微型自復(fù)位LVDT直線位移傳感器

     現(xiàn)有的位移傳感器，例如常用的差動(dòng)變壓器式直線位移傳感器，是在可以插入可動(dòng)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(jù)鐵芯和線圈Ⅰ、線圈Ⅲ之間的相對(duì)位置，分別在線圈Ⅰ和線圈Ⅲ上感應(yīng)出相應(yīng)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(dǎo)軌，故由此構(gòu)成的位移傳感器其構(gòu)造較為復(fù)雜。而且，感應(yīng)線圈易受外界電磁場(chǎng)干擾，容易造成測(cè)量誤差。

　　本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、線性度好、不受外界電磁場(chǎng)干擾且具有自復(fù)位能力的微位移傳感器。

　　為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的自復(fù)位微位移傳感器包括殼體和測(cè)量桿，殼體的前端開有通孔，測(cè)量桿經(jīng)由該通孔可沿所述殼體的軸向，活動(dòng)地設(shè)置在所述殼體內(nèi);所述微位移傳感器還包括貼置在殼體內(nèi)壁軸向位置上的長(zhǎng)條形電阻體，固定在所述測(cè)量桿底端、能與長(zhǎng)條形電阻體保持活動(dòng)接觸的電刷，以及用以使所述測(cè)量桿復(fù)位的復(fù)位彈簧;所述電刷和所述電阻體的至少一個(gè)端點(diǎn)上各設(shè)置一個(gè)電氣連接點(diǎn)。

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

　　以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的自復(fù)位微位移傳感器作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

　　圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種常用的差動(dòng)變壓器式直線位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖;

　　圖2是本實(shí)用新型自復(fù)位微位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖;

　　圖3是圖2所示傳感器的側(cè)視圖(部分作了剖視)：

　　參見圖2和圖3，本實(shí)用新型的自復(fù)位微位移傳感器包括殼體9、測(cè)量桿1、滑輪2、復(fù)位彈簧3、電刷4、移動(dòng)卡瓦5、長(zhǎng)條形電阻體6，以及設(shè)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(cè)量桿1經(jīng)由通孔90可活動(dòng)地設(shè)置在殼體9內(nèi)。通孔90的內(nèi)徑與測(cè)量桿1的外徑應(yīng)設(shè)置成使測(cè)量桿1能沿殼體9的軸向、在殼體9內(nèi)外作直線運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)卡瓦5和電刷4，例如通過焊接設(shè)置在測(cè)量桿1的底端10上，電阻體6貼置在殼體1內(nèi)壁上能與電刷4保持活動(dòng)接觸的位置上，其長(zhǎng)度方向沿殼體1的軸向。電阻體6例如可采用導(dǎo)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(dòng)接觸。靠近殼體9前、后端的內(nèi)壁上還例如通過鉚接分別設(shè)置一個(gè)用以安裝滑輪2的滑輪心軸20和彈簧固定基準(zhǔn)7。復(fù)位彈簧3嵌套在滑輪2的槽內(nèi)，其一端固定在彈簧固定基準(zhǔn)7上，另一端固定在測(cè)量桿1的底端10上，利用其收縮力使測(cè)量桿的測(cè)量端12伸出殼體9外。當(dāng)測(cè)量端12感受到被測(cè)對(duì)象的位移，并通過測(cè)量桿1帶動(dòng)電刷4在電阻體6表面上滑動(dòng)時(shí)，即可改變電刷4與電阻體6端點(diǎn)之間的電阻值。通過在電刷4上和電阻體6兩端點(diǎn)的至少一個(gè)端點(diǎn)上，各接出一根導(dǎo)線連接到測(cè)量?jī)x表上，即可將測(cè)得的位移量轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)傳送到測(cè)量?jī)x表。

　　根據(jù)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的自復(fù)位微位移傳感器，測(cè)量范圍為)-20mm，0-100mm，測(cè)量精度為1-2%，分辨率為0.01μm。

　　當(dāng)然，圖2和圖3所示僅為本實(shí)用新型自復(fù)位微位移傳感器的一個(gè)較佳實(shí)施例。作為一種變換，復(fù)位彈簧3也可以用一種直徑略小于殼體9內(nèi)徑的壓縮彈簧所替換，將它設(shè)置在測(cè)量桿1的底端與殼體9內(nèi)的后端之間。然而，諸如此類的變換并未超出本實(shí)用新型的范圍。