[實用新型]變壓器式非接觸角度傳感器

無效

• 申請號: 200920294079.8
• 申請日: 2009-12-23
• 公開（公告）號: CN201569409U
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 何洪策;蔣勤舟
• 申請（專利權）人: 蔣勤舟
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30;G01D3/036
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所 50211
• 代理人: 余錦曦

技術領域

本實用新型屬于傳感器技術領域，具體地說，是一種變壓器式傳感器專用電路。

背景技術

差動變壓器式傳感器，是將被測的非電量變化轉變為線圈互感量變化的裝置.這種傳感器主要是根據變壓器的原理制成的，由于該類傳感器具有結構簡單，靈敏度高等優點，被廣泛用于位移量的測量。變壓器式傳感器的線圈輸出為交流信號，需要通過電路轉換與處理才能有效利用。傳統方案是采用二極管構成的相敏檢波電路、或者調頻、調相電路等等。

但這些電路仍然有幾個顯著缺點：一是靈敏度差，需要足夠匝數的線圈，例如2000匝，才能進行較好的處理。線圈匝數過多，導致傳感器的體積無法縮小。

二是溫漂較大。由于線圈匝數足夠多，隨著溫度的變化，線圈的內阻變化較大，成為引起輸出變化的主要原因之一。因此，一般需要采用差動式結構來抵消溫漂現象。差動式結構需要對稱的線圈結構，這增加了傳感器的復雜程度和工藝難度，進一步增大了傳感器體積。

三是輸出曲線單一。由于采用了差動式結構，其輸出信號為兩組線圈的差值，呈直線型信號。對于其它類型的輸出曲線，例如指數型、折線型，則很難實現。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種變壓器式非接觸角度傳感器，可以減少變壓器的線圈匝數、使傳感器的小型化、低功耗、低溫漂。

為達到上述目的，本實用新型提供了一種變壓器式非接觸角度傳感器，設置有震蕩驅動電路和變壓傳感器，其中變壓傳感器設置有勵磁線圈和感應線圈，且勵磁線圈和感應線圈中套裝有同一導磁體，所述震蕩驅動電路的輸出端連接在所述變壓傳感器的勵磁線圈上，所述感應線圈連接在處理電路上，該處理電路的輸出端連接有第一輸出電路，其關鍵在于：所述處理電路為峰值檢測電路。

所述勵磁線圈和感應線圈安裝在同一底座上，且所述勵磁線圈和感應線圈呈圓弧形，所述導磁體為圓弧形導磁條。

所述底座上還固定有線圈骨架，該線圈骨架內開有通道，所述導磁體伸入通道中，所述感應線圈纏繞在該線圈骨架上。

底座以印刷電路板為主，線圈骨架可以是一個圓弧形骨架，也可以是多個短的小骨架按圓弧排列焊接在電路板上，采用細的漆包線或皮包線纏繞在線圈骨架上，就形成圓弧線圈。

所述線圈骨架的橫截面為“U”形或“O”形或“n”形。

線圈骨架有多種形式，只要能在骨架內設置一個便于圓弧導磁體轉動的空間，能在骨架外纏繞線圈即可。

所述線圈骨架的橫截面由大到小或由小到大，該線圈骨架線圈的橫截面也由大到小或由小到大。

線圈的橫截面變化，可以調整感應線圈的輸出線性。

所述導磁體由至少兩層導磁條重疊組成，且伸入所述感應線圈內的相鄰導磁條間的長度依次遞增。

不同長度的磁條，可以調整感應線圈的輸出線性。

所述感應線圈疏密配合繞制在所述線圈骨架上。

線圈可以按照前疏后密、前密后疏、或疏密間隔的方式繞制，也可以分組繞制，即多匝導線繞成一組，組與組之間的間隙為疏密不同，這樣可以根據需要調整感應線圈的輸出線性。公知的輸出曲線控制技術是采用差動式線圈結構。以螺管型差動式線圈為例，在中空的直筒型螺管上，勵磁線圈均勻繞滿螺管，感應線圈則繞在勵磁線圈外層，分為左右若干組，各組均為對稱繞制，利用對稱線圈信號的差值作為輸出曲線，但公知的技術輸出都為線性，還未見其它特殊輸出曲線的報道。本實用新型通過變化匝間距的規律來控制輸出線性，新穎而實用，這比單片機、運算電路等輸出調節方式都更為簡便、更易控制成本。

所述導磁體到感應線圈的最小直線距離大于1mm。

所述線圈骨架中還固定有第二導磁塊，該第二導磁塊靠近所述導磁體的運行軌跡。

所述第二導磁塊，位于所述導磁體的運行軌跡的末端。

第二導磁塊固定在制定位置，當導磁體行進到該位置時，感應線圈上的感應信號發生驟變，便于后續電路識別。

所述導磁體由至少兩層導磁條重疊組成，且伸入所述感應線圈內的相鄰導磁條間的長度依次遞增。

不同長度的磁條，可以調整感應線圈的輸出線性。

位于所述感應線圈以外的導磁體連接有支臂，該支臂上安裝有轉軸，該轉軸位于所述導磁體的圓弧圓心處。

所述轉軸上固定有主動臂，所述底座上固定有左、右限位塊，其中左限位塊位于所述主動臂移動軌跡的左端，右限位塊位于所述主動臂移動軌跡的右端，所述左、右限位塊限制所述主動臂的移動范圍。

左、右限位塊限制所述支臂的移動范圍。也限制了導磁體的擺動行程，避免導磁體的行程超限。

所述勵磁線圈也可以固定在導磁體上或支臂上或轉軸上。