CN2249889Y - 一种检测位移的装置 - Google Patents
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Abstract
一种检测位移的装置，由两个互相绝缘的导电电极与振荡器、运算放大器和检波器构成，被检测对象的位移引起两个绝缘导电电极相对位置变化，使运算放大器输出的高频电压幅度改变，在检波器输出端产生与被测对象机械位移量相关的电压信号，由于这种装置体积小、反应速度快、灵敏度高、抗干扰性能好，可用于工业生产过程和科学研究中多种对象的位移与振动测量，同时可用于监测人体相关生理活动，例如连续监测人体呼吸过程，并可用于安全警戒。
Description
本实用新型属于测量物体机械位移的装置，具体涉及一种把机械转换为电学量的变换器。
使机械位移转换为电学量的变换器目前主要有以下几种：差动变压器、电容电桥、光栅位移变送器、电位器和光通量监测器，其共同存在的不足之处，是变换器体积大，传感元件与信号处理电路之间有较长的连接导线，监测位移时容易受到干扰。
本实用新型目的是要提供一种检测位移的装置，减小变换器体积，消除测量过程中产生的干扰。
本实用新型的目的是这样实现的：由两个相互绝缘的导电电极、一个电容器、电信号振荡器、集成运算放大器、检波器、直流电源和绝缘材料制成的电路基板构成变换器，一个导电电极与电信号振荡器的输出端相连，另一个导电电极与集成运算放大器的一个输入端相连，在集成运算放大器的这个输入端与输出端之间并连着一个电容，或电信号振荡器的输出端与一个电容相连，电容的另一端与集成运算放大器的一个输入端相连，两个互相绝缘的导电电极分别接在集成运算放大器与电容相连的输入端和输出端上，集成运算放大器的输出端接在检波器的输入端上，电信号振荡器和集成运算放大器分别与直流电源相连，当两个互相绝缘的导电电极在被测对象作用下发生相对位移时，在检波器的输出端上得到与位移相关的电压信号。
这种变换器需要的电子元件数量少，体积很小，同时由于信号源阻抗很低，具有良好的抗干扰性能。
实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是根据本实用新型提出的一种检测位移的装置构成示意图。
图2是根据本实用新型提出的另一种检测位移的装置构成示意图。
图3是本实用新型采用的一种电信号振荡器电路构成图。
图4是本实用新型采用的另一种电信号振荡器电路构成图。
图5是本实用新型采用的检波器电路构成图。
图6是根据本实用新型提出的一种检测位移的装置电路构成示意图。
下面结合附图1、2、3、4、5、6详细说明根据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。
该装置包括两个互相绝缘的导电电极(1)和导电电极(2)、电信号振荡器(3)、集成运算放大器(4)、电容(5)、检波器(6)、直流电源(7)和绝缘材料制成的基板(8)，集成运算放大器(4)的输出端与检波器(6)的输入端相连，直流电源(7)分别与电信号振荡器(3)和集成运算放大器(4)相连，导电电极(1)和导电电极(2)、电信号振荡器(3)、集成运算放大器(4)、电容(5)之间有两种联结方式，导电电极(1)与电信号振荡器(3)的输出端相连，导电电极(2)与集成运算放大器(4)的一个输入端相连，同时与电容(5)的一端相连，电容(5)的另一端与集成运算放大器(4)输出端相连如图1，或导电电极(1)与集成运算放大器(4)的输出端相连，导电电极(2)与集成运算放大器(4)的一个输入端相连，同时与电容(5)的一端相连，电容(5)的另一端与电信号振荡器(3)的输出端相连如图2.电信号振荡器(3)由检查运算放大器IC1、电阻R1、电阻R3、电阻R4和电容C2构成，电容C2的一端与电阻R1一端相连，同时与集成运算放大器IC1的一个输入端相连，电阻R1的另一端与集成运算放大器IC1输出端相连，同时与电阻R3一端相连，电阻R3另一端与电阻R4一端相连，同时与集成运算放大器IC1的另一个输入端相连如图3.电信号振荡器(3)由数字集成电路IC2、数字集成电路IC3、电阻R5和电容C3构成，数字集成电路IC2的输入端与电阻R5一端相连，同时与电容C3输入端相连，电阻R5另一端与数字集成电路IC2输出端相连，同时与数字集成电路IC3输入端相连，数字集成电路IC3输出端同时与电容C3的另一端相连如图4.检波器(6)由半导体二极管D、电阻R6和电容C4构成，半导体二极管D的一端与电阻R6相连，同时与电容C4一端相连，电阻R6另一端与电容C4另一端相连如图5.集成运算放大器(4)和集成运算放大器IC1是制作在同一个半导体芯片的两个集成运算放大器。一种构成方式是，导电电极(1)和集成运算放大器IC1输出端相连，同时和电阻R1、电阻R3一端相连，电阻R1另一端与集成运算放大器IC1一个输入端相连，同时和电容C2相连，电阻R3另一端和集成运算放大器IC1另一个输入端相连，同时与电阻R4一端相连，导电电极(2)与集成运算放大器(4)的一个输入端相连，同时电容(5)一端相连，电容(5)另一端与集成运算放大器(4)输出端相连，同时与半导体二极管D一端相连，半导体二极管D另一端与电阻一端相连，同时与电容C4一端相连，电容C4另一端与电阻R6另一端相连，直流电源(7)分别与集成运算放大器IC1和集成运算放大器(4)相连，集成运算放大器(4)、电容(5)、半导体二极管D、电阻R6、电容C4、集成运算放大器IC1、电阻R1、电阻R3、电阻R4、电容C2固定在基板(8)上如图6.导电电极(1)和导电电极(2)分别具有圆柱形内表面和圆柱形外表面。导电电极(1)和导电电极(2)是金属材料制成的薄片状电极，厚度0.01mm-3mm，面积0.5cm2-1000cm2。导电电极(1)和导电电极(2)是金属丝网，厚度0.05mm-1mm，面积0.5cm2-1000cm2。电信号振荡器(3)、集成运算放大器(4)、电容(5)和检波器(6)都固定在绝缘材料基板(8)上。
Claims (10)
