一种同时监测横向和纵向相对位移的传感器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种同时监测横向和纵向相对位移的传感器，至少包括壳体、限位块以及位于壳体内的传感模块，壳体和限位块分别固定于两个被测的部件上，传感模块包括纵向传感单元、隔离支撑板和横向传感单元，纵向传感单元包括纵向PCB组件、纵向滑动基体、纵向高精密磁铁和纵向滑杆，横向传感单元包括横向PCB组件、横向滑动基体、横向高精密磁铁和横向滑杆，隔离支撑板固定于壳体上，纵向PCB组件和横向PCB组件与隔离支撑板固定连接；纵向滑动基体的前端固定于限位块上；横向滑动基体的前端固定有连接杆，连接杆与限位块紧密接触。该位移传感器具有监测精度高、测量误差小、应用范围广的优点。广的优点。广的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种同时监测横向和纵向相对位移的传感器


[0001]本技术涉及位移传感器领域，尤其涉及一种同时监测横向和纵向相对位移的传感器。

技术介绍

[0002]传感器的作用是把各种被测物理量转换为数字，其中位移传感器是重要的一类成员。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器发展迅速，应用日益广泛。因具有易实现数字化、精度高、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点，在机床加工、检测仪表、航空等行业中得到日益广泛的应用。位移传感器是一种用于持续监测高精度相对位移的传感器，属于位移传感器的范畴。
[0003]现有的用于监测两被测部位间相对位移的位移传感器普遍存在有以下缺陷：1、技术产品精度普遍较低，无法实现在微米级精度持续监测产品的高精度相对位移监测需求；2、产品受测量面不平整、有相对断差而受到安装限制，无法准确地测量传感器安装面不在同一平面上且相差较大的两部件间的相对位移。为了解决上述问题，中国专利CN202010194649公开了一种用于间隙监测的高精度位移传感器，该传感器为分体式结构设计，可克服测量安装面不平整、有相对断差的影响，同时，传感器的测量精度可达0.5μm，具有测量精度高、测量稳定误差小的优点。但是该传感器只能监测两部件在一个方向上的相对位移，无法同时监测两部件在纵、横两个方向的相对位移。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的上述不足，本技术提供了一种同时监测横向和纵向相对位移的传感器，该位移传感器可监测两部件在纵、横两个方向上的相对位移，具有监测精度高、测量误差小、应用范围广的优点。
[0005]实现本技术上述目的所采用的技术方案为：
[0006]一种同时监测横向和纵向相对位移的传感器，至少包括壳体、限位块以及位于壳体内的传感模块，其中壳体和限位块分别固定于两个被测的部件上，传感模块的一端由壳体内伸出并固定于限位块上，所述传感模块包括纵向传感单元、隔离支撑板和横向传感单元，其中纵向传感单元包括纵向PCB组件、纵向滑动基体、纵向高精密磁铁和纵向滑杆，横向传感单元包括横向PCB组件、横向滑动基体、横向高精密磁铁和横向滑杆，所述隔离支撑板固定于壳体上，纵向PCB组件和横向PCB组件分别位于隔离支撑板的上下面并与隔离支撑板固定连接；
[0007]所述纵向滑动基体和横向滑动基体分别位于纵向PCB组件和横向PCB组件上远离隔离支撑板的一面，纵向滑动基体上沿传感器的长度方向设置有纵向滑道孔，纵向滑杆安装于纵向滑道孔内并固定于壳体上，纵向滑动基体沿纵向滑杆滑动，纵向高精密磁铁固定于纵向滑动基体上靠近纵向PCB组件的一面并随纵向滑动基体同步移动，纵向滑动基体的前端连接固定有连接头，连接头的前端固定于限位块上；所述横向滑动基体上沿传感器的
宽度方向设置有横向滑道孔，横向滑杆安装于横向滑道孔内并固定于壳体上，横向滑动基体沿横向滑杆滑动，横向高精密磁铁固定于横向滑动基体上靠近横向PCB组件的一面并随横向滑动基体同步移动，横向滑动基体的前端固定连接有连接杆，连接杆与限位块紧密接触且在限位块的带动下沿垂直于传感器安装的方向来回移动，所述限位块与连接头和连接杆的接触面为光滑表面。
[0008]所述限位块上沿传感器安装方向设置有安装孔，安装孔贯穿限位块，连接杆连接于安装孔内并与安装孔紧密接触，所述安装孔的表面光滑。
[0009]所述连接杆设置有两根，连接杆位于限位块的两侧并与限位块紧密接触。
[0010]所述连接杆靠近限位块的侧面上设置有固定连接的凸出块和调节螺钉，通过调整螺钉调节凸出块的伸出高度，使得凸出块与限位块表面紧密接触，所述凸出块的表面光滑。
[0011]所述纵向PCB组件、横向PCB组件与隔离支撑板间均设置有隔离垫片，四者之间通过螺栓连接或粘接固定。
[0012]所述隔离支撑板两侧固定连接有耳板，隔离支撑板与外壳通过耳板固定连接，隔离支撑板为高磁阻性材料制成。
