[其他]長芯差動變壓器

無效

• 申請號: 85100150
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100150A
• 公開（公告）日: 1986-07-30
• 發明（設計）人: 劉榮逵
• 申請（專利權）人: 劉榮逵
• 主分類號: H01F21/06
• 分類號: H01F21/06;G01D5/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是用于小位移測量用的差動變壓器的發明。

現有的圓管形差動變壓器，例如J57-59116（差動變換方式）專利都是線圈長于其中的可動磁芯，它測量位移的線性精度受線圈繞制質量和磁芯表面狀態的影響很大，用現有技術成批生產高精度差動變壓器很困難。產品篩選后只能獲得少數高精度產品，而一般精度和低精度產品則占多數。因此高精度差動變壓器總是售價很高。另外現有的圓管形差動變壓器還沒有用于位移的非接觸測量。U.S.P3609527（NONCONTACTING????PROXIMITY????GAGE????UTILI-ZING????INDUCED????EDDY????CURRENTS，HAVING????IMPROVED????DY-NAMIC????RESPONSE????AND????INTERFERE????NCE????DISCRIMINATION）專利雖然介紹了變壓器式非接觸位置鑒別器，但它是空芯變壓器，它沒有磁芯，更沒有長磁芯。它采用差動線圈的目的是用于抗反應堆中的幅射干擾用。這種空芯變壓器在非接觸式位移測量中也不能簡單的獲得線性輸出。現有電渦式非接觸式位移傳感器均具有非線性輸出特性，均需附加線性校正電路和溫度補償電路。

本發明的目的是為了能夠簡單的成批生產高線性精度的差動變壓器，并降低生產成本。本發明的另一目的是制作用于小位移非接觸式測量的差動變壓器式位移傳感器。

圖1是現有圓管形差動變壓器的結構圖，其中磁芯的軸向長度短于線圈的總長。本發明將磁芯軸向加長，使其超過套于其外的線圈的總長超過線圈部分的長度應接近于所需的線性量程。例如所需線性量程為±1mm，磁芯應比線圈總長度長2mm。這樣就得到本發明的長芯差動變壓器。現有差動變壓器的二次線圈是處于其短磁芯的不均勻磁場中工作，本發明的長芯差動變壓器的二次線圈工作于均勻磁場中。因此本發明的優點是：容易獲得高線性精度的位移傳感器。另外它對磁芯表面狀態要求很低，無論是用表面光滑的圓柱形磁芯，還是用帶有螺紋的圓柱形磁芯，同樣都可以制造出高線性精度的長芯差動變壓器式位移傳感器。

只要將長芯差動變壓器中的可動長磁芯調好在線圈內的位置，然后把它和線圈固定一起變成不可動的，并在變壓器11的一端非接觸地放置一可逼近移動的被測金屬體，就得到本發明的非接觸式長芯差動變壓器式位移傳感器。它能夠對金屬體的小位移進行非接觸式測量。為了提高分辨率，可以在差動變壓器的輸出電路中先接入放大器進行放大。這種非接觸式長芯差動變壓器式位移傳感器的優點是：它具有目然的線性輸出特性和對溫度影響的差動補償能力，因此它無需像現有非接觸式位移傳感器那樣進行線性校正和溫度補償。

圖2b是長芯差動變壓器位移傳感器的實施例。激勵源5將高頻信號施加于長芯差動變壓器一次線圈2中并產生高頻磁場，通過長磁芯1的耦合作用在兩個二次線圈3和4中感生出電勢，再經過二極管6、7和濾波器8、9后，差動輸出直流電壓。此電壓正比于磁芯相對于線圈所發生的軸向位移。磁芯由高導磁率圓柱形鐵氧體磁芯構成。

圖3是非接觸式長芯差動變壓器式位移傳感器的實施例。差動變壓器中的長磁芯1經調好位置后和線圈2、3、4固定在一起。其中14是被測金屬體，其它電路部分同圖2b。

圖4是高分辨率非接觸式長芯差動變壓器的實施例。差動變壓器二次輸出信號先通過一個放大器10的放大之后，再整流、濾波和差動輸出。