[实用新型]开关电感式的非接触位移传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，特别涉及一种开关电感式的非接触位移传感器。 

背景技术

现在电感式非接触测量位移的主要是采用电涡流位移传感器测量，其原理是当导体板接近电感探头时，会在导体内形成电涡流，从而改变电感的电抗，测量阻抗来间接测量位移量。电涡流位移传感器要求激励的正弦频率高，对周围环境的电磁干扰要求严，需要高磁导率的磁芯材料。 

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决目前测量位移的传感器容易受周围环境的电磁干扰的问题，提供一种开关电感式的非接触位移传感器。 

本实用新型的开关电感式的非接触位移传感器，它包括带有刻度读数的移动杆、第一固定支架和套筒，它还包括位移测量电感探头；位移测量电感探头带有磁罐磁芯；套筒固定在第一固定支架上，套筒套在带有刻度读数的移动杆外，且与所述移动杆滑动连接，所述移动杆的长度大于套筒的长度，带有刻度读数的移动杆的一端为被测金属平板固定端，其另一端为读数端，位移测量电感探头和第一固定支架固定连接，带有刻度读数的移动杆与位移测量电感探头的磁罐磁芯同轴，带有刻度读数的移动杆的移动行程为h，位移测量电感探头和套筒与其相邻一端的距离为L，所述h和L满足关系：L＝x+h，x为非接触位移传感器的量程。 

本实用新型的优点在于：本实用新型不需要正弦信号激励，只需要一个位移测量电感探头，对测量环境要求不高，由于只用1KHz的脉冲波，电流100mA，对周围的电磁干扰的影响小。测量电感值在满量程3mm时，相对偏差小于4％。 

附图说明

图1为本实用新型所述的开关电感式的非接触位移传感器的结构示意图。 

图2为本实用新型所述的开关电感式的非接触位移传感器的开关式电感测量电路的电路结构示意图。 

图3采用具体实施方式六所述的开关电感式的非接触位移传感器测量的位移量与读数N的曲线示意图。图中纵坐标为ARM单片机测得的低电平持续时间的读数N，对应的横坐标为带有刻度读数的移动杆的读数。 

图4为具体实施方式六所述的开关电感式的非接触位移传感器测试的绝对误差曲线。图中纵坐标为被测位移的绝对误差，对应的横坐标为实际位移x。 

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实用新型的开关电感式的非接触位移传感器，它包括带有刻度读数的移动杆5、第一固定支架6和套筒7，它还包括位移测量电感探头1；位移测量电感探头1带有磁罐磁芯3；套筒7固定在第一固定支架6上，套筒7套在带有刻度读数的移动杆5外，且与所述移动杆5滑动连接，所述移动杆5的长度大于套筒7的长度，带有刻度读数的移动杆5的一端为被测金属平板固定端，其另一端为读数端，位移测量电感探头1和第一固定支架6固定连接，带有刻度读数的移动杆5与位移测量电感探头1的磁罐磁芯3同轴，带有刻度读数的移动杆5的移动行程为h，位移测量电感探头1和套筒7与其相邻一端的距离为L，所述h和L满足关系：L＝x+h，x为非接触位移传感器的量程。 

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的开关电感式的非接触位移传感器的进一步说明，位移测量电感探头1还包括电感线圈2和第二固定支架4；电感线圈2缠绕在磁罐磁芯3上，磁罐磁芯3固定在第二固定支架4上。 

被测金属平板与位移测量电感探头1的距离近，测量线圈的电感值大，反之，远离位移测量电感探头1则小。 

利用外直径为26mm的磁罐的半个磁芯作为电感线圈的磁芯，用直径20um的铜线绕一个300匝的电感线圈，还利用相应的骨架，改薄使开口为一个平面，将位移测量电感探头1固定在第二固定支架4上，用千分尺带动被测金属平板移动接近位移测量电感探头1。位移测量电感探头1与电感线圈有相对位移x，单位为mm。位移量用千分尺测量，其精度为0.01mm。被测金属平板的厚度为3mm，40mm的方块。其表面与磁罐磁芯的开口面平行。被测金属平板用强力胶粘在移动杆上，在千分尺的带动下，可以调节被测金属平板与磁罐磁芯开口面的距离。用横坐标x定位。x＝0时电感值大，约为1400uH，对应读数N＝23000左右。x＝3mm时，电感值小，约为1200uH，对应读数N＝20000。