CN220270404U - 一种转子位移检测的传感器组件和电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种转子位移检测的传感器组件和电机，转子位移检测的传感器组件，其包括：被测转子、传感器探头和补偿探头，被测转子包括轴向检测位置，传感器探头设置于轴向检测位置的径向外侧以与轴向检测位置在径向方向相对，补偿探头设置于被测转子的径向外侧且不与轴向检测位置相对，设沿着被测转子的中心轴线方向为Z轴方向，垂直于Z轴的径向平面并经过传感器探头的中心的方向为X轴方向，并有：根据本实用新型能同时实现X、Z两个方向的位移信号的输出，能够实现检测精度高的效果，具有精度高的优点。

Description

一种转子位移检测的传感器组件和电机

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种转子位移检测的传感器组件和电机。

背景技术

传感器是信息获取的工具，是机器的“五官”，是信息技术的三大支柱之一。传感器技术是信息“获取-处理-传输”这一链条的源头技术，是现代工业生产制造自动化和智能化的基础技术，其发展水平代表着一个国家的工业化水平。任何运转的机械，只要存在运动或者机械变形，就需要位移传感器进行测量与控制。此外，很多非位移量，比如速度、压力、角度、角速度乃至扭矩等机械量都可以转换成位移来进行测量。位移传感器是传感器大家族中最为重要和基础性的成员，具有丰富多样的种类和形式，从而满足各种应用场合的需求。随着现代先进制造技术和工业自动化的发展，对位移传感器提出了越来越高的要求，比如非接触性，高分辨率，高稳定性，高速(宽带宽)，低成本，小体积，对环境参数不敏感和对恶劣环境的高容忍性等。

如图1所示，通常情况下，单个位移传感器探头仅用于检测单方向位移，无法检测与该方向垂直方向的位移，如下图所示，传感器探头安装在X方向，可以检测X方向上的位移，Y、Z方向的位移则无法被安装在X方向的传感器探头识别，如需检测Y、Z方向的位移，需在对应方向增加安装传感器探头。

实际应用中受到空间限制等因素，无法在所有被测方向都安装传感器探头，通过对被测体进行表面处理可实现单个位移传感器探头识别多方向位移，以如图2所示，被测体为一根转子，Z方向为轴径向方向，X、Y方向为径向方向，传感器探头安装在X方向，可以正常检测X方向上的位移，而通过在被测转子上的传感器探头检测范围内沿轴向Z方向加工一台阶或斜面，可以使安装在X方向上的传感器探头识别到被测转子在Z方向上的位移，实现单个探头同时实现两个方向的位移检测。

通过对被测体进行处理可实现单个位移传感器探头识别多方向位移，但探头无法对各方向的位移量分别进行输出，该问题通常采用在反方向增加一差分探头解决，以图3为例，传感器探头a安装在X+方向，传感器探头b安装在X-方向。被测转子发生X方向位移时，传感器探头a与传感器探头b输出相反信号；被测转子发生Z方向位移时，传感器探头a与传感器探头b输出相同信号。将传感器探头a与传感器探头b信号相加，可以消去X方向位移信号，单独输出Z方向位移信号；将传感器探头a与传感器探头b信号相减，可以消去Z方向位移信号，单独输出X方向位移信号，从而实现安装X方向探头同时实现X、Z两个方向的位移检测。

U+：探头a电压，U-：探头b电压，Kx：径向灵敏度，Kz：轴向灵敏度，X：径向位移，Z：轴向位移。

但由于X、Z方向位移信号存在高次耦合项，无法通过简单的叠加和相减运算解耦，实际应用中耦合导致检测精度差，无法满足检测要求。

U+：探头a电压，U-：探头b电压，Kxx：径向二次项系数，Kx：径向灵敏度；Kz：轴向灵敏度，K：耦合项系数，X：径向位移，Z：轴向位移。

现有技术还存在一种可提高检测精度的背景技术，如图4所示，所述轴向位移计算单元用于根据公式计算所述被测元件的轴向位移；其中，Ur为所述第一电信号，U z为所述第二电信号，φ为所述倾斜面的倾斜角，k1为所述第一传感器的灵敏度参数，k2为所述第二传感器的灵敏度参数。

