傳感裝置及傳感方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及傳感設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種傳感裝置及傳感方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁鐵本身是一個能導(dǎo)致空間產(chǎn)生直線運動的物殊物質(zhì)。而空間運動導(dǎo)致了空間密 度發(fā)生變化，空間密度的變化使空間產(chǎn)生擴散運動。進而產(chǎn)生了磁鐵外磁場的磁力線分布 情況。如圖1所示，圖1為點磁鐵的磁力線情況，但是，實際生活中不存在點磁鐵。而條形 磁鐵1的磁力線情況如圖2所示。
[0003] 磁感應(yīng)類的傳感裝置的傳感原理為：磁鐵及磁感應(yīng)元件的相對運動，使得磁感應(yīng) 元件對磁鐵產(chǎn)生的磁力線進行感應(yīng)并作為感應(yīng)信號輸出。目前，磁感應(yīng)元件位于磁鐵的S 極或N級進行相對遠(yuǎn)離或靠近的運動，進而產(chǎn)生感應(yīng)信號。如圖3和圖4所示，以磁感應(yīng)元 件工作在磁鐵的N級驅(qū)動方式為例，通過磁感應(yīng)元件相對于磁鐵的N級的遠(yuǎn)離與靠近，使得 磁感應(yīng)元件利用磁鐵在空間的強度變化，產(chǎn)生磁感應(yīng)信號并輸出。但是，在這種情況下，磁 場強度變化較小，很難及時并準(zhǔn)確的使磁感應(yīng)元件產(chǎn)生磁感應(yīng)信號，進而使得傳感裝置的 傳感精度不高。
[0004] 因此，如何提高傳感裝置的傳感精度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種傳感裝置，以提高傳感裝置的傳感精度。本發(fā)明還提供 了一種傳感方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種傳感裝置，包括殼體及設(shè)置于所述殼體內(nèi) 的條形磁鐵和磁感應(yīng)元件，所述條形磁鐵的"〇"磁點中位能夠沿其N極與S極的排列方向 相對于所述磁感應(yīng)元件移動；
[0007] 所述磁感應(yīng)元件的感應(yīng)面朝向所述條形磁鐵平行于其N極與S極排列方向的一 偵h所述的"〇"磁點中位的移動行程經(jīng)過所述磁感應(yīng)元件的感應(yīng)面；
[0008] 所述"0"磁點中位為所述條形磁鐵沿N極到S極的排列方向的一側(cè)上磁感應(yīng)強度 為〇 _特的位置。
[0009] 優(yōu)選地，上述傳感裝置中，所述磁感應(yīng)元件的感應(yīng)面朝向所述條形磁鐵且與所述 條形磁鐵的移動方向相互平行。
[0010] 優(yōu)選地，上述傳感裝置中，所述傳感裝置為電子開關(guān)，所述外殼為所述電子開關(guān)的 外殼；
[0011] 所述條形磁鐵為固定于伸縮設(shè)置在所述電子開關(guān)的外殼內(nèi)的頂銷上，所述條形磁 鐵的N極與S極的排列方向沿所述頂銷的移動方向布置。
[0012] 優(yōu)選地，上述傳感裝置中，所述傳感裝置為電磁閥，所述磁感應(yīng)元件固定于所述電 磁閥的線圈內(nèi)；
[0013] 所述條形磁鐵為所述電磁閥的動銜鐵；所述條形磁鐵的N極與S極的排列方向沿 其與所述電磁閥的靜銜鐵的排列方向布置。
[0014] 優(yōu)選地，上述傳感裝置中，所述靜銜鐵與所述動銜鐵的相對面上均設(shè)置有對應(yīng)設(shè) 置的凹槽；
[0015] 所述靜銜鐵的凹槽與所述動銜鐵的凹槽形成的空腔內(nèi)設(shè)置有壓縮彈簧。
[0016] 優(yōu)選地，上述傳感裝置中，所述磁感應(yīng)元件為霍爾元件。
[0017] 本發(fā)明還提供了一種傳感方法，包括條形磁鐵及磁感應(yīng)元件；
[0018] 1)所述磁感應(yīng)元件的感應(yīng)面朝向所述條形磁鐵平行于其N極與S極排列方向的一 側(cè)；
[0019] 2)通過外力使所述條形磁鐵的"0"磁點中位與所述磁感應(yīng)元件發(fā)生沿所述條形 磁鐵的N極與S極的排列方向的相對運動，所述條形磁鐵的"0"磁點中位經(jīng)過所述磁感應(yīng) 元件的感應(yīng)面；
