[发明专利]一种基于绝对式编码的拉线式位移传感器

说明书

本发明提出一种基于绝对式编码的拉线式位移传感器，包括：外壳、绕线单元和编码单元；所述外壳用于安装绕线单元和编码单元，同时起到密封的作用；所述绕线单元安装在外壳内，用于缠绕拉线；所述编码单元安装在外壳和绕线单元上，用于采集位移信号；本发明可以实现拉线位移的绝对式测量，比增量式测量的运用范围更广；绕线器可沿着花键自动调整位置，不需要后期修正拉线位移与绕线器转角的关系，测量精度高，码盘便于的加工，可以实现高分辨率编码。

技术领域

本发明属于拉线位移传感器领域，具体地说涉及一种基于绝对式编码的拉线式位移传感器。

背景技术

位移传感器是工业测量系统中的重要组成部分，其中原理简单的拉线式位移传感器在工业测量中具有广泛的应用。传统的拉线式位移传感器大多采用电位器或者光电效应作为拉线式位移传感器绕线轮转角检测与编码的核心部件。其中电位器作为接触式测量元件，存在易磨损、分辨率差等缺点。

中国发明专利CN201610703931.7提出了一种拉线式位移传感器，通过两只霍尔元件与具有磁性的绕线轮测量线轮转角，可实现位移的增量式测量，但是不能实现绝对式测量，当测量过程中发生突然断电等情况会时会丢失起始点数据，则需要重新回到起始点重新测量。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供了一种基于绝对式编码的拉线式位移传感器，目的在于解决拉线位移的绝对式的测量。

本发明的技术方案为：一种基于绝对式编码的拉线式位移传感器包括：外壳、绕线单元和编码单元。所述外壳用于安装绕线单元和编码单元，同时起到密封的作用。所述绕线单元安装在外壳内，用于缠绕拉线。所述编码单元安装在外壳和绕线单元上，用于采集位移信号。

前述的外壳包括下外壳、上外壳、编码器端盖和发条端盖。所述的上外壳和下外壳的左右两端设置有轴承座，用于安装轴承一和轴承二，其中上外壳和下外壳的左端设置有编码器端盖安装轴端，编码器端盖安装轴端上设置有卡位结构，用于安装编码器端盖并限制编码端盖与上外壳和下外壳的周向相对位置，其中上外壳和下外壳的左端设置的编码器端盖安装轴端在分界面上沿半径方向设置有光电接收器安装槽，用于安装光电接收器，其中上外壳和下外壳的右端设置有发条端盖安装轴端，用于安装发条和发条端盖，其中上外壳的中间设置有与轴承一和轴承二轴线异面垂直的拉线孔，拉线孔的异面高度与拉线高度一致，用于限制拉线拉出位置。所述编码器端盖安装在上外壳和下外壳的编码器端盖安装轴端上，编码器端盖上的卡位槽与编码器端盖安装轴端上的卡位结构配合，编码器端盖与上外壳和下外壳上的光电接收器安装槽的同一水平位置设置有光电发射器安装槽，用于安装光电发射器。所述发条端盖安装在上外壳和下外壳的发条端盖安装轴端上，发条端盖的内壁用于与发条的外圆端固定。

前述的绕线单元包括发条、轴承一、绕线器、拉线、拉线手柄、轴承二、绕线轴、圆螺母。所述的轴承二和轴承一分别安装在上外壳和下外壳左右两端的轴承座上，用来安装绕线轴。所述绕线轴安装在轴承二和轴承一上，绕线轴从左至右依次设置有螺纹轴段、码盘轴段、轴承二轴颈轴段、轴承二轴肩轴段、花键轴段、轴承一轴肩轴段、轴承一轴颈轴段、发条轴段，其中码盘轴段设置有半花键，用于与码盘上的花键配合。所述圆螺母安装在绕线轴的螺纹轴段，用于压紧码盘。所述绕线器安装在绕线轴的花键轴段，绕线器的内孔设置有花键与绕线轴的花键轴段配合，绕线器可沿着花键左右滑动。所述拉线缠绕在绕线器上，拉出端穿过上外壳的拉线孔连接拉线手柄。所述发条安装在绕线轴的发条轴段，发条的内圆端与绕线轴固定，外圆端与发条端盖的内壁固定。

前述的编码单元包括光电发射器、光电接收器、码盘。所述的光电发射器安装在编码器端盖的光电发射器的安装槽内。所述光电接收器安装在上外壳和下外壳的光电接收器安装槽内。所述码盘安装在绕线轴的码盘轴段，码盘上设置有一环一环的编码孔，每一环对应一个光电发射器和一个光电接收器，其中编码孔将码盘的一周划分成2ⁿ分，每一份沿着半径方向都有不一样的编码孔的排列情况，其中n为编码孔的环数。

本发明的有益效果是：本发明与传统的拉线式位移传感器相比有如下特点：