[發(fā)明專利]一種LVDT次級(jí)線圈設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用該方法的間繞工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610260688.6
• 申請(qǐng)日: 2016-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105742003B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)ｃ?/a>;張冰;衛(wèi)海燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽感航電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H01F5/00
• 分類號(hào): H01F5/00;H01F41/04;G01B7/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種LVDT次級(jí)線圈設(shè)計(jì)方法，所述方法步驟如下：

步驟一：由次級(jí)線圈的設(shè)計(jì)理論，即當(dāng)鐵芯在線圈內(nèi)移動(dòng)時(shí)是常數(shù)，若要使V₂正比于Z，則要使下式成立：

-A₁(∫n_2adZ-∫n_2bdZ)＝K₁Z (1)；

若令：

n_2a＝CZ，n_2b＝-CZ (2)；

則在鐵芯長(zhǎng)為l_c所對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)積分：

∫n2adZ-∫n2bdZ=∫Z-lc2Z+lc2CZdZ-∫Z-lc2Z+lc2(-CZ)dZ=2ClcZ]]>

將上式代入式(2)得：

K₁＝-2Cl_cA₁

則V₂＝K₁Z；

K₁為傳感器靈敏度系數(shù)：

K1=-2ClcAl=-2Clcμ0n1SdIdtf(x)μr]]>

其特征在于：由式(2)得出結(jié)論：傳感器次級(jí)線圈的密度n₂與位移Z成正比；

還包括以下步驟：

步驟二：次級(jí)線圈每一組總匝數(shù)N₂：

N2=∫0l2n2dZ=∫0l2CZdZ=1/2CZ2|0l2=1/2Cl22---(3);]]>

由式(2)量綱可知，n₂為匝/mm，Z為mm，所以C量綱為匝/mm²，設(shè)C＝2匝/mm²，則N₂＝(l₂/mm)²匝數(shù)，將次級(jí)線圈沿軸線分成m等分，m取得越大，n₂越接近理想值，當(dāng)m→∞時(shí)，從理論上說(shuō)n₂＝CZ對(duì)于每個(gè)點(diǎn)都成立，但m不可能取得過(guò)大，否則繞線工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)，m太小誤差大影響線性度，若以amm長(zhǎng)為一個(gè)臺(tái)階，則l₂mm長(zhǎng)線圈可以分成m＝l₂/a個(gè)臺(tái)階，設(shè)第一個(gè)臺(tái)階線圈匝數(shù)為S₁匝：

S1=∫0aCZdZ=1/2Ca2---(4);]]>

所以：

C＝2S₁/a² (5)；

步驟三：

第k個(gè)臺(tái)階匝數(shù)為：

SK=∫(k-1)akaCZdZ=∫(k-1)aka2S1/a2ZdZ=2S1/a2*1/2Z2|(k-1)aka=S1/a2[(ka)2-(k-1)a2]=(2k-1)S1---(6);]]>

將k＝1，2，3，………，m-1分別代入式(6)中：

k＝1時(shí)，2k-1＝1，S_k＝S₁；

k＝2時(shí)，2k-1＝3，S_k＝3S₁；

k＝3時(shí)，2k-1＝5，S_k＝5S₁；

k＝4時(shí)，2k-1＝7，S_k＝7S₁；

k＝5時(shí)，2k-1＝9，S_k＝9S₁；

k＝6時(shí)，2k-1＝11，S_k＝11S₁；

………

k＝m-1時(shí)，2k-1＝2m-1，S_k＝(2m-1)S₁；

步驟四：得出結(jié)論：

即每個(gè)臺(tái)階的匝數(shù)S_k：S₁，3S₁，5S₁，7S₁，9S₁，11S₁……(2m-1)S₁，次級(jí)線圈由m個(gè)臺(tái)階組成，每個(gè)臺(tái)階匝數(shù)呈等差級(jí)數(shù)，首項(xiàng)為S₁公差d為2S₁即斜率的項(xiàng)數(shù)為m，S₁決定次級(jí)電壓大小，公差d決定靈敏度大小，等差級(jí)數(shù)之和為：

N2=Σk=1mNk=Σk=1m(2m-1)S1=S1m2---(7).]]>