姿态检测传感器制造技术

本发明专利技术涉及传感器技术领域，提供了一种姿态检测传感器，该传感器包括壳体、信号单元和控制单元；壳体内设有空腔，空腔内充注有液态金属和缓冲液，缓冲液的密度小于液态金属的密度；信号单元插入壳体内，信号单元用于当壳体的姿态发生变化时、通过液态金属与信号单元的不同部位接触而产生不同的电信号；控制单元与信号单元电连接。本发明专利技术结构简单、便于安装，当待测设备的姿态变化时，壳体内液态金属的液面就会随之发生变化，进而液态金属与信号单元的接触部位也就发生变化，从而信号单元产生的电信号就会改变，控制单元便可根据信号单元反馈的这些电信号计算出被测设备姿态的变化情况，由此就可及时调整待测设备，保证其安全、可靠的运行。

Attitude detection sensor

The invention relates to the field of sensor technology, providing an attitude detection sensor. The sensor includes a shell, a signal unit and a control unit. A cavity is provided in the shell, a liquid metal and a buffer are filled in the cavity. The density of the buffer is less than the density of the liquid metal; the signal unit is inserted into the shell and the signal unit is used. Different electrical signals are generated by contact between the liquid metal and the different parts of the signal unit when the posture of the shell is changed; the control unit is electrically connected with the signal unit. The structure of the invention is simple and easy to install. When the attitude of the equipment to be measured is changed, the liquid surface of the liquid metal in the shell will change, and the contact part of the liquid metal and the signal unit will change, and the signal generated by the signal unit will be changed, and the control unit can be fed back by the signal unit. These electrical signals calculate the change of the attitude of the tested equipment, so that the equipment to be tested can be adjusted in time to ensure its safe and reliable operation.

