也可以是任意大于O度的夾角，同時，如圖2所示，磁體12靠近磁性傳感器芯片11的一面是凹陷的，設(shè)磁性傳感器芯片的敏感軸方向為4由，待測物運動方向為4由，以與4由、4由兩兩垂直的方向為4由，所述磁體沿平行于和的平面的截面為凹陷，該凹陷的形狀為曲線形、三角形、矩形或梯形；圖2中采用的是立方形的凹陷形狀，實際使用中不僅限于這種凹陷形狀，也可以是球面或非球面的曲面形凹陷，也可以是圓柱形、橢圓柱形或任意截面為曲線的凹陷，同時，磁體的形狀也不限于凹陷的立方體，也可以是凹陷的圓柱體或橢圓柱體(凹陷形狀可以是曲面、立方形、圓柱形、橢圓柱形或任意截面為曲線或梯形的凹陷)，或者是瓦片形。采用上述技術(shù)方案(磁性傳感器芯片11的敏感軸I和磁體12的充磁方向31可以是垂直或是任意大于O度的夾角，磁性傳感器芯片11位于磁體12的一側(cè)，磁體12靠近磁性傳感器芯片11的一面是凹陷的，磁性傳感器芯片11的工作位移方向垂直于待測物21的運動方向，即沿4由方向)帶來的技術(shù)效果是磁體12沿4由(即敏感軸I的方向)方向上的分布是線性的，且磁性傳感器芯片11沿和方向上的位移對4由的測量沒有影響，因此該傳感器對擺放位置的精度不敏感，且具有抗震能力，裝配簡單，大大提高了良品率，同時磁性傳感器芯片11可以直接定量的測量4由方向上背景磁場32的大小，而不用采用差分輸出，其信號量很大，抗干擾能力強，不需要額外的處理電路。
[0023]圖3是磁體12沿4由方向上的分布圖，如圖所示，采用上述結(jié)構(gòu)，磁體12沿4由方向上的分布呈線性。
[0024]圖4是本實用新型提出的厚度傳感器的輸出曲線模擬圖。如圖所示，在其工作范圍內(nèi)，其輸出是線性的。
[0025]所述磁性傳感器芯片11是由磁性傳感元件構(gòu)成的單電阻、半橋或全橋結(jié)構(gòu)，所述磁性傳感元件為霍爾元件、各向異性磁電阻元件、巨磁電阻元件和/或磁性隧道結(jié)元件。磁性傳感元件可選用飽和場較大且精度很高的巨磁電阻元件和/或磁性隧道結(jié)元件。巨磁電阻元件和磁性隧道結(jié)元件是一種阻值隨外磁場變化而變化的磁電阻元件，通過現(xiàn)有的技術(shù)磁電阻元件的R-H (阻值-外磁場)曲線具有低磁滯，高飽和場和寬線性范圍的特性，相對于傳統(tǒng)的磁性傳感元件如電感線圈和霍爾元件具有更高的精度和更好的溫度特性，相比于各向異性磁電阻元件具有更高的飽和場，其作為磁性厚度傳感器的敏感元件是最理想的。
[0026]磁性傳感器芯片11可以是單電阻、半橋或全橋結(jié)構(gòu)。所述單電阻、半橋或全橋的橋臂由一個或多個相同的磁性傳感元件串聯(lián)和/或并聯(lián)組成，每個橋臂我們可以等價于一個磁電阻，每個橋臂中的磁性傳感元件的磁場敏感方向都相同。前述的單電阻結(jié)構(gòu)含有一個磁電阻，半橋結(jié)構(gòu)由兩個物理性質(zhì)相同的磁電阻串聯(lián)組成，全橋結(jié)構(gòu)由四個物理性質(zhì)相同的磁電阻連接構(gòu)成，使用時都要導(dǎo)入工作電流。
[0027]巨磁電阻元件以及磁性隧道元件的結(jié)構(gòu)圖和工作原理，以及磁性傳感器芯片的具體工作方式可參考公開號為CN103645369A的中國專利:一種電流傳感裝置。
[0028]本實用新型提出的磁性厚度傳感器也可以是多路的，多個磁性傳感器芯片11排成一列或組成陣列對待測物進行測量，將輸出信號傳輸至后端，每個磁性傳感器芯片對應(yīng)一個側(cè)面為凹陷的磁體。
[0029]應(yīng)當理解，以上借助優(yōu)選實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行的詳細說明是示意性的而非限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本實用新型說明書的基礎(chǔ)上可以對各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種磁性厚度傳感器，包括磁性傳感器芯片、磁體以及固定支架，其特征在于，所述磁性傳感器芯片固定在固定支架上并位于磁體的一側(cè)，且磁體的該側(cè)面為凹狀；所述磁性傳感器芯片具有敏感軸，其敏感軸與所述磁體的充磁方向呈任意大于0的角度。2.如權(quán)利要求1所述的一種磁性厚度傳感器，其特征在于，所述固定支架的一端端面是平面或曲面或尖狀。3.如權(quán)利要求1所述的一種磁性厚度傳感器，其特征在于，設(shè)磁性傳感器芯片的敏感軸方向為4由，待測物運動方向為4由，以與4由、4由兩兩垂直的方向為所述磁體沿平行于和的平面的截面為凹陷，該凹陷的形狀為曲線形、三角形、矩形或梯形。4.如權(quán)利要求1所述的一種磁性厚度傳感器，其特征在于，還包括設(shè)置在固定支架一端的接觸單元，接觸單元的形狀為針形、球體或滑輪形狀。5.如權(quán)利要求1所述的一種磁性厚度傳感器，其特征在于，所述敏感軸與磁體的充磁方向垂直。6.如權(quán)利要求1-5中任意一項所述的一種磁性厚度傳感器，其特征在于，所述磁性傳感器芯片的敏感元件為各向異性磁電阻元件、巨磁電阻元件或磁性隧道結(jié)元件。7.一種磁性厚度傳感器，包括多個磁性傳感器芯片、磁體以及固定支架，其特征在于，所述多個磁性傳感器芯片以陣列形式固定在固定支架上并位于磁體的一側(cè)，且磁體的該側(cè)面為凹狀；所述磁性傳感器芯片具有敏感軸，其敏感軸與所述磁體的充磁方向呈任意大于0的角度。
【專利摘要】本實用新型公開了一種磁性厚度傳感器，包括磁性傳感器芯片、磁體以及固定支架，所述磁性傳感器芯片固定在固定支架上并位于磁體的一側(cè)，且磁體的該側(cè)面為凹狀；所述磁性傳感器芯片具有敏感軸，其敏感軸與所述磁體的充磁方向呈任意大于0的角度。本實用新型還可包括設(shè)置在固定支架一端的接觸單元，接觸單元的形狀為針形、球體或滑輪形狀。所述磁性傳感器芯片可為多個以陣列形式固定在固定支架上。該磁性厚度傳感器在具有高精度、高靈敏度和體積小的優(yōu)勢的同時，具有易裝配、高良品率且抗震動干擾的優(yōu)勢。
【IPC分類】G01B7/06
【公開號】CN205066675
【申請?zhí)枴緾N201520785811
【發(fā)明人】朱海華, 白建民, 王建國, 黎偉
【申請人】無錫樂爾科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月12日