CN220230419U - 细微距离检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及细微距离测量技术领域，尤其涉及一种细微距离检测装置，包括：底板；顶板，与底板相对设置；剪叉升降组件，设置在底板和顶板之间，剪叉升降组件通过液压缸升降驱动控制；第一极板，与底板的上表面相贴合，且固定连接；第二极板，与顶板的下表面相贴合，且固定连接，第一极板和第二极板正对设置；检测控制板，包括：信号采集模块和与信号采集模块连接的控制主板，信号采集模块包括：电容传感器，第一极板和第二极板形成电容传感器。本实用新型的一种细微距离检测装置，满足对超微距离的检测，检测精度高，实现成本低。

Description

细微距离检测装置

技术领域

本实用新型涉及细微距离测量技术领域，尤其涉及一种细微距离检测装置。

背景技术

细微距离检测实现包括光电传感技术、图像处理技术、磁传感技术以及超声波技术，光电传感技术环境要求较高，同时受到灰尘或污垢的干扰；图像处理技术可以细微距离检测的准确性，但需要高分辨率的设备和复杂的处理算法，导致计数速度较慢；磁传感技术需要在物体上标记磁性材料，增加生产成本，并受到磁场干扰的影响；超声波技术对物体的材质和厚度有要求。综合考虑实际需求、预算和使用环境等因素，现有的超微距离检测技术无法满足检测的需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中超微距离检测技术无法满足检测的需求的问题，本实用新型提供一种细微距离检测装置，满足对超微距离的检测，检测精度高，实现成本低。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种细微距离检测装置，包括：底板；顶板，与所述底板相对设置；剪叉升降组件，设置在所述底板和所述顶板之间，所述剪叉升降组件通过液压缸升降驱动控制；第一极板，与所述底板的上表面相贴合，且固定连接；第二极板，与所述顶板的下表面相贴合，且固定连接，所述第一极板和所述第二极板正对设置；检测控制板，包括：信号采集模块和与所述信号采集模块连接的控制主板，所述信号采集模块包括：电容传感器，所述第一极板和所述第二极板形成所述电容传感器。

进一步，具体地，所述检测控制板还包括电源模块，所述信号采集模块和所述控制主板均与所述电源模块连接。

进一步，具体地，所述信号采集模块还包括NE555芯片、电容C1、电阻R1以及电阻R2，所述电阻R1的一端和所述NE555芯片的引脚8均与电源模块的输出端连接，所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的一端均与所述NE555芯片的引脚7连接，所述电阻R2的另一端与所述NE555芯片的引脚6连接，所述电容C1的一端与所述NE555芯片的引脚5连接，所述NE555芯片的引脚1、引脚2以及所述电容C1的另一端均与公共地端连接，所述NE555芯片的引脚6连接所述第一极板，所述公共地端连接所述第二极板。

进一步，具体地，所述控制主板包括主控芯片，所述主控芯片的型号为STC89C51系列的微控制器。

进一步，具体地，所述剪叉升降组件包括外剪叉组件和内剪叉组件，所述底板上设置有第一固定座和第一开口销，所述顶板上设置有第二固定座和第二开口销，所述外剪叉组件一端与所述第一开口销连接，另一端与所述第二开口销连接；所述内剪叉组件一端与所述第一固定座连接，另一端与所述第二固定座连接。

进一步，具体地，所述外剪叉组件和所述内剪叉组件包括至少两个叉杆臂，相邻两个叉杆臂通过活动件连接。

进一步，具体地，所述外剪叉组件的叉杆臂和所述内剪叉组件的叉杆臂的交叉处通过活动件连接。

进一步，具体地，靠近所述顶板的叉杆臂上还活动连接有活塞杆，所述活塞杆还与所述第一固定座连接，所述活塞杆上设置有所述液压缸。

进一步，具体地，所述第一极板和所述第二极板采用双面敷铜板制作。

进一步，具体地，所述检测控制板还包括显示模块，所述显示模块与所述控制主板连接。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的一种细微距离检测装置，通过剪叉升降组件来调整两个极板间的间距，当两个极板间有细微距离改变时，信号采集模块检测到距离变化，信号采集模块将检测到的信号传输至控制主控，控制主板计算两极板之间的距离，实现对细微距离的检测，且结构简单，检测精度高，实现成本低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型最优实施例的结构示意图。

