本實(shí)用新型涉及激光器設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種集成放大器功能的電容式位移傳感器。

背景技術(shù)：

在激光切割加工的過程中，為了保證被加工件的切割效果及切口的質(zhì)量，就必須使用傳感器來保證激光切割頭的噴嘴與被加工件之間的間隙恒定。

由于現(xiàn)有的傳感器沒有集成放大器的功能，在調(diào)節(jié)噴嘴與工件間隙的過程中，必須配置一個放大器才能正常使用。

但是，額外配置一個放大器會增加成本；同時，額外配置一個放大器也占用外部空間，并且需要一根高溫線來連接傳感器和放大器，從而使信號的傳遞沒那么穩(wěn)定可靠。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種集成放大器功能的電容式位移傳感器，省去了一個外部放大器，節(jié)約了成本，同時提高了信號傳遞的穩(wěn)定性及可靠性。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種集成放大器功能的電容式位移傳感器，用于檢測其與加工工件的距離，該電容式位移傳感器內(nèi)包括一腔體，該腔體內(nèi)設(shè)置有一前置放大器，該電容式位移傳感器將其與加工工件之間的間隙變化轉(zhuǎn)化為電容信號，并將電容信號傳輸?shù)角爸梅糯笃髦小?/p>

其中，較佳方案是：該電容式位移傳感器包括設(shè)置在其下端面的噴嘴，該電容式位移傳感器感應(yīng)噴嘴與加工工件之間的間隙變化，將間隙變化轉(zhuǎn)化為電容信號，并經(jīng)過前置放大器輸送到外部的調(diào)高系統(tǒng)，該調(diào)高系統(tǒng)根據(jù)電容信號調(diào)節(jié)噴嘴與加工工件之間的間隙，使間隙恒定。

其中，較佳方案是：該電容式位移傳感器內(nèi)設(shè)置有彈簧頂針，該彈簧頂針的頂針與噴嘴連接，該彈簧頂針的后端輸出端與前置放大器連接；該噴嘴與電容式位移傳感器貼合時抵靠彈簧頂針的頂針，并使其受壓與彈簧頂針的后端輸出端接通，該電容信號依次通過頂針、后端輸出端發(fā)送到前置放大器上。

其中，較佳方案是：該噴嘴與電容式位移傳感器之間還設(shè)置有一陶瓷環(huán)，該噴嘴通過陶瓷環(huán)安裝在電容式位移傳感器的下端面，該彈簧頂針的頂針與陶瓷環(huán)抵觸，且抵觸位置上設(shè)置有一與噴嘴連接的探針。

其中，較佳方案是：該彈簧頂針的后端輸出端與前置放大器之間設(shè)置有一彈簧頂針連接線。

其中，較佳方案是：該電容式位移傳感器包括上殼和下殼，該下殼設(shè)置有一空槽，該前置放大器設(shè)置在空槽內(nèi)，該空槽與上殼閉合形成所述腔體。

其中，較佳方案是：該上殼和下殼均包括一通孔，激光穿過通孔并從噴嘴射出；該上殼和下殼均的通孔貼合處設(shè)置有密封圈。

其中，較佳方案是：該電容式位移傳感器還包括與外部調(diào)高系統(tǒng)連接的BNC接頭，該BNC接頭與前置放大器連接，該前置放大器將處理后的電容信號發(fā)送到BNC接頭。

其中，較佳方案是：該前置放大器為前置放大電路板，該前置放大電路板固定在腔體內(nèi)。

其中，較佳方案是：該電容式位移傳感器還包括一安裝孔，該電容式位移傳感器通過安裝孔與外部的激光切割頭連接。

本實(shí)用新型的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過涉及一種集成放大器功能的電容式位移傳感器，將前置放大器設(shè)置在電容式位移傳感器內(nèi)，解決了需要外置放大器的問題，減少占用空間，節(jié)約了成本，并提高了信號傳遞的穩(wěn)定性和可靠性；以及，前置放大器集成置于電容式位移傳感器內(nèi)，外部看不到前置放大器的PCB板，美化了外觀。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本實(shí)用新型電容式位移傳感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖2部分放大的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型電容式位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型上殼背面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型下殼底面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型下殼背面的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例作詳細(xì)說明。

如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型提供一種集成放大器功能的電容式位移傳感器的優(yōu)選實(shí)施例。

一種集成放大器功能的電容式位移傳感器20，用于檢測其與加工工件的距離，進(jìn)一步地，電容式位移傳感器20內(nèi)包括一腔體，腔體內(nèi)設(shè)置有前置放大器30，電容式位移傳感器20將其與加工工件之間的間隙變化轉(zhuǎn)化為電容信號，并將電容信號傳輸?shù)角爸梅糯笃?0中。

其中，前置放大器30為前置放大電路板，前置放大電路板固定在腔體內(nèi)，前置放大器30集成置于電容式位移傳感器20內(nèi)，外部看不到前置放大器30的PCB板，美化了外觀，同時減少占用空間。

進(jìn)一步地，電容式位移傳感器20包括設(shè)置在其下端面的噴嘴11，該電容式位移傳感器20感應(yīng)噴嘴11與加工工件之間的間隙變化，將間隙變化轉(zhuǎn)化為電容信號，并經(jīng)過前置放大器30輸送到外部的調(diào)高系統(tǒng)，該調(diào)高系統(tǒng)根據(jù)電容信號調(diào)節(jié)噴嘴11與加工工件之間的間隙，使間隙恒定。具體地，噴嘴11與加工工件形成一電容器，在兩者正對面積不變的情況下，兩者的間隙變化會影響兩者的容置變化，因此，通過檢測噴嘴11的電容值，可檢測噴嘴11與加工工件的距離。

