本實(shí)用新型涉及傳感器制造領(lǐng)域，尤其是一種多通道差動(dòng)變壓器式位移傳感器。

背景技術(shù)：

差動(dòng)變壓器式位移傳感器具有工作可靠、維護(hù)方便、使用壽命長(zhǎng)、重復(fù)精度高、動(dòng)態(tài)特性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小等優(yōu)點(diǎn)，特別適合對(duì)處于高溫、高濕、油污等惡劣現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)部件的位移測(cè)量。

然而，單個(gè)差動(dòng)變壓器式位移傳感器的測(cè)量穩(wěn)定性及可靠性仍然難以保證。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)某些關(guān)鍵測(cè)量點(diǎn)的高精度、高可靠性位移測(cè)量，現(xiàn)有的解決方案是，在關(guān)鍵測(cè)量點(diǎn)安裝多個(gè)相同規(guī)格的差動(dòng)變壓器式位移傳感器，同時(shí)測(cè)量該關(guān)鍵測(cè)量點(diǎn)的位移情況，以實(shí)現(xiàn)相互比對(duì)，以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

現(xiàn)有的解決方案存在如下缺陷：需要安裝多個(gè)傳感器，造成測(cè)量成本的提高；安裝多個(gè)傳感器，需要占用較大的安裝空間；多個(gè)傳感器之間容易產(chǎn)生電磁干擾，降低了測(cè)量精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種多通道差動(dòng)變壓器式位移傳感器，其技術(shù)方案如下：

一種多通道差動(dòng)變壓器式位移傳感器，其包括外殼及圓形連接頭，所述外殼的兩端分別設(shè)有前端蓋及后端蓋，所述外殼內(nèi)嵌設(shè)有多個(gè)具有管狀結(jié)構(gòu)的骨架；所述骨架內(nèi)穿設(shè)有拉桿，所述骨架的外側(cè)繞設(shè)有線圈，所述拉桿貫穿所述前端蓋，所述拉桿位于所述骨架內(nèi)的一端固定連接有移動(dòng)鐵芯，所述拉桿伸出所述骨架外的一端固定連接在所述圓形連接頭上，所述拉桿用于帶動(dòng)所述移動(dòng)鐵芯在所述骨架內(nèi)直線移動(dòng)；所述圓形連接頭的外端面上設(shè)有用于連接被測(cè)運(yùn)動(dòng)部件的安裝螺孔。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述線圈的外側(cè)套設(shè)有具有管狀結(jié)構(gòu)的電磁屏蔽層。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，其還包括嵌設(shè)在所述外殼內(nèi)的具有管狀結(jié)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)腔及穿設(shè)在所述聯(lián)動(dòng)腔內(nèi)的聯(lián)動(dòng)桿，所述聯(lián)動(dòng)桿貫穿所述前端蓋，所述聯(lián)動(dòng)桿位于所述聯(lián)動(dòng)腔內(nèi)的一端固定連接有支撐部件，所述支撐部件與所述聯(lián)動(dòng)腔的內(nèi)壁相抵觸，所述聯(lián)動(dòng)桿伸出所述聯(lián)動(dòng)腔的一端固定連接在所述圓形連接頭上。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述支撐部件由耐磨非金屬材料制成。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述后端蓋上穿設(shè)有出線口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在一個(gè)傳感器中集成了多個(gè)獨(dú)立的測(cè)量通道，其具有如下技術(shù)效果：提升了測(cè)量精度及測(cè)量可靠性，并有效地節(jié)約了安裝空間、降低了測(cè)量成本。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型在一個(gè)具體實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為本實(shí)用新型的工作原理示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)、能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1及圖2所示，在一個(gè)具體實(shí)施例中，本實(shí)用新型的多通道差動(dòng)變壓器式位移傳感器包括外殼1及圓形連接頭7，所述外殼1的兩端分別設(shè)有前端蓋4及后端蓋5，所述外殼1內(nèi)嵌設(shè)有四個(gè)具有管狀結(jié)構(gòu)的骨架2。

所述骨架2內(nèi)穿設(shè)有拉桿3，所述骨架2的外側(cè)繞設(shè)有線圈，所述拉桿3貫穿所述前端蓋4，所述拉桿3位于所述骨架2內(nèi)的一端固定連接有移動(dòng)鐵芯6，所述拉桿3伸出所述骨架2外的一端固定連接在所述圓形連接頭7上，所述拉桿3用于帶動(dòng)所述移動(dòng)鐵芯6在所述骨架2內(nèi)直線移動(dòng)，從而改變所述線圈的磁場(chǎng)分布，最終產(chǎn)生位移測(cè)量信號(hào)。

所述圓形連接頭7的外端面上設(shè)有用于連接被測(cè)運(yùn)動(dòng)部件的安裝螺孔11。通過所述安裝螺孔11可以實(shí)現(xiàn)被測(cè)運(yùn)動(dòng)部件與所述圓形連接頭7的連接。

在傳感器的所述線圈通電的情況下，當(dāng)被測(cè)運(yùn)動(dòng)部件發(fā)生位移時(shí)，連接在所述圓形連接頭7上的四根所述拉桿3產(chǎn)生同步移動(dòng)，并帶動(dòng)相應(yīng)的四個(gè)所述移動(dòng)鐵芯3在各自的所述骨架2內(nèi)直線移動(dòng)，從而使得四個(gè)所述線圈的磁場(chǎng)分布同步發(fā)生變化，最終產(chǎn)生四個(gè)位移測(cè)量信號(hào)。

