CN206573067U - 一种组装式直线位移检测传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种组装式直线位移检测传感器，包括静子和动子，所述静子上设有多个等间隔排列的凸齿，所述凸齿上设有绕组，所述静子固定在直线导轨上，所述直线导轨上设有沿直线导轨滑动的滑块，所述动子连接于滑块上且齿槽与凸齿相对，所述静子与动子之间隔开形成一间隙。测量时，动子随滑块沿直线导轨移动，移动过程中静子与动子之间的间隙厚度发生变化，从而引起磁路中磁阻变化，使绕组的输出电压出现变化，根据绕组的输出变化量，可以得出滑块移动量和方向，这样，实现测量直线位移，滑块与直线导轨配合能够保证动子移动的线性稳定度，结构稳定可靠，误差小，测量准确度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及直线传感器，尤其是一种带长静子、短动子的组装式直线位移检测传感器。
背景技术
直线位移传感器是用于将直线机械位移量转换成电信号，现有的直线位移传感器通常采用滑动变阻器的位移来测量不同的阻值，实现位移量的转换，但测量精度低，稳定性较差，且不适用于直线伺服电机位置测量。现有的一些采用光栅尺的直线传感器，能解决测量精度低等问题，但光栅尺原理特性及结构特性决定了它对使用环境要求较高，如灰尘、油渍及较强的冲击、振动都可能使其精度变差或损坏，稳定性较差，同时结构也较为复杂、成本较高。
实用新型内容
为了解决现有直线位移传感器存在的不足问题，本实用新型提供的一种组装式直线位移检测传感器，平稳度较好，测量准确，实用可靠。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种组装式直线位移检测传感器，包括静子和动子，所述静子上设有多个等间隔排列的凸齿，所述凸齿上设有绕组，所述动子上设有齿槽，所述静子的长度远大于动子的长度，还包括有直线导轨，所述静子固定在直线导轨上，所述直线导轨上设有沿直线导轨滑动的滑块，所述动子连接于滑块上且齿槽与凸齿相对，所述静子与动子之间隔开形成一间隙。测量时，动子随滑块沿直线导轨移动，移动过程中静子与动子之间的间隙厚度发生变化，从而引起磁路中磁阻变化，使绕组的输出电压出现变化，根据绕组的输出变化量，可以得出滑块移动量和方向，这样，实现测量直线位移。
优选的，所述静子为长条状铁芯，所述凸齿排列于铁芯的一侧边上，所述静子的两端固定在直线导轨上。
优选的，所述齿槽由间隔分布的凸起和凹槽组成，所述凸起和凹槽均为圆弧形。
具体的，所述动子上设有3个齿槽，所述凸齿的数量不少于12个。
优选的，所述绕组包括激磁绕组和信号输出绕组，所述信号输出绕组包括余弦信号输出绕组和正弦信号输出绕组，所述直线导轨上设有用于绕组接线的接线端子。
优选的，所述绕组通过绝缘骨架固定在凸齿上。
优选的，所述凸齿的形状为长方形或T形。
优选的，所述间隙的最小宽度范围为0.1-1mm。
本实用新型的有益效果：将静子固定在直线导轨上，动子通过滑块可滑动地连接在直线导轨上，其中，静子的长度远大于动子的长度，测量时，动子随滑块沿直线导轨移动，移动过程中静子与动子之间的间隙厚度发生变化，从而引起磁路中磁阻变化，使绕组的输出电压按正弦或余弦规律变化，根据绕组的输出变化规律可算出滑块的移动量和方向，实现测量直线位移，滑块与直线导轨配合能够保证动子移动的线性稳定度，结构稳定可靠，误差小，测量准确度高。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型中动子的结构示意图；
图3是本实用新型中静子的一种实施结构示意图；
图4是本实用新型中静子的另一种实施结构示意图。
具体实施方式
参照图1和2，本实用新型的一种组装式直线位移检测传感器，包括直线导轨3、静子1和动子2，所述静子1上设有多个等间隔排列的凸齿11，所述凸齿11上设有绕组5，所述动子2上设有齿槽21，所述静子1的长度远大于动子2的长度，所述直线导轨3上设有沿直线导轨3滑动的滑块4，将静子1固定在直线导轨3上，动子2通过滑块4可滑动地连接在直线导轨3上，所述齿槽21与凸齿11相对，所述静子1与动子2之间隔开形成一间隙。测量时，滑块4连接在需要测量直线位移的设备上，动子2随滑块4沿直线导轨3移动，移动过程中静子1与动子2之间的间隙厚度发生变化，从而引起磁路中磁阻变化，使绕组5的输出电压按正弦或余弦规律变化，根据绕组5的输出变化规律可算出滑块4的移动量和方向，基于变磁阻的原理实现测量直线位移。通过滑块4与直线导轨3配合能够保证动子2移动的线性稳定度，结构稳定可靠，误差小，测量准确度高，适合直线伺服驱动电机系统中，也可用于环境恶劣、可靠性要求高的位移测量系统中。
