一種傳感器的制造方法

專利名稱:一種傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種功耗低的傳感器，其包括底座，所述傳感器還包括基板、磁鋼和磁場計，所述磁鋼可產生穩恒磁場，所述基板和磁鋼設置在所述底座上。通過使用穩恒磁場代替現有技術中的交變磁場作為勵磁磁場，大幅降低了傳感器的功耗，解決了傳感器功率大所帶來的溫度變化問題，而且傳感器中的磁鋼可以將傳感器吸附在被測對象上面，解放了測量人員的雙手，使單人測量成為可能。
【專利說明】一種傳感器

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種傳感器，特別涉及一種基于磁各向異性應力測量儀的傳感 器。

【背景技術】
[0002] 鐵磁性材料的應力測量方法有很多，比如應變片法，巴克豪森效應法等等。但是 磁各向異性測量方法是目前比較先進的無損應力測量方法之一。磁各向異性方法是指： 當對磁各向同性材料施加一磁場_卩時，在無應力時物體內的磁感應強度&會平行于fl，但應 力可使材料變成磁各向異性，此時β與fl間將存在一個角度，這便是應力致使磁各向異性 (Stress-induced Magnetic Anisotropy，SMA)。基于SMA的典型測力儀一般在其探頭內放 置有一 U型磁鐵，且在平行及垂直于磁鐵磁極的方向各布置一個線圈。若&會與fl平行，則 僅在平行磁極的線圈產生感應電壓，反之則兩個線圈都有感應電壓。這兩個電壓之比經處 理后的信號與該處的主應力差（O 1-O2)有一一對應關系。從而由SM讀數的變化也可以 定出主應力的方位，利用該方法還可以測試應力對材料結構的影響，但此法的缺點是僅能 測出（σ r 〇 2)，需要借助附加實驗如剪應力差法，才可測出兩個主應力的大小。
[0003] 現有的磁各向異性測量方法的傳感器都是使用一組線圈作為勵磁線圈，通過給勵 磁線圈供給一定幅度和頻率的交流電從而給被測對象提供交變磁場。傳感器內使用另外一 組線圈來檢測被測對象中檢測到的感應電壓。根據檢測線圈檢測到的感應電壓來分析被測 對象的應力的大小及方向，其缺點在于：1、需要給傳感器探頭提供交流電，使傳感器功率 較大，無法野外長時間測量。2、因為傳感器探頭比較小，功率比較大，所以傳感器發熱較大， 長時間測量時溫度會影響測量精度。 實用新型內容
[0004] 本實用新型為了解決現有技術的問題，提供了一種功耗低的傳感器，其包括底座， 所述傳感器還包括基板、磁鋼和磁場計，所述磁鋼可產生穩恒磁場，所述基板和磁鋼設置在 所述底座上。
[0005] 下面是本實用新型的附屬技術方案：
[0006] 優選的，所述磁場計設置在基板上，所述基板為PCB板。
[0007] 優選的，所述磁場計有多個且間隔排布。
[0008] 優選的，所述磁場計有四個，且間隔90°排布。
[0009] 優選的，所述磁場計環繞磁鋼排布。
[0010] 優選的，所述基板套設在磁鋼上。
[0011] 優選的，所述底座上設有凹陷部，所述磁鋼和基板設置在所述凹陷部內。
[0012] 優選的，所述凹陷部內設有定位銷，所述基板上設有定位口。
[0013] 優選的，所述凹陷部內設有容納腔，所述磁鋼下部收容在所述容納腔內。
[0014] 優選的，所述磁鋼為圓柱形。
[0015] 本實用新型的有益技術效果：通過使用穩恒磁場代替現有技術中的交變磁場作為 勵磁磁場，大幅降低了傳感器的功耗，解決了傳感器功率大所帶來的溫度變化問題，而且傳 感器中的磁鋼可以將傳感器吸附在被測對象上面，解放了測量人員的雙手，使單人測量成 為可能。

