線性可變差動(dòng)傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型適用于位移傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種線性可變差動(dòng)傳感器，第一次級(jí)繞組、第二次級(jí)繞組與初級(jí)繞組耦合產(chǎn)生的磁通量對(duì)稱，提高線性可變差動(dòng)傳感器的對(duì)稱性，同時(shí)，線圈的結(jié)構(gòu)緊湊，提高線性可變差動(dòng)傳感器抗震動(dòng)、抗機(jī)械沖擊、熱沖擊的能力，可滿足航空領(lǐng)域?qū)€性可變差動(dòng)傳感器高精度、溫度特性好、穩(wěn)定性可靠性要求嚴(yán)格的用戶要求，線圈在第一次級(jí)繞組和第二次級(jí)繞組內(nèi)的單位長(zhǎng)度圈數(shù)呈線性變化，遞增或遞減，次級(jí)繞組輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與鐵芯位移量成線性遞增或遞減，降低零位殘余電壓，提高線性可變差動(dòng)傳感器的電氣性能和溫度穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】線性可變差動(dòng)傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于位移傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及線性可變差動(dòng)傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]線性可變差動(dòng)傳感器如圖1所示，包括一個(gè)初級(jí)繞組10，第一次級(jí)繞組20和第二次級(jí)繞組30、鐵芯40和骨架50，漆包線繞制在骨架上，依次形成初級(jí)繞組10，第一次級(jí)繞組20和第二次級(jí)繞組30，其中，第一次級(jí)繞組20與第二次級(jí)繞組30的輸出電壓反向串接，初級(jí)繞組10與第一次級(jí)繞組20、第二次級(jí)繞組30之間的耦合隨鐵芯40的移動(dòng)而發(fā)生變化，即繞組間的互感隨被測(cè)位移改變而變化，其中初級(jí)繞組10的繞組匝數(shù)為SI，第一次級(jí)繞組20的匝數(shù)為S2，第二次級(jí)繞組30的匝數(shù)為S3，第一次級(jí)繞組20的匝數(shù)與第二次級(jí)繞組30的匝數(shù)數(shù)量上相等。
[0003]請(qǐng)參見(jiàn)圖2與圖3，當(dāng)鐵芯40移向第一次級(jí)繞組20的一邊，初級(jí)繞組10與第一次級(jí)繞組20之間的互感S2增加，S2繞組產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)Va升高，同時(shí)，第二次級(jí)繞組30與初級(jí)繞組10之間的互感S3減小，S3繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電壓Vb降低，因而第二次級(jí)繞組20的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Va大于次級(jí)繞組S3的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Vb，此時(shí)，差動(dòng)輸出電動(dòng)勢(shì)Vab=Va-Vb且不為零，在線位移規(guī)定量程內(nèi)，鐵芯40的移動(dòng)越大，差動(dòng)輸出電動(dòng)勢(shì)Vab就越大；同理，當(dāng)鐵芯40移向第二次級(jí)繞組30的一邊，初級(jí)繞組10與第二次級(jí)繞組30之間的互感S3增加，次級(jí)繞組30產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)Vb升高，同時(shí)，第一次級(jí)繞組20與初級(jí)繞組10之間的互感S2減小，次級(jí)繞組20產(chǎn)生的感應(yīng)電壓Va降低，因而差動(dòng)輸出電動(dòng)勢(shì)Vab也不為零，但由于鐵芯40的移動(dòng)方向改變，所以輸出電動(dòng)勢(shì)Vab=Va-Vb反向，因此，可以通過(guò)差動(dòng)傳感器輸出電動(dòng)勢(shì)Vab的大小和正負(fù)就可以知道鐵芯40位移量的大小和方向；
