單鐵芯磁通門以及磁通門單軸傳感器制造技術

本發明專利技術公開了一種單鐵芯磁通門以及磁通門單軸傳感器，用于解決現有的磁通門鐵芯加工困難的技術問題。技術方案是磁通門的鐵芯是長條形，加工繞線更加方便，更能保證測量軸與安裝軸的一致。采用長條形鐵芯磁通門的單軸磁通門傳感器，采用擋板和電路板固定方式，保證了可靠性和可維修性，也使引線焊接更為方便，成本較低；電路板的橡膠墊和頂絲上的橡膠墊以及柔性套管減小了鐵芯所受的應力，提高了磁通門鐵芯抗沖擊能力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種磁通門，特別是一種單鐵芯磁通門。還涉及由這種單鐵芯磁通 門構成的磁通門單軸傳感器。
技術介紹
磁通門是一種具有很好綜合性能的磁場分量傳感器。磁通門傳感器的結構直接 影響其性能。通過結構設計保證磁通門傳感器探頭與安裝方向的一致性，降低其鐵芯加 工難度和線圈繞線難度，提高其可靠性、可維修性，是軸磁通門要解決的關鍵技術問題之一。參照圖5。文獻“公開號是US 6,972,563B2的美國專利”公開了一種磁通門傳 感器，該傳感器采用的磁通門包括激勵線圈1、鐵芯2、測量線圈3和骨架4，所述鐵芯2 是圓環形，激勵線圈1均勻地繞在鐵芯2上，測量線圈3繞在中心是方孔的骨架4上，激 勵線圈1與鐵芯2位于骨架4的方孔內。通過轉動激勵線圈1與鐵芯2找到合適的裝配 位置；然后用環氧樹脂膠封裝。由于磁通門的鐵芯是圓環形，所以這種結構的鐵芯加工相對困難。如果鐵芯厚 到能夠直接在其上繞線，傳感器的功耗就會很大；如果鐵芯很薄，必須為激勵線圈配備 骨架，骨架的加工也相對困難。激勵線圈在圓環形鐵芯上繞線比在直線圈上繞線難度 大。激勵線圈往測量線圈內裝配時，要保證測量軸與安裝軸的一致性很困難，需一邊轉 動一邊檢測信號。激勵線圈裝配位置確定后，用環氧樹脂膠封裝過程比較費時，且需特 別細心才能保證激勵線圈裝配位置不變。這種磁通門的成本相對較高，可維修性不理想。
技術實現思路
為了克服現有的磁通門鐵芯加工困難的不足，本專利技術提供一種單鐵芯磁通門， 采用長條形鐵芯，可以使加工繞線更加方便，更能保證測量軸與安裝軸的一致。本專利技術還提供采用這種單鐵芯磁通門的磁通門單軸傳感器，螺釘和電路板固定 方式可以保證可靠性和可維修性，也使引線焊接更為方便，降低成本；電路板與頂絲上 的橡膠墊與柔性套管可以減小鐵芯所受的應力，可以提高磁通門鐵芯抗沖擊能力。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案一種單鐵芯磁通門，包括激勵線圈 1、鐵芯2、測量線圈3和骨架4，其特點是還包括柔性套管10，所述骨架4的繞線部分是 管狀，骨架前端11和骨架后端12都是正方形，正方形的中心位置固連有骨架4的繞線部 分，骨架4的管狀中心與骨架前端11和骨架后端12的正方形中心同圓心；所述鐵芯2是 長條形，其厚度為0.02mm至0.1mm之間，寬度為1mm，長度與骨架4長度相同，激勵 線圈1繞在骨架4管狀部分的里層，測量線圈3繞在激勵線圈1上；在骨架前端11的兩 個角上有兩個引線槽13，激勵線圈入端引線16和激勵線圈出端引線17從右側引線槽13 引出；測量線圈入端引線18和測量線圈出端引線19從左側引線槽13引出；骨架4管狀部分的內徑比鐵芯2的寬度略大，裝有鐵芯2的柔性套管10位于骨架4的內孔中，柔性 套管10的外徑與骨架4的內徑等大。所述柔性套管10是橡膠管、軟塑料管或黃臘管任一種。所述鐵芯2的材料是坡莫合金或非晶軟磁材料任一種。一種采用上述單鐵芯磁通門的磁通門單軸傳感器，其特點是包括兩個單鐵芯磁 通門28、外殼5、擋板6和和電路板7，所述外殼5是有矩形通孔的長方體，外殼5采用 無磁金屬材料或酚醛塑料，外殼5上矩形通孔的截面的長等于單鐵芯磁通門骨架前端11 和骨架后端12正方形邊長的2倍；寬等于單鐵芯磁通門骨架前端11和骨架后端12正方 形的邊長，正好能并排裝入兩個相同尺寸的單鐵芯磁通門；兩個單鐵芯磁通門并排位于 外殼5的矩形通孔中，骨架前端11通過電路板7用螺釘8螺釘固定外殼5上，骨架后端 12通過擋板6用螺釘8固定在外殼5上；擋板6正對單鐵芯磁通門中心處有螺紋孔27， 頂絲9與螺紋孔27配合固定鐵芯2 ；頂絲9靠近鐵芯一端有與頂絲9截面尺寸相同的橡 膠墊；擋板6有兩個螺釘孔14，用來與外殼5配合定位單鐵芯磁通門28;電路板7也有 兩個螺釘孔14，用來與外殼5配合定位單鐵芯磁通門28;電路板7上分布有四個穿線孔 15，每個穿線孔15能穿過兩根線圈引線，每個引線槽13中的引線從穿線孔15中穿過， 并焊接在電路板7的焊盤上；電路板7上有五個焊盤，包括激勵信號焊盤22、激勵線圈 過渡焊盤23、輸出信號焊盤24、測量線圈過渡焊盤25和地線焊盤26，第一個磁通門的激 勵線圈入端引線16和傳感器信號激勵端20都焊在激勵信號焊盤22上，第二個磁通門的 激勵線圈入端引線16接地；兩個磁通門的激勵線圈出端引線17都焊在激勵線圈過渡焊盤 23上。