CN112985248A - 一种位移传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于传感器结构技术领域，提供了一种位移传感器。本发明的位移传感器包括线圈组件、设于线圈组件内且能相对线圈组件沿轴向运动的铁芯，以及套设于线圈组件外的补偿结构，补偿结构用于阻碍或者增强铁芯相对线圈组件运动产生的磁场以补偿线圈组件的输出电压，在实际生产过程中，当线圈组件的线性度超过规格要求且输出电压偏差较大时，可以在线圈组件外套设补偿结构，以弥补线圈组件的输出电压，使得线圈组件的线性度符合要求，从而降低线圈组件的报废率，可以有效提高生产效率和降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及传感器结构技术领域，特别涉及一种位移传感器。
背景技术
位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。现有的位移传感器通常包括线圈组件，线圈组件包括内筒以及绕设于内筒上的线圈，在实际生产过程中，由于线圈难以均匀地绕设在内筒上，因此容易导致线圈组件的线性度超过规格要求，使得线圈组件的输出电压有偏差，最终导致线圈组件报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种位移传感器，旨在解决现有的位移传感器的线圈组件的线性度难以达到规格要求导致报废率高的技术问题。
本发明是这样实现的，一种位移传感器，包括线圈组件、设于所述线圈组件内且能相对所述线圈组件沿轴向运动的铁芯，以及套设于所述线圈组件外的补偿结构，所述补偿结构用于阻碍或者增强所述铁芯相对所述线圈组件运动产生的磁场以补偿所述线圈组件的输出电压。
在一个实施例中，所述补偿结构包括至少一个套设于所述线圈组件外的第一补偿件，所述第一补偿件用于降低所述线圈组件的输出电压。
在一个实施例中，所述第一补偿件螺旋缠绕于所述线圈组件外，且所述第一补偿件的两端相互连接。
在一个实施例中，所述第一补偿件为漆包线。
在一个实施例中，所述第一补偿件为O型套管。
在一个实施例中，所述线圈组件包括内筒，以及绕设于所述内筒上的线圈；所述铁芯设于所述内筒内且能沿所述内筒的轴向做往复运动。
在一个实施例中，所述位移传感器还包括套设于所述线圈组件外的外筒，所述补偿结构设于所述外筒与所述线圈组件之间。
在一个实施例中，所述补偿结构包括至少一个套设于所述线圈组件外的第二补偿件，所述第二补偿件用于增加所述线圈组件的输出电压。
在一个实施例中，所述第二补偿件为C型套管。
在一个实施例中，所述第二补偿件为铁镍合金件。
在一个实施例中，所述第二补偿件上沿其周向开设有缺口。
在一个实施例中，所述缺口轴向贯穿所述第二补偿件。
在一个实施例中，所述缺口的周向宽度为0.1mm～2mm。
本发明提供的位移传感器，包括线圈组件、设于线圈组件内且能相对线圈组件沿轴向运动的铁芯，以及套设于线圈组件外的补偿结构，补偿结构用于阻碍或者增强铁芯相对线圈组件运动产生的磁场以补偿线圈组件的输出电压，在实际生产过程中，当线圈组件的线性度超过规格要求且输出电压偏差较大时，可以在线圈组件外套设补偿结构，以弥补线圈组件的输出电压，使得线圈组件的线性度符合要求，从而降低线圈组件的报废率，可以有效提高生产效率和降低生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的位移传感器的立体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的位移传感器的分解结构示意图；
图3是本发明实施例提供的位移传感器的剖视结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种第一补偿件的立体结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种第一补偿件的立体结构示意图；
图6是本发明实施例提供的第二补偿件的立体结构示意图；
图7是本发明实施例的位移传感器的线圈组件的线性度的测试图。
其中，图中各附图标记：
100-线圈组件，110-内筒，111-中空腔体，120-线圈，200-铁芯，300-补偿结构，310a、310b-第一补偿件，320-第二补偿件，321-缺口，400-外筒，500-端盖，510-中央通孔，600-导线。
