位移控制传感装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于电感原理的位移控制传感装置，包括传动支架、感应机构、测量转换电路、传动换向器、传动机构，感应机构设置在传动支架上，包括电感线圈和对应电感线圈设置的金属导体；传动机构包括电机和传动螺杆，电机用于通过传动螺杆驱动传动换向器以使感应机构中的电感线圈和金属导体相向运动；测量转换电路与感应机构的电感线圈电性连接，以利用电感线圈的电感变化值转换得出对应于所述传动换向器的线性位移的空间位移变化值。本装置能够对传动换向器的位移进行精确测量，并实现对被测物的非接触式精确测量。

【技术实现步骤摘要】
位移控制传感装置
本技术涉及位移测量领域，尤其涉及一种基于电感原理的位移控制传感装置。
技术介绍
位移测量是测量控制系统的重要组成部分，在电调天线控制领域起着至关重要的作用。具体而言，通过位移控制测量装置精确测量天线的可移动部件的位移变化，以此反馈并进一步控制驱动电机和传动机构，从而实现精确调节电调天线中的移相器及反射板等部件，有效地改变了天线的辐射范围，尤其有助于精确调节天线的电下倾角，即指天线所辐射的波束在空间垂直方向上的倾仰角。业界一般采用基于电阻原理的线性滑块传感器或者旋转电位器装置来实现电调天线位移的测量控制。其优点在于价格较低、测量方法简单，缺点在于体积较大、环境适应性较差，特别是当物体运动产生空间偏差时容易造成测量误差。同时，业界也有采用磁致式位移控制传感装置或者光电位移控制传感装置来解决测量精度和测量误差方面的问题，但其成本太高且结构空间较大。可见，现有技术中的多种公知的应用于机电控制装置，例如移动通信天线的机电控制装置的位移控制传感装置，普遍体积偏大、成本较高、测量精度低且环境适应性差，急需有一种更为先进的位移控制传感装置取而代之。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种更为精准的非接触式的基于电感原理的位移控制传感装置。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是:一种用于天线波束方向控制装置的位移控制传感装置，包括传动支架、感应机构、测量转换电路、传动换向器、传动机构，其特征在于:所述感应机构设置在所述传动支架上,包括电感线圈和对应电感线圈设置的金属导体；所述传动机构包括电机和传动螺杆，所述电机用于通过传动螺杆驱动所述传动换向器以使所述感应机构中的电感线圈和金属导体相向运动；所述测量转换电路，其与感应机构的电感线圈电性连接，以利用电感线圈的电感变化值转换得出对应于所述传动换向器的线性位移的空间位移变化值。本技术的一个实施例所揭示的技术方案为:具体的，所述传动支架为套筒结构，所述电感线圈缠绕在传动支架上，所述金属导体与所述电感线圈呈同轴同心设置；所述传动螺杆与所述传动支架为同轴同心设置，所述金属导体套设在所述传动螺杆上，所述电机用于驱动所述传动螺杆转动，所述传动螺杆的圆周运动通过传动换向器转换为沿螺杆轴向的线性运动；较佳的，所述感应机构中，设有多个相串联且在空间上顺次相间隔设置的电感线圈，各电感线圈均套设在所述传动支架外周，对应各电感线圈设有个数相对应的若干金属导体，各金属导体沿传动螺杆的轴向排列且顺次固定连接。更佳的，所述各金属导体在沿传动螺杆的轴向上顺序固定串接或一体成型。其中，以上各种技术方案中，所述金属导体可以是锥体状。所述传动换向器的外壁设有沿轴向延伸的导向槽，所述传动支架的内壁设有与该导向槽相匹配的定位装置，所述传动换向器在传动螺杆的带动下，受所述定位装置对导向槽的导引，而被限定为沿自身轴向做线性运动。所述定位装置还可以是固定在所述传动支架内壁上的销或轴。作为限制传动换向器沿其轴向做线性运动的可选方案，也可以将所述传动换向器的外壁为多棱柱形，所述传动支架开口处内表面与所述传动换向器的外壁形状相适应。本技术的另一个实施例所揭示的技术方案为:具体的，所述传动支架为通过支撑轴所连接的由两个支撑架所构成的板状结构，穿过所述支撑轴的所述传动换向器一端螺纹连接于所述传动螺杆，另一端夹持包含所述感应线圈的测量电路板，所述感应线圈为平面型感应线圈，所述金属导体与所述测量电路板平行设置并固定于于所述两个支撑架上的平板上。较佳的，所述传动机构中的传动螺杆包括主传动螺杆和副传动螺杆，主传动螺杆和副传动螺杆之间连接有用于实现变速的齿轮传动组，所述电机通过所述传动机构驱动传动换向器，所述副传动螺杆设置于所述两个支撑架上，所述传动换向器螺纹连接于副传动螺杆上。所述感应线圈由印制电路板覆铜层刻蚀形成，所述金属导体由印制电路板覆铜层刻蚀成三角形或梯形所形成。本技术有益效果如下:本方案基于电感原理，当金属导体与感应线圈相对运动时，通过测量感应线圈中所产生的电感量的变化，即可换算成移动换向器位移的变化，从而实现对外部被测物位移的测量。【附图说明】图1是本技术基于电感原理的位移控制传感装置的原理示意图；图2是本技术中的测量转换装置的电路原理图；图3是本技术的一个实施例的结构示意图；图4是级联感应线圈和级联金属导体的示意图；图5是锥形金属导体的结构图；图6是一体式的具有多锥体的锥形金属导体结构图。