CN112393674A - 一种非接触式位移传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非接触式位移传感器，包括：外壳、连接器、测杆、磁感应组件和磁环，所述外壳内部设有线路板；所述连接器设置于所述外壳的一端并连接所述线路板，用于连接外部电缆线；所述测杆与所述外壳的另一端连接；所述磁感应组件安装于所述测杆内部；所述磁环套在测杆上，所述磁环用于触发所述磁感应组件。位移传感器不与外界接触完成待测物体的位移控制测量，对传感器没有造成磨损和消耗，延长了传感器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及传感器领域，特别涉及一种非接触式位移传感器。
背景技术
位移传感器又称线性传感器，用于测量物体运动的位移。国内的位移传感器制造水平有限，使用时也存在一定的问题。现有位移传感器一般使用接触式测量方法，即通过可移动的推杆连接与外部结构件上，当外部结构件移动产生位移量时，带动传感器推杆同时移动，实现位移量的测量。但接触式测量在长期的使用状态下，容易产生机械磨损，传感器寿命受制于机械寿命。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种非接触式位移传感器，传感器不与外界接触完成待测物体的位移控制测量，对传感器没有造成磨损和消耗，延长了传感器的使用寿命。
根据本发明实施例的非接触式位移传感器，包括：
外壳，所述外壳内部设有线路板；连接器，所述连接器设置于所述外壳的一端并连接所述线路板，用于连接外部电缆线；测杆，所述测杆与所述外壳的另一端连接；磁感应组件，所述磁感应组件安装于所述测杆内部；磁环，所述磁环套在测杆上，所述磁环用于触发所述磁感应组件。
根据本发明第一方面实施例的非接触式位移传感器，至少具有如下有益效果：通过磁感应组件感应磁场的强弱来同步作出开关信号通断的变化，通过外壳内的线路板检测磁场强度进行数据的转换，通过磁场的大小以及变化得出所测物体的位移量，并将测量到的位移量数据通过连接器传输到外部的设备进行后续处理，磁环通过磁力套在测杆上，与测杠没有接触，对传感器没有造成磨损和消耗，可以节省后期的维护和更换零件的操作，延长了传感器的使用寿命。
根据本发明的一些实施例，所述外壳的外壁设有安装螺纹。
设置安装螺纹方便本发明实施例提供的非接触式位移传感器安装使用。
根据本发明的一些实施例，所述外壳还包括用于供扳手卡合的安装部，所述安装部设置在所述安装螺纹的下方，所述安装部的形状为正六边形。
设置安装部可以使用扳手卡合安装部将非接触式位移传感器的安装螺纹扭紧固定安装使用。
根据本发明的一些实施例，还包括密封圈，所述密封圈嵌套于所述外壳上，位于所述安装部的下方。
根据本发明的一些实施例，所述密封圈为紫铜垫片。
根据本发明的一些实施例，所述的磁感应组件为磁簧管。
根据本发明的一些实施例，所述磁感应组件包括第一磁感应单元和第二磁感应单元，所述第一磁感应单元和所述第二磁感应单元安装在所述测杆的两端。
设置两个磁感应单元，设置位移高报警点和低报警点，从而可以多方面监测物体的位移。
根据本发明的一些实施例，所述磁环的内径大于所述测杆的外径。
以保证磁环在测杆上的运动是非接触式的，进而对传感器没有造成磨损和消耗，延长了传感器的使用寿命。
根据本发明的一些实施例，所述线路板包括磁场检测模块、信号转换模块、处理模块和输出模块，所述磁场检测模块的输出端与所述信号转换模块的输入端电连接，所述信号转换模块的输出端与所述处理模块的输入端相连接，所述处理模块的输出端和所述输出模块的输入端相连接，所述输出模块的输出端与所述连接器电连接。
根据本发明的一些实施例，所述测杆与所述外壳通过激光焊接连接一体。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的一些实施例的非接触式位移传感器的结构示意图；
图2为本发明的一些实施例的非接触式位移传感器的原理图。
附图标号如下：
外壳110、连接器120、测杆130、磁感应组件140、第一磁感应单元141、第二磁感应单元142、磁环150、线路板160、磁场检测模块161、信号转换模块162、处理模块163、输出模块164。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1，图1为本发明的一些实施例的非接触式位移传感器的结构示意图，根据本发明提供的一种非接触式位移传感器，包括：外壳110、连接器120、测杆130、磁感应组件140和磁环150，在外壳110内部设有线路板160，连接器120设置于外壳110的一端并与线路板160连接，连接器120用于连接外部电缆线进行数据信号传输，测杠与外壳110的另一端连接，在测杆130的内部安装磁感应组件140，磁环150套在测杆130上，磁环150用于触发磁感应组件140。磁环150与待测物体的外部结构相连接，当待测物体的外部结构产生位移，带动磁环150上下，磁环150与测杆130不存在接触，对传感器没有造成磨损和消耗，可以节省后期的维护和更换零件的操作，延长了传感器的使用寿命。当磁环150靠近或远离磁感应组件140时，磁感应组件140将同步作出开关信号通断的变化，并可以通过线路板160对磁场信号进行处理，通过外部电缆线传输至外部系统。
