[发明专利]磁悬浮触针位移传感器

摘要

本发明属于位移传感器领域，并具体公开了磁悬浮触针位移传感器，包括触针轴悬浮模块、触针轴导向模块、测量探头模块和位移测量模块，所述触针轴悬浮模块用于悬浮支撑触针轴，并且可控制测量力；所述触针轴导向模块包括磁悬浮轴承和间隙传感器，用来保证触针轴在测量过程中处于中心位置；所述测量探头模块包括触针夹持头和触针，触针随被测工件垂直方向上位移的变化而上下移动；所述位移测量模块通过检测激光干涉条纹实现物体垂直方向位移的测量。本发明通过调节悬浮模块线圈中电流的大小来控制测量力，以保证触针与被测物接触又不划伤被测物，与传统杠杆触针式传感器相比，具有测量高精度，运动稳定性好等优点。

主权项

磁悬浮触针位移传感器，其特征在于，包括触针轴悬浮模块、触针轴导向模块以及分别设于触针轴悬浮模块的下方和上方的测量探头模块和位移测量模块，其中：所述触针轴悬浮模块包括触针轴(17)、环形磁铁(15)和线圈保持架(6)，该环形磁铁(15)安装在所述触针轴(17)上，并与触针轴(17)过盈配合，该线圈保持架(6)套装在所述触针轴(17)的外部，并且其内表面与所述环形磁铁(15)相对，外表面的上、下端分别缠绕有上悬浮线圈(5)和下悬浮线圈(7)，该上悬浮线圈(5)和下悬浮线圈(7)彼此平行且共轴，当上悬浮线圈(5)和下悬浮线圈(7)通方向相反、大小相同的电流时构成麦克斯韦线圈，以产生恒定的电磁场，所述环形磁铁(15)在电磁场的作用下产生磁力使触针轴(17)悬浮；所述触针轴导向模块包括上导向模块和下导向模块，该上导向模块套装在所述触针轴(17)的外部并与线圈保持架(6)的上端相连，其包括上磁悬浮轴承(3)，该上磁悬浮轴承(3)的内表面上设置有四个面向触针轴(17)的上磁极柱，四个上磁极柱上均缠绕有上载流线圈(4)，其中相邻的两个上磁极柱的上方分别设置有面向触针轴(17)的上间隙传感器(2)；该下导向模块套装在所述触针轴(17)的外部并与线圈保持架(6)的下端相连，其包括下磁悬浮轴承(8)，该下磁悬浮轴承(8)的内表面上设置有四个面向触针轴(17)的下磁极柱，四个下磁极柱上均缠绕有下载流线圈(9)，并且与四个上磁极柱上下对称布置，与上方设置有上间隙传感器的两个上磁极柱对应的两个下磁极柱的下方设置有下间隙传感器(10)。