[实用新型]一种一体化三维位置检测装置

权利要求书

1.一种一体化三维位置检测装置，其特征在于，包括测量杆、导磁管和电感线圈；

所述测量杆固定连接于屏蔽泵的泵轴，所述电感线圈通过线圈骨架安装于所述导磁管内部，所述测量杆的铁芯位于所述电感线圈的中心；所述电感线圈连接至恒流源模块；

所述测量杆的铁芯端部沿轴向开设有凹槽结构；

所述检测装置还包括径向Y传感铁芯、径向X传感铁芯、转速传感铁芯Ⅰ、转速传感铁芯Ⅱ和轴向Z传感铁芯；所述径向Y传感铁芯、所述径向X传感铁芯、所述转速传感铁芯Ⅰ和所述转速传感铁芯Ⅱ一端安装于所述导磁管，另一端沿径向安装于所述线圈骨架；所述径向Y传感铁芯和所述径向X传感铁芯分别沿所述测量杆相互垂直的两个径向设置；所述轴向Z传感铁芯沿所述导磁管轴向安装于所述导磁管末端，且与所述测量杆同轴设置；

所述径向Y传感铁芯、所述径向X传感铁芯和所述轴向Z传感铁芯的底部分别安装有一个与中央处理器电连接的线性霍尔位移传感器，分别用于检测与各传感铁芯在相应方向上产生的位移量成正比的感应电压；

所述转速传感铁芯Ⅰ和所述转速传感铁芯Ⅱ的底部分别安装有一个与所述中央处理器电连接的霍尔开关传感器，分别用于检测由于所述凹槽结构的旋转产生的旋转脉动电压；

所述中央处理器用于根据所述感应电压反馈输出所述测量杆在相应方向产生的位移量，根据所述旋转脉动电压输出所述屏蔽泵的转向和转速。

2.根据权利要求1所述的一体化三维位置检测装置，其特征在于，所述凹槽结构底面为弧面，且深度小于等于所述测量杆半径。

3.根据权利要求1所述的一体化三维位置检测装置，其特征在于，所述转速传感铁芯Ⅰ和所述转速传感铁芯Ⅱ呈对称式设置于所述径向Y传感铁芯的两侧，且所述转速传感铁芯Ⅱ位于所述径向Y传感铁芯和径向X传感铁芯之间。

4.根据权利要求1所述的一体化三维位置检测装置，其特征在于，所述转速传感铁芯Ⅰ和所述转速传感铁芯Ⅱ对应的所述霍尔开关传感器分别与所述中央处理器内部设置的单片机的INT0端口和INT1端口电连接，且分别对应至所述单片机的计数器Ⅰ和计数器Ⅱ；所述中央处理器根据所述计数器Ⅰ和所述计数器Ⅱ的计数数值输出所述屏蔽泵的转向和转速。

5.根据权利要求4所述的一体化三维位置检测装置，其特征在于，所述单片机型号为C8051F410。

6.根据权利要求1所述的一体化三维位置检测装置，其特征在于，各所述线性霍尔位移传感器分别通过D/A转换模块Ⅰ和差动信号放大器与所述中央处理器电连接，所述感应电压Vy、Vx和Vz通过所述D/A转换模块Ⅰ和所述差动信号放大器处理后得到线性模拟电压Vdy、Vdx和Vdz，所述中央处理器内部设置有A/D转换模块，用于将所述线性模拟电压Vdy、Vdx和Vdz转换为电压数据，并根据所述电压数据反馈输出所述测量杆在相应方向产生的位移量。

7.根据权利要求6所述的一体化三维位置检测装置，其特征在于，所述差动信号放大器型号为OPA4187；所述D/A转换模块Ⅰ型号为AD5694。

8.根据权利要求6所述的一体化三维位置检测装置，其特征在于，所述中央处理器还包括电压比较器，用于根据检测到的所述线性模拟电压Vdy、Vdx和Vdz的中断信号启动所述A/D转换模块工作。

9.根据权利要求6所述的一体化三维位置检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括显示屏，所述显示屏与所述中央处理器电连接，用于显示所述测量杆在相应方向产生的位移量以及所述屏蔽泵的转向和转速。

10.根据权利要求1所述的一体化三维位置检测装置，其特征在于，所述线圈骨架末端安装有传感电路板，所述传感电路板上安装有温度传感器，所述传感电路板与所述中央处理器电连接，用于对所述温度传感器进行温度补偿。