CN109186439A - 一种传感器用高稳定、高可靠、低损耗骨架构件 - Google Patents

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武丽花
李立杰
李毓杰
崔云涛
林强
刘鑫
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Abstract

本发明涉及一种传感器用高稳定、高可靠、低损耗骨架构件，包括线圈、骨架零件和转接焊片，骨架零件的材质选用可加工微晶陶瓷材料，线圈粘接固定在骨架零件的上端，骨架零件的下端制出安装槽，转接焊片安装在该安装槽内，线圈的两个端头分别焊接在转接焊片上。本发明实现了良好的骨架构件尺寸精度，提高了传感器的零位可控性与一致性，提高了传感器的性能稳定性，提高了装配效率，并降低了产品成本。

Description

一种传感器用高稳定、高可靠、低损耗骨架构件
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其是一种在宽温程、高频激磁条件下保障传感器高可靠性、高稳定性和低损耗的骨架构件，是一种适用于高精度电涡流位移传感器的骨架构件。
背景技术
骨架零件作为位移传感器尤其是电涡流位移传感器的关键环节，主要功能是实现测量线圈的支承与固定，测量线圈则是实现传感器的敏感测量功能。在一些要求宽温程、高可靠性、高稳定性以及低损耗特殊应用领域，要求骨架零件本身具有高尺寸精度、高尺寸稳定性以及高频条件下的低介电损耗。
目前，高精度低损耗电涡流位移传感器中，骨架零件主要采用工程塑料材质，常见的有树脂类材料和聚四氟类材质，如专利201610858756.9所述，该情况下存在的问题主要是宽温程工况条件下尺寸稳定性差导致传感器的零偏稳定性差。此外，在高温电涡流传感器中，骨架零件则采用高温陶瓷构件，如专利201611052347.6所述，该情况下存在的问题是：由于高温陶瓷的烧制成型无法机加工的特点，骨架零件的尺寸精度相对较差，导致传感器的零位难以控制，无法应用于高精度传感器领域。另外一种情况，骨架零件与安装壳体设计为一体式结构，选用金属材质铝材，如专利201610071634.5中所述，该方案解决了尺寸稳定性问题与尺寸精度问题，但带来的问题是介电损耗大且线圈绝缘可靠性较低的问题。
此外，在骨架构件的布局设计方面，线圈的安装定位由骨架本身相应的结构设计实现，限定外形尺寸条件下，相应的定位结构多为复杂的薄壁台阶及沟槽结构，对骨架零件材料的机加工性能提出了较高的要求。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种尺寸精度高、宽温程条件下尺寸稳定性好、介质损耗低且可靠性高的骨架构件方案。
本发明的目的是通过以下技术手段实现的：
一种传感器用高稳定、高可靠、低损耗骨架构件，其特征在于：包括线圈、骨架零件和转接焊片，骨架零件的材质选用可加工微晶陶瓷材料，线圈粘接固定在骨架零件的上端，骨架零件的下端制出安装槽，转接焊片安装在该安装槽内，线圈的两个端头分别焊接在转接焊片上。
而且，所述的骨架零件为厚壁无线槽结构。
而且，所述的转接焊片与骨架零件之间采用粘接的安装固定方式。
而且，所述的线圈、骨架零件和转接焊片组装后，采用胶体灌封的方法将上述骨架构件进行固封。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明的骨架构件主要由骨架、线圈、转接焊片组成。线圈为传感器的测量部分，安装于骨架零件的端部，转接焊片安装于骨架另一端的安装槽内。本发明实现了良好的骨架构件尺寸精度，提高了传感器的零位可控性与一致性。
2、本发明中骨架零件的材质设计选用可加工微晶陶瓷材料，该材质具有低的线涨系数，约为6ppm，较树脂类材质与聚四氟类材质的线涨系数低一个数量级以上，在宽温程条件下具有较小的热变形，实现了宽温程条件下良好的骨架构件尺寸稳定性，提高了传感器的性能稳定性，尤其是零偏稳定性。
3、由于微晶陶瓷坯料具有可机加工性，可以得到良好的构件尺寸精度，零件的平面度、垂直度等指标参数可以达到微米级水平，因此使用其制作骨架零件有效降低了传感器的零位并提高了传感器的零位一致性，较树脂类及聚四氟类有显著优势。
4、该微晶陶瓷骨架零件具有低的介电系数，在高频条件下传感器具有较低的介电损耗，从而使本发明实现了高频条件下的低介电损耗，提高了传感器的品质因数，降低了传感器的总体功耗。
5、从可靠性与实现角度考虑，该发明中骨架零件结构设计采用厚壁无线槽结构，简单可靠，采用了无线槽厚壁筒形结构，线圈的安装固定由专用工装实现，提高骨架构件的可靠性、降低产品成本的同时，还可以提高线圈装配的一致性与装配效率。
6、本发明将骨架构件结构简化的结构设计思想与专用工装辅助的工艺设计思想相结合，实现了良好的互补效果，提高了传感器的可靠性与参数一致性的同时，还降低了产品成本。
附图说明
图1是骨架构件的结构图；
图2是图1的仰视图；
图3是骨架零件的结构图；
图4是图3的仰视图。
图中：1、线圈；2、骨架零件；3、转接焊片。
具体实施方式
下面结合附图详细叙述本发明的实施例，需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种传感器用高稳定、高可靠、低损耗骨架构件，包括线圈1、骨架零件2和转接焊片3，骨架零件的材质选用可加工微晶陶瓷材料，且骨架零件为厚壁无线槽结构。利用专用工装将线圈粘接固定在骨架零件的上端，骨架零件的下端制出安装槽，转接焊片为两个，其均采用粘接的方式安装在该安装槽内，线圈的两个端头分别焊接在转接焊片上。
完成上述线圈、骨架零件和转接焊片的组装后，采用胶体灌封的方法将上述骨架构件进行固封。

Claims (4)

1.一种传感器用高稳定、高可靠、低损耗骨架构件，其特征在于：包括线圈、骨架零件和转接焊片，骨架零件的材质选用可加工微晶陶瓷材料，线圈粘接固定在骨架零件的上端，骨架零件的下端制出安装槽，转接焊片安装在该安装槽内，线圈的两个端头分别焊接在转接焊片上。
2.根据权利要求1所述的一种传感器用高稳定、高可靠、低损耗骨架构件，其特征在于：所述的骨架零件为厚壁无线槽结构。
3.根据权利要求1所述的一种传感器用高稳定、高可靠、低损耗骨架构件，其特征在于：所述的转接焊片与骨架零件之间采用粘接的安装固定方式。
4.根据权利要求1所述的一种传感器用高稳定、高可靠、低损耗骨架构件，其特征在于：所述的线圈、骨架零件和转接焊片组装后，采用胶体灌封的方法将上述骨架构件进行固封。
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