專利名稱：一種傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種傳感器，具體說是傳感器的改進技術。
背景技術：
目前，人們在很多場合下使用傳感器來進行計數(shù)，比如水表、氣表、熱量表、風速儀等產(chǎn)品中，這些傳感器多為干簧管或霍爾元件。干簧管作為傳感器存在的問題功耗不確定，與各電路有關；可靠性能低；高低頻性能不好。霍爾元件作為傳感器存在的優(yōu)點為可靠性能好、高低頻性能高，但功耗為mA級。人們迫切需要開發(fā)出一種零功耗、高可靠性、適用頻率范圍寬的傳感器。
在中國物理學會主辦的《物理》雜志(科學出版社，ISSN 0379-4148)1990年第7期第19卷的“磁敏技術物理及應用專題系列(IV)磁敏傳感器及其應用”一文中第八部分介紹了一種“Weigand磁敏器件”，這里所介紹的Weigand磁敏器件是一種由坡莫合金絲和維卡合金絲做成敏感元件的無源開關型磁傳感器。這種合金絲經(jīng)過表面特殊加工和處理后，就會變成內(nèi)層和外層矯頑力不同的兩重磁化特性的合金絲。將該合金絲置于交變的磁場中，如果合金絲外面繞一組感應線圈，則當合金絲的磁化狀態(tài)發(fā)生突變時，線圈將感應出脈沖電壓。這種類型的傳感器用于智能水表中時，可在水表葉輪的轉軸端部安裝一磁環(huán)，該磁環(huán)分成極性不同的兩個部分；將上述傳感器置于該磁環(huán)的上方，這樣當磁環(huán)隨葉輪發(fā)生轉動時，使傳感器合金絲的磁化狀態(tài)發(fā)生突變，合金絲外面所繞的線圈感應出脈沖電壓，并輸送至控制部分。這樣就把葉輪旋轉的圈數(shù)(水流量)轉變成電平輸出，從而實現(xiàn)水表的智能檢測。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種零功耗、高可靠性、適用頻率范圍寬的傳感器。
本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)本發(fā)明目的。
一種傳感器，包括線圈，用于纏繞線圈的芯線繞體，其特征在于所述芯線繞體為柱體，柱體內(nèi)設有軸向柱孔，軸向柱孔內(nèi)設有導體。
所述軸向柱孔與導體之間設有芯線套筒。
所述芯線繞體的兩端設有磁環(huán)，磁環(huán)環(huán)套在芯線繞體上。
所述芯線繞體的兩端設有磁環(huán)與塑膠檔板，塑膠檔板為階梯狀，磁環(huán)環(huán)套在塑膠檔板上；一塑膠檔板環(huán)套在芯線套筒的一端，另一塑膠檔板設有沉孔，芯線套筒的另一端位于該沉孔內(nèi)。
所述芯線繞體與導體均為圓柱體。
所述導體為雙穩(wěn)態(tài)合金。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點傳感器工作時不需要電源，適合于超低功耗的場合；無機械觸點、可靠性高、抗震、長壽命、使用溫度范圍寬；被計數(shù)的外界磁場變化頻率范圍寬，器件輸出信號恒定，只要磁場強度超過觸發(fā)域值，器件就會輸出脈沖信號，所以器件的輸出信號與磁場變化的速度無關，非常適合于很低轉速的計數(shù)；作用在傳感器上磁場的N級與S級分別使器件產(chǎn)生正、負脈沖信號，所以兩個器件同時用于一旋轉體時，可判別旋轉的方向。


圖1為本實用新型傳感器的裝配結構剖視圖；圖2為本實用新型傳感器導體與芯線繞體之間的分解結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
如圖1與圖2所示，傳感器的芯線繞體1為長圓柱體，線圈環(huán)繞在芯線繞體1的圓周。芯線繞體1的兩端分別依次設有磁環(huán)2、塑膠檔板3與焊盤6，塑膠檔板3為階梯狀圓柱體，磁環(huán)2為中空的環(huán)形柱體，焊盤6為內(nèi)帶軸心圓孔的端蓋，磁環(huán)2環(huán)套在塑膠檔板3的小圓柱體上，焊盤6環(huán)套在塑膠檔板3的大圓柱體上。線圈端部的引線穿過磁環(huán)2、塑膠檔板3與兩端的焊盤6相連，線圈與磁環(huán)2的外圓周還包覆一層熱塑管7，熱塑管7主要起保護功能。芯線繞體1與兩端塑膠檔板3的中心處開有同軸心的長孔，其中，一塑膠檔板的軸心孔為通孔，另一塑膠檔板的軸心孔為沉孔。芯線繞體1與兩端塑膠檔板3中的軸心孔內(nèi)套有一芯線套筒4，芯線套筒4內(nèi)設有一圓柱形導體5，導體5的材料為雙穩(wěn)態(tài)合金。
