硅钢片叠加型力传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种硅钢片叠加型力传感器，包括承力筒，承力筒内安装有由硅钢片叠加而成的励磁磁芯，励磁磁芯四个臂上形成四个励磁磁极，励磁磁极外周安装有励磁线圈；承力筒内安装有由硅钢片叠加而成的感应磁芯，感应磁芯四个翼端上形成四个感应磁极，感应磁极外周安装有感应线圈，励磁磁芯垂直安装在感应磁芯中间，四个励磁磁极形成两对径向对称设置的励磁磁极，当承力筒受到重载荷作用时，施加给两对励磁磁极方向的分力，两对励磁磁极均发生形变，两个对称磁场均发生偏置，由于励磁磁芯和感应磁芯均由硅钢片叠加而成，提高了自感系数，起到导磁作用，另外由于两个磁场偏置叠加，使得感应线圈内产生的感应电流输出幅度变大，提高了灵敏度。

Silicon steel sheet superposition force sensor

The utility model discloses a silicon steel sheet superimposed force sensor, which comprises a load-bearing cylinder, in which an excitation core consisting of silicon steel sheets is installed. Four excitation poles are formed on four arms of the excitation core, and excitation coils are installed around the excitation poles; an induction core consisting of silicon steel sheets is installed in the load-bearing cylinder, and four induction cores are formed on the four wings of the induction core. The induction coil is installed around the induction pole, and the excitation core is vertically installed in the middle of the induction core. The four excitation poles form two pairs of radially symmetrical excitation poles. When the load-bearing cylinder is subjected to heavy load, the two pairs of excitation poles are deformed, and the two symmetrical magnetic fields are biased. Because of the excitation core and induction excitation, the two pairs of excitation poles are deformed. The core is made of silicon steel sheet, which improves the self-inductance coefficient and plays the role of magnetic conduction. In addition, due to the superposition of two magnetic field offsets, the output amplitude of the induced current generated in the induction coil becomes larger and the sensitivity is improved.

