[發明專利]發動機用高可靠環境適應性磁電轉速傳感器及制備方法

在審

• 申請號: 202010656016.3
• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111796114A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 李永清;李洪儒;徐丹輝;胡延麗;馬超;鄭楠;祁靜;梁永勝;金志東;李惠
• 申請（專利權）人: 沈陽儀表科學研究院有限公司
• 主分類號: G01P3/46
• 分類號: G01P3/46;G01P1/02
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 胡野

本發明公開了一種發動機用高可靠環境適應性磁電轉速傳感器及其制備方法，所述傳感器包括測試齒輪和傳感器主體，所述傳感器主體包括殼體、骨架、鐵芯，在鐵芯的后端設置有磁鋼，在骨架的外側采用并行同步的方式繞制有兩組感應線圈；在傳感器的殼體內部后端，介于感應線圈與信號輸出線之間，設置有兩組環形變壓器；環形變壓器的初級引出線與兩組感應線圈的引出線相連接，次級引出線與轉速信號輸出線相連接；所述轉速信號輸出線從殼體后端伸出并與尾附件相連接。本發明可保證兩路感應線圈完全對稱，兩路感應線圈輸出的轉速信號可完全同步，提高了準確性。同時還能大幅提升低轉速條件下的轉速信號輸出幅值，有效滿足了轉速信號最低輸出幅值的要求。

技術領域

本發明屬于發動機測控技術領域，具體涉及一種發動機用高可靠環境適應性磁電轉速傳感器及制備方法。

背景技術

對磁電式輪速傳感器而言，測量的準確性與可靠性是傳感器的最關鍵技術特性，而采用雙余度線圈設計方式，是實現上述關鍵技術特性的有效手段。目前，已有的雙余度磁電轉速傳感器主要有兩種結構形式。其一是兩組感應線圈在同一骨架上分內外雙層繞制，這種結構由于內外層每匝線圈周長不同，無法保證兩組線圈的電阻和匝數完全一致，因此，對應同一轉速信號，輸出的感應電動勢就會出現明顯差異，造成雙余度輸出信號出現不同步的問題。其二是兩組感應線圈在傳感器殼體內采用并列安裝結構形式。由于傳感器的測量端面與測量齒輪凸齒的外切點對應的區域是唯一的，即轉速傳感器的測量端面應正對測量齒輪凸齒切點所在區域時，才能獲得最佳轉速感應信號，若兩組感應線圈在傳感器殼體內采用并列安裝結構形式，則兩組感應線圈均無法處于最佳信號測量區域，因此，必須加以改進。因此，兩組線圈只能采取共用骨架、鐵芯和磁鋼方式。由于兩路線圈并行纏繞，繞制的匝數受到限制，轉速輸出的信號幅度偏低，尤其在低轉速工作條件下，信號幅度偏低問題會更加突出。因此，需對兩路轉速信號進行有效的信號放大處理，以滿足轉速傳感器穩定、可靠測量的需求。

磁電式輪速傳感器在低轉速時，由于有效輸出信號幅值過小，噪聲含量高，致使傳感器整機抗干擾能力差，以致相關測控系統無法進行準確的識別和測量，無法準確判別低轉速時裝備的真實運行狀態。因此，要求轉速傳感器應具有低轉速工作、高靈敏度、低噪聲等突出性能；由于本項目轉速傳感器處于發動機運行環境，工作條件極為惡劣，因此，要求轉速傳感器應具有良好的耐溫、耐油、防腐蝕、抗振動沖擊等防護性能，以滿足對發動機全工況條件下的轉速信號，進行準確、可靠地測量及控制。

發明內容

本發明的目的是提供一種發動機用高可靠環境適應性磁電轉速傳感器，以解決現有技術中的問題。

本發明是通過如下技術方案實現的：一種發動機用高可靠環境適應性磁電轉速傳感器，包括測試齒輪和傳感器主體，其特征在于：所述傳感器主體包括殼體，在殼體內部前端設置有骨架，在骨架內部設置有鐵芯，在鐵芯的后端設置有磁鋼，在骨架的外側采用并行同步的方式繞制有兩組感應線圈；在傳感器的殼體內部后端，介于感應線圈與信號輸出線之間，設置有兩組環形變壓器；環形變壓器的初級引出線與兩組感應線圈的引出線相連接，次級引出線與轉速信號輸出線相連接；所述轉速信號輸出線從殼體后端伸出并與尾附件相連接。

進一步的：所述鐵芯貫穿于骨架的腔體內側，磁鋼通過強磁力吸引固定在鐵芯的后端，鐵芯與骨架之間采用耐高溫環氧膠固定，且殼體內部采用耐高溫環氧膠填充灌封。

進一步的：在殼體的后端螺紋連接有鎖緊螺母，在鎖緊螺母內側設置有用于密封的膠塞和與防護彈簧相配合的壓環。

進一步的：所述殼體采用316L不銹鋼制作而成；傳感器的感應線圈采用耐高溫漆包線制作而成；傳感器的磁鋼，采用耐高溫釹鐵硼(Nd₂Fe₁₄B)加工而成，傳感器轉速信號輸出線線纜采用TPE—熱塑性聚酯彈性體材料制成。

進一步的：所述傳感器的測量端面的厚度不大于0.15mm。

一種發動機用高可靠環境適應性磁電轉速傳感器的制備方法，其特征在于： 包括如下步驟：