[发明专利]一种静电式自供能位移栅格传感器

权利要求书

1.一种静电式自供能位移栅格传感器，用于测量待测构件的位移，其特征是，包括一U形的滑槽(1)，滑槽(1)的槽口处插有一滑片(2)；滑片(2)与滑槽(1)底面平行，且滑片长度大于滑槽长度；滑片的一端用于固定于待测构件；所述滑片(2)内侧面固定一垂直于所述滑片(2)的滑板(21)；滑板(21)与所述滑片的滑动方向垂直；所述滑槽(1)的两端具有一向外延伸的限位块(3)，用于对滑板(21)进行限位，同时一端的限位块用于固定另一待测构件；滑槽(1)内底面布置有由多个平行于所述滑板(21)的条状传感单元组成的传感阵列；所述滑板(21)末端也具有条状传感单元；所述传感阵列中的传感单元以及滑板末端的传感单元具有金属电极层和介电材料层组成，且所述传感阵列中的传感单元以及滑板末端的传感单元的介电材料层相互接触，且极性相反。滑板(21)末端的金属电极层与电流表相连后，与多个并联在一起的指示灯相连，其中每个指示灯都与传感阵列中的一个传感单元的电极层相连接。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征是，所述限位块(3)与滑片都通过胶黏剂固定于待测构件。

3.根据权利要求1所述的传感器，其特征是，固定于滑片的待测构件和固定于限位块(3)的待测构件分别位于所述传感器的两侧，测得两个待测构件之间的相对位移。

4.根据权利要求1所述的传感器，其特征是，所述指示灯和电流表均集成在所述滑槽的背面。

5.根据权利要求1所述的传感器，其特征是，所述的滑槽(1)、滑片(2)与滑板(21)均由绝缘材料制成。

6.根据权利要求1所述的传感器，其特征是，传感阵列中的各个传感单元宽度相同，且相邻两个传感单元之间的间距与传感单元的宽度相同。滑板(21)的厚度与所述传感单元的宽度相同。

7.根据权利要求1所述的传感器，其特征是，所述的限位块(5)，两块限位块的高度相同，均大于滑槽底板的厚度，且其宽度等与滑槽底板的宽度。

8.根据权利要求1所述的传感器，其特征是，所述的滑板(21)，其固定位置为滑片(2)长度的三分之二处。

9.根据权利要求1所述的传感器，其特征是，t时刻的位移值通过以下公式计算得到：Δx(t)＝Δx₁(t)+Δx₂(t)；Δx₁(t)表示粗位移，通过指示灯的位置来确定；Δx₂(t)表示精细位移，根据电流值来确定。

Δx₁(t)＝(|k|-1)×l₀，其中k表示亮的指示灯的序号，l₀为传感单元宽度；Δx₂(t)＝f(IR_k),R_k表示第k个指示灯的电阻，I表示电流表示数，f()为两个相互接触的传感单元之间的位移与输出电压的函数关系式。