專利名稱：：組合繞組差動線性位移傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種使用電磁原理測量物體相對位移的組合繞組差動線性位移傳感器。技術(shù)背景目前，公知的差動線性位移傳感器(以下簡稱LVDT)是一種可以將機械運動轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器。因其結(jié)構(gòu)堅固、使用壽命長、可以工作于各種惡劣的極端環(huán)境，在工業(yè)領(lǐng)域廣為使用?，F(xiàn)有技術(shù)的LVDT是由纏繞在一個線圈骨架上的兩個繞組組成(繞組1和繞組2)。傳感器有3條引出線，分別是一個信號反饋端和兩個勵磁端。將繞組1的2端與繞組2的1端連接在一起，以中心抽頭形式引出作為信號反饋端，繞組l的1端和繞組2的2端分別引出兩條線作為勵磁端。它的測量原理是在電感線圈的兩端(勵磁端)接入一個穩(wěn)定的勵磁信號，當(dāng)線圈中的導(dǎo)磁芯桿在線圈中運動時，線圈的反饋端的反饋信號將隨導(dǎo)磁芯桿的位置變化而產(chǎn)生變化，對反饋信號經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砑纯捎糜诒硎緦?dǎo)磁芯桿的機械位移(請參考附圖4、附圖5)。由于使用的是單組線圈結(jié)構(gòu)，雖然反饋信號可以一一對應(yīng)的反應(yīng)導(dǎo)磁芯桿的運動位移，但是在較大的位移測量范圍內(nèi)，線圈纏繞工藝上很難保證反饋信號的變化與導(dǎo)磁芯桿位移的線性關(guān)系。這樣給反饋信號的后期處理增加很多問題。問題突出表現(xiàn)在傳感器的靈敏度在整個位移測量范圍內(nèi)不是固定值，而是變化的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種采用多級線圈組合的組合繞組差動線性位移傳感器，可以克服已有技術(shù)中傳感器的靈敏度在整個位移測量范圍內(nèi)值不固定的的問題，并改善了兼容性。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)組合繞組差動線性位移傳感器，其組成包括由內(nèi)管、端板與外管連接構(gòu)成的殼體，所述的內(nèi)管上固定一組寬度相等的線圈骨架，所述的每節(jié)線圈骨架上纏繞線圈匝數(shù)總和固定的線圈，所述的線圈包括繞組A和繞組B，所述的內(nèi)管內(nèi)具有與非導(dǎo)磁連桿連接的導(dǎo)磁芯桿。所述的組合繞組差動線性位移傳感器，所述的內(nèi)管與外管之間具有引出線室將所述的繞組線圈導(dǎo)線從此引出。本實用新型的有益效果本實用新型采用多級線圈的組合繞組技術(shù)，可以很容易的實現(xiàn)在整個量程范圍內(nèi)的靈敏度一致，從而改善產(chǎn)品的兼容性。同時，由于單個線圈的結(jié)構(gòu)變短，在批量生產(chǎn)時，可以大為減小由于每匝線圈在空間位置變化時引起的傳感器參數(shù)的離散性。附圖l是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中線圈11的黑色部分為繞組A，白色部分為繞組B。圖中箭頭表示導(dǎo)磁芯桿運動方向。附圖2是本產(chǎn)品線圈結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中線圈11的黑色部分為繞組A，白色部分為繞組B。圖中箭頭表示導(dǎo)磁芯桿運動方向。附圖3是本產(chǎn)品電氣原理圖。圖中12為線圈1，13為線圈2，14為線圈N，圖中的l、2為繞組的兩端引出線。附圖4是已有的同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖5是已有的同類產(chǎn)品的電氣原理圖。具體實施方式實施例l:組合繞組差動線性位移傳感器，其組成包括由內(nèi)管l、端板2與外管3連接構(gòu)成的殼體，所述的內(nèi)管上固定一組寬度相等的線圈骨架4，所述的每節(jié)線圈骨架上纏繞線圈匝數(shù)總和固定的線圈11，所述的線圈包括繞組A5和繞組B6，所述的內(nèi)管內(nèi)具有與非導(dǎo)磁連桿7連接的導(dǎo)磁芯桿8。