一种铁镓合金位移传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种位移传感器技术领域，尤其是一种机械性能优良的铁镓合金位移传感器。
【背景技术】
[0002]位移传感器是将外部的位移转化成传感器内部的电信号，并将之输出到相应设备上的器件。目前的位移传感器的类型有很多，包括导电塑料位移传感器、金属玻璃轴位移传感器、磁敏式位移传感器、光电式位移传感器和磁致伸缩位移传感器等。
[0003]目前市场上常用的导电塑料位移传感器利用导电塑料在电气性能、工艺性能和机械性能等各方面的优异性能，替代原有的碳膜和金属膜电阻，使传感器在精度、寿命、输出平滑性及分辨率等各方面的性能都大大提高。但是它存在分辨力差，高频特性差等不足之处。
[0004]金属玻璃轴位移传感器的电阻体可由合金膜、金属氧化膜、金属箔等组成。特点是分辨力高、耐高温、温度系数小、动噪声小、平滑性好。但是它对金属膜的要求很高，金属薄膜的制造缺陷会对测量结果产生较大影响。
[0005]磁敏式位移传感器采用无接触的方式进行位移测量，测量过程很方便，但是磁敏式位移传感器的对工作环境要求较高，不适合在环境较差的情况下进行测量。
[0006]光电式位移传感器同磁敏式位移传感器一样，也采用无接触的方式进行位移测量，能有效的消除机械接触，测量过程较简单可靠，但是其输出的数字信号的处理过程比较繁琐，需要耗费大量的时间。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种结构简单、能克服环境对传感器造成影响，测量性能较好的铁镓合金位移传感器。
[0008]本实用新型所采用的技术方案为:一种铁镓合金位移传感器，包括底座和安装在底座上的外壳，所述外壳内壁与底座之间围合形成安装腔，在安装腔中设置有线圈骨架，线圈骨架的外周面绕设有激励线圈，在线圈骨架上设置有中心轴孔，在该中心轴孔内设置有铁镓合金棒，铁镓合金棒上绕设有感应线圈、电阻应变片、霍尔传感器，铁镓合金棒的下端与底座螺纹连接，其特征在于:铁镓合金棒的上端连接有连接轴，所述连接轴的上部设置弹簧安装腔，在弹簧安装腔内设置有弹簧，在弹簧的上端设置有输出轴，所述输出轴可以沿壳体向下轴向滑移。
[0009]按上述技术方案，所述输出轴的下端设置有止挡抬肩，所述止挡抬肩与外壳的台阶孔相配合。
[0010]按上述技术方案，所述弹簧安装腔的上端位于外壳的中心孔内，下端位于线圈骨架的中心轴孔内。
[0011]按上述技术方案，所述铁镓合金棒的下端通过螺纹与底座相连，上端通过螺纹与连接轴相连。
[0012]按上述技术方案，所述弹簧在初始状态处于压缩状态，使其给予铁镓合金棒施加一定的预应力，使其工作范围较大。
[0013]按上述技术方案，所述弹簧与弹簧安装腔过渡配合。
[0014]按上述技术方案，所述输出轴与弹簧安装腔采用间隙配合，连接轴与线圈骨架的中心孔采用间隙配合连接。
[0015]本实用新型所取得的有益效果为:本实用新型可以承受交变的载荷，且它的居里温度较高，能够在恶劣的环境中使用，能克服环境对传感器造成的影响，且铁镓合金棒棒状结构，测量性能较好，测量误差较小，测量结果较容易读取。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构图。
[0017]其中I为底座，2为线圈骨架，3为激励线圈，4为铁镓合金棒，5为连接轴，6为弹簧，7为输出轴，8为外壳，9为弹簧安装腔，10为霍尔传感器，11为感应线圈，12为电阻应变片。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0019]如图1所示，本实施例提供了一种铁镓合金位移传感器，包括底座I和安装在底座上的外壳8，所述外壳8内壁与底座I之间围合形成安装腔，在安装腔中设置有线圈骨架2，线圈骨架2的外周面绕设有激励线圈3，在线圈骨架2上设置有中心轴孔，在该中心轴孔内设置有铁镓合金棒4，其中，线圈骨架2的中心轴孔的孔径大于铁镓合金棒4的外径，使线圈骨架2与铁镓合金棒4之间存在间隙，利用该间隙在铁镓合金棒上粘贴有霍尔传感器10、电阻应变片12以及缠绕有感应线圈11 ο铁镓合金棒4的下端与底座I螺纹连接，铁镓合金棒4的上端连接有连接轴5，所述连接轴5的上部设置弹簧安装腔9，其中，所述弹簧安装腔9的上端位于外壳8的中心孔内，下端位于线圈骨架2的中心轴孔内，在弹簧安装腔9内设置有弹簧6，其中，弹簧6与弹簧安装腔9采用过渡配合使两者较为牢靠的连接在一起，在弹簧6的上端连接有输出轴6，所述输出轴的下端设置有止挡抬肩，所述止挡抬肩与外壳的台阶孔相配合，且输出轴与弹簧安装腔9采用间隙配合，连接轴5与线圈骨架2的中心孔采用间隙配合连接，使整个结构能够较好的传递运动和力。