[0004]當(dāng)鐵芯40在初級(jí)繞組10的中心位置時(shí)，第一次級(jí)繞組20和第二次級(jí)繞組30所感應(yīng)的電壓相等，由于輸出時(shí)反向串接，所以此時(shí)差動(dòng)輸出電動(dòng)勢(shì)為零(實(shí)際上還有很小的零位電壓)，稱此時(shí)鐵芯40的位置為零位。
[0005]目前，線性可變差動(dòng)傳感器采用的繞制方式主要有二段式繞線法、三段式繞線法和非全對(duì)稱階梯式繞線法，請(qǐng)參見(jiàn)圖1，在二段式繞線法中，初級(jí)繞組10平鋪在骨架50上，第一次級(jí)繞組20和第二次級(jí)繞組30以骨架中點(diǎn)向兩端平鋪，其特點(diǎn)是適用于中小行程(小于±30mm)的線性可變差動(dòng)傳感器，繞線工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但是存在線性度不好，靈敏度較低的缺點(diǎn)；在三段式繞線法中，初級(jí)繞組纏繞在骨架中間，兩次級(jí)繞組和和分別以初級(jí)繞組I的兩個(gè)端面向骨架的兩端平鋪，其特點(diǎn)是僅用于行程較短的線性可變差動(dòng)傳感器，工藝簡(jiǎn)單，線性度較好，易于對(duì)稱，但測(cè)量精度低；請(qǐng)參見(jiàn)圖4與圖5，在非全對(duì)稱階梯式繞線法中，包括初級(jí)繞組10、次級(jí)繞組20、次級(jí)繞組30和鐵芯40，偏置線圈20 ’與次級(jí)繞組20串接，偏置線圈20 ’可以使次級(jí)繞組20和30的差動(dòng)輸出零點(diǎn)偏置，輸出單調(diào)差動(dòng)電壓，在骨架上形成不對(duì)稱式繞組，其存在對(duì)稱性有很大局限，行程長(zhǎng)度比差，溫度特性不理想，生產(chǎn)工藝繁瑣等缺點(diǎn)，由上述繞制方法制成的線性可變差動(dòng)傳感器存在電氣性能不優(yōu)化，對(duì)稱性差的問(wèn)題，尤其是無(wú)法滿足航空領(lǐng)域?qū)€性可變差動(dòng)傳感器高精度、溫度特性好、穩(wěn)定性可靠性要求嚴(yán)格的用戶要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種線性可變差動(dòng)傳感器，旨在解決現(xiàn)有的線性可變差動(dòng)傳感器電器的電氣性能不優(yōu)化，對(duì)稱性差的問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，線性可變差動(dòng)傳感器，包括初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組、第二次級(jí)繞組、鐵芯和骨架，所述初級(jí)繞組繞設(shè)于所述骨架上，所述第一次級(jí)繞組、所述第二次級(jí)繞組分別繞設(shè)于所述初級(jí)繞組的外周，所述第一次級(jí)繞組包括依次繞制的第一平繞層、第一間繞層和第四間繞層，所述第二次級(jí)繞組包括依次繞制的第二平繞層，第二間繞層和第三間繞層，所述第一平繞層、所述第二平繞層繞設(shè)于所述初級(jí)繞組上并相對(duì)于所述初級(jí)繞組的中心對(duì)稱，第一間繞層繞設(shè)于所述第一平繞層上，第二間繞層繞設(shè)于所述第二平繞層上，所述第一間繞層與所述第二間繞層相對(duì)于所述初級(jí)繞組的中心對(duì)稱，第三間繞層繞設(shè)于所述第一間繞層上，所述第四間繞層繞設(shè)于所述第二間繞層上，所述第三間繞層與所述第四間繞層相對(duì)于所述初級(jí)繞組的中心對(duì)稱，所述初級(jí)繞組的外周包覆有第一絕緣層，所述第一平繞層與所述第一間繞層之間設(shè)有第二絕緣層，所述第一間繞層與所述第三間繞層之間設(shè)有第三絕緣層，所述第二平繞層與所述第二間繞層之間設(shè)有第四絕緣層，所述第二間繞層與所述第四間繞層之間設(shè)有第五絕緣層。
[0008]優(yōu)選地，所述第一平繞層與所述第二平繞層的長(zhǎng)度相等，且均為所述初級(jí)繞組長(zhǎng)
度的一半。
[0009]優(yōu)選地，所述第一間繞層與所述第二間繞層的長(zhǎng)度相等，且均為所述初級(jí)繞組長(zhǎng)
度的一半。
[0010]優(yōu)選地，所述第三間繞層與所述第四間繞層的長(zhǎng)度相等，且均為所述初級(jí)繞組長(zhǎng)
度的一半。