實施例2:組合繞組差動線性位移傳感器，其組成包括由內(nèi)管l、端板2與外管3連接構(gòu)成的殼體，所述的內(nèi)管上固定一組寬度相等的線圈骨架4，所述的每節(jié)線圈骨架上纏繞線圈匝數(shù)總和固定的線圈11，所述的線圈包括繞組A5和繞組B6，所述的內(nèi)管內(nèi)具有與非導(dǎo)磁連桿7連接的導(dǎo)磁芯桿8。所述的組合繞組差動線性位移傳感器，所述的內(nèi)管與外管之間具有引出線室9將所述的繞組線圈導(dǎo)線10從此引出。所述的組合繞組差動線性位移傳感器，每組線圈只對導(dǎo)磁芯桿在整個測量范圍內(nèi)的特定局部運動敏感，每組線圈由兩個繞組組成，當(dāng)調(diào)整某組線圈的兩個繞組(繞組A和繞組B)匝數(shù)比例時，只改局部的靈敏度。通過對各個線圈的調(diào)整可以很容易的實現(xiàn)在整個測量范圍內(nèi)的靈敏度一致。所述的繞組A和繞組B的總和是一個固定值，只是在不同位置匝數(shù)比不同(根據(jù)局部靈敏度要求預(yù)先設(shè)定)。將纏好的各個線圈按照3所示連接，并使用專用的LVDT變送器對本產(chǎn)品進(jìn)行測試。根據(jù)測試結(jié)果，對偏離預(yù)先設(shè)定的靈敏度允許范圍的局部線圈的匝數(shù)比例進(jìn)行調(diào)整，直至傳感器在整個量程范圍內(nèi)靈敏度一致。實施例3:結(jié)合附圖1,以量程為100mm的組合繞組差動線性位移傳感器實例加以說明。選擇線圈骨架單節(jié)長度10mm,單級線圈匝數(shù)(繞組A+繞組B)2000匝，線圈骨架節(jié)數(shù)15(N=15，選擇原則是線圈長度為傳感器量程的1.5倍左右)。預(yù)先設(shè)定線圈繞組A和繞組B的匝數(shù)如表1所示。將纏好的各個線圈按照圖3所示連接，并使用專用的LVDT變送器進(jìn)行測試。選擇導(dǎo)磁芯桿處于線圈中心位置的靈敏度(靈敏度單位mV/inm)作為基準(zhǔn)，預(yù)先設(shè)定一個靈敏度偏差允許范圍(根據(jù)對傳感器線性度要求，一般選擇1%左右)。根據(jù)測試結(jié)果，對偏離預(yù)先設(shè)定的靈敏度允許范圍的局部線圈的匝數(shù)比例進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整原則是，線圈的一個繞組匝數(shù)增加多少，另一個繞組匝數(shù)相應(yīng)減少多少。直至傳感器在整個量程范圍內(nèi)靈敏度誤差均在靈敏度誤差允許范圍內(nèi)。記錄線圈匝數(shù)數(shù)據(jù)，作為生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本實用新型用于工業(yè)領(lǐng)域的機械運動測量，可以將機械運動轉(zhuǎn)換為電信號。權(quán)利要求1.一種組合繞組差動線性位移傳感器，其組成包括由內(nèi)管、端板與外管連接構(gòu)成的殼體，其特征是所述的內(nèi)管上固定一組寬度相等的線圈骨架，所述的每節(jié)線圈骨架上纏繞線圈匝數(shù)總和固定的線圈，所述的線圈包括繞組A和繞組B，所述的內(nèi)管內(nèi)具有與非導(dǎo)磁連桿連接的導(dǎo)磁芯桿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合繞組差動線性位移傳感器，其特征是所述的內(nèi)管與外管之間具有引出線室將所述的繞組線圈導(dǎo)線從此引出。專利摘要組合繞組差動線性位移傳感器，已有同類傳感器的靈敏度在整個位移測量范圍內(nèi)不是固定值，而是變化的。組合繞組差動線性位移傳感器，其組成包括由內(nèi)管(1)、端板(2)與外管(3)連接構(gòu)成的殼體，所述的內(nèi)管上固定一組寬度相等的線圈骨架(4)，所述的每節(jié)線圈骨架上纏繞線圈匝數(shù)總和固定的線圈(11)，所述的線圈包括繞組A(5)和繞組B(6)，所述的內(nèi)管內(nèi)具有與非導(dǎo)磁連桿(7)連接的導(dǎo)磁芯桿(8)。本產(chǎn)品用于工業(yè)領(lǐng)域的機械運動測量。文檔編號G01D5/12GK201218720SQ200820090249公開日2009年4月8日申請日期2008年6月19日優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日發(fā)明者劉德平申請人:哈爾濱市拓濱自動化工程有限公司