[实用新型]一种磁阵列位置传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感装置，尤其是涉及一种磁阵列位置传感装置。

背景技术

在一个物体上安装具有永磁体阵列，在另一个物体上安装具有磁敏元件阵列及电路，磁敏元件阵列接收永磁体阵列的周期磁场并进行信号处理从而测量两物体相对位移的技术应用十分广泛。这类装置具有无磨损、抗恶劣环境、响应速度快等优点，且测量精度高，并已制成专用的集成电路如HLA32，电路具有32路霍尔元件阵列，并采用单片机对霍尔元件的输出信号进行扫描，具有判断一列8块永磁体的位置的实例，在长距离情况下进行分段依次上电扫描判断永磁体的位置。发明专利“位置编码式磁性位移传感器”CN1309282A引入了编码，永磁体阵列中各单元宽度在±1/7～±1/9之间变化，磁敏元件阵列中各元件之间的间距在±1/11～±1/13之间变化，当永磁体阵列位于磁敏元件阵列不同位置时，磁敏感元件之间取出的差分信号序列不同，其数目由永磁体阵列单元与磁敏元件阵列单元的排列组合决定。实用新型专利“数字化接近传感器”CN2615636Y中，也采用永磁体阵列和磁敏元件阵列，为了进行长距离测量，该专利也采用了分段依次上电扫描，判断永磁体的位置，并具有相应的位置编码器产品。

发明专利“磁性位置传感装置及其定位方法”申请号200810047448.3采用了并口传输数据维持数据高速传输，以级联方式进行磁敏元件阵列扩展，发展采用I2C方式增加了主控电路控制的磁敏元件数量；采用单片机级联能够一步选定磁敏元件组提高了扫描速度；采用一种正交定位法对模拟型磁敏元件提高测试精度，对开关型磁敏元件提高运算速度。但此装置中磁铁的磁场均匀性比较差；磁敏元件定位存在误差；在定位方法中，当磁敏元件间隔增大时，会导致测量精度下降；另一方面，磁敏元件之间间距小，导致磁敏元件使用量多，成本增大；最后，由于存在小数确定的中间过程，导致定位速度过慢。

实用新型内容

本实用新型主要解决现有技术所存在的磁铁的磁场均匀性比较差，磁敏元件定位存在误差；在定位方法中，当磁敏元件间隔增大时，会导致测量精度下降等的技术问题，提供一种磁场均匀性好，磁敏元件定位基本不存在误差，当磁敏元件间隔增大时，不会导致测量精度下降的磁阵列位置传感装置及其定位方法。

本实用新型再有一目的是解决现有技术所存在的磁敏元件之间间距小，导致磁敏元件使用量多，成本增大等的技术问题，提供一种磁敏元件之间间距大，磁敏元件使用量小，成本小的磁阵列位置传感装置及其定位方法。

本实用新型还有一目的是解决现有技术所存在的由于存在小数确定的中间过程，导致定位速度过慢等的技术问题，提供一种不存在小数确定的中间过程，定位速度较高的磁阵列位置传感装置及其定位方法。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

磁阵列位置传感装置，包括包含有永磁体阵列的永磁体装置，以及与永磁体装置相配合且包含有磁敏元件阵列的磁敏元件装置，该磁敏元件装置固定在包含有距离测试装置的主电路板上，其特征在于，所述的磁敏元件阵列通过固定装置固定在该磁敏元件装置上所述磁敏元件阵列通过固定装置固定在主电路板上。

在上述的磁阵列位置传感装置，所述的永磁体阵列由若干平行排列的永磁体单元构成，所述的磁敏元件阵列由若干平行排列的磁敏元件构成。

在上述的磁阵列位置传感装置，所述的固定装置包括固定板，上述若干磁敏元件的插针穿过固定板与上述主电路板相连。

在上述的磁阵列位置传感装置，所述的固定板内还设有若干贯通孔，上述磁敏元件的插针穿过贯通孔与上述主电路板相连。

在上述的磁阵列位置传感装置，所述的永磁体单元宽度为所述永磁体阵列所含的永磁体单元数大于磁敏元件阵列中磁敏元件个数大于或者等于在永磁体阵列两端，在磁敏元件阵列的磁场接收线及接收方向上，大于磁敏元件动作阈值的磁场分量的延伸范围大于磁敏元件之间的间距D，其中，D为磁敏元件之间的间距，δ为传感分辨率，n为磁敏元件间距放大倍数。

在上述的磁阵列位置传感装置，所述的永磁体单元由N极永磁块和填充材料组成或者由极性交错排列的永磁块和填充材料组成，所述的磁敏元件是模拟型或者开关型。

在上述的磁阵列位置传感装置，所述的距离测试装置包括与DSP数字信号处理器连接的缓冲器，DSP数字信号处理器内部具有距离计算器距离计算器，缓冲器连接单片机，单片机连接上述磁敏元件阵列，该磁敏元件阵列还与DSP数字信号处理器连接。