[0011]優(yōu)選地，所述第一次級(jí)繞組的繞線密度沿繞制方向由密到疏漸變，所述第二次級(jí)繞組的繞線密度沿繞制方向由密到疏漸變。。
[0012]進(jìn)一步地，所述骨架具有中空部，所述鐵芯可拆卸式穿設(shè)于所述中空部，所述骨架的兩端分別設(shè)有一凸臺(tái)，所述初級(jí)繞組、所述第一次級(jí)繞組和所述第二次級(jí)繞組均夾設(shè)于兩所述凸臺(tái)之間。
[0013]本實(shí)施例提供的線性可變差動(dòng)傳感器的有益效果在于:第一平繞層與第二平繞層對(duì)稱，第一間繞層與第二間繞層對(duì)稱，第三間繞層與第四間繞層對(duì)稱，即相對(duì)應(yīng)的第一次級(jí)繞組與第二次級(jí)繞組中漆包線圈的圓周長(zhǎng)度對(duì)稱，可確保相對(duì)稱的兩次級(jí)繞組的阻值相等，第一次級(jí)繞組、第二次級(jí)繞組與初級(jí)繞組耦合產(chǎn)生的磁通量對(duì)稱，提高線性可變差動(dòng)傳感器的對(duì)稱性，同時(shí)，線圈的結(jié)構(gòu)緊湊，提高線性可變差動(dòng)傳感器抗震動(dòng)、抗機(jī)械沖擊、熱沖擊的能力，可滿足航空領(lǐng)域?qū)€性可變差動(dòng)傳感器高精度、溫度特性好、穩(wěn)定性可靠性要求嚴(yán)格的用戶要求，此外，第三間繞層繞設(shè)在第一間繞層上，第四間繞層繞設(shè)在第二間繞層上，鐵芯發(fā)生移動(dòng)時(shí)，第一次級(jí)繞組和第二次級(jí)繞組均會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并與鐵芯的位移量成線性變化，因此，降低零位殘余電壓，提高線性可變差動(dòng)傳感器的電氣性能和溫度穩(wěn)定性?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的線性可變差動(dòng)傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的線性可變差動(dòng)傳感器的工作原理示意圖；
[0016]圖3是圖2輸出電壓變化曲線示意圖；
[0017]圖4是現(xiàn)有技術(shù)提供的非全對(duì)稱階梯式繞線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5是圖4的輸出電壓變化曲線示意圖；
[0019]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的線性可變差動(dòng)傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的線性可變差動(dòng)傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖8是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的線性可變差動(dòng)傳感器的繞線示意圖；
[0022]圖9是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的第一次級(jí)繞組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖10是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的第二次級(jí)繞組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖11是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的線性可變差動(dòng)傳感器的繞線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0026]請(qǐng)參見(jiàn)圖6與圖7，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的線性可變差動(dòng)傳感器，包括初級(jí)繞組1，第一次級(jí)繞組2、第二次級(jí)繞組3、鐵芯4和骨架5，第一次級(jí)繞組2與第二次級(jí)繞組3反相，初級(jí)繞組I繞設(shè)于骨架5上，第一次級(jí)繞組2、第二次級(jí)繞組3分別繞設(shè)于初級(jí)繞組I的外周，第一次級(jí)繞組2包括依次繞制的第一平繞層21、第一間繞層22和第四間繞層23，第二次級(jí)繞組3包括依次繞制的第二平繞層31