该实施例中，所述静子1为长条状铁芯，所述凸齿11排列于铁芯的一侧边上，所述静子1的两端固定在直线导轨3上，具体的，静子1的两端分别设有用于与直线导轨3连接的通孔12。所述动子2也为条状铁芯，齿槽21位于动子2的一侧边上。装配时，动子2上开有连接孔22，动子2通过螺栓固定在滑块4上，直线导轨3与滑块4组装成一体式结构，结构简单实用。另外，也可以在静子的两侧边上分别设置凸齿11，同时滑块4设置两个分别与静子1两侧凸齿11对应的动子2，两动子2同步移动，有利于提高灵敏度和准确度。
上述的齿槽21由间隔分布的凸起和凹槽组成，所述凸起和凹槽均为圆弧形，即凸起和凹槽形成波浪形状。实施例中，所述动子2上设有3个齿槽21，所述凸齿11的数量不少于12个。
该实施例中，所述绕组5包括激磁绕组和信号输出绕组，所述信号输出绕组包括余弦信号输出绕组和正弦信号输出绕组，所述直线导轨3上设有用于绕组5接线的接线端子。其中，激磁绕组均匀分布在凸齿11上，附图1中R1与R2为激磁绕组的接线端，余弦信号输出绕组匝数和正弦信号输出绕组匝数按正弦规律布置在凸齿11上，附图1中S1与S2为余弦信号输出绕组的接线端，S3与S4为正弦信号输出绕组的接线端。
实施例中，所述绕组5通过绝缘骨架6固定在凸齿11上，所述凸齿11的形状为长方形，如图3所示，绝缘骨架6套在凸齿11上。该凸齿11的形状也可以为T形，如图4所示，这样，绝缘骨架6能够更牢固地连接在T形凸齿11上。
上述的间隙的最小宽度范围为0.1-1mm，在该宽度范围内，绕组5的输出信号较强，使传感器具有较高的测量灵敏度，测量准确度也较高。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施例中所提到的形状结构，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种组装式直线位移检测传感器，包括静子和动子，所述静子上设有多个等间隔排列的凸齿，所述凸齿上设有绕组，所述动子上设有齿槽，所述静子的长度远大于动子的长度，其特征在于：还包括有直线导轨，所述静子固定在直线导轨上，所述直线导轨上设有沿直线导轨滑动的滑块，所述动子连接于滑块上且齿槽与凸齿相对，所述静子与动子之间隔开形成一间隙。
2.根据权利要求1所述的组装式直线位移检测传感器,其特征在于:所述静子为长条状铁芯，所述凸齿排列于铁芯的一侧边上，所述静子的两端固定在直线导轨上。
3.根据权利要求1所述的组装式直线位移检测传感器,其特征在于:所述齿槽由间隔分布的凸起和凹槽组成，所述凸起和凹槽均为圆弧形。
4.根据权利要求3所述的组装式直线位移检测传感器,其特征在于: 所述动子上设有3个齿槽，所述凸齿的数量不少于12个。
5.根据权利要求1所述的组装式直线位移检测传感器,其特征在于:所述绕组包括激磁绕组和信号输出绕组，所述信号输出绕组包括余弦信号输出绕组和正弦信号输出绕组，所述直线导轨上设有用于绕组接线的接线端子。
6.根据权利要求5所述的组装式直线位移检测传感器,其特征在于:所述绕组通过绝缘骨架固定在凸齿上。
7.根据权利要求1-6任一所述的组装式直线位移检测传感器,其特征在于:所述凸齿的形状为长方形或T形。
8.根据权利要求1所述的组装式直线位移检测传感器,其特征在于: 所述间隙的最小宽度范围为0.1-1mm。
Priority Applications (1)
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| CN201720207997.7U CN206573067U (zh) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | 一种组装式直线位移检测传感器 |
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|---|---|---|---|---|
| CN109048868A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-12-21 | 北京精密机电控制设备研究所 | 下肢外骨骼机器人系统及其随动角度检测装置及控制方法 |
| CN112441080A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 比亚迪股份有限公司 | 列车定位方法、设备、系统、计算机设备及存储介质 |
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2017
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| CN109048868B (zh) * | 2018-09-25 | 2020-08-14 | 北京精密机电控制设备研究所 | 下肢外骨骼机器人系统及其随动角度检测装置及控制方法 |
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