UT型函数传感器.pdf

该发明涉及一种UT型函数传感器。该种传感器能把相对角度直接转换为函数形式的输出电讯数据。输出的讯号数据曲线特征，可由该传感器的某个元件设定。这类传感器有自动式和被动式两种。价廉实用广，适应于做角度—比例高度差的水平尺；自动测量震动；自动测量、控制加工各种型式的零件；自动测量和控制起重物体高差等等。可测范围为±165°(双向)，320°(单向)。可以直接200MV电动式或数字式电压表头测量。

1、  为在UT型函数传感器形成系列化中各种方便，暂定图形为正方形框，从框边伸出四根线段。框面中的符号UT表示该传感器整体。其中序号0、1、2、3分别对应于电极功能DV(电源负极)、+V(电源正极)、H、H¹(讯号数据输出)。

2、  UT型函数传感器的功能分部及结构设计：
功能分部(1)外壳A防磁层。(2)壳壁S。(3)内腔为圆柱桶型S₀。(4)腔内体的防磁罩B为筒型。(5)磁体T(一字型、△型)。(6)反应室S1。(7)转动轴Z。(8)桶两端堵板D。(9)霍尔型组件F。(10)基准参考点G。(11)传感器中心轴Z₀(两端堵板D的圆心连接线)。
结构设计：
(1)内腔S₀长度∶直径＝18∶18(mm)
(2)转动部分的防磁罩B、转动轴Z、磁体T组合为一整体。转动轴Z中心线与中心轴线Z₀重合。在自动式的传感器中轴Z两端为针尖型，端压轴承制作在堵板D的圆心处；在被动式的传感器中轴Z为滚动轴，堵板D的圆心处制作为滚动轴承，轴伸出壳A。防磁罩的中心线与轴Z₀重合；防磁罩B的直径∶罩长度＝15∶15(mm)；根据传感器讯号输出曲线特性和测量角度范围，磁体T采用三棱型和一字型两种。三棱型的实用面宽度∶罩B直径∶罩B长度＝15∶15∶15(mm)；一字型的宽度∶罩B直径∶罩B长度＝7.5∶15∶15(mm)。需要特定的讯号输出曲线特性的，仅修定磁体T实用面的几何形状。
(3)霍尔组件F由两块线性霍尔元件组成，两元件的实用面正反对齐胶结，组件F主体伸进反应室S1，电极脚穿出堵板D并固定，两元件胶结缝线穿过罩B圆心轴与参考点G构成一条直线。

UT型函数传感器
该发明涉及一种UT型函数传感器。
在目前生产应用中，经常需要把相对角度换算为对应的比例高度差。虽然已有数字式水平尺问世，但其显示为角度数值，并且价格昂贵，仅传感器单售价300元，不易推广。
我现在研究出了一种UT型函数传感器。该发明特点是能把相对角度转换为函数形式的输出电讯号数据。输出的讯号数据曲线特征，主要由该传感器的某个元件而设定。这类传感器有自动式和被动式两种。
该发明利用霍尔组件和磁体耦合。从构思上，在一个匣子里，固定一个霍尔元件，装上一个带转动轴的磁体，就可以测绘出霍尔效应的电流图。在实施上，为减弱霍尔元件的温度系数影响，采用霍尔线性组件；为防止传感器与外部磁场相互干扰，采用双层防磁方法等等。
下面对照图，阐述有关实施实情。
1、为在UT型函数传感器形成系列化中各种方便，暂定图形为正方形框，从框边伸出四根线段。框面中的符号UT表示该传感器整体。其中序号0、1、2、3分别对应于电极功能DV(电源负极)、+V(电源正极)、H、H¹(讯号数据输出)。
2、UT型函数传感器的功能分部及结构设计：
功能分部(1)外壳A防磁层。(2)壳壁S。(3)内腔为圆柱桶型S₀。(4)腔内体的防磁罩B为筒型。(5)磁体T(一字型、△型)。(6)反应室S₁。(7)转动轴Z。(8)桶两端堵板D。(9)霍尔型组件F。(10)基准参考点G。(11)传感器中心轴Z₀(两端堵板D的圆心连接线)。
结构设计：
(1)内腔S₀长度∶直径＝18∶18(mm)
(2)转动部分的防磁罩B、转动轴Z、磁体T组合为一整体。转动轴Z中心线与中心轴线Z₀重合。在自动式的传感器中轴Z两端为针尖型，端压轴承制作在堵板D的圆心处；在被动式的传感器中轴Z为滚动轴，堵板D的圆心处制作为滚动轴承，轴伸出壳A。防磁罩的中心线与轴Z₀重合；防磁罩B的直径∶罩长度＝15∶15(mm)；根据传感器讯号输出曲线特性和测量角度范围，磁体T采用三棱型和一字型两种。三棱型地实用面宽度∶罩B直径∶罩B长度＝15∶15∶15(mm)；一字型的宽度∶罩B直径∶罩B长度＝7.5∶15∶15(mm)。需要特定的讯号输出曲线特性的，仅修定磁体T实用面的几何形状。
(3)霍尔组件F由两块线性霍尔元件组成，两元件的实用面正反对齐胶结，组件F主体伸进反应室S₁，电极脚穿出堵板D并固定，两元件胶结缝线穿过罩B圆心轴与参考点G构成一条直线。
图1为该传感器的图形和符号，图3为霍尔元件组合图。图2为磁体T及霍尔组件下示意图。图4为该传感器横断面详图(一字型)。图5为该传感横截详图(△型)。图6是传感器的空腔设计。