一种多圈角度传感器的制作方法

1.本实用新型涉及到机械工程设备技术领域，尤其涉及一种多圈角度传感器。


背景技术：

2.目前，对于带旋转臂架结构的工程设备，为了保证该工程设备完成作业和安全需要很多角度传感器，角度传感器主要有接触式和非接触式两种，接触式的角度传感器存在使用时间长后，精度变低的问题。进而增加了生成成本，且产品质量得不到保证。非接触式的角度传感器虽然解决了这些缺点，但是对于使用环境要求近乎苛刻，抗震性能也不好。不适于粉尘、高温高湿、强磁干扰等恶劣工况。
3.鉴于此，如何设计一种适用范围广、抗震性能好且测量准确度高的多圈角度传感器是本技术领域技术人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种多圈角度传感器，所述多圈角度传感器通过采用本体加固和磁屏蔽设计，能够适用于粉尘、高温高湿、干扰强等各种恶劣工况；而且也无需记忆初始位置，可以以中间任意位置为零点，有效降低了安装调试的难度，在位置控制方面具有明显优势。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多圈角度传感器，包括顶盖、轴套、转轴、基座和电路板，其中：
6.所述电路板固定安装在基座的下侧面，电路板上设有用于供电的电源模块、用于检测转轴旋转角度的磁感应模块、用于检测和保存转轴旋转圈数的多圈计数模块、用于对转轴所检测的角度数据与圈数数据进行处理的mcu模块，以及用于与外部进行通信和数据传输的通信模块；
7.所述基座上开设有竖向通孔，转轴的下端可转动置于基座的竖向通孔内且于该端端部设置有分别与磁感应模块和多圈计数模块相匹配的磁铁，转轴的上端开设有横向通孔且该横向通孔位于基座的上方；
8.所述横向通孔内设有轴销，轴套套设于转轴上且轴套的下侧面设有与轴销相匹配的横向凹槽，轴销与横向凹槽嵌合连接以实现轴套与转轴之间的限位；
9.所述顶盖套设于轴套上以实现顶盖与轴套之间的传动。
10.优选地，还包括可转动设于基座竖向通孔内的轴承，所述转轴的下端固定套设于轴承内，且转轴通过轴承可转动的设于基座的竖向通孔内。
11.优选地，所述基座与电路板之间设有密封圈，基座的下侧面设有与密封圈相匹配的环形凹槽，密封圈置于环形凹槽内。
12.优选地，所述基座与密封圈之间填充设有灌封胶层。
13.优选地，还包括套设于转轴上端且位于横向通孔下侧的轴封和端盖，所述轴封固定在基座的上侧面，端盖的下侧面与轴封上侧面贴合连接，端盖的上侧面与轴销的下端面
抵接。
14.优选地，所述轴封上均匀布设有若干个第一螺纹孔，基座的上侧面上设有与第一螺纹孔相对应匹配的第二螺纹孔，轴封通过若干个螺杆与第一螺纹孔和第二螺纹孔的匹配固定在基座上。
15.优选地，所述轴套与顶盖之间通过过盈配合固定连接。
16.优选地，所述磁铁位于转轴的下端端部中心位置。
17.优选地，所述转轴的下端为大头端，转轴的上端为小头端。
18.与现有技术比较，本实用新型通过磁感应模块和多圈计数模块的双冗余设计，有效保证了测量的准确度；同时采用顶盖、轴套和轴销的传动结构，既保证了转轴的动力传递，也对本体进行了相应加固；而且在基座与密封圈之间设置的填充灌封胶层能够起到很好的防震缓冲作用；所述轴封和端盖的设计极大保证了轴承和转轴可转动的稳定在竖向通孔内，进一步保证了测量的准确度。因此，本实用新型中的多圈角度传感器能够适用于粉尘、高温高湿、干扰强等各种恶劣工况，而且也无需记忆初始位置，可以以中间任意位置为零点，有效降低了安装调试的难度，在位置控制方面具有明显优势。
附图说明
19.图1是本实用新型多圈角度传感器的结构示意图，
20.图2是本实用新型中电路板的结构示意图。
21.图中：1.基座，2.电路板，21.电源模块，22.磁感应模块，23.多圈计数模块，24.mcu模块，25.通信模块，10.密封圈，11.轴承，12.转轴，13.磁铁，14.轴封，15.端盖，16.轴销，17.尼龙轴套，18.顶盖。
具体实施方式
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