【技术实现步骤摘要】
姿态检测传感器
本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种姿态检测传感器。
技术介绍
以传感器为核心的检测系统，就像人体的神经和感官一样源源不断的向人类大脑提供宏观与微观世界的各种信息，帮助人们认识自然、改造自然。“没有传感器就没有现代化科学技术”的观点已为全世界所公认。目前，传感器已经渗透到各个领域，诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护。例如，近年来，智能制造、智能家居、智能出行等词汇已经渐渐被人们所熟知。这些“智能””能得以实现，重要因素之一就是存在各种各样的传感器。这些传感器实时的把外界环境和自身系统的状况信息反馈给中央处理单元，中央处理单元根据这些信息控制相应部件动作，以实现智能运行。现有的单轴的倾角传感器不仅价格昂贵，而且在检测待测设备的姿态时，安装过程也十分繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单、便于安装、成本低廉的姿态检测传感器。为实现上述目的，本专利技术提供了一种姿态检测传感器，该传感器包括壳体、信号单元和控制单元；所述壳体内设有空腔，所述空腔内充注有液态金属和缓冲液，所述缓冲液的密度小于所述液态金属的密度；所述信号单元插入所述壳体内，所述信号单元用于当所述壳体的姿态发生变化时、通过所述液态金属与所述信号单元的不同部位接触而产生不同的电信号；所述控制单元与所述信号单元电连接。其中，所述控制单元包括收集模块和处理模块，所述信号单元通过所述收集模块与所述处理模块电连接。其中，所述液态金属中混有金属或非金属微粒。其中，所述液态金属为镓铟合金、镓基合金、铟基合金或铋基合金。其中，所述壳体的材质为聚四氟乙烯，所述缓冲液为方棚油。其中，所述信号单元包括多个布设在所述壳体上的信号柱，每个所述信号柱的一端与所述控制单元电连接、另一端插设在所述壳体内。其中，所述壳体的形状为球形，所述壳体内设有缓冲板，所述缓冲板浮设在所述液态金属与所述缓冲液之间。其中，所述信号柱为电敏感元件、电阻元件或两根开路导线。其中，多个所述信号柱关于所述壳体的球心中心对称或多个所述信号柱的连线形成阿基米德螺线或斐波那契螺线。其中，所述壳体的横截面形状为正多边形，所述信号单元包括多个信号板，每个所述信号板的顶端探出于所述壳体的顶面、底端穿过所述空腔后从所述壳体的侧壁穿出，所述信号板的顶端和底端均与所述控制单元电连接。本专利技术结构简单、便于安装，当待测设备的姿态变化时，壳体内液态金属的液面就会随之发生变化，进而液态金属与信号单元的接触部位也就发生变化，从而信号单元产生的电信号就会改变，控制单元便可根据信号单元反馈的这些电信号计算出被测设备姿态的变化情况，由此就可及时调整待测设备，保证其安全、可靠的运行。附图说明图1是本专利技术实施例1中的一种姿态检测传感器的正视图；图2是本专利技术实施例1中的一种姿态检测传感器的纵向剖视图；图3是本专利技术实施例2中的一种姿态检测传感器的正视图；图4是本专利技术实施例2中的一种姿态检测传感器的纵向剖视图；图5是本专利技术实施例2中的一种姿态检测传感器的横截面示意图；图6是本专利技术实施例2中的一种姿态检测传感器的等轴侧示意图；图7是本专利技术实施例2中的信号板的结构示意图。附图标记：1、壳体；2、缓冲液；3、液态金属；4、信号柱；5、缓冲板；6、信号板。具体实施方式为使专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合专利技术中的附图，对专利技术中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“顶”、“底”、“内”、“外”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专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的传感器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专利技术的限制。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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专利技术中的具体含义。实施例1如图1和图2所示，本专利技术实施例提供了一种姿态检测传感器，该传感器包括壳体1、信号单元和控制单元；壳体1内设有空腔，空腔内充注有液态金属3和缓冲液2，缓冲液2的密度小于液态金属3的密度；信号单元插入壳体1内，信号单元用于当壳体1的姿态发生变化时、通过液态金属3与信号单元的不同部位接触而产生不同的电信号；控制单元与信号单元电连接。当需检测待测设备的姿态时，将该传感器的壳体1与待测设备连接。由此，当待测设备的姿态发生变化时，壳体1的姿态就会随之变化，进而壳体1内的液态金属3的液面就会发生倾斜，也就是说，壳体1内一部分液态金属3的液面升高，与此同时，另一部分液态金属3的液面则降低。从而信号单元与液态金属3的接触部位就会发生变化，也就是说，之前信号单元上位于液态金属3液面以下的一些部位，随着该处液态金属3液面的降低而无法继续与液态金属3保持接触，而之前信号单元上位于液态金属3液面以上的一些部位，随着该处液态金属3液面的升高开始与液态金属3保持接触，进而信号单元产生的电信号就会发生变化，从而控制单元便可根据信号单元反馈的这些电信号计算出被测设备姿态的变化情况。优选地，控制单元包括收集模块和处理模块，信号单元通过收集模块与处理模块电连接。另外，为了改善液态金属3的热学和电学特性，液态金属3中混有金属或非金属微粒。需要说明的是，实际使用时，金属或非金属微粒的类型和数量可根据液态金属3的类型和体积进行选择。优选地，液态金属3为镓铟合金、镓基合金、铟基合金或铋基合金。例如，液态金属3为熔点为10.35℃的镓铟合金，镓铟合金包括质量分数为75.5％的镓和24.5％的铟。优选地，壳体1的材质为聚四氟乙烯，缓冲液2为方棚油。优选地，信号单元包括多个布设在壳体1上的信号柱4，每个信号柱4的一端与控制单元电连接、另一端插设在壳体1内。由此，当待测设备的姿态发生变化时，即壳体1内的液态金属3的液面发生变化时，之前位于液态金属3液面以下的一部分信号柱4，随着该处液态金属3液面的降低而无法继续与液态金属3保持接触，而之前位于液态金属3液面以上的一部分信号柱4，随着该处液态金属3液面的升高开始与液态金属3保持接触，进而控制单元接收到的电信号就会发生变化，从而控制单元便可这些电信号计算出被测设备姿态的变化情况进一步地，壳体1的形状为球形，壳体1内设有缓冲板5，缓冲板5浮设在液态金属3与缓冲液2之间。其中，缓冲板5的材质优选为聚四氟乙烯。这样设置的好处在于，当待测设备的姿态变化较大时，壳体1内液态金属3的波动就会十分剧烈，通过利用缓冲板5对液态金属3的约束，就可使液态金属3平稳波动，从而就可大大提高检测的精度。优选地，信号柱4为电敏感元件、电阻元件或两根开路导线。优选地，多个信号柱4关于壳体1的球心中心对称或多个信号柱4的连线形成阿基米德螺线或斐波那契螺线。实施例2结合图3至图7所示，本实施例中的姿态检测传感器的结构与原理与实施例1相同，本实施例不再赘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种姿态检测传感器，其特征在于，包括壳体、信号单元和控制单元；所述壳体内设有空腔，所述空腔内充注有液态金属和缓冲液，所述缓冲液的密度小于所述液态金属的密度；所述信号单元插入所述壳体内，所述信号单元用于当所述壳体的姿态发生变化时、通过所述液态金属与所述信号单元的不同部位接触而产生不同的电信号；所述控制单元与所述信号单元电连接。

【技术特征摘要】
1.一种姿态检测传感器，其特征在于，包括壳体、信号单元和控制单元；所述壳体内设有空腔，所述空腔内充注有液态金属和缓冲液，所述缓冲液的密度小于所述液态金属的密度；所述信号单元插入所述壳体内，所述信号单元用于当所述壳体的姿态发生变化时、通过所述液态金属与所述信号单元的不同部位接触而产生不同的电信号；所述控制单元与所述信号单元电连接。2.根据权利要求1所述的姿态检测传感器，其特征在于，所述控制单元包括收集模块和处理模块，所述信号单元通过所述收集模块与所述处理模块电连接。3.根据权利要求1所述的姿态检测传感器，其特征在于，所述液态金属中混有金属或非金属微粒。4.根据权利要求1所述的姿态检测传感器，其特征在于，所述液态金属为镓铟合金、镓基合金、铟基合金或铋基合金。5.根据权利要求1所述的姿态检测传感器，其特征在于，所述壳体的材质为聚四氟乙烯，所述缓冲液为方棚油。6.根据权利要求1至5任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：段锦熙，陈志章，朱奎，董鑫，舒红林，张秀梅，盛磊，刘静，
申请(专利权)人：云南靖创液态金属热控技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53