本實用新型傳感器中的雙穩(wěn)態(tài)合金導體經(jīng)過表面特殊加工和處理后，其具有內(nèi)層和外層矯頑力不同的兩重磁化特性，其表面一層的矯頑力比內(nèi)層矯頑力大一個數(shù)量級以上。因此，在外層剩磁的作用下，內(nèi)層軟磁材料向著外層剩磁在內(nèi)層的取向磁化，我們把它叫做a狀態(tài)。如果對著外層剩磁在內(nèi)層產(chǎn)生的磁化的反方向，加一磁場，則當磁場加到一定程度時，由于外加磁場的作用，內(nèi)層磁化方向又突然反轉，處于b狀態(tài)，這時感應線圈又感應出電脈沖。當外磁場撤去時，由于外層剩磁在內(nèi)層產(chǎn)生的磁場作用，內(nèi)層磁化方向反轉，恢復到a狀態(tài)，感應線圈同時感應出脈沖電壓。因此，這種雙穩(wěn)態(tài)合金導體磁敏器件不需要加外電源，而且輸出脈沖電壓與驅動用外磁場變化速度基本無關，而與內(nèi)層磁化翻轉速度有關。
這種雙穩(wěn)態(tài)合金導體磁敏器件使用溫度范圍很大，信噪比也很高。這種器件是開關型磁傳感器，可用于水表、氣表、熱量表、風速儀等產(chǎn)品中。
本實用新型的傳感器用于智能水表中時，可在水表葉輪的轉軸端部安裝一磁環(huán)，該磁環(huán)分成極性不同的兩個部分；將傳感器置于該磁環(huán)的上方，這樣當磁環(huán)隨葉輪發(fā)生轉動時，使傳感器合金絲的磁化狀態(tài)發(fā)生突變，合金絲外面所繞的線圈感應出脈沖電壓，并輸送至控制部分。這樣就把葉輪旋轉的圈數(shù)(水流量)轉變成電平輸出，從而實現(xiàn)水表的智能檢測。
除了圖1與圖2所示的結構外，本實用新型傳感器還可以具有其他結構變型，而不脫離本實用新型的保護范圍。例如，磁環(huán)2直接環(huán)套在芯線繞體1上，磁環(huán)2的端部設置為焊盤6；芯線繞體1與磁環(huán)2、兩端塑膠檔板3為方形柱體或其他柱形體；導體5的材料除了為雙穩(wěn)態(tài)合金外還可以為其他材料。
權利要求1.一種傳感器，包括線圈，用于纏繞線圈的芯線繞體，其特征在于所述芯線繞體為柱體，柱體內(nèi)設有軸向柱孔，軸向柱孔內(nèi)設有導體。
2.根據(jù)權利要求1所述的傳感器，其特征在于所述軸向柱孔與導體之間設有芯線套筒。
3.根據(jù)權利要求2所述的傳感器，其特征在于所述芯線繞體的兩端設有磁環(huán)，磁環(huán)環(huán)套在芯線繞體上。
4.根據(jù)權利要求2所述的傳感器，其特征在于所述芯線繞體的兩端設有磁環(huán)與塑膠檔板，塑膠檔板為階梯狀，磁環(huán)環(huán)套在塑膠檔板上；一塑膠檔板環(huán)套在芯線套筒的一端，另一塑膠檔板設有沉孔，芯線套筒的另一端位于該沉孔內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的傳感器，其特征在于所述芯線繞體與導體均為圓柱體。
6.根據(jù)權利要求5所述的傳感器，其特征在于所述導體為雙穩(wěn)態(tài)合金。
專利摘要本實用新型公開了一種傳感器，包括線圈，用于纏繞線圈的芯線繞體，所述芯線繞體為柱體，柱體內(nèi)設有軸向柱孔，軸向柱孔內(nèi)設有導體，導體為雙穩(wěn)態(tài)合金。傳感器工作時不需要電源，適合于超低功耗的場合；無機械觸點、可靠性高、抗震、長壽命、使用溫度范圍寬；被計數(shù)的外界磁場變化頻率范圍寬，器件輸出信號恒定，只要磁場強度超過觸發(fā)域值，器件就會輸出脈沖信號，所以器件的輸出信號與磁場變化的速度無關，非常適合于很低轉速的計數(shù)；作用在傳感器上磁場的N級與S級分別使器件產(chǎn)生正、負脈沖信號，所以兩個器件同時用于一旋轉體時，可判別旋轉的方向。
文檔編號G01D5/12GK2700839SQ0322619
公開日2005年5月18日 申請日期2003年5月13日 優(yōu)先權日2003年5月13日
發(fā)明者程宇 申請人:惠州市華陽數(shù)字電子科技有限公司