本技術(shù)涉及傳感器研發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種模塊化lvdt傳感器。

背景技術(shù)：

1、lvdt(linear?variable?displacement?transducer)是線性可變差動變壓器縮寫，是一種廣泛應用的絕對值直線位移傳感器，具有長壽命、高可靠性、高精度等優(yōu)點。lvdt傳感器產(chǎn)品有多種外觀形態(tài)(如鉸接、回彈等)，不論何種形態(tài)，其核心組件均為定子繞組和動子鐵芯兩部分，典型結(jié)構(gòu)多為中心有通孔的圓柱體，繞組封裝于其中，動子鐵芯置于中心通孔內(nèi)做直線運動。繞組部分通常由一個初級繞組和兩個對稱的次級繞組構(gòu)成，三個繞組繞制在同一繞線骨架之上，線圈分布形式一般為三段式和紡錘式兩種，如附圖1、2所示。在給予初級繞組激勵電壓時，由軟磁材料制成的動子鐵芯在通孔中移動引起感應磁場變化，使兩個次級繞組之間形成電壓差，以此反饋鐵芯位置。

2、由于不同量程的lvdt傳感器具有不同的機械尺寸，所以不同量程的lvdt傳感器的零部件不通用，每款產(chǎn)品都需要單獨設計結(jié)構(gòu)部件和繞線方案，另外因自動繞線設備尚難以繞制具有復雜梯度要求的線圈(參考前文紡錘式分布)，截至目前l(fā)vdt傳感器的生產(chǎn)工藝自動化程度仍處于較低水平，尤其是高性能lvdt(如軍工、航空航天應用)仍主要以人工生產(chǎn)為主，不同繞線員手動繞制的同一型號lvdt傳感器一致性較差，需要逐一進行一致性調(diào)匝補償，導致同一型號lvdt傳感器一致性較差，在匹配變送器使用時難以實現(xiàn)可替換性，生產(chǎn)周期長，人力消耗大，零星加工成本高，還要面臨產(chǎn)品設計失誤返工和為了保證產(chǎn)品足額交付的冗余生產(chǎn)等損失。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種模塊化lvdt傳感器，通過模數(shù)單元組合的形式，減少lvdt組件種類，通過批量制造標準單元提高產(chǎn)品性能的一致性，進而提高lvdt傳感器類產(chǎn)品的設計生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，詳見下文闡述。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了以下技術(shù)方案：

3、本實用新型提供的一種模塊化lvdt傳感器，包括通管和若干組模數(shù)單元，若干組所述模數(shù)單元并列套設于所述通管外側(cè)組成定子繞組，所述通管內(nèi)部穿設有動子鐵芯；

4、所述動子鐵芯包括同軸伸入所述通管內(nèi)部的芯桿，該芯桿端部同軸排布有若干組芯套，且所述芯桿端部固定有貫穿所述芯套的螺桿，該螺桿外端部可拆卸連接有支撐所述芯套的導頭。

5、采用上述一種模塊化lvdt傳感器，將傳統(tǒng)lvdt產(chǎn)品的核心組件繞組(由多組模數(shù)單元組成)和動子鐵芯通過標準模塊單元組合獲得，產(chǎn)品的電氣行程、性能參數(shù)可以根據(jù)模塊單元的增減和排列組合進行調(diào)整，將模塊化lvdt傳感器的繞線骨架加工成可分離的若干組模數(shù)單元，以插針式或觸點式的方式連接各模數(shù)單元，動子鐵芯也按此種方式加工，各單元之間靈活組合，以滿足各種不同的定制需求，單元節(jié)端板采用印刷電路工藝加工而成，每個端板外側(cè)排布有若干連接點，每個繞組的起止端均與連接點相連，單元之間的連接點可通過焊接、觸點或插針等方式相連通，以4連接點為例，每個單元可容納4組以內(nèi)的繞組，以滿足復雜繞組排布方案的設計需求。相應的，動子鐵芯以固定的模數(shù)長度生產(chǎn)為若干類型的單元，通過通孔或螺紋孔對芯套進行連接擴展，以獲得不同長度的動子鐵芯組合。

6、在實際生產(chǎn)過程中還可以預設多種不同規(guī)格的模數(shù)單元以及芯套，以滿足更復雜的方案設計和更廣泛的量程覆蓋，在模塊單元種類和生產(chǎn)效益之間取得平衡，通過批量預生產(chǎn)標準模塊單元，再根據(jù)實際需求進行組合裝配為最終產(chǎn)品。

7、作為優(yōu)選，所述導頭內(nèi)部設置有內(nèi)螺紋，所述導頭與所述螺桿通過螺紋可拆卸連接，所述導頭端部與所述芯套端面相抵緊。

8、作為優(yōu)選，所述螺桿靠近所述導頭一端設置有錐端，所述芯套中部橫向貫通有容納螺桿貫穿的錐孔，所述錐孔兩端開口處均為倒角結(jié)構(gòu)。

9、作為優(yōu)選，所述模數(shù)單元包括橫向套設于所述通管外部的繞線骨架，該繞線骨架兩端部外側(cè)均固定有圓環(huán)狀的單元節(jié)端板，多組所述繞線骨架的相鄰所述單元節(jié)端板相抵緊。

10、作為優(yōu)選，所述繞線骨架外側(cè)繞設有線圈，所述繞線骨架與所述單元節(jié)端板均為非金屬材質(zhì)。

11、作為優(yōu)選，所述單元節(jié)端板端面外側(cè)環(huán)繞設置有多組橫向貫通的插孔，且多組插孔內(nèi)部均橫向穿設有連接相鄰兩組單元節(jié)端板的插針。

