CN104465044A - 线性可变差动变压器及其绕制方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于位移传感器技术领域，提供了一种线性可变差动传感器，第一次级绕组、第二次级绕组与初级绕组耦合产生的磁通量对称，提高线性可变差动变压器的对称性，同时，线圈的结构紧凑，提高线性可变差动变压器抗震动、抗机械冲击、热冲击的能力，可满足航空领域对线性可变差动变压器高精度、温度特性好、稳定性可靠性要求严格的用户要求，本发明还提供线性可变差动传感器的绕制方法，操作简单，且线圈在第一次级绕组和第二次级绕组内的单位长度圈数呈线性变化，递增或递减，次级绕组输出感应电动势与铁芯位移量成线性递增或递减，降低零位残余电压，提高线性可变差动变压器的电气性能和温度稳定性。

Description

线性可变差动变压器及其绕制方法

技术领域

本发明属于位移传感器技术领域，尤其涉及线性可变差动变压器及其绕制方法。

背景技术

线性可变差动变压器如图1所示，包括一个初级绕组10，第一次级绕组20和第二次级绕组30、铁芯40和骨架50，漆包线绕制在骨架上，依次形成初级绕组10，第一次级绕组20和第二次级绕组30，其中，第一次级绕组20与第二次级绕组30的输出电压反向串接，初级绕组10与第一次级绕组20、第二次级绕组30之间的耦合随铁芯40的移动而发生变化，即绕组间的互感随被测位移改变而变化，其中初级绕组10的绕组匝数为S1，第一次级绕组20的匝数为S2，第二次级绕组30的匝数为S3，第一次级绕组20的匝数与第二次级绕组30的匝数数量上相等。

请参见图2与图3，当铁芯40移向第一次级绕组20的一边，初级绕组10与第一次级绕组20之间的互感S2增加，S2绕组产生的互感电动势Va升高，同时，第二次级绕组30与初级绕组10之间的互感S3减小，S3绕组产生的感应电压Vb降低，因而第二次级绕组20的感应电动势Va大于次级绕组S3的感应电动势Vb，此时，差动输出电动势Vab=Va-Vb且不为零，在线位移规定量程内，铁芯40的移动越大，差动输出电动势Vab就越大；同理，当铁芯40移向第二次级绕组30的一边，初级绕组10与第二次级绕组30之间的互感S3增加，次级绕组30产生的互感电动势Vb升高，同时，第一次级绕组20与初级绕组10之间的互感S2减小，次级绕组20产生的感应电压Va降低，因而差动输出电动势Vab也不为零，但由于铁芯40的移动方向改变，所以输出电动势Vab=Va-Vb反向，因此，可以通过差动变压器输出电动势Vab的大小和正负就可以知道铁芯40位移量的大小和方向；

当铁芯40在初级绕组10的中心位置时，第一次级绕组20和第二次级绕组30所感应的电压相等，由于输出时反向串接，所以此时差动输出电动势为零（实际上还有很小的零位电压），称此时铁芯40的位置为零位。

目前，线性可变差动传感器采用的绕制方式主要有二段式绕线法、三段式绕线法和非全对称阶梯式绕线法，请参见图1，在二段式绕线法中，初级绕组10平铺在骨架50上，第一次级绕组20和第二次级绕组30以骨架中点向两端平铺，其特点是适用于中小行程（小于±30mm）的线性可变差动变压器，绕线工艺相对简单，但是存在线性度不好，灵敏度较低的缺点；在三段式绕线法中，初级绕组缠绕在骨架中间，两次级绕组和和分别以初级绕组1的两个端面向骨架的两端平铺，其特点是仅用于行程较短的线性可变差动变压器，工艺简单，线性度较好，易于对称，但测量精度低；请参见图4与图5，在非全对称阶梯式绕线法中，包括初级绕组10、次级绕组20、次级绕组30和铁芯40，偏置线圈20＇与次级绕组20串接，偏置线圈20＇可以使次级绕组20和30的差动输出零点偏置，输出单调差动电压，在骨架上形成不对称式绕组，其存在对称性有很大局限，行程长度比差，温度特性不理想，生产工艺繁琐等缺点，由上述绕制方法制成的线性可变差动变压器存在电气性能不优化，对称性差的问题，尤其是无法满足航空领域对线性可变差动变压器高精度、温度特性好、稳定性可靠性要求严格的用户要求。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种线性可变差动变压器，旨在解决现有的线性可变差动变压器电器的电气性能不优化，对称性差的问题。

