CN103994712A - 无源直线位移传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的一种无源直线位移传感器，包括有外壳，在外壳内部设有PVC长槽，在外壳上设有与PVC长槽对应的开口槽，在开口槽内设有自由滑动的PVC滑块，在PVC滑块上安装有永磁铁氧体，在PVC长槽内安装有电路板，电路板由第一印刷线路板、第二印刷线路板、第三印刷线路板以及五十个无源开关、四十七个贴片电阻和一个连接器组成。本发明的结构简单，成本低廉，核心器件位于外壳中，避免了直接伤害的机会，不易损坏，而传感器无源工作误差小，输出数据更加精确。

Description

无源直线位移传感器
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种无源直线位移传感器。
背景技术
位移传感器又称为线性传感器，是一种线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量，便于识别和控制。位移传感器的应用场合十分广泛，例如在实验室中，CIT智能通风控制系统要实现风速自适应功能，就必须实时监控柜门位置。目前应用较多的就是电位器式位移传感器和磁致伸缩位移传感器，前者通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出，误差大，容易磨损，尤其应用于实验室或工业污染严重的环境时容易被毒害物质腐蚀；后者通过非接触式的测控技术精确地检测活动磁环的绝对位置来测量被检测产品的实际位移值，测量元件是一根波导管，波导管内的敏感元件由特殊的磁致伸缩材料制成，其测量精确，不易损坏，但是成本高昂，不适合一般小型实验室使用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种无源直线位移传感器，耐腐蚀性能好、不易损坏且成本低廉。
本发明提出的一种无源直线位移传感器，包括有外壳，在外壳内部设有PVC长槽，在外壳上设有与PVC长槽对应的开口槽，在开口槽内设有自由滑动的PVC滑块，在PVC滑块上安装有永磁铁氧体，在PVC长槽内安装有电路板，电路板由第一印刷线路板、第二印刷线路板、第三印刷线路板以及五十个无源开关、四十七个贴片电阻和一个连接器组成，其中第一印刷线路板、第二印刷线路板、第三印刷线路板并列排放，第一至第十九个无源开关与第一至第十八个贴片电阻安装在第一印刷线路板上，第二至第九个无源开关相互间隔5毫米且均垂直安装，第十至第十九个无源开关相互间隔20毫米且均倾斜45度安装，第一至第八个贴片电阻的阻值均为2.4KΩ，第九至第十八个贴片电阻的阻值均为10KΩ，第二十至第三十二个无源开关与第十九至第三十一个贴片电阻安装在第二印刷线路板上，第二十至第三十二个无源开关相互间隔20毫米且均倾斜45度安装，第十九至第三十一个贴片电阻的阻值均为10KΩ；第三十三至第五十个无源开关与第三十二至第四十七个贴片电阻及连接器安装在第三印刷线路板上，第三十三至第四十三个无源开关相互间隔20毫米且均倾斜45度安装，第四十四至第四十九个无源开关相互间隔5毫米且均垂直安装，第三十二至第四十一个贴片电阻的阻值均为10KΩ，第四十二至第四十七个贴片电阻的阻值均为2.4KΩ；第一至四十七个贴片电阻依次串联，第一个无源开关的第一端连接到连接器的第三引脚，第一个无源开关的第二端连接到连接器的第四引脚，第二至第四十九个无源开关的第一端连接到连接器的第七引脚，第二个无源开关的第二端分别连接第一个贴片电阻和连接器的第一引脚，第三至第四十八个无源开关的第二端分别连接到第二至第四十六个贴片电阻，第四十九个无源开关的的第二端分别连接第四十七个贴片电阻及连接器的第八引脚，第五十个无源开关的第一端连接到连接器的第二引脚，第五十个无源开关的第二端连接到连接器的第六引脚；工作时，连接器的第一引脚和第八引脚之间输入直流电压，第一引脚为正极，第八引脚为负极，PVC滑块带动永磁铁氧体滑动，连接器的第七脚输出一个呈线性变化逐渐下降的电压。
优选地，连接器的第一引脚和第八引脚之间输入的直流电压为10VDC。
优选地，连接器的型号为EC381V。
本发明提供的无源直线位移传感器工作时，在连接器的第一引脚和第八引脚之间输入直流电压，PVC滑块带动永磁铁氧体在开口槽中滑动，PVC长槽中电路板上的有效接通的无源开关随着永磁铁氧体位置的改变而改变，连接器的第七脚输出的直流电压与PVC滑块的位移距离呈线性关系，从而通过输出的电压信号计算出位移关系。本发明结构简单，成本低廉，核心器件位于外壳中，避免了直接伤害的机会，不易损坏，而传感器无源工作误差小，输出数据更加精确。
附图说明
图1为本发明提供的一种无源直线位移传感器的外形图；
图2为本发明提供的一种无源直线位移传感器的内部安装图；
图3为本发明提供的一种无源直线位移传感器的内部安装局部放大图；
图4为本发明提供的一种无源直线位移传感器的原理图。
具体实施方式
