CN109253687A - 一种基于柔性铰链机构的纳米级电容位移传感器测量装置 - Google Patents

一种基于柔性铰链机构的纳米级电容位移传感器测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于柔性铰链机构的纳米级电容位移传感器测量装置，包括直线电机、电机支架、主体连接板、固定在所述主体连接板上的平台主体，所述平台主体内部安装柔性铰链机构，所述直线电机通过所述电机支架固定在所述主体连接板上，所述平台主体由所述直线电机驱动运动；在所述平台主体顶面上靠近所述直线电机一侧竖向安装纳米位移传感器安装板，在所述纳米位移传感器安装板上安装纳米位移传感器，在所述凸台上固定运动板。本发明结构紧凑，可测试纳米级位移电容传感器的行程，测试稳定性好，使用中可以确保被检测面以较小的俯仰角度及偏航角度运动，保证了纳米位移电容传感器检测数值的准确性。

Description

一种基于柔性铰链机构的纳米级电容位移传感器测量装置
技术领域
本申请涉及传感器技术领域，具体涉及一种基于柔性铰链机构的纳米级电容位移传感器测量装置。
背景技术
随着传感器技术的成熟发展，传感器已广泛应用于各种测量装置中。在很多几何量测量装置中，位移传感器是不可或缺的组成部分。
电容式位移传感器，即被测物体与传感器各自作为一个平板电极。通过给传感器一个持续稳定的交流信号，其电压的振幅变化与传感器到被测物体之间的距离成正比。交流信号经过解调，可以测出位移量。电容式位移传感器具有信噪比大，灵敏度高，频响宽，非线性小，精度稳定性好，无损耗等特点。
要标定好纳米位移电容传感器，需要特别定制的工装，而工装行程的大小、稳定性等都会影响纳米位移电容传感器的最终指标，现有技术不适用于纳米级位移电容传感器的测量，装置复杂，无法满足多种型号的纳米位移电容传感器的连接，或行程不足，或体积较大，占用孔位较多，或装配调节不方便等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种纳米级电容位移传感器测量装置，可测试纳米级位移电容传感器的行程，能保证测试的稳定性。
为了解决上述技术问题，本申请公开了一种基于柔性铰链机构的纳米级电容位移传感器测量装置，包括直线电机、电机支架、主体连接板、固定在所述主体连接板上的平台主体，所述直线电机通过所述电机支架固定在所述主体连接板上，所述平台主体由所述直线电机驱动运动。
所述平台主体中间设置凹槽，在凹槽中间设有凸台，所述凸台一端与所述平台主体一端内壁抵接，另一端与所述平台主体另一端的内壁分离，所述凸台内部设置柔性铰链机构。
在所述平台主体顶面上靠近所述直线电机一侧竖向安装纳米位移传感器安装板，在所述纳米位移传感器安装板上安装纳米位移传感器，在所述凸台上固定运动板。
进一步的，所述纳米位移传感器安装板通过螺栓固定于所述平台主体顶面上。
进一步的，所述运动板通过螺栓固定于所述凸台上。
进一步的，还包括锁紧装置，所述柔性铰链机构通过所述锁紧装置固定于所述凸台内部，所述锁紧装置包括锁紧半球、锁紧螺母，连接在所述锁紧半球和所述锁紧螺母之间的弹簧。
进一步的，所述柔性铰链机构采用直梁型柔性铰链。
与现有技术相比，本申请具有的优点和有益效果是：
本发明结构紧凑，可测试纳米级位移电容传感器的行程，通过柔性铰链机构调节测试时的行程，增加测试的稳定；可以对纳米级位移电容传感器进行测量标定，改善了其调节的精度，使其测试指标更趋于产品本身的指标，减少其受外界因素影响；使用中可以确保被检测面以较小的俯仰角度及偏航角度运动，以提高纳米位移电容传感器检测数值的准确性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的立体图。
