[实用新型]一种柔性定位控制传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高准确度传感器的设计，特别提供一种柔性定位控制传感器。

背景技术

当今世界测量技术不断发展，光栅莫尔条纹、激光干涉条纹的高倍率细分技术不断完善，使得高准确度的定位技术成为该领域关键。目前国内主要采用电感式传感器和电容式传感器，上述传感器均存在非线性和漂移问题，本实用新型特别提供一种柔性定位控制传感器，可实现高准确度定位，克服了上述传感器的不足和缺点。

发明内容

本实用新型特别提供一种柔性定位控制传感器，定位准确度高，可供高准确度位移测量设计中选用，其定位不确定度优于0.01μm，适用于高准确度位移测量设计中使用，该传感器安装在刚性良好的支架上，随运动部件沿精密导轨移动，光干涉条纹可选高达0.001μm的细分状态，测量力选择稳定度在0.05N内，实验室经过严格测试其标准差S=0.003μm（3S≤0.001μm）。

传感器定位准确度决定着测长系统的准确度，因此，在测量系统的设计中，传感器的选择至关重要，本实用新型解决了高准确度的量块激光干涉仪、测长机、测长仪、计量型坐标测量机等长度测量仪的定位问题。

本实用新型所述柔性定位控制传感器的柔性定位过程，就是弹簧轴承的变形过程，即弹簧轴承的稳定变形、稳定测力、稳定放大、稳定触发，最后产生稳定的定位信号。

本实用新型所述柔性定位控制传感器，其中，所述柔性定位控制传感器主要由测头（1）、测量力微调器（2）、簧片轴承（3）、挡片（4）、微型光电开关（5）、测杆（6）、外套筒（7）、立体棱镜（8）组成，其中，测杆（6）置于外套筒（7）内，且有一端置于外套筒（7）外，测杆（6）置于外套筒（7）外的一端与测头（1）连接，测杆（6）置于外套筒（7）内的一端连接立体棱镜（8），立体棱镜（8）上设置有挡片（4），置于外套筒（7）内的测杆与簧片轴承（3）连接；测量力微调器（2）置于外套筒（7）内，且与簧片轴承（3）连接；微型光电开关（5）置于外套筒（7）内，设置在与挡片同一轴线上，且不接触。

本实用新型所述柔性定位控制传感器，其中，所述外套筒（7）内设置有4个簧片轴承（3），4个簧片轴承（3）分层置于外套筒（7）内。

本实用新型所述柔性定位控制传感器，其中，所述外套筒（7）内还设置有分隔板（9），分隔板（9）置于外套筒（7）最下端。

本实用新型所述柔性定位控制传感器，其中，所述测杆置于外套筒内的中心轴线位置。

本实用新型所述柔性定位控制传感器，其中，所述测量力微调器（2）置于测杆（6）一侧，一端固定在分隔板（9）上，其余部分穿过2个簧片轴承（3），测量力微调器（2）与簧片轴承（3）的接触处设置有螺帽，通过旋转螺帽可以调节簧片轴承（3）的拉力。

本实用新型所述柔性定位控制传感器，其中，所述柔性定位传感器设置在支架上，随运动部件沿导轨移动。

本实用新型所述柔性定位控制传感器，其中，测量力微调器（2）可使柔性定位控制传感器在指定位置发出定位信号，具体的控制方法是通过旋转调节测量力微调器（2）与簧片轴承（3）连接处的螺帽来调节簧片轴承（3）的拉力的大小，设调节后簧片轴承（3）的拉力为N；将外套筒（7）安装在滑板上，并顺外套筒轴线沿导轨移动，当测头（1）接触到刚性良好的工作台面（10）时，测杆（6）相对于外套筒（7）移动；由于测杆（6）与簧片轴承（3）连接，测杆（6）的移动使簧片轴承（3）发生变形，使测力增大；当测头（1）与工作台面（10）间的接触力刚好达到N牛顿时，挡片（4）插到微型光电开关（5）的工作区域内，此时柔性定位控制传感器发出定位信号；其中，微型光电开关（5）与外套筒（7）的筒壁上伸出的直杆相连，直杆在外套筒（7）上的位置可调，微型光电开关（5）的位置同样可调。

本实用新型所述柔性定位控制传感器，在进行精密检测过程中，测头（1）与被测量块的接触力的大小对测量精度的影响非常大，如果接触力大了，就会使被测量块发生形变，如果接触力小了会接触不良同样也会影响测量精度，所以必须选定一个大小合适的接触力，这个力就是N。

附图说明

图1为传感器结构示意图；

图2为迈克尔逊光干涉仪系统光学原理图；

图3为柔性定位控制传感器的检测定位重复性方框图。