直线位移传感器的制作方法

本发明涉及一种直线位移传感器。

背景技术：

1、直线位移传感器用于检测被测件的直线位移，在圆柱形感应式绝对值直线位移传感器主要由定子、动子、硬件电路组成，动子上的激励线圈产生交变磁场，动子在定子上相对运动，激励线圈产生的交变磁场磁通量一直在变化，根据电磁感应定律，在定子上形成与激励交变电流方向相反的闭合感应电流，感应电流又会生成反作用于激励磁场的交变磁场，该现象即为涡流效应，动子平行移动时动子上的接收线圈通过这个交变磁场变化而产生正弦形状的包络波形，将这个原始波形通过信号处理模块进行解调就能够得到想要的正余弦信号。

2、现有直线位移传感器在工作过程中如果出现窜动就容易导致动子上线圈信号幅值较大的变化，导致传感器性能变差，所以为了使动子在定子上运动时确保线圈信号不会产生较大变化，就需要保证电机结构在运行过程中窜动的要求要尽可能的小，这样就导致在结构工艺上对于窜动有着较高的要求，从而提高了客户的安装精度要求。

技术实现思路

1、为了解决窜动影响传感器性能的问题，本申请提出了一种直线位移传感器，包括：信号处理模块；筒形定子，包括多排栅尺，所述栅尺包括主码道栅尺和游标码道栅尺，其中，每个所述栅尺包括多个刻度，所述刻度由挖空区和实体区组成；环形动子，设置于所述筒形定子外周，所述环形动子内壁上设置有电路板，所述电路板上设置有多个激励线圈和多个感应线圈，其中，所述电路板环绕所述栅尺位置设置且与所述栅尺无接触；所述激励线圈通过以下方式绕制：在所述电路板的顶层绕制多匝，并在末端通过过孔延伸到所述电路板的下一层，以反方向绕制相同匝数；所述多个激励线圈之间串联连接；所述感应线圈包括多个主码道线圈和多个游标码道线圈，所述主码道线圈对应于所述主码道栅尺位置，所述游标码道线圈对应于所述游标码道栅尺位置，所述主码道线圈和所述游标码道线圈均包括多个正弦形线圈；所述多个主码道线圈之间串联连接，所述多个游标码道线圈之间串联连接。

2、可选地，所述栅尺为金属材质。

3、可选地，所述主码道栅尺和所述游标码道栅尺的所述挖空区的长度与所述实体区的长度均不同。

4、可选地，所述挖空区长度与所述实体区长度之比为2:3。

5、可选地，所述主码道线圈和所述游标码道线圈均包括四个正弦形线圈：第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈，其中，

6、所述第一线圈通过以下方式绕制：

7、在所述电路板顶层绕制四分之一周期正弦；

8、通过过孔延伸到所述电路板第二层，并绕制随后的二分之一周期正弦；

9、通过过孔回到顶层，并绕制剩余四分之一周期正弦；

10、重复绕制多个周期；

11、所述第二线圈的绕制起始点与所述第一线圈的绕制起始点在所述电路板的投影位置相同，且与所述第一线圈相位差180°，并通过以下方式绕制：

12、在所述电路板第二层绕制四分之一周期正弦；

13、通过过孔延伸到所述电路板第二层，并绕制随后的二分之一周期正弦；

14、通过过孔回到顶层，并绕制剩余四分之一周期正弦；

15、重复绕制多个周期；

16、所述第三线圈的绕制方法与所述第一线圈的绕制方法相同，且与所述第一线圈的物理位置相差四分之一周期正弦的距离；

17、所述第四线圈的绕制方法与所述第二线圈的绕制方法相同，且与所述第二线圈的物理位置相差四分之一周期正弦的距离。

18、可选地，所述感应线圈包括多个所述主码道线圈和多个所述游标码道线圈，并且，从前一所述主码道线圈的所述四个正弦形线圈的输出端连接至后一所述主码道线圈的所述四个正弦形线圈的输入端，以及从前一所述游标码道线圈的所述四个正弦形线圈的输出端连接至后一所述游标码道线圈的所述四个正弦形线圈的输入端。

19、可选地，所述四个正弦形线圈均绕制五个周期。

20、可选地，所述主码道线圈与所述游标码道线圈单个周期的长度不同，以及所述主码道线圈与所述游标码道线圈的宽度不同。

21、可选地，所述激励线圈在所述电路板的顶层绕制3匝，且在所述电路板的第二层以相反方向绕制3匝。

22、可选地，所述激励线圈绕制为长方形。

23、通过上述直线位移传感器的结构以及线圈的绕制方式，当发生窜动时，可以很好地抵消窜动导致的栅尺与感应线圈距离变化，使得整体上栅尺与感应线圈距离保持不变，进而确保动子上线圈信号幅值的稳定。

技术特征：

1.一种直线位移传感器，包括：信号处理模块；筒形定子，包括多排栅尺，所述栅尺包括主码道栅尺和游标码道栅尺，其中，每个所述栅尺包括多个刻度，所述刻度由挖空区和实体区组成；环形动子，设置于所述筒形定子外周，所述环形动子内壁上设置有电路板，其特征在于，所述电路板上设置有多个激励线圈和多个感应线圈，其中，

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述栅尺为金属材质。

3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述主码道栅尺和所述游标码道栅尺的所述挖空区的长度与所述实体区的长度均不同。

4.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述挖空区长度与所述实体区长度之比为2:3。

5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述主码道线圈和所述游标码道线圈均包括四个正弦形线圈：第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈，其中，

6.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述感应线圈包括多个所述主码道线圈和多个所述游标码道线圈，并且，从前一所述主码道线圈的所述四个正弦形线圈的输出端连接至后一所述主码道线圈的所述四个正弦形线圈的输入端，以及从前一所述游标码道线圈的所述四个正弦形线圈的输出端连接至后一所述游标码道线圈的所述四个正弦形线圈的输入端。

7.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述四个正弦形线圈均绕制五个周期。

8.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述主码道线圈与所述游标码道线圈单个周期的长度不同，以及所述主码道线圈与所述游标码道线圈的宽度不同。

9.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述激励线圈在所述电路板的顶层绕制3匝，且在所述电路板的第二层以相反方向绕制3匝。

10.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述激励线圈绕制为长方形。

技术总结本申请涉及一种直线位移传感器，包括：信号处理模块；筒形定子，包括多排栅尺，栅尺包括主码道栅尺和游标码道栅尺，每个栅尺包括刻度，刻度由挖空区和实体区组成；环形动子，设置于筒形定子外周，内壁上设置有电路板，电路板上设置有多个激励线圈和多个感应线圈，电路板环绕栅尺设置且与栅尺无接触；激励线圈通过以下方式绕制：在电路板的顶层绕制多匝，并在末端通过过孔延伸到电路板的下一层，以反方向绕制相同匝数；激励线圈串联连接；感应线圈包括主码道线圈和游标码道线圈，主码道线圈对应于主码道栅尺位置，游标码道线圈对应于游标码道栅尺位置，主码道线圈和游标码道线圈均包括多个正弦形线圈；主码道线圈串联连接，游标码道线圈串联连接。技术研发人员：陈权,陆佳龙受保护的技术使用者：浙江锐鹰传感技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4