【技术实现步骤摘要】
一种电磁自阻尼三自由度电容位移传感装置和方法
本专利技术涉及了一种位移传感装置和方法，特别是涉及了一种电磁自阻尼三自由度位移传感装置和方法。
技术介绍
在精密装备制造领域，随着对零部件加工精度要求的持续提高，其对应位移测量技术精度的要求也在逐渐增加。同时，在完成零部件加工和装配之后，还需要进行一系列必要的出厂检测校准程序以保证所制造装备的特性指标满足既定要求。无论是在零部件加工环节，装配环节，还是最终的出厂测量校准环节，都需要精密的位移测量手段保证其准确性。且由于许多加工和装配场合需要多自由度位移量同时测量，需要配备相应的多自由度精确位移测量传感装置。目前市面上能够买到的高精度位移传感器大多都是单自由度的，例如直线光栅尺、平面电容传感器、单频/双频激光干涉仪等。其中光栅尺虽然可通过两条尺垂直布置的方式实现二自由度测量，但光栅尺本身对测量环境要求较高，当应用于环境相对恶劣的现场加工环境(空间中存在加工粉尘、润滑油挥发气体、加工冷却液溅滴)时往往无法保证测量精度；激光干涉仪成本相对较高，若采用两台干涉仪垂直布置将使原本昂...
【技术保护点】
1.一种电磁自阻尼三自由度电容位移传感装置，其特征在于：装置主要由两套结构相同的二自由度电容位移传感装置(21)构成，每套二自由度电容位移传感装置(21)包括一个上连接件(1)、一根细丝电极(5)、一个平板型重锤(6)、两件永磁体阻尼器(7)和一对外圆柱面电容探头A、B(2、3)；上连接件(1)下端固定连接细丝电极(5)上端，细丝电极(5)重力自然下垂，细丝电极(5)下端和平板型重锤(6)固定连接，平板型重锤(6)的两侧对称设有两件永磁体阻尼器(7)，且两件永磁体阻尼器(7)结构相同，细丝电极(5)中部旁设有一对外圆柱面电容探头A、B(2、3)，外圆柱面电容探头A、B(2、...
【技术特征摘要】
1.一种电磁自阻尼三自由度电容位移传感装置，其特征在于：装置主要由两套结构相同的二自由度电容位移传感装置(21)构成，每套二自由度电容位移传感装置(21)包括一个上连接件(1)、一根细丝电极(5)、一个平板型重锤(6)、两件永磁体阻尼器(7)和一对外圆柱面电容探头A、B(2、3)；上连接件(1)下端固定连接细丝电极(5)上端，细丝电极(5)重力自然下垂，细丝电极(5)下端和平板型重锤(6)固定连接，平板型重锤(6)的两侧对称设有两件永磁体阻尼器(7)，且两件永磁体阻尼器(7)结构相同，细丝电极(5)中部旁设有一对外圆柱面电容探头A、B(2、3)，外圆柱面电容探头A、B(2、3)安装于连接板(4)上，连接板(4)与被测物直接固定；细丝电极(5)经外圆柱面电容探头A、B(2、3)与电容测量电桥的低电压极连接，细丝电极(5)通过上连接件(1)与电容测量电桥的高电压极连接。
2.根据权利要求1所述的一种电磁自阻尼三自由度电容位移传感装置，其特征在于：每个所述外圆柱面电容探头(2、3)包括外圆柱面电容极板主体(18)、中间绝缘层(17)、探头屏蔽外壳(16)和下BNC接口(19)；探头屏蔽外壳(16)内部中空，探头屏蔽外壳(16)一侧面开口，开口中安装有外圆柱面电容极板主体(18)，外圆柱面电容极板主体(18)和探头屏蔽外壳(16)开口之间连接有中间绝缘层(17)，下BNC接口(19)的芯线和外圆柱面电容极板主体(18)电连接，外圆柱面电容极板主体(18)的外表面为外圆柱面；下BNC接口(19)穿出探头屏蔽外壳(16)后和与电容测量电桥的低压端相连。
3.根据权利要求1所述的一种电磁自阻尼三自由度电容位移传感装置，其特征在于：所述的一对外圆柱面电容探头A、B(2、3)相互呈90度角垂直布置，即一对外圆柱面电容探头A、B(2、3)的外圆柱面电容极板主体(18)朝向相水平垂直。
4.根据权利要求1所述的一种电磁自阻尼三自由度电容位移传感装置，其特征在于：所述的细丝电极(5)包含二氧化硅芯和金涂层，金涂层均匀地涂覆在二氧化硅芯的表面。
5.根据权利要求1所述的一种电磁自阻尼三自由度电容位移传感装置，其特征在于：所述的永磁体阻尼器(7)包括环形磁轭(14)和若干块方形永磁铁(15)，环形磁轭(14)为内部设有中空腔、侧面开设开口的结构，环形磁轭(14)中空腔的内顶面和内底面均固定有一层紧密阵列布置的若干方形永磁铁(15)，方形永磁铁(15)以磁极方向沿重力上下布置，且内顶面和内底面上的方形永磁铁(15)布置排布上下位置对应相同，内顶面上的方形永磁铁(15)与其正下方的内底面的方形永磁铁(15)的磁极方向相反，内顶面/内底面上的每两个相邻方形永磁铁(15...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾涛，曹观标，沈泉，祝长生，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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