根据本发明的一些实施例，外壳110的外壁处设有安装螺纹，安装螺纹在图中未示出，用于将传感器与外部结构相固定，安装螺纹的结构比较常见，在此不再进行赘述，对于固定方式的设置，可以使用卡扣卡合的方式进行固定，也可以采用夹持的方式进行固定，还可以采用吸盘的方式进行固定，在本发明对此不做限定，所属技术领域的技术人员根据实际应用进行具体的设计。
根据本发明的一些实施例，外壳110还包括用于供把手卡合的安装部，安装部设置在安装螺纹的下方，安装部的形状设置为正六边形，使用扳手卡合在安装部处，通过拧动扳手来转动传感器，使得传感器能够更加牢固地与外部结构固定，此处对安装部的形状不作限定，安装部的形状设置成能够适合使用工具进行对传感器整体固定的形状即可。
根据本发明的一些实施例，外壳110还设置有密封圈，密封圈嵌套于外壳110上，位于安装部的下方，起到安装密封的作用。
根据本发明的一些实施例，密封圈为紫铜垫片，紫铜垫片具有良好的导热性，同时耐腐蚀性也很好并且没有磁性，对磁环150的位置检测不会造成干扰，对于密封圈的材料选定在本实施例提供了一种，但不仅限于此，所属技术领域的技术人员根据实际应用进行具体的设计。
根据本发明的一些实施例，磁感应组件140为磁簧管，磁簧管在电路中可以通过磁场强度进行闭合与断开，磁簧管具有体积小的优点，方便安装在测杆130内部，对磁场感应灵敏，在本发明对此不做限定。
根据本发明的一些实施例，磁感应组件140包括第一磁感应单元141和第二磁感应单元142，第一磁感应单元141和第二磁感应单元142分别设置于测杆130内部的两侧，通过感应单元作为位移传感器的报警点，当磁环150靠近或远离到第一磁感应单元141或第二磁感应单元142时，将同步作出开关信号通断的变化，并通过外部电缆线传输至外部系统进行信号收集及处理。
需要说明的是，磁感应组件140还可以包括第三磁感应单元，第三感应单元作为非接触式位移传感器的第三报警点，对于磁感应组件140中磁感应单元的数量的设置，在本发明不作限定，所属技术领域的技术人员根据实际应用进行具体的设计。
根据本发明的一些实施例，磁环150的内径大于测杆130的外径，以保证磁环150在测杆130上的运动是非接触式的，进而对传感器没有造成磨损和消耗，延长了传感器的使用寿命。
根据本发明的一些实施例，测杆130与外壳110通过激光焊接连接一体，使得传感器结构更加牢固，不易被损坏。
参照图2，根据本明的一些实施例，线路板160包括磁场检测模块161、信号转换模块162、处理模块163和输出模块164，磁场检测模块161的输出端与信号转换模块162的输入端电连接，信号转换模块162的输出端与处理模块163的输入端相连接，处理模块163的输出端和输出模块164的输入端相连接，输出模块164的输出端与连接器120电连接。通过磁场检测模块161测量磁环150的磁场大小变化以确定磁环150的位移量，通过输出模块164将解析到的数据从连接器120处输出，例如可以输出到显示设备中进行对位移量的显示。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下，作出各种变化。
Claims (10)
1.一种非接触式位移传感器，其特征在于，包括：
外壳，所述外壳内部设有线路板；
连接器，所述连接器设置于所述外壳的一端并连接所述线路板，用于连接外部电缆线；
测杆，所述测杆与所述外壳的另一端连接；
磁感应组件，所述磁感应组件安装于所述测杆内部；
磁环，所述磁环套在测杆上，所述磁环用于触发所述磁感应组件。
2.根据权利要求1所述的一种非接触式位移传感器，其特征在于，所述外壳的外壁设有安装螺纹。
3.根据权利要求2所述的一种非接触式位移传感器，其特征在于，所述外壳还包括用于供扳手卡合的安装部，所述安装部设置在所述安装螺纹的下方，所述安装部的形状为正六边形。
4.根据权利要求3所述的一种非接触式位移传感器，其特征在于，还包括密封圈，所述密封圈嵌套于所述外壳上，位于所述安装部的下方。
5.根据权利要求4所述的一种非接触式位移传感器，其特征在于，所述密封圈为紫铜垫片。
6.根据权利要求1所述的一种非接触式位移传感器，其特征在于，所述的磁感应组件为磁簧管。
7.根据权利要求1或6所述的一种非接触式位移传感器，其特征在于，所述磁感应组件包括第一磁感应单元和第二磁感应单元，所述第一磁感应单元和所述第二磁感应单元安装在所述测杆的两端。
8.根据权利要求1所述的一种非接触式位移传感器，其特征在于，所述磁环的内径大于所述测杆的外径。
9.根据权利要求1所述的一种非接触式位移传感器，其特征在于，所述线路板包括磁场检测模块、信号转换模块、处理模块和输出模块，所述磁场检测模块的输出端与所述信号转换模块的输入端电连接，所述信号转换模块的输出端与所述处理模块的输入端相连接，所述处理模块的输出端和所述输出模块的输入端相连接，所述输出模块的输出端与所述连接器电连接。
10.根据权利要求1所述的一种非接触式位移传感器，其特征在于，所述测杆与所述外壳通过激光焊接连接一体。
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