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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了说明本发明所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。
请参阅图1至图3，本发明实施例提供一种位移传感器，包括线圈组件100、设于线圈组件100内且能相对线圈组件100沿轴向运动的铁芯200，以及套设于线圈组件100外的补偿结构300，补偿结构300用于阻碍或者增强铁芯200相对线圈组件100运动产生的磁场以补偿线圈组件100的输出电压。本发明实施例中，当铁芯200沿线圈组件100的轴向做往复运动时，铁芯200可以有效切割线圈组件100的磁感线，线圈组件100产生对应的感应电动势，从而线圈组件100会产生输出电压，输出电压的大小取决于位移量的大小。
本发明实施例的位移传感器包括线圈组件100、设于线圈组件100内且能沿线圈组件100的轴向做往复运动的铁芯200，以及套设于线圈组件100外的补偿结构300，补偿结构300用于阻碍或者增强铁芯200相对线圈组件100运动产生的磁场以补偿线圈组件100的输出电压，在实际生产过程中，当线圈组件100的线性度超过规格要求且输出电压偏差较大时，可以在线圈组件100外套设补偿结构300，以弥补线圈组件100的输出电压，使得线圈组件100的线性度符合要求，从而降低线圈组件100的报废率，可以有效提高生产效率和降低生产成本。
具体地，在本发明的一个实施例中，线圈组件100包括内筒110，以及绕设于内筒110上的线圈120；铁芯200设于内筒110内且能沿内筒110的轴向做往复运动。当铁芯200沿内筒110的轴向做往复运动时，铁芯200可以有效切割线圈120的磁感线，线圈120产生对应的感应电动势，从而线圈120会产生输出电压，输出电压的大小取决于位移量的大小。在实际生产中，由于线圈120难以均匀地绕设在内筒110上，故线圈120可能存在局部缠绕得比较密集或者比较稀疏的问题。对于在线圈120缠绕得比较密集的区域而言，铁芯200在对应该区域运动时，该区域的线圈120的输出电压会偏大；对于在线圈120缠绕得比较稀疏的区域而言，铁芯200在对应该区域运动时，该区域的线圈120的输出电压会偏小。
具体地，在本发明的一个实施例中，如图2至图5所示，补偿结构300包括至少一个套设于线圈组件100外的第一补偿件310a(或310b)，第一补偿件310a(或310b)用于降低线圈组件100的输出电压。当线圈组件100的线性度超过规格要求且输出电压偏大时，可以在线圈组件100对应输出电压偏大的区域设置第一补偿件310a(或310b)，以降低输出电压，进而使得线圈组件100的线性度符合要求。
可选地，如图2至图4所示，第一补偿件310a可以螺旋缠绕于线圈组件100外，且第一补偿件310a的两端相互连接，在此结构下，第一补偿件310a可以当作一个自闭合线圈，当铁芯200沿内筒110的轴向做往复运动时，第一补偿件310a会产生涡流，从而产生一个阻碍线圈120产生的磁场，从而降低线圈120的输出电压。在该实施例中，第一补偿件310a可以但不限于为漆包线，漆包线包括导体以及包裹在导体外的绝缘层。
可选地，如图2、图3和图5所示，第一补偿件310b可以为套设在线圈组件100外的O型套管，在此结构下，第一补偿件310b可以当作一个自闭合的环状结构，当铁芯200沿内筒110的轴向做往复运动时，第一补偿件310b会产生涡流，从而产生一个阻碍线圈120产生的磁场，从而降低线圈120的输出电压。
具体地，在本发明的一个实施例中，如2、图3和图6所示，补偿结构300包括至少一个套设于线圈组件100外的第二补偿件320，第二补偿件320用于增加线圈组件100的输出电压。当线圈组件100的线性度超过规格要求且输出电压偏小时，可以在线圈组件100对应输出电压偏小的区域设置第二补偿件320，以提高输出电压，进而使得线圈组件100的线性度符合要求。
进一步地，如2、图3和图6所示，第二补偿件320为C型套管，第二补偿件320为高导磁率的铁镍合金件，第二补偿件320可以与线圈120耦合，从而达到增强磁场的作用，进而提高线圈120的输出电压。在该实施例中，第二补偿件320于线圈组件100的轴向上的长度需要根据线圈120原先的输出电压偏小的幅度做调整，本发明在此不做限制。