為了屏蔽各個(gè)所述線圈之間的電磁干擾，每個(gè)所述骨架2上的所述線圈的外側(cè)都套設(shè)有具有管狀結(jié)構(gòu)的電磁屏蔽層10。所述電磁屏蔽層10使得每個(gè)所述骨架2外側(cè)的所述線圈、內(nèi)部的所述拉桿3及所述移動(dòng)鐵芯6構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的測(cè)量通道，每個(gè)所述測(cè)量通道都能獨(dú)立地產(chǎn)生一個(gè)位移測(cè)量信號(hào)。

使用本實(shí)施例中的多通道差動(dòng)變壓器式位移傳感器，相當(dāng)于在所述被測(cè)運(yùn)動(dòng)部件上同時(shí)連接了四個(gè)獨(dú)立的差動(dòng)變壓器式位移傳感器，其顯著提升了位移測(cè)量精度及可靠性。

本實(shí)施例中的多通道差動(dòng)變壓器式位移傳感器還包括嵌設(shè)在所述外殼1內(nèi)的具有管狀結(jié)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)腔及穿設(shè)在所述聯(lián)動(dòng)腔內(nèi)的聯(lián)動(dòng)桿8，所述聯(lián)動(dòng)桿8貫穿所述前端蓋4，所述聯(lián)動(dòng)桿8位于所述聯(lián)動(dòng)腔內(nèi)的一端固定連接有由耐磨非金屬材料制成的支撐部件9，所述支撐部件9與所述聯(lián)動(dòng)腔的內(nèi)壁相抵觸，所述聯(lián)動(dòng)桿8伸出所述聯(lián)動(dòng)腔的一端固定連接在所述圓形連接頭7上。本實(shí)施例中，所述支撐部件9的材質(zhì)為聚四氟乙烯。

如圖2所示，本實(shí)施例中，四根所述拉桿3均勻排布在所述殼體1的軸線周圍，所述聯(lián)動(dòng)桿8位于所述殼體1的軸線上，所述聯(lián)動(dòng)桿8到四根所述拉桿3的距離相等。所述聯(lián)動(dòng)桿8為主要的力矩傳輸部件，其能夠保證了四根所述拉桿3的同步協(xié)調(diào)移動(dòng)，并延長(zhǎng)了所述拉桿3的使用壽命。

所述后端蓋5上穿設(shè)有若干個(gè)出線口12，用于引出四個(gè)所述測(cè)量通道的位移測(cè)量信號(hào)。

在其他實(shí)施例中，可以根據(jù)實(shí)際測(cè)量需要，設(shè)置其他數(shù)目的測(cè)量通道。

參照?qǐng)D3，其示出了本實(shí)用新型的工作原理，主要如下所述：

本實(shí)用新型的每個(gè)測(cè)量通道的線圈由初級(jí)線圈P、次級(jí)線圈S1及次級(jí)線圈S2組成。初級(jí)線圈P繞設(shè)在骨架2的中間位置，次級(jí)線圈S1及次級(jí)線圈S2分別繞設(shè)在初級(jí)線圈P的兩側(cè)，次級(jí)線圈S1與次級(jí)線圈S2反向串聯(lián)。

外部電源向初級(jí)線圈P供給一定頻率的交流電壓Usr后，當(dāng)被測(cè)運(yùn)動(dòng)部件發(fā)生位移時(shí)，在拉桿3的傳遞下，移動(dòng)鐵芯6在骨架2內(nèi)發(fā)生相應(yīng)直線移動(dòng)，造成空間的磁場(chǎng)分布發(fā)生變化，從而改變初級(jí)線圈P與次級(jí)線圈S1之間的互感量M1及初級(jí)線圈P與次級(jí)線圈S2之間的互感量M2，最終致使次級(jí)線圈S1與次級(jí)線圈S2輸出的電壓之差ES(差動(dòng)輸出電壓)發(fā)生變化，具體如下：

1、當(dāng)移動(dòng)鐵芯6在骨架2內(nèi)的中間位置時(shí)(初級(jí)線圈P處)，互感量M1與互感量M2相同，次級(jí)線圈S1與次級(jí)線圈S2產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)ES1與ES2相等，因此差動(dòng)輸出電壓ES為零。

2、當(dāng)移動(dòng)鐵芯6移向次級(jí)線圈S1時(shí)，互感量M1增大，互感量M2減小，次級(jí)線圈S1產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)ES1大于次級(jí)線圈S2產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)ES2，差動(dòng)輸出電壓ES大于零，移動(dòng)鐵芯6移向次級(jí)線圈S1的移動(dòng)量越大，差動(dòng)輸出電壓ES越大。

3、當(dāng)移動(dòng)鐵芯6移向次級(jí)線圈S2時(shí)，互感量M1減小，互感量M2增大，次級(jí)線圈S1產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)S1小于次級(jí)線圈S2產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)ES2，差動(dòng)輸出電壓小于零，移動(dòng)鐵芯6移向次級(jí)線圈S2的移動(dòng)量越大，差動(dòng)輸出電壓ES的絕對(duì)值越大。

由于差動(dòng)輸出電壓ES與移動(dòng)鐵芯6的位移成線性關(guān)系，所以可以根據(jù)差動(dòng)電壓ES的值計(jì)算出移動(dòng)鐵芯6的位移大小及方向。

上文對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了足夠詳細(xì)的具有一定特殊性的描述。所屬領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，實(shí)施例中的描述僅僅是示例性的，在不偏離本實(shí)用新型的真實(shí)精神和范圍的前提下做出所有改變都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍是由所述的權(quán)利要求書進(jìn)行限定的，而不是由實(shí)施例中的上述描述來限定的。