但其存在如下局限：1.要求两探头均对准探头环的圆心轴线并且安装方向一致，导致探头安装占据过大轴向尺寸，进一步增加转子长度，影响转子运行的动态特性；2.倾斜面的轴向长度大于所述被测元件的最大轴向位移，导致转子长度与轴向位移及传感器探头尺寸相关，需进一步增长，空间利用率低。

由于现有技术中的位移传感器无法在实现对多个方向位移检测时还能对各方向位移量分别输出，采用差分传感器时由于存在高次耦合项导致无法解耦，无法输出各方向位移量，导致检测精度差；采用倾斜斜面的结构的位移传感器增大了探头间距，导致占据过大轴向尺寸，空间利用率低等技术问题，因此本实用新型研究设计出一种转子位移检测的传感器组件和电机。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的位移传感器无法在实现对多个方向位移检测时还能对各方向位移量分别且精准的输出，导致检测精度差的缺陷，从而提供一种转子位移检测的传感器组件和电机。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种转子位移检测的传感器组件，其包括：

被测转子、传感器探头和补偿探头，所述被测转子包括轴向检测位置，所述传感器探头设置于所述轴向检测位置的径向外侧以与所述轴向检测位置在径向方向相对，所述补偿探头设置于所述被测转子的径向外侧且不与所述轴向检测位置相对，设沿着所述被测转子的中心轴线方向为Z轴方向，垂直于Z轴的径向平面并经过所述传感器探头的中心的方向为X轴方向，并有：

；

其中：U₁：传感器探头电压，U_补偿：补偿探头电压，K_xx：径向二次项系数，K_x：径向灵敏度，K_z：轴向灵敏度，K：耦合项系数，X：被测转子沿X轴方向的位移，Z：被测转子沿Z轴方向的位移。

在一些实施方式中，

所述被测转子为阶梯轴，所述阶梯轴包括相接的第一轴段和第二轴段，所述第一轴段的外径小于所述第二轴段的外径，以在所述第一轴段和所述第二轴段相接处形成台阶面，所述轴向检测位置包括所述台阶面；

所述台阶面与所述传感器探头沿径向方向相对设置；所述补偿探头设置于所述第一轴段的径向外侧且不与所述台阶面相对、或者所述补偿探头设置于所述第二轴段的径向外侧且不与所述台阶面相对。

在一些实施方式中，

所述第一轴段与所述第二轴段的中心轴线重合，且中心轴线以从所述第二轴段朝所述第一轴段的方向为所述Z轴的正方向，所述台阶面所在平面与所述中心轴线相交处为O点，所述传感器探头的中心与所述台阶面相对，所述O点朝向所述传感器探头的中心的连线方向为所述X轴的正方向，在所述台阶面所在平面内且与所述X轴相垂直的方向为Y轴方向。

在一些实施方式中，

所述轴向检测位置为所述台阶面处朝所述Z轴的正方向偏移a的距离的位置，其中a≥0，和/或，所述轴向检测位置为所述台阶面处朝所述Z轴的负方向偏移b的距离的位置，其中b≥0。

在一些实施方式中，

所述传感器探头具有与所述轴向检测位置的径向外周间隔大于0的第一预设距离，所述补偿探头设置于所述第二轴段的径向外侧且具有与所述第二轴段的外周间隔大于0的第二预设距离，所述补偿探头具有与所述轴向检测位置沿着Z轴方向间隔大于0的第三预设距离。

在一些实施方式中，

在朝着所述台阶面的轴向投影面内，所述补偿探头与所述传感器探头的位置错开设置。

在一些实施方式中，

所述补偿探头为两个以上，两个以上的所述补偿探头均位于垂直于所述被测转子的中心轴线的平面内，且两个以上的所述补偿探头沿着周向方向间隔设置。

在一些实施方式中，

至少两个的所述补偿探头包括设置在第一周向位置的一个补偿探头，以及还包括设置在第二周向位置的一个补偿探头，所述第二周向位置为所述第二周向位置沿周向方向旋转90°的位置。

在一些实施方式中，

至少两个的所述补偿探头包括设置在第三周向位置的一个补偿探头、设置在与第四周向位置的一个补偿探头、设置在与第五周向位置的一个补偿探头和设置在与第六周向位置的一个补偿探头，所述第三周向位置、所述第四周向位置、所述第五周向位置和所述第六周向位置沿周向方向依次间隔90°。

