工業(yè)磁電納米位移傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工業(yè)磁電納米位移傳感器，包括設(shè)置在機(jī)構(gòu)本體上通過數(shù)據(jù)線依次連接的磁場(chǎng)發(fā)生模塊、前級(jí)信號(hào)處理及放大電路、信號(hào)放大與轉(zhuǎn)換電路和輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換接口，且信號(hào)放大與轉(zhuǎn)換電路上還連接一信號(hào)處理與程序存儲(chǔ)器，所述輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換接口通過電纜與外部電源連接，本發(fā)明的工業(yè)磁電納米位移傳感器分辨率高，安裝使用簡(jiǎn)單，數(shù)字化、智能化、價(jià)格低、免維護(hù)，適用范圍廣。
【專利說明】工業(yè)磁電納米位移傳感器
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種位移傳感器，特別涉及一種用于工業(yè)磁電納米位移傳感器。

【背景技術(shù)】
[0003]目前，應(yīng)用于位移測(cè)量的傳感器技術(shù)主要有兩大類，及接觸類與非接觸類，接觸類的主要有電阻式直線位移傳感器等，目前主要包括派金屬導(dǎo)體類與導(dǎo)電塑料式位移傳感器兩種。非接觸類位移傳感器有電容式位移傳感器，超聲波式位移傳感器，激光式位移傳感器，渦流式位移傳感器，光柵式位移傳感器，差動(dòng)變壓器式位移傳感器(LVDT)，磁尺等
上述的位移傳感器具有以下的缺陷和不足:
1、分辨率低:通常碼盤的物理分辨率低，目前l(fā)um分辨率算是高精度，如果要制造物理高分辨率的光柵，體積大，技術(shù)難度高，成本高，對(duì)制造裝置的技術(shù)要求也高，成本高；
2、電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜:對(duì)于信號(hào)的識(shí)別，前端信號(hào)的調(diào)整放大，處理電路復(fù)雜，增加了的電路的抗電磁干擾的因素，成本高；
3、輸出信號(hào)的格式有限，通常是增量型的輸出信號(hào)；
4、機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜:對(duì)于產(chǎn)品的制造使用和維護(hù)要求高，成本高；
5、外形體積大，因此導(dǎo)致應(yīng)用領(lǐng)域有限；
6、使用環(huán)境:對(duì)于震動(dòng)和振動(dòng)環(huán)境要求苛刻；
7、對(duì)于使用溫濕度環(huán)境要求有限，對(duì)于震動(dòng)和振動(dòng)場(chǎng)合，要求比較苛刻；
8、對(duì)于超長(zhǎng)距離的測(cè)量不能達(dá)到，目前比較長(zhǎng)距離的測(cè)量范圍是3-5米。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種分辨率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用范圍廣的工業(yè)磁電納米位移傳感器。
[0006]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種工業(yè)磁電納米位移傳感器，包括設(shè)置在機(jī)構(gòu)本體上通過數(shù)據(jù)線依次連接的磁場(chǎng)發(fā)生模塊、前級(jí)信號(hào)處理及放大電路、信號(hào)放大與轉(zhuǎn)換電路和輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換接口，且信號(hào)放大與轉(zhuǎn)換電路上還連接一信號(hào)處理與程序存儲(chǔ)器，所述輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換接口通過電纜與外部電源連接，所述磁場(chǎng)發(fā)生模塊由第一磁場(chǎng)發(fā)生元件和第二磁場(chǎng)發(fā)生元件組成，所述第二磁場(chǎng)發(fā)生元件固定于機(jī)構(gòu)平面上，所述第一磁場(chǎng)發(fā)生元件設(shè)于機(jī)構(gòu)外的一直線平面上，且第一磁場(chǎng)發(fā)生元件沿著直線平面方向相對(duì)于第二磁場(chǎng)發(fā)生兀件做雙向移動(dòng)，第一磁場(chǎng)發(fā)生兀件和第二磁場(chǎng)發(fā)生兀件之間設(shè)有間隙。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一磁場(chǎng)發(fā)生元件和第二磁場(chǎng)發(fā)生元件由稀土元素材料制成。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換接口包括并聯(lián)設(shè)置的同步串行接口、增量電路接口、脈寬調(diào)制接口、雙向同步串行結(jié)構(gòu)、串行外設(shè)接口和數(shù)模轉(zhuǎn)換接口。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的工業(yè)磁電納米位移傳感器在國(guó)內(nèi)處于起步研發(fā)階段，但是它可以廣泛用于各種自動(dòng)控制、測(cè)量領(lǐng)域，如各種精密觸控機(jī)床，數(shù)字機(jī)械制造、電子測(cè)量與制造，船舶、紡織、印刷、航空、軍工、汽車制造、試驗(yàn)機(jī)、電梯、化工、電梯等，是一種應(yīng)用范圍很廣的機(jī)電裝置，相比現(xiàn)有的位移傳感器，具有以下的優(yōu)點(diǎn):
1、磁電納米位移傳感器分辨率高，可到5納米(nm)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，使用壽命長(zhǎng)；
2、抗震防震性能高，使用的溫濕度范圍寬，防油防水適用于惡劣環(huán)境應(yīng)用；
3、可以采用長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，可抗干擾，可有多種信號(hào)輸出，可以選擇多種總線式輸出信號(hào)；
本發(fā)明的工業(yè)磁電納米位移傳感器安裝使用簡(jiǎn)單，數(shù)字化、智能化、價(jià)格低、免維護(hù)，適用范圍廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中標(biāo)7]^:1-機(jī)構(gòu)本體:2_磁場(chǎng)發(fā)生模塊；3_如級(jí)彳目號(hào)處理及放大電路；4_/[目號(hào)放大與轉(zhuǎn)換電路；5_輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換接口 ；6_信號(hào)處理與程序存儲(chǔ)器；7-電纜；8_第一磁場(chǎng)發(fā)生元件；9_第二磁場(chǎng)發(fā)生元件。
