[实用新型]一种四冗余位移传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于位移传感器技术领域，具体属于一种多冗余位移传感器。

背景技术

利用电磁感应原理进行工作的位移传感器，把被测物理位移量通过互感转换为线圈的感应电压，从而实现位移测量。其基本方式是采用螺管形差动变压器式，工作原理如图1所示：传感器需一个交流电源，提供给初级线圈，产生一个交变磁场，包括台阶形的补偿线圈的两个次级线圈按电势反向串联，当铁芯处于两次级线圈的中间位置时，两次级线圈产生的感应电势大小相等，方向相反，输出电压U_SC＝0，当铁芯偏离中间位置时，两次级线圈之间的互感发生变化，两者的感应电势不再相等，有U_SC输出，该信号经变换器变换成与铁芯移动量的大小和方向一致的直流电压，即达到铁芯的位移量转换成电压信号输出之目的。这种电磁感应式位移传感器在位移测量中的应用已经有几十年的历史，以其独特优点，已广泛应用于发动机数控系统以及其它类似控制系统的位移测量与反馈。

如图1所示，电磁感应式位移传感器广泛应用于发动机数控系统以及其它类似控制系统，用于位移测量与反馈，其可靠性直接影响伺服系统的性能及可靠性。随着航空工作的开展，产品可靠性要求越来越高，为满足新一代发动机数控系统以及其它类似控制系统高可靠性和安全性的要求，需进行冗余新技术和结构可靠性的研究和试验。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种四冗余位移传感器，从而提高飞机中数控系统位移传感装置的可靠性，并与其它四冗余设备兼容。

本实用新型的技术方案是：本实用新型提供了一种四冗余位移传感器，前端盖(5)、后端盖(6)和壳体(7)，前端盖(5)与后端盖(6)分别安装于壳体(7)两侧，其特征在于：包括推杆(1)，壳体(7)内设置4个相同的冗余通道，每个所述冗余通道包括1个铁芯组件、1个线圈组件(4)，所述铁芯组件包括拉杆(2)和铁芯(3)，线圈组件(4)与铁芯(3)构成闭合磁路，其中，推杆(1)是位移输入装置，一端与外部动力装置连接；四个所述拉杆(2)通过螺纹固定在推杆(1)的另一端的螺纹孔上，使得铁芯(3)得到相同的位移输入量，在所述四个拉杆(2)螺纹孔底部和所述推杆(1)顶部之间的间隙位置设有用于调节铁芯组件安装位置的垫片(8)。

进一步地：

壳体(7)中间开有四个通孔；每个通孔中放置一组所述线圈组件(4)和所述铁芯组件。

本实用的优点是：

(1)采用了并联四冗余设计的技术，克服了可靠性不高及零位调节问题，该产品结构紧凑、可靠性高；采用更换不同厚度的垫片(8)可以保证每个冗余通道的电气零位的一致性。

(2)位移传感器在结构空间和工作环境限制非常严格的情况下，实现了结构并联、功能并联的四路冗余线位移测量，显著降低了利用电磁感应原理的位移传感器绕组一度失效故障的危害度，有效提高了系统的工作可靠性，具有重要的应用价值和广阔的推广前景。

附图说明

图1是电磁感应原理的位移传感器原理示意图。

图2是一种四冗余位移传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图2所示，一种四冗余位移传感器，前端盖5、后端盖6和壳体7，前端盖5与后端盖6分别安装于壳体7两侧，其特征在于：包括推杆1，壳体7内设置4个相同的冗余通道，每个所述冗余通道包括1个铁芯组件、1个线圈组件4，所述铁芯组件包括拉杆2和铁芯3，线圈组件4与铁芯3构成闭合磁路，其中，推杆1是位移输入装置，一端与外部动力装置连接；四个所述拉杆2通过螺纹固定在推杆1的另一端的螺纹孔上，使得铁芯3得到相同的位移输入量，在所述四个拉杆2螺纹孔底部和所述推杆1顶部之间的间隙位置设有用于调节铁芯组件安装位置的垫片8。

壳体7中间开有四个通孔；每个通孔中放置一组所述线圈组件4和所述铁芯组件。

上述线圈组件4采用了两段式结构，传感器线圈缠绕方式采用紧密排绕3～4层初级线圈后，整个绕线部分分阶排列次级线圈的补偿式绕法。

本实用新型一种四冗余位移传感器是由四个几何尺寸、电气参数完全相同的线圈组件4，安装在一个传感器壳体7内部并联而成。四个并联的线圈组件4分别对应四个活动铁芯组件，活动铁芯组件的四个铁芯8的几何尺寸也完全相同。四个线圈组件4与其对应铁芯8构成各自的闭合磁路。当传感器的铁芯组件随被测产品进行往复运动时，四个并联的传感器线圈组件4同时输出，最终实现结构并联、功能并联的紧凑型四冗余的高可靠的线位移量测量功能。