[发明专利]一种基于LDC16XX芯片的全金属电感式接近传感器

说明书

本发明涉及一种基于LDC16XX芯片的全金属电感式接近传感器，线圈组合(2)包括调节螺钉(3)、磁芯(4)和线圈骨架(5)，线圈骨架(5)套装于磁芯(4)中，调节螺钉(3)用于调节线圈组合(2)的输出电感值，磁芯(4)开口端紧贴于金属外壳(1)的底部；弹簧(7)和孔用弹性挡圈(8)通过支撑环(6)压紧线圈组合(2)；绝缘套筒(9)与弹性挡圈(8)的上表面刚性接触，线圈组合(2)的引出线通过绝缘套筒(9)中部开孔与信号处理电路板(10)的接点连接；后盖(11)安装于金属外壳(1)尾部。本发明感应距离4mm～6mm，使用温度＜‑50℃，稳定性好、精度高，传感器可适当维修且易实现批量化生产。

技术领域

本发明具体涉及一种基于LDC16XX芯片的用于测量活动对象与目标接近距离4mm～6mm的全金属电感式接近传感器。

背景技术

随着科学技术的进步与发展，飞机上的机械传动装置逐渐发展成为电传操作系统，各类传感器也随之增加。作为位置传感器的一种，电感式接近传感器是一种具有感知物体接近能力的器件，它利用感应线圈对接近物体具有敏感特性识别物体的接近，并输出相应的电信号实现测量，具有抗干扰能力强、重复定位精度高、可靠性好、寿命长等突出优点，在飞机上可使用在对机构进行到位检测的部位，包括起落架系统、舱门系统、发动机系统和飞控系统等。

目前，航空及军工武器装备系统使用的电感式接近传感器均要求具有较高的安全性、可靠性和环境适应性等，而市面上的大多数电感式接近传感器均采用非金属材料感应头，温度低于-30℃时无法正常工作，而采用金属材料感应头的传感器存在感应距离减小的问题。薛正国等公开了一种《一体式小型化圆形接近开关》(公开号CN103414457A)，传感器采用金属感应面和金属外壳，检测距离≤2.15mm。同时，受传感器使用温度和体积重量限制，航空用电感式接近传感器尚有较多将信号处理电路放置于传感器外部，Woolsey等发明了一种《Inductive proximity sensor for detecting ferromagnetic,nonpermeable ormagnet targets》(公开号US6424145B1)，在传感器产品小型化和批量化方面尚需进一步提高。

发明内容

本发明的目的是针对现有市面上电感式接近传感器存在的问题和不足，通过结构设计、生产工艺设计、装配设计及信号处理系统设计，研制出一种稳定性好、精度高、可适当维修且易实现批量化生产的基于LDC16XX芯片的小型全金属电感式接近传感器，传感器感应距离4mm～6mm，使用温度＜-50℃，同时实现传感器检测与信号处理集成化。

本发明的技术方案：一种基于LDC16XX芯片的全金属电感式接近传感器，具体包括：金属外壳1；线圈组合2，线圈组合2包括调节螺钉3、磁芯4和线圈骨架5，其中线圈骨架5套装于磁芯4中，调节螺钉3用于调节线圈组合2的输出电感值，磁芯4开口端紧贴于金属外壳1的底部；弹簧7和孔用弹性挡圈8通过支撑环6压紧线圈组合2；绝缘套筒9与弹性挡圈8的上表面刚性接触，线圈组合2的引出线通过绝缘套筒9中部开孔与信号处理电路板10的接点连接；后盖11安装于金属外壳1尾部，并将信号处理电路板10的输出线路通过电缆向外输出。

优选的,所述基于LDC16XX芯片的全金属电感式接近传感器最大外径16mm，总长≤48mm。

优选的，所述金属外壳1选用物理性能好、电导率低、抗腐蚀性好且无磁性的材料，如06Cr19Ni10不锈钢，使用状态为机械加工后真空淬火。

优选的，所述线圈组合2中的调节螺钉3和磁芯4选用磁导率高的软磁合金材料(相对磁导率≥10000)，如1J79、1J95等。为保证材料磁导率达到最高，两零件经机械加工后需经过适当工艺的退火处理以消除机械残余应力。同时，为满足传感器高低温使用需求，线圈骨架5选用工作温度范围宽的高强度材料。