CN209371997U - 一种集成式差动位移检测电感传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及位移检测电感传感器领域，具体是涉及一种集成式差动位移检测电感传感器。包括检测第一位移的第一电感传感器和检测第二位移的第二电感传感器；所述第一电感传感器和第二电感传感器均包括设置于电路板上的激励线圈，所述第一电感传感器还包括第一位移接收线圈，所述第一位移接收线圈至少设置为第一接收线圈和第二接收线圈；所述第二电感传感器还包括第二位移接收线圈，所述第二位移接收线圈至少设置为第三接收线圈和第四接收线圈。由于两个电感传感器是设置在同一个电路板上的，在测量出相对位移的同时，能够满足对体积小的传感器的应用需求。

Description

一种集成式差动位移检测电感传感器

技术领域

本实用新型涉及位移检测电感传感器领域，具体是涉及一种集成式差动位移检测电感传感器。

背景技术

线性位置传感器是用于测量线性位移的传感器，主要应用于汽车行业和注塑机、木工机械等工业领域；

目前应用广泛的是测量单一线性位移的传感器，当需要测量相对位移的时候，需要用两个传感器分别测量单一的线性位移，导致测量线性位置的传感器体积大，不能满足对体积小的传感器的应用需求。因此，亟需提出一种结构简单，而且能够精确测量线性位移差的差动线性位移传感器。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种集成式差动位移检测电感传感器。在能够测量出相对位移的同时，减小线性位置传感器的体积。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种集成式差动位移检测电感传感器，包括检测第一位移的第一电感传感器和检测第二位移的第二电感传感器，还包括共用的激励线圈；所述第一电感传感器包括第一位移接收线圈，所述第一位移接收线圈至少设置为第一接收线圈和第二接收线圈；所述第二电感传感器包括第二位移接收线圈，所述第二位移接收线圈至少设置为第三接收线圈和第四接收线圈；

所述激励线圈为矩形状；

所述第一位移接收线圈和第二位移接收线圈均设置在激励线圈的内侧；

所述第一接收线圈和第二接收线圈均分布在电路板的上端面；所述第一接收线圈沿电路板的长度方向绕设，且第一接收线圈围成的绕线轨迹在电路板所处平面上的投影形成若干个依次相连的闭合回路，所述闭合回路呈周期性分布在电路板上；所述第二接收线圈与第一接收线圈的绕线方式相同，所述第二接收线圈在电路板的长度方向相对第一接收线圈的位置平移，且第二接收线圈和第一接收线圈绕制的回路投影面积相等；

所述第三接收线圈和第四接收线圈与第一接收线圈的绕线方式相同；所述第三接收线圈分布在电路板的下端面与第一接收线圈相对应的位置处，所述第四接收线圈分布在电路板的下端面与第二接收线圈相对应的位置处。

进一步，所述第一接收线圈、第二接收线圈、第三接收线圈和第四接收线圈均沿某一方向绕设一次后，再折返沿前述绕设方向的反方向再绕设一次。

进一步优选的，所述第一接收线圈的周期与第三接收线圈的周期的比值设为1:2、1:4、1:8中的任一种；所述第二接收线圈的周期与第四接收线圈的周期的比值设为1:2、1:4、1:8中的任一种。

进一步优选的，所述第二接收线圈在第一接收线圈的位置上沿着电路板长度方向平移1/4周期；所述第四接收线圈在第三接收线圈的位置上沿着电路板长度方向平移1/4周期。

进一步，所述第一接收线圈和第二接收线圈所在的电路板的端面上滑动设置第一移动部件；所述第三接收线圈和第四接收线圈所在的电路板的端面上滑动设置第二移动部件；所述第一移动部件沿电路板的长度为第三接收线圈单个闭合回路长度的1/2；所述第二移动部件沿电路板的长度为第二接收线圈两个闭合回路的长度。

进一步优选的，所述闭合回路的形状为菱形或矩形或椭圆形。

本实用新型的有益效果如下：

(1)第一电感传感器能够测量出第一个被测物体的线性位移，第二电感传感器能够测量出第二个被测物体的线性位移，由此得出两个被测物体的相对位置。由于两个电感传感器是设置在同一个电路板上的，在测量出相对位移的同时，能够满足对体积小的传感器的应用需求。

(2)第一接收线圈、第二接收线圈、第三接收线圈和第四接收线圈均沿某一方向绕设一次后，再折返沿前述绕设方向的反方向再绕设一次，构成正反回路绕制。正反回路绕制，在被测物体静止时，能保证接收线圈上的感应电动势是零，进而使电感传感器测量出被测物体的位移为零，提高测量线性位移的准确性。