图7是本技术另一实施例的工作演示图；图8是本技术另一实施例的测量电路板的示意图；图9是本技术另一实施例的阻抗电路板的示意图；图10是本技术另一实施例的一种工作状态示意图；图11是本技术另一实施例的另一种工作状态示意图；图12是本技术另一实施例的一种结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。本技术揭示的一种基于电感原理的位移控制传感装置，请参阅图1，其包括用于直接或间接感知被测部件移动的感应线圈和用于计算感应线圈的电感变化并得出相应结果数据的测量转换装置，借助一诸如线缆、固有接头之类的信号连接装置，可读取测量转换装置的计算结果数据并加以利用。图2为所述测量转换装置的电路原理图。如图2所示，测量转换装置303包括并联电容201、电感转换芯片202、用于测量电路工作的阻容元器件203以及未图示的印制电路板，并联电容201、电感转换芯片202、阻容元器件203均设置在印制电路板上，印制电路板上设置有与所述电感转换芯片202的多个针脚电性连接的外接接口 204，以实现外部设置与位移控制传感装置的信号互通。具体而言，所述并联电容201与所述感应线圈相并联，一并接入电感转换芯片202的两个针脚，以便电感转换芯片202能读取电感线圈301的电感变化值，进而由电感转换芯片202将该电感变化值转换为被测部件的实际的空间位置变化值。本技术所述的位移控制传感装置实现的原理为:在电机304的驱动下，通过后续揭示的一系列的传动关系，使连接在传动换向器308上的被测部件(未图示)发生线性位移，而传动换向器308又联动金属导体302,当传动换向器308发生位移时,金属导体302也沿感应线圈301的轴向发生位移，引起感应线圈301的电感值发生变化，测量转换装置303将所测量的感应线圈301发生的电感变化值转换成金属导体302的实际空间位移变化值，并通过信号连接装置100将此位移变化值传递给外部接收器如系统控制板。由于金属导体302的位移(量)可预先由本领域技术人员与移相器的移相部件的位移(量)进行关联，因而，外部接收器便可据此计算电调天线移相器的移相量进而可获得因移相而引起的天线波束倾仰角的角度变化，继而再行控制电机304进行动作而做出移相操作的调整，由此得以实现电调天线的相位控制。可以理解，为了达到本技术精确测量的效果，金属导体302与电感线圈可以尽量以同轴同心的方式设置。图3为实现本技术图2所示电路的一种实施结构。如图3所示的位移控制传感装置物理结构中，包括与传动螺杆306呈同轴同心设置的圆形传动支架307、金属导体302、传动换向器308、感应线圈301、金属导体302以及用于驱动传动螺杆306执行圆周运动的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位移控制传感装置，包括传动支架、感应机构、测量转换电路、传动换向器、传动机构，其特征在于：所述感应机构设置在所述传动支架上，包括电感线圈和对应电感线圈设置的金属导体；所述传动机构包括电机和传动螺杆，所述电机用于通过传动螺杆驱动所述传动换向器以使所述感应机构中的电感线圈和金属导体相对运动；所述测量转换电路，其与感应机构的电感线圈电性连接，以利用电感线圈的电感变化值转换得出对应于所述传动换向器的线性位移的空间位移变化值。

【技术特征摘要】
1.一种位移控制传感装置，包括传动支架、感应机构、测量转换电路、传动换向器、传动机构，其特征在于: 所述感应机构设置在所述传动支架上，包括电感线圈和对应电感线圈设置的金属导体； 所述传动机构包括电机和传动螺杆，所述电机用于通过传动螺杆驱动所述传动换向器以使所述感应机构中的电感线圈和金属导体相对运动； 所述测量转换电路，其与感应机构的电感线圈电性连接，以利用电感线圈的电感变化值转换得出对应于所述传动换向器的线性位移的空间位移变化值。2.根据权利要求1所述的位移控制传感装置，其特征在于，所述传动支架为套筒结构，所述电感线圈缠绕在传动支架上，所述金属导体与所述电感线圈呈同轴同心设置；所述传动螺杆与所述传动支架为同轴同心设置，所述金属导体套设在所述传动螺杆上，所述电机用于驱动所述传动螺杆转动，所述传动螺杆的圆周运动通过传动换向器转换为沿螺杆轴向的线性运动。3.根据权利要求2所述的位移控制传感装置，其特征在于，所述感应机构中，设有多个相串联且在空间上顺次相间隔设置的电感线圈，各电感线圈均套设在所述传动支架外周，对应各电感线圈设有个数相对应的若干金属导体，各金属导体沿传动螺杆的轴向排列且顺次固定连接。4.根据权利要 求3所述的位移控制传感装置，其特征在于，所述各金属导体在沿传动螺杆的轴向上顺序固定串接或一体成型。5.根据权利要求2至4中任意一项所述的位移控制传感装置，其特征在于，所述金属导体呈锥体状。6.根据权利要求2至4中任意一...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘培锋，马泽峰，杨驰宇，戎镇春，赖展军，
申请(专利权)人：京信通信技术广州有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44