CN205785050U

CN205785050U - 一种直线位移传感器

Info

Publication number: CN205785050U
Application number: CN201620620374.8U
Authority: CN
Inventors: 付军斌; 庄庆森; 贾新彪; 谭志平; 王伟
Original assignee: SHANGHAI TM AUTOMATION INSTRUMENTS CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI TM AUTOMATION INSTRUMENTS CO Ltd
Priority date: 2016-06-22
Filing date: 2016-06-22
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2026-06-22

Abstract

本实用新型公开了一种直线位移传感器，包括壳体、上盖组、拉杆组，拉杆组为敏感元件电位计，安装在壳体内，拉杆组的电阻元件为导电塑料电阻元件，拉杆组的电刷与电阻元件接触，当被测物移动时带动拉杆组的电刷在电阻元件上移动，使电阻元件的电阻发生变化，电阻元件通过导线与上盖组连接，上盖组为电路板信号转换器，将电阻元件的电阻变化转换为电压或电流信号。本实用新型的直线位移传感器，输出灵活，高度集成，既满足单向输出(即零点在一端)的要求，还可以满足双向输出(即零点在中间)测试，非常实用。

Description

一种直线位移传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种直线位移传感器。

背景技术

位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多，包括电位器式位移传感器、电感应式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。

伴随着各国航空航天、船舶等军事领域及工业控制和农业现代化的不断发展，对位移传感器的需求量也不断上升，同时要求位移传感器不断进行技术革新，以满足不同场合、不同环境条件的需求。

传统绕线式电位器位移传感器，其分辨率差、摩擦阻力大；传统碳膜式电位器位移传感器，其电噪声大、耐磨性差、使用寿命短，这样的位移传感器已不能满足市场需求。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型目的在于提供一种直线位移传感器，其输出精度大大提高，且具备极强的抗噪声能力和超长的机械寿命。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种直线位移传感器，包括壳体、上盖组、拉杆组，所述拉杆组为敏感元件电位计，安装在壳体内，拉杆组的电阻元件为导电塑料电阻元件，拉杆组的电刷与电阻元件接触，当被测物移动时带动拉杆组的电刷在电阻元件上移动，使电阻元件的电阻发生变化，电阻元件通过导线与上盖组连接，所述上盖组为电路板信号转换器，将电阻元件的电阻变化转换为电压或电流信号。

本实用新型的一种优选方案，所述拉杆组包括电阻元件、探头、位移轴、电刷座、电刷、压簧、轴承、后盖、拉扣；所述探头设置在位移轴一端，与位移轴固定连接，位移轴穿过电刷座的内孔并固定，电刷固定安装在电刷座上，电刷与电阻元件接触，压簧、轴承套入位移轴，后盖套接在轴承上，拉扣设置在位移轴的另一端，与位移轴固定连接。

本实用新型的另一种优选方案，所述电刷为多触角滑刷。

本实用新型的另一种优选方案，所述上盖组包括盖板、出线组、PCBA电路板、上盖、L型盖板；所述盖板固定于壳体上，电阻元件、出线组通过导线与PCBA电路板连接，上盖与PCBA电路板、盖板固定连接，L型盖板嵌入上盖中。

本实用新型的另一种优选方案，所述PCBA电路板采用精密集成运放，单电源宽范围直流供电，通过零点跟踪、比例发大电路，采集电阻式位移传感器信号，将输入信号转换为电压/电流信号。

本实用新型的另一种优选方案，所述壳体下部设有导轨，所述导轨上设有固定卡，所述固定卡可在导轨上移动。

本实用新型的直线位移传感器，电阻元件采用导电塑料电阻元件，传感器输出灵活，平滑性好、耐磨性好、寿命长、噪声小、高度集成，既满足单向输出(即零点在一端)的要求，还可以满足双向输出(即零点在中间)测试，体积小，非常实用。

附图说明

图1为本实用新型直线位移传感器主视图；

图2为本实用新型直线位移传感器爆炸图；

图3为本实用新型拉杆组爆炸图；

图4为本实用新型上盖组爆炸图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术手段及实现方式易于了解，下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。

参见图1、图2，本实用新型的直线位移传感器，包括壳体10、上盖组50、拉杆组40；壳体10为铝材质，其表面阳极处理，防腐蚀，在壳体10内顶部设有卡槽，压条30压入到壳体10内顶部的卡槽内固定；拉杆组40为敏感元件电位计，拉杆组40的电阻元件41为导电塑料电阻元件，是将DAP电阻浆料涂在绝缘基体上加热聚合制成的电阻膜，在电阻元件41的孔位焊盘处焊好导线，两边涂胶后沿壳体10内部两侧的卡槽推入壳体10内，安装在压条30的下面，使电阻元件41固定；拉杆组40的其余部分沿壳体10内的导轨轻轻插入壳体10内，并通过螺丝20与壳体10固定连接，拉杆组40的电刷45与电阻元件41接触，当被测物移动时带动拉杆组40的电刷45在电阻元件41上移动，使电阻元件41的电阻发生变化；电阻元件41通过导线与上盖组50连接，上盖组50通过螺丝20与壳体10固定连接，上盖组50为电路板信号转换器，将电阻元件41的电阻变化转换为标准的电压或电流信号；在壳体10的下部设有导轨，导轨上设有固定卡60，固定卡60可在导轨上移动，用以固定传感器。

