CN101149247B - 多芯串接电感传感器 - Google Patents

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Abstract

多芯串接电感传感器，在传感器的上方连接有接线板，接线板下方的磁筒和骨架之间绕有一对线圈，传感器的下方连接有夹持接杆。其特征在于：在传感器的轴心位置用非铁磁类金属丝串接至少两个磁芯，位于传感器轴心线位置的非铁磁类金属丝绷紧在工作台的两头。串接于非铁磁类金属丝的磁芯之间的排列可以是等距的，也可以是不等距的，可根据被测工件的特定尺寸进行调整。本发明可广泛用于电感测长仪、测长机等测长系统；还可用于电感步距规或电感高度尺。

Description

多芯串接电感传感器
技术领域
本发明涉及一种测量位移的电感传感器，具体涉及一种多芯串接测位移电感传感器。
背景技术
目前包括测微仪、测长机、或测高仪、步距规等所使用的电感传感器，均为单芯结构，这种普通的电感传感器受线性范围小的影响，测量长度很短，只能用于测量微小位移。普通的轴向式电感传感器，当测头接触到工件时，工件尺寸的微小变化，通过导杆和接杆，使磁芯也产生微量位移，一对线圈上产生电感变化，在电桥上有电压量输出，通过仪表显示位移量的变化。但是普通的轴向式电感传感器，线性范围仅有±300μm.故不能用于大尺寸的测量。目前的测长机大多是光学的，存在很多误差因素，而且不能数字化，要达到大量程高精度很困难。
发明内容
本发明提出了一种多芯串接电感传感器，其目的在于克服现有的单芯电感传感器，测量长度短，只能用于测量微小位移的缺点，使用本发明可将高精度的电感测微仪用到大量程的长度测量上去。分辨率高的(0.1μm)电感测微仪，能用于测量几十毫米，几百毫米，甚至1米～几米。
本发明的思路是：用一组电感线圈，多个磁芯，组成电感传感器。多个磁芯用一根非铁磁材料线串接起来，这样就形成了“多芯串接电感传感器”。磁芯之间的排列可以是等距的，也可以是不等距的，或根据被测工件的特定尺寸进行调整。任意两个磁芯的中心位置之间的距离可用激光干涉仪进行对比，使其达到大尺寸高精度。当被测工件的尺寸与两个磁芯的中心位置之间的距离(如100mm)相等时，测微仪上显示出100.0000mm，如果被测工件的尺寸有误差，测微仪上就会精确地显示出它的误差，如100.00035mm，则0.00035mm就是其误差，其分辨率为0.1μm。
多芯串接电感传感器，在传感器的上方连接有接线板，接线板下方的磁筒和骨架之间绕有一对线圈，传感器的下方连接有夹持接杆。其特征在于：在传感器的轴心位置用非铁磁类金属丝串接至少两个磁芯，位于传感器轴心线位置的非铁磁类金属丝绷紧在工作台的两头。磁芯之间的排列可以是等距的，也可以是不等距的，根据被测工件的特定尺寸进行调整。任意两个磁芯的中心位置之间的距离可用激光干涉仪进行对比使其达到大尺寸高精度。
本发明设计的多芯串接电感传感器，其优点和积极效果是：可用于大量程的位移测量，误差小，结构简单，测量精确。
本发明可用于电感测长仪、测长机等测长系统；还可用于电感步距规或电感高度尺。
附图说明
图1为本发明多芯串接电感传感器结构示意图；
图2为普通轴向式电感传感器结构示意图；
图3为多芯串接电感传感器与工作滑台连接关系示意图。
1.接线板，2.线圈，3.骨架，4.磁芯，5.磁筒，6.磁芯二，7.夹持接杆，8.磁芯三，9.非铁磁类金属丝，10.磁芯四，11.磁芯接杆，12.导杆，13.螺钉，14.测头，15.支架(实施例1中为工作滑台支架)，16.支座，17.多芯串接电感传感器，18.工作滑台(实施例1中为不动的机架)
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明加以详细说明。
普通的轴向式电感传感器如图2所示，它只有一个磁芯4，当位于螺钉13下方的测头14接触到工件时，工件尺寸的微小变化，通过导杆12和磁芯接杆11，使磁芯4也产生微量位移，一对线圈2上产生电感变化，在电桥上有电压量输出，通过仪表显示位移量的变化。这种普通的轴向式电感传感器，线性范围仅有±300μm.故不能用于大尺寸的测量。
多芯串接电感传感器，如图1所示。在传感器的上方连接有接线板1，接线板下方的磁筒5和骨架3之间绕有线圈2，传感器的下方连接有夹持接杆7，其特征在于：在传感器的轴心位置由非铁磁类金属丝9串接有至少两个磁芯，位于传感器轴心线位置的非铁磁类金属丝9绷紧在工作台的两头。磁芯之间的排列可以是等距的，也可以是不等距的，可根据被测工件的特定尺寸进行调整。本发明可与微机连接，大尺寸的变化及其精确的尺寸数据通过电脑数据处理后可在显示屏上显示出来。
实施例1：
多芯串接电感传感器，选用4个磁芯等距串接，即磁芯4、磁芯二6、磁芯三8和磁芯四10用非铁磁类金属丝9等距串接，传感器线圈2固定在支座16上，串接4个磁芯的非铁磁类10用非铁磁类金属丝9等距串接，传感器线圈2固定在支座16上，串接4个磁芯的非铁磁类金属丝9绷紧在运动的工作滑台支架15上，如图3，先将工作滑台上的被测工件用瞄准器(可以是摄像头，图中未画出)瞄准在被测尺寸的起始点，此时第一个磁芯4应该处于一对线圈的中间位置，显示出的读数应该为零，当工作滑台移动一段距离后，用瞄准器(可以是摄像头)瞄准在被测尺寸的终点，数显表上的读数如果是200.0003，则此时磁芯三8就在线圈的中间位置，200mm就是工件的尺寸，0.0003mm就是所测工件与标准尺寸200毫米之间的误差。
实施例2：
多芯串接电感传感器，选用4个磁芯不等距串接，即磁芯4、磁芯二6、磁芯三8和磁芯四10用非铁磁类金属丝9不等距串接，非铁磁类金属丝9绷紧在固定的支架15上，装夹在支座16上的多芯串接电感传感器17(内有线圈2)固定在运动的工作滑台18上，如图3，先将工作滑台上的被测工件用瞄准器(可以是摄像头，图中未画出)瞄准在被测尺寸的起始点，此时第一个磁芯4应该处于一对线圈的中间位置，显示出的读数应该为零，当工作滑台移动一段距离后，用瞄准器(可以是摄像头)瞄准在被测尺寸的终点，数显表上的读数如果是200.0003，则此时磁芯三8就在线圈的中间位置，200mm就是工件的尺寸，0.0003mm就是所测工件与标准尺寸200毫米之间的误差。

Claims (2)

1.多芯串接电感传感器，在传感器的上方连接有接线板，接线板下方的磁筒和骨架之间绕有一对线圈，传感器的下方连接有夹持接杆，其特征在于：在传感器的轴心位置用非铁磁类金属丝串接至少两个磁芯，位于传感器轴心线位置的非铁磁类金属丝绷紧在工作台的两头。
2.根据权利要求1所述的多芯串接电感传感器，其特征在于：磁芯之间的排列可以是等距的，也可以是不等距的，根据被测工件的特定尺寸进行调整。
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