順時(shí)針特征， 下半周期V1-V2+為逆時(shí)針特征，中間多出一個(gè)V2-,說明磁環(huán)磁極在第四周期上、下半周之間開始發(fā)生轉(zhuǎn)向。4、當(dāng)磁環(huán)從逆時(shí)針向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)，時(shí)序特征從[Vi+V2-V1-V2+]轉(zhuǎn)變?yōu)?[V1X+V1T2-]。本實(shí)例中，第五周期時(shí)序變?yōu)閇Vi+V1-V2-]，上半周期本應(yīng)為Vi+V2-,但少了一個(gè) v2_，下半周期Vi_V2_為順時(shí)針特征，說明磁環(huán)磁極在第五周期上半周開始發(fā)生轉(zhuǎn)向。比較圖8和圖9，當(dāng)磁環(huán)發(fā)生轉(zhuǎn)向時(shí)，有時(shí)會(huì)多出一個(gè)脈沖，有時(shí)會(huì)少一個(gè)脈沖，這和磁環(huán)發(fā)生轉(zhuǎn)向的具體位置有關(guān)。利用現(xiàn)有單片機(jī)技術(shù)對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并根據(jù)上述脈沖時(shí)序特征，即可同時(shí)檢測(cè)出磁環(huán)旋轉(zhuǎn)次數(shù)和轉(zhuǎn)向，進(jìn)而計(jì)算出氣體的流量和流向。一旦發(fā)現(xiàn)有如圖8或圖9的時(shí)序， 說明流量計(jì)出現(xiàn)異常情況，單片機(jī)立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并對(duì)流量計(jì)量做出相應(yīng)處置。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種無源傳感器，包括外殼(1)、敏感組件O)、印制板(3)、外引線(4)和密封材料 (5)，敏感組件( 設(shè)置在外殼(1)內(nèi)，其特征是敏感組件( 通過印制板C3)與3根外引線電連接，3根外引線(4)分別為傳感器的兩個(gè)輸出端仏和隊(duì)和一個(gè)接地端G，外殼 (1)端口用環(huán)氧樹脂密封材料( 封裝；所述敏感組件( 包括2支敏感絲，4個(gè)漆包線繞組，和1個(gè)用作敏感絲和漆包線繞組載體的骨架(27)，所述骨架(XT)為由X軸和Y軸兩根枝干交叉組成的骨架，交叉的枝干形成四個(gè)臂，骨架(XT)為非磁性材料，在X軸和Y軸上各設(shè)有一個(gè)通槽，兩個(gè)通槽開口朝向相背，2支敏感絲分別埋設(shè)在X軸和Y軸的通槽中，4個(gè)漆包線繞組分別纏繞在骨架、2Τ)的四個(gè)臂上，繞同一支敏感絲的2個(gè)漆包線繞組串聯(lián)組成所繞敏感絲的感應(yīng)線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無源傳感器，其特征是X軸通槽底部和Y軸通槽底部之間的間隔距離小于0. 3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種無源傳感器，其特征是骨架07)為正十字形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種無源傳感器，其特征是兩支敏感絲的感應(yīng)線圈的四個(gè)端，取相鄰的兩端連接后通過印制板⑶與外引線⑷的接地端G電連接，另外兩端分別通過印制板⑶與外引線⑷的輸出端U1和U2電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無源傳感器，其特征是兩支敏感絲的感應(yīng)線圈的四個(gè)端，取相鄰的兩端連接后通過印制板⑶與外引線⑷的接地端G電連接，另外兩端分別通過印制板⑶與外引線⑷的輸出端仏和隊(duì)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的無源傳感器的傳感方法，其特征是同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和方向識(shí)別兩種傳感在待測(cè)旋轉(zhuǎn)物體上安裝磁鋼，當(dāng)磁鋼隨待測(cè)物體旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)；所述敏感組件O)中的敏感絲為磁雙穩(wěn)態(tài)合金絲，在交變磁場(chǎng)激勵(lì)下，敏感絲內(nèi)芯的磁化方向?qū)㈦S外磁場(chǎng)極性的變化而發(fā)生瞬間翻轉(zhuǎn)，并在敏感絲外圍的感應(yīng)線圈中感生出正負(fù)電脈沖；在連續(xù)交變磁場(chǎng)的激勵(lì)下，所述無源傳感器的兩個(gè)輸出端U1和U2輸出的電信號(hào)以4個(gè)正負(fù)脈沖為一周期循環(huán)發(fā)生變化，對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并對(duì)正負(fù)脈沖時(shí)序特征進(jìn)行分析，即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和方向識(shí)別兩種傳感識(shí)別。