磁性传感装置及电机的制作方法

专利检索2024-11-17  5


本发明涉及电机,特别涉及一种磁性传感装置及电机。


背景技术:

1、电机经常被应用在各个机械领域,以实现机械结构的驱动运转。电机在转动过程中,例如升降电机,需要采集电机转动的角度信息,以精准获取机械结构的运动位置,或例如直流无刷电机,需要得到转子的转动角度和转动位置,以便于精确的为定子绕组通电,实现电子换向。

2、现有技术中,通过在电机的输出轴上设置光栅片,光栅片随着电机输出轴的转动,并为光电感应器提供光变形信号,光电感应器将光变形信号变为电信号后通过信号传输模块传输给上位机,以定位电机转动位置。但是这种采用光栅片的光电转换电机,还需要光电传感器、安装支架、遮光结构等,由于光栅片成本较高,且对其防护要求较高,导致电机的整体结构以及装配较为复杂,生产成本较高。


技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种磁性传感装置,旨在解决现有光电感应电机的结构以及装配较为复杂、电机生产成本较高的问题。

2、为实现上述目的,本发明提出的磁性传感装置,应用于电机,所述磁性传感装置包括磁性件和磁性传感模组,所述磁性件包括两个相连接的磁块,两个所述磁块的极性分别为n极和s极,所述n极和所述s极均布设置,所述磁性件的一侧用于同心连接所述电机的转轴,以随所述电机的转轴运动;所述磁性传感模组与所述磁性件间隔设置,所述磁性传感模组感应所述磁性件的磁场分量,并输出脉冲信号至上位机,以获取所述磁性件和所述转轴的位置信息。

3、在本发明的一实施例中,所述磁性传感模组包括电路板、以及设于所述电路板上的传感器芯片和信号输出端口;所述传感器芯片和所述信号输出端口通过所述电路板电连接,所述传感器芯片设于所述电路板朝向所述磁性件的一侧,所述信号输出端口设于所述电路板背离所述磁性件的一侧,所述传感器芯片用于感应磁场分量,并通过所述信号输出端口输出脉冲信号至上位机,以获取所述磁性件和所述转轴的位置信息。

4、在本发明的一实施例中,所述传感器芯片的中心轴与所述磁性件的中心轴偏离设置,且二者中心轴偏离的距离小于等于0.3mm;

5、且/或,所述传感器芯片与所述磁性件的间距为0.5-2mm。

6、在本发明的一实施例中,两个所述磁块的大小均相同,且横截面形状均为半圆形,两个所述磁块沿平行于所述传感器芯片的方向相邻设置。

7、在本发明的一实施例中,所述磁性传感装置还包括磁珠座,所述磁珠座的材质为塑胶,所述磁珠座的朝向所述磁性传感模组一端开设有安装槽,所述磁性件安装于所述安装槽内。

8、在本发明的一实施例中,所述磁珠座朝向所述转轴的一端开设有连接槽,所述连接槽的槽壁至少部分为平面,所述连接槽的形状与所述转轴的形状相适配,所述连接槽用于插设所述转轴。

9、在本发明的一实施例中,所述磁性传感装置还包括固定架,所述固定架的一端与所述电路板连接,另一端用于安装于所述电机的端面,所述固定架罩设于所述磁性件的外侧,所述磁性件与所述固定架的内壁间隔设置。

10、在本发明的一实施例中,所述固定架的横截面形状为圆环状;

11、且/或,所述固定架和所述电路板的同一侧均开设有避让缺口。

12、本发明还提出一种电机,该磁性传感装置包括机壳、定子、转轴以及如上述任一所述的磁性传感装置;所述定子设于所述机壳的内壁,所述转轴可转动的设于所述机壳内,所述转轴与所述磁性件连接,所述磁性传感模组与所述机壳连接。

13、在本发明的一实施例中,所述机壳的一端为安装端,所述转轴的一端伸出所述安装端,并与所述磁性件连接,所述磁性传感模组设于所述机壳外侧,并与所述安装端的端面连接。

