专利名称：自复位微位移传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及直线型位移传感器，尤其涉及一种自复位微位移传感器。
现有的位移传感器，例如常用的国产TD－1型差动变压器式直线位移传感器，是在可以插入可动铁芯的线架上绕上三组线圈(如
图1所示)，在线圈Ⅱ上通上交流电，根据铁芯和线圈Ⅰ、线圈Ⅲ之间的相对位置，分别在线圈Ⅰ和线圈Ⅲ上感应出相应的电压变化。为了不使铁芯偏离线架的轴线，还需要在用以固定铁芯的心轴上安上导轨，故由此构成的位移传感器其构造较为复杂。而且，感应线圈易受外界电磁场干扰，容易造成测量误差。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、线性度好、不受外界电磁场干扰且具有自复位能力的微位移传感器。
为了实现上述目的，本实用新型的自复位微位移传感器包括壳体和测量杆，壳体的前端开有通孔，测量杆经由该通孔可沿所述壳体的轴向，活动地设置在所述壳体内；所述微位移传感器还包括贴置在壳体内壁轴向位置上的长条形电阻体，固定在所述测量杆底端、能与长条形电阻体保持活动接触的电刷，以及用以使所述测量杆复位的复位弹簧；所述电刷和所述电阻体的至少一个端点上各设置一个电气连接点。
本实用新型的自复位微位移传感器，由于无需采用线圈作为感应元件，故免除了制作线圈，安装导轨等难度较大的工艺，而且可避免受外界电磁场的干扰。此外，本实用新型的自复位微位移传感器由于可采用例如线性导电塑料作为电阻体，故可进一步提高传感器的测量线性度以及测量精度。
以下结合附图和实施例对本实用新型的自复位微位移传感器作进一步的详细描述。
图1是现有技术中一种常用的差动变压器式直线位移传感器的结构示意图；图2是本实用新型自复位微位移传感器的结构示意图；图3是图2所示传感器的侧视图(部分作了剖视)。
参见图2和图3，本实用新型的自复位微位移传感器包括壳体9、测量杆1、滑轮2、复位弹簧3、电刷4、移动卡瓦5、长条形电阻体6，以及设置在壳体9外壁上的固定支架8。其中，壳体9的前端开有通孔90，测量杆1经由通孔90可活动地设置在壳体9内。通孔90的内径与测量杆1的外径应设置成使测量杆1能沿壳体9的轴向、在壳体9内外作直线运动。移动卡瓦5和电刷4，例如通过焊接设置在测量杆1的底端10上，电阻体6贴置在壳体1内壁上能与电刷4保持活动接触的位置上，其长度方向沿壳体1的轴向。电阻体6例如可采用导电塑料基体；电刷4例如可采用铜片，利用其自身的弹性使与电阻体6保持良好的活动接触。靠近壳体9前、后端的内壁上还例如通过铆接分别设置一个用以安装滑轮2的滑轮心轴20和弹簧固定基准7。复位弹簧3嵌套在滑轮2的槽内，其一端固定在弹簧固定基准7上，另一端固定在测量杆1的底端10上，利用其收缩力使测量杆的测量端12伸出壳体9外。当测量端12感受到被测对象的位移，并通过测量杆1带动电刷4在电阻体6表面上滑动时，即可改变电刷4与电阻体6端点之间的电阻值。通过在电刷4上和电阻体6两端点的至少一个端点上，各接出一根导线连接到测量仪表上，即可将测得的位移量转换为模拟电信号传送到测量仪表。
根据本实用新型设计的自复位微位移传感器，测量范围为)－20mm，0－100mm，测量精度为1－2％，分辨率为0.01μm。
当然，图2和图3所示仅为本实用新型自复位微位移传感器的一个较佳实施例。作为一种变换，复位弹簧3也可以用一种直径略小于壳体9内径的压缩弹簧所替换，将它设置在测量杆1的底端与壳体9内的后端之间。然而，诸如此类的变换并未超出本实用新型的范围。
权利要求1.一种自复位微位移传感器，包括壳体和测量杆，所述壳体的前端开有通孔，所述测量杆经由该通孔，沿所述壳体的轴向可活动地设置在所述壳体内，其特征在于，所述微位移传感器还包括贴置在所述壳体内壁轴向位置上的长条形电阻体，固定在所述测量杆的底端、能与所述长条形电阻体保持活动接触的电刷，以及用以使所述测量杆复位的复位弹簧，所述电刷和所述电阻体的至少一个端点上各设置一个电气连接点。
2.如权利要求1所述的自复位微位移传感器，其特征在于，在靠近所述通孔的壳体内壁上设置一滑轮，所述复位弹簧嵌套在所述滑轮的槽内，其一端固定在所述壳体靠近后端的内壁上，另一端固定在所述测量杆的底端上。
3.如权利要求1或2所述的自复位微位移传感器，其特征在于，所述传感器进一步包括设置在所述测量杆底端的移动卡瓦。
4.如权利要求1所述的自复位微位移传感器，其特征在于，所述复位弹簧为压缩弹簧，所述压缩弹簧设置在所述测量杆的底端与所述壳体内的后端之间。
5.如权利要求1所述的自复位微位移传感器，其特征在于，所述电阻体为导电塑料基体。
6.如权利要求1所述的自复位微位移传感器，其特征在于进一步包括设置在所述壳体外壁上的固定支架。
专利摘要一种自复位微位移传感器，包括壳体、测量杆、贴置在所述壳体内壁轴向位置上的长条形电阻体、固定在所述测量杆底端且能与所述电阻体保持活动接触的电刷，以及用从使所述测量杆复位的复位弹簧。该位移传感器可用以替代目前常用的差动变压器式直线位移传感器，由于无需采用线圈作为感应元件，故免除了制作线圈和安装测量杆导轨等难度较大的工艺，而且可避免受外界电磁场的干扰。
文档编号G01B7/02GK2178885SQ9323556
公开日1994年10月5日 申请日期1993年12月14日 优先权日1993年12月14日
发明者李堃武, 黄士新 申请人:上海新卫自动化设备工程公司