[发明专利]一种用于精密控制的磁致伸缩位移传感器

说明书

本发明公开了一种用于精密控制的磁致伸缩位移传感器，包括基座、永磁体、磁致伸缩敏感元件和拾波检测装置，基座的两侧分别设有固定端板，两固定端板之间设有磁致伸缩敏感元件，基座的一侧可水平移动的设有拾波检测装置，另一侧通过立柱安装有永磁体；拾波检测装置包括移动滑块、线圈骨架、感应线圈和支撑杆，线圈骨架上紧密缠绕有感应线圈，线圈骨架通过支撑杆固接于移动滑块上，移动滑块滑动安装在基座上；磁致伸缩敏感元件水平从线圈骨架及永磁体的中心线穿过。本发明一种用于位移检测的磁致伸缩位移传感器具有可精密控制、测量精度高、稳定性好的优点。

技术领域

本发明属于工业自动化领域，具体涉及一种用于精密控制的磁致伸缩位移传感器。

背景技术

自磁致伸缩现象发现以来，各国从未停止对其探索研究。到得上世纪80年代传感器技术开始受到各领域重视，进行了大规模研究。如今，工业化进程加快，传感器向着自动化、数字化、精密化发展。学者们开始将磁致伸缩传感器用于位移的检测方面，使用磁致伸缩材料作为传感器的敏感元件，利用传感器在工业领域应用中检测位移量。

因磁致伸缩材料自身的特性，磁致伸缩位移传感器是精密控制领域中的研究热点，磁致伸缩位移传感器的环境适应性强，可在恶劣工况下进行工作，不易受污染和腐蚀的影响，抗干扰能力强，本发明的重点在敏感元件和结构设计上，用波导丝来传播信号，以此提高磁致伸缩位移传感器的精度，保证其稳定性与可靠性。

发明内容

本发明的目的就是提供一种用于精密控制、测量精度高、稳定性好的磁致伸缩位移传感器。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于精密控制的磁致伸缩位移传感器，包括基座、永磁体、磁致伸缩敏感元件和拾波检测装置，所述基座的两侧分别设有固定端板，两固定端板之间设有磁致伸缩敏感元件，所述基座的一侧可水平移动的设有拾波检测装置，另一侧通过立柱安装有永磁体；

所述拾波检测装置包括移动滑块、线圈骨架、感应线圈和支撑杆，所述线圈骨架上紧密缠绕有感应线圈，线圈骨架通过支撑杆固接于移动滑块上，移动滑块滑动安装在基座上；

所述磁致伸缩敏感元件水平从线圈骨架及永磁体的中心线穿过。

进一步，所述磁致伸缩敏感元件靠近两端的部位分别设有阻尼装置，所述磁致伸缩敏感元件从水平从线圈骨架、永磁体及阻尼装置的中心线穿过。

进一步，两固定端板结构尺寸一致，固定端板上开设有通孔槽，所述磁致伸缩敏感元件的两端分别穿过相应的通孔槽固定。

进一步，所述磁致伸缩敏感元件为Galfenol波导丝。

进一步，所述永磁体为圆环形结构。

进一步，所述基座上横向设有内凹的滑轨槽，移动滑块的底部设有与滑轨槽配合的凸起。

本发明在对待测位移进行检测时，给予磁致伸缩敏感元件一个激励脉冲信号，线圈内部的磁场将会发生改变，在激励磁场与偏置磁场叠加后，采集敏感元件振动产生的应力扭转波，收集激励脉冲信号与扭转波信号之间的时间间隔信息并结合应力扭转波在磁致伸缩敏感元件中的传播速度，便能计算出感应线圈距永磁体的具体位移量，具有如下有益效果：

1、固定永磁体所处位置不变，通过移动拾波检测装置改变两者之间的位移量，避免频繁移动永磁体导致敏感元件产生磁化现象。

2、传感器两端所设阻尼装置可用于吸收应力扭转波传播至端面回弹的信号。

附图说明

图1为发明较佳实施例1的结构示意图；

图2为发明较佳实施例中线圈骨架及移动滑块的示意图；

图3为发明较佳实施例2的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。