14、本发明技术方案提出的磁性传感装置包括磁性件和磁性传感模组,其中磁性件包括n极和s极呈均布设置的两个磁块,将电机的转轴和磁性件的一侧同心连接,磁性传感模组间隔设置在磁性件的另一侧,当转轴转动或沿转轴的轴向移动时,带动磁性件发生运动,此时磁性传感模组通过采集磁性件n极和s极的磁场分量变化,并转换成脉冲信号,通过该脉冲信号可得知磁性件运动后的位置信息,例如磁性件的转动角度、磁性件朝向磁性传感模组的移动距离,进而可以得到通过电机转轴的转动角度和移动距离。由于磁性传感模组不受外界光线影响,因此不需要遮光结构、光栅片,简化了结构。同时,相对于价格较高以及需要定期维护的光栅片,磁性传感模组能大大降低生产成本。另外针对不同采集精度的要求,需要对应使用不同规格的光栅片,而使用磁性传感模组可通过调整磁性件旋转每圈采集到的脉冲信号数量,来满足不同的精度需求,因此也大大提高了电机的通用性。同时磁性件和磁性传感模组可设置在电机机壳的外侧,以节省了电机内部的空间,提高了装配的便利性。



技术特征:

1.一种磁性传感装置,应用于电机,其特征在于,所述磁性传感装置包括:

2.如权利要求1所述的磁性传感装置,其特征在于,所述磁性传感模组包括电路板、以及设于所述电路板上的传感器芯片和信号输出端口;所述传感器芯片和所述信号输出端口通过所述电路板电连接,所述传感器芯片设于所述电路板朝向所述磁性件的一侧,所述信号输出端口设于所述电路板背离所述磁性件的一侧,所述传感器芯片用于感应磁场分量,并通过所述信号输出端口输出脉冲信号至上位机,以获取所述磁性件和所述转轴的位置信息。

3.如权利要求2所述的磁性传感装置,其特征在于,所述传感器芯片的中心轴与所述磁性件的中心轴偏离设置,且二者中心轴偏离的距离小于等于0.3mm;

4.如权利要求3所述的磁性传感装置,其特征在于,两个所述磁块的大小均相同,且横截面形状均为半圆形,两个所述磁块沿平行于所述传感器芯片的方向相邻设置。

5.如权利要求1-4中任一项所述的磁性传感装置,其特征在于,所述磁性传感装置还包括磁珠座,所述磁珠座的材质为塑胶,所述磁珠座的朝向所述磁性传感模组一端开设有安装槽,所述磁性件安装于所述安装槽内。

6.如权利要求5所述的磁性传感装置,其特征在于,所述磁珠座朝向所述转轴的一端开设有连接槽,所述连接槽的槽壁至少部分为平面,所述连接槽的形状与所述转轴的形状相适配,所述连接槽用于插设所述转轴。

7.如权利要求2-4中任一项所述的磁性传感装置,其特征在于,所述磁性传感装置还包括固定架,所述固定架的一端与所述电路板连接,另一端用于安装于所述电机的端面,所述固定架罩设于所述磁性件的外侧,所述磁性件与所述固定架的内壁间隔设置。

8.如权利要求7所述的磁性传感装置,其特征在于,所述固定架的横截面形状为圆环状;

9.一种电机,其特征在于,包括机壳、定子、转轴以及如权利要求1-8中任一项所述的磁性传感装置;

10.如权利要求9所述的电机,其特征在于,所述机壳的一端为安装端,所述转轴的一端伸出所述安装端,并与所述磁性件连接,所述磁性传感模组设于所述机壳外侧,并与所述安装端的端面连接。


技术总结
本发明公开一种磁性传感装置及电机,其中,该磁性传感装置用于采集电机转轴的位置信息,磁性传感装置包括磁性件和磁性传感模组;磁性件包括两个磁块,两个磁块极性分别为N极和S极均布,磁性件的一侧用于同心连接电机的转轴;磁性传感模组间隔设于磁性件的另一侧,电机转动,带动磁性件转动,磁性传感模组感应N极和S极的磁场变化,并输出磁性件运动后的位置信息。本发明提出的磁性传感装置不受外界光线影响,因此不需要遮光结构、光栅片,简化了结构。同时磁性件和磁性传感模组可设置在电机机壳的外侧,只需要将磁性件和转轴同心连接即可,因此大大节省了电机内部的空间,提高了装配的便利性。

技术研发人员:黄艺华
受保护的技术使用者:深圳市航天电机系统有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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