[0013]所述限位块和壳体直接或者通过安装垫块固定于两个被测的部件上，使传感器整体处于一个平面上，其中限位块或壳体与安装垫块通过粘接或磁铁吸附连接。
[0014]所述纵向滑杆和横向滑杆的两端均套设有限位弹簧，限位弹簧限制纵向滑动基体或横向滑动基体在自由状态下处于纵向滑杆或横向滑杆上的中间位置。
[0015]所述连接头的前端连接有磁体，连接头和限位块通过磁体连接固定，所述磁体为强磁性永磁体。
[0016]所述纵向PCB组件和横向PCB组件均包括用于捕获因纵向高精密磁铁和横向高精密磁铁移动而产生磁场变化信号的高精度电磁感应芯片、将捕获的磁场变化信号经过数据处理为位移信号并将位移信号发送至上位机的单片机、用于采集环境温度数据的温度传感芯片、用于采集环境振动讯号的振动传感芯片以及防电磁干扰电路，温度传感芯片和振动传感芯片与单片机连接。
[0017]与现有技术相比，本技术提供的技术方案有以下优点：1、本技术中提供的位移传感器能够同时测试两个被测部件间纵向和横向的相对位移，对纵向位移和横向位移测试的测试时间、测试位置完全一致，可精准反应两部件在同一时间的相对位移。
[0018]2、本技术中纵向PCB组件与横向PCB组件之间设置有由高磁阻性材料制成的隔离支撑板，可有效减小或消除纵向高精密磁铁对横向PCB组件上高精度电磁感应芯片周围磁场的影响和横向高精密磁铁对纵向PCB组件上高精度电磁感应芯片周围磁场的影响，进一步提高监测精度。
[0019]3、本技术中提供的位移传感器采用分体式设计，通过壳体或限位块上固定连接的安装垫块使位移传感器整体位于同一平面上，便于在两部件安装面不在一个平面上且高差较大的情况下传感器的准确定位安装；同时可通过调整纵向滑动基体和横向滑动基体的长度来实现对距离不同的两被测部件间的相对位移，传感器应用范围广。
[0020]4、本技术中纵向滑动基体连接于两个纵向滑杆上，横向滑动基体连接于两个横向滑杆上，滑动方向精确度高，可精准传递两部件间的相对位移，原理简单、结构可靠。
[0021]5、本技术采用高精度电磁感应芯片来感应高精密磁铁随滑动基体移动产生
的磁场变化，可实现对实时位移的高精度测试。
附图说明
[0022]图1为实施例1中同时监测横向和纵向相对位移的传感器的内部结构示意图；
[0023]图2为实施例1中同时监测横向和纵向相对位移的传感器的外部结构示意图；
[0024]图3为实施例1中同时监测横向和纵向相对位移的传感器的内部结构俯视图；
[0025]图4为实施例1中安装垫块与外壳连接示意图；
[0026]图5为实施例1中纵向PCB组件、横向PCB组件与隔离支撑板固定连接示意图；
[0027]图6为实施例1中纵向滑动基体、纵向高精密磁铁和纵向滑杆的连接示意图；
[0028]图7为实施例1中横向滑动基体的结构示意图；
[0029]其中(a)和(b)分别为不同方向的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同时监测横向和纵向相对位移的传感器，至少包括壳体、限位块以及位于壳体内的传感模块，其中壳体和限位块分别固定于两个被测的部件上，传感模块的一端由壳体内伸出并固定于限位块上，其特征在于：所述传感模块包括纵向传感单元、隔离支撑板和横向传感单元，其中纵向传感单元包括纵向PCB组件、纵向滑动基体、纵向高精密磁铁和纵向滑杆，横向传感单元包括横向PCB组件、横向滑动基体、横向高精密磁铁和横向滑杆，所述隔离支撑板固定于壳体上，纵向PCB组件和横向PCB组件分别位于隔离支撑板的上下面并与隔离支撑板固定连接；所述纵向滑动基体和横向滑动基体分别位于纵向PCB组件和横向PCB组件上远离隔离支撑板的一面，纵向滑动基体上沿传感器的长度方向设置有纵向滑道孔，纵向滑杆安装于纵向滑道孔内并固定于壳体上，纵向滑动基体沿纵向滑杆滑动，纵向高精密磁铁固定于纵向滑动基体上靠近纵向PCB组件的一面并随纵向滑动基体同步移动，纵向滑动基体的前端连接固定有连接头，连接头的前端固定于限位块上；所述横向滑动基体上沿传感器的宽度方向设置有横向滑道孔，横向滑杆安装于横向滑道孔内并固定于壳体上，横向滑动基体沿横向滑杆滑动，横向高精密磁铁固定于横向滑动基体上靠近横向PCB组件的一面并随横向滑动基体同步移动，横向滑动基体的前端固定连接有连接杆，连接杆与限位块紧密接触且在限位块的带动下沿垂直于传感器安装的方向来回移动，所述限位块与连接头和连接杆的接触面为光滑表面。2.根据权利要求1所述的同时监测横向和纵向相对位移的传感器，其特征在于：所述限位块上沿传感器安装方向设置有安装孔，安装孔贯穿限位块，连接杆连接于安装孔内并与安装孔紧密接触，所述安装孔的表面光滑。3.根据权利要求1所述的同时监测横向和纵向相对位移的传感器，其特征在于：所述连接杆设置有两根，连接杆位于限位块的两侧并与限位块紧密接触。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：郭赞，王东利，程庆阳，
申请(专利权)人：陕西中科启航科技有限公司，
类型：新型
国别省市：