、第二間繞層32和第三間繞層33，第一平繞層21與第二平繞層31繞設(shè)于初級(jí)繞組I上并相對(duì)于初級(jí)繞組I的中心對(duì)稱，第一間繞層22繞設(shè)在第一平繞層21上，第二間繞層32繞設(shè)在第二平繞層31上，第一間繞層22與第二間繞層32相對(duì)于初級(jí)繞組I的中心對(duì)稱，第三間繞層33繞設(shè)在第一間繞層22上，第四間繞層23繞設(shè)在第二間繞層32上，第三間繞層33與第四間繞層23相對(duì)于初級(jí)繞組I的中心對(duì)稱，保證線圈在第一次級(jí)繞組2和第二次級(jí)繞組3范圍內(nèi)的單位長(zhǎng)度圈數(shù)呈線性變化，遞增或遞減，第一次級(jí)繞組2和第二次級(jí)繞組3對(duì)應(yīng)的每個(gè)漆包線圈的圓周長(zhǎng)度也對(duì)稱相等，即第一次級(jí)繞組2與第二次級(jí)繞組3的阻值對(duì)稱相等，因此，第一次級(jí)繞組2、第二次級(jí)繞組3與初級(jí)繞組I感性產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也耦合對(duì)稱，并且，第一次級(jí)繞組2中的第四間繞層23繞制在第二次級(jí)繞組3中的第二間繞層32上，第二次級(jí)繞組3中的第三間繞層33繞制在第一次級(jí)繞組2中的第一間繞層22上，即第三間繞層33與第四間繞層23交叉繞線，當(dāng)鐵芯4移至第一次級(jí)繞組2的一側(cè)，初級(jí)繞組I與次級(jí)繞組2之間的互感增加，第一次級(jí)繞組2產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)升高，繞制在第一間繞層22上的第三間繞層33也產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，第二次級(jí)繞組3與初級(jí)繞組I之間的互感減小，但是，第三間繞層33產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與第二次級(jí)繞組3的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線性疊加，使得第二次級(jí)繞組3的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呈線性漸變，當(dāng)鐵芯4移至次級(jí)繞組3的一側(cè)，初級(jí)繞組I與次級(jí)繞組3之間的互感增加，第二次級(jí)繞組2產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)升高，繞制在第二間繞層32上的第四間繞層23也產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，第一次級(jí)繞組2與初級(jí)繞組I之間的互感減小，但是，第四間繞層23產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與第一次級(jí)繞組2的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線性疊加，使得第一次級(jí)繞組2的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呈線性漸變，因此，第一次級(jí)繞組2或第二次級(jí)繞組3輸出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與鐵芯4的位移量成線性變化，降低零位殘余電壓，提高線性可變差動(dòng)傳感器的電氣性能和溫度穩(wěn)定性，滿足航空領(lǐng)域?qū)€性可變差動(dòng)傳感器高精度、溫度特性好、穩(wěn)定性可靠性要求嚴(yán)格的用戶要求。
[0027]請(qǐng)參見(jiàn)圖7，在初級(jí)繞組I的外周包覆有第一絕緣層61，可避免初級(jí)繞組I與第一次級(jí)繞組2或第二次級(jí)繞組3直接接觸，造成短路，第一平繞層21和第二平繞層31可采用漆包線并繞方式繞制在第一絕緣層61上，第一平繞層21與第二平繞層31的線圈纏繞緊密，在第一平繞層21的外周包覆有第二絕緣層62，可采用線圈密度漸變的繞線方式在第二絕緣層62上繞制第一間繞層22，由于第一間繞層22的線圈密度漸變，由稀疏到緊密，第二絕緣層62將第一平繞層21和第一間繞層22隔開(kāi)，避免第一間繞層22的線圈嵌設(shè)于第一平繞層21內(nèi)，影響線性可變差動(dòng)傳感器的測(cè)量精度，同樣的，在第一間繞層22的外周包覆有第三絕緣層63，漆包線繞制在第三絕緣層63上形成第三間繞層33，在第二平繞層31的外周包覆有第四絕緣層64，漆包線繞制在第四絕緣層64上，形成第二間繞層32，在第二間繞層32的外周包覆有第五絕緣層65，漆包線繞制在第五絕緣層65上形成第四間繞層23，各層之間采用絕緣層作為隔層，避免兩層之間的線圈發(fā)生干涉，保障線性可變差動(dòng)傳感器的測(cè)量精度。
