基于霍爾傳感器的長度測量設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及臂架長度的測量，具體說是基于霍爾傳感器的長度測量設(shè)備，包括設(shè)置在殼體內(nèi)的一卷筒，卷筒上纏繞有繩索，所述卷筒固定安裝在一轉(zhuǎn)軸的一端，該轉(zhuǎn)軸另一端端面固定設(shè)置有一磁鐵，靠近該磁鐵設(shè)置有一長度傳感器；通過拉動卷筒上的繩索帶動磁鐵旋轉(zhuǎn)，所述長度傳感器感應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁鐵產(chǎn)生的磁場，并將感應(yīng)信號傳遞至一處理器，該處理器根據(jù)磁場變化計算繩索拉動的長度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用無接觸式的傳感器測量數(shù)據(jù)，可以防止測量設(shè)備出現(xiàn)磨損，提高使用壽命和可靠性。
【專利說明】基于霍爾傳感器的長度測量設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及機械領(lǐng)域，具體涉及起重機、正面吊、高空車等臂架伸縮長度的測量。

【背景技術(shù)】
[0002]在工程機械及其他工業(yè)設(shè)備上，如泵車、起重機、隨車吊、正面吊、高空作業(yè)車等均需要對其機械臂的舉升角度和吊繩的長度等進(jìn)行測量，以完成作業(yè)?，F(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品是以減速機和多圈電位計配合完成的臂架伸縮長度檢測，由齒輪組組成的減速機，精度會隨著使用次數(shù)的增減因齒輪磨損而變差，電位計在使用過程中也會因反復(fù)摩擦而出現(xiàn)斷點或接觸不良，產(chǎn)生錯誤數(shù)據(jù)，影響測量結(jié)果。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種測量精度高、使用壽命長的基于霍爾傳感器的長度測量設(shè)備。
[0004]本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:基于霍爾傳感器的長度測量設(shè)備，包括設(shè)置在殼體內(nèi)的一卷筒，卷筒上纏繞有繩索，所述卷筒固定安裝在一轉(zhuǎn)軸的一端，該轉(zhuǎn)軸另一端端面固定設(shè)置有一磁鐵，靠近該磁鐵設(shè)置有一長度傳感器；通過拉動卷筒上的繩索帶動磁鐵旋轉(zhuǎn)，所述長度傳感器感應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁鐵產(chǎn)生的磁場，并將感應(yīng)信號傳遞至一處理器，該處理器根據(jù)磁場變化計算繩索拉動的長度。
[0005]作為優(yōu)選，所述殼體呈中空柱狀，一隔板將該殼體分隔成上、下腔，所述卷筒位于下腔內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝在隔板上，轉(zhuǎn)軸所述另一端穿過隔板伸入上腔。
[0006]作為優(yōu)選，所述上腔內(nèi)安裝有一支架，該支架上固定所述長度傳感器。
[0007]作為優(yōu)選，所述支架包括一固定在隔板上的支座和設(shè)置在該支座上的兩支撐臂，轉(zhuǎn)軸所述另一端伸出該支座，所述支撐臂的長度大于轉(zhuǎn)軸所述另一端伸出該支座的伸出長度，所述長度傳感器跨接于該兩支撐臂上。
[0008]作為優(yōu)選，所述長度傳感器包括一外殼、設(shè)置在外殼內(nèi)的電路板、集成在該電路板上的霍爾電路和設(shè)置在外殼上的霍爾芯片，所述霍爾芯片感應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁鐵產(chǎn)生的磁場，所述霍爾電路檢測所述芯片的磁場變化，并將變化數(shù)據(jù)輸送至所述處理器。
[0009]作為優(yōu)選，所述磁鐵位于霍爾芯片的正下方。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0011]1、本實用新型采用無接觸式的傳感器測量數(shù)據(jù)，可以防止測量設(shè)備出現(xiàn)磨損，提高使用壽命和可靠性。
[0012]2、本實用新型還可使用掉電檢測和連續(xù)數(shù)據(jù)存儲，去除原有產(chǎn)品上的減速機構(gòu)，減少因減速機構(gòu)的公差帶來的數(shù)據(jù)誤差，以及減速機構(gòu)使用中的磨損帶來的更大的誤差。
[0013]3、采用磁場感應(yīng)的方式測量長度，而不是電信號，可以有效隔離電源電壓沖擊、電氣干擾等帶來的數(shù)據(jù)誤差；同時磁場信號也不容易受溫度、壓力、濕度等外部因素干擾。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實用新型長度測量時的示意圖。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合圖1、圖2詳細(xì)介紹本實用新型基于霍爾傳感器的長度測量設(shè)備，其包括設(shè)置在殼體I內(nèi)的一卷筒2，卷筒上纏繞有繩索3，所述卷筒固定安裝在一轉(zhuǎn)軸4的一端，該轉(zhuǎn)軸另一端端面固定設(shè)置有一磁鐵5，磁體采用圓柱結(jié)構(gòu)，其徑向充磁；靠近該磁鐵設(shè)置有一長度傳感器6 ;通過拉動卷筒上的繩索帶動磁鐵旋轉(zhuǎn)，所述長度傳感器感應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁鐵產(chǎn)生的磁場，并將感應(yīng)信號傳遞至一處理器(圖中未示出)，該處理器根據(jù)磁場變化計算繩索拉動的長度。具體來說，所述長度傳感器6包括一外殼61、設(shè)置在外殼內(nèi)的電路板62、集成在該電路板上的霍爾電路和設(shè)置在外殼上的霍爾芯片63，所述霍爾芯片感應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁鐵產(chǎn)生的磁場，所述霍爾電路檢測所述芯片的磁場變化，并將變化數(shù)據(jù)輸送至所述處理器；當(dāng)繩索拉動卷筒轉(zhuǎn)動時，磁鐵跟隨轉(zhuǎn)動，成為轉(zhuǎn)子，由于霍爾芯片固定安裝，作為定子，這樣就形成了相對的旋轉(zhuǎn)運動，霍爾電路感應(yīng)芯片表面的磁場變化，從而計算出角度變化；通過累計角度變化，可以計算出卷筒的整個轉(zhuǎn)動角度，再換算成卷筒周長，就可以算出繩索的拉動長度，即繩索的運動距離。
