[实用新型]精密位移传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种精密检测技术领域的位移传感器，具体是一种基于永磁、磁致伸缩和压电等材料或器件复合作用的用于检测精密机构的精密位移传感装置。

背景技术

传统方式的位移传感器多采用电感、电容或激光传感等对直线位移进行检测。准确实时监测精密移动器件或系统或仪器的位移，对于精密测量、超高精度加工机床等工具和设备的使用性能优化和运行性能的提高都至关重要，这也迫切需要一种集成化的传感机构，可以用于与移动部件集成，在结构和整体尺寸不做大的改变的同时，使所运行的系统具有既可以驱动运动又可以精确自感知该运动的量值，使这种运动驱动系统具有自驱动、自感知的智能特性。但目前研制这样一种功能集成的一体化的智能驱动、位移机构存在很大困难，其主要原因是没有性能可靠、体积紧凑、灵敏度高的高性能传感机构。

经过对现有技术的检索发现，目前市场上应用的性能最佳、使用最方便的传感器是激光位移传感器。如日本基恩士公司的LK系列激光位移传感器，其传感精度可以达到纳米，并且安装和使用非常方便，是一种非接触式测量的激光传感装置。但是这种装置的缺点是传感的实现必须要一套光路器件和光源设备，使得这种传感器的结构复杂，体积大，因此不可能集成在小体积的驱动运动设备中，致使在精密微小运行环境下，该种传感装置不能使用。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种精密位移传感装置，其结构紧凑、结构强度高，无需电源驱动的情况下可方便获得传感电信号，该信号与被检测机构的直线位移具有直接对应关系，传感信号灵敏、精确。作为传感部件，其结构简单，方便在现有驱动系统或装置中集成使用，可以实现驱动和传感功能一体化的驱动、位移装置。特别适合于与精密驱动器和精密电机的集成应用。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括：固定框架、一个或多个受激励变形体、一个或多个力变器、激励体和约束导向机构，其中：受激励变形体与力变器交错设置且串联连接于固定框架内，约束导向机构活动设置于固定框架内且平行于受激励变形体与力变器，激励体与约束导向机构固定连接，受激励变形体的变形方向与力变器受力方向相一致。

所述的固定框架为刚性材料体。

所述的受激励变形体为磁致伸缩材料体。

所述的受激励变形体和固定框架之间设有偏置激励体。

所述的力变器为压电材料体或压电传感器。

所述的激励体为永磁激励体、导磁激励体或电磁激励体。

所述的受激励变形体和力变器之间设有激励导引机构。

当激励体为永磁激励体时，所述的激励导引机构为两块分别设置于受激励变形体两端的导磁体；当激励体为导磁激励体时，所述的激励导引机构为分别设置于受激励变形体两端的偏置永磁式激励体和导磁体或两块分别设置于受激励变形体两端的偏置永磁式激励体。。

与现有技术相比，本实用新型优点包括：1、实现了一种兼有位移和激励强度传感的传感器；2、传感器结构简单，组成部件少，体积较小、并且安装方便。

基于以上优点，本实用新型的精密位移传感装置，特别适合制成驱动和传感一体化智能驱动器或驱动位移传感装置。

附图说明

图1为实施例1示意图；

其中：(a)为结构示意图，(b)为工作状态示意图。

图2为实施例2示意图。

图3为实施例3示意图。

图4为实施例4示意图。

图5为实施例5示意图。

其中：(a)为具有导磁激励体的传感器示意图，(b)为具有偏置永磁式激励体对的传感器示意图。

图6为实施例6示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1(a)所示，本实施例包括：固定框架1、受激励变形体2、力变器3、激励体4、约束导向机构5，其中：受激励变形体2与力变器3交错设置且串联连接于固定框架1内，约束导向机构5活动设置于固定框架内1内且平行于受激励变形体2与力变器3，激励体4与约束导向机构5固定连接，受激励变形体2的变形方向与力变器3受力方向相一致。

所述的固定框架1为刚性材料体；

所述的受激励变形体2可为磁致伸缩材料体；

所述的力变器3为压电材料体或压电传感器；

所述的激励体4为永磁体；

所述的约束导向机构5为与激励体4固连并依靠固定框架1导向的滑动或滚动或弹性变形机构。