图2是本实用新型最优实施例的检测控制板的结构示意图

图3是本实用新型最优实施例信号采集模块的电路原理图。

图中1、底板；2、顶板；3、剪叉升降组件；4、第一极板；5、第二极板；6、检测控制板、7、叉杆臂；8、活塞杆；11、第一固定座；12、第一开口销；21、第二固定座；22、第二开口销；31、液压缸；32、外剪叉组件；33、内剪叉组件；34、活动件；61、信号采集模块；62、控制主板；63、电源模块；64、显示模块。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，是本实用新型最优实施例，一种细微距离检测装置，包括：底板1；顶板2，与底板1相对设置；剪叉升降组件3，设置在底板1和顶板2之间，剪叉升降组件3通过液压缸31升降驱动控制；第一极板4，与底板1的上表面相贴合，且固定连接；第二极板5，与顶板2的下表面相贴合，且固定连接，第一极板4和第二极板5正对设置；检测控制板6，包括：信号采集模块61和与信号采集模块61连接的控制主板62，信号采集模块61包括：电容传感器，第一极板4和第二极板5形成电容传感器。通过剪叉升降组件3来调整两个极板间的间距，当两个极板间有细微距离改变时，信号采集模块61检测到距离变化，信号采集模块61将检测到的信号传输至控制主控，控制主板62计算两极板之间的距离，实现对细微距离的检测，且结构简单，检测精度高，实现成本低。

在本实施例中，检测控制板6还包括电源模块63，信号采集模块61和控制主板62均与电源模块63连接，电源模块63用于给各个模块供电。

在本实施例中，信号采集模块61还包括NE555芯片、电容C1、电阻R1以及电阻R2，电阻R1的一端和NE555芯片的引脚8均与电源模块63的输出端连接，电阻R1的另一端和电阻R2的一端均与NE555芯片的引脚7连接，电阻R2的另一端与NE555芯片的引脚6连接，电容C1的一端与NE555芯片的引脚5连接，NE555芯片的引脚1、引脚2以及电容C1的另一端均与公共地端连接，NE555芯片的引脚6连接第一极板4，公共地端连接第二极板5。

当两个极板间有细微距离改变时，第一极板4和第二极板5形成的电容传感器的电容值发生了变化，这就会导致信号采集模块61振荡频率的变化，从而检测出两极板之间的距离。进一步的，第一极板4和第二极板5形成的电容传感器的电容值计算公式为：

其中，d为两极板间的距离，δ₀为两极板间的初始距离，Δδ为间距变化量，S为极板面积，ε为极板间介质的介电常数，ε_r为相对介电常数，空气的相对介电常数ε_r约等于1，真空时ε＝ε₀＝8.8510^-12F/m。

振荡频率的计算公式为：

将C_x代入此式得：

其中：

f₀为初始间距对应的初始频率；

K_f为频率灵敏度。

在本实施例中，控制主板62包括主控芯片，主控芯片的型号为STC89C51系列的微控制器，该系列主控芯片应用广泛，性价比高，能耗低，采用Flash存储器，方便更新和调试，并且拥有丰富的外设，可以简化连接其他外部设备和模块的复杂性。控制主板62主要功能是获取信号采集模块61的传输的信号，并且对信号进行处理计算，从而推算出该电容值与距离的关系，进而检测出两极板之间的距离。

在本实施例中，剪叉升降组件3包括外剪叉组件32和内剪叉组件33，底板1上设置有第一固定座11和第一开口销12，顶板2上设置有第二固定座21和第二开口销22，外剪叉组件32一端与第一开口销12连接，另一端与第二开口销22连接；内剪叉组件33一端与第一固定座11连接，另一端与第二固定座21连接。进一步的，外剪叉组件32和内剪叉组件33包括至少两个叉杆臂7，相邻两个叉杆臂7通过活动件34连接。外剪叉组件32的叉杆臂7和内剪叉组件33的叉杆臂7的交叉处通过活动件34连接。靠近顶板2的叉杆臂7上还活动连接有活塞杆8，活塞杆8还与第一固定座连接，活塞杆8上设置有液压缸31。通过活塞杆8上的液压缸31来驱动剪叉升降组件3升降控制，进而调节两极板之间的距离，避免了人工调节带来的误差，提高了检测精度。