[0028]請(qǐng)參見(jiàn)圖7，第一平繞層21與第二平繞層31長(zhǎng)度相等，且均為初級(jí)繞組I長(zhǎng)度的一半，即第一平繞層21與第二平繞層31的阻值相等，且相對(duì)于初級(jí)繞組I的中心對(duì)稱，第一間繞層22與第二間繞層32長(zhǎng)度相等，且均為初級(jí)繞組I長(zhǎng)度的一半，即第一間繞層22與第二間繞層32的阻值相等，且相對(duì)于初級(jí)繞組I的中心對(duì)稱，第三間繞層33與第四間繞層23的長(zhǎng)度相等，且均為初級(jí)繞組I長(zhǎng)度的一半，即第三間繞層33與第四間繞層23的阻值相等，且相對(duì)于初級(jí)繞組I的中心對(duì)稱，因此，提高線性可變差動(dòng)傳感器的對(duì)稱性，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的可靠性和成品合格率，并且，第三間繞層33與第四間繞層23交叉纏繞，無(wú)論鐵芯4向第一次級(jí)繞組2的一側(cè)移動(dòng)，還是向第二次級(jí)繞組3的一側(cè)移動(dòng)，都會(huì)使得，第一次級(jí)繞組2和第二次級(jí)繞組3產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化，即線性可變差動(dòng)傳感器整體輸出的電壓呈線性漸變，降低零位殘余電壓的影響，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)交流偏置單向輸出電壓，t匕例輸出等要求，提高線性可變差動(dòng)傳感器的可靠性與整體電氣性能。
[0029]請(qǐng)參見(jiàn)圖10與圖11，第一次級(jí)繞組2的繞線密度沿繞制方向由密到疏漸變，第二次級(jí)繞組3的繞線密度沿繞制方向由密到疏漸變，即第一次級(jí)繞組2與第二次級(jí)繞組3的線圈密度呈線性變化，因此，第一次級(jí)繞組2與第二次級(jí)繞組3輸出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與鐵芯4的位移量成線性漸變，降低零位殘余電壓，提高線性可變差動(dòng)傳感器的電氣性能和溫度穩(wěn)定性，同時(shí)，各線圈之間結(jié)構(gòu)緊湊，提高線性可變差動(dòng)傳感器整體的抗震動(dòng)、抗機(jī)械沖擊和熱沖擊的能力，滿足航空領(lǐng)域?qū)€性可變差動(dòng)傳感器高精度、溫度特性好、穩(wěn)定性可靠性要求嚴(yán)格的用戶要求。
[0030]請(qǐng)參見(jiàn)圖6與圖7，骨架5具有中空部51，鐵芯4可拆卸式穿設(shè)于中空部51，骨架5在中空部51可以左右移動(dòng)，與第一次級(jí)繞組2或第二次級(jí)繞組3進(jìn)行耦合，產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，骨架5的兩端分別設(shè)有一凸臺(tái)52，初級(jí)繞組1、第一次級(jí)繞組2、第二次級(jí)繞組3夾設(shè)于兩凸臺(tái)52之間，初級(jí)繞組I平繞在兩凸臺(tái)52之間，第一次級(jí)繞組2和第二次級(jí)繞組3分別繞制在初級(jí)繞組I上，也繞制在兩凸臺(tái)52之間，凸臺(tái)52可保護(hù)各繞組免受外界影響，提高線性可變差動(dòng)傳感器的測(cè)量精度。
[0031]請(qǐng)參見(jiàn)圖7與圖8，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種用于繞制上述的線性可變差動(dòng)傳感器的繞線方法，線性可變差動(dòng)傳感器包括初級(jí)繞組1、第一次級(jí)繞組2、第二次級(jí)繞組
3、鐵芯4和骨架5，采用漆包線繞制各繞組，線性可變差動(dòng)傳感器的繞線方法包括如下步驟:
[0032]將第一漆包線并繞在骨架5上形成初級(jí)繞組1，初級(jí)繞組I的外周包覆有第一絕緣層61 ；