[0020]本实施例中，底座I和外壳8连接形成中心轴对称的圆柱型结构，铁镓合金棒4位于其中心处，所述的线圈骨架2呈“工”形结构置于安装腔中，其线圈骨架2的两端与安装腔内壁紧贴，线圈骨架2两端之间具有可供激励线圈3绕设的空间，线圈骨架3的上端抵接着安装腔上部内壁，线圈骨架的下端抵接着底座内壁，形成紧凑的安装配合结构。
[0021]本实施例中，由于铁镓合金棒4具有良好的机械性能，可以在其两端加工螺纹段，并通过螺纹段与连接轴5和底座I连接，便于安装和拆卸。
[0022]本实施例中，所述弹簧6在初始状态处于压缩状态，使其给予铁镓合金棒施加一定的预应力，使其工作范围较大。
[0023]在外部物体存在位移时通过输出轴7将位移传递给弹簧6，弹簧6产生位移的同时也产生了力，力通过连接轴5传递到铁镓合金棒4，通过测量铁镓合金棒4上的力便可得知弹簧6上受的力，从而通过胡克定律便可得知弹簧6的位移，从而得知外部的位移。
[0024]在外部位移作用在位移传感器上的同时，给激励线圈3施加一定大小的电流，从而在传感器的内部产生一定的磁场，缠绕在铁镓合金棒4上感应线圈11产生一定的感应电压。同时，电阻应变片12用于测量在施加位移和偏置电流时的铁镓合金棒4上产生的应变;霍尔传感器10测量传感器内部的磁场强度的大小。感应线圈11测量位移和偏置电流共同引起的感应电压和磁感应强度。本实用新型结构简单，安装方便可靠，且便于搬运，可以适用于很多场合的测量，具有较好的应用前景。
【主权项】
1.一种铁镓合金位移传感器，包括底座和安装在底座上的外壳，所述外壳内壁与底座之间围合形成安装腔，在安装腔中设置有线圈骨架，线圈骨架的外周面绕设有激励线圈，在线圈骨架上设置有中心轴孔，在该中心轴孔内设置有铁镓合金棒，铁镓合金棒上绕设有感应线圈、电阻应变片、霍尔传感器，铁镓合金棒的下端与底座螺纹连接，其特征在于:铁镓合金棒的上端连接有连接轴，所述连接轴的上部设置弹簧安装腔，在弹簧安装腔内设置有弹簧，在弹簧的上端设置有输出轴，所述输出轴可以沿壳体向下轴向滑移。2.根据权利要求1所述的一种铁镓合金位移传感器，其特征在于，所述输出轴的下端设置有止挡抬肩，所述止挡抬肩与外壳的台阶孔相配合。3.根据权利要求1或2所述的一种铁镓合金位移传感器，其特征在于，所述弹簧安装腔的上端位于外壳的中心孔内，下端位于线圈骨架的中心轴孔内。4.根据权利要求1或2所述的一种铁镓合金位移传感器，其特征在于，所述铁镓合金棒的下端通过螺纹与底座相连，上端通过螺纹与连接轴相连。5.根据权利要求1或2所述的一种铁镓合金位移传感器，其特征在于，所述弹簧在初始状态处于压缩状态。6.根据权利要求1或2所述的一种铁镓合金位移传感器，其特征在于，所述弹簧与弹簧安装腔过渡配合。7.根据权利要求1或2所述一种铁镓合金位移传感器，其特征在于，所述输出轴与弹簧安装腔采用间隙配合，连接轴与线圈骨架的中心孔采用间隙配合连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种铁镓合金位移传感器，包括底座和安装在底座上的外壳，所述外壳内壁与底座之间围合形成安装腔，在安装腔中设置有线圈骨架，线圈骨架的外周面绕设有激励线圈，在线圈骨架上设置有中心轴孔，在该中心轴孔内设置有铁镓合金棒，铁镓合金棒上绕设有感应线圈、电阻应变片、霍尔传感器，铁镓合金棒的下端与底座螺纹连接，其特征在于：铁镓合金棒的上端连接有连接轴，所述连接轴的上部设置弹簧安装腔，在弹簧安装腔内设置有弹簧，在弹簧的上端设置有输出轴，所述输出轴可以沿壳体向下轴向滑移。本实用新型结构简单，安装方便，且能较准确的对外部的位移进行测量。
【IPC分类】G01B7/02
【公开号】CN205120024
【申请号】CN201520921729
【发明人】李波, 李鹏辉, 舒亮
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月18日