[实用新型]一种开关电感式位移传感器

权利要求书

1.一种开关电感式位移传感器，其特征在于，它包括电感线圈(1)、带刻度读数的移动杆(2)、磁棒(3)和阻挡圈(4)；

电感线圈(1)缠绕磁棒(3)外，且与所述磁棒(3)滑动连接，

在电感线圈(1)轴向一侧的侧面上固定设置阻挡圈(4)，所述阻挡圈(4)内直径小于磁棒的直径，

带刻度读数的移动杆(2)的一端穿过阻挡圈(4)与磁棒(3)的一端固定连接，带刻度读数的移动杆(2)的直径小于阻挡圈(4)的内径，带刻度读数的移动杆(2)的移动行程为磁棒的长度。

2.根据权利要求1所述的一种开关电感式位移传感器，其特征在于，它还包括有机玻璃圆筒(5)；电感线圈(1)、带刻度读数的移动杆(2)和磁棒(3)设置在有机玻璃圆筒(5)内，电感线圈(1)固定在有机玻璃圆筒(5)的内壁上。

3.根据权利要求1所述的一种开关电感式位移传感器，其特征在于，它还包括摩擦圈(6)，摩擦圈(6)固定在电感线圈(1)的轴向另一测的侧面上，所述摩擦圈(6)的内直径与磁棒(3)的直径相等。

4.根据权利要求1所述的一种开关电感式位移传感器，其特征在于，它还包括开关式电感测量电路，所述开关式电感测量电路包括电流源(8)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第一电子开关电路(9)、第二电子开关电路(10)、第三电子开关电路(11)、第四电子开关电路(12)和单片机控制系统(13)；

电流源(8)的电流输入端接供电电源VCC的正极，电流源(8)的电流输出端同时与第一电子开关电路(9)和第三电子开关电路(11)的一端连接，第一电子开关电路(9)的另一端同时与第一二极管(D1)的阴极和第二电子开关电路(10)的一端连接，第三电子开关电路(11)的另一端同时与第二二极管(D2)的阴极和第四电子开关电路(12)的一端连接，第二电子开关电路(10)的另一端、第四电子开关电路(12)的另一端、第一二极管(D1)的阳极和第二二极管(D2)的阳极同时接供电电源VCC的电源地；第一二极管(D1)的阴极与单片机控制系统(13)的第一信号输入端连接，第二二极管(D2)的阴极与单片机控制系统(13)的第二信号输入端连接；单片机控制系统(13)的第一控制信号输出端与第一电子开关电路(9)的开关控制端连接，单片机控制系统(13)的第二控制信号输出端与第二电子开关电路(10)的开关控制端连接，单片机控制系统(13)的第一控制信号输出端与第三电子开关电路(11)的开关控制端连接，单片机控制系统(13)的第一控制信号输出端与第四电子开关电路(12)的开关控制端连接；

电感线圈(2)的两端分别与第一二极管(D1)的阴极和第二二极管(D2)的阴极连接。

5.根据权利要求1所述的一种开关电感式位移传感器，其特征在于，所述电流源(8)包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、可调电阻VR1和P沟道MOS管(Q1)；

电阻R1的一端和电阻R4的一端连接在一起作为电流源(1)的供电电源端，电阻R1的另一端同时连接电阻R2的一端、可调电阻VR1的一个固定端和可调电阻VR1的滑动端，电阻R4的另一端与P沟道MOS管(Q1)的源极连接，可调电阻VR1的另一个固定端同时连接电阻R2的另一端、P沟道MOS管(Q1)的栅极和电阻R3的一端，电阻R3的另一端接供电电源的电源地，P沟道MOS管(Q1)的漏极是电流源(1)的电流输出端。

6.根据权利要求1所述的一种开关电感式位移传感器，其特征在于，所述第一电子开关电路(9)、第二电子开关电路(10)、第三电子开关电路(11)和第四电子开关电路(12)组成相同，所述第一电子开关电路(9)包括电阻R111、电阻R121和第一N沟道MOS管(Q11)和第一三极管(Q111)；

第一N沟道MOS管(Q11)的漏极作为第一电子开关电路(9)的一端与电流源(8)的电流输出端连接，第一N沟道MOS管(Q11)的栅极同时与电阻R111的一端和第一三极管(Q111)的集电极连接，电阻R111的另一端接供电电源的正极，第一三极管Q111的基极与电阻R121的一端连接，第一三极管(Q111)的发射极接供电电源的电源地；第一N沟道MOS管(Q11)的源极作为第一电子开关电路(9)的另一端连接第一二极管(D1)的阴极，电阻R121的另一端是第一电子开关电路(9)的开关控制端。

7.根据权利要求1所述的一种开关电感式位移传感器，其特征在于，单片机控制系统(13)包括ARM单片机、电阻R5-R14、可调电阻VR2、可调电阻VR3、第一一级运算放大器(IC11)、第二一级运算放大器(IC21)、第一二级运算放大器(IC12)、第二二级运算放大器(IC22)、第一与非门(IC13)、第二与非门(IC23)、第三二极管(D3)和第四二极管(D4)；

第一二极管(D1)的阴极和电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与第一一级运算放大器(IC11)的正向信号输入端连接，第一一级运算放大器(IC11)的反向信号输入端同时与电阻R6的一端和电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端接供电电源的电源地，电阻R6的另一端同时与第一一级运算放大器(IC11)的信号输出端和第一二级运算放大器(IC12)的反向信号输入端连接，第一二级运算放大器(IC12)的正向信号输入端与可调电阻VR2的滑动端连接，可调电阻VR2的一个固定端接供电电源的电源地，可调电阻VR2的另一个固定端接供电电源的的负极，第一二级运算放大器(IC12)的信号输出端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端同时与第三二极管(D3)的阴极、电阻R9的一端和第一与非门(IC13)一个输入端连接，电阻R9的另一端与第三二极管(D3)的阳极同时接供电电源的电源地，第一与非门(IC13)另一个输入端与ARM单片机的第一信号输出端连接，第一与非门(IC13)的输出端与ARM单片机的信号输入端连接；

第二二极管(D2)的阴极和电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与第二一级运算放大器(IC21)的正向信号输入端连接，第二一级运算放大器(IC21)的反向信号输入端同时与电阻R11的一端和电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端接供电电源的电源地，电阻R11的另一端同时与第二一级运算放大器(IC21)的信号输出端和第二二级运算放大器(IC22)的反向信号输入端连接，第二二级运算放大器(IC22)的正向信号输入端与可调电阻VR3的滑动端连接，可调电阻VR3的一个固定端接供电电源的电源地，可调电阻VR3的另一个固定端接供电电源的的负极，第二二级运算放大器(IC22)的信号输出端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端同时与第四二极管(D4)的阴极、电阻R14的一端和第二与非门(IC23)一个输入端连接，电阻R14的另一端与第四二极管(D4)的阳极同时接供电电源的电源地，第二与非门(IC23)另一个输入端与ARM单片机的第二信号输出端连接，第二与非门(IC23)的输出端与ARM单片机的信号输入端连接；

ARM单片机的第三信号输出端是单片机控制系统(13)的第一控制信号输出端且与第一电子开关电路(9)的开关控制端连接；ARM单片机的第四信号输出端是单片机控制系统(13)的第二控制信号输出端且与第二电子开关电路(10)的开关控制端连接，ARM单片机的第五信号输出端是单片机控制系统(13)的第三控制信号输出端与第三电子开关电路(11)的开关控制端连接，ARM单片机的第六信号输出端是单片机控制系统(13)的第四控制信号输出端与第四电子开关电路(12)的开关控制端连接。