專利名稱：一種位移測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及位移傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高精度的位移測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
目前傳感器在各種機(jī)床行業(yè)設(shè)備中應(yīng)用已經(jīng)到了很重要的地位，沒有了傳感器提供準(zhǔn)確位置，機(jī)床行業(yè)加工出來的產(chǎn)品都將無法使用。傳感器甚至成為了機(jī)床行業(yè)廠商的一個(gè)重要賣點(diǎn)。性能優(yōu)越的傳感器將會(huì)給這些產(chǎn)品在加工過程中提供精確的定位，減少了一些不必要的麻煩，從而給廠商帶來極大的經(jīng)濟(jì)效益，也帶動(dòng)了機(jī)床行業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。隨著機(jī)床行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)傳感器裝置要求也越來越高。因此高精度，壽命長，抗油抗水抗塵抗震，能在惡劣的環(huán)境中工作的傳感器是時(shí)代的需要。目前的傳感器中測(cè)量位移主要有光信號(hào)采集處理和電信號(hào)采集處理兩種裝置。其中，電信號(hào)采集處理裝置由一根裝有經(jīng)過特殊處理過的磁性鋼球和鋼管組成的尺加上一個(gè)帶有激勵(lì)線圈和采集線圈以及信號(hào)處理電路的讀數(shù)和數(shù)顯表三大部分組成。通過數(shù)顯表供12V電壓和大約3V的正弦波激勵(lì)信號(hào)給讀數(shù)頭，然后采集線圈采集的微弱信號(hào)通過一個(gè)4通的運(yùn)放，經(jīng)過一級(jí)放大電路，二級(jí)放大電路,低通電路,高通電路出來一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的正弦波給數(shù)顯表處理，最后在數(shù)碼管上顯示讀數(shù)，也就是位移值。但上述測(cè)量裝置的缺點(diǎn)是上電時(shí)，讀數(shù)頭無法定位該讀數(shù)頭處于第幾個(gè)球的位置，因而在測(cè)量時(shí)需要人工找到一個(gè)參考點(diǎn)，利用該參考點(diǎn)獲取相對(duì)位置的信號(hào)，且每次開啟機(jī)器需重新設(shè)定。該測(cè)量裝置需記錄周期的數(shù)目及確定所在周期。故每次開啟測(cè)量裝置時(shí)則需要重新設(shè)置參考點(diǎn)，不僅浪費(fèi)時(shí)間，降低工作效率，而且有損測(cè)量精度，造成測(cè)量誤差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種位移測(cè)量裝置，能夠獲取參考點(diǎn)，無需額外設(shè)定參考點(diǎn)，節(jié)約時(shí)間，提高工作效率和測(cè)量精度。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種位移測(cè)量裝置，包括讀數(shù)頭和金屬管，所述金屬管內(nèi)依次排列有多個(gè)磁性鋼球，所述金屬管兩端安裝有端蓋，并通過螺絲固定；所述讀數(shù)頭圍繞在金屬管外，并能沿所述金屬管的軸向移動(dòng)，所述多個(gè)磁性鋼球之間設(shè)有磁性標(biāo)記物；所述讀數(shù)頭內(nèi)設(shè)有用于檢測(cè)磁性標(biāo)記物的磁性檢測(cè)裝置。所述磁性標(biāo)記物通過塑料環(huán)固裝在磁性鋼球之間。所述塑料環(huán)外圈設(shè)有用于安裝磁性標(biāo)記物的卡口。所述塑料環(huán)外圈均勻分布有八個(gè)用于安裝磁性標(biāo)記物的卡口。所述金屬管兩端的管壁上設(shè)有凹槽。所述凹槽沿管壁的圓周均勻排列。所述磁性檢測(cè)裝置為霍爾開關(guān)。所述端蓋上還安裝有緊釘螺釘。[0015]有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果本實(shí)用新型通過在磁性鋼球之間設(shè)置磁性標(biāo)記物，并利用設(shè)置在讀數(shù)頭中的磁性檢測(cè)裝置來檢測(cè)磁性標(biāo)記物，從而能夠獲取參考點(diǎn)，無需額外設(shè)定參考點(diǎn)，節(jié)約時(shí)間，提高工作效率和測(cè)量精度。

圖1是本實(shí)用新型中金屬管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中塑料環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及一種位移測(cè)量裝置，如圖3所示，包括讀數(shù)頭10和金屬管I。如圖1所示，金屬管I可以是非磁性材料的鋼管，所述金屬管I內(nèi)依次排列有多個(gè)磁性鋼球2，磁性鋼球2的直徑與金屬管I的管徑相匹配，所述金屬管I兩端安裝有端蓋3，并通過所述塑膠螺絲4固定。所述讀數(shù)頭內(nèi)包含有激勵(lì)線圈和若干個(gè)采集線圈，圍繞在金屬管I外，并能沿所述金屬管I的軸向移動(dòng)，用來感應(yīng)磁場(chǎng)的變化。所述多個(gè)磁性鋼球2之間設(shè)有磁性標(biāo)記物5，其中，磁性標(biāo)記物5通過塑料環(huán)6固裝在磁性鋼球2之間。所述讀數(shù)頭內(nèi)設(shè)有用于檢測(cè)磁性標(biāo)記物的磁性檢測(cè)裝置，該磁性檢測(cè)裝置可以是霍爾開關(guān)。如圖2所示，所述塑料環(huán)6外圈設(shè)有八個(gè)用于安裝磁性標(biāo)記物5的卡口 7，該八個(gè)卡口 7均勻分布在塑料環(huán)6外圈，如此可安放八個(gè)磁性標(biāo)記物5，可根據(jù)不同情況放置磁性標(biāo)記物5，使測(cè)試更為精準(zhǔn)，并且實(shí)現(xiàn)方式更為靈活。