如图1、图2、图3及图4所示，本发明提供的一种无源直线位移传感器，包括有外壳101，在外壳101内部设有PVC长槽，在外壳101上设有与PVC长槽对应的开口槽，在开口槽内设有自由滑动的PVC滑块102，在PVC滑块上安装有永磁铁氧体99，在PVC长槽内安装有电路板100，电路板100由第一印刷线路板100A、第二印刷线路板100B、第三印刷线路板100C以及五十个无源开关1～50、四十七个贴片电阻51～97和一个连接器98组成，其中第一印刷线路板100A、第二印刷线路板100B、第三印刷线路板100C并列排放，第一至第十九个无源开关1～19与第一至第十八个贴片电阻51～68安装在第一印刷线路板100A上，第二至第九个无源开关2～9相互间隔5毫米且均垂直安装，第十至第十九个无源开关10～19相互间隔20毫米且均倾斜45度安装，第一至第八个贴片电阻51～58的阻值均为2.4KΩ，第九至第十八个贴片电阻59～68的阻值均为10KΩ，第二十至第三十二个无源开关20～32与第十九至第三十一个贴片电阻69～81安装在第二印刷线路板100B上，第二十至第三十二个无源开关20～32相互间隔20毫米且均倾斜45度安装，第十九至第三十一个贴片电阻69～81的阻值均为10KΩ；第三十三至第五十个无源开关33～50与第三十二至第四十七个贴片电阻82～97及连接器98安装在第三印刷线路板100C上，第三十三至第四十三个无源开关33～43相互间隔20毫米且均倾斜45度安装，第四十四至第四十九个无源开关44～49相互间隔5毫米且均垂直安装，第三十二至第四十一个贴片电阻82～91的阻值均为10KΩ，第四十二至第四十七个贴片电阻92～97的阻值均为2.4KΩ；第一至四十七个贴片电阻51～97依次串联，第一个无源开关1的第一端连接到连接器98的第三引脚，第一个无源开关1的第二端连接到连接器98的第四引脚，第二至第四十九个无源开关2～49的第一端连接到连接器98的第七引脚，第二个无源开关2的第二端分别连接第一个贴片电阻51和连接器98的第一引脚，第三至第四十八个无源开关3～48的第二端分别连接到第二至第四十六个贴片电阻52～96，第四十九个无源开关49的的第二端分别连接第四十七个贴片电阻97及连接器98的第八引脚，第五十个无源开关50的第一端连接到连接器98的第二引脚，第五十个无源开关50的第二端连接到连接器98的第六引脚。连接器98的型号为EC381V。
本发明提供的无源直线位移传感器工作时，在连接器98的第一引脚和第八引脚之间输入直流电压10VDC，第一引脚为正极，第八引脚为负极，PVC滑块102带动永磁铁氧体99在开口槽中滑动，但是永磁铁氧体99不管在什么位置，其下方的无源开关总有1个或2个接通，即PVC长槽中电路板100上的有效接通的无源开关随着永磁铁氧体99位置的改变而改变，连接器98的第七脚输出的直流电压与PVC滑块102的位移距离呈线性关系，例如当PVC滑块102从第一印刷线路板100A向第三印刷线路板100C的方向滑动时，连接器98的第七脚输出的电压逐渐下降，从而通过输出的电压信号便可以计算出位移关系。本发明结构简单，成本低廉，核心器件位于外壳中，避免了直接伤害的机会，不易损坏，而传感器无源工作误差小，输出数据更加精确。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种无源直线位移传感器，其特征在于，包括有外壳(101)，在外壳(101)内部设有PVC长槽，在外壳(101)上设有与PVC长槽对应的开口槽，在开口槽内设有自由滑动的PVC滑块(102)，在PVC滑块上安装有永磁铁氧体(99)，在PVC长槽内安装有电路板(100)，电路板(100)由第一印刷线路板(100A)、第二印刷线路板(100B)、第三印刷线路板(100C)以及五十个无源开关、四十七个贴片电阻和一个连接器(98)组成，其中第一印刷线路板(100A)、第二印刷线路板(100B)、第三印刷线路板(100C)并列排放，第一至第十九个无源开关与第一至第十八个贴片电阻安装在第一印刷线路板(100A)上，第二至第九个无源开关相互间隔5毫米且均垂直安装，第十至第十九个无源开关相互间隔20毫米且均倾斜45度安装，第一至第八个贴片电阻的阻值均为2.4KΩ，第九至第十八个贴片电阻的阻值均为10KΩ，第二十至第三十二个无源开关与第十九至第三十一个贴片电阻安装在第二印刷线路板(100B)上，第二十至第三十二个无源开关相互间隔20毫米且均倾斜45度安装，第十九至第三十一个贴片电阻的阻值均为10KΩ；第三十三至第五十个无源开关与第三十二至第四十七个贴片电阻及连接器(98)安装在第三印刷线路板(100C)上，第三十三至第四十三个无源开关相互间隔20毫米且均倾斜45度安装，第四十四至第四十九个无源开关相互间隔5毫米且均垂直安装，第三十二至第四十一个贴片电阻的阻值均为10KΩ，第四十二至第四十七个贴片电阻的阻值均为2.4KΩ；第一至四十七个贴片电阻依次串联，第一个无源开关的第一端连接到连接器(98)的第三引脚，第一个无源开关的第二端连接到连接器(98)的第四引脚，第二至第四十九个无源开关的第一端连接到连接器(98)的第七引脚，第二个无源开关的第二端分别连接第一个贴片电阻和连接器(98)的第一引脚，第三至第四十八个无源开关的第二端分别连接到第二至第四十六个贴片电阻，第四十九个无源开关的的第二端分别连接第四十七个贴片电阻及连接器(98)的第八引脚，第五十个无源开关的第一端连接到连接器(98)的第二引脚，第五十个无源开关的第二端连接到连接器(98)的第六引脚；工作时，连接器(98)的第一引脚和第八引脚之间输入直流电压，第一引脚为正极，第八引脚为负极，PVC滑块(102)带动永磁铁氧体(99)滑动，连接器(98)的第七脚输出一个呈线性变化的电压。
2.根据权利要求1所述的一种无源直线位移传感器，其特征在于：连接器(98)的第一引脚和第八引脚之间输入直流电压为10VDC。
3.根据权利要求1或2所述的一种无源直线位移传感器，其特征在于，连接器型号为EC381V。
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