[发明专利]带有辅助输出信号的旋转可变差动变压器(RVDT)传感器组件

说明书

技术领域

本发明涉及确定可旋转结构的角度位置的组件、系统、设备和方法。

背景技术

当需要精确确定结构的角度位置时，使用旋转可变差动变压器实施的传感器通常被使用。例如，确定(并且如果必要的化，校正)飞机的起落架的轮子的角度位置和/或方向是重要的(例如，如果在着陆期间，轮子不是充分平行于机身的纵向轴线，那么轮子可能损坏或飞机可能偏离跑道)。多于一个角度位置可与由RVDT传感器执行的测量结果相关联，从而产生关于被监测/测量的结构的正确角度位置的歧义(ambiguity)。

发明内容

所公开的是基于在RVDT传感器的输出绕组处测量到的电压确定外部可旋转结构(例如，诸如飞机起落架的前轮)的角度位置的组件、系统、设备和方法。

本文提供的实施方式被配置为使得传感器(例如，RVDT传感器)能直接啮合到前轮起落架支柱上，或一些其它外部可旋转结构上，从而确定前轮(或其它结构)的旋转角度。在传感器组件上的柔性齿轮能够消隙啮合到安装在前轮支柱的齿轮上。在一些实施方案中，RVDT传感器组件被配置为补偿外部可旋转结构的齿轮的离心率(在+/-1mm内)且传感器组件上的柔性齿轮可遵从不改变或不破坏传感器的输入齿轮。安装在传感器组件上的RVDT可能是气密密封的。这样的实施方式可减少或完全防止水分或其它外来颗粒渗透到或渗入RVDT的绕组腔体。

在一些实施方案中，RVDT可以是单循环RVDT，不同于传统的(双循环)RVDT，其只有两个电零位。一个电零位将产生具有正斜率的输出，而另一个电零位将产生负斜率。在外部可旋转结构自由旋转的情况下，本文描述的实施方式可实现外部可旋转结构的正确位置的确定。在一些实施方案中，可产生第二辅助信号以实现外部可旋转结构的角度位置的正确判定。多信道的RVDT或其它类型的旋转传感器可被用于冗余的目的。在一些实施中，RVDT是气密密封的，且液静压气动压力或液压压力可被应用到RVDT。

在一些实施方案中，提供了确定组件外部的可旋转结构的角度位置的组件。该组件包括传感器和耦合元件，所述传感器具有可旋转部件、主绕组集和至少一个辅助绕组，所述耦合元件将传感器耦合到外部可旋转结构，以响应外部可旋转结构的旋转引起传感器的可旋转部件旋转。在主绕组集和至少一个辅助绕组处的生成电压至少部分地基于传感器的可旋转部件的角度位置产生。基于在主绕组集和在至少一个辅助绕组处的生成电压，确定了外部可旋转结构的角度位置。

组件的实施方案可包括本公开中描述的特征中的至少一些特征，本公开描述的特征包括以下特征。

基于从在主绕组集和在至少一个辅助绕组处的生成电压导出的值，可确定外部可旋转结构的角度位置。

在一些实施方案中，提供了确定组件外部的可旋转结构的角度位置的组件。该组件包括旋转可变差动变压器(RVDT)传感器，其包括可旋转轴、至少一个布置在可旋转轴上的电枢、靠近可旋转轴的主初级绕组和靠近旋转轴的至少一个辅助初级绕组，还有靠近可旋转轴的主次级绕组集和靠近可旋转轴的至少一个辅助次级绕组。组件还包括耦合到RVDT传感器的接口设备，该接口设备被配置为啮合外部可旋转结构使得外部可旋转结构的旋转将引发RVDT的可旋转轴的旋转。可旋转轴的旋转将引发在主次级绕组集和至少一个辅助次级绕组处的生成电压，所述生成电压基于施加到主初级绕组和至少一个辅助初级绕组的电压，且还基于至少一个布置在可旋转轴上的电枢的位置产生。基于在主次级绕组集和在至少一个辅助次级绕组处的生成电压，确定了外部可旋转结构的角度位置。

组件的实施方案可包括在本公开中描述的特征中的至少一些特征，包括以上关于第一个组件的描述的特征中的至少一些，以及以下特征中的一个或多个。

基于从在主次级绕组集和在至少一个辅助次级绕组处的生成电压导出的值，可以确定角度位置。从在主次级绕组集和至少一个辅助次级绕组处的生成电压导出的值，其可包括基于在主次级绕组集和至少一个辅助次级绕组处的生成电压确定的比例值。

施加在主初级绕组和至少一个辅助绕组的电压可包括A/C电压。

主初级绕组和至少一个辅助初级绕组可位于主次级绕组集和至少一个辅助次级绕组之间。

主初级绕组、至少一个辅助初级绕组、主次级绕组集、和/或至少一个辅助次级绕组中的一个或多个可至少部分围绕可旋转轴。

接口设备可包括弹性啮合外部可旋转结构的柔性齿轮。