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無源傳感器的傳感方法，其特征是旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)傳感為在交變磁場(chǎng)的激勵(lì)下，敏感絲磁化方向瞬間發(fā)生翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而在感應(yīng)線圈中感生出電脈沖，交變磁場(chǎng)每變化一周，敏感絲磁化方向各發(fā)生一次正、反向翻轉(zhuǎn)，感應(yīng)線圈則感生出一對(duì)正、負(fù)電脈沖，當(dāng)待測(cè)旋轉(zhuǎn)物體連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器的兩個(gè)輸出端U1和隊(duì)分別輸出一系列正、負(fù)電脈沖信號(hào)，對(duì)其中一路或同時(shí)對(duì)兩路電脈沖信號(hào)的正負(fù)變化進(jìn)行計(jì)數(shù)，即可檢測(cè)出磁鋼旋轉(zhuǎn)次數(shù)；方向識(shí)別傳感為交變磁場(chǎng)作用在傳感器的敏感絲上，傳感器輸出端U1和U2分別產(chǎn)生一組正、負(fù)電脈沖，兩組電脈沖信號(hào)時(shí)序的特征與磁鋼旋轉(zhuǎn)方向直接關(guān)聯(lián)，根據(jù)這兩組電脈沖信號(hào)時(shí)序特征，即可分析識(shí)別出磁鋼的旋轉(zhuǎn)方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的無源傳感器的傳感方法，其特征是進(jìn)行方向識(shí)別傳感時(shí)， 磁鋼順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器輸出電脈沖信號(hào)時(shí)序?yàn)閇Vi+V2I1V2]；磁鋼逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器輸出電脈沖信號(hào)時(shí)序?yàn)镸+V2-V1-V2+]；磁鋼由順時(shí)針旋轉(zhuǎn)向逆時(shí)針轉(zhuǎn)換時(shí)，傳感器輸出電脈沖信號(hào)時(shí)序由[WV1V2]變?yōu)閇Vi+V2-V1-V2+]；磁鋼由逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)向順時(shí)針轉(zhuǎn)換時(shí)，傳感器輸出電脈沖信號(hào)時(shí)序由[Vi+V2-V1-V2+]變?yōu)閇V1X+V1V2]，V1和V2分別為輸出端U1和U2的輸出脈沖信號(hào)，“ + ”和“_”表示脈沖信號(hào)的正負(fù)。
全文摘要
一種無源傳感器及其傳感方法，包括外殼、敏感組件、印制板、外引線和密封材料，敏感組件設(shè)置在外殼內(nèi)，敏感組件通過印制板與3根外引線電連接，3根外引線分別為傳感器的兩個(gè)輸出端U1和U2和一個(gè)接地端G，外殼端口用環(huán)氧樹脂密封材料封裝；所述敏感組件包括敏感絲，漆包線繞組和骨架，所述骨架為十字形，骨架的通槽中分別埋設(shè)敏感絲，漆包線繞組分別纏繞在骨架的四個(gè)臂上，繞同一支敏感絲的漆包線串聯(lián)組成所繞敏感絲的感應(yīng)線圈。本發(fā)明無源傳感器同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和方向識(shí)別兩種傳感，通過電脈沖的時(shí)序特征，對(duì)脈沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)，并依據(jù)電脈沖的時(shí)序特征，同時(shí)進(jìn)行物體旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)和旋轉(zhuǎn)方向識(shí)別。
文檔編號(hào)G01P13/02GK102306329SQ20111014117
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者凌超, 劉玉林, 崔義煒, 張年容, 李云方, 潘旭東, 鄭主惠 申請(qǐng)人:南京艾馳電子科技有限公司