第一個磁通門的測量線圈入端引線18和傳感器信號輸出端21都焊在輸出信號焊 盤24上，第一個磁通門的測量線圈出端引線19與第二個磁通門的測量線圈入端引線18 都焊在測量線圈過渡焊盤25上；第二個磁通門的測量線圈出端引線19接地，地線焊在地 線焊盤26上；在電路板7與兩個單鐵芯磁通門骨架前端11有與電路板7尺寸相同的橡膠 墊。 所述無磁金屬材料是黃銅或無磁硬鋁任一種。本專利技術的有益效果是由于磁通門的鐵芯是長條形，加工繞線更加方便，更能保證測量軸與安裝軸的一致。采用長條形鐵芯磁通門的磁通門單軸傳感器，采用擋板和電路板固定方式，保 證了可靠性和可維修性，也使引線焊接更為方便，成本較低；電路板的橡膠墊和頂絲上 的橡膠墊以及柔性套管減小了鐵芯所受的應力，提高了磁通門鐵芯抗沖擊能力。下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作詳細說明。附圖說明圖1是本專利技術磁通門單軸傳感器的結構圖。圖2是圖1中磁通門的結構示意圖。圖3是圖2的剖視放大圖。圖4是圖1中圖電路板的放大圖。圖5是
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磁通門的結構示意圖。圖中1-激勵線圈，2-鐵芯，3-測量線圈，4-骨架，5-外殼，6_擋板，7-電路板，8-螺釘，9-頂絲，10-柔性套管，11-骨架前端，12-骨架后端，13-引線槽， 14-螺釘孔，15-穿線孔，16-激勵線圈入端引線，17-激勵線圈出端引線，18-測量線 圈入端引線，19-測量線圈出端引線，20-傳感器信號激勵端，21-傳感器信號輸出端， 22-激勵信號焊盤，23-激勵線圈過渡焊盤，24-輸出信號焊盤，25-測量線圈過渡焊盤， 26-地線焊盤，27-螺紋孔，28-磁通門。具體實施例方式以下實施例參照圖1 4。單鐵芯磁通門包括激勵 線圈1、鐵芯2、測量線圈3和骨架4，還包括柔性套管 10，所述鐵芯2是長條形，鐵芯2采用坡莫合金或非晶軟磁材料，其厚度為0.02mm至 0.1mm之間，寬度為1mm，長度與帶有圓孔的骨架4長度相同。激勵線圈1繞在骨架4 的里層；測量線圈3繞在骨架4的外層。骨架前端11和骨架后端12都是正方形。在骨 架前端11的兩個角上加工有兩個引線槽13，激勵線圈入端引線16和激勵線圈出端引線 17從右側引線槽13引出；測量線圈入端引線18和測量線圈出端引線19從左側引線槽13 引出。單鐵芯磁通門骨架4的內孔直徑比鐵芯2的寬度大。裝鐵芯2時，先將柔性套 管10裝入骨架4的內孔中，再將鐵芯2裝入柔性套管10的內孔中。柔性套管10的外直 徑與骨架4的內孔直徑相同，柔性套管10可采用橡膠管，軟塑料套管或黃臘套管，其作 用是填補骨架的內孔中的空隙，減小鐵芯2受震動沖擊的影響。采用上述單鐵芯磁通門的磁通門單軸傳感器，由兩個單鐵芯磁通門28構成，還 包括帶有矩形通孔的長方體外殼5，擋板6和電路板7，長方體外殼5采用無磁金屬材料 或無磁非金屬材料，例如黃銅、無磁硬鋁或酚醛塑料等。長方體本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種單鐵芯磁通門，包括激勵線圈（１）、鐵芯（２）、測量線圈（３）和骨架（４），其特征在于還包括柔性套管（１０），所述骨架（４）的繞線部分是管狀，骨架前端（１１）和骨架后端（１２）都是正方形，正方形的中心位置固連有骨架（４）的繞線部分，骨架（４）的管狀中心與骨架前端（１１）和骨架后端（１２）的正方形中心同圓心；所述鐵芯（２）是長條形，其厚度為０．０２ｍｍ至０．１ｍｍ之間，寬度為１ｍｍ，長度與骨架（４）長度相同，激勵線圈（１）繞在骨架（４）管狀部分的里層，測量線圈（３）繞在激勵線圈（１）上；在骨架前端（１１）的兩個角上有兩個引線槽（１３），激勵線圈入端引線（１６）和激勵線圈出端引線（１７）從右側引線槽（１３）引出；測量線圈入端引線（１８）和測量線圈出端引線（１９）從左側引線槽（１３）引出；骨架（４）管狀部分的內徑比鐵芯（２）的寬度略大，裝有鐵芯（２）的柔性套管（１０）位于骨架（４）的內孔中，柔性套管（１０）的外徑與骨架（４）的內徑等大。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉詩斌，嚴家明，
申請(專利權)人：西北工業大學，
類型：發明
國別省市：87