[實(shí)用新型]非接觸式位移傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520442867.2
• 申請(qǐng)日: 2015-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204694201U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊波;高強(qiáng);蔣廷皓
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津卓森科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B7/02
• 分類(lèi)號(hào): G01B7/02
• 代理公司: 北京中企鴻陽(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11487
• 代理人: 劉葛;郭鴻雁

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種傳感器，特別是涉及一種用于精確測(cè)量物體位置變化的非接觸式位移傳感器。

背景技術(shù)

位移傳感器又稱(chēng)線(xiàn)性傳感器，用于測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的位移。目前國(guó)際上技術(shù)水平較高的是德國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，這些國(guó)家的產(chǎn)品具有高靈敏度，技術(shù)含量也較高。但是國(guó)內(nèi)用戶(hù)使用時(shí)存在維修難度大、價(jià)格昂貴等問(wèn)題。國(guó)內(nèi)的位移傳感器制造水平有限，使用時(shí)也存在一定的問(wèn)題。目前的位移傳感器多采用接觸式測(cè)量的測(cè)量方式，接觸式測(cè)量需要測(cè)量介質(zhì)直接與被測(cè)物體接觸，長(zhǎng)期使用存在自身磨損或測(cè)量誤差累積的問(wèn)題，需要經(jīng)常更換零部件和維護(hù)，測(cè)量精度也有限。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種測(cè)量精度高、壽命長(zhǎng)、適用性強(qiáng)的非接觸式位移傳感器。

本實(shí)用新型非接觸式位移傳感器，包括磁環(huán)和具有輸出端子的電子倉(cāng)，電子倉(cāng)內(nèi)設(shè)置有線(xiàn)路板，線(xiàn)路板上設(shè)置有用于發(fā)出電流脈沖信號(hào)的信號(hào)發(fā)射模塊、用于檢測(cè)應(yīng)變機(jī)械脈沖信號(hào)的檢測(cè)模塊、將應(yīng)變機(jī)械脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化成位移電信號(hào)的轉(zhuǎn)換模塊和信號(hào)處理模塊、用于輸出位移電信號(hào)的輸出模塊，其中檢測(cè)模塊的輸出端與轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與信號(hào)處理模塊的出入端相連，信號(hào)處理模塊的輸出端與輸出模塊的輸入端相連，輸出模塊的輸出端與輸出端子相連，電子倉(cāng)與測(cè)量桿一端相連，測(cè)量桿的另一端封閉，測(cè)量桿內(nèi)部沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有波導(dǎo)絲，波導(dǎo)絲與電子倉(cāng)內(nèi)的電流輸出模塊的輸出端相連，磁環(huán)內(nèi)徑大于測(cè)量桿外徑，磁環(huán)表面加工有連接孔。

本實(shí)用新型非接觸式位移傳感器，其中所述靠近電子倉(cāng)一側(cè)的測(cè)量桿外側(cè)設(shè)置有連接螺紋。

本實(shí)用新型非接觸式位移傳感器，其中所述波導(dǎo)絲選用磁致伸縮材料。

本實(shí)用新型非接觸式位移傳感器與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本實(shí)用新型非接觸式位移傳感器采用非接觸式測(cè)量，利用測(cè)量桿內(nèi)的波導(dǎo)絲通電后產(chǎn)生的第一磁場(chǎng)與測(cè)量桿外的磁塊具有的第二磁場(chǎng)間的磁致伸縮效應(yīng)使波導(dǎo)絲產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變機(jī)械脈沖信號(hào)，檢測(cè)模塊檢測(cè)到這個(gè)應(yīng)變機(jī)械脈沖信號(hào)之后將應(yīng)變機(jī)械脈沖信號(hào)送至轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊和信號(hào)處理模塊將應(yīng)變機(jī)械脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并通過(guò)輸出模塊輸出。本裝置輸出的信號(hào)是由應(yīng)變機(jī)械脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換而來(lái)的物體位移的實(shí)際值，而不是成比例的或放大處理的信號(hào)，所以不存在信號(hào)漂移或變值的情況，更無(wú)需定期重新標(biāo)定零點(diǎn)和刻度。本裝置避免了測(cè)量時(shí)容易出現(xiàn)誤差的環(huán)節(jié)，提高了測(cè)量精度。整個(gè)測(cè)量過(guò)程中作為測(cè)量介質(zhì)的波導(dǎo)絲始終位于封閉的測(cè)量桿內(nèi)，不與外界接觸，因此本裝置可以在較為惡劣的工作環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量工作，適用性較強(qiáng)。同時(shí)波導(dǎo)絲不與外界接觸，也不會(huì)有任何的磨損和消耗，可以省去后期的維護(hù)和更換零件的操作，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的非接觸式位移傳感器作進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型非接觸式位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型非接觸式位移傳感器的工作原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型非接觸式位移傳感器包括電子倉(cāng)4和磁環(huán)6，電子倉(cāng)4上部設(shè)置有輸出端子3，電子倉(cāng)4內(nèi)部設(shè)置有線(xiàn)路板8，如圖2所示，線(xiàn)路板8上設(shè)置有信號(hào)發(fā)射模塊9、檢測(cè)模塊10、轉(zhuǎn)換模塊11、信號(hào)處理模塊12和輸出模塊13。其中檢測(cè)模塊10的輸出端與轉(zhuǎn)換模塊11的輸入端相連，轉(zhuǎn)換模塊11的輸出端與信號(hào)處理模塊12的出入端相連，信號(hào)處理模塊12的輸出端與輸出模塊13的輸入端相連，輸出模塊13的輸出端與輸出端子3相連。信號(hào)發(fā)射模塊9用于發(fā)出電流脈沖信號(hào)；檢測(cè)模塊10用于檢測(cè)應(yīng)變機(jī)械脈沖信號(hào)；轉(zhuǎn)換模塊11和信號(hào)處理模塊12用于將應(yīng)變機(jī)械脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化成位移電信號(hào)；輸出模塊13用于輸出位移電信號(hào)。如圖1所示，電子倉(cāng)4下端與測(cè)量桿5的上端相連，測(cè)量桿5的下端封閉。測(cè)量桿5內(nèi)部沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有波導(dǎo)絲7，波導(dǎo)絲7上端與電子倉(cāng)4內(nèi)的信號(hào)發(fā)射模塊9的輸出端相連，用于接收信號(hào)發(fā)射模塊9發(fā)出的電流脈沖信號(hào)，并發(fā)出環(huán)形的第一磁場(chǎng)。波導(dǎo)絲7選用磁致伸縮材料。靠近電子倉(cāng)4一側(cè)的測(cè)量桿5外側(cè)設(shè)置有連接螺紋2，用于在工作時(shí)與固定件連接，將本實(shí)用新型非接觸式位移傳感器位置固定。磁環(huán)6的內(nèi)徑大于測(cè)量桿5外徑。磁環(huán)6表面加工有連接孔1，用于與待測(cè)物固定連接，工作時(shí)磁環(huán)6位于測(cè)量桿5外側(cè)并隨待測(cè)物運(yùn)動(dòng)。磁環(huán)6本身具有第二磁場(chǎng)，當(dāng)磁環(huán)6上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二磁場(chǎng)與第一磁場(chǎng)之間可以產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)使波導(dǎo)絲7中產(chǎn)生應(yīng)變機(jī)械脈沖信號(hào)。