一种高分辨率的角度测量传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种高分辨率的角度测量传感器，线圈架上沿轴向间隔90

【技术实现步骤摘要】
一种高分辨率的角度测量传感器


[0001]本专利技术属于传感器
，尤其涉及一种高分辨率的角度测量传感器。

技术介绍

[0002]一般的角度传感器在线圈绕组排列分布结构、激励输出线圈划分、恒定反馈调节输出等方面不够精确和合理，存在精度不高、反应慢、全测量行程偏差等问题。

技术实现思路

[0003]专利技术目的
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种角度位移测量装置，当活门发生角度位移变化时，可以测量其位移变化量，并将该变化量转化为电子信号反馈给控制系统，用于实现发动机控制系统调节器活门开度的监控。
[0005]专利技术技术解决方案
[0006]一种高分辨率的角度测量传感器，包括线圈架，线圈架上沿轴向间隔90
°
分布4个用于放置线圈绕组的孔，线圈绕组由4组激励线圈、4组输出线圈、4组恒定线圈组成，其中两相对孔中分别设置2组激励线圈和2组恒定线圈，另两个孔中分别设置2组输出线圈，激励线圈为信号接受端，输出线圈为电磁感应端，恒定线圈为调节端，所有线圈形成3组电压回路，铁芯设置在线圈架内孔，激励线圈接受信号后，铁芯转动使输出线圈的输出电压发生改变，并通过变化的输出电压用以判定铁芯的转动位移量。
[0007]优选的，线圈绕组由多匝铜线集束而成，激励线圈单组匝数约为400，输出线圈单组匝数约为200，恒定线圈单组匝数约为10，每组激励线圈、输出线圈、恒定线圈均需要通过整形、包线、调整、灌胶达到各类线圈绕组外径大小一致、线圈绕组排布整齐有序、每个用于放置线圈绕组的孔中及相对的两用于放置线圈绕组的孔中的线圈对称分布、线圈绕组与线圈架绝缘良好、所有线圈绕组超出线圈架部分长度一致。
[0008]优选的，铁芯设置在连接杆上并通过铁芯压套压紧在连接杆上，连接杆连接连轴节，连轴节与主机连接。
[0009]优选的，线圈架设置在后盖与内壳围成的腔体内，且后盖与内壳对线圈架进行轴向限位，后盖和内壳设置在外壳内，外壳内所有零件间的间隙用胶填充。
[0010]优选的，连接杆与内壳之间、铁芯压套与后盖之间均设置滚动轴承，内壳、后盖内孔均设置有用于对滚动轴承进行轴向限位的挡板，挡板和滚动轴承之间设置卡圈。
[0011]优选的，外壳和内壳之间设置密封圈。
[0012]优选的，滚动轴承的外径比铁芯外径大0.1mm～1.0mm。
[0013]优选的，卡圈和滚动轴承之间设置鞍型垫圈，鞍型垫圈具有0.2mm～0.8mm的压缩空间。
[0014]优选的，用于放置线圈绕组的孔的进线口处设置槽档片。
[0015]优选的，用于放置线圈绕组的孔均为腰型孔，相对的两腰型孔形状大小一致，相邻
两腰型孔形状大小不同。
[0016]本专利技术的优点：该装置可以在360
°
角度位移条件下分辨出2
″
的角度位移变化量，并将变化量转换为电子信号反馈给控制系统，精度高于0.8％角度行程理论输出值，用于实现发动机控制系统调节器活门开度的监控。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的高分辨率的角度测量传感器装置结构示意图。
[0018]图2为线圈展开示意图。
[0019]图3为线圈绕线示意图。
[0020]图4为铁芯组件结构示意图。
[0021]图5为连轴节三维结构示意图。
[0022]图标记：外壳1、后盖2、密封圈3、内壳4、线圈绕组5、卡圈6、滚动轴承7、传动壳体8、定位销9、连轴节10、锁紧销子11、线圈架12、半圆环13、铁芯组件14、导线15、鞍型弹垫16、挡板17、盖板18、槽档片19、槽档片20、铁芯压套21、铁芯22、连接杆23。
具体实施方式
[0023]本专利技术是通过如下技术方案予以实现的。
[0024]所述的后盖2与内壳4过盈配合后并采用激光焊接在结合面焊接一圈进行加固和密封，对线圈架12设置在后盖2与内壳4围成的腔体内，后盖2与内壳4对线圈架12进行双向限位支撑，保证线圈架12轴向的固定，线圈架12上绕制有线圈绕组5，线圈绕组5与导线15连接，导线15通过后盖2和壳体1的开孔穿出。对后盖2与内壳4围成的腔体内有空隙的部分填充灌封胶，形成感应电压部分。内壳4通过半圆环13固定在传动壳体8内。后盖2与内壳4设置在外壳1内，内壳4外圆周面与外壳1内孔之间设置密封圈3，在外壳1的底部用盖板18进行封堵，以保证内部油液的密封，防止油液流出外壳1。以密封圈3为界限，图1密封圈3右侧的中外壳1内腔和传动壳体8内腔为前腔，密封圈3左侧的外壳1内腔为后腔。该装置的内部空间采用灌封胶进行灌装，将内部空间有空隙的腔体全部填满，用于固定、保护内部零组件，用于线圈绕组5与外壳1的绝缘，用于隔绝内部零组件与空气、油液的接触。