所述金屬管I兩端的管壁上設(shè)有凹槽8，通過凹槽8可以對(duì)磁性鋼球2進(jìn)行固定。所述凹槽8沿管壁的圓周均勻排列，如此設(shè)置可以使得磁性鋼球受力更為均勻，使磁性鋼球更好的固定在金屬管I內(nèi)。所述端蓋3上還安裝有緊釘螺釘9，通過緊釘螺釘9能夠進(jìn)一步固緊控制磁性鋼球2排列的松緊，以適應(yīng)各種復(fù)雜惡劣的測(cè)量環(huán)境。本實(shí)用新型中的讀數(shù)頭為帶原點(diǎn)的讀數(shù)頭，也就是說，在讀數(shù)頭內(nèi)放有一個(gè)專門檢測(cè)位置的霍爾傳感器，用此霍爾傳感器檢測(cè)球柵尺內(nèi)的磁鐵，從而確定該點(diǎn)的位置，球柵尺內(nèi)的磁鐵安放位置可做原點(diǎn)。讀數(shù)頭內(nèi)部排列著六組采集線圈，在一個(gè)球柵距內(nèi)，相同的繞向四個(gè)線圈組成一組，鑒于磁性鋼球是緊密排列的，相鄰的兩個(gè)線圈間距是一定的，即為一個(gè)球距。采集線圈之外是激磁線圈，在一個(gè)球柵距內(nèi)，不同位置的合金球切割磁力線的截面積不同，因而磁導(dǎo)率會(huì)成周期性的變化。當(dāng)有電流通過線圈時(shí)，線圈采集到的感應(yīng)電壓，亦隨之變化。當(dāng)一個(gè)讀數(shù)頭移過一個(gè)球的位置，得到的信號(hào)相位從O度到360度變化。由于標(biāo)尺內(nèi)的球存在曲度，當(dāng)線圈相對(duì)于球的位置變化時(shí)，輸出信號(hào)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。當(dāng)運(yùn)動(dòng)的讀數(shù)頭從標(biāo)尺上面經(jīng)過時(shí)，相對(duì)的軸向運(yùn)動(dòng)就會(huì)激發(fā)每個(gè)信號(hào)系列線圈產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)。當(dāng)讀數(shù)頭移動(dòng)到參考標(biāo)記處時(shí)，讀數(shù)頭內(nèi)部的檢測(cè)元件就會(huì)得到一個(gè)脈沖信號(hào)，單片機(jī)接收此信號(hào)并處理最終發(fā)出一個(gè)處理過的TTL信號(hào)。不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型通過在磁性鋼球之間設(shè)置磁性標(biāo)記物，并利用設(shè)置在讀數(shù)頭中的磁性檢測(cè)裝置來檢測(cè)磁性標(biāo)記物，從而能夠獲取參考點(diǎn)，無需額外設(shè)定參考點(diǎn)，節(jié)約時(shí)間，提高工作效率和測(cè)量精度。
權(quán)利要求1.一種位移測(cè)量裝置，包括讀數(shù)頭和金屬管(1)，所述金屬管(I)內(nèi)依次排列有多個(gè)磁性鋼球(2)，所述金屬管(I)兩端安裝有端蓋(3)，并通過螺絲(4)固定；所述讀數(shù)頭圍繞在金屬管(I)外，并能沿所述金屬管(I)的軸向移動(dòng)，其特征在于，所述多個(gè)磁性鋼球(2)之間設(shè)有磁性標(biāo)記物(5);所述讀數(shù)頭內(nèi)設(shè)有用于檢測(cè)磁性標(biāo)記物的磁性檢測(cè)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述磁性標(biāo)記物(5)通過塑料環(huán)(6)固裝在磁性鋼球(2)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述塑料環(huán)(6)外圈設(shè)有用于安裝磁性標(biāo)記物(5)的卡口( 7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述塑料環(huán)(6)外圈均勻分布有八個(gè)用于安裝磁性標(biāo)記物(5)的卡口( 7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述金屬管(I)兩端的管壁上設(shè)有凹槽(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述凹槽(8)沿管壁的圓周均勻排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述磁性檢測(cè)裝置為霍爾開關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述端蓋(3)上還安裝有緊釘螺釘(9)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種位移測(cè)量裝置，包括讀數(shù)頭和金屬管，所述金屬管內(nèi)依次排列有多個(gè)磁性鋼球，所述金屬管兩端安裝有端蓋，并通過所述塑膠螺絲固定；所述讀數(shù)頭圍繞金屬管并能沿所述金屬管的軸向移動(dòng)，所述多個(gè)磁性鋼球之間設(shè)有磁性標(biāo)記物；所述讀數(shù)頭內(nèi)設(shè)有用于檢測(cè)磁性標(biāo)記物的磁性檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型通過在磁性鋼球之間設(shè)置磁性標(biāo)記物，并利用設(shè)置在讀數(shù)頭中的磁性檢測(cè)裝置來檢測(cè)磁性標(biāo)記物，從而能夠獲取參考點(diǎn)，無需額外設(shè)定參考點(diǎn)，節(jié)約時(shí)間，提高工作效率和測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01B7/02GK202903124SQ201220579139
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者張偉, 張磊, 龔向東, 馬燕輝, 陳小虎 申請(qǐng)人:上海球柵測(cè)量系統(tǒng)有限公司