液壓閥閥芯位移傳感器線性霍爾元件

為了抑制比例電磁鐵滯環(huán)、液動力以及摩擦力等干擾因素的影響電液比例閥通常需要對閥芯位置進行閉環(huán)控制。閉環(huán)控制性能在很大程度上取決于閥芯位置檢測的精度。目前，大多數(shù)閥芯位置檢測采用電渦流式位移傳感器和差動變壓器式位移傳感器（LVIDT）。

（LVIDT）傳感器次級線圈采用，線性度好，抗干擾能力強，結(jié)構(gòu)簡單，但低頻響應(yīng)不適合快速動態(tài)測量。電渦流位移傳感器具有頻率響應(yīng)高、分辨率高、工作范圍廣等優(yōu)點，但需要連續(xù)激勵信號的后處理電路比較復(fù)雜。基于霍爾元件的液壓閥耐高壓閥芯位移傳感器采用導(dǎo)套隔離結(jié)構(gòu)。耐高壓仿真和試驗分析表明，該位移傳感器性能良好，能夠滿足高壓環(huán)境下位移測量的要求。

耐高壓霍爾位移傳感器為軸對稱結(jié)構(gòu)由前端蓋.隔磁環(huán)、后端蓋.連接桿、永磁體、線性霍爾元件等部分組成其結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。前端蓋采用導(dǎo)磁材料（工業(yè)純鐵）形成工作磁路和屏蔽外部磁場；隔磁環(huán)采用非導(dǎo)磁材料（黃銅）調(diào)整磁路結(jié)構(gòu)參數(shù)；永磁體（釹鐵硼）為工作磁路提供磁動勢；連桿將傳感器與被測物體的線性霍爾元件連接起來，檢測氣隙中的軸向磁場強度。高壓流體可以在連桿和殼體之間的空腔中自由流動。外殼和磁隔離環(huán)焊接在一起，將內(nèi)部高壓流體與外部空氣隔離。閥芯位移耐高壓霍爾傳感器的推桿與電液比例閥的閥芯連成一-體 閥芯在軸向移動時通過推桿帶動永磁體- -起運動永磁體在殼體內(nèi)的相對位置也隨之變化以致前端蓋、永磁體.聚磁蓋、工作氣隙.后端蓋所組成的磁路的磁阻將發(fā)生變化從而使得永磁體的工作點沿退磁曲線變化最終聚磁蓋與后端蓋之間的工作氣隙的內(nèi)部磁感應(yīng)強度將發(fā)生變化通過優(yōu)化磁路的結(jié)構(gòu)使得永磁體的位移與線性霍爾元件安裝處的磁感應(yīng)強度呈線性比例關(guān)系通過線性霍爾元件檢測得到的磁感應(yīng)強度可推知永磁體在導(dǎo)套內(nèi)的位置從而實現(xiàn)閥芯位移檢測。