一種位移傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及測(cè)量用傳感器，具體為一種位移傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]位移傳感器是測(cè)量中常用的傳感器，一般采用滑動(dòng)變阻器原理。因此這種傳感器使用中常常存在有以下問(wèn)題:使用過(guò)程密封易老化，電刷接觸不良，帶來(lái)?yè)p壞；電源容量小時(shí)模擬量輸出誤差大；測(cè)量回路的負(fù)載變化影響測(cè)量處理的精度；由于采用模擬量輸出時(shí)，電源的穩(wěn)定性對(duì)測(cè)量的影響很大，需要采用穩(wěn)定性高的基準(zhǔn)電壓；安裝過(guò)程要求對(duì)中性高，否則帶來(lái)較大誤差，同時(shí)容易損壞位移傳感器。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，信號(hào)穩(wěn)定，測(cè)量精度高，反應(yīng)靈敏，輸出信號(hào)為數(shù)字信號(hào)的位移傳感器。
[0004]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]一種位移傳感器，包括內(nèi)部設(shè)置有空腔的殼體，以及設(shè)置在殼體內(nèi)部的光學(xué)組件，發(fā)光部件，光學(xué)感應(yīng)器，及光學(xué)感應(yīng)器配套電路；光學(xué)組件包括透鏡組件，透鏡組件用于將移動(dòng)物體表面成像到光學(xué)感應(yīng)器的圖像感應(yīng)口 ；殼體上開(kāi)設(shè)有檢測(cè)窗口，棱鏡組件的入光側(cè)設(shè)置發(fā)光部件，出光側(cè)與檢測(cè)窗口平面呈傾斜設(shè)置，透鏡組件設(shè)置在棱鏡組件的一側(cè)，并與檢測(cè)窗口平面平行，透鏡組件的出光側(cè)設(shè)置光學(xué)感應(yīng)器；光學(xué)感應(yīng)器包括光線成像測(cè)量單元和DSP控制單元，光線成像測(cè)量單元的輸出端依次經(jīng)邏輯接口單元和通訊單元輸出測(cè)量數(shù)據(jù)；光線成像測(cè)量單元用于根據(jù)收集的光線生成測(cè)量圖像，DSP控制單元用于對(duì)比相鄰時(shí)刻的測(cè)量圖像獲得測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0006]優(yōu)選的，通訊單元上設(shè)置有USB和/或PS2接口和/或無(wú)線接口。
[0007]優(yōu)選的，殼體設(shè)置有檢測(cè)窗口的一側(cè)連接有與殼體呈一體密封的測(cè)量滑桿，測(cè)量滑桿的運(yùn)動(dòng)方向與棱鏡組件出光側(cè)的光線相交，測(cè)量滑桿的一端與被測(cè)物體連接。
[0008]優(yōu)選的，殼體外部設(shè)置用于使殼體上設(shè)置檢測(cè)窗口的側(cè)面和被測(cè)物體表面貼合接觸的壓緊彈簧；壓緊彈簧的自由端固定在安裝支架上。
[0009]優(yōu)選的，還包括呈密封設(shè)置的外罩，外罩內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)輪；旋轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)軸伸出外罩與被測(cè)物體連接；殼體設(shè)置在外罩內(nèi)部，殼體設(shè)置檢測(cè)窗口的側(cè)面沿旋轉(zhuǎn)輪的切向設(shè)置，且檢測(cè)窗口朝向旋轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)軸布置。
[0010]優(yōu)選的，發(fā)光部件采用可見(jiàn)光發(fā)光件，紅外光發(fā)光件或激光發(fā)光件。
[0011]優(yōu)選的，光學(xué)組件還包括用于作為光線通路的棱鏡組件；棱鏡組件用于將發(fā)光部件發(fā)出的光線，經(jīng)棱鏡組件傳遞后透射到被測(cè)物體的表面。
[0012]優(yōu)選的，DSP控制單元還用于控制生成圖像的時(shí)間間隔。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0014]本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置的發(fā)光部件和對(duì)光線進(jìn)行傳遞、收集的光學(xué)組件，利用自發(fā)光線和收集反射光線對(duì)被測(cè)物體的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)測(cè)量，利用光學(xué)感應(yīng)器中的光線成像測(cè)量單元和DSP控制芯片對(duì)采集到的圖像進(jìn)行對(duì)比分析，從而得到被測(cè)物體的位移信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)位移的測(cè)量和傳感，能夠直接對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行測(cè)量；能夠與被測(cè)物無(wú)固定連接，自身沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，便于安裝，使用過(guò)程故障少，壽命長(zhǎng)；測(cè)量時(shí)不受傳感器尺寸限制，測(cè)量可以達(dá)到無(wú)上限范圍，適用范圍廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)穩(wěn)定，識(shí)別性高，成本低廉，反應(yīng)靈敏，能夠提高檢測(cè)精度和效率；測(cè)量結(jié)果直接以數(shù)字信號(hào)輸出，能夠適應(yīng)多種接口類型，滿足數(shù)字化智能測(cè)試的需要。
