CN216846071U - 易于安装极低温漂的0.01μm高精度位移传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种易于安装极低温漂的0.01μm高精度位移传感器，包括电容定极板和电容极板座，所述电容极板座的外侧设有印刷电路板，所述电容定极板上设有焊针，所述电容定极板通过焊针与印刷电路板焊接。本实用新型在电容定极板上设置焊针，与PCB板直接焊接，消除了因天气或者时长因素使弹性接触电容变化，从而大幅降低传感器的因环境温度湿度变化而产生的漂移。

Description

易于安装极低温漂的0.01μm高精度位移传感器

技术领域

本实用新型属于高精度测量位移、深度等应用的相对位移量传感器领域，具体涉及一种易于安装极低温漂的0.01μm高精度位移传感器。

背景技术

目前，0.01μm高精度位移传感器的定极板通过橡皮圈固定在极板座上，极板座是一个具有中间圆柱腔的长方体，其内侧设有三个直径大于内腔内径的、用于安装橡皮圈的内腔圆槽。0.01μm高精度位移传感器的组装方法主要分以下三步：

第一步：用镊子夹住橡皮圈伸入圆柱腔内的内腔圆槽内，三个橡皮圈依次安装；

第二步：用镊子依次将两个定极板放进极板座的圆柱腔内，并通过三个橡皮圈固定；

第三步：调整两个定极板的同轴度。

现阶段，电容定极板与PCB板上的弹性探针弹性触接，存在如下不足：a、弹性探针镀金，价格昂贵；b、弹性探针的弹性系数会随着时间的延长而有变化，从而引起接触电容的变化。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种易于安装极低温漂的0.01μm 高精度位移传感器，取消弹性触接的方式，改用电容定极板伸出焊针与PCB 板焊接，消除了因天气或者时长因素使弹性接触电容变化，从而大幅降低传感器的因环境温度湿度变化而产生的漂移。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供一种易于安装极低温漂的0.01μm高精度位移传感器，包括电容定极板和电容极板座，所述电容极板座的外侧设有印刷电路板，所述电容定极板上设有焊针，所述电容定极板通过焊针与印刷电路板焊接。

其中，所述电容极板座是由两个哈夫结构组装而成的外方内圆的长方体，所述电容极板座的内圆壁上沿长度方向间隔设置有3个半圆形的安装槽，所述安装槽与电容极板座的内圆同轴且安装槽的半径大于电容极板座的内圆半径，每一所述安装槽内嵌装一橡皮圈，每相邻的两个橡皮圈之间安装一个电容定极板，所述电容定极板为圆柱筒，两个所述电容定极板与电容极板座的内圆同轴。

其中，所述的易于安装极低温漂的0.01μm高精度位移传感器还包括电容动极板、测量杆和弹簧，所述电容极板座的右侧连接有弹簧安装座，所述弹簧安装座的内部开设有圆形的弹簧安装腔，所述弹簧安装腔与半圆形凹槽连通且同轴，所述电容动极板同轴滑设于电容定极板内侧，所述电容动极板的右端绝缘连接有测量杆，所述测量杆向右依次穿过半圆形凹槽和弹簧安装腔后伸出，所述弹簧安装于弹簧安装腔内且套于测量杆的外侧；

所述电容动极板和测量杆均与印刷电路板电性连接。

其中，所述电容动极板和测量杆上均设有引线与印刷电路板焊接。

优选的，所述电容定极板的内半径为R，长度为L；所述电容动极板的外半径为r，长度为L。

优选的，所述橡皮圈的厚度为0.5mm。

其中，所述电容动极板为圆柱筒，所述测量杆的左端设有一圆盘，所述圆盘通过尼龙螺钉与电容动极板的右端固定连接，所述圆盘与电容动极板之间设有绝缘层。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：本实用新型在电容定极板上设置焊针，与PCB板直接焊接，消除了因天气或者时长因素使弹性接触电容变化，从而大幅降低传感器的因环境温度湿度变化而产生的漂移。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中电容定极板的结构示意图；

图3为本实用新型中电容极板座的主视图的放大图；

图4为图3中沿线A-A的剖视图。

附图标记说明：

1、电容定极板；101、焊针；2、电容极板座；201、安装槽；3、印刷电路板；4、橡皮圈；5、电容动极板；6、测量杆；7、弹簧；8、弹簧安装座；

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1、图2所示，本实用新型的实施例提供一种易于安装极低温漂的0.01 μm高精度位移传感器，包括电容定极板1和电容极板座2，所述电容极板座 2的外侧设有印刷电路板3，所述电容定极板1上设有焊针101，所述电容定极板1通过焊针与印刷电路板3焊接。

