[实用新型]感应式位置发送器

说明书

本实用新型属于电动执行机构领域，具体说涉及执行机构输出轴的转角位移量转换成统一的标准电信号，既可馈入伺服放大器输入端作为输入信号的比较信号，又可通入指示表来显示受执行机构控制的阀位开度。

目前国内Ⅱ型或Ⅲ型执行机构的位置发送器均采用差动变压器式位置发送器，这种发送器其缺点精确度低，体积大，在行程位移量大的情况下更为明显，影响了执行器的产品质量。国外先进的执行机构所用的位置发递器为非接触式角度传感变换装置，在0～22.5度的转角范围内，基本误差不大于±0.5％，而大于22.5度至270度的转角范围时，基本误差为±1％，对产品的高要求尚有欠缺。

本实用新型的目的是提供一种工作角度宽，精确度高，线性区转角范围为270°，0～90°＜±0.25、0～180°＜±0.5、0～270°＜±1，同时输出电路恒流性好的一种无触点感应式位置发送器。

为完成上述的目的所采取的技术方案：整机由角度传感器和电子线路两大部份组成。角度传感器由内、外铁氧体磁环M1和M2、励磁线圈、输出绕组L1L2和转角连动的铜框等构成；线路部份由高频振荡器、零位偏移电路、全周期精密整流电路、恒流输出电路、电源组成。角度传感器部份中的励磁线圈在电路部份的高频振荡器形成的电压作用下，在内外磁环M1和M2之间形成一个高频交变磁场，输出两绕组L1和L2线圈匝数相等并且接成差动形式，因此当短路铜框位于居中位置时，两绕组感应出的电势大小、相等，而方向相反、传感器输出高频电压信号为零。当短路铜框偏移居中位置时，因绕组L1和L2离短路框短离不等，则有高频电压量输出，其幅值大小与短路铜框偏离居中位置成正比，线性区为±135°，经过零位偏移电路作用转换成0～270°的输入转角范围。上述角度传感器输出的高频电压量经过电路部分全周期精密整流和恒流输出电路的转换，给出4～20mA或0～10mA电流信号。

本实用新型实施例结合附图加以详细描述。

图1为本实用新型结构和线路图。

根据图1所示，整机由两大部分组成，分别为角度传感器和电子线路组成。角度传感器由  高导磁率铁氧体内、外磁环M1和M2，其μ值要求  在8000左右，加工要求内、外圆公差限0.050，同心度φ0.01，端面平行度0.01，两磁环安装同心度φ0.02，励磁线圈，输出绕组L1和L2，转角连动的铜框以及变压器绕组b1～b2组成。

线路部分由高频振荡器、零位偏移电路、全周期精密整流电路、恒流输出电路和电源组成。高频振荡器由三极管T1和T2、二极管D1和D2、稳压管Z1、电阻R1和R2、电容C1及高频变压器B的绕组b3～b7组成。零位偏移电路由电阻R3～R5和R0、起始值调整电位器W1以及绕组b8～b9组成。全周期精密整流电路由运算放器A1和A2、二极管D7和D8、电阻R8～R14、电容C2和C4组成。恒流输出电路由运算放大器A3、三极管T3和T4、二极管D9、电阻R15～R21、电容C6和满量程值调整电位器W2，以及桥式整流二极管D3～D6、电容C3和电阻R6、R7组成。电源分两路供电子线路部分，一路供电路的高频振荡器，另一路供输出电路。

当接通电源，高频振荡器起振，角度传感器在绕组b1～b2激励下，输出幅值随角度位置正比变化的周期电压e1，与由绕组b8～b9、电阻R3～R5、电位器W1组成的交流零位偏移电路给出的电压e₀相互选加后，经由运算放大器A1和A2、二极管D7和D8、阻容R8～R14、C4构成的精密全周期整流电路，而得到大小与电压e1幅值成正比的直流电压量V1，电压V1再送入由运算放大器A3、三极管T3和T4、D9、R15～R21、C6及电位器W2组成的恒流输出电路，最后转换成在输入转角从0～270°、0～180°、0～90°或更小转角范围内使输出信号与角度位移量成正比的统一电信号4～20mA或0～10mA。电位器W1和W2分别为起始值与满程值调整器。

本实用新型为无触点的传感发送装置，工作角度宽、精确度高，其线性区转角不小于270°，而基本误差小于1％，特别在较小角度应用时，基本误差转角范围在0～180°时可小于0.5％，0～90°时可小于0.25％，对电源电压要求低，在20V～30V直流电源电压范围内，不影响精确度，输出电路恒流性好，负载阻抗大，可达750Ω。