[发明专利]一种可扩展的模块化非接触式位移传感器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种位移传感器，特别是涉及一种大量程的磁致伸缩一种可扩展的模块化非接触式位移传感器系统。

 

背景技术

在冶金、钢铁、港机等领域的传感器，经常需要在多尘、多雾、盐碱、震动、高温、低温等恶劣的环境下工作，其稳定性和精度都受到严重影响，为了避免因仪器损耗造成性能下降，往往采用非接触式的传感器。不仅如此，此类传感器中的位移传感器，量程很难做到10米以上，而工业应用中存在大量的需要长行程的机械，如龙门吊，对此类机械的在大量程条件下高精度地测量位移数据是一个很大的技术难题。

不仅如此，大量程非接触式位移传感器即便解决了测量精度的问题，如果采用一体化结构，整机体积和长度就会很可观，比如长达100米的位移传感器，则很难制造、运输、安装和维修，一旦坏了就要整机更换。而本身工作环境就很恶劣，故障率必然上升，整机更换，成本极高。

采用一体化结构的大量程非接触式位移传感器，每件产品都需要根据现场应用的长度定制，产品的标准化水平较低，通用性不好。

 

发明内容

针对以上技术问题，本发明提出了一种可扩展的模块化非接触式位移传感器系统。

一种可扩展的模块化非接触式位移传感器系统，所述传感器系统包括：主控模块、可扩展传感模块、终端接头和总线连接器；

上述部件之间连接顺序为：主控模块、n个可扩展传感模块、终端接头，其中n为自然数且n≥1；

主控模块与第一个可扩展传感模块之间、最后一个可扩展传感模块和终端接头之间存在总线连接器连接；

当n≥2时，相邻可扩展传感模块之间存在总线连接器连接；

所述可扩展传感模块为A型传感模块或者B型传感模块；

A型传感模块中内置一个非接触式位移传感器，B型传感模块中内置一个非接触式位移传感器；

所述A型传感模块包括如下类型的结构：“A型传感模块左端接口+A型传感模块中央组件+A型传感模块右端接口”、或者“A型传感模块中央组件+A型传感模块右端接口”、或者“A型传感模块左端接口+A型传感模块中央组件”；

所述B型传感模块包括如下类型的结构：“B型传感模块左端接口+B型传感模块中央组件+B型传感模块右端接口”、或者“B型传感模块中央组件+B型传感模块右端接口”、或者“B型传感模块左端接口+B型传感模块中央组件”；

当可扩展传感模块之间组合时，A型传感模块左端接口只能与B型传感模块右端接口对接，A型传感模块右端接口只能与B型传感模块左端接口对接；即当n＝1时，所述可扩展传感模块包括一个A型传感模块或者一个B型传感模块；当n＝2时，所述可扩展传感模块包括一个A型传感模块和一个B型传感模块；当n＞2时，所述可扩展传感模块包括i个A型传感模块和j个B型传感模块，且i+j＝n，且当n为奇数时|i-j|＝1，且当n为偶数时|i-j|＝0，且i个A型传感模块和j个B型传感模块交错排列。

所述A型传感模块左端接口、A型传感模块中央组件、A型传感模块右端接口、B型传感模块左端接口、B型传感模块中央组件、B型传感模块右端接口的顶面，从正视角度观察时，位于同一水平高度上；

A型传感模块中央组件、B型传感模块中央组件、对接后的A型传感模块左端接口与B型传感模块右端接口、对接后的A型传感模块右端接口与B型传感模块左端接口的顶面，从俯视角度观察时，宽度相等。

A型传感模块左端接口与B型传感模块右端接口、A型传感模块右端接口与B型传感模块左端接口、A型传感模块左端接口与主控模块、A型传感模块右端接口与终端接头、A型传感模块中央组件与主控模块、A型传感模块中央组件与终端接头、B型传感模块左端接口与主控模块、B型传感模块右端接口与终端接头、B型传感模块中央组件与主控模块、B型传感模块中央组件与终端接头，其对接方式为紧密贴合、或滑槽滑入、或接插、或卡榫、或螺旋。

所述系统还包括位置游标；所述主控模块、n个可扩展传感模块、终端接头安装在一条直线形、或者曲线形的支架或者导轨上，位置游标沿可扩展传感模块自由移动，特别的，位置游标沿可扩展传感模块顶面自由移动。

所述总线连接器位于主控模块、可扩展传感模块、终端接头的外表面或者内部。

主控模块包括：外部电气接口单元、数据处理单元、电路安全保护单元、电源调整单元以及总线收发单元；可扩展传感模块包括：磁致伸缩位移传感器、磁栅位移传感器、激光超声位移传感器；终端接头包括：终端匹配电阻和选择开关；总线连接器包括：数据线路通道和供电线路通道。