[0020] 所述"0"磁點中位為所述條形磁鐵沿N極到S極的排列方向的一側(cè)上磁感應(yīng)強度 為〇毫特的位置；
[0021] 3)將所述磁感應(yīng)元件感應(yīng)到的磁感信號作為傳感信號輸出。
[0022] 優(yōu)選地，上述傳感方法中，所述磁感應(yīng)元件為霍爾元件。
[0023] 優(yōu)選地，上述傳感方法中，所述步驟2)中，通過外力推動所述條形磁鐵或所述磁 感應(yīng)元件并使二者發(fā)生相對移動，進而使得所述條形磁鐵的"0"磁點中位與所述磁感應(yīng)元 件發(fā)生相對運動。
[0024] 優(yōu)選地，上述傳感方法中，所述步驟2)中，通過磁力吸附使所述條形磁鐵相對于 所述磁感應(yīng)元件移動，進而使得所述條形磁鐵的"0"磁點中位與所述磁感應(yīng)元件發(fā)生相對 運動。
[0025] 優(yōu)選地，上述傳感方法中，所述步驟2)中，所述條形磁鐵與所述磁感應(yīng)元件相對 固定；
[0026] 通過外界磁感移動部件相對于所述條形磁鐵移動使得所述條形磁鐵的"0"磁點中 位在所述條形磁鐵上的位置產(chǎn)生移動，進而使得所述條形磁鐵的"〇"磁點中位與所述磁感 應(yīng)元件發(fā)生相對運動。
[0027] 本發(fā)明提供的傳感裝置，磁感應(yīng)元件的感應(yīng)面朝向條形磁鐵平行于其N極與S極 排列方向的一側(cè)，且磁感應(yīng)元件固定于殼體上，條形磁鐵的"〇"磁點中位能夠沿其N極與S 極的排列方向相對于殼體移動，使得磁感應(yīng)元件與條形磁鐵的"〇"磁點中位相對運動時，磁 感應(yīng)元件位于"0"磁點中位產(chǎn)生的磁場區(qū)域內(nèi)，磁場強度的變化率增大，以便于及時并準(zhǔn)確 的使磁感應(yīng)元件產(chǎn)生磁感應(yīng)信號，提高了傳感裝置的傳感精度。
[0028] 本發(fā)明還提供了一種傳感方法。與上述傳感裝置具有同樣的技術(shù)效果，在此不再 詳細(xì)介紹。
【附圖說明】
[0029] 圖1為點磁鐵的磁力線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖2為條形磁鐵的磁力線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的傳感裝置的第一種狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖4為現(xiàn)有技術(shù)中的傳感裝置的第二種狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖5為本發(fā)明所提供的條形磁鐵的磁力線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖6為本發(fā)明所提供的傳感裝置的第一種狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖7為本發(fā)明所提供的傳感裝置的第二種狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖8為本發(fā)明所提供的電子開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖9為本發(fā)明所提供的電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0038] 本發(fā)明的核心是提供一種傳感裝置，以提高傳感裝置的傳感精度。本發(fā)明還提供 了一種傳感方法。
[0039] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】 對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明。
[0040] 請參考圖6和圖7,圖6為本發(fā)明所提供的傳感裝置的第一種狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明所提供的傳感裝置的第二種狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041] 在這一【具體實施方式】中，傳感裝置包括殼體及設(shè)置于所述殼體內(nèi)的條形磁鐵1和 磁感應(yīng)元件2,條形磁鐵1的"0"磁點中位能夠沿其N極與S極的排列方向相對于磁感應(yīng) 元件2移動；磁感應(yīng)元件2的感應(yīng)面朝向條形磁鐵1平行于其N極與S極排列方向的一側(cè)； "0"磁點中位的移動行程經(jīng)過磁感應(yīng)元件2的感應(yīng)面；