在本實(shí)施例中，電容式位移傳感器20內(nèi)設(shè)置有彈簧頂針40，該彈簧頂針40的頂針與噴嘴11連接，彈簧頂針40的后端輸出端與前置放大器30連接；噴嘴11與電容式位移傳感器20貼合時抵靠彈簧頂針40的頂針，并使其受壓與彈簧頂針40的后端輸出端接通，電容信號依次通過頂針、后端輸出端發(fā)送到前置放大器30上。具體地，彈簧頂針40包括殼體、設(shè)置在殼體前端的頂針以及設(shè)置在殼體后端的后端輸出端，頂針通過彈簧在殼體前端進(jìn)行伸縮運(yùn)動，頂針在受壓縮回時與后端輸出端連接并通電，實(shí)現(xiàn)信號的傳輸。

進(jìn)一步地，噴嘴11與電容式位移傳感器20之間還設(shè)置有一陶瓷環(huán)12，噴嘴11通過陶瓷環(huán)12安裝在電容式位移傳感器20的下端面，彈簧頂針40的頂針與陶瓷環(huán)12抵觸，且抵觸位置上設(shè)置有一與噴嘴11連接的探針。具體地，噴嘴11包括噴嘴通孔111，陶瓷環(huán)12包括陶瓷環(huán)通孔121，激光依次通過陶瓷環(huán)通孔121、噴嘴通孔111并射出；優(yōu)選地，噴嘴11通過螺紋結(jié)構(gòu)安裝在陶瓷環(huán)12上，陶瓷環(huán)12通過鎖緊螺母13固定在電容式位移傳感器20的下端面，在安裝好陶瓷環(huán)12后，同時使頂針在受壓縮回時與后端輸出端連接并通電。

其中，電容式位移傳感器20和鎖緊螺母13均采用鋁合金材質(zhì)，其具有質(zhì)量輕、反應(yīng)速度快的特點(diǎn)；同時，表面進(jìn)行鍍鎳處理，使鋁合金表面具有高的硬度、高的防腐蝕性和高的耐磨性，提高了表面的高溫性能。

其中，彈簧頂針40的后端輸出端與前置放大器30之間設(shè)置有彈簧頂針連接線41。

在本實(shí)施例中，電容式位移傳感器20還包括BNC接頭50，BNC接頭50通過BNC連接線51與前置放大器30連接，前置放大器30將處理后的傳感信號發(fā)送到BNC接頭50，BNC接頭50與外部的調(diào)高系統(tǒng)連接，將接收到的傳感信號發(fā)送到數(shù)控系統(tǒng)中，并根據(jù)調(diào)高系統(tǒng)獲得的電容式位移傳感器20的實(shí)時數(shù)據(jù)，控制激光設(shè)備工作。具體地，BNC接頭50外接射頻電纜，處理后的傳感信號通過BNC接頭50，再經(jīng)外接的射頻電纜將信號傳至調(diào)高系統(tǒng)，從而調(diào)高系統(tǒng)根據(jù)信號自動調(diào)節(jié)激光加工頭10與工件的距離。

如圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實(shí)用新型提供電容式位移傳感器的較佳實(shí)施例。

電容式位移傳感器20包括上殼22和下殼21，下殼21設(shè)置有一空槽211，前置放大器30設(shè)置在空槽211內(nèi)，空槽211與上殼22閉合形成所述腔體。

其中，上殼22包括第一中通孔221，下殼21包括第二中通孔212，激光穿過第一中通孔221、第二中通孔212并從噴嘴11射出；上殼22還包括繞著第一中通孔221邊緣設(shè)置的凸臺2211，下殼21還包括與凸臺2211配合的凹槽2121，凸臺2211與凹槽2121之間設(shè)置有密封圈60；或者，下殼21還包括繞著第一中通孔221邊緣設(shè)置的凸臺，上殼22還包括與凸臺配合的凹槽，凸臺與凹槽之間設(shè)置有密封圈。特別注意地，通過上述的凸臺、凹槽以及設(shè)置在其中的密封圈作用，提高氣密性，防止漏氣。

進(jìn)一步地，上殼22還包括設(shè)置在其頂部以及繞著第一中通孔221邊緣設(shè)置的接口凸臺222，電容式位移傳感器20通過接口凸臺222與激光加工頭對接定位；同時，上殼22還與空槽211配合的蓋槽224，增大腔體的空間，便于前置放大器30的順利安裝。

進(jìn)一步地，上殼22還包括固定通孔223，固定通孔223分別設(shè)置在上殼22的四個角落；下殼21還包括固定槽孔215，固定槽孔215與固定通孔223的位置對應(yīng)，固定螺釘穿過固定通孔223鎖緊到固定槽孔215中，使上殼22與上殼22固定。

進(jìn)一步地，下殼21包括用于安裝BNC接頭50的安裝孔213，安裝孔213優(yōu)選為D型安裝孔；安裝孔213與腔體連通。腔體上設(shè)置有用于固定前置放大電路板的凸臺，以及設(shè)置在凸臺上的螺紋孔2111，一螺釘穿過前置放大電路板的通孔并固定在螺紋孔2111上，用于將前置放大電路板固定在腔體內(nèi)。

進(jìn)一步地，電容式位移傳感器20還包括一安裝孔，該電容式位移傳感器20通過安裝孔與外部的與激光切割頭連接。具體地，上殼22包括第一安裝孔225，下殼21包括第二安裝孔214，通過第一安裝孔225、第二安裝孔214將電容式位移傳感器20與外部的與激光切割頭連接，將電容式位移傳感器20安裝在外部的與激光切割頭上。

以上所述者，僅為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例而已，并非用于限制本實(shí)用新型的范圍，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所作的等效變化或修飾，皆為本實(shí)用新型所涵蓋。