图3是本发明中平台主体的俯视图及其AA截面的剖视图。
其中：1.直线电机；2.电机支架；3.平台主体；4.主体连接板；5.运动板；6.纳米位移传感器安装板；7.纳米位移传感器；8.凸台；9.锁紧装置。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式。
如图1-图2所示，本发明提供了一种基于柔性铰链机构的纳米级电容位移传感器7测量装置，包括直线电机1、电机支架2、主体连接板4、固定在所述主体连接板4上的平台主体3，所述直线电机1通过所述电机支架 2固定在所述主体连接板4上，所述平台主体3由所述直线电机1驱动运动，直线电机1的使用，可以保证运动机构匀速直线运动。
所述平台主体3中间设置凹槽，在凹槽中间设有凸台8，所述凸台8一端与所述平台主体3一端内壁抵接，另一端与所述平台主体3另一端的内壁分离，所述凸台8内部设置柔性铰链机构。
在所述平台主体3顶面上靠近所述直线电机1一侧竖向安装纳米位移传感器安装板6，在所述纳米位移传感器安装板6上安装纳米位移传感器7，在所述凸台8上固定运动板5。
在平台主体3运动过程中，纳米位移传感器安装板6以及纳米位移传感器7保持稳定不动，运动板5随着平台主体3的微运动而平稳的运动，由于柔性铰链的作用，使得运动在垂直方向保证平稳，同时保证运动板5 平面与纳米位移传感器7平面保持一定的平行度，从而使测试中影响指标的因素降低到最小，使用中也可以确保被检测面以较小的俯仰角度及偏航角度运动，以提高纳米位移电容传感器7检测数值的准确性。
进一步的，所述纳米位移传感器安装板6通过螺栓固定于所述平台主体3顶面上。
进一步的，所述运动板5通过螺栓固定于所述凸台8上。
进一步的，还包括锁紧装置，所述柔性铰链机构通过所述锁紧装置固定于所述凸台8内部，所述锁紧装置9包括锁紧半球、锁紧螺母，连接在锁紧半球和锁紧螺母之间的弹簧。锁紧装置9保证了柔性铰链机构足够的回弹力，使其能在运动结束，直线电机1恢复原位时保证运动板5回到原来位置，最终使其在重复测试中保证测量结果范围的一致性。
进一步的，所述柔性铰链机构采用直梁型柔性铰链，运动精度较高。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种基于柔性铰链机构的纳米级电容位移传感器测量装置，包括直线电机、电机支架、主体连接板、固定在所述主体连接板上的平台主体，其特征在于：所述直线电机通过所述电机支架固定在所述主体连接板上，所述平台主体由所述直线电机驱动运动；
所述平台主体中间设置凹槽，在凹槽中间设有凸台，所述凸台一端与所述平台主体一端内壁抵接，另一端与所述平台主体另一端的内壁分离，所述凸台内部设置柔性铰链机构；
在所述平台主体顶面上靠近所述直线电机一侧竖向安装纳米位移传感器安装板，在所述纳米位移传感器安装板上安装纳米位移传感器，在所述凸台上固定运动板。
2.根据权利要求1所述的基于柔性铰链机构的纳米级电容位移传感器测量装置，其特征在于：所述纳米位移传感器安装板通过螺栓固定于所述平台主体顶面上。
3.根据权利要求1所述的基于柔性铰链机构的纳米级电容位移传感器测量装置，其特征在于：所述运动板通过螺栓固定于所述凸台上。
4.根据权利要求1所述的基于柔性铰链机构的纳米级电容位移传感器测量装置，其特征在于：还包括锁紧装置，所述柔性铰链机构通过所述锁紧装置固定于所述凸台内部，所述锁紧装置包括锁紧半球、锁紧螺母，连接在所述锁紧半球和锁紧螺母之间的弹簧。
5.根据权利要求1所述的基于柔性铰链机构的纳米级电容位移传感器测量装置，其特征在于：所述柔性铰链机构采用直梁型柔性铰链。
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