1.一种检测位移的装置，该装置有直流电源(7)和绝缘材料制成的基板(8)，其特征在于还有两个互相绝缘的导电电极(1)和导电电极(2)、电信号振荡器(3)、集成运算放大器(4)、电容(5)、检波器(6)，集成运算放大器(4)的输出端与检波器(6)的输出端相连，直流电源(7)分别与电信号振荡器(3)、集成运算放大器(4)相连，导电电极(1)和导电电极(2)、电信号振荡器(3)、集成运算放大器(4)、电容(5)之间有两种联结方式，导电电极(1)与电信号振荡器(3)的输出端相连，导电电极(2)与集成运算放大器(4)的一个输入端相连，同时与电容(5)的一端相连，电容(5)的另一端与集成运算放大器(4)的输出端相连，或导电电极(1)与集成运算放大器(4)的输出端相连，导电电极(2)与集成运算放大器(4)的一个输入端相连，同时与电容(5)的一端相连，电容(5)的另一端与电信号振荡器(3)的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是电信号振荡器(3)由集成运算放大器IC1、电阻R1、电阻R3、电阻R4和电容C2构成，电容C2的一端于电阻R1的一端相连，同时与集成运算放大器IC1的一个输入端相连，电阻R1的另一端与集成运算放大器IC1输出端相连，同时与电阻R3一端相连，电阻R3另一端与电阻R4一端相连，同时与集成运算放大器IC1的另一个输入端相连。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是电信号振荡器(3)由数字集成电路IC2、数字集成电路IC3、电阻R5和电容C3构成，数字集成电路IC2的输入端与电阻R5一端相连，同时与电容C3一端相连，电阻R5另一端与数字集成电路IC2输出端相连，同时与数字集成电路IC3输入端相连，数字集成电路IC3输出端同时与电容C3的另一端相连。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征是检波器(6)由半导体二极管D、电阻R6和电容C4构成，半导体二极管D的一端与电阻R6一端相连，同时与电容C4一端相连，电阻R6另一端与电容C4另一端相连。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征是集成运算放大器(4)和集成运算放大器IC1是制作在同一个半导体芯片的两个集成运算放大器。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征是导电电极(1)和集成运算放大器IC1输出端相连，同时和电阻R1、电阻R3一端相连，电阻R1另一端与集成运算放大器IC1一个输入端相连，同时和电容C2一端相连，电阻R3另一端和集成运算放大器IC1另一端输入端相连，同时与电阻R4～端相连，导电电极(2)与集成运算放大器(4)的一个输入端相连，同时与电容(5)的一端相连，电容(5)的另一端与集成运算放大器(4)的输出端相连，同时与半导体二极管D一端相连，半导体二极管D另一端与电阻R6一端相连，同时与电容C4一端相连，电容C4另一端与电阻R6另一端相连，直流电源(7)分别与集成运算放大器IC1和集成运算放大器(4)相连，集成运算放大器(4)、电容(5)、半导体二极管D、电阻R6、电容C4、集成运算放大器IC1、电阻R1、电阻R3、电阻R4、电容C2固定在基板(8)上。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征是导电电极(1)和导电电极(2)分别具有圆柱形内表面和圆柱形外表面。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征是导电电极(1)和导电电极(2)是金属材料制成的薄片状电极，厚度0.01mm-3mm，面积0.5cm2-1000cm2。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征是导电电极(1)和导电电极(2)是金属丝网，厚度0.05mm-1mm，面积0.5cm2-1000cm2。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征是电信号振荡器(3)、集成运算放大器(4)、电容(5)和检波器(6)都固定在绝缘材料基板(8)上。
Priority Applications (1)
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| CN 95224619 CN2249889Y (zh) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 一种检测位移的装置 |
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| CN 95224619 CN2249889Y (zh) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 一种检测位移的装置 |
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| CN2249889Y true CN2249889Y (zh) | 1997-03-19 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103026169A (zh) * | 2010-06-04 | 2013-04-03 | 造型逻辑有限公司 | 确定层厚 |
| CN103363887A (zh) * | 2012-04-11 | 2013-10-23 | 北京华夏聚龙自动化股份公司 | 一种新型的材料厚度测量方法 |
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1995
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| CN103026169B (zh) * | 2010-06-04 | 2016-11-16 | 弗莱克因艾伯勒有限公司 | 测量多个器件中的层的厚度的方法及生产的器件 |
| CN103363887A (zh) * | 2012-04-11 | 2013-10-23 | 北京华夏聚龙自动化股份公司 | 一种新型的材料厚度测量方法 |
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