本发明实施例是这样实现的，线性可变差动传感器，包括初级绕组、第一次级绕组、第二次级绕组、铁芯和骨架，所述初级绕组绕设于所述骨架上，所述第一次级绕组、所述第二次级绕组分别绕设于所述初级绕组的外周，所述第一次级绕组包括依次绕制的第一平绕层、第一间绕层和第四间绕层，所述第二次级绕组包括依次绕制的第二平绕层，第二间绕层和第三间绕层，所述第一平绕层、所述第二平绕层绕设于所述初级绕组上并相对于所述初级绕组的中心对称，第一间绕层绕设于所述第一平绕层上，第二间绕层绕设于所述第二平绕层上，所述第一间绕层与所述第二间绕层相对于所述初级绕组的中心对称，第三间绕层绕设于所述第一间绕层上，所述第四间绕层绕设于所述第二间绕层上，所述第三间绕层与所述第四间绕层相对于所述初级绕组的中心对称，所述初级绕组的外周包覆有第一绝缘层，所述第一平绕层与所述第一间绕层之间设有第二绝缘层，所述第一间绕层与所述第三间绕层之间设有第三绝缘层，所述第二平绕层与所述第二间绕层之间设有第四绝缘层，所述第二间绕层与所述第四间绕层之间设有第五绝缘层。

优选地，所述第一平绕层与所述第二平绕层的长度相等，且均为所述初级绕组长度的一半。

优选地，所述第一间绕层与所述第二间绕层的长度相等，且均为所述初级绕组长度的一半。

优选地，所述第三间绕层与所述第四间绕层的长度相等，且均为所述初级绕组长度的一半。

优选地，所述第一次级绕组的绕线密度沿绕制方向由密到疏渐变，所述第二次级绕组的绕线密度沿绕制方向由密到疏渐变。。

进一步地，所述骨架具有中空部，所述铁芯可拆卸式穿设于所述中空部，所述骨架的两端分别设有一凸台，所述初级绕组、所述第一次级绕组和所述第二次级绕组均夹设于两所述凸台之间。

本实施例提供的线性可变差动传感器的有益效果在于：第一平绕层与第二平绕层对称，第一间绕层与第二间绕层对称，第三间绕层与第四间绕层对称，即相对应的第一次级绕组与第二次级绕组中漆包线圈的圆周长度对称，可确保相对称的两次级绕组的阻值相等，第一次级绕组、第二次级绕组与初级绕组耦合产生的磁通量对称，提高线性可变差动变压器的对称性，同时，线圈的结构紧凑，提高线性可变差动变压器抗震动、抗机械冲击、热冲击的能力，可满足航空领域对线性可变差动变压器高精度、温度特性好、稳定性可靠性要求严格的用户要求，此外，第三间绕层绕设在第一间绕层上，第四间绕层绕设在第二间绕层上，铁芯发生移动时，第一次级绕组和第二次级绕组均会产生感应电动势，并与铁芯的位移量成线性变化，因此，降低零位残余电压，提高线性可变差动传感器的电气性能和温度稳定性。

本发明实施例的另一目的在于提供一种线性可变差动传感器的绕制方法，旨在解决现有的绕制方法生产工艺复杂，且绕制成的线性可变差动传感器对称性差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种用于绕制上述的线性可变差动传感器的绕制方法，所述线性可变差动传感器包括初级绕组，第一次级绕组、第二次级绕组、铁芯和骨架，所述第一次级绕组与所述第二次级绕组反相，包括如下步骤：

将第一漆包线并绕在所述骨架上形成所述初级绕组，所述初级绕组的外周包覆有第一绝缘层；

将第二漆包线并绕在所述初级绕组上形成第一平绕层，其末端位于所述初级绕组的中心处，所述第一平绕层的外周包覆第二绝缘层，所述第二漆包线以绕线密度渐变方式绕设在所述第二绝缘层上形成第一间绕层，所述第一间绕层的外周包覆有第三绝缘层；