【技术实现步骤摘要】
硅钢片叠加型力传感器
本技术涉及力传感器
，尤其涉及一种硅钢片叠加型力传感器。
技术介绍
在大马力拖拉机的电液提升控制过程中，土壤阻力是主要的控制信号之一。作为电液提升控制的主要信号接收装置，力传感器在其中具有不可替代的作用，是电液提升器的核心部件之一。力传感器性能的好坏将直接影响到悬挂农具的作业质量，力传感器的工作环境，要求其不但应具有较大的重载荷承受能力，而且要求其能在微小应变的前提下具有良好的线性输出，即具有较高的灵敏度，目前还没有相关技术能很好地解决上述问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种重载荷承受能力好且灵敏度较高的硅钢片叠加型力传感器。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：硅钢片叠加型力传感器，包括承力筒，所述承力筒内安装有由若干十字型硅钢片叠加而成的励磁磁芯，所述励磁磁芯的四个臂上对称形成四个励磁磁极，所述励磁磁极外周缠绕安装有励磁线圈；所述承力筒内还安装有由若干H型硅钢片叠加而成的感应磁芯，所述感应磁芯的四个翼端上对称形成四个感应磁极，所述感应磁极的外端面配合安装在所述承力筒的内周面上，所述感应磁极外周缠绕安装有感应线圈，所述励磁磁芯垂直安装在所述感应磁芯的中间，所述励磁磁极的外端面位于所述感应磁芯外配合安装在所述承力筒的内周面上。作为优选的技术方案，所述励磁磁芯的外端面设置有与所述承力筒内周面配合的弧形励磁安装面，所述励磁安装面与所述承力筒的内周面过盈配合。作为优选的技术方案，位于中间的所述H型硅钢片的翼端高度大于远离中间的所述H型硅钢片的翼端高度，所述感应磁极的外端面形成与所述承力筒内周面配合的弧形感应安装面。作为优选的技术方案，所述承力筒的外周面上对应所述励磁磁芯处设置有受剪环槽。作为优选的技术方案，所述承力筒的外周面上设置有定位结构。由于采用了上述技术方案，硅钢片叠加型力传感器，包括承力筒，所述承力筒内安装有由若干十字型硅钢片叠加而成的励磁磁芯，所述励磁磁芯的四个臂上对称形成四个励磁磁极，所述励磁磁极外周缠绕安装有励磁线圈；所述承力筒内还安装有由若干H型硅钢片叠加而成的感应磁芯，所述感应磁芯的四个翼端上对称形成四个感应磁极，所述感应磁极的外端面配合安装在所述承力筒的内周面上，所述感应磁极外周缠绕安装有感应线圈，所述励磁磁芯垂直安装在所述感应磁芯的中间，所述励磁磁极的外端面位于所述感应磁芯外配合安装在所述承力筒的内周面上；本技术的有益效果是：四个励磁磁极形成两对径向对称设置励磁磁极，当承力筒受到重载荷作用时，重载荷施加给感应磁芯沿两对励磁磁极方向的分力，两对励磁磁极均发生形变，引起励磁磁极的磁阻发生变化，两个对称磁场均发生偏置，通过感应线圈的磁通量发生变化，感应线圈内产生感应电流，由于励磁磁芯和感应磁芯均是由硅钢片叠加而成，大大提高了本技术的自感系数，并且在本技术中起到导磁作用，能够瞬间产生很高的自感电动势，另外由于两个磁场偏置叠加，使得感应线圈内产生的感应电流输出幅度变大，提高了本技术的灵敏度。附图说明以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。其中：图1是本技术实施例的结构原理图；图2是本技术实施例的结构示意图；图3是本技术实施例的省略承力筒后的结构示意图；图4是本技术实施例的励磁磁芯的结构示意图；图中：1-承力筒；11-受剪环槽；12-定位结构；2-励磁磁芯；21-励磁磁极；22-励磁线圈；23-励磁安装面；3-感应磁芯；31-感应磁极；32-感应线圈；33-感应安装面。具体实施方式下面结合附图和实施例，进一步阐述本技术。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本技术的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。如图1和图2所示，硅钢片叠加型力传感器，包括承力筒1，在本实施例中，所述承力筒1为圆管加工而成，当然所述承力筒1也可以是通过在销轴上钻孔而成；所述承力筒1内安装有由若干十字型硅钢片叠加而成的励磁磁芯2，所述励磁磁芯2的结构参见图4所示，所述励磁磁芯2的四个臂上对称形成四个励磁磁极21，四个所述励磁磁极21形成两对励磁磁极21，每对所述励磁磁极21径向对称设置，两对所述励磁磁极21在所述承力筒1同一横截面上交叉设置，在本实施例中两对所述励磁磁极21在所述承力筒1的同一横截面上垂直设置，即两对共四个所述励磁磁极21呈十字形均匀布置，各个所述励磁磁极21外周分别缠绕安装有励磁线圈22，每对所述励磁磁极21对应的所述励磁线圈22在通电后其磁场方向应一致，所述励磁线圈22的匝数和连接方式可根据实际需要进行设定，此为本领域技术人员所公知技术，在此不再赘述。所述励磁磁芯2的外端面设置有与所述承力筒1内周面配合的弧形励磁安装面23，所述励磁安装面23与所述承力筒1的内周面过盈配合，此种配合方式使得所述承力筒1在承受载荷时，产生的形变容易传递给所述励磁磁极21，此外由于所述励磁磁芯2由硅钢片叠加而成，使本实施例更为灵敏。如图3所示，所述承力筒1内还安装有由若干H型硅钢片叠加而成的感应磁芯3，所述感应磁芯3的四个翼端上对称形成四个感应磁极31，分布在所述感应磁芯3的四角处，所得所述四个感应磁极31形成上下左右对称分布，所述感应磁极31的外端面配合安装在所述承力筒1的内周面上，所述感应磁极31外周缠绕安装有感应线圈32，所述感应线圈32共同连接有差动输出回路，所述差动输出回路用以输出所述感应线圈32内感应电流大小，从而判断载荷大小；所述差动输出回路为本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述且在图中未示出。所述励磁磁芯2垂直安装在所述感应磁芯3的中间，即所述感应磁极31与其中同一对所述励磁磁极21垂直设置，另一对所述励磁磁极21与所述感应磁极31平行设置，所述励磁磁极21的外端面位于所述感应磁芯3外配合安装在所述承力筒1的内周面上，位于中间的所述H型硅钢片的翼端高度大于远离中间的所述H型硅钢片的翼端高度，所述感应磁极31的外端面形成与所述承力筒1内周面配合的弧形感应安装面33。所述承力筒1的外周面上对应所述励磁磁芯2处设置有受剪环槽11，所述承力筒1在承受重载荷时，所述受剪环槽11更容易将剪切变形传递给所述励磁磁极21。所述承力筒1的外周面上设置有定位结构12，所述定位结构12为台阶或者插槽用以定位安装的结构。本实施例的工作原理为：在承力筒1不受到任何载荷时，两对励磁磁极21上的励磁线圈22分别产生对称的磁场，这样通过感应线圈32的磁通量为零；当承力筒1受载荷时，载荷可分解为沿两对励磁磁极21方向的分力，每个分力使对应的励磁磁极21发生形变，引起励磁磁极21的磁阻发生变化，原先的两个对称磁场均发生偏置，通过感应线圈32的磁通量发生变化，感应线圈32内产生感应电流，由于励磁磁芯2和感应磁芯3均是由硅钢片叠加而成，大大提高了本实施例的自感系数，并且在本实施例中起到导磁作用，能够瞬间产生很高的自感电动势，另外两个方向的磁场偏置的叠加使得通过感应线圈32的磁通量变化增大，产生的感应电流变化幅度也就增大，以此提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.硅钢片叠加型力传感器，包括承力筒，其特征在于：所述承力筒内安装有由若干十字型硅钢片叠加而成的励磁磁芯，所述励磁磁芯的四个臂上对称形成四个励磁磁极，所述励磁磁极外周缠绕安装有励磁线圈；所述承力筒内还安装有由若干H型硅钢片叠加而成的感应磁芯，所述感应磁芯的四个翼端上对称形成四个感应磁极，所述感应磁极的外端面配合安装在所述承力筒的内周面上，所述感应磁极外周缠绕安装有感应线圈，所述励磁磁芯垂直安装在所述感应磁芯的中间，所述励磁磁极的外端面位于所述感应磁芯外配合安装在所述承力筒的内周面上。

【技术特征摘要】
1.硅钢片叠加型力传感器，包括承力筒，其特征在于：所述承力筒内安装有由若干十字型硅钢片叠加而成的励磁磁芯，所述励磁磁芯的四个臂上对称形成四个励磁磁极，所述励磁磁极外周缠绕安装有励磁线圈；所述承力筒内还安装有由若干H型硅钢片叠加而成的感应磁芯，所述感应磁芯的四个翼端上对称形成四个感应磁极，所述感应磁极的外端面配合安装在所述承力筒的内周面上，所述感应磁极外周缠绕安装有感应线圈，所述励磁磁芯垂直安装在所述感应磁芯的中间，所述励磁磁极的外端面位于所述感应磁芯外配合安装在所述承力筒的内周面上。2.如权利要求1所述的硅钢片叠加型力传感器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成良，李瑞川，徐继康，黄传真，崔焕勇，杨俊茹，刘长誉，
申请(专利权)人：日照海卓液压有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37