[0025]铁芯组件由铁芯压套21、铁芯22、连接杆23组成，铁芯22设置在连接杆23上，铁芯22通过铁芯压套21压紧在连接杆23上，铁芯组件14设置在线圈架12内孔。连接杆23远离后盖2一端与连轴节10通过定位销9进行连接固定，再采用锁紧销子11锁紧连轴节10，用于控制连轴节10端面和外壳1端面的距离。铁芯组件14与感应电压部分之间设置滚动轴承7，铁芯组件14通过滚动轴承7支撑，通过挡板17和卡圈6对铁芯组件14进行轴向限位。所述的连轴节10为本传感器装置与主机(燃油泵调节器)的连接部件。穿插于联轴节10和连接杆23之间的定位销9用于定位，保证所述装置安装于主机时相对位置的准确度。联轴节10上的拨叉结构插入主机的U型槽，主机活门转动时带动联轴节10转动，联轴节10带动铁芯组件14转动。
[0026]所述的两组滚动轴承7用于对铁芯组件14的支撑和导向，滚动轴承7的外径略大于铁芯22外径0.1mm～1.0mm，用于保证铁芯22转动时不会与线圈架12接触或摩擦，保证了铁芯22不会被磨损，进而控制铁芯材料(铁镍系软磁合金)的磁性能不因磨损而降低，并可以
保证所述装置性能输出的稳定性和高分辨率。
[0027]所述的挡板17在滚动轴承7外侧，用于隔挡滚动轴承7与外界的接触，保证滚动轴承7的清洁度，保证滚动轴承7的持久寿命转动不会卡滞。
[0028]所述的挡板17和卡圈6安装在轴向方向，铁芯组件14安装时前后各有1组挡板17、卡圈6和滚动轴承7，挡板17安装在内壳4内孔的限位槽内，卡圈6设置在挡板17和滚动轴承7之间，滚动轴承7分别设置在铁芯压套21与后盖2之间、连接杆23与内壳4之间，以上零组件的安装组合形成了所述装置的转动部分。
[0029]鞍型垫圈16安装在在图1中左侧的挡板17和滚动轴承7之间，鞍型垫圈16具有0.2mm～0.8mm的压缩空间，可以用于消除轴向零组件加工及装配时的累积公差，进而控制感应电压部分和转动部分的相对位置，并可以保证该装置性能输出的稳定性和一致性。
[0030]所述的线圈架12上开设4个沿轴向并间隔90
°
分布的腰型孔：腰型孔1、腰型孔2、腰型孔3、腰型孔4，腰型孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高分辨率的角度测量传感器，其特征在于，包括线圈架(12)，线圈架(12)上沿轴向间隔90
°
分布4个用于放置线圈绕组(5)的孔，线圈绕组(5)由4组激励线圈、4组输出线圈、4组恒定线圈组成，其中两相对孔中分别设置2组激励线圈和2组恒定线圈，另两个孔中分别设置2组输出线圈，激励线圈为信号接受端，输出线圈为电磁感应端，恒定线圈为调节端，所有线圈形成3组电压回路，铁芯(22)设置在线圈架(12)内孔，激励线圈接受信号后，铁芯(22)转动使输出线圈的输出电压发生改变，并通过变化的输出电压用以判定铁芯(22)的转动位移量。2.如权利要求1所述的一种高分辨率的角度测量传感器，其特征在于，线圈绕组(5)由多匝铜线集束而成，激励线圈单组匝数约为400，输出线圈单组匝数约为200，恒定线圈单组匝数约为10，每组激励线圈、输出线圈、恒定线圈均需要通过整形、包线、调整、灌胶达到各类线圈绕组外径大小一致、线圈绕组排布整齐有序、每个用于放置线圈绕组(5)的孔中及相对的两用于放置线圈绕组(5)的孔中的线圈对称分布、线圈绕组(5)与线圈架(12)绝缘良好、所有线圈绕组超出线圈架(12)部分长度一致。3.如权利要求1所述的一种高分辨率的角度测量传感器，其特征在于，铁芯(22)设置在连接杆(23)上并通过铁芯压套(21)压紧在连接杆(23)上，连接杆(23)连接连轴节(10)，连轴节(10)与主机连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海舰，邓小雄，敖成丽，李雲志，穆锡龙，汪亚平，郭梦圆，
申请(专利权)人：中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司，
类型：发明
国别省市：