(3)第一接收线圈的周期与第三接收线圈的周期的比值设为1:2、1:4、1:8中的任一种；第二接收线圈的周期与第四接收线圈的周期的比值设为1:2、1:4、1:8中的任一种。能够防止电路板一侧的移动元件的运动使电路板另一侧的接收线圈的感应电动势发生变化，有效降低了两个传感器之间的相互干扰，提高提高测量线性位移的准确性。

(4)接收线圈围成的绕线轨迹在电路板所处平面上的投影形成若干个依次相连的闭合回路，可以通过增加闭合回路的数量，增大本实用新型测量的线性位移的距离。

(5)闭合回路采用多种形状，能够满足不同电路板对接收线圈的使用要求。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2和图3为本实用新型的俯视图；

图4和图5为本实用新型的仰视图；

图6为本实用新型的第一接收线圈和第三接收线圈之间的绕线结构图；

图7为本实用新型的第三接收线圈和第二接收线圈之间的绕线结构图。

图中标注符号的含义如下：

1-电路板2-第一移动部件3-第二移动部件4-第一电感传感器

5-第二电感传感器L1-第一位移接收线圈L10-第一接收线圈

L11-第二接收线圈L2-第二位移接收线圈L20-第三接收线圈

L21-第四接收线圈L3-激励线圈

具体实施方式

以下结合实施例和说明书附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种集成式差动位移检测电感传感器，包括检测第一位移的第一电感传感器4和检测第二位移的第二电感传感器5；第一电感传感器4和第二电感传感器5均包括设置于电路板1上的激励线圈L3，第一电感传感器4还包括第一位移接收线圈L1。如图2和图3所示，第一位移接收线圈L1至少设置为第一接收线圈L10和第二接收线圈L11；第二电感传感器5还包括第二位移接收线圈L2。如图4和图5所示，第二位移接收线圈L2至少设置为第三接收线圈L20和第四接收线圈L21。如图2-5所示，激励线圈L3沿矩形方向排布。第一位移接收线圈L1和第二位移接收线圈L2均设置在激励线圈L3的内侧。本实施例中，第一位移接收线圈L1为第一接收线圈L10和第二接收线圈L11；第二位移接收线圈L2为第三接收线圈L20和第四接收线圈L21。

如图2和图3所示，第一接收线圈L10和第二接收线圈L11均分布在电路板1的上端面；第一接收线圈L10沿电路板1长度方向绕设，且第一接收线圈L10围成的绕线轨迹在电路板1所处平面上的投影形成若干个依次相连的闭合回路，闭合回路呈周期性分布在电路板1上，即一个闭合回路为一个周期；第二接收线圈L11与第一接收线圈L10的绕线方式相同，第二接收线圈L11在第一接收线圈L10的位置上沿着电路板1长度方向平移，且第二接收线圈L11和第一接收线圈L10绕制的回路投影面积相等；

第三接收线圈L20和第四接收线圈L21与第一接收线圈L10的绕线方式相同；如图4和图5所示，第三接收线圈L20分布在电路板1上端面上与第一接收线圈L10相对应的位置处，第四接收线圈L21分布在电路板1上端面上与第二接收线圈L11相对应的位置处。

激励线圈L3产生磁场，第一个被测物体连接在第一移动部件2上，第一移动部件2携带第一个被测物体在第一位移接收线圈L1所在的平面移动，使第一位移接收线圈L1产生感应电压，通过感应电压能够计算出第一个被测物体的位移；第二个被测物体连接在第二移动部件3上，第二移动部件3携带第二个被测物体在第二位移接收线圈L2所在的平面移动，使第二位移接收线圈L2产生感应电压。

该位移检测电感传感器能够测量出两个被测物体的相对位置，由于两个电感传感器是设置在同一个电路板1上的，在测量出相对位移的同时，能够满足对体积小的传感器的应用需求。

实施例2

在实施例1的基础上，第一接收线圈L10、第二接收线圈L11、第三接收线圈L20和第四接收线圈L21均沿某一方向绕设一次后，再折返沿前述绕设方向的反方向再绕设一次，形成正反回路绕制。正反回路绕制，在被测物体静止时，能保证接收线圈上的感应电动势是零，即接收线圈产生的感应电压为零，进而使电感传感器测量出被测物体的位移为零，提高测量线性位移的准确性。