本实用新型还提供一种电机，其包括前述的转子位移检测的传感器组件。

本实用新型提供的一种转子位移检测的传感器组件和电机具有如下有益效果：

1.本实用新型通过设置传感器探头和补偿探头，传感器探头与轴向检测位置相对，能够检测并获得关于轴向方向和径向方向的转子的位移，而同时通过沿轴向Z方向增加布置的补偿探头，能够获得关于径向方向的转子位移，即用于检测X方向位移，同时将X向位移信号反馈至传感器探头，经过后级运算即可输出轴向位移信号；能够有效对转子的径向位移信号和轴向位移信号分别解耦，运算简便，精度高；相对于背景技术Z方向传感器而言(图1的方案)不用设置轴向检测环，提高装配效率，减小成本，相对于图2的方案能够输出多个方向的位移量，相对于背景技术中差分结构而言(图3的方案)不具有高次耦合项，检测精度高；相对于背景技术斜面结构而言(图4的方案)缩短探头间距，克服了高次耦合项的问题，提高空间利用率，相对于现有技术而言，本实用新型的结构在不增加传感器探头数量的情况下实现了探头径向安装检测轴向位移，不具有高次耦合项，避免了原有技术在不同方向位移输出存在耦合的问题，能同时实现X、Z两个方向的位移信号的输出，能够实现检测精度高的效果，不用设置过多的结构，极大压缩了传感器及转子被测面的轴向尺寸，具有精度高，成本低，空间布局紧凑的优点。

2.本实用新型通过布置径向补偿探头，取消了背景技术图3的对侧轴向差分探头，无需加工常规轴向检测面或轴向检测环(图1)，无需在轴向方向上增加密封盘结构，缩短轴长；缩短传感器和转子的轴向尺寸，提高空间利用率。

附图说明

图1是现有技术的方案1的结构图；

图2是现有技术的方案2的结构图；

图3是现有技术的方案3的结构图；

图4是现有技术的方案4的结构图；

图5是本实用新型的转子位移检测的传感器组件的正面结构图；

图6是本实用新型的转子位移检测的传感器组件的立体结构图(实施例1)；

图7是图6的右侧侧视图；

图8是本实用新型的转子位移检测的传感器组件的立体结构图(实施例2)；

图9是图8的右侧侧视图。

附图标记为：

1、补偿探头；2、传感器探头；3、被测转子；31、轴向检测位置；32、第一轴段；33、第二轴段。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图5-9所示，本实用新型提供一种转子位移检测的传感器组件，其包括：

被测转子3、传感器探头2和补偿探头1，所述被测转子3包括轴向检测位置31，所述传感器探头2设置于所述轴向检测位置31的径向外侧以与所述轴向检测位置31在径向方向相对，所述补偿探头1设置于所述被测转子3的径向外侧且不与所述轴向检测位置31相对，设沿着所述被测转子3的中心轴线方向为Z轴方向，垂直于Z轴的径向平面并经过所述传感器探头2的中心的方向为X轴方向，并有：

；

其中：U₁：传感器探头电压，U_补偿：补偿探头电压，K_xx：径向二次项系数，K_x：径向灵敏度，K_z：轴向灵敏度，K：耦合项系数，X：被测转子沿X轴方向的位移(即径向位移)，Z：被测转子沿Z轴方向的位移(即轴向位移)。

本实用新型通过设置传感器探头和补偿探头，传感器探头与轴向检测位置相对，能够检测并获得关于轴向方向和径向方向的转子的位移，而同时通过沿轴向Z方向增加布置的补偿探头，能够获得关于径向方向的转子位移，即用于检测X方向位移，同时将X向位移信号反馈至传感器探头，经过后级运算即可输出轴向位移信号；能够有效对转子的径向位移信号和轴向位移信号分别解耦，运算简便，精度高；相对于背景技术Z方向传感器而言(图1的方案)不用设置轴向检测环，提高装配效率，减小成本，相对于图2的方案能够输出多个方向的位移量，相对于背景技术中差分结构而言(图3的方案)不具有高次耦合项，检测精度高；相对于背景技术斜面结构而言(图4的方案)缩短探头间距，克服了高次耦合项的问题，提高空间利用率，相对于现有技术而言，本实用新型的结构在不增加传感器探头数量的情况下实现了探头径向安装检测轴向位移，不具有高次耦合项，避免了原有技术在不同方向位移输出存在耦合的问题，能同时实现X、Z两个方向的位移信号的输出，能够实现检测精度高的效果，不用设置过多的结构，极大压缩了传感器及转子被测面的轴向尺寸，具有精度高，成本低，空间布局紧凑的优点。

