[发明专利]单铁芯磁通门以及磁通门双轴传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁通门，特别是一种单铁芯磁通门。还涉及由这种单铁芯磁通门构成的磁通门双轴传感器。

背景技术

磁通门是一种具有很好综合性能的磁场分量传感器。在测量平面磁场时，需要将两个单轴磁通门相互垂直安装构成双轴磁通门传感器。如何保证两个磁通门传感器的相互垂直，使得磁通门加工容易，绕线方便，提高其可靠性、可维修性，是双轴磁通门要解决的关键技术问题之一。

参照图5。文献“专利号是US 3,895,869的美国专利”公开了一种双轴磁通门传感器，该双轴磁通门传感器是由矩形铁芯2和绕在其上的激励线圈1、测量线圈3、反馈线圈5和外壳4组成。铁芯是采用粘合剂粘接成的叠片式结构；激励线圈1按相同方向均匀绕在矩形铁芯2的四个臂上；X轴的测量按相反方向绕在矩形铁芯与X轴平行的两个臂上；Y轴的测量按相反方向绕在矩形铁芯与Y轴平行的两个臂上；反馈线圈5绕在铁芯的外边。整个双轴磁通门传感器封装在外壳4中。

这种结构没有骨架，所有线圈都绕在铁芯上，铁芯必须很厚才能承载所有线圈，磁通门铁芯很厚时，功耗很大。采用粘合剂粘接成的叠片式结构的铁芯的工艺性不理想。在方形铁芯上绕激励线圈和测量线圈很不方便。绕好线圈的磁通门在往外壳内封装时，很难保证测量轴与外壳安装方向的一致性。这种磁通门的成本相对较高，可靠性和可维修性不理想。

发明内容

为了克服现有的双轴磁通门传感器绕线困难的不足，本发明提供一种单铁芯磁通门，采用长条形铁芯，可以使加工绕线更加方便，更能保证测量轴与安装轴的一致。

本发明还提供采用这种单铁芯磁通门的磁通门双轴传感器，磁通门与传感器支架分离，降低铁芯、线圈的加工、绕线和装配的复杂程度，保证两个轴之间的相互垂直和测量轴与外壳的一致性，可以提高磁通门双轴传感器的可靠性和可维修性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种单铁芯磁通门，包括激励线圈1、铁芯2、测量线圈3和骨架6，其特点是还包括套管14，所述骨架6的绕线部分是管状，骨架前端15和骨架后端16都是正方形，正方形的中心位置固连有骨架6的绕线部分，骨架6的管状中心与骨架前端15和骨架后端16的正方形中心同圆心；所述铁芯2是长条形，其厚度为0.02mm至0.1mm之间，宽度为1mm，长度与骨架6长度相同，激励线圈1绕在骨架6管状部分的里层，测量线圈3绕在激励线圈1上；在骨架前端15的两个角上有两个引线槽17，激励线圈入端21引线和激励线圈出端22引线从右侧引线槽17引出；测量线圈入端23引线和测量线圈出端24引线从左侧引线槽17引出；骨架6管状部分的内径比铁芯2的宽度略大，装有铁芯2的套管14位于骨架6的内孔中，套管14的外径与骨架6的内径等大。

所述套管14是橡胶管、软塑料管或黄腊管任一种。

所述铁芯2的材料是坡莫合金或非晶软磁材料任一种。

一种采用上述单铁芯磁通门的磁通门双轴传感器，其特点是包括四个单铁芯磁通门、支架7、挡板8、挡片9、电路板12和底座13；四个单铁芯磁通门两两组成单铁芯磁通门对，磁通门双轴传感器由单铁芯磁通门对相互垂直构成；

支架7是长方体，长方体的上、下两个面上各有一个矩形槽构，两个矩形槽相互垂直；支架7的高度等于单铁芯磁通门两端的正方形边长的2倍；矩形槽的长度等于单铁芯磁通门骨架6的长度；矩形槽的宽度等于单铁芯磁通门两端的正方形边长的2倍；矩形槽的深度等于单铁芯磁通门两端的正方形的边长；X轴的单铁芯磁通门对位于长方体上面的矩形槽内；Y轴的单铁芯磁通门对位于长方体下面的矩形槽内；

支架7的左侧面和后侧面分别有一个挡片9，挡片9通过螺钉11固定在支架7上；每个挡片9上都有四个小孔，每个小孔能穿过两根线圈引线，每个引线槽17中的引线从四个小孔中穿过，X轴的引线从左侧面挡片9引出；Y轴的引线从后侧面挡片9引出；

支架7的右侧面和前侧面分别有一个挡板8，挡板8通过螺钉11固定在支架7上；挡板8上正对着每个单铁芯磁通门的中心处都有便于装配铁芯的顶丝孔18，通过顶丝10固定铁芯2；

每个挡片9靠近单铁芯磁通门的一侧都有一块与挡片9尺寸相同的橡胶垫；每个顶丝10靠近单铁芯磁通门的一侧都有一个与顶丝10截面尺寸相同的橡胶垫；

支架7上面设有螺纹孔19，一块与支架7上面大小相同电路板12通过螺纹孔19固定在支架7上；