本发明专利技术公开了一种自触发式大量程位移传感器。本发明专利技术的位移传感器包括同轴连接的多圈电位器（1）与线轴（5），数据采集传输电路（3），还包括一旋转编码器（2）、传动齿轮组（7），所述传动齿轮组（7）包括主动齿轮和从动齿轮；其中，所述主动齿轮与线轴（5）同轴连接，所述从动齿轮与所述旋转编码器（2）同轴连接，所述旋转编码器（2）与所述数据采集传输电路（3）连接，用于触发所述数据采集传输电路（3）的开启；线轴（5）的转动可带动多圈电位器（1）和主动齿轮同步转动，从动齿轮的转动可带动旋转编码器（2）同步转动。本发明专利技术可采集位移突变时的变化量，测量精度高，适应野外工作环境。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种自触发式大量程位移传感器。本专利技术的位移传感器包括同轴连接的多圈电位器（1）与线轴（5），数据采集传输电路（3），还包括一旋转编码器（2）、传动齿轮组（7），所述传动齿轮组（7）包括主动齿轮和从动齿轮；其中，所述主动齿轮与线轴（5）同轴连接，所述从动齿轮与所述旋转编码器（2）同轴连接，所述旋转编码器（2）与所述数据采集传输电路（3）连接，用于触发所述数据采集传输电路（3）的开启；线轴（5）的转动可带动多圈电位器（1）和主动齿轮同步转动，从动齿轮的转动可带动旋转编码器（2）同步转动。本专利技术可采集位移突变时的变化量，测量精度高，适应野外工作环境。【专利说明】一种自触发式大量程位移传感器
本专利技术涉及一种位移传感器，特别是一种带触发功能的大量程位移传感器。
技术介绍
拉绳位移传感器又称拉绳传感器，是一种新型而简便的长度位移传感器，用途非常广泛，具有结构紧凑、测量行程长、安装空间尺寸小、测量精度高、可靠性好、寿命长、维护少等优点。另外，拉绳位移传感器安装使用方便适合许多危险场合应用，广泛应用与测量领域。拉绳式位移传感器的功能是把机械运动转换成可以计量，记录或传送的电信号。拉绳位移传感器由可拉伸的不锈钢绳绕在一个轮毂上，此轮毂与一个精密旋转感应器连接在一起，感应器可以是增量编码器，绝对(独立)编码器，混合或导电塑料旋转电位计，同步器或解析器。操作上，拉绳式位移传感器安装在固定位置上，拉绳缚在移动物体上。拉绳直线运动和移动物体运动轴线对准。运动发生时，拉绳伸展和收缩。一个内部弹簧保证拉绳的张紧度不变。轮毂带动精密旋转感应器旋转，输出一个与拉绳移动距离成比例的电信号。测量输出信号可以得出运动物体的位移、方向或速率。在地质灾害自动化监测领域，往往需要监测地表或岩体裂缝的位移变化。具体做法是，在裂缝上下各埋设一个基桩，将拉绳式位移传感器的绳头固定在裂缝下部的基桩上，将拉绳式位移传感器的本体固定在裂缝上部的基桩上，通过定时采集传感器的测量数据来监测裂缝的宽度变化。如果在两次测量时间间隔内位移突然加速变化，现有的拉绳式位移传感器将不能及时采集到裂缝的变化，无法及时报警，造成严重的人员及财产的损失。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种带触发测量和温度补偿功能的高精度数字量输出的位移传感器。本专利技术的技术方案为:—种自触发式大量程位移传感器，其特征在于包括同轴连接的多圈电位器(I)与线轴(5)，以及用于采集所述多圈电位器(I)电压信号的数据采集传输电路(3)，一旋转编码器(2)、传动齿轮组(7);其中，所述传动齿轮组(7)包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与线轴(5)同轴连接，所述从动齿轮与所述旋转编码器(2)同轴连接，所述旋转编码器(2)与所述数据采集传输电路(3)连接，用于触发所述数据采集传输电路(3)的开启；线轴(5)的转动可带动多圈电位器(I)和主动齿轮同步转动，从动齿轮的转动可带动旋转编码器(2)同步转动。进一步的，所述传动齿轮组(7 )与所述多圈电位器(I)分别位于所述线轴(5 )的两侧；所述主动齿轮与所述从动齿轮采用一级渐开线圆柱齿轮传动。进一步的，所述旋转编码器(2)经一触发信号处理电路(4)与所述数据采集传输电路(3)连接；所述触发信号处理电路(4)用于对所述旋转编码器(2)产生的触发信号进行滤波和调压处理，使其符合所述数据采集传输电路(3)的IO接口要求。进一步的，所述多圈电位器(I)固定安装在位移传感器的联板(15)上；所述旋转编码器(2)通过一编码器固定座(8)固定安装在所述联板(15)上。进一步的，所述联板(15)固定在位移传感器的中间壳体(14)开口端连接，所述线轴(5)、传动齿轮组(7)、旋转编码器(2)位于所述中间壳体(14)内；所述线轴(5)与所述传动齿轮组(7)连接的一侧具有一伸出轴，与所述中间壳体(14)开口端相对的一侧上设有一?L，该孔内壁与一轴承(10)的外圈连接，该轴承(10)的内圈与所述线轴(5)的伸出轴连接。