微型自復位LVDT直線位移傳感器

發布時間:2019-06-16瀏覽次數:31

     現有的位移傳感器,例如常用的差動變壓器式直線位移傳感器,是在可以插入可動鐵芯的線架上繞上三組線圈(如圖1所示),在線圈Ⅱ上通上交流電,根據鐵芯和線圈Ⅰ、線圈Ⅲ之間的相對位置,分別在線圈Ⅰ和線圈Ⅲ上感應出相應的電壓變化。為了不使鐵芯偏離線架的軸線,還需要在用以固定鐵芯的心軸上安上導軌,故由此構成的位移傳感器其構造較為復雜。而且,感應線圈易受外界電磁場干擾,容易造成測量誤差。

  本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、線性度好、不受外界電磁場干擾且具有自復位能力的微位移傳感器。

  為了實現上述目的,本實用新型的自復位微位移傳感器包括殼體和測量桿,殼體的前端開有通孔,測量桿經由該通孔可沿所述殼體的軸向,活動地設置在所述殼體內;所述微位移傳感器還包括貼置在殼體內壁軸向位置上的長條形電阻體,固定在所述測量桿底端、能與長條形電阻體保持活動接觸的電刷,以及用以使所述測量桿復位的復位彈簧;所述電刷和所述電阻體的至少一個端點上各設置一個電氣連接點。

  本實用新型的自復位微位移傳感器,由于無需采用線圈作為感應元件,故免除了制作線圈,安裝導軌等難度較大的工藝,而且可避免受外界電磁場的干擾。此外,本實用新型的自復位微位移傳感器由于可采用例如線性導電塑料作為電阻體,故可進一步提高傳感器的測量線性度以及測量精度。

  以下結合附圖和實施例對本實用新型的自復位微位移傳感器作進一步的詳細描述。

  圖1是現有技術中一種常用的差動變壓器式直線位移傳感器的結構示意圖;

  圖2是本實用新型自復位微位移傳感器的結構示意圖;

  圖3是圖2所示傳感器的側視圖(部分作了剖視):

  參見圖2和圖3,本實用新型的自復位微位移傳感器包括殼體9、測量桿1、滑輪2、復位彈簧3、電刷4、移動卡瓦5、長條形電阻體6,以及設置在殼體9外壁上的固定支架8。其中,殼體9的前端開有通孔90,測量桿1經由通孔90可活動地設置在殼體9內。通孔90的內徑與測量桿1的外徑應設置成使測量桿1能沿殼體9的軸向、在殼體9內外作直線運動。移動卡瓦5和電刷4,例如通過焊接設置在測量桿1的底端10上,電阻體6貼置在殼體1內壁上能與電刷4保持活動接觸的位置上,其長度方向沿殼體1的軸向。電阻體6例如可采用導電塑料基體;電刷4例如可采用銅片,利用其自身的彈性使與電阻體6保持良好的活動接觸??拷鼩んw9前、后端的內壁上還例如通過鉚接分別設置一個用以安裝滑輪2的滑輪心軸20和彈簧固定基準7。復位彈簧3嵌套在滑輪2的槽內,其一端固定在彈簧固定基準7上,另一端固定在測量桿1的底端10上,利用其收縮力使測量桿的測量端12伸出殼體9外。當測量端12感受到被測對象的位移,并通過測量桿1帶動電刷4在電阻體6表面上滑動時,即可改變電刷4與電阻體6端點之間的電阻值。通過在電刷4上和電阻體6兩端點的至少一個端點上,各接出一根導線連接到測量儀表上,即可將測得的位移量轉換為模擬電信號傳送到測量儀表。

  根據本實用新型設計的自復位微位移傳感器,測量范圍為)-20mm,0-100mm,測量精度為1-2%,分辨率為0.01μm。

  當然,圖2和圖3所示僅為本實用新型自復位微位移傳感器的一個較佳實施例。作為一種變換,復位彈簧3也可以用一種直徑略小于殼體9內徑的壓縮彈簧所替換,將它設置在測量桿1的底端與殼體9內的后端之間。然而,諸如此類的變換并未超出本實用新型的范圍。



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