一種lvdt傳感器線圈結構的製作方法

2023-09-21 00:01:55

一種lvdt傳感器線圈結構的製作方法
【專利摘要】本發明屬於位移傳感器設計技術，涉及對LVDT線圈結構的改進。它包括線圈骨架和繞制在線圈骨架上的一個激磁線圈L1以及兩個輸出線圈，其特徵在於：在激磁線圈L1和兩個輸出線圈之間繞制有第一恆定線圈L4和第二恆定線圈L5。本發明提出了一種改進的LVDT傳感器的線圈結構，實現了LVDT傳感器輸出單一方向電氣行程的目的，滿足了電氣行程為單一方向測量的要求。並且減小了體積和重量，降低了成本。
【專利說明】一種LVDT傳感器線圈結構

【技術領域】
[0001]本發明屬於位移傳感器設計技術，涉及對LVDT線圈結構的改進。

【背景技術】
[0002]傳統的LVDT傳感器要求電氣行程為正負對稱形式(如±23mm)，其電原理圖參見圖1，它由線圈骨架和繞制在線圈骨架上的一個激磁線圈L1以及兩個輸出線圈組成。兩個輸出線圈是第一輸出線圈L2和第二輸出線圈L3，激磁線圈L1繞制在鄰接線圈骨架的最裡層，第一輸出線圈L2和第二輸出線圈L3繞在激磁線圈L1的外面，第一輸出線圈L2和第二輸出線圈L3的參數相同並結構對稱。第一輸出線圈L2的始端a和末端b是第一輸出線圈L2的兩個輸出端,第二輸出線圈L3的始端c和末端d是第二輸出線圈L3的兩個輸出端。圖2是傳統的LVDT傳感器的輸出曲線示意圖。差動電壓Va-Vb的位移-電壓曲線的位移零點與坐標系的原點重合。坐標系的原點相當於線圈骨架的中心點。坐標系的橫坐標為位移量，縱坐標為輸出電壓。這種結構的缺點是:不能滿足電氣行程為單一方向測量的要求，例如要求測量範圍是0mm?35.5mm,若採用傳統的LVDT傳感器，則需要一個-35.5mm?0mm?35.5mm的傳感器，其中的-35.5mm?0_屬於空置量程，不僅增大了體積和重量,而且提聞了成本。


【發明內容】

[0003]本發明的目的是:提出一種改進的LVDT傳感器的線圈結構，以便實現LVDT傳感器輸出單一方向電氣行程的目的，滿足電氣行程為單一方向測量的要求，並且減小體積和重量，降低成本。
[0004]本發明的技術方案是:一種LVDT傳感器線圈結構，包括線圈骨架和繞制在線圈骨架上的一個激磁線圈L1以及兩個輸出線圈，兩個輸出線圈是第一輸出線圈L2和第二輸出線圈L3，激磁線圈L1繞制在鄰接線圈骨架的最裡層，第一輸出線圈L2和第二輸出線圈L3的參數相同並結構對稱；其特徵在於:在激磁線圈L1和兩個輸出線圈之間繞制有第一恆定線圈L4和第二恆定線圈L5，第一恆定線圈L4和第二恆定線圈L5的參數相同並結構對稱，恆定線圈的線徑與激磁線圈L1相同，恆定線圈的阻數η = 0.1N?0.2Ν, Ν是激磁線圈L1的匝數，第一輸出線圈L2的始端a是第一輸出線圈組的第一輸出端，第一輸出線圈L2的末端b與第一恆定線圈L4的始端e連接，第一恆定線圈L4的末端f是第一輸出線圈組的第二輸出端；第二輸出線圈L3的始端c是第二輸出線圈組的第一輸出端，第二輸出線圈L3的末端d與第二恆定線圈L5的末端h連接,第二恆定線圈L5的始端g是第二輸出線圈組的第二輸出端。
[0005]本發明的優點是:提出了一種改進的LVDT傳感器的線圈結構，實現了 LVDT傳感器輸出單一方向電氣行程的目的，滿足了電氣行程為單一方向測量的要求。並且減小了體積和重量，降低了成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是傳統的LVDT傳感器線圈結構的電原理圖。
[0007]圖2是傳統的LVDT傳感器的輸出曲線示意圖。
[0008]圖3是本發明LVDT傳感器線圈結構的電原理圖。
[0009]圖4是本發明LVDT傳感器的輸出曲線示意圖。