[0042] 其中，"0"磁點中位為條形磁鐵1沿N極到S極的排列方向的一側(cè)上磁感應(yīng)強度 為〇 _特的位置。
[0043] 如圖5所示，條形磁鐵1垂直于N極到S極的排列方向的中心線位置存在一個特 殊的磁場區(qū)域，即長條形磁鐵的"〇"磁點中位產(chǎn)生的類似于點磁鐵產(chǎn)生的磁場區(qū)域。在這 一區(qū)域內(nèi)隨著磁感應(yīng)元件2的位置的變化，磁場強度的變化率增大。
[0044] 以直徑4mm，長度5mm的條形磁鐵1進行測試，得出的數(shù)據(jù)如下：
[0045] 表1條形磁鐵的端部的磁感應(yīng)強度
[0046]
[0048] 而該條形磁鐵1的N極與S極排列方向的一側(cè)的磁感應(yīng)強度在"0"磁點中位的磁 感強度為〇毫特。以具條形磁鐵1的垂直距離（垂直于N極與S極的排列方向）為1mm使 檢測得出，由"〇"磁點中位向N極移動0.1 mm的磁感強度為15毫特，由"0"磁點中位向S極 移動0· Imm的磁感強度為-15毫特；由"0"磁點中位向N極移動2. 5mm(Ν極端部）的磁感 強度為380毫特，由"0"磁點中位向S極移動2. 5mm(S極端部）的磁感強度為-380毫特。 可以理解的是，在實際過程中，磁感應(yīng)元件2與條形磁鐵1的間距（即上述的垂直距離）優(yōu) 選為小于1mm，如〇. 3mm、0. 6mm等，其磁感強度的變化更大。
[0049] 以磁感應(yīng)元件2為施密特特性為2毫特、7毫特的霍爾元件為例：
[0050] 現(xiàn)有技術(shù)中，7毫特為距離條形磁鐵的端部IO-Ilmm的磁感強度，2毫特為距離條 形磁鐵的端部16-17mm的磁感強度。因此，磁感應(yīng)元件2與條形磁鐵1之間的位移變化需要 在條形磁鐵的端部10-1 Imm到條形磁鐵的端部16-17mm位置之間，即，磁感應(yīng)元件2相對于 條形磁鐵1由其端部IO-Ilmm到其端部的16-17_之間移動才能產(chǎn)生相應(yīng)的磁感應(yīng)信號。
[0051] 本實施例中，磁感應(yīng)元件2相對于條形磁鐵1的"0"磁點中位向N極與S極排列 方向移動〇. Imm即可產(chǎn)生磁感應(yīng)信號。并且，在磁感應(yīng)元件2經(jīng)過"0"磁點中位時，會引起 電平翻轉(zhuǎn)。
[0052] 在無外界磁場影響時，條形磁鐵1的"0"磁點中位為垂直于N極到S極的排列方 向的中心線位置。而在有外界磁場影響時，條形磁鐵1的"0"磁點中位受外界磁場及條形 磁鐵1自身磁場的疊加產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為O毫特的位置。如兩個條形磁鐵1的異極相互 靠近，則二者的"0"磁點中位沿相互靠近的方向移動。
[0053] 由此可知，本發(fā)明實施例提供的傳感裝置，磁感應(yīng)元件2的感應(yīng)面朝向條形磁鐵1 平行于其N極與S極排列方向的一側(cè)，且磁感應(yīng)元件2固定于殼體上，條形磁鐵1的"0"磁 點中位能夠沿其N極與S極的排列方向相對于殼體移動，使得磁感應(yīng)元件2與條形磁鐵1 的"0"磁點中位相對運動時，磁感應(yīng)元件2位于"0"磁點中位產(chǎn)生的磁場區(qū)域內(nèi)，磁場強度 的變化率增大，以便于及時并準(zhǔn)確的使磁感應(yīng)元件2產(chǎn)生磁感應(yīng)信號，提高了傳感裝置的 傳感精度。
[0054] 為了進一步提高傳感效果，磁感應(yīng)元件2的感應(yīng)面朝向條形磁鐵1且與條形磁鐵 1的移動方向相互平行。也可以使磁感應(yīng)元件2的感應(yīng)面與條形磁鐵1的移動方向之間傾 斜設(shè)置，在此不再詳細(xì)介紹且均在保護范圍之內(nèi)。
[0055] 如圖8所不，傳感裝置為電子開關(guān)，外殼為電子開關(guān)的外殼a5 ;條形磁鐵al固定 于伸縮設(shè)置在外殼a5內(nèi)的頂銷a6上，條形磁鐵al的N極與S極的排列方向沿頂銷a6的 移動方向布置。在本實施例中，無外界磁場影響，則條形磁鐵al的"0"磁點中位為垂直于N 極到S極的