一种lvdt传感器线圈结构的制作方法
【专利摘要】本发明属于位移传感器设计技术，涉及对LVDT线圈结构的改进。它包括线圈骨架和绕制在线圈骨架上的一个激磁线圈L1以及两个输出线圈，其特征在于：在激磁线圈L1和两个输出线圈之间绕制有第一恒定线圈L4和第二恒定线圈L5。本发明提出了一种改进的LVDT传感器的线圈结构，实现了LVDT传感器输出单一方向电气行程的目的，满足了电气行程为单一方向测量的要求。并且减小了体积和重量，降低了成本。
【专利说明】一种LVDT传感器线圈结构
【技术领域】
[0001]本发明属于位移传感器设计技术，涉及对LVDT线圈结构的改进。
【背景技术】
[0002]传统的LVDT传感器要求电气行程为正负对称形式(如±23mm)，其电原理图参见图1，它由线圈骨架和绕制在线圈骨架上的一个激磁线圈L1以及两个输出线圈组成。两个输出线圈是第一输出线圈L2和第二输出线圈L3，激磁线圈L1绕制在邻接线圈骨架的最里层，第一输出线圈L2和第二输出线圈L3绕在激磁线圈L1的外面，第一输出线圈L2和第二输出线圈L3的参数相同并结构对称。第一输出线圈L2的始端a和末端b是第一输出线圈L2的两个输出端,第二输出线圈L3的始端c和末端d是第二输出线圈L3的两个输出端。图2是传统的LVDT传感器的输出曲线示意图。差动电压Va-Vb的位移-电压曲线的位移零点与坐标系的原点重合。坐标系的原点相当于线圈骨架的中心点。坐标系的横坐标为位移量，纵坐标为输出电压。这种结构的缺点是:不能满足电气行程为单一方向测量的要求，例如要求测量范围是0mm?35.5mm,若采用传统的LVDT传感器，则需要一个-35.5mm?0mm?35.5mm的传感器，其中的-35.5mm?0_属于空置量程，不仅增大了体积和重量,而且提闻了成本。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提出一种改进的LVDT传感器的线圈结构，以便实现LVDT传感器输出单一方向电气行程的目的，满足电气行程为单一方向测量的要求，并且减小体积和重量，降低成本。
[0004]本发明的技术方案是:一种LVDT传感器线圈结构，包括线圈骨架和绕制在线圈骨架上的一个激磁线圈L1以及两个输出线圈，两个输出线圈是第一输出线圈L2和第二输出线圈L3，激磁线圈L1绕制在邻接线圈骨架的最里层，第一输出线圈L2和第二输出线圈L3的参数相同并结构对称；其特征在于:在激磁线圈L1和两个输出线圈之间绕制有第一恒定线圈L4和第二恒定线圈L5，第一恒定线圈L4和第二恒定线圈L5的参数相同并结构对称，恒定线圈的线径与激磁线圈L1相同，恒定线圈的阻数η = 0.1N?0.2Ν, Ν是激磁线圈L1的匝数，第一输出线圈L2的始端a是第一输出线圈组的第一输出端，第一输出线圈L2的末端b与第一恒定线圈L4的始端e连接，第一恒定线圈L4的末端f是第一输出线圈组的第二输出端；第二输出线圈L3的始端c是第二输出线圈组的第一输出端，第二输出线圈L3的末端d与第二恒定线圈L5的末端h连接,第二恒定线圈L5的始端g是第二输出线圈组的第二输出端。
[0005]本发明的优点是:提出了一种改进的LVDT传感器的线圈结构，实现了 LVDT传感器输出单一方向电气行程的目的，满足了电气行程为单一方向测量的要求。并且减小了体积和重量，降低了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是传统的LVDT传感器线圈结构的电原理图。
[0007]图2是传统的LVDT传感器的输出曲线示意图。
[0008]图3是本发明LVDT传感器线圈结构的电原理图。
[0009]图4是本发明LVDT传感器的输出曲线示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面对本发明做进一步详细说明。参见图3、4，一种LVDT传感器线圈结构，包括线圈骨架和绕制在线圈骨架上的一个激磁线圈L1以及两个输出线圈，两个输出线圈是第一输出线圈L2和第二输出线圈L3，激磁线圈L1绕制在邻接线圈骨架的最里层，第一输出线圈L2和第二输出线圈L3的参数相同并结构对称；其特征在于:在激磁线圈L1和两个输出线圈之间绕制有第一恒定线圈L4和第二恒定线圈L5，第一恒定线圈L4和第二恒定线圈L5的参数相同并结构对称，恒定线圈的线径与激磁线圈L1相同，恒定线圈的匝数η = 0.1N?0.2N，N是激磁线圈L1的匝数，第一输出线圈L2的始端a是第一输出线圈组的第一输出端，第一输出线圈L2的末端b与第一恒定线圈L4的始端e连接，第一恒定线圈L4的末端f是第一输出线圈组的第二输出端；第二输出线圈L3的始端c是第二输出线圈组的第一输出端，第二输出线圈L3的末端d与第二恒定线圈L5的末端h连接,第二恒定线圈L5的始端g是第二输出线圈组的第二输出端。
[0011]本发明的工作原理是:利用串联恒定绕组的方法，异名端串联使得输出Va电压升高，同名端串联使得输出Vb电压降低，从而使得差动电压(Va-Vb)的零位向左偏移(见附图2、4)。按此种方式排绕可达到输出单一方向电气行程的目的。
[0012]实施例1:某型LVDT按本发明绕制线圈后，激磁线圈7000匝，两个输出线圈各2300匝，恒定线圈1400匝。若按传统方法绕制线圈，LVDT长度会增加一倍，即激磁线圈14000匝，两个输出线圈各4600匝。
[0013]实施例2:某型LVDT按本发明绕制线圈后，激磁线圈7200匝，两个输出线圈各2600匝，恒定线圈720匝。
[0014]实施例3:某型LVDT按本发明绕制线圈后，激磁线圈4000匝，两个输出线圈各1800匝，恒定线圈600匝。
【权利要求】
1.一种LVDT传感器线圈结构，包括线圈骨架和绕制在线圈骨架上的一个激磁线圈LI以及两个输出线圈，两个输出线圈是第一输出线圈L2和第二输出线圈L3，激磁线圈LI绕制在邻接线圈骨架的最里层，第一输出线圈L2和第二输出线圈L3的参数相同并结构对称；其特征在于:在激磁线圈LI和两个输出线圈之间绕制有第一恒定线圈L4和第二恒定线圈L5，第一恒定线圈L4和第二恒定线圈L5的参数相同并结构对称，恒定线圈的线径与激磁线圈LI相同，恒定线圈的匝数η = 0.1N?0.2Ν, N是激磁线圈LI的匝数，第一输出线圈L2的始端a是第一输出线圈组的第一输出端，第一输出线圈L2的末端b与第一恒定线圈L4的始端e连接，第一恒定线圈L4的末端f是第一输出线圈组的第二输出端；第二输出线圈L3的始端c是第二输出线圈组的第一输出端，第二输出线圈L3的末端d与第二恒定线圈L5的末端h连接，第二恒定线圈L5的始端g是第二输出线圈组的第二输出端。
【文档编号】G01B7/02GK104266575SQ201410524873
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】杨磊, 王绪斌 申请人:北京曙光航空电气有限责任公司