将第三漆包线并绕在所述初级绕组上形成第二平绕层，其末端在所述初级绕组的中心处，所述第二平绕层与所述第一平绕层相对于所述初级绕组的中心对称且反相，所述第二平绕层的外周包覆有第四绝缘层，所述第三漆包线以绕线密度渐变方式绕设在所述第四绝缘层上形成第二间绕层，所述第一间绕层与所述第二间绕层相对于所述初级绕组的中心对称且反相；

将所述第三漆包线以绕线密度渐变方式绕设在所述第三绝缘层上形成第三间绕层，所述第二间绕层的外周包覆有第五绝缘层，所述第二漆包线以绕线密度渐变方式绕设在所述第五绝缘层上形成第四间绕层，所述第三间绕层与所述第四间绕层相对于所述初级绕组的中心对称且反相；

使所述第一平绕层的末端与所述第一间绕层的始端相连接，所述第一间绕层的末端与所述第四间绕层的始端相连接，形成所述第一次级绕组，所述第二平绕层的末端与所述第二间绕层的始端相连接，所述第二间绕层的末端与所述第三间绕层的始端相连接，形成所述第二次级绕组；

将所述初级绕组、所述第一次级绕组和所述第二次级绕组的线头固定，采用胶条包裹所述初级绕组、所述第一次级绕组和所述第二次级绕组的外周，将棉线绕设在所述胶条的外周并绑紧。

进一步地，所述第一平绕层与所述第二平绕层的始端均在所述初级绕组的中心处，所述第一平绕层与所述第二平绕层的长度相等，且均为所述初级绕组长度的一半。

或者，进一步地，所述第一平绕层的始端在所述初级绕组的始端，所述第二平绕层的始端在所述初级绕组的末端，所述第一平绕层与所述第二平绕层的长度相等，且均为所述初级绕组长度的一半。

本发明实施例提供的线性可变差动传感器的绕制方法的有益效果在于：漆包线在骨架上绕制初级绕组，第一次级绕组和第二次级绕组分别设于初级绕组上，并相对于初级绕组的中心对称，第一平绕层与第二平绕层采用并绕工艺，漆包线绕制紧凑，简化生产工艺，提高产品的一致性，第一间绕层、第二间绕层、第三间绕层与第四间绕层采用漆包线绕线密度渐变的绕线方式即间绕方式绕制，保证线圈在第一次级绕组和第二次级绕组内的单位长度圈数呈线性变化，递增或递减，因此，次级绕组输出感应电动势与铁芯位移量成线性递增或递减，降低零位残余电压，提高线性可变差动变压器的电气性能和温度稳定性，此外，由于第一次级绕组与第二次级绕组对称且匝数相同，即相对应的两次级绕组中漆包线圈的圆周长度对称，可确保相对称的两次级绕组的阻值相等，次级绕组与初级绕组耦合产生的磁通量对称，提高线性可变差动变压器的对称性，同时，线圈的结构紧凑，提高线性可变差动变压器抗震动、抗机械冲击、热冲击的能力。

附图说明

图1是现有技术提供的线性可变差动变压器的结构示意图；

图2是现有技术提供的线性可变差动变压器的工作原理示意图；

图3是图2输出电压变化曲线示意图；

图4是现有技术提供的非全对称阶梯式绕线的结构示意图；

图5是图4的输出电压变化曲线示意图；

图6是本发明实施例提供的线性可变差动变压器的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的线性可变差动变压器的内部结构示意图；