[0015]進(jìn)一步的，通過(guò)設(shè)置與傳感器一體封裝的滑桿，能夠使被測(cè)物運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)滑桿運(yùn)動(dòng)，滑桿的位移被傳感器測(cè)量記錄，使其固定測(cè)量更加準(zhǔn)確。能夠滿足更高精度，測(cè)試物運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，測(cè)量的位移在一定限制范圍內(nèi)的測(cè)試需求。
[0016]進(jìn)一步的，通過(guò)壓緊彈簧的設(shè)置，能夠保證傳感器與被測(cè)物之間的間距不變的情況下，有效的減少由于移動(dòng)物體在垂直于運(yùn)動(dòng)方向的擺動(dòng)對(duì)傳感器帶來(lái)的損傷，可以大大增加傳感器的壽命。
[0017]進(jìn)一步的，通過(guò)圓弧形外罩的設(shè)置，能夠保證殼體與圓柱狀被測(cè)物的良好連接和測(cè)量距離的穩(wěn)定，提高測(cè)量精度和使用可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)例中所述位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)例中所述位移傳感器的照射光通路示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型實(shí)例中所述位移傳感器使用時(shí)被測(cè)物體成像光通路示意圖。
[0021]圖4為本實(shí)用新型實(shí)例中所述位移傳感器的電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0022]圖5為本實(shí)用新型實(shí)例中所述位移傳感器的電路結(jié)構(gòu)原理連接圖。
[0023]圖6為本實(shí)用新型實(shí)例中所述位移傳感器進(jìn)行直線位移測(cè)量的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖7為本實(shí)用新型實(shí)例中所述位移傳感器進(jìn)行平面位移測(cè)量的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖8為本實(shí)用新型實(shí)例中所述位移傳感器進(jìn)行角位移測(cè)量的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖9為本實(shí)用新型實(shí)例中所述位移傳感器設(shè)置有滑桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖10為本實(shí)用新型實(shí)例中所述位移傳感器設(shè)置有外罩的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:殼體1，光學(xué)感應(yīng)器2，光學(xué)感應(yīng)器配套電路3，棱鏡組件4，透鏡組件5，LED6，電纜線7，測(cè)量滑桿8，壓緊彈簧9，安裝支架10，外罩11，旋轉(zhuǎn)輪12。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所述是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而不是限定。
[0030]本實(shí)用新型，如圖1中所示，其包括內(nèi)部設(shè)置有空腔的殼體1，以及設(shè)置在殼體I內(nèi)部的光學(xué)組件，發(fā)光部件，光學(xué)感應(yīng)器2，及光學(xué)感應(yīng)器配套電路3 ;外殼I為固定內(nèi)部所有器件，并在底部采用耐磨材料保證光學(xué)系統(tǒng)與被測(cè)物表面的間距保存固定，在電磁環(huán)境較差的地方可以采用金屬屏蔽材料適當(dāng)減少干擾。本優(yōu)選實(shí)例中采用LED6作為發(fā)光部件，光學(xué)通路和其他電子器件。光學(xué)感應(yīng)器2接收從被測(cè)物反射光線成像并對(duì)比計(jì)算位移信息后傳輸給通訊單元傳輸。光學(xué)組件中包括的棱鏡組件4將LED6發(fā)生的光傳輸照射到被測(cè)物表面。光學(xué)組件中包括的5為透鏡組件將被測(cè)物體表面反射的光線成像到光學(xué)鼠標(biāo)芯片的圖像接收區(qū)域。LED6產(chǎn)生光學(xué)感應(yīng)器2能夠接收使用的光線，優(yōu)選的采用普通光、紅外光或激光。電纜線7能夠作為信號(hào)和/或電源的電纜線使用。
[0031]本實(shí)用新型能夠適用于不同的精度、不同的位移速度、不同的被測(cè)物體表面，并且可以很容易的與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。如圖1、圖2和圖3所示，被測(cè)運(yùn)動(dòng)物體為一表面較平整的平