本公开描述一种微位移传感器，包括定极板、动极板、支撑部、以及第一调节部，定极板包括第一极板和第二极板，动极板设置于第一极板与第二极板之间且可相对于定极板摆动；支撑部包括与定极板连接的第一支撑件、与第一支撑件相对设置的第二支撑件、以及用于连接第一支撑件和第二支撑件的连接件；连接件包括与第一支撑件连接的第一连接单元、以及与第二支撑件连接的第二连接单元；第一连接单元的第一端面与第一支撑件的第一侧面连接，并且第一端面与第一侧面接触的面积小于第一侧面的面积；在装配过程中，第一调节部配置为调整定极板相对动极板的姿态。由此，在装配过程中，能够易于调整定极板相对动极板的姿态。
【技术实现步骤摘要】
本公开涉及智能测量仪器，具体涉及一种微位移传感器。
技术介绍
1、差动式电容传感器是一种使用平行的两个电极板（可称为定极板）以及一个动极板来测量位移变化的传感器，具体而言，在两个平行的电极板之间设置可以相对定极板摆动的动极板，动极板响应于位移变化而发生摆动，由于动极板发生摆动，改变了动极板分别与两个电极板之间形成的两个电容的电容差，基于电容差的变化可以测量位移的变化，差动式电容传感器也被称为变极距型电容式位移传感器。差动式电容传感器具有灵敏度高，线性度高，抗干扰性强的特点，被广泛应用于台阶仪、表面轮廓测量仪等接触式表面形貌测量仪器。
2、在装配过程中，差动式电容传感器的两个电极板与动极板之间的相对姿态需要符合预设要求，以便于能够应用在微位移（纳米级别）测量领域。在实际应用中，需要反复地调整定极板和动极板之间的相对姿态，以尽可能地让定极板与动极板对齐并平行。一般情况下，定极板相对动极板的姿态符合预设要求是指将动极板设置于两个电极板的中间，并且动极板与两个电极板对齐。具体而言，在装配过程中，需要先将定极板安装于基板上，并将动极板安装于枢轴，再令基板发生形变以改变定极板的姿态和位置，直至定极板与动极板平行并与动极板对齐。
3、然而，在基板发生形变的过程中，应力集中的区域相对于定极板的位置会影响装配的难度和效果，若应力集中在不合适的位置可能会导致调整难度较大，甚至无法通过调整定极板和动极板之间的相对姿态的方式使定极板和动极板之间的相对姿态满足预设要求。
技术实现思路
>1、本公开是有鉴于上述的状况而提出，目的在于提供一种在装配过程中，易于调整定极板相对动极板的姿态的微位移传感器。2、为此，本公开提供一种微位移传感器，是通过动极板的摆动以测量位移的传感器，包括定极板、所述动极板、支撑部、以及第一调节部，所述定极板包括第一极板和与所述第一极板相对设置且平行的第二极板，所述动极板设置于所述第一极板与所述第二极板之间且可相对于所述定极板摆动以获得所述位移；所述支撑部包括与所述定极板连接的第一支撑件、与所述第一支撑件相对设置的第二支撑件、以及用于连接所述第一支撑件和所述第二支撑件的连接件；所述连接件包括与所述第一支撑件连接的第一连接单元、以及与所述第二支撑件连接的第二连接单元；所述第一连接单元的第一端面与所述第一支撑件的第一侧面连接，并且所述第一端面与所述第一侧面接触的面积小于所述第一侧面的面积；在装配过程中，所述第一调节部配置为调整所述定极板相对所述动极板的姿态。
3、在本公开中，在第一调节部调整定极板相对动极板的姿态过程中，定极板能够以位于连接件上的一个区域为中心发生姿态变化，为了便于描述，将该区域定义为旋转中心；当第一端面与第一侧面接触的面积小于第一侧面的面积，在调整定极板的姿态的过程中，连接件的应力集中的区域会更加靠近定极板，也即能够使旋转中心更加靠近定极板，进而能够提高调整定极板的姿态的精细度，有利于提高调整定极板相对动极板的姿态符合预设要求的速度，从而能够提高微位移传感器的测量准确度及精度。
4、另外，在本公开所涉及的微位移传感器中，可选地，所述第一连接单元和所述第一支撑件以倒圆角的方式进行连接。在这种情况下，倒圆角设计有助于减少应力集中，从而提高连接件的整体强度。另外，倒圆角设计还能够使旋转中心在y轴方向上更加远离第一调节部，从而能够增加调整定极板姿态的力臂，进而能够减少对第一调节部的驱动力，增加了操作第一调节部的便捷性，便于完成定极板的姿态调整。
5、另外，在本公开所涉及的微位移传感器中，可选地，所述第一调节部设置于所述支撑部，所述第一调节部包括第一通孔、第一螺孔、以及穿过所述第一通孔并与所述第一螺孔进行螺纹连接以形成第一螺接结构的第一螺杆，所述第一通孔设置于所述第一支撑件，所述第一螺孔设置于所述第二支撑件且与所述第一通孔相对布置，或者所述第一通孔设置于所述第二支撑件，所述第一螺孔设置于所述第一支撑件且与所述第一通孔相对布置。在这种情况下，第一螺杆能够穿过第一通孔与第一螺孔形成螺接结构，并且通过旋转第一螺杆，改变第一螺杆旋入第一螺孔的深度，能够使第一支撑件的姿态发生变化，进而能够调整第一支撑件的姿态，从而能够带动定极板的姿态发生变化。
6、另外，在本公开所涉及的微位移传感器中，可选地，所述第一调节部包括多个所述第一螺接结构，多个所述第一螺接结构设置于所述支撑部远离所述连接件的一侧且多个所述第一螺接结构沿着预设方向间隔分布。在这种情况下，多个第一螺接结构沿预设方向间隔分布，通过调整多个第一螺接结构，能够便于调整定极板绕y轴转动的姿态以及定极板绕x轴转动的姿态。也即能够调整定极板的多种姿态，从而能够有利于微细地调整定极板相对动极板的姿态。
