[实用新型]弹簧传感器

说明书

本实用新型涉及检测仪器的传感装置，特别是弹簧传感器。

弹簧是一种应用非常广泛的机械零件，同时它又是一种敏感元件。例如利用弹簧的伸长或压缩的机械位移与它所受到的外力成正比的原理制造的弹簧秤就是把弹簧作为一种敏感元件来使用的。现有公知技术，将弹簧伸长或压缩的机械位移转换为数字信号的方法有光栅法-例如用光栅法制造的弹簧数字秤。但这种方法的缺点是光栅很“娇气”，经不起长期、反复的机械运动，特别是在振动、潮湿、污染环境条件下使用，性能极不稳定，寿命也不长。用该方法制造的弹簧数字秤，至今仍未投入实际应用。因此，将弹簧伸长或压缩的机械位移直接转换成可供测量的数字量变化，就可克服上述缺点，实现弹簧的机-电转换，具有广泛的实用价值。

本实用新型的目的，就是提供一种弹簧传感器，它把弹簧的伸长或压缩的机械位移直接转换成与之成对应关系的频率或周期的变化，实现机-电转换。

本实用新型弹簧传感器，其特点是由弹簧、电容构成的LC选频回路与放大器电路组成闭合正反馈振荡电路，LC选频回路的一端接放大器电路的输入端，另一端接放大器电路的输出端，放大器电路的输出端与LC选频回路的共接点为传感器的输出端与其它外接显示部件或数据处理器连接。

本实用新型提供的弹簧传感器，把弹簧的伸长或压缩的机械位移转换成与之成对应关系的频率或周期的数字电信号的变化，实现了机-电转换，结构简单，性能可靠，寿命长，对电源无特殊要求，易于集成，特别适宜于在振动、潮湿、污染的环境条件下使用。

本实用新型有如下附图：

图1为弹簧传感器电路原理图。

下面参照附图说明本实用新型的实施方案。弹簧传感器由弹簧、电容构成的LC选频回路与放大器电路组成闭合正反馈振荡电路。LC选频回路由弹簧L1、电容C1、C2组成JI型选频回路，放大器电路由集成电路IC1的1、2脚为输入脚，3脚为输出脚的反相门组成，选频回路中L1与C2的接点一端接放大器电路IC1的1脚，IC1的3脚与L1、C1的共接点为传感器的输出端，与其它外接显示部件或数据处理器连接，IC1的14、2脚接电源6V，IC1的7、5、6、9、8、12、13脚接地，如图1所示。弹簧作为一个电感线圈，把它所感受到的被测物理量的变化转换为与之相对应电感量的变化，从而改变振荡电路的振荡频率，输出与被测物理量的变化相对的频率或周期数字量的变化。例如当被测物理量使弹簧伸长时，弹簧线圈的电感量变小，振荡频率升高；反之，弹簧缩短时，弹簧线圈的电感量增大，振荡频率降低。通过测量输出频率或周期的变化达到测量被测物理量变化的目的。输出的频率或周期的数字信号，可以通过外部连接的显示部件直接显示，或外部的数据处理器--例如计算机处理后加以显示。这种传感器可广泛应用于位移、称重、压力、加速度、振动等测量领域。