双维度力传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双维度力传感器，包括承力筒，承力筒内安装有励磁磁芯，励磁磁芯包括两对励磁磁极，每对励磁磁极径向对称设置，两对励磁磁极交叉设置，励磁磁极的端面共同构成励磁安装面，各励磁磁极上分别缠绕安装有励磁线圈；承力筒内位于励磁磁芯轴向两侧对称安装有两感应磁芯，各感应磁芯包括两感应磁极，感应磁极上缠绕安装有感应线圈，感应线圈共同连接有差动输出回路；本实用新型专利技术承力筒可承载较重载荷，当受到重载荷作用时，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，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，即灵敏度变高。

Two-Dimensional Force Sensor

The utility model discloses a two-dimensional force sensor, which comprises a bearing cylinder, in which an excitation core is installed. The excitation core includes two pairs of excitation poles, each pair of excitation poles is radially symmetrical, two pairs of excitation poles are intersected, and the end faces of the excitation poles constitute an excitation installation surface. The excitation coils are respectively wound and installed on each excitation pole. There are two induction cores symmetrically installed on both sides of the core axis, each of which includes two induction poles, winding and installing induction coils on the induction poles, and jointly connecting induction coils with differential output circuits. The load-bearing cylinder of the utility model can bear heavier loads, when subjected to heavy loads, the heavy loads are applied to the induction cores along the direction of two pairs of excitation poles, and two pairs of excitation poles. Both deformations occur and the two magnetic fields are offset and superimposed, which makes the output amplitude of the induced current in the induction coil larger, that is, the sensitivity higher.

【技术实现步骤摘要】
双维度力传感器
本技术涉及一种力传感器，尤其涉及一种双维度力传感器。
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双维度力传感器。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：双维度力传感器，包括承力筒，所述承力筒内安装有励磁磁芯，所述励磁磁芯包括两对励磁磁极，每对所述励磁磁极径向对称设置，两对所述励磁磁极在所述承力筒同一横截面上交叉设置，所述励磁磁极的端面共同构成与所述承力筒的内周面配合安装的励磁安装面，各所述励磁磁极上分别缠绕安装有励磁线圈；所述承力筒内位于所述励磁磁芯轴向两侧对称安装有两感应磁芯，各所述感应磁芯包括径向对称设置的两感应磁极，各所述感应磁芯上的两所述感应磁极与同一对所述励磁磁极垂直设置，所述感应磁极上缠绕安装有感应线圈，所述感应线圈共同连接有差动输出回路。作为优选的技术方案，两对所述励磁磁极在所述承力筒同一横截面上垂直设置。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有受剪环槽。由于采用了上述技术方案，双维度力传感器，包括承力筒，所述承力筒内安装有励磁磁芯，所述励磁磁芯包括两对励磁磁极，每对所述励磁磁极径向对称设置，两对所述励磁磁极在所述承力筒同一横截面上交叉设置，所述励磁磁极的端面共同构成与所述承力筒的内周面配合安装的励磁安装面，各所述励磁磁极上分别缠绕安装有励磁线圈；所述承力筒内位于所述励磁磁芯轴向两侧对称安装有两感应磁芯，各所述感应磁芯包括径向对称设置的两感应磁极，各所述感应磁芯上的两所述感应磁极与同一对所述励磁磁极垂直设置，所述感应磁极上缠绕安装有感应线圈，所述感应线圈共同连接有差动输出回路；本技术承力筒可承载较重载荷，当受到重载荷作用时，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，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，即灵敏度变高。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是本技术实施例的剖视结构示意图；图2是本技术实施例承力筒的立体结构示意图；图3是本技术实施例励磁磁芯和感应磁芯的整体立体结构放大示意图；图4是本技术实施例励磁磁芯的立体结构放大示意图。图中：1-承力筒；11-受剪环槽；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；4-插槽结构。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至图4所示，双维度力传感器，包括承力筒1，本实施例所述承力筒1可以为圆管加工而成，也可为在销轴上钻孔而成，其外周面上可增加台阶或者插槽结构4用以定位安装。所述承力筒1内安装有励磁磁芯2，所述励磁磁芯2包括两对励磁磁极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，本实施例两对所述励磁磁极21在所述承力筒1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。各所述励磁磁极21上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，这是本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。所述励磁磁极21的端面共同构成与所述承力筒1的内周面配合安装的励磁安装面23，所述励磁安装面23与所述承力筒1内周面优选过盈配合，这样所述承力筒1在承受载荷时，形变容易传递给所述励磁磁极21，使本实施例更为灵敏。所述承力筒1内位于所述励磁磁芯2轴向两侧对称安装有两感应磁芯3，各所述感应磁芯3包括径向对称设置的两感应磁极31，这样四所述感应磁极31在所述承力筒1同一纵截面上呈矩形布置。各所述感应磁芯3上的两所述感应磁极31与同一对所述励磁磁极21垂直设置，这样本实施例另一对所述励磁磁极21与所述感应磁极31平行设置。所述感应磁极31上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。本实施例所述承力筒1的外周面上对应所述励磁磁芯2处设有受剪环槽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。本实施例的工作原理为：在所述承力筒1不受到任何载荷时，两对所述励磁磁极21上的所述励磁线圈22分别产生对称的磁场，这样通过所述感应线圈32的磁通量为零；当所述承力筒1受载荷时，载荷可分解为沿两对所述励磁磁极21方向的分力，每个分力使对应的所述励磁磁极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，通过所述感应线圈32的磁通量发生变化，所述感应线圈32内产生感应电流，并且两个方向的磁场偏置的叠加使得通过所述感应线圈32的磁通量变化增大，产生的感应电流变化幅度也就增大，以此来提高了本实施例的灵敏度。本实施例通过双维度的所述励磁磁芯2，可将两个方向的受力情况进行综合，适用于大马力拖拉机电液提升控制中的力传感器的复杂使用工况，并通过两个磁场的偏置叠加使得本实施例灵敏度更高，当然本实施例也可用于其他类似环境下重载荷的测量。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征及本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双维度力传感器，包括承力筒，其特征在于：所述承力筒内安装有励磁磁芯，所述励磁磁芯包括两对励磁磁极，每对所述励磁磁极径向对称设置，两对所述励磁磁极在所述承力筒同一横截面上交叉设置，所述励磁磁极的端面共同构成与所述承力筒的内周面配合安装的励磁安装面，各所述励磁磁极上分别缠绕安装有励磁线圈；所述承力筒内位于所述励磁磁芯轴向两侧对称安装有两感应磁芯，各所述感应磁芯包括径向对称设置的两感应磁极，各所述感应磁芯上的两所述感应磁极与同一对所述励磁磁极垂直设置，所述感应磁极上缠绕安装有感应线圈，所述感应线圈共同连接有差动输出回路。

【技术特征摘要】
1.双维度力传感器，包括承力筒，其特征在于：所述承力筒内安装有励磁磁芯，所述励磁磁芯包括两对励磁磁极，每对所述励磁磁极径向对称设置，两对所述励磁磁极在所述承力筒同一横截面上交叉设置，所述励磁磁极的端面共同构成与所述承力筒的内周面配合安装的励磁安装面，各所述励磁磁极上分别缠绕安装有励磁线圈；所述承力筒内位于所述励磁磁芯轴向两侧对称安装有两感应磁芯，各所述感应磁芯包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成良，李瑞川，徐继康，刘长誉，穆常苹，高阳，郭坤，马勇，张振华，赵珊，
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