[發明專利]一種非接觸直線位移傳感器及直線位移檢測系統

在審

• 申請號: 201911038982.2
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110579166A
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 姚振宇;張潤榕
• 申請（專利權）人: 上海思博機械電氣有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 31272 上海申新律師事務所
• 代理人: 俞滌炯

本發明實施例公開了一種一種非接觸直線位移傳感器及直線位移檢測系統，包括一殼體；一后蓋，固定于殼體的后端面；一前蓋，固定于殼體的前端面；一主軸，穿設于前蓋和后蓋的內部；兩磁鋼，嵌入設置在主軸的頂面；一霍爾元件，通過線路板置于殼體頂端，用于檢測磁場強度變化；一復位裝置，套設于主軸第一端，位于殼體外朝向前蓋的一側；一連接裝置，用于與被測物體接觸，通過霍爾元件檢測兩個磁鋼的共同磁場的變化來計算直線位移距離，更加精確，兩個磁鋼穩定地嵌裝在主軸上，結構簡單成本低，主軸運動阻力小，測量直線位移精確度高，磨損小，壽命長，另外設計了適用于霍爾元件的檢測系統，保護霍爾元件的同時也使位移檢測質量更好。

技術領域

本發明涉及自動化位移檢測領域，尤其涉及一種非接觸直線位移傳感器。

背景技術

直線位移傳感器是一種廣泛應用于自動化控制系統中位置信號反饋的元器件，傳統的直線位移傳感器通常是電位器型的，通過在電位器的總阻端加載一定的電壓，然后從電位器輸出端采樣分壓的電壓信號來實現位置控制的功能。該種電位器型的直線位移傳感器存在一個最根本的缺陷，即由于電位器的輸出端的電刷始終和電阻體保持一定壓力的接觸，且工作狀態下電刷會在電阻體上來回滑動，這種滑動會導致電刷和電阻體的磨損并進而影響輸出信號的穩定，因此電位器型的直線位移傳感器始終存在壽命較短的問題。

隨著科技的發展，各種改良技術和新技術被應用于直線位移傳感器，例如光柵、線性可變差動變壓器、磁致伸縮等等，很多新類型的直線位移傳感器都采用了非接觸的結構來提高產品的使用壽命。雖然以上產品確實解決了壽命的問題，但是或由于結構復雜、或由于工藝難度大、或由于材料成本高，該類直線位移傳感器始終無法替代價格低廉的電位器型的直線位移傳感器，尤其在那些對使用壽命外其他指標要求并不高的中低端應用領域。

隨著霍爾技術的發展和霍爾元件的高度集成化，價格低廉且性能優異的霍爾型傳感器得到了廣泛應用，成為了一種經濟型的非接觸型傳感器。該類傳感器的核心部分是一個檢測磁場強度變化的霍爾元件和一個正對霍爾元件產生旋轉磁場的磁鋼，霍爾型傳感器主要用于角位移的檢測領域，用于角度測量時能得到良好的測量精度，但是將霍爾元件直接用于直線測量時其精度會很差。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種非接觸直線位移傳感器及直線位移檢測系統，解決以上技術問題。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種非接觸直線位移傳感器，包括

一殼體，通過支架固定于待測設備的固定端；

一后蓋，固定于所述殼體的后端面；

一前蓋，固定于所述殼體的前端面；所述殼體，所述后蓋和所述前蓋構成一腔體；

一主軸，穿設于所述前蓋和所述后蓋的內部,沿所述殼體的長度方向前后移動；

兩磁鋼，嵌入設置在所述主軸的頂面，兩所述磁鋼均位于所述殼體內部；

一霍爾元件，通過線路板置于所述殼體頂端，用于檢測磁場強度變化，所述霍爾元件位于所述磁鋼的上方；

一復位裝置，套設于所述主軸第一端，位于所述殼體外朝向所述前蓋的一側；

一連接裝置，固定在所述主軸一端，用于與被測物體接觸。

優選地，所述主軸外側固定一磁鋼套，所述磁鋼套位于所述前蓋與所述后蓋之間，所述磁鋼套頂端設置兩嵌槽，兩所述磁鋼分別插設于兩所述嵌槽內。

優選地，所述主軸側面設置若干凹槽，所述磁鋼套外側設若干凸條，每一所述凸條均插入一對應位置的所述凹槽內。

優選地，所述殼體的內腔嵌若干滾珠，若干所述滾珠呈若干排分布，所述磁鋼套外側面設置若干弧形槽，每排所述滾珠的頂面均插入一所述弧形槽內。