本实用新型的传感器组件包括径向传感器探头(即补偿探头1)、轴向传感器探头(即传感器探头2)和被测转子3组成，为实现径向的探头能够检测轴向位移，转子上需有专门设置的轴向检测位置31。通过布置径向补偿探头，取消了背景技术图3的对侧轴向差分探头，无需加工常规轴向检测面或轴向检测环(图1)，无需在轴向方向上增加密封盘结构，缩短轴长；缩短传感器和转子的轴向尺寸，提高空间利用率。

检测时，相对的2个径向传感器探头(即补偿探头1)信号经差分后输出径向位移信号，2对共4个补偿探头1分别输出被测转子3径向X、Y方向的位移信号，径向X、Y方向的位移信号经过信号处理电路进行坐标系转换后，可得到轴向传感器探头(即传感器探头2)对应径向角度的径向位移信号，由背景技术所述，此时用补偿探头1计算得到传感器探头2对应径向角度的径向位移信号对传感器探头2测得的径、轴向位移信号进行补偿运算，即可将传感器探头2测得的径、轴向位移信号分离，使传感器探头2输出轴向位移信号。

在一些实施方式中，

所述被测转子3为阶梯轴，所述阶梯轴包括相接的第一轴段32和第二轴段33，所述第一轴段32的外径小于所述第二轴段33的外径，以在所述第一轴段32和所述第二轴段33相接处形成台阶面，所述轴向检测位置31包括所述台阶面；

所述台阶面与所述传感器探头2沿径向方向相对设置，所述补偿探头1设置于所述第一轴段32的径向外侧且不与所述台阶面相对、或者所述补偿探头1设置于所述第二轴段33的径向外侧且不与所述台阶面相对。

这是本实用新型的被测转子的优选结构形式，通过两个不同外径的轴段相接而形成阶梯轴，在台阶面处或附近设置传感器探头(台阶面与传感器探头沿径向相对设置)，由于转子会产生轴向窜动，而传感器探头是固定不动的，因此需保证轴向检测位置始终在传感器探头的检测范围之内，传感器探头对应轴向检测位置，因此运动的台阶面需在传感器探头的检测范围之内，能够有效保证对阶梯轴的轴向运动位移产生信号并输出；而补偿探头设置在不与台阶面相对的位置，使得补偿探头检测的为转子沿径向方向的位移并产生信号输出；最终将二者进行解耦便能有效地分别得到轴向方向的位移信号以及径向方向的位移信号。

在一些实施方式中，

所述第一轴段32与所述第二轴段33的中心轴线重合，且中心轴线以从所述第二轴段33朝所述第一轴段32的方向为所述Z轴的正方向，所述台阶面所在平面与所述中心轴线相交处为O点，所述传感器探头2的中心与所述台阶面相对，所述O点朝向所述传感器探头2的中心的连线方向为X轴的正方向，在所述台阶面所在平面内且与所述X轴相垂直的方向为Y轴方向。

这是本实用新型的第一和第二轴段以及X、Z和Y方向的具体形式，第一和第二轴段为同轴的轴段结构，Z轴正方形以从第二轴段朝向第一轴段的方向，如图5，O点与传感器探头的连线为X轴的正方形，如图5所示，而Y轴则在与X轴相同的径向平面内且与X轴垂直。

在一些实施方式中，

所述轴向检测位置31为所述台阶面处朝所述Z轴的正方向偏移a的距离的位置，其中a≥0，和/或，所述轴向检测位置31为所述台阶面处朝所述Z轴的负方向偏移b的距离的位置，其中b≥0。

这是本实用新型的轴向检测位置与台阶面之间的优选位置关系，轴向检测位置与传感器探头的径向内侧位置相对，由于转子是运动的，因此以台阶面为中心朝如图5左右方向分别存在运动误差，a～b的距离范围内传感器探头能够有效检测到轴向检测位置的信号，以输出轴向位移的信号。

