專利名稱：微動位移傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及測量儀器，特別涉及高靈敏度的物體微動位移傳感器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的位移傳感器有光電式傳感器、壓電薄膜式傳感器以及干簧管傳感器等，光電式傳感器需要有外部電源供電支持其工作，在待機狀態(tài)下仍有能耗；壓電薄膜式傳感器由于其傳感部件一般為PC彈片，勢必阻礙被測物體的運動，而且其靈敏度較低；而干簧管傳感器受外界磁場影響較大；而且上述傳感器均存在著成本高的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種靈敏度及可靠性高、成本低的微動位移傳感器。
本實用新型是通過實施以下技術(shù)方案來具體實現(xiàn)的本微動位移傳感器，包括探頭以及檢測電路；所述探頭包括探頭體，安裝于探頭體內(nèi)的感應(yīng)線圈以及磁體；還包括有彈性傳感機構(gòu)，其固定部固定于磁體上，探測部伸出探頭體外；所述磁體固定于探頭體上；所述感應(yīng)線圈為空心線圈，該感應(yīng)線圈固定于彈性傳感機構(gòu)上，并使其置于磁體所形成磁場內(nèi)；被測物體觸動彈性傳感機構(gòu)，帶動感應(yīng)線圈做切割磁體磁力線的運動，感應(yīng)線圈內(nèi)的磁通量產(chǎn)生變化，產(chǎn)生感生電動勢并輸出電脈沖信號。本實用新型將感應(yīng)線圈作為運動部件，減少運動部件的重量，當(dāng)輕輕觸動彈性傳感機構(gòu)，就可以使感應(yīng)線圈產(chǎn)生振幅較大的振動，從而產(chǎn)生足以驅(qū)動后續(xù)工作單元工作的電信號；另外，由于采用空心線圈，當(dāng)線圈在磁場中振動時，避免了在現(xiàn)有技術(shù)中所采用的感應(yīng)線圈中鐵芯所產(chǎn)生的磁阻尼，使感應(yīng)線圈的振幅不受磁阻尼的影響，產(chǎn)生振幅較大的運動，可以輸出較強的脈沖電信號，提高傳感器的靈敏度。另外，本實用新型的微動位移傳感器采用無觸電連接，可以延長該微動位移傳感器的使用壽命。


圖1是本實用新型微動位移傳感器探頭1的主視剖視示意圖。
圖2是本實用新型的工作原理方框圖。
圖3是圖2中所述開關(guān)電路3的工作原理圖。
圖4是環(huán)形磁體式微動位移傳感器探頭的立體剖視示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步詳細說明本實用新型之實施例。
由圖1和圖2中可看出，本微動位移傳感器，包括探頭1以及檢測電路2；所述探頭1包括探頭體11，安裝于探頭體11內(nèi)的感應(yīng)線圈12以及磁體13；還包括有彈性傳感機構(gòu)15，其固定部151固定于磁體13上，探測部152伸出探頭體11外；所述磁體13固定于導(dǎo)磁體16上；所述感應(yīng)線圈12為空心線圈，該感應(yīng)線圈固定于彈性傳感機構(gòu)15上，并使其置于磁體13所形成磁場內(nèi)；被測物體觸動彈性傳感機構(gòu)15，帶動感應(yīng)線圈12做切割磁體13磁力線的運動，感應(yīng)線圈12內(nèi)的磁通量產(chǎn)生變化，產(chǎn)生感生電動勢并輸出電脈沖信號。
由圖1中可知，所述彈性傳感機構(gòu)15包括彈性支撐片153和傳感件154，所述彈性支撐片153固定在導(dǎo)磁體13上；所述傳感件154的固定端連接彈性支撐片153，探測端伸出探頭體11外；所述磁體13為柱體，感應(yīng)線圈12套在磁體13的外圍，被測物體觸動傳感件154的探測端，帶動彈性支撐片153產(chǎn)生振動，感應(yīng)線圈12在彈性支撐片153回彈力作用下產(chǎn)生振動，感應(yīng)線圈12內(nèi)的磁通量產(chǎn)生變化，產(chǎn)生感生電動勢并輸出電脈沖信號。
