[发明专利]双丝差动型磁致伸缩位移传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器的技术，特别是涉及一种双丝差动型磁致伸缩位移传感器的 技术。

背景技术

磁致伸缩位移传感器是利用磁致伸缩材料的威德曼(Wiedeman)效应和威拉里 (Villary)效应来实现绝对位移测量的非接触测量器，具有量程大、非接触、精度 高、速度快、防护等级高、成本低等卓越特性，被广泛应用于机械、建筑、机床等 行业。

由于磁致伸缩位移传感器是依靠电磁信号工作的，在使用时会受到空间电磁场 的电磁干扰的影响，会导致感应线圈中引入各种不同规律的干扰信号(即电噪声)， 而且波导丝本身受到激励后会产生随机振动，也会导致电噪声信号的产生；因此， 降低噪声是磁致伸缩位移传感器必须解决的问题；

现有的磁致伸缩位移传感器都采用电路处理技术来减小噪声影响，以提高测量 精度和稳定性。这种降低噪声的方法没有从信号源头处提高信噪比，当信号源中噪 声影响较大时，其降噪效果较差，而且这种降低噪声的方法由于电路很复杂，调整 困难，因此现有的磁致伸缩位移传感器的检测精度都不高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种检测 精度高的双丝差动型磁致伸缩位移传感器。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种双丝差动型磁致伸缩位移传感器， 包括外壳和磁铁组件，所述外壳内装有骨架、固定块、信号发生组件和测量电路； 所述骨架、固定块分别固定于外壳内壁的两端；所述磁铁组件活动安装于外壳的外 壁上，并能沿外壳的轴向移动；其特征在于：所述信号发生组件有两组，每组信号 发生组件包括一根波导丝、一个感应线圈和一个屏蔽器，而且每组信号发生组件中 的各部件均与另一组信号发生组件中的各对应部件相同；

所述骨架上设有两个轴线相互平行的内孔，分别对应两组信号发生组件；

每根波导丝的两端中的一端为近端，另一端为远端；两根波导丝的近端分别安 装于骨架的两个内孔中，并各经一激励导线电气连接测量电路，两根波导丝的远端 均安装于固定块上，并经一连接导线互连，两根波导丝的轴线相互平行，而且两根 波导丝的近端之间的连线垂直于两根波导丝的轴线；

两个感应线圈分别同轴绕设于骨架上与本组件相对应的内孔的外周，并反向串 联后接入测量电路；每个感应线圈的两端中，位于固定块一侧的一端为近端，另一 端为远端，两个感应线圈的近端之间的连线垂直于两根波导丝的轴线；

两个屏蔽器分别同轴套设于本组件的感应线圈的外周，每个屏蔽器的两端中， 位于固定块一侧的一端为近端，另一端为远端，两个屏蔽器的近端之间的连线垂直 于两根波导丝的轴线。

进一步的，所述屏蔽器是外周套设有铁磁保护套的圆环形永久磁铁。

进一步的，每根波导丝的远端装有阻尼器。

进一步的，每根波导丝的外周均套设有保护套管，每个保护套管的一端与骨架 固接，另一端与固定块固接。

进一步的，所述外壳的外壁装有插座，所述插座电气连接测量电路。

本发明提供的双丝差动型磁致伸缩位移传感器，采用两组信号发生组件拾取磁 铁组件的位置信息，通过两组信号发生组件输出两个极性相反的感应脉冲，由于两 组信号发生组件中的两个感应线圈反向串联构成差动形式，因此两组信号发生组件 输出的总输出信号的信号强度是单个信号发生组件的输出信号强度的两倍；而且由 于两组信号发生组件中存在的噪声信号是相同的，因此两组信号发生组件输出的总 输出信号中干扰与噪声会显著降低，能提高检测精度；另外，由于采用了外周套设 有铁磁保护套的圆环形永久磁铁作为屏蔽器，因此能保护差动式线圈有效地抵抗外 来空间的电磁干扰及磁铁组件靠近时所产生的影响，并有效改善差动式线圈中感应 电信号的质量。

附图说明

图1是本发明实施例的双丝差动型磁致伸缩位移传感器的结构示意图；

图2是本发明实施例的双丝差动型磁致伸缩位移传感器的感应线圈的结构示意 图；

图3是本发明实施例的双丝差动型磁致伸缩位移传感器的感应线圈与屏蔽器的 结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于 限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范 围。