[实用新型]一种自动校准的电阻式直线位移传感器

说明书

本实用新型公开了一种自动校准的电阻式直线位移传感器，包括拉杆、保护壳、电压检测模块以及可变电阻模块；电压检测模块与可变电阻模块的电阻片两端以及滑动触头电性连接；电压检测模块同时测量可变电阻模块的电阻片两端电压以及滑动触头至电阻片一端电压，输出电压比为传感器校准系数，实现位移传感器的长期精确测量。本实用新型通过电阻值对应滑动触头所在位置进而确定被测位移的大小，通过同时测量滑动触头至电阻片一端电压和电阻片两端电压，用两者之比计算传感器校准系数，实时调整校准系数，保证直线位移传感器经过长时间使用后的测量精度，消除环境因素和杂质的影响，延长传感器的使用寿命和稳定性。

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种自动校准的电阻式直线位移传感器。

背景技术

直线位移传感器可以把位移量转换为电信号，反馈被测物体的直线运动和位置，包括电阻式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔式等。其中，电阻式位移传感器结构简单、制造成本低，在土木建筑、机械制造、工业设计等领域中有着广泛的应用。

传统电阻式直线位移传感器采用的是滑动变阻器工作原理，即被测物体位移引起滑动变阻器滑片移动使阻值改变，滑片与始端的电压与滑片移动距离成正比，通过测量其电压即可得到所产生位移值。现有的直线位移传感器经过长时间使用后，在环境因素和杂质的影响下，造成测量环境、滑动电阻阻值发生改变等状况，使校准系数发生变化，产生较大的测量误差。现有的校准系数一般由通过出厂时对传感器进行标准化位移校准得到，校准系数使用过程中不再调整，在环境发生改变后无法及时调整会造成信号失真，导致传感器测量精度受环境条件的影响较大，使用寿命较短。

实用新型内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种自动校准的电阻式直线位移传感器。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种自动校准的电阻式直线位移传感器，包括拉杆、保护壳、电压检测模块以及可变电阻模块；电压检测模块以及可变电阻模块均安装于保护壳内；

拉杆穿过保护壳的顶盖和底盖中心，保护壳内部的拉杆杆身上半部加粗为拉杆粗端，拉杆粗端的底端边缘开设有卡槽；

可变电阻模块上设置有滑动触头，滑动触头通过滑动触头连接片与拉杆粗端的卡槽连接；滑动触头连接片包括两片背对背设置的U型片；可变电阻模块的电阻片长度与拉杆粗端长度相同；

电压检测模块与可变电阻模块的电阻片两端以及滑动触头电性连接；电压检测模块同时测量可变电阻模块的电阻片两端电压以及滑动触头至电阻片一端电压，电压比为传感器校准系数。

进一步地，拉杆顶端螺纹连接有接触头，拉杆末端设置拉杆底座；接触头顶部为半球状；接触头与顶盖外壁之间的拉杆上缠绕有弹簧。

进一步地，保护壳的内部沿拉杆的延伸方向开设有滑动槽，拉杆粗端在滑动槽上沿拉杆方向滑动，滑动槽固定于滑动槽定位板上，滑动槽定位板固定于保护壳的后侧板内壁；保护壳的前侧板外壁上设置有出线端口，出线端口靠近保护壳的顶部；保护壳的前侧板内壁上固定有电压检测模块定位板和可变电阻模块定位板，电压检测模块定位板对应出线端口设置于保护壳的上部，可变电阻模块定位板设置于保护壳的下部。

进一步地，电压检测模块包括电压表和数字信号转换模块，集中于信号采集电路板上，放置于电路保护壳中，电路保护壳上下两端设置接线块，电压表与数字信号转换模块电性连接。

进一步地，可变电阻模块还包括滑轨、电阻保护壳、电刷以及滑动触头连接片，电阻保护壳上设置滑轨，滑轨内安装有电阻片，电阻片的两端均连接有接线块，滑动触头可沿滑轨滑动，滑动触头的一端通过电刷与电阻片接触滑动、另一端固定连接有滑动触头连接片，并且在滑动触头的侧面连接有接线块。

进一步地，可变电阻模块还包括限位块，限位块为绝缘半球体形状，限位块安装于电刷上。