[实用新型]单铁芯磁通门以及磁通门三轴传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁通门，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三轴传感器。

背景技术

磁通门传感器是一种具有很好综合性能的磁场分量传感器。三个单轴磁通门相互垂直安装构成三轴磁通门传感器。如何保证三个单轴磁通门的相互垂直，减小三个单轴磁通门铁芯与信号之间的相互影响，使得磁通门加工容易，绕线方便，提高其可靠性、可维修性，是三轴磁通门传感器要解决的关键技术问题。

参照图5～7。文献“专利号是US 5,672,97的美国专利”公开了一种三轴磁通门传感器，该三轴磁通门传感器是由三个单轴磁通门和反馈线圈5组成。单轴磁通门是先将激励线圈1绕在一个长度为单轴磁通门长度两倍的空心骨架4上，再从中间将空心骨架4截断后对折，并将铁芯2装入骨架4的孔内。测量线圈3绕在对折后的激励线圈1外面。用聚苯氧基树脂材料加工基座6，在基座6的外面加工六个绕线槽用于容纳反馈线圈5。在基座6上加工三个相互垂直的通孔7正好容纳三个单轴磁通门。整个三轴磁通门传感器与其他电路一起安装在一个电路板上，激励线圈1、测量线圈3和反馈线圈5的引线都焊接在电路板上。

文献所述的单轴磁通门的骨架在绕完激励线圈后需要从中间截断，骨架的强度受到限制，截断过程可能伤及激励线圈；铁芯的装配和固定不方便，如果用胶粘，会影响铁芯的温度性能。在基座上加工六个容纳反馈线圈的绕线槽，对机械加工要求较高，不易保证三个反馈线圈的相互垂直；在基座上加工三个相互垂直的孔同样存在对机械加工要求较高，不易保证三个单轴磁通门相互垂直的问题。三个单轴磁通门在孔中的固定不方便，若用胶封，需特别细心才能保证单轴磁通门装配位置不变。该结构与电路板装在一起，如果希望单独将传感器安装到受铁磁材料影响小的地方，显得不太方便。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

为了克服现有的三轴磁通门传感器加工困难的不足，本实用新型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，可以降低制造成本。

本实用新型还提供采用这种单铁芯磁通门的磁通门三轴传感器，磁通门与传感器基座分离，降低铁芯、线圈的加工、绕线和装配的复杂程度，保证三个单轴磁通门相互垂直，三个单轴磁通门固定方便，可以提高磁通门三轴传感器的可靠性和可维修性。

本实用新型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4，其特点是还包括套管17，所述骨架4的绕线部分是管状，骨架前端15和骨架后端19都是正方形，正方形的中心位置固连有骨架4的绕线部分，骨架4的管状中心与骨架前端18和骨架后端19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4长度相同，激励线圈1绕在骨架4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18的两个角上有两个引线槽20，激励线圈入端24引线和激励线圈出端25引线从右侧引线槽20引出；测量线圈入端26引线和测量线圈出端27引线从左侧引线槽20引出；骨架4管状部分的内径比铁芯2的宽度略大，装有铁芯2的套管17位于骨架4的内孔中，套管17的外径与骨架4的内径等大。

所述套管17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三轴传感器，其特点是包括六个单铁芯磁通门、基座6、底座8、挡板9、X轴电路板10、Y轴电路板11、Z轴电路板12和上盖16；所述基座6是正立方体，正立方体的六个面上分别有六个方形槽，基座6正立方体相互平行的两个面为一组，每组两个面上的方形槽相互平行，且与另外四个面上的方形槽垂直；

基座6的边长与单铁芯磁通门骨架4的长度相同；基座6上方形槽的截面与单铁芯磁通门骨架前端18和骨架后端19相同；每个方槽放置一个单铁芯磁通门；

基座6每个面上的四个角处都有螺纹孔21，螺钉13通过螺纹孔21将基座6固定在底座8上；螺钉13通过基座6前面的螺纹孔21将挡板9固定在基座6的前面，通过基座6右面的，螺纹孔21将另一挡板9固定在基座6右面；

基座6的前面、右面分别设置挡板9，挡板9和底座8上正对着每个单铁芯磁通门的中心处都有顶丝孔22，顶丝14固定铁芯2；

单铁芯磁通门有引线的一端分别位于基座6的左面、后面和上面，且引线都位于外侧，螺钉13将X轴电路板10固定在基座6的左面，将Y轴电路板11固定在基座 6后面，将Z轴电路板12固定在基座6的上面；