專利名稱：電感式角位移傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電感式角位移傳感器的改進(jìn)，屬位移傳感器類。
現(xiàn)有電感式角位移傳感器是采用變壓器工作原理，在兩個(gè)鐵芯上繞有線圈，一個(gè)繞組固定，另一個(gè)繞組可以旋轉(zhuǎn)180°，當(dāng)角度變化時(shí)，兩鐵芯的位置發(fā)生變化，引起電感量的變化，該類電感式傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大，安裝及制造較為困難。
本實(shí)用新型的目的是提供一種由電感線圈、圓環(huán)漸變形鐵芯構(gòu)成的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，易于調(diào)試的電感式角位移傳感器。
根據(jù)電工原理，一個(gè)線圈的電感與線圈的大小、匝數(shù)及介質(zhì)的導(dǎo)磁性能有關(guān)，用公式表示為L(zhǎng)=uSN2I]]>其中S為線圈的面積，N為匝數(shù)，I為線圈的長(zhǎng)度，u為相對(duì)導(dǎo)磁率，當(dāng)一個(gè)線圈繞好后，它的形狀、匝數(shù)、長(zhǎng)度便已經(jīng)確定了，當(dāng)u變化時(shí)，電感量L也隨著變化。
以往電感式位移傳感器是采用一個(gè)線圈通過(guò)均勻鐵芯(導(dǎo)磁性物質(zhì))在線圈內(nèi)位置不同而求得不同的電感量，求出鐵芯的位置與電感量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，也就求出了位移的大小。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是在固定的電感線圈中具有可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓環(huán)漸變形鐵芯，在不同的角位移中，鐵芯在線圈中的體積不同，從而改變電感線圈的電感量，根據(jù)電感量的變化測(cè)量出角位移的大小。


圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中圓環(huán)漸變形鐵芯的展開(kāi)形狀示意圖。圖中1電感線圈，a、b為線圈引出線；2圓環(huán)漸變形鐵芯；3轉(zhuǎn)軸；4固定支架；5指針。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
參照?qǐng)D1，這種電感式角位移傳感器由固定的電感線圈(1)構(gòu)成，其特點(diǎn)是在電感線圈中具有可繞轉(zhuǎn)軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓環(huán)漸變形鐵芯(2)。
圓環(huán)漸變形鐵芯的體積沿圓環(huán)由小到大逐漸變化，當(dāng)圓環(huán)漸變形鐵芯在電感線圈中轉(zhuǎn)動(dòng)(小于360°的范圍內(nèi))時(shí)，電感量也將隨之變化。
這種電感式角位移傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可減小電感線圈的體積，線性可通過(guò)修正鐵芯來(lái)校正，無(wú)觸點(diǎn)，所需扭矩很小。圓環(huán)漸變形鐵芯也可制成圖2所示的扁斜坡形，使其加工容易，線性調(diào)整也方便，在轉(zhuǎn)軸上固定指針(5)可直接顯示出角位移的變化。
實(shí)際測(cè)量中盡管鐵芯是斜坡形漸變的線性尺寸可能很好，但輸出并不一定是線性的，因?yàn)殡姼芯€圈的電感線性還與空隙及測(cè)量電感的頻率、鐵芯在線圈的位置有關(guān)，所以實(shí)際中的線性問(wèn)題還需對(duì)鐵芯做些修正，鐵芯的剩磁可以采用鈹鏌合金鐵芯來(lái)解決。考慮到溫度等對(duì)線圈的影響，實(shí)際使用中是兩支線圈做成電橋電路，一支作為參考，另一支用于測(cè)量，這樣電路很穩(wěn)定，測(cè)量頻率不應(yīng)在線圈的諧振頻率上，線性補(bǔ)償時(shí)，可以使參考線圈工作在諧振頻率的其一頻率上，用以補(bǔ)償線性，再對(duì)鐵芯經(jīng)過(guò)修正后，可以得到很好的線性。鐵芯的坡度由線圈的內(nèi)徑及所測(cè)角位移的精度等因素確定，電感的量值變化幅度較大，一般輸出足以滿足需要。電感線圈最好屏蔽，即能抗干擾，又能提高精度，因?yàn)樵阼F芯的最寬處與最窄處線性是不能保證的，這是由于電感量不僅僅是與插入線圈的鐵芯對(duì)其有影響，而且附近磁性物質(zhì)對(duì)電感量都有影響。鐵芯一般越薄越利于修正，修正后可以把鐵芯折疊起來(lái)，以縮減寬度減少線圈尺寸，使整個(gè)角位移傳感器的尺寸縮小。該角位移傳感器也可以用做位移傳感器。
權(quán)利要求1.電感式角位移傳感器由固定的電感線圈(1)構(gòu)成，其特征在于在電感線圈中具有可繞轉(zhuǎn)軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓環(huán)漸變形鐵芯(2)。
專利摘要電感式角位移傳感器屬位移傳感器類?，F(xiàn)有的電感式角位移傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大,安裝及制造較為困難。本實(shí)用新型提供一種在電感線圈中具有可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓環(huán)漸變形鐵芯的電感式角位移傳感器,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠,易于調(diào)試。
文檔編號(hào)G01B7/30GK2342353SQ9821289
公開(kāi)日1999年10月6日 申請(qǐng)日期1998年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月3日
發(fā)明者曲云峰 申請(qǐng)人:曲云峰