由圖4中可知，所述彈性傳感機構(gòu)15為彈性的桿件；所述桿狀彈性傳感機構(gòu)15的固定端155固定于磁體13上，探測端156伸出探頭體11外；所述磁體13呈開口環(huán)狀，彈性傳感機構(gòu)15將其上固定的感應(yīng)線圈12置于磁體13的開口處，被測物體彈性傳感機構(gòu)15的探測端156，帶動彈性傳感機構(gòu)15上固定的感應(yīng)線圈12在磁體13的開口內(nèi)擺動，感應(yīng)線圈12內(nèi)的磁通量產(chǎn)生變化，產(chǎn)生感生電動勢并輸出電脈沖信號。
由圖1可看出，所述探頭體11內(nèi)還固定有盆狀的導(dǎo)磁體16，磁體13固定于導(dǎo)磁體16底部的中央，磁體13上固定有磁軛14，所述導(dǎo)磁體16、磁體13和磁軛14構(gòu)成封閉磁路，所述感應(yīng)線圈12在導(dǎo)磁體16與磁體13構(gòu)成的環(huán)形溝槽內(nèi)運動。本實施例中加一個盆狀的導(dǎo)磁體16，其目的是使導(dǎo)磁體16與磁體13和磁軛14構(gòu)成封閉磁路，這樣，無論周圍是否有強磁場的存在，對傳感器的工作以及其靈敏度都不會產(chǎn)生影響，使傳感器工作狀態(tài)更加穩(wěn)定、準(zhǔn)確。
由圖3中可看出，所述探頭1與檢測電路2之間還有開關(guān)電路3，上述三部分電連接。所述開關(guān)電路3中含有三極管Q1、Q2、電容C1和電阻R1、R2，其中三極管Q1的基極和發(fā)射極分別連接感應(yīng)線圈12的兩端，并且發(fā)射極接地，其集電極連接三極管Q2的基極，三極管Q2的發(fā)射極連接電源VCC，電阻R1一端連接電源VCC，另一端連接三極管Q2的發(fā)射極，三極管Q2的集電極連接檢測電路2，電阻R2與電容C1并聯(lián)后一端連接三極管Q2的集電極，另一端接地。當(dāng)彈性傳感機構(gòu)15未被測物體觸動，感應(yīng)線圈12處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時，感應(yīng)線圈12無脈沖信號輸出，三極管Q1的基極與發(fā)射極之間電位差為零，三極管Q1處于截止?fàn)顟B(tài)，所以，三極管Q2基極由于有電阻R1的存在而處于高電位，三極管Q2也截止，開關(guān)電路3輸出端a點輸出低電平信號，檢測電路2不啟動供電電路和工作電路，能耗較低。當(dāng)被測物體觸動彈性傳感機構(gòu)15，感應(yīng)線圈12產(chǎn)生運動并輸出振幅較快衰減的正弦波信號，在正半波時，三極管Q1的基極處于高電位，三極管Q1導(dǎo)通，三極管Q2的基極也處于低電位，從而使三極管Q2也導(dǎo)通，開關(guān)電路3輸出端a點輸出高電平信號，檢測電路2開始啟動供電電路和工作電路。將上述微動位移傳感器在未被被測物體觸動時，檢測電路2不啟動電源，從而降低能耗，這種微動位移傳感器可以大大延長該微動位移傳感器中電池的使用壽命，基本上可以做到免維護。
權(quán)利要求1.一種微動位移傳感器，包括探頭(1)以及檢測電路(2)；所述探頭(1)包括探頭體(11)，安裝于探頭體(11)內(nèi)的感應(yīng)線圈(12)以及磁體(13)；其特征在于還包括有彈性傳感機構(gòu)(15)，其固定部(151)固定于磁體(13)上，探測部(152)伸出探頭體(11)外；所述磁體(13)固定于探頭體(11)上；所述感應(yīng)線圈(12)為空心線圈，該感應(yīng)線圈固定于彈性傳感機構(gòu)(15)上，并使其置于磁體(13)所形成磁場內(nèi)；被測物體觸動彈性傳感機構(gòu)(15)，帶動感應(yīng)線圈(12)做切割磁體(13)磁力線的運動，感應(yīng)線圈(12)內(nèi)的磁通量產(chǎn)生變化，產(chǎn)生感生電動勢并輸出電脈沖信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微動位移傳感器，其特征在于所述彈性傳感機構(gòu)