【具體實施方式】
[0010]下面對本發明做進一步詳細說明。參見圖3、4，一種LVDT傳感器線圈結構，包括線圈骨架和繞制在線圈骨架上的一個激磁線圈L1以及兩個輸出線圈，兩個輸出線圈是第一輸出線圈L2和第二輸出線圈L3，激磁線圈L1繞制在鄰接線圈骨架的最裡層，第一輸出線圈L2和第二輸出線圈L3的參數相同並結構對稱；其特徵在於:在激磁線圈L1和兩個輸出線圈之間繞制有第一恆定線圈L4和第二恆定線圈L5，第一恆定線圈L4和第二恆定線圈L5的參數相同並結構對稱，恆定線圈的線徑與激磁線圈L1相同，恆定線圈的匝數η = 0.1N?0.2N，N是激磁線圈L1的匝數，第一輸出線圈L2的始端a是第一輸出線圈組的第一輸出端，第一輸出線圈L2的末端b與第一恆定線圈L4的始端e連接，第一恆定線圈L4的末端f是第一輸出線圈組的第二輸出端；第二輸出線圈L3的始端c是第二輸出線圈組的第一輸出端，第二輸出線圈L3的末端d與第二恆定線圈L5的末端h連接,第二恆定線圈L5的始端g是第二輸出線圈組的第二輸出端。
[0011]本發明的工作原理是:利用串聯恆定繞組的方法，異名端串聯使得輸出Va電壓升高，同名端串聯使得輸出Vb電壓降低，從而使得差動電壓(Va-Vb)的零位向左偏移(見附圖2、4)。按此種方式排繞可達到輸出單一方向電氣行程的目的。
[0012]實施例1:某型LVDT按本發明繞制線圈後，激磁線圈7000匝，兩個輸出線圈各2300匝，恆定線圈1400匝。若按傳統方法繞制線圈，LVDT長度會增加一倍，即激磁線圈14000匝，兩個輸出線圈各4600匝。
[0013]實施例2:某型LVDT按本發明繞制線圈後，激磁線圈7200匝，兩個輸出線圈各2600匝，恆定線圈720匝。
[0014]實施例3:某型LVDT按本發明繞制線圈後，激磁線圈4000匝，兩個輸出線圈各1800匝，恆定線圈600匝。
【權利要求】
1.一種LVDT傳感器線圈結構，包括線圈骨架和繞制在線圈骨架上的一個激磁線圈LI以及兩個輸出線圈，兩個輸出線圈是第一輸出線圈L2和第二輸出線圈L3，激磁線圈LI繞制在鄰接線圈骨架的最裡層，第一輸出線圈L2和第二輸出線圈L3的參數相同並結構對稱；其特徵在於:在激磁線圈LI和兩個輸出線圈之間繞制有第一恆定線圈L4和第二恆定線圈L5，第一恆定線圈L4和第二恆定線圈L5的參數相同並結構對稱，恆定線圈的線徑與激磁線圈LI相同，恆定線圈的匝數η = 0.1N?0.2Ν, N是激磁線圈LI的匝數，第一輸出線圈L2的始端a是第一輸出線圈組的第一輸出端，第一輸出線圈L2的末端b與第一恆定線圈L4的始端e連接，第一恆定線圈L4的末端f是第一輸出線圈組的第二輸出端；第二輸出線圈L3的始端c是第二輸出線圈組的第一輸出端，第二輸出線圈L3的末端d與第二恆定線圈L5的末端h連接，第二恆定線圈L5的始端g是第二輸出線圈組的第二輸出端。
【文檔編號】G01B7/02GK104266575SQ201410524873
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月8日 優先權日:2014年10月8日
【發明者】楊磊, 王緒斌 申請人:北京曙光航空電氣有限責任公司