[发明专利]一种双余度无接触变压器式角位移传感器

说明书

本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种高可靠性、高精度的双余度非接触旋转变压器式角位移传感器。包括安装壳、防护壳、第一定子绕组、定隔磁套、第二定子绕组、转筒、第一轴承、第二轴承和一体化转子组合；一体化转子组合包括转轴、第一转子铁芯、动隔磁套和第二转子铁芯。本发明通过定转子铁芯加工工艺优化，定子绕组位置可调、设置隔磁套、一体化转轴、增设限位环等形式有效提高传感器的测角精度和抗振能力，减少两通道输出一致性误差，并避免通道之间的交叉干扰。同时，解决传统结构带来的加工和装配调节过程困难，工艺性差，生产效率低下等问题。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种高可靠性、高精度的双余度非接触旋转变压器式角位移传感器。

背景技术

随着飞机上机械传动系统越来越多地被电控系统所取代，旋转变压器式角位移传感器在飞机系统中的应用也越来越广泛。它们为飞行控制系统提供了精确的角度位置信息。

传统的旋转变压器式角位移传感器中用以传输信号的电刷、滑环是其可靠性最薄弱的环节，二者之间的滑动接触使得其寿命和可靠性受到限制。另外，接触式旋转变压器也经常会产生噪声，不适合某些对噪声敏感的场合。而设计上采取合理的无刷化技术后，消除了电刷和滑环等接触环节，可使旋转变压器的可靠性和寿命成倍提高，并且消除了对其它装置的干扰，提高了系统的可靠性。无刷化非接触的旋转变压器将会在机载测量领域占据越来越重要的位置。

此外，对于复杂的、有高可靠性和长寿命要求的飞机测控系统而言，更宜采用冗余设计。即在系统中起关键作用的地方，增加一套以上完成相同功能的元件，当该部分的一路出现故障时，系统仍能正常工作，以减少系统或设备的故障率提高其可靠性。为解决这一问题，人们将两个不同轴的单余度旋转变压器式角位移传感器构成分体式布局，互成余度。即一个与被测体连接的输入轴通过齿轮传动，带动两个传感器各自的转轴，从而实现两个传感器的独立输出。同时，通过两个传感器零位角度的调节，保证二者输出的一致性要求。然而由于两个传感器实际不同轴，一致性调节困难，而且带有传动的齿轮机构，齿轮易卡死，可靠性较低，并且产品体积大，测量精度低，维护成本高。

基于上述技术问题，有必要开发出新的、具有非接触式测量方式的双余度旋转变压器式角位移传感器。

发明内容

本发明的目的是针对飞机测控系统要求，设计一种高可靠性、高精度的双余度非接触旋转变压器式角位移传感器。通过定转子铁芯加工工艺优化，定子绕组位置可调、设置隔磁套、一体化转轴、增设限位环等形式有效提高传感器的测角精度和抗振能力，减少两通道输出一致性误差，并避免通道之间的交叉干扰。同时，解决传统结构带来的加工和装配调节过程困难，工艺性差，生产效率低下等问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双余度无接触变压器式角位移传感器，包括安装壳、防护壳、第一定子绕组、定隔磁套、第二定子绕组、转筒、第一轴承、第二轴承和一体化转子组合；所述一体化转子组合包括转轴、第一转子铁芯、动隔磁套和第二转子铁芯；

所述第一定子绕组、定隔磁套、第二定子绕组、转筒、第一轴承、第二轴承和一体化转子组合设置于防护壳内；所述防护壳设置于安装壳内；所述第一定子绕组为环装；第二定子绕组与第一定子绕组的电磁参数及结构参数相同，通过第二轴承安装于转筒内，第一定子绕组和第二定子绕组之间设置定隔磁套；所述转筒可在安装壳内人为控制旋转至特定角度；所述第一转子铁芯与第二转子铁芯的几何形状相同，固定于转轴的外表面，第一转子铁芯和第二转子铁芯之间设置动隔磁套；所述第一转子铁芯设置于第一定子绕组的感应圈内，第二转子铁芯设置于第二定子绕组的感应圈内。

进一步限定，所述转轴轴向上设置有螺旋状浅凹槽，螺旋状浅凹槽外表面涂覆有粘结剂；所述第一转子铁芯、动隔磁套和第二转子铁芯通过螺旋状浅凹槽安装于转轴的轴向外表面。