[发明专利]一种高灵敏度LVDT设计方法及应用该方法的绕线工艺

说明书

技术领域

本发明涉及位移传感器技术领域，具体涉及一种高灵敏度LVDT设计方法及应用该方法的绕线工艺。

背景技术

国内外所有的LVDT，还没有行程大于±7.5mm、灵敏度大于100mv/v/mm、梯度为0.75V/mm的产品。但是航空航天上需要行程±8mm，在激励电压7V时输出电压±6V的LVDT，其灵敏度S＝6V/8mm*7V＝107.1mm/V/mm，即梯度为0.75V/mm。

现有技术是初级平绕，次级按等差级数排列，次级总圈数相当于平绕两层，若L＝72mm范围，绕线间距为0.072mm，平绕两层共2000圈，只能做梯度为0.35V/mm产品，要设计高灵敏度产品，次级线圈圈数要比原来圈数增加一倍以上，则绕线间距为0.036mm以下，即使用48#漆包线能绕制成功，次级电阻也太大，每组次级电阻达2140Ω，次级输出阻抗为5136Ω大于2KΩ技术指标，无法设计。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的不足，本发明提出一种高灵敏度LVDT设计方法及应用该方法的绕线工艺。

一种高灵敏度LVDT设计方法，所述方法步骤如下：

步骤一：L长线圈被分成m段，每段长为amm，每段匝数为a_k，即a₁、a₂、a₃……a_k呈等差级数排列；

步骤二：根据线圈长度确定排布方式，排布方式如下：

(1)当线圈长度为0～L/8mm时，间绕一层可以排列；

(2)当线圈长度为L/8～L/4mm时，绕二层才可以排列，即第一层密绕，再加上一层间绕；

(3)当线圈长度为L/4～3/8Lmm时，绕三层才可以排列，即两层密绕，加一层间绕；

(4)当线圈长度为3/8L～L/2mm时，绕四层才可以排列，即三层密绕，加一层间绕；

(5)当线圈长度为1/2L～5/8Lmm时，绕五层才可以排列，即四层密绕，加一层间绕；

(6)当线圈长度为5/8L～3/4Lmm时，绕六层才可以排列，即五层密绕，加一层间绕；

(7)当线圈长度为3/4L～7/8Lmm时，绕七层才可以排列，即六层密绕，加一层间绕；

(8)当线圈长度为7/8Lmm～Lmm时，绕八层才可以排列，即七层密绕，加一层间绕；

步骤三：a＝3mm，间距0.072mm，最多只能密绕41.6圈，首项a₁＝7，m＝24，公差d＝13.888，分八大部分，每部分3项，组成项数为24的等差级数；

所述等差级数排列为：

第一层：包括a₁、a₂、a₃，圈数分别对应为7、20.8、34.7；

第二层：包括a₄、a₅、a₆，圈数分别对应为48.6、62.5、73.4；

第三层：包括a₇、a₈、a₉，圈数分别对应为76.4、90.3、104.2；

第四层：包括a₁₀、a₁₁、a₁₂，圈数分别对应为118、131.9、145.8；

第五层：包括a₁₃、a₁₄、a₁₅，圈数分别对应为159.7、173.6、187.5；

第六层：包括a₁₆、a₁₇、a₁₈，圈数分别对应为201.4、215.3、229.2；

第七层：包括a₁₉、a₂₀、a₂₁，圈数分别对应为243.1、256.9、270.8；

第八层：包括a₂₂、a₂₃、a₂₄，圈数分别对应为284.7、298.6、312.5；

一种应用所述的高灵敏度LVDT设计方法的绕线工艺，所述工艺步骤如下：

第一步：初级绕线：

35#SPT漆包线，标称线径0.156mm，密绕三层，每层450圈，间距为0.16mm；

第二步：次级绕线：