图8是本发明第一实施例提供的线性可变差动变压器的绕线示意图；

图9是本发明第一实施例提供的第一次级绕组的结构示意图；

图10是本发明第一实施例提供的第二次级绕组的结构示意图。

图11是本发明第二实施例提供的线性可变差动变压器的绕线示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图6与图7，本发明实施例提供的线性可变差动传感器，包括初级绕组1，第一次级绕组2、第二次级绕组3、铁芯4和骨架5，第一次级绕组2与第二次级绕组3反相，初级绕组1绕设于骨架5上，第一次级绕组2、第二次级绕组3分别绕设于初级绕组1的外周，第一次级绕组2包括依次绕制的第一平绕层21、第一间绕层22和第四间绕层23，第二次级绕组3包括依次绕制的第二平绕层31、第二间绕层32和第三间绕层33，第一平绕层21与第二平绕层31绕设于初级绕组1上并相对于初级绕组1的中心对称，第一间绕层22绕设在第一平绕层21上，第二间绕层32绕设在第二平绕层31上，第一间绕层22与第二间绕层32相对于初级绕组1的中心对称，第三间绕层33绕设在第一间绕层22上，第四间绕层23绕设在第二间绕层32上，第三间绕层33与第四间绕层23相对于初级绕组1的中心对称，保证线圈在第一次级绕组2和第二次级绕组3范围内的单位长度圈数呈线性变化，递增或递减，第一次级绕组2和第二次级绕组3对应的每个漆包线圈的圆周长度也对称相等，即第一次级绕组2与第二次级绕组3的阻值对称相等，因此，第一次级绕组2、第二次级绕组3与初级绕组1感性产生的感应电动势也耦合对称，并且，第一次级绕组2中的第四间绕层23绕制在第二次级绕组3中的第二间绕层32上，第二次级绕组3中的第三间绕层33绕制在第一次级绕组2中的第一间绕层22上，即第三间绕层33与第四间绕层23交叉绕线，当铁芯4移至第一次级绕组2的一侧，初级绕组1与次级绕组2之间的互感增加，第一次级绕组2产生的感应电动势升高，绕制在第一间绕层22上的第三间绕层33也产生相应的感应电动势，第二次级绕组3与初级绕组1之间的互感减小，但是，第三间绕层33产生的感应电动势与第二次级绕组3的感应电动势线性叠加，使得第二次级绕组3的感应电动势呈线性渐变，当铁芯4移至次级绕组3的一侧，初级绕组1与次级绕组3之间的互感增加，第二次级绕组2产生的感应电动势升高，绕制在第二间绕层32上的第四间绕层23也产生相应的感应电动势，第一次级绕组2与初级绕组1之间的互感减小，但是，第四间绕层23产生的感应电动势与第一次级绕组2的感应电动势线性叠加，使得第一次级绕组2的感应电动势呈线性渐变，因此，第一次级绕组2或第二次级绕组3输出的感应电动势与铁芯4的位移量成线性变化，降低零位残余电压，提高线性可变差动传感器的电气性能和温度稳定性，满足航空领域对线性可变差动变压器高精度、温度特性好、稳定性可靠性要求严格的用户要求。

请参见图7，在初级绕组1的外周包覆有第一绝缘层61，可避免初级绕组1与第一次级绕组2或第二次级绕组3直接接触，造成短路，第一平绕层21和第二平绕层31可采用漆包线并绕方式绕制在第一绝缘层61上，第一平绕层21与第二平绕层31的线圈缠绕紧密，在第一平绕层21的外周包覆有第二绝缘层62，可采用线圈密度渐变的绕线方式在第二绝缘层62上绕制第一间绕层22，由于第一间绕层22的线圈密度渐变，由稀疏到紧密，第二绝缘层62将第一平绕层21和第一间绕层22隔开，避免第一间绕层22的线圈嵌设于第一平绕层21内，影响线性可变差动传感器的测量精度，同样的，在第一间绕层22的外周包覆有第三绝缘层63，漆包线绕制在第三绝缘层63上形成第三间绕层33，在第二平绕层31的外周包覆有第四绝缘层64，漆包线绕制在第四绝缘层64上，形成第二间绕层32，在第二间绕层32的外周包覆有第五绝缘层65，漆包线绕制在第五绝缘层65上形成第四间绕层23，各层之间采用绝缘层作为隔层，避免两层之间的线圈发生干涉，保障线性可变差动传感器的测量精度。