在一些实施方式中，

所述传感器探头2具有与所述轴向检测位置31的径向外周间隔大于0的第一预设距离，所述补偿探头1设置于所述第二轴段33的径向外侧且具有与所述第二轴段33的外周间隔大于0的第二预设距离，所述补偿探头1具有与所述轴向检测位置31沿着Z轴方向间隔大于0的第三预设距离。

这是本实用新型的传感器探头、补偿探头分别与轴向检测位置的优选结构形式，传感器探头与轴向检测位置沿径向相对且位于轴向检测位置外侧大于0距离的位置处，以检测轴向检测位置的位移信号；补偿探头与轴向检测位置不相对且沿Z轴方向间隔大于0的第三预设距离，能够使得轴向检测位置位于补偿探头的检测范围之外，从而避免轴向检测位置对补偿探头的径向位移的信号检测产生干涉，有效提高X、Z方向的位移输出的精度。

在一些实施方式中，

在朝着所述台阶面的轴向投影面内，所述补偿探头1与所述传感器探头2的位置错开设置。本实用新型还通过将补偿探头与传感器弹簧沿周向错开地设置，能够进一步有效压缩整个传感器的轴向尺寸，使得轴向体积可以进一步做得更小，提高空间利用率。

装配时，轴向传感器探头(即传感器探头2)需对准轴向检测位置31，且被测转子3的轴向运动范围需保证轴向检测位置31始终在传感器探头2的检测范围内；4个径向传感器探头(即补偿探头1)沿被测转子3的圆周方向均匀分布，需避开轴向检测位置31，且被测转子3的轴向运动范围需保证轴向检测位置31始终在补偿探头1的检测范围外。径向传感器探头(补偿探头1)与轴向传感器探头(传感器探头2)在圆周方向错开一定角度，可进一步压缩整个传感器的轴向尺寸。

在一些实施方式中，

所述补偿探头1为两个以上，两个以上的所述补偿探头1均位于垂直于所述被测转子3的中心轴线的平面内，且两个以上的所述补偿探头1沿着周向方向间隔设置。

这是本实用新型的补偿探头的优选结构形式，通过两个以上的补偿探头，其中至少一个用于检测X方向的转子的位移信号，另外至少一个用于检测Y方向的转子的位移信号，从而能够输出X、Y和Z3个方向的位移输出信号，进一步提高了位移检测的精度。

实施例2，如图8-9，在一些实施方式中，

至少两个的所述补偿探头1包括设置在第一周向位置的一个补偿探头，以及还包括设置在第二周向位置的一个补偿探头，所述第二周向位置为所述第二周向位置沿周向方向旋转90°的位置。

这是本实用新型的实施例2的优选结构形式，即包括两个补偿探头，其中一个与另一个在周向方向间隔了90°，可通过二者检测得到的不同的径向位移信号，以获得X和Y方向的位移输出信号。

最优实施方式需要4个径向传感器探头(即补偿探头1)，主要是为了通过相对的2个径向传感器探头的信号差分提高检测精度和可靠性，如果对检测精度和可靠性要求不高，可以只沿被测转子3的圆周方向相隔90°安装2个径向传感器探头(即补偿探头1)，此时轴向传感器探头(即传感器探头2)可安装在一径向传感器探头(补偿探头1)的对侧，可以省去最优实施方式中信号处理电路的坐标系转换部分，进一步节省成本。

实施例1，如图6-7，在一些实施方式中，

至少两个的所述补偿探头1包括设置在第三周向位置的一个补偿探头、设置在与第四周向位置的一个补偿探头、设置在与第五周向位置的一个补偿探头和设置在与第六周向位置的一个补偿探头，所述第三周向位置、所述第四周向位置、所述第五周向位置和所述第六周向位置沿周向方向依次间隔90°。

这是本实用新型的实施例1的优选结构形式，即包括四个补偿探头，其中4个补偿探头在周向方向依次间隔90°设置，可通过至少2个呈180°间隔的补偿探头检测得到X方向的径向位移信号，通过另外至少2个呈180°间隔的补偿探头能够检测得到Y方向的径向位移信号。

本实用新型还提供一种电机，其包括前述的转子位移检测的传感器组件。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种转子位移检测的传感器组件，其特征在于：包括：