[0033]將第二漆包線并繞在初級(jí)繞組I上形成第一平繞層21，其末端位于初級(jí)繞組I的中心處，第一平繞層21的外周包覆第二絕緣層62，第二漆包線以繞線密度漸變方式繞設(shè)在第二絕緣層62上形成第一間繞層22，第一間繞層22的外周包覆有第三絕緣層63 ；
[0034]將第三漆包線并繞在初級(jí)繞組I上形成第二平繞層31，其末端在初級(jí)繞組I的中心處，第二平繞層31與第一平繞層21相對(duì)于初級(jí)繞組I的中心對(duì)稱且反相，第二平繞層31的外周包覆有第四絕緣層64，第三漆包線以繞線密度漸變方式繞設(shè)在第四絕緣層64上形成第二間繞層32，第一間繞層22與第二間繞層32相對(duì)于初級(jí)繞組I的中心對(duì)稱且反相；
[0035]將第三漆包線以繞線密度漸變方式繞設(shè)在第三絕緣層63上形成第三間繞層33，第二間繞層32的外周包覆有第五絕緣層65，第二漆包線以繞線密度漸變方式繞設(shè)在第五絕緣層65上形成第四間繞層23，第三間繞層33與第四間繞層23相對(duì)于初級(jí)繞組I的中心對(duì)稱且反相；
[0036]使第一平繞層21的末端與第一間繞層31的始端相連接，第一間繞層22的末端與第四間繞層23的始端相連接，形成第一次級(jí)繞組2，第二平繞層31的末端與第二間繞層32的始端相連接，第二間繞層32的末端與第三間繞層33的始端相連接，形成第二次級(jí)繞組3 ；
[0037]將初級(jí)繞組1、第一次級(jí)繞組2和第二次級(jí)繞組3的線頭固定，采用膠條包裹初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組2和第二次級(jí)繞組3的外周，將棉線繞設(shè)在膠條的外周并綁緊。
[0038]初級(jí)繞組1、第一平繞層21、第二平繞層31采用并繞方式繞制在骨架5上，繞制方法簡(jiǎn)便，各漆包線繞制緊湊，提高產(chǎn)品的一致性，繞制成型的第一平繞層21、第二平繞層31相對(duì)于初級(jí)繞組I的中心對(duì)稱，第一間繞層22與第二間繞層32相對(duì)于初級(jí)繞組I的中心對(duì)稱，第三間繞層33與第四間繞層23相對(duì)于初級(jí)繞組I的中心對(duì)稱，保證第一次級(jí)繞組2與第二次級(jí)繞組3對(duì)稱，由于第一次級(jí)繞組與第二次級(jí)繞組對(duì)稱且匝數(shù)相同，相對(duì)應(yīng)的第一次級(jí)繞組2與第二次級(jí)繞組3中漆包線圈的圓周長(zhǎng)度對(duì)稱，可確保相對(duì)稱的第一次級(jí)繞組2與第二次級(jí)繞組3的阻值相等，次級(jí)繞組與初級(jí)繞組耦合產(chǎn)生的磁通量對(duì)稱，提高線性可變差動(dòng)傳感器的對(duì)稱性，此外，第一次級(jí)繞組2的第四間繞層23繞制在第二間繞層32上，第二次級(jí)繞組3的第三間繞層33繞制在第一間繞層22上，即鐵芯4在骨架5內(nèi)發(fā)生移動(dòng)時(shí)，第一次級(jí)繞組2與第二次級(jí)繞組3的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生線性變化，降低零位殘余電壓，提高線性可變差動(dòng)傳感器的電氣性能和溫度穩(wěn)定性。
[0039]其中，第二漆包線以繞線密度漸變方式繞設(shè)于第二絕緣層62上，形成第一間繞層22，第三漆包線以繞線密度漸變方式繞設(shè)于第四絕緣層64上，形成第二間繞層32，第三漆包線以繞線密度漸變方式繞設(shè)于第三絕緣層63上，形成第三間繞層33，第二漆包線以繞線密度漸變方式繞設(shè)于第五絕緣層65上，形成第四間繞層23，第一間繞層22、第二間繞層32、第三間繞層33、第四間繞層23采用線圈密度漸變繞制方式，繞制在骨架5上，保證線圈在第一次級(jí)繞組2和第二次級(jí)繞組3內(nèi)的單位圈數(shù)呈線性變化，遞增或遞減，因此，第一次級(jí)繞組2、第二次級(jí)繞組3與初級(jí)繞組I耦合產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也呈線性變化，提高線性可變差動(dòng)傳感器的電氣性能和溫度穩(wěn)定性，同時(shí)，第一平繞層21與第二平繞層31,第一間繞層22與第二間繞層32，第三間繞層33與第四間繞層23均對(duì)稱，即繞制的第一次級(jí)繞組2與第二次級(jí)繞組3對(duì)稱，相應(yīng)的兩次級(jí)繞組中漆包線圈的圓周長(zhǎng)度也對(duì)稱，因此，兩次級(jí)繞組的阻值相等，提高線性可變差動(dòng)傳感器的對(duì)稱性，大大提高產(chǎn)品的可靠性與一致性。