[0011]

【具體實(shí)施方式】
[0012]為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0013]圖1示出了本發(fā)明一種工業(yè)磁電納米位移傳感器的一種實(shí)施方式，包括設(shè)置在機(jī)構(gòu)本體1上通過數(shù)據(jù)線依次連接的磁場(chǎng)發(fā)生模塊2、前級(jí)信號(hào)處理及放大電路3、信號(hào)放大與轉(zhuǎn)換電路4和輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換接口 5，且信號(hào)放大與轉(zhuǎn)換電路4上還連接一信號(hào)處理與程序存儲(chǔ)器6，所述輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換接口 5通過電纜7與外部電源連接，所述磁場(chǎng)發(fā)生模塊2由第一磁場(chǎng)發(fā)生元件8和第二磁場(chǎng)發(fā)生元件9組成，所述第二磁場(chǎng)發(fā)生元件9固定于機(jī)構(gòu)本體1的一平面上，所述第一磁場(chǎng)發(fā)生元件8設(shè)于機(jī)構(gòu)本體1外的一直線平面上，且第一磁場(chǎng)發(fā)生元件8沿著直線平面方向相對(duì)于第二磁場(chǎng)發(fā)生元件9做雙向移動(dòng)，第一磁場(chǎng)發(fā)生元件8和第二磁場(chǎng)發(fā)生元件9之間設(shè)有間隙，所述第一磁場(chǎng)發(fā)生元件9和第二磁場(chǎng)發(fā)生元件9由稀土元素材料制成，所述輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換接口 5包括并聯(lián)設(shè)置的同步串行接口、增量電路接口、脈寬調(diào)制接口、雙向同步串行結(jié)構(gòu)、串行外設(shè)接口和數(shù)模轉(zhuǎn)換接口。
[0014]該位移傳感器工作時(shí)，第一磁場(chǎng)發(fā)生兀件8和第二磁場(chǎng)發(fā)生兀件9存在一定的間隙，由于第一磁場(chǎng)發(fā)生兀件8移動(dòng)，而使得第一磁場(chǎng)發(fā)生兀件8和第二磁場(chǎng)發(fā)生兀件9產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生電磁感應(yīng)信號(hào)，該電信號(hào)在經(jīng)過前級(jí)信號(hào)處理及放大電路3和信號(hào)放大與轉(zhuǎn)換電路4處理，多級(jí)放大插補(bǔ)運(yùn)算后，經(jīng)過信號(hào)處理與程序存儲(chǔ)器6基于程序存儲(chǔ)器中的程序內(nèi)容控制，將直線運(yùn)動(dòng)位移轉(zhuǎn)化為相關(guān)的電信號(hào)，根據(jù)系統(tǒng)配置的不同，再經(jīng)過輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換接口 5處理，轉(zhuǎn)換為客戶需要的位移電信號(hào)，該部分電路根據(jù)不同規(guī)格位移傳感器的技術(shù)要求做相應(yīng)的配置，這樣便可以做到納米級(jí)的分辨率。
[0015]系統(tǒng)由外部供電，并經(jīng)過內(nèi)部的電源穩(wěn)壓處理處理后供系統(tǒng)使用。
[0016]針對(duì)不同分辨率的產(chǎn)品，我們編制不同的應(yīng)用程序，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同分辨率的程序測(cè)量轉(zhuǎn)換控制，進(jìn)而輸出相應(yīng)規(guī)格的信號(hào)，最高為納米級(jí)的分辨率。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)磁電納米位移傳感器，包括設(shè)置在機(jī)構(gòu)本體(I)上通過數(shù)據(jù)線依次連接的磁場(chǎng)發(fā)生模塊(2)、前級(jí)信號(hào)處理及放大電路(3)、信號(hào)放大與轉(zhuǎn)換電路(4)和輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換接口(5)，且信號(hào)放大與轉(zhuǎn)換電路(4)上還連接一信號(hào)處理與程序存儲(chǔ)器￠)，所述輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換接口(5)通過電纜(7)與外部電源連接，其特征在于:所述磁場(chǎng)發(fā)生模塊(2)由第一磁場(chǎng)發(fā)生元件(8)和第二磁場(chǎng)發(fā)生元件(9)組成，所述第二磁場(chǎng)發(fā)生元件(9)固定于機(jī)構(gòu)本體(I)的一平面上，所述第一磁場(chǎng)發(fā)生元件(8)設(shè)于機(jī)構(gòu)本體(I)外的一直線平面上，且第一磁場(chǎng)發(fā)生元件(8)沿著直線平面方向相對(duì)于第二磁場(chǎng)發(fā)生元件(9)做相對(duì)移動(dòng)，第一磁場(chǎng)發(fā)生元件(8)和第二磁場(chǎng)發(fā)生元件(9)之間設(shè)有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)磁電納米位移傳感器，其特征在于:所述第一磁場(chǎng)發(fā)生元件(8)和第二磁場(chǎng)發(fā)生元件(9)由稀土元素材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)磁電納米位移傳感器，其特征在于:所述輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換接口(5)包括并聯(lián)設(shè)置的同步串行接口、增量電路接口、脈寬調(diào)制接口、雙向同步串行結(jié)構(gòu)、串行外設(shè)接口和數(shù)模轉(zhuǎn)換接口。
【文檔編號(hào)】G01B7/02GK104251655SQ201310258313
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】李新華 申請(qǐng)人:昆山科致瑞斯傳感技術(shù)有限公司