23.如图1、图2所示，本实施例提供了一种多圈角度传感器，包括顶盖18、轴套17、转轴12、基座1和电路板2，其中：
24.所述电路板2固定安装在基座1的下侧面，电路板2上设有用于供电的电源模块21、用于检测转轴12旋转角度的磁感应模块22、用于检测和保存转轴12旋转圈数的多圈计数模块23、用于对转轴12所检测的角度数据与圈数数据进行处理的mcu模块24，以及用于与外部进行通信和数据传输的通信模块25；
25.所述基座1上开设有竖向通孔，转轴12的下端可转动置于基座1的竖向通孔内且于该端端部设置有分别与磁感应模块22和多圈计数模块23相匹配的磁铁13，转轴12的上端开设有横向通孔且该横向通孔位于基座1的上方；
26.所述横向通孔内设有轴销16，轴套17套设于转轴12上且轴套17的下侧面设有与轴销16相匹配的横向凹槽，轴销16与横向凹槽嵌合连接以实现轴套17与转轴12之间的限位；
27.所述顶盖18套设于轴套17上以实现顶盖18与轴套17之间的传动。
28.本实施例中，所述磁铁13位于转轴12的下端端部中心位置，转轴12的下端为大头端，转轴12的上端为小头端。所述多圈角度传感器通过磁感应模块22和多圈计数模块23分
别与磁铁13相对应匹配，能够实现角度和圈数的双冗余测量，从而保证测量的准确度，双冗余测量具体为：所述磁感应模块22与多圈计数模块23都可以测试转轴12的旋转角度和旋转圈数，当磁感应模块22测试转轴12角度受干扰时，可以通过多圈计数模块23对转轴12的角度进行测量；所述多圈计数模块23测试转轴12旋转圈数受干扰时，可以通过磁感应模块22对转轴12的旋转圈数进行测量。同时，采用轴销16、轴套17和顶盖18的相互匹配传动结构，既保证了转轴12的动力传递，也保证了多圈角度传感器本体的稳定性，进而使得多圈角度传感器能够适用于粉尘、高温高湿、干扰强等各种恶劣工况。而且，所述多圈角度传感器也无需记忆初始位置，可以以中间任意位置为零点，有效降低了安装调试的难度，在位置控制方面具有明显优势。
29.如图1所示，还包括可转动设于基座1竖向通孔内的轴承11，所述转轴12的下端固定套设于轴承11内，且转轴12通过轴承11可转动的设于基座1的竖向通孔内。
30.本实施例中，所述转轴12的下端与基座1的竖向通孔之间设置一个轴承11，通过轴承11件转轴12可转动的设于基座1的竖向通孔内，不仅减少了转轴12的下端与基座1之间的摩擦，延长转轴12的使用寿命，而且也保证了转轴12的转动性能。
31.如图1所示，所述基座1与电路板2之间设有密封圈10，基座1的下侧面设有与密封圈10相匹配的环形凹槽，密封圈10置于环形凹槽内，所述基座1与密封圈10之间填充设有灌封胶层。
32.本实施例中，通过填充灌封胶层可以有效起到防震缓冲的作用，而密封圈10既能够有效阻止灌封胶层进入电路板2中的磁感应区域，保证测量的准确度，同时也能够保证基座1与电路板2之间的密封性能。
33.如图1所示，还包括套设于转轴12上端且位于横向通孔下侧的轴封14和端盖15，所述轴封14固定在基座1的上侧面，端盖15的下侧面与轴封14上侧面贴合连接，端盖15的上侧面与轴销16的下端面抵接。
34.本实施例中，通过轴销16将轴封14和端盖15稳定的固定在基座1的上侧面上，使得转轴12和轴承11不会上下晃动，进一步对所述多圈角度传感器本体进行加固，进而保证其测量准确度以及扩大其适用范围。
35.如图1所示，所述轴封14上均匀布设有若干个第一螺纹孔，基座1的上侧面上设有与第一螺纹孔相对应匹配的第二螺纹孔，轴封14通过若干个螺杆与第一螺纹孔和第二螺纹孔的匹配固定在基座1上。
36.本实施例中，所述第一螺纹孔和第二螺纹孔的数量均为3个，轴封14通过三个螺杆与对应第一螺纹孔和第二螺纹孔匹配螺纹连接稳定的固定在基座1上，进而保证了轴封14与基座1之间的连接可靠性。
37.其中，所述轴套17与顶盖18之间通过过盈配合固定连接。通过过盈配合实现轴套17与顶盖18之间的连接，使得两者之间的连接快捷可靠。
38.以上对本实用新型所提供的一种多圈角度传感器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。