一種差動變壓器式角度傳感器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種差動變壓器式角度傳感器，包括套管及穿設在所述套管內的轉軸；所述套管的內壁上連接有管狀的定子外殼，所述定子外殼的內腔內形成有第一安裝腔及第二安裝腔；所述轉軸上套設有鐵芯，所述轉軸的一端與所述套管左側的第一端蓋連接，另一端穿過所述套管右側的第二端蓋并延伸至所述套管的外部；所述鐵芯的左半部位于所述第一安裝腔內，其與所述第一安裝腔的內壁之間設有線圈骨架，所述線圈骨架上繞設有初級線圈；所述鐵芯的右半部位于所述第二安裝腔內，所述鐵芯的右半部開設有弧狀缺口，所述第二安裝腔的內壁上連接有第一次級線圈及第二次次級線圈。本實用新型專利技術實現了非接觸式角度測量，其具有良好的抗振性能及測量精度。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及傳感器制造領域，尤其是一種差動變壓器式角度傳感器。
技術介紹
電位器式角度傳感器是目前普遍使用的角度傳感器，該類角度傳感器采用接觸式測量方式，其內部設有電阻及與電阻連接的電刷觸頭，被測運動部件使得電刷觸頭發生轉動，從而使得電阻的阻值發生變化，通過阻值變化量以實現對被測運動部件的角度測量。當應用現場的振動較大時，現有技術中的電位器式角度傳感器電刷觸頭容易出現接觸不良，從而影響可靠性和測量精度。為了解決上述技術問題，有必要開發出新的、具有非接觸式測量方式的角度傳感器。
技術實現思路
為了達到上述目的，本技術提供了一種差動變壓器式角度傳感器，其技術方案如下：一種差動變壓器式角度傳感器，其包括套管及穿設在所述套管內的轉軸；所述套管的內壁上連接有管狀的定子外殼，所述定子外殼的內腔內形成有第一安裝腔及第二安裝腔；所述轉軸上固定套設有鐵芯，所述轉軸的一端與所述套管左側的第一端蓋連接，另一端穿過所述套管右側的第二端蓋并延伸至所述套管的外部；所述鐵芯的左半部位于所述第一安裝腔內，所述鐵芯的左半部與所述第一安裝腔的內壁之間設有線圈骨架，所述線圈骨架上繞設有初級線圈；所述鐵芯的右半部位于所述第二安裝腔內，所述鐵芯的右半部開設有弧狀缺口，所述第二安裝腔的內壁上連接有第一次級線圈及第二次次級線圈。作為本技術的進一步改進，所述第一次級線圈及所述第二次級線圈對稱設置在所述鐵芯的右半部的兩側。作為本技術的進一步改進，所述第一端蓋上設有第一軸承，所述第二端蓋上設有第二軸承，所述轉軸的一端穿設在所述第一軸承上，所述轉軸的另一端穿過所述第二軸承并延伸至所述套管的外部。作為本技術的進一步改進，所述套管上穿設有出線孔。作為本技術的進一步改進，所述初級線圈、所述第一次級線圈及所述第二次級線圈由絕緣漆包銅導線繞制而成。與現有技術相比，本技術的有益效果是：(1)實現非接觸式測量，其抗振能力、測量精度得到顯著提升；(2)其結構簡單、使用方便、生產成本低。附圖說明圖1為本技術的剖面圖；圖2為圖1中的定子外殼的剖面圖；圖3為圖1中的鐵芯的立體圖；圖4為圖1中的線圈骨架的立體圖；圖5為弧狀缺口4a的轉角為0°時的局部剖面圖；圖6為弧狀缺口4a的轉角為90°時的局部剖面圖；圖7為弧狀缺口4a的轉角為-90°時的局部剖面圖；圖8為本技術的工作原理圖。具體實施方式為使本技術的上述目的、特征和優點、能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步詳細的說明。如圖1至圖4所示，在一個具體實施例中，本技術的差動變壓器式角度傳感器，包括套管1及穿設在所述套管1內的轉軸3。所述套管1左側的第一端蓋9上設有第一軸承11，所述套管1右側的第二端蓋10上設有第二軸承12。所述套管1的內壁上連接有管狀的定子外殼2。如圖2所示，所述定子外殼2的內腔包括左右連接的第一安裝腔2a及第二安裝腔2b。所述轉軸3上固定穿設有鐵芯4。所述轉軸3的一端穿設在所述第一軸承11上，另一端穿過所述第二軸承12并延伸至所述套管1的外部，用于連接被測運動部件(未圖示)。如圖3所示，所述鐵芯4左半部為圓柱體，其右半部為開設有弧狀缺口4a的半圓柱體。所述轉軸3能夠通過其兩端的第一軸承11及第二軸承12旋轉，并帶動所述鐵芯4同步旋轉。所述鐵芯4的左半部位于所述第一安裝腔2a內，所述鐵芯4的左半部與所述第一安裝腔2a的內壁之間設有線圈骨架5，所述線圈骨架5上繞設有初級線圈6。所述鐵芯4的右半部位于所述第二安裝腔2b內，所述第二安裝腔2b的內壁上連接有第一次級線圈7及第二次級線圈8。本實施例中，所述第一次級線圈7及所述第二次級線圈8對稱設置在所述鐵芯4的右半部的兩側。