[实用新型]具有新结构感应部件的分离式圆感应同步器

说明书

所属技术领域：

本发明属于传感器技术领域，是基于电磁感应原理进行设计的相对空间位移测量传感器。

背景技术：

目前，利用电磁原理制造的角度传感器在各种仪器和设备上有着几十年的广泛的应用，感应同步器就是这类部件的典型代表。

感应同步器以电磁感应原理为设计基本根据，通过激磁电路对激磁线圈输入变化电流，使得感应线圈输出感应电压，感应电压大小取决于激磁电流的变化、软磁材料体的分布、线圈形状和激磁线圈与感应线圈的相对位置。对感应电压进行采样和计算，即可得到空间相对位置的测量数据。

分离式角度测量感应同步器分为两个部件，一个部件安装在转动轴上，简称为转子，另一个部件安装在轴座上，简称为定子，两个部件之间有很小的间隙(一般是零点几毫米)，两个部件的相对面简称工作面。

转子与定子相对空间位置的角度值变化时，由感应线圈输出的两路感应电压信号的幅值也发生变化，对这两路感应电压信号的电压进行采样并转换，得到两个自变量是空间角度值的周期性数值函数，在360°内有N个周期，这两个周期函数相位差是四分之一个周期，一个周期对应360°等分的N个子区间中的一个。感应同步器配上电子部分，即可组成增量式空间位置测量系统。

本发明是生成感应电压信号的部件的一种新的结构。

发明内容：

分离式圆感应同步器包括定子和转子；本发明内容是：

具有新结构感应部件的分离式圆感应同步器的创新，其特征为：参看图1、图2中A所指，在定子上包括激磁线圈和感应线圈组，感应线圈组的个数可选大于等于4的偶数，感应线圈组环形排列；每组内的相邻感应线圈相对于圆心的夹角为360°/2N，N为编码在360°内的周期数；每组内奇数序号的感应线圈与偶数序号的感应线圈的线圈缠绕方向相反，参看图7；感应线圈磁芯的横断面是长方形，感应线圈磁芯的一端面处于定子的工作平面上，另一端固定在一个用软磁材料制造的环形圈上；软磁材料的环形圈固定在用抗磁材料制造的环形圈上，抗磁材料的环形圈固定在定子基体上；参看图1、图2中F所指，激磁线圈在感应线圈组内侧环形排列，一个激磁线圈对应一组感应线圈；激磁线圈磁芯的横断面是圆弧形，激磁线圈磁芯的一端面处于定子的工作平面上，另一端固定在一个用软磁材料制造的环形圈上；所有激磁线圈串连后输入同一个激磁信号，一组感应线圈产生感应电压所需要的变化磁场由一个激磁线圈产生；参看图1、图2中D所指，转子上固定着抗磁材料制造的环形圈，在抗磁材料的环形圈上环形均匀镶嵌着N个用软磁材料制成的长方体细长块(简称导磁块)，导磁块的一个面处于转子的工作平面上；激磁线圈、感应线圈、软磁材料的环形圈和导磁块组成感应电压产生部件；当激磁线圈产生变化磁场时，转子相对于定子的旋转夹角不同就是导磁块与线圈的相对位置不同，由于多个导磁块的作用，影响奇数序号的感应线圈与偶数序号的感应线圈内磁通量变化率的比值。由于奇数序号的感应线圈与偶数序号的感应线圈的线圈缠绕圈数相同、方向相反，使得一组感应线圈产生的电动式之和的绝对值和方向有所不同，参看图3、图4，输出的感应电压带有位置信息；奇数序号的感应线圈组内的感应线圈产生的感应电压合成后输出，作为第一路感应信号，偶数序号的感应线圈组内的感应线圈产生的感应电压合成后输出，作为第二路感应信号；配置上电子部分，即可组成增量式角位置编码器，用于增量式角位置测量。

附图说明：

图1为转子和定子工作面示意图，A为感应线圈部分，F为激磁线圈，D为镶嵌转子上的N个软磁材料的长方体块；

图2为一组编码部件的示意图；

图3为径向观看的感应线圈磁通示意图，J1、J2、J3、J4为感应线圈中的4个，G1、G2、G3、G4为感应线圈中的另外4个；

图4为轴向观看的感应线圈磁通示意图；

图5为激磁电流与感应电压曲线示意图，此感应电压曲线是转子与定子某一相对空间位置时的形状；

图6为空间角位置是自变量，ti时刻的感应电压转换出的数值为函数值的曲线，Ds和Dc分指这两个函数；

图7为线圈绕法局部示意图。

具体实施方式：

本发明能够以很多种方式来实施，选择一个较佳例子进行说明实施方式。本文所示的例子中N＝90。