7、另外，在本公开所涉及的微位移传感器中，可选地，还包括锁定结构，所述锁定结构配置为限制所述第一支撑件与所述第二支撑件之间的相向运动。在这种情况下，在第一调节部完成调整定极板相对动极板的姿态后，通过设置锁定结构，能够限制第一支撑件向第二支撑件靠近，从而能够更加稳定地将定极板相对动极板的姿态进行固定。
8、另外，在本公开所涉及的微位移传感器中，可选地，多个所述第一螺接结构均匀布置于所述锁定结构的两侧。在这种情况下，能够使得多个第一螺接结构与锁定结构对支撑部的作用力保持平衡，有利于提高微位移传感器的机械稳定性。
9、另外，在本公开所涉及的微位移传感器中，可选地，还包括与所述动极板连接且用于扫描待测物的测杆、以及与所述第二支撑件连接的枢转轴，所述测杆可枢转地设置在所述枢转轴。在这种情况下，在微位移传感器工作时，测杆能够绕枢转轴发生枢转或转动而往复摆动，从而微位移传感器能够在摆动区域内用于测量待测物的表面形貌的参数。
10、另外，在本公开所涉及的微位移传感器中，可选地，还包括设置在所述枢转轴上的柔性铰链，所述柔性铰链的固定端与所述枢转轴连接，所述柔性铰链的枢转端与所述测杆连接，并且所述柔性铰链的轴线平行或重合于所述枢转轴的轴线。在这种情况下，一方面由于柔性铰链的弹性特性，能够减少振动对微位移传感器的影响；另外，柔性铰链转动的角度和产生的作用力具有线性关系，从而能够有利于控制测杆接触待测物的作用力，进一步地，能够便于使测杆接触待测物的作用力保持在规定的范围内，由此，在测量过程中，能够有利于测杆一直与待测物保持接触，同时也不会伤害到待测物的表面。另外，通过将柔性铰链的轴线平行或重合于枢转轴的轴线，能够简化微位移传感器的结构设计，同时有利于通过调整枢转轴的固定端，进而调整测杆以及动极板的姿态。
11、另外，在本公开所涉及的微位移传感器中，可选地，在正交于所述定极板的方向上，令所述第一连接单元的厚度为第一厚度，令所述第一支撑件的厚度为第二厚度，所述第一厚度小于所述第二厚度。在这种情况下，能够便于使第一端面与第一侧面接触的面积小于第一侧面的面积。
12、另外，在本公开所涉及的微位移传感器中，可选地，所述第一连接单元沿平行于所述定极板的方向延伸并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微位移传感器，是通过动极板的摆动以测量位移的传感器，其特征在于，包括定极板、所述动极板、支撑部、以及第一调节部，所述定极板包括第一极板和与所述第一极板相对设置且平行的第二极板，所述动极板设置于所述第一极板与所述第二极板之间且可相对于所述定极板摆动以获得所述位移；所述支撑部包括与所述定极板连接的第一支撑件、与所述第一支撑件相对设置的第二支撑件、以及用于连接所述第一支撑件和所述第二支撑件的连接件；所述连接件包括与所述第一支撑件连接的第一连接单元、以及与所述第二支撑件连接的第二连接单元；所述第一连接单元的第一端面与所述第一支撑件的第一侧面连接，并且所述第一端面与所述第一侧面接触的面积小于所述第一侧面的面积；在装配过程中，所述第一调节部配置为调整所述定极板相对所述动极板的姿态。
2.根据权利要求1所述的微位移传感器，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的微位移传感器，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的微位移传感器，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的微位移传感器，其特征在于，
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8.根据权利要求7所述的微位移传感器，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的微位移传感器，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的微位移传感器，其特征在于，
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【技术特征摘要】
1.一种微位移传感器，是通过动极板的摆动以测量位移的传感器，其特征在于，包括定极板、所述动极板、支撑部、以及第一调节部，所述定极板包括第一极板和与所述第一极板相对设置且平行的第二极板，所述动极板设置于所述第一极板与所述第二极板之间且可相对于所述定极板摆动以获得所述位移；所述支撑部包括与所述定极板连接的第一支撑件、与所述第一支撑件相对设置的第二支撑件、以及用于连接所述第一支撑件和所述第二支撑件的连接件；所述连接件包括与所述第一支撑件连接的第一连接单元、以及与所述第二支撑件连接的第二连接单元；所述第一连接单元的第一端面与所述第一支撑件的第一侧面连接，并且所述第一端面与所述第一侧面接触的面积小于所述第一侧面的面积；在装配过程中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔建国，郭积健，肖田，张鹏，
申请(专利权)人：深圳市中图仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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