【附圖說明】

[0016] 圖1是本實用新型實施例傳感器的示意圖。
[0017] 圖2是本實用新型實施例傳感器的分解圖。
[0018] 圖中：底座1，上邊緣11，基板2,開口 21，磁場計3,磁鋼4,定位銷5,凹陷部6,底 面61，容納腔62,定位口 7。

【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖對本發明做進一步說明。
[0020] 如圖1和2所示是本實用新型實施例的傳感器，用于測量磁各向異性應力，其包括 底座1、基板2、磁場計3和磁鋼4,所述底座1大致成圓柱形。底座1的上方設有凹陷部6， 凹陷部6的底面61上具有容納腔62,容納腔62為圓柱形腔室且位于底座1中部，可收容所 述磁鋼4。所述磁鋼4的下部位于容納腔62內，所述基板2通過圓形開口 21套設在磁鋼4 外部，且所述基板2被收容在凹陷部6內。所述磁鋼4作為磁各向異性應力測量傳感器的 勵磁磁場，其具有強磁性，即使用穩恒的靜磁場來給被測對象勵磁，從而避免了交變磁場勵 磁中的功率消耗問題，其次，磁鋼4的磁性可以將傳感器吸附在被測對象上面，不需要測量 人員用手或其他工具將傳感器固定在被測對象上，因此可減少測量人員，甚至可以單人測 量。所述基板2的上表面低于所述底座1的上邊緣11。所述凹陷部6內還設有定位銷5， 定位銷5位于凹陷部6邊緣上，所述基板2的外邊緣上設有定位口 7,裝配基板2時，只要將 定位口 7對準定位銷5后，即可將基板2準確安裝在凹陷部6內。本實施例中，所述基板2 為傳感器的PCB板。所述磁場計3設置在基板2上表面，本實施例中設有四個磁場計，其間 隔90°環繞開口 21排布，所述磁場計3為三軸磁場計，可使用型號為MAG3110的磁場計。 由于現有技術中檢測用的感應線圈無法檢測穩恒的靜磁場的磁場強度，因此所述四個磁場 計3可用于檢測被測對象中磁場的變化，從而分析計算被測對象中的應力的大小。
[0021] 本實用新型通過使用穩恒磁場代替現有技術中的交變磁場作為勵磁磁場，大幅降 低了傳感器的功耗，解決了傳感器功率大所帶來的溫度變化問題，而且傳感器中的磁鋼可 以將傳感器吸附在被測對象上面，解放了測量人員的雙手，使單人測量成為可能。以上所述 的僅是本實用新型的一種實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離 本實用新型的創造構思的前提下，還可以做出其它變形和改進，這些都屬于本實用新型的 保護范圍。
【權利要求】
1. 一種傳感器，其包括底座，其特征在于：所述傳感器還包括基板、磁鋼和磁場計，所 述磁鋼可產生穩恒磁場，所述基板和磁鋼設置在所述底座上。2. 如權利要求1所述的傳感器，其特征在于：所述磁場計設置在基板上，所述基板為 PCB 板。3. 如權利要求2所述的傳感器，其特征在于：所述磁場計有多個且間隔排布。4. 如權利要求3所述的傳感器，其特征在于：所述磁場計有四個，且間隔90°排布。5. 如權利要求3所述的傳感器，其特征在于：所述磁場計環繞磁鋼排布。6. 如權利要求1所述的傳感器，其特征在于：所述基板套設在磁鋼上。7. 如權利要求6所述的傳感器，其特征在于：所述底座上設有凹陷部，所述磁鋼和基板 設置在所述凹陷部內。8. 如權利要求7所述的傳感器，其特征在于：所述凹陷部內設有定位銷，所述基板上設 有定位口。9. 如權利要求7所述的傳感器，其特征在于：所述凹陷部內設有容納腔，所述磁鋼下部 收容在所述容納腔內。10. 如權利要求1所述的傳感器，其特征在于：所述磁鋼為圓柱形。
【文檔編號】G01L1-12GK204269261SQ201420719379
【發明者】李富強, 劉勇, 高余錢 [申請人]中國礦業大學徐海學院