用于高精度位置测量的改进线性变量差接变压器

摘要

一种减少噪声、增加灵敏度、改进时间响应的线性变量差接变压器(LVDT)的换能器。该装置用初级线圈绕制在运动的非铁磁体周围取代传统的LVDT的初级线圈和高导磁率铁磁体芯。除了减少或者消除巴克豪森噪声之外，这个方法减少或消除许多在传统的LVDT中其他不合乎需要的影响，包括在芯中的过度涡流热量，与高导磁率材料相联系的非线性和磁通回路的长度标度。这些改进是同改进的LVDT信号调节电路系统相耦合的。该装置同样是传动器和可以用于将差动电压转换成力。具有这些改进的装置有许多应用，包括分子力测量，原子力显微术和操作技术，平版印刷制造，纳米标度表面轮廓曲线绘制和其他方面毫微技术。

主权项

1.一种位移换能器，其特征在于，包括，具有共同轴的第一个和第二个非铁磁体线圈形状，各用至少一个绕组绕制；具有这样的绕组，其第一个线圈形状的外径比第二个线圈形状的内径更小，因此每个绕组相对于另一个能将第一个线圈形状放置在第二个线圈形状之内；一个线圈形状是能运动的，而另一个线圈形状是静止的；在能运动的线圈形状上的绕组或者多个绕组磁性地耦合到在没有任何铁磁体元件感应地耦合多个绕组的条件下的在静止形状上的绕组或者多个绕组；和电子电路产生信号对微米或者更少的范围内的线圈形状之间的相对位移敏感。