实施例3

在实施例1和2的基础上，第一接收线圈L10的周期与第三接收线圈L20的周期的比值设为1:2、1:4、1:8中的任一种；第二接收线圈L11的周期与第四接收线圈L21的周期的比值设为1:2、1:4、1:8中的任一种。本实施例中，第一接收线圈L10的周期与第三接收线圈L20的周期的比值设为1:2，第二接收线圈L11的周期与第四接收线圈L21的周期的比值设为1:2。

如图6所示，第一移动部件2沿电路板1的长度为第三接收线圈L20单个闭合回路长度的1/2；第二移动部件3沿电路板1的长度为第二接收线圈L11两个闭合回路的长度。

第一移动部件2在移动时，覆盖的第三接收线圈L20的面积始终未发生变化，因此第三接收线圈L20的总感应电压始终不变，有效的消除了第一移动部件2对电路板1下端面接收线圈的影响。

如图7所示，第二移动部件3在移动时，覆盖的第二接收线圈L11的面积始终未发生变化，因此第二接收线圈L11的总感应电压始终不变，有效的消除了第二移动部件3对电路板1上端面接收线圈的影响。

Claims (6)

1.一种集成式差动位移检测电感传感器，其特征在于：包括检测第一位移的第一电感传感器(4)和检测第二位移的第二电感传感器(5)，还包括共用的激励线圈(L3)；所述第一电感传感器(4)包括第一位移接收线圈(L1)，所述第一位移接收线圈(L1)至少设置为第一接收线圈(L10)和第二接收线圈(L11)；所述第二电感传感器(5)包括第二位移接收线圈(L2)，所述第二位移接收线圈(L2)至少设置为第三接收线圈(L20)和第四接收线圈(L21)；

所述激励线圈(L3)为矩形状；

所述第一位移接收线圈(L1)和第二位移接收线圈(L2)均设置在激励线圈(L3)的内侧；

所述第一接收线圈(L10)和第二接收线圈(L11)均分布在电路板(1)的上端面；所述第一接收线圈(L10)沿电路板(1)的长度方向绕设，且第一接收线圈(L10)围成的绕线轨迹在电路板(1)所处平面上的投影形成若干个依次相连的闭合回路，所述闭合回路呈周期性分布在电路板(1)上；所述第二接收线圈(L11)与第一接收线圈(L10)的绕线方式相同，所述第二接收线圈(L11)在电路板(1)的长度方向相对第一接收线圈(L10)的位置平移，且第二接收线圈(L11)和第一接收线圈(L10)绕制的回路投影面积相等；

所述第三接收线圈(L20)和第四接收线圈(L21)与第一接收线圈(L10)的绕线方式相同；所述第三接收线圈(L20)分布在电路板(1)的下端面与第一接收线圈(L10)相对应的位置处，所述第四接收线圈(L21)分布在电路板(1)的下端面与第二接收线圈(L11)相对应的位置处。

2.如权利要求1所述的集成式差动位移检测电感传感器，其特征在于：所述第一接收线圈(L10)、第二接收线圈(L11)、第三接收线圈(L20)和第四接收线圈(L21)均沿某一方向绕设一次后，再折返沿前述绕设方向的反方向再绕设一次。

3.如权利要求2所述的集成式差动位移检测电感传感器，其特征在于：所述第一接收线圈(L10)的周期与第三接收线圈(L20)的周期的比值设为1:2、1:4、1:8中的任一种；所述第二接收线圈(L11)的周期与第四接收线圈(L21)的周期的比值设为1:2、1:4、1:8中的任一种。

4.如权利要求3所述的集成式差动位移检测电感传感器，其特征在于：所述第二接收线圈(L11)在第一接收线圈(L10)的位置上沿着电路板(1)长度方向平移1/4周期；所述第四接收线圈(L21)在第三接收线圈(L20)的位置上沿着电路板(1)长度方向平移1/4周期。

5.如权利要求4所述的集成式差动位移检测电感传感器，其特征在于：所述第一接收线圈(L10)和第二接收线圈(L11)所在的电路板(1)的端面上滑动设置第一移动部件(2)；所述第三接收线圈(L20)和第四接收线圈(L21)所在的电路板(1)的端面上滑动设置第二移动部件(3)；所述第一移动部件(2)沿电路板(1)的长度为第三接收线圈(L20)单个闭合回路长度的1/2；所述第二移动部件(3)沿电路板(1)的长度为第二接收线圈(L11)两个闭合回路的长度。

6.如权利要求5所述的集成式差动位移检测电感传感器，其特征在于：所述闭合回路的形状为菱形或矩形或椭圆形。