專利名稱：位移傳遞的大比例縮微及振弦差動(dòng)變化機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種振弦式位移傳感器，特別涉及一種用于振弦式位移傳感器大比例縮微及位移差動(dòng)傳感器結(jié)構(gòu)。
傳感器是能承受規(guī)定的被測(cè)量量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可以輸出信號(hào)的裝置，現(xiàn)有的振弦式位移傳感器大都采用彈簧作為第一位移接受元件，彈簧一端的位移經(jīng)彈簧體作位移——力——位移的轉(zhuǎn)換，在彈簧的另一端獲得一成比例的較小位移量，振弦由此獲得一個(gè)等量的位移量，并在其內(nèi)部獲得一個(gè)相應(yīng)的應(yīng)力變化，經(jīng)過(guò)電氣轉(zhuǎn)換裝置輸出一個(gè)與此應(yīng)力變化相對(duì)應(yīng)的振動(dòng)頻率值。由于彈簧軸向的固有實(shí)體尺寸，在遇有大量程位移輸出時(shí)，彈簧的軸向尺寸將會(huì)很大，加上彈簧自身在位移——力——位移轉(zhuǎn)換存在中存在兩次線性誤差，同時(shí)存在位移過(guò)程中因摩擦阻力等因素的不利影響，以及彈簧制作過(guò)程中質(zhì)量問(wèn)題等諸多因素的制約。因此，現(xiàn)行的大量程(100～500mm)位移傳感器不可避免地存在著長(zhǎng)期使用不穩(wěn)定，再現(xiàn)性差，非線性度大，靈敏度差等明顯缺陷。同時(shí)，傳統(tǒng)的位移傳感器因位移傳遞由彈簧來(lái)完成，并且都是坦單個(gè)傳感元件實(shí)現(xiàn)感應(yīng)變化，因而，被測(cè)物理量受溫度影響無(wú)法消除。改進(jìn)后的振弦式傳感器在工作膜上設(shè)置有與其絕緣的鋼弦來(lái)消除被測(cè)物理量受溫度影響，例如山東礦業(yè)學(xué)院儀器儀表研究所發(fā)明的《單線圈電流型振弦式傳感器和激發(fā)器》(專利申請(qǐng)?zhí)?8122129.7)，其構(gòu)造是在殼體內(nèi)的工作膜上有與其絕緣的鋼弦，鋼弦中部旁邊設(shè)置一個(gè)磁感線圈，鋼弦的兩端和線圈的兩端分別聯(lián)接在由差分放大器等元件組成的激發(fā)器上，激發(fā)器設(shè)置在二次儀表中或設(shè)置在殼體內(nèi)；其優(yōu)點(diǎn)是傳感器工作電流很小，弦可以很短，體積可以很小，無(wú)倍頻干擾，可靠性高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大，不適應(yīng)用于大量程。
本發(fā)明的目的是提供一種測(cè)值(零點(diǎn)及測(cè)量范圍)長(zhǎng)期穩(wěn)定，重復(fù)性好，非線性度小，靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的大量程位移傳感器，特別是位移傳遞的大比例縮微及振弦差動(dòng)變化機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，在傳感器的殼體內(nèi)設(shè)置有兩組差動(dòng)變化的的振弦來(lái)感受同一位移輸入量，具體結(jié)構(gòu)為在傳感器的殼體內(nèi)設(shè)置一斜坡，斜坡內(nèi)設(shè)置有位移滾動(dòng)軸，滾動(dòng)軸同軸套有杠桿A和杠桿B，杠桿A和杠桿B的另一端各有一個(gè)杠桿支點(diǎn)，杠桿A和杠桿B及位移滾動(dòng)軸的軸向移動(dòng)由剛性位移傳遞桿來(lái)傳遞；杠桿A和杠桿B的杠桿支點(diǎn)處設(shè)置有鋼弦，鋼弦的另一端與信號(hào)激發(fā)與拾取裝置固聯(lián)，信號(hào)激發(fā)與拾取裝置通過(guò)信號(hào)輸出線將信號(hào)輸出；殼體內(nèi)設(shè)置有座，用來(lái)確定殼體內(nèi)其它零件的軸向位置。由于分別有杠桿A和杠桿B通過(guò)位移滾動(dòng)軸在斜坡內(nèi)滾動(dòng)，傳遞過(guò)程中產(chǎn)生差動(dòng)，因此，傳遞過(guò)程沒有力的影響，也不會(huì)受摩擦力、溫度等諸多因素的影響。
下面結(jié)合附圖
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