请参见图7，第一平绕层21与第二平绕层31长度相等，且均为初级绕组1长度的一半，即第一平绕层21与第二平绕层31的阻值相等，且相对于初级绕组1的中心对称，第一间绕层22与第二间绕层32长度相等，且均为初级绕组1长度的一半，即第一间绕层22与第二间绕层32的阻值相等，且相对于初级绕组1的中心对称，第三间绕层33与第四间绕层23的长度相等，且均为初级绕组1长度的一半，即第三间绕层33与第四间绕层23的阻值相等，且相对于初级绕组1的中心对称，因此，提高线性可变差动变压器的对称性，进一步提高产品的可靠性和成品合格率，并且，第三间绕层33与第四间绕层23交叉缠绕，无论铁芯4向第一次级绕组2的一侧移动，还是向第二次级绕组3的一侧移动，都会使得，第一次级绕组2和第二次级绕组3产生相应的感应电动势变化，即线性可变差动传感器整体输出的电压呈线性渐变，降低零位残余电压的影响，同时可以实现交流偏置单向输出电压，比例输出等要求，提高线性可变差动传感器的可靠性与整体电气性能。

请参见图10与图11，第一次级绕组2的绕线密度沿绕制方向由密到疏渐变，第二次级绕组3的绕线密度沿绕制方向由密到疏渐变，即第一次级绕组2与第二次级绕组3的线圈密度呈线性变化，因此，第一次级绕组2与第二次级绕组3输出的感应电动势与铁芯4的位移量成线性渐变，降低零位残余电压，提高线性可变差动变压器的电气性能和温度稳定性，同时，各线圈之间结构紧凑，提高线性可变差动变压器整体的抗震动、抗机械冲击和热冲击的能力，满足航空领域对线性可变差动变压器高精度、温度特性好、稳定性可靠性要求严格的用户要求。

请参见图6与图7，骨架5具有中空部51，铁芯4可拆卸式穿设于中空部51，骨架5在中空部51可以左右移动，与第一次级绕组2或第二次级绕组3进行耦合，产生相应的感应电动势，骨架5的两端分别设有一凸台52，初级绕组1、第一次级绕组2、第二次级绕组3夹设于两凸台52之间，初级绕组1平绕在两凸台52之间，第一次级绕组2和第二次级绕组3分别绕制在初级绕组1上，也绕制在两凸台52之间，凸台52可保护各绕组免受外界影响，提高线性可变差动变压器的测量精度。

请参见图7与图8，本发明实施例还提供一种用于绕制上述的线性可变差动传感器的绕线方法，线性可变差动传感器包括初级绕组1、第一次级绕组2、第二次级绕组3、铁芯4和骨架5，采用漆包线绕制各绕组，线性可变差动传感器的绕线方法包括如下步骤：

将第一漆包线并绕在骨架5上形成初级绕组1，初级绕组1的外周包覆有第一绝缘层61；

将第二漆包线并绕在初级绕组1上形成第一平绕层21，其末端位于初级绕组1的中心处，第一平绕层21的外周包覆第二绝缘层62，第二漆包线以绕线密度渐变方式绕设在第二绝缘层62上形成第一间绕层22，第一间绕层22的外周包覆有第三绝缘层63；

将第三漆包线并绕在初级绕组1上形成第二平绕层31，其末端在初级绕组1的中心处，第二平绕层31与第一平绕层21相对于初级绕组1的中心对称且反相，第二平绕层31的外周包覆有第四绝缘层64，第三漆包线以绕线密度渐变方式绕设在第四绝缘层64上形成第二间绕层32，第一间绕层22与第二间绕层32相对于初级绕组1的中心对称且反相；

将第三漆包线以绕线密度渐变方式绕设在第三绝缘层63上形成第三间绕层33，第二间绕层32的外周包覆有第五绝缘层65，第二漆包线以绕线密度渐变方式绕设在第五绝缘层65上形成第四间绕层23，第三间绕层33与第四间绕层23相对于初级绕组1的中心对称且反相；

使第一平绕层21的末端与第一间绕层31的始端相连接，第一间绕层22的末端与第四间绕层23的始端相连接，形成第一次级绕组2，第二平绕层31的末端与第二间绕层32的始端相连接，第二间绕层32的末端与第三间绕层33的始端相连接，形成第二次级绕组3；