所述第一線圈7與所述初級線圈6的軸向距離等于所述第二線圈8與所述初級線圈6的軸向距離。上述位置設置，使得本技術具有最大的差動放大性能，提高了本技術的測量精度。所述套管1上穿設有出線孔13，用于引出測量信號。所述初級線圈6、所述第一次級線圈7及所述第二次級線圈8由絕緣漆包銅導線繞制而成，其制作簡單、表面絕緣性能好。參照圖8，其示出了本技術的差動變壓器式位移傳感器的工作原理，主要如下所述：本技術的線圈由初級線圈6、第一次級線圈7及第二次級線圈8組成。初級線圈6繞設在線圈骨架5上，第一次級線圈7及第二次級線圈8位于初級線圈6的同一側，第一次級線圈7及第二次級線圈8距初級線圈6的軸向距離相等，第一次級線圈7及第二次級線圈8反向串聯。外部電源向初級線圈6供給一定頻率的交流電壓Usr后，當與轉軸3連接的被測運動部件(未圖示)發生轉動時。在轉軸3的傳遞下，鐵芯4及其上的弧狀缺口4a產生同步轉動，造成空間的磁場分布發生變化，從而改變初級線圈6與第一次級線圈7之間的互感量M1及初級線圈6與第二次級線圈8之間的互感量M2，最終致使第一次級線圈7與第二次級線圈8輸出的電壓之差ES(差動輸出電壓)發生變化，具體如下：如圖5，當弧狀缺口4a的轉角為0°(初始位置)時，弧狀缺口4a到第一次級線圈7的距離與到第二次級線圈8的距離相等，此時初級線圈6與第一次級線圈7之間的互感量M1等于初級線圈6與第二次級線圈8之間的互感量M2，差動輸出電壓ES為零；如圖6，當弧狀缺口4a的轉角為90°時，弧狀缺口4a到第一次級線圈7的距離達到最小，弧狀缺口4a到第二次級線圈8的距離達到最大，此時初級線圈6與第一次級線圈7之間的互感量M1達到最小值，初級線圈6與第二次級線圈8之間的互感量M2達到最大值，差動輸出電壓ES達到正向最大值；如圖7，當弧狀缺口4a的轉角為-90°時，弧狀缺口4a到第一次級線圈7的距離達到最大，弧狀缺口4a到第二次級線圈8的距離達到最小，此時初級線圈6與第一次級線圈7之間的互感量M1達到最大值，初級線圈6與第二次級線圈8之間的互感量M2達到最小值，差動輸出電壓ES達到負向最大值。當然，當弧狀缺口4a的轉角為其他角度時，差動輸出電壓ES也會取得到相應的值，由于差動輸出電壓ES與弧狀缺口4a的轉動角度成線性關系，所以可以根據差動電壓ES的值計算出弧狀缺口4a的轉動角度的大小及方向。本技術實現非接觸式測量，其抗振能力、測量精度得到顯著提升，其結構簡單、使用方便、生產成本低。上文對本技術進行了足夠詳細的具有一定特殊性的描述。所屬領域內的普通技術人員應該理解，實施例中的描述僅僅是示例性的，在不偏離本技術的真實精神和范圍的前提下做出所有改變都應該屬于本技術的保護范圍。本技術所要求保護的范圍是由所述的權利要求書進行限定的，而不是由實施例中的上述描述來限定的。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種差動變壓器式角度傳感器，其特征在于：其包括套管及穿設在所述套管內的轉軸；所述套管的內壁上連接有管狀的定子外殼，所述定子外殼的內腔內形成有第一安裝腔及第二安裝腔；所述轉軸上固定套設有鐵芯，所述轉軸的一端與所述套管左側的第一端蓋連接，另一端穿過所述套管右側的第二端蓋并延伸至所述套管的外部；所述鐵芯的左半部位于所述第一安裝腔內，所述鐵芯的左半部與所述第一安裝腔的內壁之間設有線圈骨架，所述線圈骨架上繞設有初級線圈，所述鐵芯的右半部位于所述第二安裝腔內，所述鐵芯的右半部開設有弧狀缺口；所述第二安裝腔的內壁上連接有第一次級線圈及第二次級線圈。

【技術特征摘要】
1.一種差動變壓器式角度傳感器，其特征在于：其包括套管及穿設在所述套管內的轉軸；所述套管的內壁上連接有管狀的定子外殼，所述定子外殼的內腔內形成有第一安裝腔及第二安裝腔；所述轉軸上固定套設有鐵芯，所述轉軸的一端與所述套管左側的第一端蓋連接，另一端穿過所述套管右側的第二端蓋并延伸至所述套管的外部；所述鐵芯的左半部位于所述第一安裝腔內，所述鐵芯的左半部與所述第一安裝腔的內壁之間設有線圈骨架，所述線圈骨架上繞設有初級線圈，所述鐵芯的右半部位于所述第二安裝腔內，所述鐵芯的右半部開設有弧狀缺口；所述第二安裝腔的內壁上連接有第一次級線圈及第二次級線圈。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉晨，
申請(專利權)人：無錫市河埒傳感器有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32