[实用新型]变压器式非接触角度传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，具体地说，是一种变压器式传感器专用电路。

背景技术

差动变压器式传感器，是将被测的非电量变化转变为线圈互感量变化的装置.这种传感器主要是根据变压器的原理制成的，由于该类传感器具有结构简单，灵敏度高等优点，被广泛用于位移量的测量。变压器式传感器的线圈输出为交流信号，需要通过电路转换与处理才能有效利用。传统方案是采用二极管构成的相敏检波电路、或者调频、调相电路等等。

但这些电路仍然有几个显著缺点：一是灵敏度差，需要足够匝数的线圈，例如2000匝，才能进行较好的处理。线圈匝数过多，导致传感器的体积无法缩小。

二是温漂较大。由于线圈匝数足够多，随着温度的变化，线圈的内阻变化较大，成为引起输出变化的主要原因之一。因此，一般需要采用差动式结构来抵消温漂现象。差动式结构需要对称的线圈结构，这增加了传感器的复杂程度和工艺难度，进一步增大了传感器体积。

三是输出曲线单一。由于采用了差动式结构，其输出信号为两组线圈的差值，呈直线型信号。对于其它类型的输出曲线，例如指数型、折线型，则很难实现。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种变压器式非接触角度传感器，可以减少变压器的线圈匝数、使传感器的小型化、低功耗、低温漂。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种变压器式非接触角度传感器，设置有震荡驱动电路和变压传感器，其中变压传感器设置有励磁线圈和感应线圈，且励磁线圈和感应线圈中套装有同一导磁体，所述震荡驱动电路的输出端连接在所述变压传感器的励磁线圈上，所述感应线圈连接在处理电路上，该处理电路的输出端连接有第一输出电路，其关键在于：所述处理电路为峰值检测电路。

所述励磁线圈和感应线圈安装在同一底座上，且所述励磁线圈和感应线圈呈圆弧形，所述导磁体为圆弧形导磁条。

所述底座上还固定有线圈骨架，该线圈骨架内开有通道，所述导磁体伸入通道中，所述感应线圈缠绕在该线圈骨架上。

底座以印刷电路板为主，线圈骨架可以是一个圆弧形骨架，也可以是多个短的小骨架按圆弧排列焊接在电路板上，采用细的漆包线或皮包线缠绕在线圈骨架上，就形成圆弧线圈。

所述线圈骨架的横截面为“U”形或“O”形或“n”形。

线圈骨架有多种形式，只要能在骨架内设置一个便于圆弧导磁体转动的空间，能在骨架外缠绕线圈即可。

所述线圈骨架的横截面由大到小或由小到大，该线圈骨架线圈的横截面也由大到小或由小到大。

线圈的横截面变化，可以调整感应线圈的输出线性。

所述导磁体由至少两层导磁条重叠组成，且伸入所述感应线圈内的相邻导磁条间的长度依次递增。

不同长度的磁条，可以调整感应线圈的输出线性。

所述感应线圈疏密配合绕制在所述线圈骨架上。

线圈可以按照前疏后密、前密后疏、或疏密间隔的方式绕制，也可以分组绕制，即多匝导线绕成一组，组与组之间的间隙为疏密不同，这样可以根据需要调整感应线圈的输出线性。公知的输出曲线控制技术是采用差动式线圈结构。以螺管型差动式线圈为例，在中空的直筒型螺管上，励磁线圈均匀绕满螺管，感应线圈则绕在励磁线圈外层，分为左右若干组，各组均为对称绕制，利用对称线圈信号的差值作为输出曲线，但公知的技术输出都为线性，还未见其它特殊输出曲线的报道。本实用新型通过变化匝间距的规律来控制输出线性，新颖而实用，这比单片机、运算电路等输出调节方式都更为简便、更易控制成本。

所述导磁体到感应线圈的最小直线距离大于1mm。

所述线圈骨架中还固定有第二导磁块，该第二导磁块靠近所述导磁体的运行轨迹。

所述第二导磁块，位于所述导磁体的运行轨迹的末端。

第二导磁块固定在制定位置，当导磁体行进到该位置时，感应线圈上的感应信号发生骤变，便于后续电路识别。

所述导磁体由至少两层导磁条重叠组成，且伸入所述感应线圈内的相邻导磁条间的长度依次递增。

不同长度的磁条，可以调整感应线圈的输出线性。

位于所述感应线圈以外的导磁体连接有支臂，该支臂上安装有转轴，该转轴位于所述导磁体的圆弧圆心处。

所述转轴上固定有主动臂，所述底座上固定有左、右限位块，其中左限位块位于所述主动臂移动轨迹的左端，右限位块位于所述主动臂移动轨迹的右端，所述左、右限位块限制所述主动臂的移动范围。

左、右限位块限制所述支臂的移动范围。也限制了导磁体的摆动行程，避免导磁体的行程超限。

所述励磁线圈也可以固定在导磁体上或支臂上或转轴上。