将初级绕组1、第一次级绕组2和第二次级绕组3的线头固定，采用胶条包裹初级绕组、第一次级绕组2和第二次级绕组3的外周，将棉线绕设在胶条的外周并绑紧。

初级绕组1、第一平绕层21、第二平绕层31采用并绕方式绕制在骨架5上，绕制方法简便，各漆包线绕制紧凑，提高产品的一致性，绕制成型的第一平绕层21、第二平绕层31相对于初级绕组1的中心对称，第一间绕层22与第二间绕层32相对于初级绕组1的中心对称，第三间绕层33与第四间绕层23相对于初级绕组1的中心对称，保证第一次级绕组2与第二次级绕组3对称，由于第一次级绕组与第二次级绕组对称且匝数相同，相对应的第一次级绕组2与第二次级绕组3中漆包线圈的圆周长度对称，可确保相对称的第一次级绕组2与第二次级绕组3的阻值相等，次级绕组与初级绕组耦合产生的磁通量对称，提高线性可变差动变压器的对称性，此外，第一次级绕组2的第四间绕层23绕制在第二间绕层32上，第二次级绕组3的第三间绕层33绕制在第一间绕层22上，即铁芯4在骨架5内发生移动时，第一次级绕组2与第二次级绕组3的感应电动势产生线性变化，降低零位残余电压，提高线性可变差动变压器的电气性能和温度稳定性。

其中，第二漆包线以绕线密度渐变方式绕设于第二绝缘层62上，形成第一间绕层22，第三漆包线以绕线密度渐变方式绕设于第四绝缘层64上，形成第二间绕层32，第三漆包线以绕线密度渐变方式绕设于第三绝缘层63上，形成第三间绕层33，第二漆包线以绕线密度渐变方式绕设于第五绝缘层65上，形成第四间绕层23，第一间绕层22、第二间绕层32、第三间绕层33、第四间绕层23采用线圈密度渐变绕制方式，绕制在骨架5上，保证线圈在第一次级绕组2和第二次级绕组3内的单位圈数呈线性变化，递增或递减，因此，第一次级绕组2、第二次级绕组3与初级绕组1耦合产生的感应电动势，也呈线性变化，提高线性可变差动变压器的电气性能和温度稳定性，同时，第一平绕层21与第二平绕层31，第一间绕层22与第二间绕层32，第三间绕层33与第四间绕层23均对称，即绕制的第一次级绕组2与第二次级绕组3对称，相应的两次级绕组中漆包线圈的圆周长度也对称，因此，两次级绕组的阻值相等，提高线性可变差动变压器的对称性，大大提高产品的可靠性与一致性。

实施例一

请参见图8，在本实施例中，第一平绕层21的始端在初级绕组1的中心处，漆包线在初级绕组1上平绕1层或更多层形成第一平绕层21，第一平绕层21的长度为初级绕组1长度的一半，各绕制的线圈之间结构紧凑，且绕线的线圈密度一致，漆包线由第一平绕层21的末端反方向绕制，先采用线圈密度渐变绕线方式绕制在第一平绕层21的中心处，间绕的长度为第一平绕层21的一半，另一半采用平绕方式，绕至第一平绕层21的端部，再间绕至第一平绕层21的中心处，由此形成的第一间绕层22的线圈密度渐变，第二平绕层31的始端也在初级绕组1的中心处，第二平绕层31的匝数与第一平绕层21的匝数相等且绕线方向相反，即各占初级绕组1长度的一半，因此第一平绕层21与第二平绕层31相对于初级绕组1的中心对称，漆包线由第二平绕层31的末端反方向绕制，先采用线圈密度渐变绕线方式绕制在第二平绕层31的中心处，且绕制的长度为第二平绕层31的一半，余下的另一半采用平绕方式，绕至第二平绕层31的端部，再反方向绕制第二平绕层31的中心处，绕制成的第二间绕层32线圈密度渐变，第一间绕层22与第二间绕层32的绕线匝数相同且反相，漆包线由第二间绕层32的末端平绕至第一间绕层22上，且绕制的长度为第一间绕层22的一半，余下的另一半采用线圈密度渐变方式，绕制第一间绕层22的端部，再反方向间绕至初级绕组1的中心处，由此形成第三间绕层33，第三间绕层33的线圈密度渐变，漆包线由第一间绕层22的末端平绕在第二间绕层32上，且绕制的长度为第二间绕层32的一半，余下的另一半采用间绕方式，绕制第二间绕层32的端部，再反方向绕制初级绕组1的中心处，形成第四间绕层33，第四间绕层23的线圈密度渐变，将第四间绕层23的始端与第一间绕层22的始端连接，完成第一次级绕组2和第二次级绕组3的绕线，总体的第一次级绕组2与第二次级绕组3形成阶梯式渐变结构，由于线圈密度渐变，第一次级绕组2或第二次级绕组3的输出感应电动势与铁芯4位移量成线性递增或递减，降低零位残余电压，提高线性可变差动变压器的电气性能和温度稳定性。

