专利名称：感测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种感测装置，特别涉及一种用于感测物体运动方向的感测装置。
背景技术：
现今，众多的电子产品具有加速度传感器，用以根据产品的运动状态来执行对应 操作。传统的加速度传感器虽能准确地的测量出电子产品运动的加速度方向和大�。� 通常需要采用微机电系统(Micro Electro-MechanicalSystem，MEMS)技术制造悬动机构来 感测运动。该悬动机构的结构复杂、制造难度高。而且，实际上大多数电子产品仅需要感测产 品的运动方向，对加速度值的精确度要求较低，因此采用传统的加速度传感器会闲置其计 算加速度的功能。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种感测装置，该感测装置结构简单并且可以感测被测产品 的运动方向。一种感测装置，其包括开设有容置腔的壳体、电磁感应层、磁场发射部、弹簧以及 处理器。所述电磁感应层固定于容置腔的底板上，所述电磁感应层上设有感应线圈矩阵。 所述磁场发射部包括质量块和发射线圈，所述发射线圈固定在质量块临近所述感应线圈矩 阵的表面，质量块的内部设置有电路，所述电路对发射线圈通以电流，使发射线圈产生一磁 场。所述弹簧一端与质量块相连，另一端固定于容置腔的侧壁，将质量块悬置于电磁感应层 上方。当感测装置运动时，质量块挤压弹簧而与电磁感应层产生相对运动，所述发射线圈随 质量块共同运动，其运动轨迹经过感应线圈矩阵中的全部或者部分感应线圈，所述感应线 圈因磁通量的变化而产生感应电压信号。所述感应线圈矩阵中的每个感应线圈分别与所述 处理器相连，并将所述感应电压信号输出至处理器，处理器根据产生所述感应电压信号的 感应线圈的先后顺序确定感测装置运动的方向和轨迹。相对于现有技术，本发明所提供的感测装置在质量块上设置发射线圈，在发射磁 场方向设置电磁感应层及在电磁感应层上设置感应线圈矩阵，当感测装置运动时，因发射 线圈与电磁感应层的相对运动而引起电磁感应层上的多个感应线圈的磁通量变化，通过处 理器检测多个感应线圈因磁通量变化而产生的感应电动势的先后顺序来确定运动方向和 轨迹。所述感测装置结构简单。
图1为本发明一实施方式提供的感测装置的立体图。图2为图1的感测装置的分解图。图3为电磁感应层与处理器连接示意图。图4为图1的感测装置处于静止时的状态示意图。
图5为图1的感测装置处于工作时的状态示意图。
主要元件符号说明 感测装置 1 基座10
容置腔 11 底板111
侧壁112
电磁感应层20 感应线圈矩阵21
感应线圈 21a、21b、 21c、21d
弹簧40处理器50
具体实施例方式下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。请参阅图1，感测装置1包括基座10、电磁感应层20、磁场发射部30及若干弹簧 40。请一并参阅图2，所述基座10内开设有容置腔11，所述容置腔11由底板111及与所述 底板111垂直相交的侧壁112围设而成。所述电磁感应层20固定于所述底板111上，电磁感应层20上设有感应线圈矩阵 21。该感应线圈矩阵21包括多个呈矩阵形式分布在一个平面上的感应线圈。请参阅图3，所述感测装置1还包括一个处理器50，所述感应线圈矩阵21中的每 个感应线圈分别与所述处理器50相连，且对应一个位置编码。例如，每个感应线圈分别与 一坐标系的坐标一一映射，该坐标系可为直角坐标系、极坐标系等。请一并参阅图4，所述磁场发射部30包括质量块31和发射线圈32，所述发射线圈 32固定在质量块31临近该感应线圈矩阵21的表面的中心。所述质量块31的内部设置有 电路，所述发射线圈32由具有第一端及第二端的非闭合导线绕制而成，所述第一端和第二 端与所述电路相连，所述电路对发射线圈32通以电流，根据安培定律，该通电的发射线圈 32会产生一垂直电流方向的磁场。在本实施方式中，该质量块31为长方体结构，该质量块31的四个侧面与容置腔11 的四个侧壁112分别平行，该若干弹簧40数量为四个，该四个弹簧40的弹性系数相同，每 一弹簧40的一端与质量块31的一个侧面相连，另一端固定在侧壁112上，且四个弹簧40 分布在同一平面内，对称地设置在所述电磁感应层20上方，从而将质量块31悬置于电磁感 应层20上方。请参阅图4，当所述感测装置1处于静止状态时，位于质量块31与基座10之间的 弹簧40处于挤压状态以稳定所述质量块31的位置。在本实施方式中，一个感应线圈21a 位于电磁感应层20的中心位置，所述质量块31及其发射线圈32被稳定在感应线圈21a的 正上方。请参阅图5，当所述感测装置1产生加速度时，弹簧40发生形变而使质量块31与
