本實用新型屬于位移傳感器技術領域,具體屬于一種多冗余位移傳感器。
背景技術:
利用電磁感應原理進行工作的位移傳感器,把被測物理位移量通過互感轉換為線圈的感應電壓,從而實現(xiàn)位移測量。其基本方式是采用螺管形差動變壓器式,工作原理如圖1所示:傳感器需一個交流電源,提供給初級線圈,產生一個交變磁場,包括臺階形的補償線圈的兩個次級線圈按電勢反向串聯(lián),當鐵芯處于兩次級線圈的中間位置時,兩次級線圈產生的感應電勢大小相等,方向相反,輸出電壓USC=0,當鐵芯偏離中間位置時,兩次級線圈之間的互感發(fā)生變化,兩者的感應電勢不再相等,有USC輸出,該信號經變換器變換成與鐵芯移動量的大小和方向一致的直流電壓,即達到鐵芯的位移量轉換成電壓信號輸出之目的。這種電磁感應式位移傳感器在位移測量中的應用已經有幾十年的歷史,以其獨特優(yōu)點,已廣泛應用于發(fā)動機數(shù)控系統(tǒng)以及其它類似控制系統(tǒng)的位移測量與反饋。
如圖1所示,電磁感應式位移傳感器廣泛應用于發(fā)動機數(shù)控系統(tǒng)以及其它類似控制系統(tǒng),用于位移測量與反饋,其可靠性直接影響伺服系統(tǒng)的性能及可靠性。隨著航空工作的開展,產品可靠性要求越來越高,為滿足新一代發(fā)動機數(shù)控系統(tǒng)以及其它類似控制系統(tǒng)高可靠性和安全性的要求,需進行冗余新技術和結構可靠性的研究和試驗。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是:提供一種四冗余位移傳感器,從而提高飛機中數(shù)控系統(tǒng)位移傳感裝置的可靠性,并與其它四冗余設備兼容。
本實用新型的技術方案是:本實用新型提供了一種四冗余位移傳感器,前端蓋(5)、后端蓋(6)和殼體(7),前端蓋(5)與后端蓋(6)分別安裝于殼體(7)兩側,其特征在于:包括推桿(1),殼體(7)內設置4個相同的冗余通道,每個所述冗余通道包括1個鐵芯組件、1個線圈組件(4),所述鐵芯組件包括拉桿(2)和鐵芯(3),線圈組件(4)與鐵芯(3)構成閉合磁路,其中,推桿(1)是位移輸入裝置,一端與外部動力裝置連接;四個所述拉桿(2)通過螺紋固定在推桿(1)的另一端的螺紋孔上,使得鐵芯(3)得到相同的位移輸入量,在所述四個拉桿(2)螺紋孔底部和所述推桿(1)頂部之間的間隙位置設有用于調節(jié)鐵芯組件安裝位置的墊片(8)。
進一步地:
殼體(7)中間開有四個通孔;每個通孔中放置一組所述線圈組件(4)和所述鐵芯組件。
本實用的優(yōu)點是:
(1)采用了并聯(lián)四冗余設計的技術,克服了可靠性不高及零位調節(jié)問題,該產品結構緊湊、可靠性高;采用更換不同厚度的墊片(8)可以保證每個冗余通道的電氣零位的一致性。
(2)位移傳感器在結構空間和工作環(huán)境限制非常嚴格的情況下,實現(xiàn)了結構并聯(lián)、功能并聯(lián)的四路冗余線位移測量,顯著降低了利用電磁感應原理的位移傳感器繞組一度失效故障的危害度,有效提高了系統(tǒng)的工作可靠性,具有重要的應用價值和廣闊的推廣前景。
附圖說明
圖1是電磁感應原理的位移傳感器原理示意圖。
圖2是一種四冗余位移傳感器的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
如圖2所示,一種四冗余位移傳感器,前端蓋5、后端蓋6和殼體7,前端蓋5與后端蓋6分別安裝于殼體7兩側,其特征在于:包括推桿1,殼體7內設置4個相同的冗余通道,每個所述冗余通道包括1個鐵芯組件、1個線圈組件4,所述鐵芯組件包括拉桿2和鐵芯3,線圈組件4與鐵芯3構成閉合磁路,其中,推桿1是位移輸入裝置,一端與外部動力裝置連接;四個所述拉桿2通過螺紋固定在推桿1的另一端的螺紋孔上,使得鐵芯3得到相同的位移輸入量,在所述四個拉桿2螺紋孔底部和所述推桿1頂部之間的間隙位置設有用于調節(jié)鐵芯組件安裝位置的墊片8。
殼體7中間開有四個通孔;每個通孔中放置一組所述線圈組件4和所述鐵芯組件。
上述線圈組件4采用了兩段式結構,傳感器線圈纏繞方式采用緊密排繞3~4層初級線圈后,整個繞線部分分階排列次級線圈的補償式繞法。
本實用新型一種四冗余位移傳感器是由四個幾何尺寸、電氣參數(shù)完全相同的線圈組件4,安裝在一個傳感器殼體7內部并聯(lián)而成。四個并聯(lián)的線圈組件4分別對應四個活動鐵芯組件,活動鐵芯組件的四個鐵芯8的幾何尺寸也完全相同。四個線圈組件4與其對應鐵芯8構成各自的閉合磁路。當傳感器的鐵芯組件隨被測產品進行往復運動時,四個并聯(lián)的傳感器線圈組件4同時輸出,最終實現(xiàn)結構并聯(lián)、功能并聯(lián)的緊湊型四冗余的高可靠的線位移量測量功能。
四冗余位移傳感器零位調節(jié)主要是使四個鐵芯組件的零位重合,同時保證傳感器與整機的安裝零位。四冗余位移傳感器零位調節(jié)時,固定殼體7和線圈組件4,通過改變鐵芯組件與推桿1間墊片的厚度,調節(jié)四個鐵芯組件的安裝位置,使其電氣零位重合。
上面對本實用新型的實施例作了詳細說明,上述實施方式僅為本實用新型的最優(yōu)實施例,但是本實用新型并不限于上述實施例,在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內,還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。