请参见图8，第一间绕层22与第二间绕层32匝数相同且反相，确保第一间绕层22与第二间绕层32对称，且对应的每个漆包线线圈的圆周长度对称，即第一间绕层22与第二间绕层32的阻值相等且对称，提高线性可变差动变压器的对称性，进一步提高产品的可靠性和成品合格率，第一间绕层22与第二间绕层32的长度均为初级绕组1长度的一半，第一间绕层22的末端绕制第四间绕层23，第二间绕层32的末端继续绕制第三间绕层33，绕制工艺简单，简化生产流程，提高产品的一致性。

请参见图8，第三间绕层33与第四间绕23层匝数相同且反相，第三间绕层33与第四间绕层23的长度相等，且均为初级绕组1长度的一半，第三间绕层33绕制在第一间绕层22上，第四间绕23绕制在第二间绕层32上，即第三间绕层33与第四间绕层23交叉绕制，使得，第一次级绕组2与第二次级绕组3产生的感应电动势呈线性渐变，并可以实现交流偏置单向输出电压，比例输出等要求。

实施例二

请参见图11，作为另一个优选实施例，本实施例未介绍的技术内可与前面实施例中的相关内容相同，漆包线由初级绕组1a的端部绕制第一平绕层21a，第一平绕层21a的长度为初级绕组1a长度的一半，漆包线由第一平绕层21a的末端反方向间绕至第一平绕层的始端，形成第一间绕层22a，将第一间绕层22a的末端抽出，用于下一步地接线，漆包线由初级绕组1a的末端绕制余下的另一半，绕制成第二平绕层31a，第二平绕层31a与第一平绕层21a的绕制方向相反，漆包线由第二平绕层31a的末端反方向绕制第二间绕层32a，由第二间绕层32a的末端绕制在第一间绕层22a上形成第三间绕层33a，在第二间绕层32a上绕制第四间绕层23a，将第四间绕层23a的始端与第一间绕层22a的始端连接，完成第一次级绕组2a和第二次级绕组3a的绕线，根据实际需要，确定绕线层数，尽可能将平绕层置于内层，松散的间绕层置于外层，总体的第一次级绕组2a与第二次级绕组3a形成阶梯式渐变结构，由于线圈密度渐变，次级绕组的输出感应电动势与铁芯4a位移量成线性递增或递减，降低零位残余电压，提高线性可变差动变压器的电气性能和温度稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.线性可变差动传感器，包括初级绕组、第一次级绕组、第二次级绕组、铁芯和骨架，所述初级绕组绕设于所述骨架上，所述第一次级绕组、所述第二次级绕组分别绕设于所述初级绕组的外周，其特征在于：所述第一次级绕组包括依次绕制的第一平绕层、第一间绕层和第四间绕层，所述第二次级绕组包括依次绕制的第二平绕层，第二间绕层和第三间绕层，所述第一平绕层、所述第二平绕层绕设于所述初级绕组上并相对于所述初级绕组的中心对称，第一间绕层绕设于所述第一平绕层上，第二间绕层绕设于所述第二平绕层上，所述第一间绕层与所述第二间绕层相对于所述初级绕组的中心对称，第三间绕层绕设于所述第一间绕层上，所述第四间绕层绕设于所述第二间绕层上，所述第三间绕层与所述第四间绕层相对于所述初级绕组的中心对称，所述初级绕组的外周包覆有第一绝缘层，所述第一平绕层与所述第一间绕层之间设有第二绝缘层，所述第一间绕层与所述第三间绕层之间设有第三绝缘层，所述第二平绕层与所述第二间绕层之间设有第四绝缘层，所述第二间绕层与所述第四间绕层之间设有第五绝缘层。

