[发明专利]一种应用于多场合的位移传感器

说明书

本发明涉及电子卡尺技术领域，具体为一种应用于多场合的位移传感器，其提升环境适应性，功耗低，通用性好，其包括定尺和动尺，其特征在于，所述定尺上等间距间隔设置有反射体，所述动尺包括电源、与所述反射体配合的传感线圈，所述传感线圈一端通过驱动电路连接脉冲电路，所述传感线圈另一端连接采样电路，所述采样电路连接MCU模块；所述脉冲电路和所述驱动电路用于给所述传感线圈发送脉冲信号；所述采样电路用于采集磁场信号；所述MCU模块将采集到的磁场信号得出互感系数计算出动尺的移动距离。

技术领域

本发明涉及电子卡尺技术领域，具体为一种应用于多场合的位移传感器。

背景技术

电子卡尺广泛应用于工业领域以及日常生活中，是一种极其常见的量具。传统的电子卡尺大多采用位移传感器原理设计，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把被测物理量转换为电量，经由采样模块采样，并送至MCU进行分析处理，以间接表征出距离特性。

传统的位移传感器主要有电感式位移传感器、电容式位移传感器、电位器式位移传感器等。这几类位移传感器虽然都具有性能稳定、价格低廉等优势，然而却各自存在一定缺陷。

电容传感器以电容器作为传感元件，将被测物理量转换成电容量，然而由于其输出阻抗高，负载能力差，易受外界干扰，严重时甚至无法工作，且该类传感器寄生电容大，对环境要求较为苛刻。

电感式位移传感器是一种由铁心和线圈构成的将直线位移变化转换为线圈电感量变化的传感器，然而其对激励电源的频率和幅值稳定性要求较高，不适用于高频动态测量，且耗电较大，不利于连续工作。

电位器式位移传感器利用物体的位移引起电位器移动端的电阻变化，阻值变化间接反映位移量，缺点是易磨损，对测量环境要求高。

发明内容

为了解决现有通用性差，功耗高，无法适应工厂里恶劣环境的问题，本发明提供了一种一种应用于多场合的位移传感器，其提升环境适应性，功耗低，通用性好。

其技术方案是这样的：一种应用于多场合的位移传感器，其包括定尺和动尺，其特征在于，所述定尺上等间距间隔设置有反射体，所述动尺包括电源、与所述反射体配合的传感线圈，所述传感线圈一端通过驱动电路连接脉冲电路，所述传感线圈另一端连接采样电路，所述采样电路连接MCU模块；

所述脉冲电路和所述驱动电路用于给所述传感线圈发送脉冲信号；

所述采样电路用于采集磁场信号；

所述MCU模块将采集到的磁场信号得出互感系数计算出动尺的移动距离。

其进一步特征在于，所述定尺上还设置有渐变反射条。

采用本发明后，电涡流位移传感器原理，脉冲信号经过驱动增强后向传感线圈发出电流脉冲，传感线圈产生磁场，定尺上的反射体上产生涡流，涡流产生磁场反作用于传感线圈，采样电路采样后将信号送至MCU，根据电涡流位移传感器原理，动尺中的采样电路则可以周期性地采样到互感系数M，并送于MCU进行分析，从而计算出动尺的移动距离，不容易受外界干扰，环境适应性强，脉冲电路的设计减少了功耗，整体通用性好。

附图说明

图1为本发明原理图；

图2为定尺与动尺对应示意图；

图3为电感等效示意图；

图4为电涡流位移传感器涡流产生原理示意图；

图5为传感线圈在定尺上面对应的位置与互感系数M的关系示意图；

图6为反射体的几种结构示意图；

图7为渐变反射条的几种结构示意图。

具体实施方式