[0017]在實施過程中，所述磁鐵應(yīng)位于霍爾芯片的正下方，且兩者應(yīng)保持適當(dāng)?shù)木嚯x。本實用新型在長度測量時采用無接觸式的傳感器測量數(shù)據(jù)，可以防止測量設(shè)備出現(xiàn)磨損，提高使用壽命和可靠性。而，現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品一般使用Γ2年后，常會出現(xiàn)因磨損而導(dǎo)致的斷點和接觸不良，斷點導(dǎo)致數(shù)據(jù)跳變，接觸不良導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真，而本實用新型的產(chǎn)品不存在以上問題；且現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品在使用一段時間后，減速機的齒輪因為磨損而出現(xiàn)跳齒、滑齒等，數(shù)據(jù)也更加失真，嚴(yán)重影響測量精度。
[0018]本實用新型的殼體I呈中空柱狀，一隔板11將該殼體分隔成上、下腔12、13，所述卷筒位于下腔13內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸通過軸承14安裝在隔板上，轉(zhuǎn)軸所述另一端穿過隔板伸入上腔12 ;在上腔內(nèi)安裝有一支架7，該支架上固定所述長度傳感器；在實施過程中所述支架7包括一固定在隔板上的支座71和設(shè)置在該支座上的兩支撐臂72，轉(zhuǎn)軸所述另一端伸出該支座，所述支撐臂的長度大于轉(zhuǎn)軸所述另一端伸出該支座的伸出長度，使得霍爾芯片與磁鐵抱持一定的距離，形成非接觸式感應(yīng)，所述長度傳感器跨接于該兩支撐臂上。該結(jié)構(gòu)不僅簡單實用，而且安裝方便，成本降低。
[0019]本實用新型可利用繩索實現(xiàn)臂架長度的測量，其過程是這樣的:首先將纏繞繩索的卷筒置于殼體內(nèi)，再將殼體安裝在臂架的固定位置上，繩索的一端固定到臂架的頂端，臂架伸縮時，繩索跟著伸縮，從而拉動卷筒旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸隨著卷筒轉(zhuǎn)動，而安裝在轉(zhuǎn)軸上的磁鐵與霍爾芯片產(chǎn)生相對的旋轉(zhuǎn)，霍爾電路檢測芯片表面的磁場變化，從而檢測出角度變化，并輸出相應(yīng)的角度數(shù)據(jù)，處理器高速處理這些數(shù)據(jù)，并做累計處理和分析，判斷卷筒轉(zhuǎn)動方向和角度，結(jié)合卷筒直徑和繩索直徑，可以換算出繩索的拉動長度，從而完成臂架長度的測量。
[0020]上述實施方式僅供說明本實用新型之用，而并非是對本實用新型的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本實用新型的范疇。
【權(quán)利要求】
1.基于霍爾傳感器的長度測量設(shè)備，包括設(shè)置在殼體內(nèi)的一卷筒，卷筒上纏繞有繩索，其特征在于:所述卷筒固定安裝在一轉(zhuǎn)軸的一端，該轉(zhuǎn)軸另一端端面固定設(shè)置有一磁鐵，靠近該磁鐵設(shè)置有一長度傳感器；通過拉動卷筒上的繩索帶動磁鐵旋轉(zhuǎn)，所述長度傳感器感應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁鐵產(chǎn)生的磁場，并將感應(yīng)信號傳遞至一處理器，該處理器根據(jù)磁場變化計算繩索拉動的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量設(shè)備，其特征在于:所述殼體呈中空柱狀，一隔板將該殼體分隔成上、下腔，所述卷筒位于下腔內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝在隔板上，轉(zhuǎn)軸所述另一端穿過隔板伸入上腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量設(shè)備，其特征在于:所述上腔內(nèi)安裝有一支架，該支架上固定所述長度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量設(shè)備，其特征在于:所述支架包括一固定在隔板上的支座和設(shè)置在該支座上的兩支撐臂，轉(zhuǎn)軸所述另一端伸出該支座，所述支撐臂的長度大于轉(zhuǎn)軸所述另一端伸出該支座的伸出長度，所述長度傳感器跨接于該兩支撐臂上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的測量設(shè)備，其特征在于:所述長度傳感器包括一外殼、設(shè)置在外殼內(nèi)的電路板、集成在該電路板上的霍爾電路和設(shè)置在外殼上的霍爾芯片，所述霍爾芯片感應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁鐵產(chǎn)生的磁場，所述霍爾電路檢測所述芯片的磁場變化，并將變化數(shù)據(jù)輸送至所述處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量設(shè)備，其特征在于:所述磁鐵位于霍爾芯片的正下方。
【文檔編號】G01B7/02GK204214394SQ201420557269
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】廖曙光, 周偉 申請人:湖南湘瑞智能工控設(shè)備有限公司