2.如权利要求1所述的线性可变差动传感器，其特征在于：所述第一平绕层与所述第二平绕层的长度相等，且均为所述初级绕组长度的一半。

3.如权利要求1所述的线性可变差动传感器，其特征在于：所述第一间绕层与所述第二间绕层的长度相等，且均为所述初级绕组长度的一半。

4.如权利要求1所述的线性可变差动传感器，其特征在于：所述第三间绕层与所述第四间绕层的长度相等，且均为所述初级绕组长度的一半。

5.如权利要求1至4中任一项所述的线性可变差动传感器，其特征在于：所述第一次级绕组的绕线密度沿绕制方向由密到疏渐变，所述第二次级绕组的绕线密度沿绕制方向由密到疏渐变。

6.如权利要求5所述的线性可变差动传感器，其特征在于：所述骨架具有中空部，所述铁芯可拆卸式穿设于所述中空部，所述骨架的两端分别设有一凸台，所述初级绕组、所述第一次级绕组和所述第二次级绕组均夹设于两所述凸台之间。

7.一种用于绕制如权利要求1至6中任一项所述的线性可变差动传感器的方法，所述线性可变差动传感器包括初级绕组，第一次级绕组、第二次级绕组、铁芯和骨架，所述第一次级绕组与所述第二次级绕组反相，其特征在于：包括如下步骤：

将第一漆包线并绕在所述骨架上形成所述初级绕组，所述初级绕组的外周包覆有第一绝缘层；

将第二漆包线并绕在所述初级绕组上形成第一平绕层，其末端位于所述初级绕组的中心处，所述第一平绕层的外周包覆第二绝缘层，所述第二漆包线以绕线密度渐变方式绕设在所述第二绝缘层上形成第一间绕层，所述第一间绕层的外周包覆有第三绝缘层；

将第三漆包线并绕在所述初级绕组上形成第二平绕层，其末端在所述初级绕组的中心处，所述第二平绕层与所述第一平绕层相对于所述初级绕组的中心对称且反相，所述第二平绕层的外周包覆有第四绝缘层，所述第三漆包线以绕线密度渐变方式绕设在所述第四绝缘层上形成第二间绕层，所述第一间绕层与所述第二间绕层相对于所述初级绕组的中心对称且反相；

将所述第三漆包线以绕线密度渐变方式绕设在所述第三绝缘层上形成第三间绕层，所述第二间绕层的外周包覆有第五绝缘层，所述第二漆包线以绕线密度渐变方式绕设在所述第五绝缘层上形成第四间绕层，所述第三间绕层与所述第四间绕层相对于所述初级绕组的中心对称且反相；

使所述第一平绕层的末端与所述第一间绕层的始端相连接，所述第一间绕层的末端与所述第四间绕层的始端相连接，形成所述第一次级绕组，所述第二平绕层的末端与所述第二间绕层的始端相连接，所述第二间绕层的末端与所述第三间绕层的始端相连接，形成所述第二次级绕组；

将所述初级绕组、所述第一次级绕组和所述第二次级绕组的线头固定，采用胶条包裹所述初级绕组、所述第一次级绕组和所述第二次级绕组的外周，将棉线绕设在所述胶条的外周并绑紧。

8.如权利要求7所述的线性可变差动传感器的绕制方法，其特征在于：所述第一平绕层与所述第二平绕层的始端均在所述初级绕组的中心处，所述第一平绕层与所述第二平绕层的长度相等，且均为所述初级绕组长度的一半。

9.如权利要求8所述的线性可变差动传感器的绕制方法，其特征在于：所述第一平绕层的始端在所述初级绕组的始端，所述第二平绕层的始端在所述初级绕组的末端，所述第一平绕层与所述第二平绕层的长度相等，且均为所述初级绕组长度的一半。