[發(fā)明專利]電渦流角度傳感器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710069744.9
• 申請(qǐng)日: 2007-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN101078614A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁凡;崔劍;翁振濤;畢晴春;張策;李其朋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);寧波華液機(jī)器制造有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/30
• 分類號(hào): G01B7/30
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 唐銀益

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非電量電測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電渦流角度傳感器。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的電渦流角度傳感器采用圓柱型平繞線圈配合偏心輪轉(zhuǎn)子工作，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使線圈與偏心輪間距發(fā)生變化，感應(yīng)線圈參數(shù)隨之改變，通過后續(xù)電路處理后即可獲得相應(yīng)的角度信號(hào)。上述電渦流角度傳感器工作頻響高，不過線性工作范圍??；且由于線圈腔不封閉，不具有耐高壓特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種線性工作區(qū)間大且具有耐高壓能力的電渦流角度傳感器。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電渦流角度傳感器，包括中空的導(dǎo)套，位于導(dǎo)套內(nèi)腔的轉(zhuǎn)子與導(dǎo)套轉(zhuǎn)動(dòng)相連，轉(zhuǎn)子的中心軸線與導(dǎo)套的中心軸線相重合；在導(dǎo)套的外表面上設(shè)有骨架，在骨架上設(shè)置斜向的環(huán)形溝槽，環(huán)形溝槽與導(dǎo)套的外表面相連通，在環(huán)形溝槽內(nèi)沿著環(huán)形溝槽的中心線設(shè)置感應(yīng)線圈。

作為本發(fā)明的電渦流角度傳感器的改進(jìn)：導(dǎo)套由非導(dǎo)電非導(dǎo)磁材料制成，當(dāng)內(nèi)腔需承受流體高壓時(shí)，選擇低電導(dǎo)率非導(dǎo)磁耐壓材料制成。轉(zhuǎn)子采用非導(dǎo)磁高電導(dǎo)率材料制成。骨架由非導(dǎo)電非導(dǎo)磁材料制成。

作為本發(fā)明的電渦流角度傳感器的一種改進(jìn)：轉(zhuǎn)子上設(shè)有部分圓柱體I和部分圓柱體II，部分圓柱體I和部分圓柱體II沿中心線呈中心對(duì)稱。部分圓柱體I和部分圓柱體II的最遠(yuǎn)兩端沿軸向的長(zhǎng)度L1≥感應(yīng)線圈在中心軸線上的投影長(zhǎng)度L2。

作為本發(fā)明的電渦流角度傳感器的另一種改進(jìn)：轉(zhuǎn)子上設(shè)置斜向的環(huán)形體，環(huán)形體的中心與感應(yīng)線圈的中心重合，環(huán)形體的傾角β與感應(yīng)線圈的斜角α之間的差值為-10°～10°。

作為本發(fā)明的電渦流角度傳感器的進(jìn)一步改進(jìn)：感應(yīng)線圈通過八線并繞，形成兩個(gè)無感線圈和兩個(gè)有感線圈；從而組成雙臂差動(dòng)工作的全橋電路，所述兩個(gè)無感線圈為全橋電路的一組相對(duì)橋臂，兩個(gè)有感線圈為全橋電路的另一組相對(duì)橋臂。

本發(fā)明的電渦流角度傳感器與背景技術(shù)相比，具有如下有益效果：

1、由于將感應(yīng)線圈設(shè)置在斜向的環(huán)形溝槽內(nèi)，并配合設(shè)有相對(duì)稱的部分圓柱體I和部分圓柱體II的轉(zhuǎn)子、或者是設(shè)有斜向環(huán)形體的轉(zhuǎn)子工作；因此線性工作區(qū)間大；

2、采用低電導(dǎo)率非導(dǎo)磁耐壓材料制造導(dǎo)套，使傳感器具有耐高壓能力；

3、可通過八線并繞實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償、溫漂低；

4、結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單，成本低。

本發(fā)明的電渦流角度傳感器，具有線性工作區(qū)間大以及耐高壓的特性。本發(fā)明適用于通常條件下，特別是高壓環(huán)境中的角度位置檢測(cè)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明的一種電渦流角度傳感器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的裝配關(guān)系立體示意圖；

圖3是圖1中的轉(zhuǎn)子4的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的電渦流角度傳感器中的另一種轉(zhuǎn)子4的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4的主視示意圖；

圖6是圖1中的感應(yīng)線圈2的接線圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1、圖1、2、3和6結(jié)合給出了一種電渦流角度傳感器，包括圓柱形的導(dǎo)套1，在導(dǎo)套1內(nèi)挖設(shè)沉孔，形成導(dǎo)套1的內(nèi)腔；該沉孔的中心軸線與導(dǎo)套1的中心軸線相重合。

在導(dǎo)套1的外表面上套有圓環(huán)柱形的骨架3，在骨架3上設(shè)置斜向的環(huán)形溝槽31，此環(huán)形溝槽31貫通骨架3的內(nèi)、外表面，因此環(huán)形溝槽31與導(dǎo)套1的外表面相連通。此環(huán)形溝槽31呈斜環(huán)狀。在環(huán)形溝槽31內(nèi)沿著環(huán)形溝槽31的中心線311設(shè)置感應(yīng)線圈2，因此感應(yīng)線圈2呈與環(huán)形溝槽31相平行的斜環(huán)狀，感應(yīng)線圈2的中心與環(huán)形溝槽31的中心相重合。環(huán)形溝槽31的作用是用于固定感應(yīng)線圈2。

導(dǎo)套1可由非導(dǎo)電非導(dǎo)磁材料如尼龍制成；當(dāng)選擇低電導(dǎo)率非導(dǎo)磁耐壓材料如非導(dǎo)磁不銹鋼制造導(dǎo)套1時(shí)，可使導(dǎo)套1的內(nèi)腔能承受流體高壓，從而保護(hù)感應(yīng)線圈2不受高壓流體影響，使本發(fā)明的傳感器具有耐高壓特性。

圓柱形的轉(zhuǎn)子4安裝在導(dǎo)套1的內(nèi)腔中，轉(zhuǎn)子4的中心軸線43與導(dǎo)套1的中心軸線相重合，轉(zhuǎn)子4可繞導(dǎo)套1的中心軸與導(dǎo)套1作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)子4的外表面與導(dǎo)套1的內(nèi)表面之間設(shè)有套筒6。套筒6的作用是將轉(zhuǎn)子4的左端支撐在導(dǎo)套1內(nèi)。

環(huán)形溝槽31的中心線311與轉(zhuǎn)子4的中心軸線43所成的夾角為α。因此，繞制在此環(huán)形溝槽31中的感應(yīng)線圈2與轉(zhuǎn)子4的中心軸線43呈一斜角α。