所述电容极板座2是由两个哈夫结构组装而成的外方内圆的长方体，所述电容极板座2的内圆壁上沿长度方向间隔设置有3个半圆形的安装槽201，所述安装槽201与电容极板座1的内圆同轴且安装槽201的半径大于电容极板座 1的内圆半径，每一所述安装槽201内嵌装一厚度为0.5mm的橡皮圈4，每相邻的两个橡皮圈4之间安装一个电容定极板1，所述电容定极板1为圆柱筒，两个所述电容定极板1与电容极板座2的内圆同轴。

所述的易于安装极低温漂的0.01μm高精度位移传感器还包括电容动极板5、测量杆6和弹簧7，所述电容极板座2的右侧连接有弹簧安装座8，所述弹簧安装座8的内部开设有圆形的弹簧安装腔，所述弹簧安装腔与半圆形凹槽201连通且同轴，所述电容动极板5同轴滑设于电容定极板1内侧，所述电容动极板5的右端绝缘连接有测量杆6，具体的，所述电容动极板5为圆柱筒，所述测量杆6的左端设有一圆盘，所述圆盘通过尼龙螺钉与电容动极板5的右端固定连接，所述圆盘与电容动极板5之间设有绝缘层。

所述测量杆6向右依次穿过半圆形凹槽201和弹簧安装腔后伸出，所述弹簧7安装于弹簧安装腔内且套于测量杆6的外侧。所述电容动极板5和测量杆 6上均设有引线与印刷电路板3焊接。

本实施例中，所述电容定极板1的内半径为R，长度为L；所述电容动极板5的外半径为r，长度为L。所述橡皮圈4的厚度为0.5mm。

本实用新型的工作原理为：

(1)测量杆不受力时，测量杆在弹簧作用下使电容动极板靠在最右侧，此时，由一块共用的电容动极板、两块电容定极板组成的两个电容器的电容差称之为初始电容C₀；

(2)在外推力作用下，测量杆右移，假设右移某一个x值，此时，由共用的一块电容动极板、两块电容定极板组成的两个电容器的电容差称之为测量电容C₁，则可推理出：

C₀-C₁＝4πεx/ln(R/r)；

由此可见，电容差的变化量C₀-C₁与位移量x成正比。

本实用新型中，电容定极板的组装主要分为以下四步：

第一步：用镊子夹住橡皮圈直接嵌入电容极板座的安装槽内，三个橡皮圈依次安装；

第二步：再用镊子依次将两个电容定极板直接安装在橡皮圈之间；

第三步：调整两个电容定极板的同轴度；

第四步：固定电容极板座；

第五步：在电容极板座外侧设置印刷电路板，然后将电容定极板的焊针与印刷电路板焊接。

本实用新型在电容定极板上设置焊针，与PCB板直接焊接，消除了因天气或者时长因素使弹性接触电容变化，从而大幅降低传感器的因环境温度湿度变化而产生的漂移。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种易于安装极低温漂的0.01μm高精度位移传感器，其特征在于，包括电容定极板和电容极板座，所述电容极板座的外侧设有印刷电路板，所述电容定极板上设有焊针，所述电容定极板通过焊针与印刷电路板焊接。

2.根据权利要求1所述的易于安装极低温漂的0.01μm高精度位移传感器，其特征在于，所述电容极板座是由两个哈夫结构组装而成的外方内圆的长方体，所述电容极板座的内圆壁上沿长度方向间隔设置有3个半圆形的安装槽，所述安装槽与电容极板座的内圆同轴且安装槽的半径大于电容极板座的内圆半径，每一所述安装槽内嵌装一橡皮圈，每相邻的两个橡皮圈之间安装一个电容定极板，所述电容定极板为圆柱筒，两个所述电容定极板与电容极板座的内圆同轴。

3.根据权利要求1或2所述的易于安装极低温漂的0.01μm高精度位移传感器，其特征在于，还包括电容动极板、测量杆和弹簧，所述电容极板座的右侧连接有弹簧安装座，所述弹簧安装座的内部开设有圆形的弹簧安装腔，所述弹簧安装腔与电容极板座的内圆连通且同轴，所述电容动极板同轴滑设于电容定极板内侧，所述电容动极板的右端绝缘连接有测量杆，所述测量杆向右依次穿过电容极板座和弹簧安装腔后伸出，所述弹簧安装于弹簧安装腔内且套于测量杆的外侧；

所述电容动极板和测量杆均与印刷电路板电性连接。

4.根据权利要求3所述的易于安装极低温漂的0.01μm高精度位移传感器，其特征在于，所述电容动极板和测量杆上均设有引线与印刷电路板焊接。

5.根据权利要求2所述的易于安装极低温漂的0.01μm高精度位移传感器，其特征在于，所述橡皮圈的厚度为0.5mm。

6.根据权利要求3所述的易于安装极低温漂的0.01μm高精度位移传感器，其特征在于，所述电容动极板为圆柱筒，所述测量杆的左端设有一圆盘，所述圆盘通过尼龙螺钉与电容动极板的右端固定连接，所述圆盘与电容动极板之间设有绝缘层。

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