【技术实现步骤摘要】
本申请属于位置测量相关，特别是涉及一种位移传感器及位移加速度测量装置。
技术介绍
1、位移传感器又称为线性传感器，是一种把被测物体的位置移动量转换为电信号的传感器。这种传感器发展迅速，应用日益广泛。
2、传统的差动线性位移传感器通常由一个初级绕组、两个次级绕组、绕组骨架以及铁芯组成，初级绕组、次级绕组分布在绕组骨架上，铁芯设置在绕组内部并可沿轴向移动，两个次级绕组反串相接，两个次级绕组的电压极性相反，输出的电压是两个次级绕组的电压之差，当铁芯处于中间位置时，两个次级绕组产生的感应电动势相等，这样输出电压为零；当铁芯在绕组内部移动并偏离中心位置时，两个绕组产生的感应电动势不等，有电压输出，其电压大小取决于位移量的大小。
3、现有位移传感器在测量工作过程中因使用环境温度发生变化、电源电压波动等原因影响会导致产生的电信号出现偏差，从而使传感器在测量工作过程中不可避免的出现测量误差，由于传统的差动线性位移传感器在全量程范围只能产生一个电信号，随着测量量程的增加该测量误差也会增大，因此会造成全量程误差的累积，且全量程误差累积会与测量量程成正比例关系，即测量量程越大全量程误差累积越大，严重影响位移传感器工作时的测量精度。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种用于解决上述技术问题的位移传感器及位移加速度测量装置。
2、一种位移传感器，所述位移传感器包括：
3、初级绕组，包括励磁线，能够在所述励磁线上加入交变电压，使所述初级绕组产生磁场；>
4、导磁芯，能够沿所述初级绕组的轴向移动；
5、次级绕组，设置为多个，各所述次级绕组沿着所述初级绕组的轴向依次布置于所述初级绕组上，每个所述次级绕组均包括信号线和公共线，所有所述次级绕组的公共线之间电气连接，各所述次级绕组的信号线之间相互独立设置，并且能够通过对应的所述信号线独立向外传输电信号；
6、可以理解的是，位移传感器工作时，各次级绕组产生的电信号变化均单独产生独立输出，如此，可通过对各测量区间对应的电信号进行单独计量，在全量程计量时各电信号的误差不会累加，从而提高了位移传感器工作时的测量精度；同时，本位移传感器在同等性能的adc器件及相同测量量程的情况下，通过将全量程分为若干测量区间，adc器件进行分区域模数转换处理，从而提高了本位移传感器整体的分辨率；另外，本位移传感器的测量量程能够大于所有次级绕组整体的轴向长度，与传统的差动线性位移传感器相比，在传感器的次级绕组的轴向长度一定的前提下增加了本位移传感器的测量量程。
7、在其中一个实施例中，每个所述次级绕组均对应一测量区间，相邻所述次级绕组对应的所述测量区间之间部分重叠；
8、可以理解的是，为了实现位移传感器在工作时相邻次级绕组输出的测量数据保持连贯性，需要相邻次级绕组对应的测量区间之间部分重叠。
9、在其中一个实施例中，所述位移传感器还包括推拉杆，所述推拉杆沿着所述初级绕组的轴向延伸插入所述初级绕组中并与所述导磁芯连接，所述导磁芯能够在所述推拉杆的带动下沿所述初级绕组的轴向移动。
10、在其中一个实施例中，所述位移传感器还包括壳体，所述壳体包括内管，所述初级绕组沿着所述内管的轴向设置于所述内管上，所述导磁芯能够沿所述内管的轴向移动。
11、在其中一个实施例中，所述壳体还包括端板和外管，所述外管套设于所述次级绕组上，所述端板位于所述外管端部，所述外管通过所述端板与所述内管连接。
12、在其中一个实施例中，所述励磁线、所述公共线以及多根所述信号线可沿着所述初级绕组的轴向向外伸出。
13、在其中一个实施例中，所述次级绕组的轴向长度加上与之相邻一侧所述次级绕组的间隔长度等于所述次级绕组节距的轴向长度，所述位移传感器中最大所述节距的轴向长度小于两倍的最小所述节距的轴向长度，各所述测量区间的轴向长度大于对应所述次级绕组节距的轴向长度。
14、在其中一个实施例中，各所述次级绕组的匝数能够被调整；
15、可以理解的是，沿位移传感器轴向依次划分各次级绕组的安装区域，各次级绕组的安装区域均与相应的测量区间对应,且各次级绕组的匝数能够被调整，如此，可实现对各次级绕组的性能参数进行调整，并且可对各次级绕组输出的电信号进行独立标定，使各次级绕组输出的电信号与位置信息相对应，从而调整该测量区间的测量精度，提高位移传感器工作时的测量精度。
16、在其中一个实施例中，所述位移传感器还包括骨架，相邻的所述次级绕组之间通过所述骨架进行分隔；
17、可以理解的是，用骨架将相邻的次级绕组进行分隔，如此，该位移传感器在生产时，可预先用骨架将位移传感器沿轴向划分每个次级绕组的安装区域，这样可便于次级绕组的绕制及安装，并保证电信号与位置一致。
18、本申请还请求保护一种位移加速度测量装置，包括信号调理器、信号处理器及上述所述的位移传感器，每个所述次级绕组的信号线分别能够通过所述信号调理器与所述信号处理器连接。
19、由于上述技术方案的应用，本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
20、1、本申请请求保护的位移传感器，各次级绕组产生的电信号变化均单独产生独立输出，各次级绕组输出的电信号均与相应的测量区间对应，且各次级绕组的轴向位置是固定的，因此各测量区间对应的电信号与位移传感器的轴向位置信息相对应，如此，可通过对各测量区间对应的电信号进行单独计量，得到导磁芯处于所在测量区间的轴向位置信息，从而确定导磁芯处于位移传感器的轴向位置信息，因此在计量时不受其它测量区间对应的电信号误差因素影响，即全量程计量时各电信号的误差不会累加，从而不存在误差累积的现象，极大的减少了全量程由于误差累积导致的测量偏差，且各次级绕组产生的电信号误差可进行单独修正和标定，提高了位移传感器工作时的测量精度；