进一步地，如2、图3和图6所示，第二补偿件320上沿其周向开设有缺口321，缺口321轴向贯穿第二补偿件320，缺口321的周向宽度为0.1mm～2mm，使得第二补偿件320可以与线圈120耦合，以增强线圈120的磁场，提高线圈120的输出电压。
具体地，在本发明的一个实施例中，内筒110延其轴向开设有中空腔体111，铁芯200设于中空腔体111中，且铁芯200沿内筒110的轴向做往复运动。当铁芯200于中空腔体111内沿内筒110的轴向做往复运动时，铁芯200可以有效切割线圈120的磁感线，线圈120产生对应的感应电动势，从而线圈120会产生输出电压，输出电压的大小取决于位移量的大小。
具体地，在本发明的一个实施例中，位移传感器还包括套设于线圈组件100外的外筒400，补偿结构300设于外筒400与线圈组件100之间，在该实施例中，外筒400主要起到保护和隔离作用，防止外界因素影响位移测量结果。
具体地，在本发明的一个实施例中，位移传感器还包括分别盖设在外筒400两端的端盖500，线圈组件100设于两个端盖500之间。在该实施例中，端盖500可以但不限于卡设于外筒400的两端，从而将线圈组件100限制在外筒400内。
具体地，在本发明的一个实施例中，位移传感器还包括导线600，其中一个端盖500上开设有引线孔，导线600穿过引线孔后与线圈组件100(线圈120)电性连接，从而将线圈组件100的输出电压导出。
具体地，在本发明的一个实施例中，端盖500上对应铁芯200开设有中央通孔510，以便于铁芯200与外界的驱动装置连接，驱动装置用于驱动铁芯200于中空腔体111内沿内筒110的轴向做往复运动。
值得一提的是，图7为本发明实施例的位移传感器的线圈组件100的线性度的测试图，在未使用补偿结构300时，线圈组件100的线性度较差，在使用补偿结构300后，线圈组件100的线性度明显改善。
以上所述仅为本发明的可选实施例而已，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 (13)
1.一种位移传感器，其特征在于，包括线圈组件、设于所述线圈组件内且能相对所述线圈组件沿轴向运动的铁芯，以及套设于所述线圈组件外的补偿结构，所述补偿结构用于阻碍或者增强所述铁芯相对所述线圈组件运动产生的磁场以补偿所述线圈组件的输出电压。
2.如权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述补偿结构包括至少一个套设于所述线圈组件外的第一补偿件，所述第一补偿件用于降低所述线圈组件的输出电压。
3.如权利要求2所述的位移传感器，其特征在于，所述第一补偿件螺旋缠绕于所述线圈组件外，且所述第一补偿件的两端相互连接。
4.如权利要求3所述的位移传感器，其特征在于，所述第一补偿件为漆包线。
5.如权利要求2所述的位移传感器，其特征在于，所述第一补偿件为O型套管。
6.如权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述线圈组件包括内筒，以及绕设于所述内筒上的线圈；所述铁芯设于所述内筒内且能沿所述内筒的轴向做往复运动。
7.如权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述位移传感器还包括套设于所述线圈组件外的外筒，所述补偿结构设于所述外筒与所述线圈组件之间。
8.如权利要求1至7中任一项所述的位移传感器，其特征在于，所述补偿结构包括至少一个套设于所述线圈组件外的第二补偿件，所述第二补偿件用于增加所述线圈组件的输出电压。
9.如权利要求8所述的位移传感器，其特征在于，所述第二补偿件为C型套管。
10.如权利要求9所述的位移传感器，其特征在于，所述第二补偿件为铁镍合金件。
11.如权利要求9所述的位移传感器，其特征在于，所述第二补偿件上沿其周向开设有缺口。
12.如权利要求11所述的位移传感器，其特征在于，所述缺口轴向贯穿所述第二补偿件。
13.如权利要求11所述的位移传感器，其特征在于，所述缺口的周向宽度为0.1mm～2mm。
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