[0040]實(shí)施例一
[0041]請(qǐng)參見(jiàn)圖8，在本實(shí)施例中，第一平繞層21的始端在初級(jí)繞組I的中心處，漆包線在初級(jí)繞組I上平繞I層或更多層形成第一平繞層21，第一平繞層21的長(zhǎng)度為初級(jí)繞組I長(zhǎng)度的一半，各繞制的線圈之間結(jié)構(gòu)緊湊，且繞線的線圈密度一致，漆包線由第一平繞層21的末端反方向繞制，先采用線圈密度漸變繞線方式繞制在第一平繞層21的中心處，間繞的長(zhǎng)度為第一平繞層21的一半，另一半采用平繞方式，繞至第一平繞層21的端部，再間繞至第一平繞層21的中心處，由此形成的第一間繞層22的線圈密度漸變，第二平繞層31的始端也在初級(jí)繞組I的中心處，第二平繞層31的匝數(shù)與第一平繞層21的匝數(shù)相等且繞線方向相反，即各占初級(jí)繞組I長(zhǎng)度的一半，因此第一平繞層21與第二平繞層31相對(duì)于初級(jí)繞組I的中心對(duì)稱，漆包線由第二平繞層31的末端反方向繞制，先采用線圈密度漸變繞線方式繞制在第二平繞層31的中心處，且繞制的長(zhǎng)度為第二平繞層31的一半，余下的另一半采用平繞方式，繞至第二平繞層31的端部，再反方向繞制第二平繞層31的中心處，繞制成的第二間繞層32線圈密度漸變，第一間繞層22與第二間繞層32的繞線匝數(shù)相同且反相，漆包線由第二間繞層32的末端平繞至第一間繞層22上，且繞制的長(zhǎng)度為第一間繞層22的一半，余下的另一半采用線圈密度漸變方式，繞制第一間繞層22的端部，再反方向間繞至初級(jí)繞組I的中心處，由此形成第三間繞層33，第三間繞層33的線圈密度漸變，漆包線由第一間繞層22的末端平繞在第二間繞層32上，且繞制的長(zhǎng)度為第二間繞層32的一半，余下的另一半采用間繞方式，繞制第二間繞層32的端部，再反方向繞制初級(jí)繞組I的中心處，形成第四間繞層33，第四間繞層23的線圈密度漸變，將第四間繞層23的始端與第一間繞層22的始端連接，完成第一次級(jí)繞組2和第二次級(jí)繞組3的繞線，總體的第一次級(jí)繞組2與第二次級(jí)繞組3形成階梯式漸變結(jié)構(gòu)，由于線圈密度漸變，第一次級(jí)繞組2或第二次級(jí)繞組3的輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與鐵芯4位移量成線性遞增或遞減，降低零位殘余電壓，提高線性可變差動(dòng)傳感器的電氣性能和溫度穩(wěn)定性。
[0042]請(qǐng)參見(jiàn)圖8，第一間繞層22與第二間繞層32匝數(shù)相同且反相，確保第一間繞層22與第二間繞層32對(duì)稱，且對(duì)應(yīng)的每個(gè)漆包線線圈的圓周長(zhǎng)度對(duì)稱，即第一間繞層22與第二間繞層32的阻值相等且對(duì)稱，提高線性可變差動(dòng)傳感器的對(duì)稱性，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的可靠性和成品合格率，第一間繞層22與第二間繞層32的長(zhǎng)度均為初級(jí)繞組I長(zhǎng)度的一半，第一間繞層22的末端繞制第四間繞層23，第二間繞層32的末端繼續(xù)繞制第三間繞層33，繞制工藝簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，提高產(chǎn)品的一致性。
[0043]請(qǐng)參見(jiàn)圖8，第三間繞層33與第四間繞23層匝數(shù)相同且反相，第三間繞層33與第四間繞層23的長(zhǎng)度相等，且均為初級(jí)繞組I長(zhǎng)度的一半，第三間繞層33繞制在第一間繞層22上，第四間繞23繞制在第二間繞層32上，即第三間繞層33與第四間繞層23交叉繞制，使得，第一次級(jí)繞組2與第二次級(jí)繞組3產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呈線性漸變，并可以實(shí)現(xiàn)交流偏置單向輸出電壓，比例輸出等要求。
[0044]實(shí)施例二