21、同时，由于传统的差动线性位移传感器在全量程范围只能产生一个电信号，adc器件只能对全量程进行模数转换处理，因此随着测量量程的增加相对单位长度的分辨率会降低，即测量量程越大分辨率越低；而本位移传感器在同等性能的adc器件及相同测量量程的情况下，通过将位移传感器的全量程分为若干测量区间，各测量区间单独输出电信号，adc器件进行分区域模数转换处理，使每个测量区间的分辨率都能与传统的差动线性位移传感器全量程的分辨率相同，从而提高了本位移传感器整体的分辨率，且各测量区间可进行单独标定，进一步提高了测量精度。
22、2、传统的差动线性位移传感器因为所用测量原理的原因，要求铁芯的位移量与输出的电压值成线性比例关系，且两个次级绕组反串相接，两个次级绕组的电压极性相反，输出的电压是两个次级绕组的电压之差，因此铁芯移动范围超出传感器次级绕组轴向长度范围时，铁芯的位移量与输出的电压值不会成线性比例关系，具体来说，在铁芯未完全进入次级绕组内时是不会得到准确的测量数据，为了避免测量误差，量程一定小于传感器次级绕组的轴向长度，并且为了得到较好的线性性能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种位移传感器，其特征在于，位移传感器(100)包括：
2.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，每个所述次级绕组(40)均对应一测量区间，相邻所述次级绕组(40)对应的所述测量区间之间部分重叠。
3.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述位移传感器(100)还包括推拉杆(21)，所述推拉杆(21)沿着所述初级绕组(30)的轴向延伸插入所述初级绕组(30)中并与所述导磁芯(20)连接，所述导磁芯(20)能够在所述推拉杆(21)的带动下沿所述初级绕组(30)的轴向移动。
4.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述位移传感器(100)还包括壳体(10)，所述壳体(10)包括内管(11)，所述初级绕组(30)沿着所述内管(11)的轴向设置于所述内管(11)上，所述导磁芯(20)能够沿所述内管(11)的轴向移动。
5.根据权利要求4所述的位移传感器，其特征在于，所述壳体(10)还包括端板(13)和外管(12)，所述外管(12)套设于所述次级绕组(40)上，所述端板(13)位于所述外管(12)端部，所述外管(12
6.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述励磁线、所述公共线以及多根所述信号线(41)可沿着所述初级绕组(30)的轴向向外伸出。
7.根据权利要求2所述的位移传感器，其特征在于，所述次级绕组(40)的轴向长度加上与之相邻一侧所述次级绕组(40)的间隔长度等于所述次级绕组(40)节距的轴向长度，所述位移传感器(100)中最大所述节距的轴向长度小于两倍的最小所述节距的轴向长度，各所述测量区间的轴向长度大于对应所述次级绕组(40)节距的轴向长度。
8.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，各所述次级绕组(40)的匝数能够被调整。
9.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述位移传感器(100)还包括骨架(50)，相邻的所述次级绕组(40)之间通过所述骨架(50)进行分隔。
10.一种位移加速度测量装置，其特征在于，包括信号调理器(200)、信号处理器(300)及权利要求1-9中任一项所述的位移传感器(100)，每个所述次级绕组(40)的信号线(41)分别能够通过所述信号调理器(200)与所述信号处理器(300)连接。
...【技术特征摘要】
1.一种位移传感器，其特征在于，位移传感器(100)包括：
2.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，每个所述次级绕组(40)均对应一测量区间，相邻所述次级绕组(40)对应的所述测量区间之间部分重叠。
3.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述位移传感器(100)还包括推拉杆(21)，所述推拉杆(21)沿着所述初级绕组(30)的轴向延伸插入所述初级绕组(30)中并与所述导磁芯(20)连接，所述导磁芯(20)能够在所述推拉杆(21)的带动下沿所述初级绕组(30)的轴向移动。
4.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述位移传感器(100)还包括壳体(10)，所述壳体(10)包括内管(11)，所述初级绕组(30)沿着所述内管(11)的轴向设置于所述内管(11)上，所述导磁芯(20)能够沿所述内管(11)的轴向移动。
5.根据权利要求4所述的位移传感器，其特征在于，所述壳体(10)还包括端板(13)和外管(12)，所述外管(12)套设于所述次级绕组(40)上，所述端板(13)位于所述外管(12)端部，所述外管(12)通过所述端板(13)与所述内管...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄永旵，
申请(专利权)人：宁波顶趣汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。