参见图3，所述拉杆组40包括电阻元件41、探头42、位移轴43、电刷座44、电刷45、压簧46、轴承47、后盖48、拉扣49。探头42设置在位移轴43的一端，与位移轴43螺纹固定连接，并加螺纹胶防止松动；位移轴43穿过电刷座44的内孔，开口销441从侧面穿入电刷座44和位移轴43的径向圆孔，实现一体定位固定；电刷45套入电刷座44的凸台处定位，通过热焊接固定，确保电刷45与电阻元件41接触充分、滑动顺畅；压簧46、轴承47和后盖48套入位移轴43，轴承47直接包胶注塑在后盖48内，拉扣49设置在位移轴43的另一端，与位移轴43螺纹固定连接，并加螺纹胶防止松动。

探头42是测量触点，为带滚花、压入式硬质钢球，探头42和位移轴43的球头配合拉杆模式具有位移自动校正功能，允许极限运动速度为10m/s；电刷45设计为多触角滑刷，带弹性阻尼，确保其与电阻元件41充分接触；压簧46的设计，使产品具备自动复位功能；拉杆组40两端的前盖和后盖48内孔处均有自润滑卷制轴承47支撑，使受到的侧向力得到有效吸收；拉扣49的设计便于产品和液压、电磁等执行机构连接。

当被测物体移动时，推动测量触点探头42和位移轴43移动，带动电刷45在电阻元件41上滑动，根据电位计原理，电阻元件41电阻的变化与被测物体位移长度的变化成正比例，被测物体移动位移量随之转化为电阻元件41的电阻变化量输出。

参见图4，所述上盖组50包括盖板51、出线组52、PCBA电路板53、上盖54、L型盖板55；盖板51通过螺丝20固定于壳体10上，连接电阻元件41的导线从壳体10豁口处引出，与PCBA电路板53的左边焊盘处焊锡连接，出线组52的导线与PCBA电路板53的右边焊盘处焊锡连接，上盖54通过螺丝20与PCBA电路板53、盖板51固定连接。PCBA电路板53上设计有两组电位器，分别用于电流和电压输出，根据用户需求选其一。上盖54上开有视窗孔，标有字母“Z”和“F”，用于电位器调零点Zero和满点Full。L型盖板55嵌入上盖54中，方便后续有漂移后打开调整零点和满点。产品调试好后，粘贴标签56。

本实用新型中，PCBA电路板53采用精密集成运放，单电源宽范围直流供电，通过特殊设计的零点跟踪、比例放大电路，采集电阻式位移传感器信号，将输入信号转换为标准的电压/电流信号，通过对电路的设计，不仅自适应各种规格的电位计传感器接入，而且对电位计传感器整体参数变化不敏感，具有全温度范围低漂移特性，输出支持0～±5V、0～±10V、0～5V、0～10V、5～0V、10～0V多种电压规格，输出支持4～20mA、20～4mA、4～12～20mA、20～12～4mA多种电流规格。

以上显示和描述了本实用新型的主要特征、工作方式和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。

Claims

1.一种直线位移传感器，其特征在于：包括壳体(10)、上盖组(50)、拉杆组(40)，所述拉杆组(40)为敏感元件电位计，安装在壳体(10)内，拉杆组(40)的电阻元件(41)为导电塑料电阻元件，拉杆组(40)的电刷(45)与电阻元件(41)接触，当被测物移动时带动拉杆组(40)的电刷(45)在电阻元件(41)上移动，使电阻元件(41)的电阻发生变化，电阻元件(41)通过导线与上盖组(50)连接，所述上盖组(50)为电路板信号转换器，将电阻元件(41)的电阻变化转换为电压或电流信号。

2.根据权利要求1所述直线位移传感器，其特征在于：所述拉杆组(40)包括电阻元件(41)、探头(42)、位移轴(43)、电刷座(44)、电刷(45)、压簧(46)、轴承(47)、后盖(48)、拉扣(49)；所述探头(42)设置在位移轴(43)一端，与位移轴(43)固定连接，位移轴(43)穿过电刷座(44)的内孔并固定，电刷(45)固定安装在电刷座(44)上，电刷(45)与电阻元件(41)接触，压簧(46)、轴承(47)套入位移轴(43)，后盖(48)套接在轴承(47)上，拉扣(49)设置在位移轴(43)的另一端，与位移轴(43)固定连接。

3.根据权利要求2所述直线位移传感器，其特征在于：所述电刷(45)为多触角滑刷。

4.根据权利要求1所述直线位移传感器，其特征在于：所述上盖组(50)包括盖板(51)、出线组(52)、PCBA电路板(53)、上盖(54)、L型盖板(55)；所述盖板(51)固定于壳体(10)上，电阻元件(41)、出线组(52)通过导线与PCBA电路板(53)连接，上盖(54)与PCBA电路板(53)、盖板(51)固定连接，L型盖板(55)嵌入上盖(54)中。

5.根据权利要求4所述直线位移传感器，其特征在于：所述PCBA电路板(53)采用精密集成运放，单电源宽范围直流供电，通过零点跟踪、比例发大电路，采集位移传感器信号，将输入信号转换为电压/电流信号。

6.根据权利要求1所述直线位移传感器，其特征在于：所述壳体(10)下部设有导轨，所述导轨上设有固定卡(60)，所述固定卡(60)可在导轨上移动。