在本实施例中，第一极板4和第二极板5采用双面敷铜板制作。

在本实施例中，检测控制板6还包括显示模块64，显示模块64与控制主板62连接，用于显示检测的距离值。

综上所述，一种细微距离检测装置，通过剪叉升降组件3来调整两个极板间的间距，当两个极板间有细微距离改变时，信号采集模块61检测到距离变化，信号采集模块61将检测到的信号传输至控制主控，控制主板62计算两极板之间的距离，实现对细微距离的检测，且结构简单，检测精度高，实现成本低。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种细微距离检测装置，其特征在于，包括：

底板(1)；

顶板(2)，与所述底板(1)相对设置；

剪叉升降组件(3)，设置在所述底板(1)和所述顶板(2)之间，所述剪叉升降组件(3)通过液压缸(31)升降驱动控制；

第一极板(4)，与所述底板(1)的上表面相贴合，且固定连接；

第二极板(5)，与所述顶板(2)的下表面相贴合，且固定连接，所述第一极板(4)和所述第二极板(5)正对设置；

检测控制板(6)，包括：信号采集模块(61)和与所述信号采集模块(61)连接的控制主板(62)，所述信号采集模块(61)包括：电容传感器，所述第一极板(4)和所述第二极板(5)形成所述电容传感器。

2.如权利要求1所述的细微距离检测装置，其特征在于，所述检测控制板(6)还包括电源模块(63)，所述信号采集模块(61)和所述控制主板(62)均与所述电源模块(63)连接。

3.如权利要求2所述的细微距离检测装置，其特征在于，所述信号采集模块(61)还包括NE555芯片、电容C1、电阻R1以及电阻R2，所述电阻R1的一端和所述NE555芯片的引脚8均与电源模块(63)的输出端连接，所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的一端均与所述NE555芯片的引脚7连接，所述电阻R2的另一端与所述NE555芯片的引脚6连接，所述电容C1的一端与所述NE555芯片的引脚5连接，所述NE555芯片的引脚1、引脚2以及所述电容C1的另一端均与公共地端连接，所述NE555芯片的引脚6连接所述第一极板(4)，所述公共地端连接所述第二极板(5)。

4.如权利要求1所述的细微距离检测装置，其特征在于，所述控制主板(62)包括主控芯片，所述主控芯片的型号为STC89C51系列的微控制器。

5.如权利要求1所述的细微距离检测装置，其特征在于，所述剪叉升降组件(3)包括外剪叉组件(32)和内剪叉组件(33)，所述底板(1)上设置有第一固定座(11)和第一开口销(12)，所述顶板(2)上设置有第二固定座(21)和第二开口销(22)，所述外剪叉组件(32)一端与所述第一开口销(12)连接，另一端与所述第二开口销(22)连接；所述内剪叉组件(33)一端与所述第一固定座(11)连接，另一端与所述第二固定座(21)连接。

6.如权利要求5所述的细微距离检测装置，其特征在于，所述外剪叉组件(32)和所述内剪叉组件(33)包括至少两个叉杆臂(7)，相邻两个叉杆臂(7)通过活动件(34)连接。

7.如权利要求6所述的细微距离检测装置，其特征在于，所述外剪叉组件(32)的叉杆臂(7)和所述内剪叉组件(33)的叉杆臂(7)的交叉处通过活动件(34)连接。

8.如权利要求6所述的细微距离检测装置，其特征在于，靠近所述顶板(2)的叉杆臂(7)上还活动连接有活塞杆(8)，所述活塞杆(8)还与所述第一固定座(11)连接，所述活塞杆(8)上设置有所述液压缸(31)。

9.如权利要求1所述的细微距离检测装置，其特征在于，所述第一极板(4)和所述第二极板(5)采用双面敷铜板制作。

10.如权利要求1所述的细微距离检测装置，其特征在于，所述检测控制板(6)还包括显示模块(64)，所述显示模块(64)与所述控制主板(62)连接。