12、作為優(yōu)選，所述插針包括伸入所述插孔內(nèi)一端的固定桿，該固定桿與所述插孔螺紋配合，且所述插針伸出所述插孔一端為能夠插接配合相鄰所述單元節(jié)端板上所述插孔的活動桿。

13、作為優(yōu)選，所述單元節(jié)端板外端面沿所述繞線骨架軸線前后對稱設置有凸塊和凹槽，所述凸塊能夠與相鄰所述單元節(jié)端板的所述凹槽卡接配合。

14、作為優(yōu)選，所述凸塊和所述凹槽之間的所述單元節(jié)端板外端面上下對稱設置有凸球和凹坑，且所述凸球能夠與相鄰所述單元節(jié)端板上對應的所述凹坑相適配卡接。

15、有益效果在于：本實用新型通過模數(shù)單元組合的形式，減少lvdt組件種類，通過批量制造標準單元提高產(chǎn)品性能的一致性，進而提高lvdt傳感器類產(chǎn)品的設計生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，具體通過將具有復雜梯度的線圈分解為若干簡單單元，產(chǎn)品的電氣行程、性能參數(shù)可以根據(jù)模塊單元的增減和排列組合進行調(diào)整，然后逐一進行自動化生產(chǎn)再進行裝配，各單元之間靈活組合，以滿足各種不同的定制需求，使高性能lvdt位移傳感器的生產(chǎn)擺脫了傳統(tǒng)必須人工參與的限制，便于后續(xù)實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)；

16、還可以預設多種不同規(guī)格的模塊，以滿足更復雜的方案設計和更廣泛的量程覆蓋，在模塊單元種類和生產(chǎn)效益之間取得平衡，從而可以批量預生產(chǎn)標準模塊單元，再根據(jù)實際需求進行組合裝配為最終產(chǎn)品；

17、縮短傳感器生產(chǎn)周期，降低人力消耗，且無需根據(jù)產(chǎn)品定制繞組結(jié)構(gòu)，降低加工成本，解決目前產(chǎn)品需要定制引起的設計失誤返工問題，以及避免為了保證產(chǎn)品足額交付的冗余生產(chǎn)等損失，提高同一型號lvdt傳感器的一致性，在匹配變送器使用時便于實現(xiàn)可替換性。

技術(shù)特征：

1.一種模塊化lvdt傳感器，其特征在于：包括通管和若干組模數(shù)單元，若干組所述模數(shù)單元并列套設于所述通管外側(cè)組成定子繞組，所述通管內(nèi)部穿設有動子鐵芯；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種模塊化lvdt傳感器，其特征在于：所述導頭內(nèi)部設置有內(nèi)螺紋，所述導頭與所述螺桿通過螺紋可拆卸連接，所述導頭端部與所述芯套端面相抵緊。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種模塊化lvdt傳感器，其特征在于：所述螺桿靠近所述導頭一端設置有錐端，所述芯套中部橫向貫通有容納螺桿貫穿的錐孔，所述錐孔兩端開口處均為倒角結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種模塊化lvdt傳感器，其特征在于：所述模數(shù)單元包括橫向套設于所述通管外部的繞線骨架，該繞線骨架兩端部外側(cè)均固定有圓環(huán)狀的單元節(jié)端板，多組所述繞線骨架的相鄰所述單元節(jié)端板相抵緊。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種模塊化lvdt傳感器，其特征在于：所述繞線骨架外側(cè)繞設有線圈，所述繞線骨架與所述單元節(jié)端板均為非金屬材質(zhì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種模塊化lvdt傳感器，其特征在于：所述單元節(jié)端板端面外側(cè)環(huán)繞設置有多組橫向貫通的插孔，且多組插孔內(nèi)部均橫向穿設有連接相鄰兩組單元節(jié)端板的插針。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種模塊化lvdt傳感器，其特征在于：所述插針包括伸入所述插孔內(nèi)一端的固定桿，該固定桿與所述插孔螺紋配合，且所述插針伸出所述插孔一端為能夠插接配合相鄰所述單元節(jié)端板上所述插孔的活動桿。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種模塊化lvdt傳感器，其特征在于：所述單元節(jié)端板外端面沿所述繞線骨架軸線前后對稱設置有凸塊和凹槽，所述凸塊能夠與相鄰所述單元節(jié)端板的所述凹槽卡接配合。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種模塊化lvdt傳感器，其特征在于：所述凸塊和所述凹槽之間的所述單元節(jié)端板外端面上下對稱設置有凸球和凹坑，且所述凸球能夠與相鄰所述單元節(jié)端板上對應的所述凹坑相適配卡接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種模塊化LVDT傳感器，包括通管和若干組模數(shù)單元，若干組所述模數(shù)單元并列套設于所述通管外側(cè)組成定子繞組，所述通管內(nèi)部穿設有動子鐵芯；所述動子鐵芯包括同軸伸入所述通管內(nèi)部的芯桿，該芯桿端部同軸排布有若干組芯套，且所述芯桿端部固定有貫穿所述芯套的螺桿，該螺桿外端部可拆卸連接有支撐所述芯套的導頭。有益效果在于：本技術(shù)通過模數(shù)單元組合的形式，減少LVDT組件種類，通過批量制造標準單元提高產(chǎn)品性能的一致性，進而提高LVDT傳感器類產(chǎn)品的設計生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，縮短傳感器生產(chǎn)周期，降低人力消耗，且無需根據(jù)產(chǎn)品定制繞組結(jié)構(gòu)，提高同一型號LVDT傳感器的一致性，在匹配變送器使用時便于實現(xiàn)可替換性。

技術(shù)研發(fā)人員：尹海旭
受保護的技術(shù)使用者：西安恒新電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240531
技術(shù)公布日：2025/1/6