[0045]請(qǐng)參見(jiàn)圖11，作為另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)施例未介紹的技術(shù)內(nèi)可與前面實(shí)施例中的相關(guān)內(nèi)容相同，漆包線由初級(jí)繞組Ia的端部繞制第一平繞層21a，第一平繞層21a的長(zhǎng)度為初級(jí)繞組Ia長(zhǎng)度的一半，漆包線由第一平繞層21a的末端反方向間繞至第一平繞層的始端，形成第一間繞層22a，將第一間繞層22a的末端抽出，用于下一步地接線，漆包線由初級(jí)繞組Ia的末端繞制余下的另一半，繞制成第二平繞層31a，第二平繞層31a與第一平繞層21a的繞制方向相反，漆包線由第二平繞層31a的末端反方向繞制第二間繞層32a，由第二間繞層32a的末端繞制在第一間繞層22a上形成第三間繞層33a，在第二間繞層32a上繞制第四間繞層23a，將第四間繞層23a的始端與第一間繞層22a的始端連接，完成第一次級(jí)繞組2a和第二次級(jí)繞組3a的繞線，根據(jù)實(shí)際需要，確定繞線層數(shù)，盡可能將平繞層置于內(nèi)層，松散的間繞層置于外層，總體的第一次級(jí)繞組2a與第二次級(jí)繞組3a形成階梯式漸變結(jié)構(gòu)，由于線圈密度漸變，次級(jí)繞組的輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與鐵芯4a位移量成線性遞增或遞減，降低零位殘余電壓，提高線性可變差動(dòng)傳感器的電氣性能和溫度穩(wěn)定性。
[0046]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.線性可變差動(dòng)傳感器，包括初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組、第二次級(jí)繞組、鐵芯和骨架，所述初級(jí)繞組繞設(shè)于所述骨架上，所述第一次級(jí)繞組、所述第二次級(jí)繞組分別繞設(shè)于所述初級(jí)繞組的外周，其特征在于:所述第一次級(jí)繞組包括依次繞制的第一平繞層、第一間繞層和第四間繞層，所述第二次級(jí)繞組包括依次繞制的第二平繞層，第二間繞層和第三間繞層，所述第一平繞層、所述第二平繞層繞設(shè)于所述初級(jí)繞組上并相對(duì)于所述初級(jí)繞組的中心對(duì)稱，第一間繞層繞設(shè)于所述第一平繞層上，第二間繞層繞設(shè)于所述第二平繞層上，所述第一間繞層與所述第二間繞層相對(duì)于所述初級(jí)繞組的中心對(duì)稱，第三間繞層繞設(shè)于所述第一間繞層上，所述第四間繞層繞設(shè)于所述第二間繞層上，所述第三間繞層與所述第四間繞層相對(duì)于所述初級(jí)繞組的中心對(duì)稱，所述初級(jí)繞組的外周包覆有第一絕緣層，所述第一平繞層與所述第一間繞層之間設(shè)有第二絕緣層，所述第一間繞層與所述第三間繞層之間設(shè)有第三絕緣層，所述第二平繞層與所述第二間繞層之間設(shè)有第四絕緣層，所述第二間繞層與所述第四間繞層之間設(shè)有第五絕緣層。
2.如權(quán)利要求1所述的線性可變差動(dòng)傳感器，其特征在于:所述第一平繞層與所述第二平繞層的長(zhǎng)度相等，且均為所述初級(jí)繞組長(zhǎng)度的一半。
3.如權(quán)利要求1所述的線性可變差動(dòng)傳感器，其特征在于:所述第一間繞層與所述第二間繞層的長(zhǎng)度相等，且均為所述初級(jí)繞組長(zhǎng)度的一半。
4.如權(quán)利要求1所述的線性可變差動(dòng)傳感器，其特征在于:所述第三間繞層與所述第四間繞層的長(zhǎng)度相等，且均為所述初級(jí)繞組長(zhǎng)度的一半。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的線性可變差動(dòng)傳感器，其特征在于:所述第一次級(jí)繞組的繞線密度沿繞制方向由密到疏漸變，所述第二次級(jí)繞組的繞線密度沿繞制方向由密到疏漸變。
6.如權(quán)利要求5所述的線性可變差動(dòng)傳感器，其特征在于:所述骨架具有中空部，所述鐵芯可拆卸式穿設(shè)于所述中空部，所述骨架的兩端分別設(shè)有一凸臺(tái)，所述初級(jí)繞組、所述第一次級(jí)繞組和所述第二次級(jí)繞組均夾設(shè)于兩所述凸臺(tái)之間。
【文檔編號(hào)】G01B7/02GK203552896SQ201320577055
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】石德皓, 張金健, 鐘金云 申請(qǐng)人:精量電子（深圳）有限公司