一种开关电感式位移传感器制造技术

一种开关电感式位移传感器，涉及一种电感式位移传感器。为了解决目前测量位移的差动变压器成本高，结构复杂的问题。它包括电感线圈、带刻度读数的移动杆、磁棒和阻挡圈；电感线圈缠绕磁棒外，且与所述磁棒滑动连接，在电感线圈轴向一侧的侧面上固定设置阻挡圈，所述阻挡圈内直径小于磁棒的直径，带刻度读数的移动杆的一端穿过阻挡圈与磁棒的一端固定连接，带刻度读数的移动杆的直径小于阻挡圈的内径，带刻度读数的移动杆的移动行程为磁棒的长度。用于测量位移。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电感式位移传感器，特别涉及一种开关电感式位移传感器。
技术介绍
目前测量位移主要采用差动变压器，有3个线圈，一个激励线圈作为初级，两个副线圈作为次级，需要加正弦激励信号，然后测量次级线圈的阻抗来间接测量磁芯的位移量，两个副线圈和磁芯要求对称一致。差动变压器的缺点是需要高频正弦信号激励，线圈多，对激励源要求高，需要高磁导率的磁芯材料，所以，差动变压器的成本高，结构复杂。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决目前测量位移的差动变压器成本高，结构复杂的问题，提供一种开关电感式位移传感器。本技术的一种开关电感式位移传感器，它包括电感线圈、带刻度读数的移动杆、磁棒和阻挡圈；电感线圈缠绕磁棒外，且与所述磁棒滑动连接，在电感线圈轴向一侧的侧面上固定设置阻挡圈，所述阻挡圈内直径小于磁棒的直径，带刻度读数的移动杆的一端穿过阻挡圈与磁棒的一端固定连接，带刻度读数的移动杆的直径小于阻挡圈的内径，带刻度读数的移动杆的移动行程为磁棒的长度。本技术的优点在于本技术所述的开关电感式位移传感器结构简单，只用一个电感线圈，并且还不要求磁路对称。本技术在测量位移过程中不需要正弦信号激励，使用方便。本技术对测量环境要求不高，由于只用IKHz的脉冲波，电流100mA，对周围的电磁干扰的影响小。本技术测量位移在满量程IOmm时，相对偏差小于3%。附图说明图I为本技术所述的一种开关电感式位移传感器的结构示意图。图2为本技术所述的一种开关电感式位移传感器的开关式电感测量电路的电路结构意图。图3采用具体实施方式七所述的一种开关电感式位移传感器测量的位移量与读数N的曲线示意图。图中纵坐标为ARM单片机测得的低电平持续时间的读数N，对应的横坐标为带有刻度读数的移动杆的读数。图4为本技术所述的一种开关电感式位移传感器测得的绝对误差曲线。图中纵坐标为被测位移的绝对误差，对应的横坐标为实际位移X。具体实施方式具体实施方式一结合图I说明本实施方式，本技术的一种开关电感式位移传感器，它包括电感线圈I、带刻度读数的移动杆2、磁棒3和阻挡圈4 ；电感线圈I缠绕磁棒3外，且与所述磁棒3滑动连接，在电感线圈I轴向一侧的侧面上固定设置阻挡圈4,所述阻挡圈4内直径小于磁棒的直径，带刻度读数的移动杆2的一端穿过阻挡圈4与磁棒3的一端固定连接，带刻度读数的移动杆2的直径小于阻挡圈4的内径，带刻度读数的移动杆2的移动行程为磁棒的长度。具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一所述的一种开关电感式位移传感器的不同的是，它还包括有机玻璃圆筒5 ；电感线圈I、带刻度读数的移动杆2和磁棒3设置在有机玻璃圆筒5内，电感线圈I固定在有机玻璃圆筒5的内壁上。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一所述的一种开关电感式位移传感器的不同的是，它还包括摩擦圈6，摩擦圈6固定在电感线圈I的轴向另一测的侧面上，所述摩擦圈6的内直径与磁棒3的直径相等。具体实施方式四结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的一种开关电感式位移传感器不同的是，它还包括开关式电感测量电路，所述开关式电感测量电路包括电流源8、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电子开关电路9、第二电子开关电路10、第三电子开关电路11、第四电子开关电路12和单片机控制系统13 ；电流源8的电流输入端接供电电源VCC的正极，电流源8的电流输出端同时与第一电子开关电路9和第三电子开关电路11的一端连接，第一电子开关电路9的另一端同时与第一二极管Dl的阴极和第二电子开关电路10的一端连接，第三电子开关电路11的另一端同时与第二二极管D2的阴极和第四电子开关电路12的一端连接，第二电子开关电路10的另一端、第四电子开关电路12的另一端、第一二极管Dl的阳极和第二二极管D2的阳极同时接供电电源VCC的电源地；第一二极管Dl的阴极与单片机控制系统13的第一信号输入端连接，第二二极管D2的阴极与单片机控制系统13的第二信号输入端连接；单片机控制系统13的第一控制信号输出端与第一电子开关电路9的开关控制端连接，单片机控制系统13的第二控制信号输出端与第二电子开关电路10的开关控制端连接，单片机控制系统13的第一控制信号输出端与第三电子开关电路11的开关控制端连接，单片机控制系统13的第一控制信号输出端与第四电子开关电路12的开关控制端连接；电感线圈2的两端分别与第一二极管Dl的阴极和第二二极管D2的阴极连接。具体实施方式五本实施方式是对具体实施方式三所述的一种开关电感式位移传感器的进一步说明，所述电流源8包括电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4、可调电阻VRl和P沟道MOS管Ql ；电阻Rl的一端和电阻R4的一端连接在一起作为电流源I的供电电源端，电阻Rl的另一端同时连接电阻R2的一端、可调电阻VRl的一个固定端和可调电阻VRl的滑动端，电阻R4的另一端与P沟道MOS管Ql的源极连接，可调电阻VRl的另一个固定端同时连接电阻R2的另一端、P沟道MOS管Wl的栅极和电阻R3的一端，电阻R3的另一端接供电电源的电源地，P沟道MOS管Ql的漏极是电流源I的电流输出端。具体实施方式六本实施方式是对具体实施方式三所述的一种开关电感式位移传感器的进一步说明，所述第一电子开关电路9、第二电子开关电路10、第三电子开关电路11和第四电子开关电路12组成相同，所述第一电子开关电路9包括电阻R111、电阻R121和第一N沟道MOS管Ql I和第一三极管Ql 11 ;第一 N沟道MOS管Qll的漏极作为第一电子开关电路9的一端与电流源8的电流输出端连接，第一 N沟道MOS管Qll的栅极同时与电阻Rlll的一端和第一三极管Qlll的集电极连接，电阻Rlll的另一端接供电电源的正极，第一三极管Qlll的基极与电阻R121的一端连接，第一三极管Qlll的发射极接供电电源的电源地；第一 N沟道MOS管Qll的源极作为第一电子开关电路9的另一端连接第一二极管Dl的阴极，电阻R121的另一端是第一电子开关电路9的开关控制端。第二电子开关电路10、第三电子开关电路11、第四电子开关电路12与第一电子开关电路9的电路结构相同。具体实施方式七本实施方式是对具体实施方式三所述的一种开关电感式位移传感器的进一步说明，单片机控制系统13包括ARM单片机、电阻R5-R14、可调电阻VR2、可调电阻VR3、第一一级运算放大器IC11、第二一级运算放大器IC21、第一二级运算放大器IC12、第二二级运算放大器IC22、第一与非门(IC13)、第二与非门(IC23)、第三二极管(D3)和第四二极管(D4)；第一二极管Dl的阴极和电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与第一一级运算放大器ICll的正向信号输入端连接,第级运算放大器ICll的反向信号输入端同时与电阻R6的一端和电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端接供电电源的电源地，电阻R6的另一端同时与第级运算放大器ICll的信号输出端和第一二级运算放大器IC12的反向信号输入端连接，第一二级运算放大器IC12的正向信号输入端与可调电阻VR2的滑动端连接，可调电阻VR2的一个固定端接供电电源的电源地，可调电阻VR2的另一个固定端接供电电源的的负极，第一二级运算放大器IC12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电感式位移传感器，其特征在于，它包括电感线圈(1)、带刻度读数的移动杆(2)、磁棒(3)和阻挡圈(4)；电感线圈(1)缠绕磁棒(3)外，且与所述磁棒(3)滑动连接，在电感线圈(1)轴向一侧的侧面上固定设置阻挡圈(4)，所述阻挡圈(4)内直径小于磁棒的直径，带刻度读数的移动杆(2)的一端穿过阻挡圈(4)与磁棒(3)的一端固定连接，带刻度读数的移动杆(2)的直径小于阻挡圈(4)的内径，带刻度读数的移动杆(2)的移动行程为磁棒的长度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳斌林，杨方，王润涛，魏巍，辛苗，秦亮亮，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：实用新型
国别省市：