进一步的，所述中间壳体(14)的外侧安装位移传感器的盘簧盒(13)，所述盘簧盒的内部设有一空心轴，该空心轴与所述线轴(5)的伸出轴连接；该空心轴上设有一缝隙用于固定收线盘簧(6)的内端头、收线盘簧的外端口固定在所述盘簧盒(13)的内壁上。进一步的，所述线轴(5)上安装有绳(9)，绳(9) 一端固定在所述线轴(5)上，另一端通过所述中间壳体(14)的一开口与一绳头组件(11)连接；所述绳头组件(11)与该开口相对一侧安装有一减震垫。进一步的，所述线轴(5)的中心孔通过紧定螺钉与所述多圈电位器(I)的伸出轴连接；所述从动齿轮安装在所述旋转编码器(2)的伸出轴上。进一步的，所述数据采集传输电路(3)包括电源管理模块、A/D模块、测温元件、数据处理模块和SD卡存储模块；所述电源管理模块与所述多圈电位器(I)和旋转编码器(2)电连接；所述A/D模块与所述多圈电位器(I)连接，用于将所述多圈电位器(I)输出的模拟信号转换为数字信号；所述A/D模块、所述SD卡存储模块、所述测温元件分别与所述数据处理模块连接。`进一步的，所述数据处理模块根据所述测温元件检测的环境温度T计算位移传感器的测量值L=(PT+q)U+(ST+v);其中，P为K值温漂系数，K为标度因数，q为K值温漂零位系数，U为位移传感器输出电压，S为b值温漂系数，b为零位，V为b值温漂零位系数。按照本专利技术提供的一种自触发式大量程位移传感器，包括多圈电位器1、旋转编码器2、数据采集传输电路3、触发信号处理电路4、线轴5、收线盘簧6、传动齿轮组7、编码器固定座8、不锈钢丝绳9、轴承10、绳头组件11、信号电缆12、盘簧盒13、中间壳体14、联板15、后端盖16、出线口 17 ;传动齿轮组7包括主动齿轮和从动齿轮；主动齿轮与线轴5同轴连接，从动齿轮与旋转编码器2同轴连接，旋转编码器2与数据采集传输电路3连接，用于触发所述数据采集传输电路3的开启；线轴5的转动可带动多圈电位器I和主动齿轮同步转动，从动齿轮的转动可带动旋转编码器2同步转动。所述的多圈电位器I的伸出轴与线轴5的中心孔通过紧定螺钉相连，不锈钢丝绳9紧密盘绕在线轴5上，一端固定于线轴5上，另一端穿过出线口 17固定在绳头组件11上，当位移变大时，不锈钢丝绳9被拉出，带动多圈电位器I旋转，使其分压产生变化；传动齿轮组7包括一个主动齿轮和一个从动齿轮，采用一级渐开线圆柱齿轮传动，主动齿轮与线轴5同轴，并通过三个沉头螺钉固定在线轴5的侧面，从动齿轮安装在旋转编码器2的伸出轴上。当拉动不锈钢丝绳9时，线轴5带动多圈电位器I和主动齿轮一起转动，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮带动旋转编码器2转动。旋转编码器2作为传感器的工作触发元件，当地表或岩体裂缝位移发生变化并达到一定值时，在从动齿轮的带动下发出一个脉冲信号，当数据采集传输电路3接收到脉冲信号后给传感器上电并启动测量，并通过信号电缆12传输所采集并经过处理的数据。所述的数据传输电路3具有数据采集、处理、存储，电源管理和温度测量等功能，主要负责采集多圈电位器I的电压信号，并通过其自身的A/D转换器将电压信号转换为数字信号，并按标定及温度补偿模型进行运算，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自触发式大量程位移传感器，其特征在于包括同轴连接的多圈电位器（1）与线轴（5），以及用于采集所述多圈电位器（1）电压信号的数据采集传输电路（3），一旋转编码器（2）、传动齿轮组（7）；其中，所述传动齿轮组（7）包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与线轴（5）同轴连接，所述从动齿轮与所述旋转编码器（2）同轴连接，所述旋转编码器（2）与所述数据采集传输电路（3）连接，用于触发所述数据采集传输电路（3）的开启；线轴（5）的转动可带动多圈电位器（1）和主动齿轮同步转动，从动齿轮的转动可带动旋转编码器（2）同步转动。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建平，杨卓，徐锐，孙芳，高飞，杨政，
申请(专利权)人：航天科工惯性技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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