4电磁感应层20产生相对运动。所述发射线圈32随质量块31共同运动，其运动轨迹经过感 应线圈矩阵21中的全部或者部分感应线圈，根据电磁感应定律，所述感应线圈因磁通量的 变化而产生感应电压信号，并将感应电压信号输出至与处理器50。处理器50根据感应线圈 与坐标的映射关系确定所述感应线圈的位置，并根据产生所述感应电压信号的感应线圈的 先后顺序确定感测装置运动的方向。例如，在本实施方式中，所述发射线圈32经过了感应 线圈21b、感应线圈21c及感应线圈21d，并以此引起感应线圈21b、感应线圈21c及感应线 圈21d产生三个电压信号Ua、Ub及Uc，处理器50根据接收到的电压信号Ua、Ub及Uc的先 后顺序确定感测装置运动的轨迹依次为从感应线圈21b到感应线圈21c再到感应线圈21d。若所述运动停止，质量块31在弹簧40的弹性恢复力的作用下回复到原始位置，即 质量块31的中心与电磁感应层20的中心位置相互重合。本发明所提供的感测装置在质量块31上设置发射线圈32，在发射磁场方向设置 电磁感应层20及在电磁感应层20上设置感应线圈矩阵21，当感测装置1运动时，因发射线 圈32与电磁感应层20的相对运动而引起电磁感应层20上的多个感应线圈的磁通量变化， 处理器50根据产生所述感应电压信号的感应线圈的先后顺序确定感测装置运动的方向和 轨迹。本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的 适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
权利要求
一种感测装置，其包括开设有容置腔的壳体，其特征在于所述感测装置还包括电磁感应层、磁场发射部以及弹簧；所述电磁感应层固定于容置腔的底板上，电磁感应层上设有感应线圈矩阵；所述磁场发射部包括质量块和发射线圈，所述发射线圈固定在质量块临近该感应线圈矩阵的表面，所述质量块的内部设置有电路，所述电路对发射线圈通以电流，使发射线圈产生一磁�。凰龅梢欢擞胫柿靠橄嗔硪欢斯潭ㄓ谌葜们坏牟啾冢柿靠樾糜诘绱鸥杏Σ闵戏剑坏备胁庾爸迷硕保柿靠榧费沟啥氲绱鸥杏Σ悴喽栽硕龇⑸湎呷λ嬷柿靠楣餐硕湓硕旒＞杏ο呷卣笾械娜炕蛘卟糠指杏ο呷Γ龈杏ο呷σ虼磐康谋浠杏Φ缪剐藕�。
2.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于所述感测装置还包括一个处理器，所述 感应线圈矩阵中的每个感应线圈分别与所述处理器相连，并将所述感应电压信号输出至处 理器，处理器根据产生所述感应电压信号的感应线圈的先后顺序确定感测装置运动的方向 和轨迹。
3.如权利要求2所述的感测装置，其特征在于感应线圈矩阵包括多个感应线圈，每一 感应线圈与一坐标系中的一坐标映射，处理器通过感应线圈与坐标的映射关系确定所述感 应线圈的位置，并根据所述感应线圈的位置确定感测装置运动的方向和轨迹。
4.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于所述发射线圈由具有第一端及第二端 的非闭合导线绕制而成，所述电路与所述第一端和第二端相连。
5.如权利要求3所述的感测装置，其特征在于所述质量块为长方体，所述质量块的四 个侧面与容置腔的四个侧壁分别平行。
6.如权利要求5所述的感测装置，其特征在于所述弹簧的数量为四个，所述四个弹簧 的弹性系数相同。
全文摘要
一种感测装置，其包括开设有容置腔的壳体、电磁感应层、质量块、发射线圈、弹簧以及处理器。电磁感应层上设有感应线圈矩阵。发射线圈固定在质量块临近所述感应线圈矩阵的表面，质量块的内部设置有用以对发射线圈通以电流的电路，使发射线圈产生一磁场。弹簧一端与质量块相连，另一端固定于容置腔的侧壁，将质量块悬置于电磁感应层上方。当感测装置运动时，质量块挤压弹簧而与电磁感应层产生相对运动，所述发射线圈的运动轨迹经过感应线圈矩阵中的全部或者部分感应线圈，所述感应线圈因磁通量的变化而产生感应电压信号，并将所述感应电压信号输出至处理器。处理器根据产生所述感应电压信号的感应线圈的先后顺序确定感测装置运动的方向和轨迹。
文档编号G01P13/02GK101858925SQ201010133609
公开日2010年10月13日 申请日期2010年3月26日 优先权日2010年3月26日
发明者杨松龄, 杨禹秋 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
