[发明专利]接触式位移传感器测量装置及测量电路

说明书

本发明公开了一种接触式位移传感器测量装置。包括：测量部和数据转换部，测量部包括壳体，壳体顶部的连接部与数据转换部可拆卸连接；连接部上设置有支撑臂，向壳体底部延伸；壳体内传感器与数据转换部电连接；传感器第一端固定在测量笔上，低于第一端的第二端固定在支撑臂上；壳体内上下可移动的测量笔末端设置从壳体底端面伸出的探针，与被测体发生相对运动，推动测量笔向上移，第一端远离第二端，产生应变，数据转换部完成测量。本发明还公开了一种接触式位移传感器测量电路。本发明基于柔性应变传感器采用与其相适配的可拆卸结构进行测量，提高系统灵活度、原始信号灵敏度及测量准确度；降低电路复杂度；具有结构简单，测量快的优点。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别是涉及一种接触式位移传感器测量装置及测量电路。

背景技术

接触式位移传感器测量装置是工业中一种常用的尺寸测量传感器，常与三坐标测量仪等设备联合使用，是现代化产中必不可少的测量设备。传统接触式位移传感器测量装置通常用机械式、差动变压器式、光栅尺等技术方案来测量。

如中国专利文献 CN1108384A 公开了“轮廓测量用接触式位移传感器测量装置”，中国专利文献 CN107003118A 公开了“位移传感器、位移检测装置及位移检测方法”，两篇专利文献使用光栅尺对位移进行测量，将位移转化为光强信号，并进一步转换为电信号读出。以上专利存在的问题是：结构复杂，内部有复杂的光路；信号采集难度高，后处理电路复杂。

如中国专利文献 CN107255439A 公开了“一种线位移传感器激磁及信号解调方法”，具体公开了使用差动变压器进行测量，将位移转化为电感信号，并进一步使用交流激励源将电感读出。该专利存在的问题是：信号处理难度高、系统复杂度高等。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的在于提供一种接触式位移传感器测量装置，该测量装置基于柔性应变传感器，采用与其相适配的可拆卸安装结构，进行测量，提高了系统灵活度、原始信号的灵敏度以及测量准确度；降低了电路复杂度；且该测量装置具有结构简单，方便更换，测量速度快的优点。

本发明的另一目的在于提供一种上述接触式位移传感器测量装置的测量电路。

上述目的是通过以下技术方案实现的：

根据本发明的一个方面，本发明提供的接触式位移传感器测量装置，包括：测量部和数据转换部，所述测量部包括：壳体，可拆卸地安装在所述壳体顶部的连接部，以及位于壳体内的传感器和测量笔，其中，所述测量部通过连接部与数据转换部可拆卸连接，所述传感器与所述数据转换部电连接，所述测量笔在壳体内上下可移动，所述测量笔的末端设置有探针，所述探针从壳体的底端面伸出壳体；所述连接部上还设置有支撑臂，且所述支撑臂向壳体内的底部延伸；所述传感器为柔性应变传感器，第一端固定连接在所述测量笔上，第二端固定连接在所述支撑臂上，且所述第一端高于所述第二端；所述探针接触被测体表面并与其发生相对运动时，探针被顶起，推动测量笔向上移动，带动传感器的第一端向上移动，传感器的第一端远离第二端，所述传感器拉伸产生应变，转化为信号传给数据转换部，通过所述数据转换部完成测量。

优选地，所述连接部的端面上设置有孔，测量笔的顶端从所述孔伸入到连接部内。孔的设置限制了测量笔的位置使得测量笔只能在孔内竖向地上下移动，避免了测量笔在壳体内部水平方向晃动影响测量结果。

更优选地，所述壳体内还包括弹性元件，用于限制所述测量笔的移动行程，并用于回弹所述测量笔。进一步地，所述弹性元件套装在测量笔上，所述弹性元件位于传感器的第一端和连接部的下端面之间，所述测量笔向上移动，所述弹性元件向连接部的下端面压缩，传感器被拉伸，测量后，弹性元件向下回弹，将测量笔复位。弹性元件的设置限制了测量笔的最大移动范围，且当测量后可将测量笔回弹至原位，更大程度地实现了测量装置的自动化。