被测转子(3)、传感器探头(2)和补偿探头(1)，所述被测转子(3)包括轴向检测位置(31)，所述传感器探头(2)设置于所述轴向检测位置(31)的径向外侧以与所述轴向检测位置(31)在径向方向相对，所述补偿探头(1)设置于所述被测转子(3)的径向外侧且不与所述轴向检测位置(31)相对，设沿着所述被测转子(3)的中心轴线方向为Z轴方向，垂直于Z轴的径向平面并经过所述传感器探头(2)的中心的方向为X轴方向，并有：

；

其中：U₁：传感器探头电压，U_补偿：补偿探头电压，K_xx：径向二次项系数，K_x：径向灵敏度，K_z：轴向灵敏度，K：耦合项系数，X：被测转子沿X轴方向的位移，Z：被测转子沿Z轴方向的位移。

2.根据权利要求1所述的转子位移检测的传感器组件，其特征在于：

所述被测转子(3)为阶梯轴，所述阶梯轴包括相接的第一轴段(32)和第二轴段(33)，所述第一轴段(32)的外径小于所述第二轴段(33)的外径，以在所述第一轴段(32)和所述第二轴段(33)相接处形成台阶面，所述轴向检测位置(31)包括所述台阶面；

所述传感器探头(2)与所述台阶面沿径向方向相对设置；

所述补偿探头(1)设置于所述第一轴段(32)的径向外侧且不与所述台阶面相对、或者所述补偿探头(1)设置于所述第二轴段(33)的径向外侧且不与所述台阶面相对。

3.根据权利要求2所述的转子位移检测的传感器组件，其特征在于：

所述第一轴段(32)与所述第二轴段(33)的中心轴线重合，且中心轴线以从所述第二轴段(33)朝所述第一轴段(32)的方向为所述Z轴的正方向，所述台阶面所在平面与所述中心轴线相交处为O点，所述传感器探头(2)的中心与所述台阶面相对，所述O点朝向所述传感器探头(2)的中心的连线方向为所述X轴的正方向，在所述台阶面所在平面内且与所述X轴相垂直的方向为Y轴方向。

4.根据权利要求2所述的转子位移检测的传感器组件，其特征在于：

所述轴向检测位置(31)为所述台阶面处朝所述Z轴的正方向偏移a的距离的位置，其中a≥0，和/或，所述轴向检测位置(31)为所述台阶面处朝所述Z轴的负方向偏移b的距离的位置，其中b≥0。

5.根据权利要求2所述的转子位移检测的传感器组件，其特征在于：

所述传感器探头(2)具有与所述轴向检测位置(31)的径向外周间隔大于0的第一预设距离，所述补偿探头(1)设置于所述第二轴段(33)的径向外侧且具有与所述第二轴段(33)的外周间隔大于0的第二预设距离，所述补偿探头(1)具有与所述轴向检测位置(31)沿Z轴方向间隔大于0的第三预设距离。

6.根据权利要求2所述的转子位移检测的传感器组件，其特征在于：

在朝着所述台阶面的轴向投影面内，所述补偿探头(1)与所述传感器探头(2)的位置错开设置。

7.根据权利要求1所述的转子位移检测的传感器组件，其特征在于：

所述补偿探头(1)为两个以上，两个以上的所述补偿探头(1)均位于垂直于所述被测转子(3)的中心轴线的平面内，且两个以上的所述补偿探头(1)沿着周向方向间隔设置。

8.根据权利要求7所述的转子位移检测的传感器组件，其特征在于：

至少两个的所述补偿探头(1)包括设置在第一周向位置的一个补偿探头，以及还包括设置在第二周向位置的一个补偿探头，所述第二周向位置为所述第一周向位置沿周向方向旋转90°的位置。

9.根据权利要求7所述的转子位移检测的传感器组件，其特征在于：

至少两个的所述补偿探头(1)包括设置在第三周向位置的一个补偿探头、设置在与第四周向位置的一个补偿探头、设置在与第五周向位置的一个补偿探头和设置在与第六周向位置的一个补偿探头，所述第三周向位置、所述第四周向位置、所述第五周向位置和所述第六周向位置沿周向方向依次间隔90°。

10.一种电机，其特征在于：包括权利要求1-9中任一项所述的转子位移检测的传感器组件。