附圖是本實(shí)用新型實(shí)施例之一的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，附圖中1是剛性位移傳遞桿，2是位移滾動(dòng)軸，3是杠桿A，4是杠桿B，5是杠桿支點(diǎn)，6是是信號(hào)激發(fā)與拾取裝置，7鋼弦，8是信號(hào)輸出線，9是斜坡，10是傳感器殼體，11是座。
在振弦式傳感器的殼體(10)內(nèi)設(shè)置有兩組差動(dòng)變化的的振弦來(lái)感受同一位移輸入量，具體結(jié)構(gòu)為在傳感器的殼體(10)內(nèi)設(shè)置一斜坡(9)，斜坡(9)內(nèi)設(shè)置有位移滾動(dòng)軸(2)，位移滾動(dòng)軸(2)同軸套有杠桿A(3)和杠桿B(4)，杠桿A(3)和杠桿B(4)的另一端各有一個(gè)杠桿支點(diǎn)(5)；杠桿A(3)和杠桿B(4)及位移滾動(dòng)軸(2)的軸向移動(dòng)由剛性位移傳遞桿(1)來(lái)傳遞；杠桿A(3)和杠桿B(4)的杠桿支點(diǎn)(5)處設(shè)置有鋼弦(7)，鋼弦(7)的另一端與信號(hào)激發(fā)與拾取裝置(6)固聯(lián)，信號(hào)激發(fā)與拾取裝置(6)通過(guò)信號(hào)輸出線(8)將信號(hào)輸出；殼體(10)內(nèi)設(shè)置有座，(11)用來(lái)確定殼體(10)內(nèi)其它零件的軸向位置。由于分別有杠桿A(3)和杠桿B(4)通過(guò)位移滾動(dòng)軸(2)在斜坡(9)內(nèi)滾動(dòng)，傳遞過(guò)程中產(chǎn)生差動(dòng)。經(jīng)過(guò)斜坡(9)與杠桿A(3)和杠桿B(4)串聯(lián)的二次機(jī)械縮微機(jī)構(gòu)傳遞實(shí)現(xiàn)≥1000∶1的縮微效果，引用此結(jié)構(gòu)，徹底摒棄了傳統(tǒng)的彈性體放大機(jī)構(gòu)，改變?cè)袡C(jī)構(gòu)難以達(dá)到大量程縮微，并且實(shí)現(xiàn)了恒力位移傳遞，同時(shí)有效改善了傳感器的線性、綜合誤差等技術(shù)指標(biāo)。采用此結(jié)構(gòu)還可方便實(shí)現(xiàn)差動(dòng)傳感的原理，使傳感器的靈敏度提高一倍，溫度影響大大降底，是當(dāng)今最為理想的大量程傳感器之一。
權(quán)利要求
一種傳感器由傳感器殼體、鋼弦等組成，其特征在于在傳感器的殼體內(nèi)設(shè)置一斜坡，斜坡內(nèi)設(shè)置有位移滾動(dòng)軸，滾動(dòng)軸同軸套有杠桿A和杠桿B，杠桿A和杠桿B的另一端各有一個(gè)杠桿支點(diǎn)，杠桿A和杠桿B及位移滾動(dòng)軸的軸向移動(dòng)由剛性位移傳遞桿來(lái)傳遞；杠桿A和杠桿B的杠桿支點(diǎn)處設(shè)置有鋼弦，鋼弦的另一端與信號(hào)激發(fā)與拾取裝置固聯(lián)，信號(hào)激發(fā)與拾取裝置通過(guò)信號(hào)輸出線將信號(hào)輸出殼體內(nèi)設(shè)置有座，用來(lái)確定殼體內(nèi)其它零件的軸向位置。
全文摘要
一種傳感器由傳感器殼、鋼弦等組成，其特征在于在傳感器的殼體內(nèi)設(shè)置一斜坡，斜坡內(nèi)設(shè)置有位移滾動(dòng)軸，滾動(dòng)軸同軸套有杠桿A和杠桿B，杠桿A和杠桿B的另一端各有一個(gè)杠桿支點(diǎn)，杠桿A和杠桿B及位移滾動(dòng)軸的軸向移動(dòng)由剛性位移傳遞桿來(lái)傳遞；杠桿A和杠桿B的杠桿支點(diǎn)處設(shè)置有鋼弦，鋼弦的另一端與信號(hào)激發(fā)與拾取裝置固聯(lián)，信號(hào)激發(fā)與拾取裝置通過(guò)信號(hào)輸出線將信號(hào)輸出；殼體內(nèi)設(shè)置有座，用來(lái)確定殼體內(nèi)其它零件的軸向位置；由于分別有杠桿A和杠桿B通過(guò)位移滾動(dòng)軸在斜坡內(nèi)滾動(dòng)，傳遞過(guò)程中產(chǎn)生差動(dòng)，因此，傳遞過(guò)程沒有力的影響，也不會(huì)受摩擦力、溫度等諸多因素的影響，采用此結(jié)構(gòu)還可方便實(shí)現(xiàn)差動(dòng)傳感的原理，使傳感器的靈敏度提高一倍，溫度影響大大降底，是當(dāng)今最為理想的大量程傳感器之一。
文檔編號(hào)G01B5/02GK1465950SQ02137890
公開日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2002年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月3日
發(fā)明者楊志余, 童西良 申請(qǐng)人:金壇市土木工程儀器廠