专利名称：无源速度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器件，特别是无源速度传感器。
技术背景 现有速度传感器大多是属于有源器件，信号输出宽度和幅度与转速有关，随磁场 极性改变输出信号发生变化，抗干扰能力不强。结构较为复杂，不适应在温差跨越大、强抗 干扰能力和本身对外界干扰小的工作环境。

发明内容本实用新型的目的在于提供一种无源速度传感器，它结构相对简单，特别适合在 一些自然环境和电磁环境要求严酷的条件下使用，比如要求温差跨越大、抗干扰能力强和 本身对外界干扰小的场合，在"无源的"前提下提供稳定可靠的脉冲信号输出。 —种无源传感器，包括探头座1、传感探头2、传感环3，所述传感环3由接口尺寸适 合安装于旋转体上的传感器环体6和合金丝7组成，合金丝7沿传感器环体6环形整齐均匀 分布嵌入传感器环体并封好；所述传感探头2由永磁铁8、线圈9和引线10组成，选用合适 的封装胶按探头尺寸定位封装永磁铁、线圈和引线，所述传感探头2按要求固定在探头座1 上。所述传感探头2的引线与连接电缆4相连，连接电缆4与连接器5相连，所述传感环3 和传感探头2的安装接口应保证两者间的气隙和定位对齐要求。 它实现了输出信号强弱和脉宽与转速无关的脉冲信号的功能，传感器不使用外供 电源，用户在使用时不必考虑提供传感器使用的专用电源模块，为用户的系统设计提供了 很大的便利。

图1为本实用新型结构示意图； 图2为结构原理示意图； 图3为输出脉冲波形图。
具体实施方式如图1、图2所示，无源传感器，包括探头座1、传感探头2、传感环3，所述传感环3 由接口尺寸适合安装于旋转体上的传感器环体6和合金丝7组成，合金丝7沿传感器环体 6环形整齐均匀分布嵌入传感器环体并封好；所述传感探头2由永磁铁8、线圈9和引线10 组成，选用合适的封装胶按探头尺寸定位封装永磁铁、线圈和引线，所述传感探头2按要求 固定在探头座1上。所述传感探头2的引线与连接电缆4相连，连接电缆4与连接器5相 连，所述传感环3和传感探头2的安装接口应保证两者间的气隙和定位对齐要求。 本速度传感器可用于检测旋转体转速，如需对转速精确测控的牵引电机、柴油 机、汽轮机、水轮机等。传感器由传感探头和传感环组成，传感探头为一固定磁性读头，传感器环中嵌入一种经特殊处理的钒铁钴合金丝，作为信号激励源。本速度传感器是无源传感 器，具有结构简单、抗干扰能力强、灵敏度高、运行可靠的特点。 传感探头中内置磁铁和感应线圈，作为固定磁性读头；内嵌合金丝的传感环随旋 转体一起转动，在一定旋转方向下，合金丝磁性跳变一致，均由N极到S极，或由S极到N极， 信号输出极性一致(均为正极性或均为负极性)。反转时，信号输出反向，即可以通过信 号输出极性判断旋转方向。传感环中嵌入的小段合金丝在扫过传感探头时，材料中磁场的 突然翻转，传感探头将产生一与转速无关，中部宽度为10iis、幅值为2V左右的尖峰脉冲， 可直接计数，如图3所示。脉冲底部宽度约20iis，测量频率可达近50kHz。现用的有源速 度传感器检测频率一般为20kHz，那么在相同的速度检测范围内，传感器的分辨率可提高一 倍以上，对速度的精确测控具有重要意义。 传感器无需外供电源，用户在使用时不必考虑提供传感器使用的专用电源模块， 为用户的系统设计提供了很大的便利。 传感器不含电磁兼容设计中常见的敏感器件和线路，不易受干扰。速度信号直接
用于转速测量，其所受的干扰直接影响其测速的准确性，对一些高转速、重载或高速重载旋
转体的运行控制将产生重大影响。同样，这种结构决定对外界没有干扰。 因为器件的组成特点，相较于有源器件，可以在更广的温度范围内使用。 综合以上特点，再加上下面会提到的信号频率高，可知这种传感器有着宽广的应
用领域，如牵引电机、柴油机、汽轮机、水轮机等需精确控制的测速场合。 传感环的制作制作传感器环体，其接口尺寸应适合安装于旋转体上；制备合金 丝，把合金丝切成定长的小段备用；把合金丝整齐嵌入传感环体并封好。 传感探头的制作用专用模具定位永磁铁、线圈和引线，选用合适的封装胶按探头 尺寸进行封装；把探头固定在探头座上或直接做好安装于被测旋转体的固定机座上的接 口 ；引线连接电缆、连接器等配件。 传感环和传感探头的安装接口应保证两者间的气隙和定位对齐要求。 技术指标 信号输出中部约为10 i！ S宽脉冲信号； 信号数量2路； 信号幅值1 2V; 信号密度120 (脉冲数)/转； 工作温度-40°C 120°C ; 最大工作转速6000r/min ; 防护等级IP68; 输出接口 5芯KPSE-120061-23连接器，其A、 B孔为信号输出； 抗振性20gn(峰值)，10 500Hz，随机振动，每轴向5hours。 抗冲击性100gn，6ms根据IEC61373 ; 电磁兼容性符合EN50121-3-2 本无源速度传感器从技术上实现了使用无源器件在不同转速下，甚至接近零速 下，输出统一的脉冲信号的能力。这种技术决定的传感器的结构特点，使传感器的使用温度 范围更广(合金丝的使用温度为-80 26(TC，传感探头里是封装的线圈和永磁铁)，远远超出了一般军用电子元件的范围(-40 125°C);信号输出恒定，信号宽度和幅度与转速无 关；磁场极性改变时才输出信号，抗干扰能力强。
权利要求一种无源传感器，包括探头座(1)、传感探头(2)、传感环(3)，其特征在于所述传感环(3)由接口尺寸适合安装于旋转体上的传感器环体(6)和合金丝(7)组成，合金丝(7)沿传感器环体(6)环形整齐均匀分布嵌入传感器环体并封好；所述传感探头(2)由永磁铁(8)、线圈(9)和引线(10)组成，选用合适的封装胶按探头尺寸定位封装永磁铁、线圈和引线，所述传感探头(2)按要求固定在探头座(1)上。
2. 如权利要求l的一种无源传感器，其特征在于所述传感探头(2)的引线与连接电缆 (4)相连，连接电缆(4)与连接器(5)相连，所述传感环(3)和传感探头(2)的安装接口应 保证两者间的气隙和定位对齐要求。
专利摘要一种无源速度传感器，包括探头座、传感探头、传感环，传感环3由接口尺寸适合安装于旋转体上的传感器环体和合金丝组成，合金丝沿传感器环体环形整齐均匀分布嵌入传感器环体并封好；传感探头由永磁铁、线圈和引线组成，选用合适的封装胶封装，传感探头按要求固定在探头座上。传感探头的引线与连接电缆、连接器相连。它实现了输出信号强弱和脉宽与转速无关的脉冲信号的功能，传感器不使用外供电源，用户在使用时不必考虑提供传感器使用的专用电源模块，为用户的系统设计提供了很大的便利。
文档编号G01P3/50GK201540298SQ200920259229
公开日2010年8月4日 申请日期2009年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者候知青, 张威, 张赟 申请人:株洲电力机车电机修造有限公司