[实用新型]一种纳米微位移测量传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及地学观测技术，尤其适用于钻孔应变、地壳伸缩变形和断层相对位移变化的观测，也可广泛用于其它领域两物体间相对微位移变化的测量。 

背景技术

在地学观测领域，特别是地震前兆观测中，往往要精密观测由于地壳应力变化或固体潮汐变化引起的钻孔径向微位移变化、地壳活动断层两边的相对微小位移变化和由于地壳变形引起的地壳两点间相对微位移的变化等。这些观测中都需要用到功能完备的精密微位移测量传感器。在已有的测量仪器中，由于没有合适的微位移测量传感器，长期受困于传感器部分的安装、标定和量程变换，测量仪器的发展受到极大制约，测量仪器的生产、成本和性能始终很难较好满足实际观测工作的需要，几十年来相应台网建设无法很好开展。 

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决传感器部分的安装、标定和量程变换问题，将相关测量仪器的生产变得简单、实用和适于批量生产，同时便于仪器的安装调试简洁、方便、快速。 

本实用新型技术方案如下： 

一种纳米微位移测量传感器，其特征是：由纳米微位移发生装置、微位移测量装置和导轨支撑装置组成， 

纳米微位移发生装置由步进电机驱动系统(2)、与步进电机驱动系统(2)连在一起的步进电机驱动系统固定滑块(3)、与步进电机驱动系统(2)连在一起的精密丝杠(5)，以及和精密丝杠(5)相配合的带内丝滑块(6)组成； 

微位移测量装置为差动电容位移传感器，由电容位移传感器动极板支体(7)、电容位移传感器定极板支体A(8)、电容位移传感器定极板支体B(10)、压簧(12)和分别固定在支体上的电容位移传感器4块环形极板(9)组成； 

导轨支撑装置由带有方形凹槽的导轨支撑装置基体(1)、导轨支撑装置盖板C(4)和导轨支撑装置盖板D(11)组成。 

进一步地，在所述的差动电容位移传感器的动极板支体(7)和定极板支体B(10)中间放入具有一定预压力约3牛力左右的压簧(12)。 

进一步地，所述的步进电机驱动系统(2)为高减速比的步进电机驱动系统。 

进一步地，所述的纳米微位移发生装置、微位移测量装置沿导轨支撑装置基体(1)无间隙直线布设。 

本实用新型的积极效果： 

1、将微位移测量传感器做成了独立模块，可以很容易嵌入相应的测量仪器中； 

2、由于微位移测量传感器两端长度可调(3-5毫米)和压簧的应用，可以很简单的将微位移测量传感器安装到相应仪器中； 

3、解决了微位移测量传感器的全量程纳米级位移标定，可以保证长期观测的精度和准确性； 

4、解决了微位移测量传感器的量程迁移，提高了测量灵敏度和测量范围 

附图说明

图1为本装置结构示意图。 

其中的附图标记分别为： 

1--导轨支撑装置基体 

2--步进电机驱动系统 

3--步进电机驱动系统固定滑块 

4--导轨支撑装置盖板C 

5--精密丝杠 

6--带内丝滑块 

7--电容位移传感器动极板支体 

8--电容位移传感器定极板支体A 

9--电容位移传感器4块环形极板 

10--电容位移传感器定极板支体B 

11--导轨支撑装置盖板D 

12--压簧 

具体实施方式

如图1所示，本实用新型纳米微位移测量传感器，由纳米微位移发生装置、微位移测量装置和导轨支撑装置组成，纳米微位移发生装置由步进电机驱动系统(2)、与步进电机驱动系统(2)连在一起的步进电机驱动系统固定滑块(3)、与步进电机驱动系统(2)连在一起的精密丝杠(5)，以及和精密丝杠(5)相配合的带内丝滑块(6)组成；微位移测量装置为差动电容位移传感器，由电容位移传感器动极板支体(7)、电容位移传感器定极板支体A(8)、电容位移传感器定极板支体B(10)、压簧(12)和分别固定在支体上的电容位移传感器4块环形极板(9)组成；导轨支撑装置由带有方形凹槽的导轨支撑装置基体(1)、导轨支撑装置盖板C(4)和导轨支撑装置盖板D(11)组成。进一步地，所述的步进电机驱动系统(2)为高减速比的步进电机驱动系统。本装置 解决了现有的传感器部分的安装、标定和量程变换中存在的问题，将相关测量仪器的生产变得简单、实用和适于批量生产，同时便于仪器的安装调试简洁、方便、快速。