(15)包括彈性支撐片(153)和傳感件(154)，所述彈性支撐片(153)固定在磁體(13)上；所述傳感件(154)的固定端連接彈性支撐片(153)，探測端伸出探頭體(11)外；所述磁體(13)為柱體，感應(yīng)線圈(12)套在磁體(13)的外圍，被測物體觸動傳感件(154)的探測端，帶動彈性支撐片(153)產(chǎn)生振動，感應(yīng)線圈(12)在彈性支撐片(153)回彈力作用下產(chǎn)生振動，感應(yīng)線圈(12)內(nèi)的磁通量產(chǎn)生變化，產(chǎn)生感生電動勢并輸出電脈沖信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微動位移傳感器，其特征在于所述彈性傳感機構(gòu)(15)為彈性的桿件；所述桿狀彈性傳感機構(gòu)(15)的固定端(155)固定于磁體(13)上，探測端(156)伸出探頭體(11)外；所述磁體(13)呈開口環(huán)狀，彈性傳感機構(gòu)(15)將其上固定的感應(yīng)線圈(12)置于磁體(13)的開口處，被測物體彈性傳感機構(gòu)(15)的探測端(156)，帶動彈性傳感機構(gòu)(15)上固定的感應(yīng)線圈(12)在磁體(13)的開口間隙內(nèi)擺動，感應(yīng)線圈(12)內(nèi)的磁通量產(chǎn)生變化，產(chǎn)生感生電動勢并輸出電脈沖信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微動位移傳感器，其特征在于所述探頭體(11)內(nèi)還固定有盆狀的導(dǎo)磁體(16)，磁體(13)固定于導(dǎo)磁體(16)底部的中央，磁體(13)上固定有磁軛(14)，所述導(dǎo)磁體(16)、磁體(13)和磁軛(14)構(gòu)成封閉磁路，所述感應(yīng)線圈(12)在導(dǎo)磁體(16)與磁體(13)構(gòu)成的環(huán)形溝槽內(nèi)運動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的微動位移傳感器，其特征在于所述探頭(1)與檢測電路(2)之間還有開關(guān)電路(3)，上述三部分電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微動位移傳感器，其特征在于所述開關(guān)電路(3)中含有三極管Q1、Q2、電容C1和電阻R1、R2，其中三極管Q1的基極和發(fā)射極分別連接感應(yīng)線圈(12)的兩端，并且發(fā)射極接地，其集電極連接三極管Q2的基極；三極管Q2的發(fā)射極連接電源VCC，電阻R1一端連接電源VCC，另一端連接三極管Q2的發(fā)射極，三極管Q2的集電極連接檢測電路(2)，電阻R2與電容C1并聯(lián)后，一端連接三極管Q2的集電極，另一端接地。
專利摘要一種微動位移傳感器，包括探頭(1)以及檢測電路(2)；所述探頭(1)包括探頭體(11)，安裝于探頭體(11)內(nèi)的感應(yīng)線圈(12)以及磁體(13)；還包括有彈性傳感機構(gòu)(15)，其固定部(151)固定于磁體(13)上，探測部(152)伸出探頭體(11)外；所述磁體(13)固定于探頭體(11)上；所述感應(yīng)線圈(12)為空心線圈，該感應(yīng)線圈固定于彈性傳感機構(gòu)(15)上，并使其置于磁體(13)所形成磁場內(nèi)；被測物體觸動彈性傳感機構(gòu)(15)，帶動感應(yīng)線圈(12)做切割磁體(13)磁力線的運動，感應(yīng)線圈(12)內(nèi)的磁通量產(chǎn)生變化，產(chǎn)生感生電動勢并輸出電脈沖信號。
文檔編號G01B21/06GK2611870SQ0322497
公開日2004年4月14日 申請日期2003年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月4日
發(fā)明者高為糧 申請人:高為糧