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专利名称：一种弹簧传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测仪器的传感装置，特别是一种弹簧传感器。
弹簧是一种应用非常广泛的机械零件，同时它又是一种敏感元件。例如利用弹簧的伸长或压缩的机械位移与它所受到的外力成正比的原理制造的弹簧秤就是把弹簧作为一种敏感元件来使用的。现有公知技术，将弹簧伸长或压缩的机械位移转换为数字信号的方法有光栅法-例如用光栅法制造的弹簧数字秤。但这种方法的缺点是光栅很“娇气”，经不起长期、反复的机械运动，特别是在振动、潮湿、污染环境条件下使用，性能极不稳定，寿命也不长。用该方法制造的弹簧数字秤，至今仍未投入实际应用。因此，将弹簧伸长或压缩的机械位移直接转换成可供测量的电压的变化，进而转换成数字量变化，就可克服上述缺点，实现弹簧的机-电转换，具有广泛的实用价值。
本实用新型的目的，就是提供一种弹簧传感器，它把弹簧的伸长或压缩的机械位移直接转换成与之成对应关系的电压的变化，实现机-电转换。
本实用新型一种弹簧传感器，其特点是由方波脉冲信号源，固定电阻、弹簧串联构成的惰性电路，脉冲变换电路组成，方波脉冲信号源的输出端与惰性电路的一端及脉冲变换电路的控制端连接，惰性电路的另一端接地，惰性电路中电阻与弹簧的共接点为惰性电路输出端与脉冲变换电路的输入端连接，脉冲变换电路的输出端与其它外接显示部件或数据处理器连接。。
本实用新型提供的一种弹簧传感器，把弹簧的伸长或压缩的机械位移转换成与之成对应关系的电压的变化，实现了机-电转换，结构简单，性能可靠，寿命长，对电源无特殊要求，易于集成，特别适宜于在振动、潮湿、污染的环境条件下使用。
本实用新型有如下附图图1为一种弹簧传感器电路原理图。
图2为由固定电阻R、弹簧L构成的积分形式的惰性电路的弹簧传感器电路原理图。
下面参照
本实用新型的实施方案。传感器由方波脉冲信号源、固定电阻、弹簧串联构成的惰性电路、脉冲变换电路组成。方波脉冲信号源由方波振荡发生器IC1、电阻R1、晶体JZ、电容C1、C2、三极管G1组成，惰性电路由电阻R2、弹簧L1串联组成微分形式的惰性电路，脉冲变换电路由三极管G2、模拟开关IC2、电阻R3、R4、电容C3组成，方波脉冲信号源的输出由IC1的7脚上的G1的发射极e与惰性电路中R2的一端连接，惰性电路的输出端电阻R2与弹簧L1的共接点与脉冲变换电路的输入端G2的基极b连接，惰性电路中L1的另一端接地，IC2的控制输入端IC2的13脚与方波脉冲信号源中的IC1的7脚连接，脉冲变换电路的输出端R4、C3的共接点与外接显示部件或数据处理器连接，如图1所示。惰性电路由弹簧L2、固定电阻R6串联组成积分形式的惰性电路，惰性电路的L2的一端与方波脉冲信号源的输出G1的发射极e连接，输出端弹簧L2、电阻R6的共接点与脉冲变换电路中的G2的基极b连接，电阻R6的另一端接地，如图2所示。由固定电阻R、弹簧L组成的微分或积分形式的惰性电路，在由方波脉冲信号源的周期方波脉冲信号触发下，它把弹簧所感受到的被测物理量的变化转换为周期暂态电路变化信号，即周期微分信号或积分信号，并将这种变化的信号送入脉冲变换电路，脉冲变换电路将惰性电路送来的周期暂态电路信号进行变换，被其模拟开关IC2取出暂态波形中贮能波形即充电波形部分，由脉冲变换电路中的R4、C3构成的积分电路积分后变为直流电压输出，该直流电压的变化与弹簧所感受的被测物理量的变化成对应关系。例如，当惰性电路为微分形式时，被测物理量-力使弹簧伸长时，弹簧的电感量变小，输出的直流电压变�。环粗伤醵淌保涑鲋绷鞯缪乖龃�。当惰性电路为积分形式时，情况正好相反。通过测量输出的直流电压的变化达到测量被测物理量变化的目的。直流电压输出可用外部连接的显示部件直流电压表读出，也可提供给带A-D转换器的单片计算机作数字处理。这种传感器可广泛应用于称重、压力、加速度、位移、振动等测量领域。例如，将现有弹簧度盘秤中的弹簧两端用导线引出接入该传感器电路作为弹簧传感器的弹簧，配上带A-D转换器的单片计算机和显示电路及单价输入电路，就可构成弹簧数字计价秤。
权利要求1．一种弹簧传感器，其特征在于由方波脉冲信号源，固定电阻、弹簧串联构成的惰性电路，脉冲变换电路组成，方波脉冲信号源的输出端与惰性电路的一端及脉冲变换电路的控制端连接，惰性电路的另一端接地，惰性电路中电阻与弹簧的共接点为惰性电路输出端与脉冲变换电路的输入端连接，脉冲变换电路的输出端与其它外接显示部件或数据处理器连接。
2．按权利要求1所述的弹簧传感器，其特征在于方波脉冲信号源由方波振荡发生器IC1、电阻R1、晶体JZ、电容C1、C2、三极管G1组成，惰性电路由电阻R2、弹簧L1串联组成微分形式的惰性电路，脉冲变换电路由三极管G2、模拟开关IC2、电阻R3、R4、电容C3组成，方波脉冲信号源的输出由IC1的7脚上的G1的发射极e与惰性电路中R2的一端连接，惰性电路的输出端电阻R2与弹簧L1的共接点与脉冲变换电路的输入端G2的基极b连接，惰性电路中L1的另一端接地，IC2的控制输入端IC2的13脚与方波脉冲信号源中的IC1的7脚连接，脉冲变换电路的输出端R4、C3的共接点与其它外接显示部件或数据处理器连接。
3．按权利要求1所述的弹簧传感器，其特征在于惰性电路由弹簧L2、固定电阻R6串联组成积分形式的惰性电路，惰性电路的L2的一端与方波脉冲信号源的输出G1的发射极e连接，输出端弹簧L2、电阻R6的共接点与脉冲变换电路中的G2的基极b连接，电阻R6的另一端接地。
专利摘要本实用新型涉及一种弹簧传感器,由方波脉冲信号源,固定电阻、弹簧串联构成的惰性电路,脉冲变换电路组成,方波脉冲信号源的输出端与惰性电路的一端及脉冲变换电路的控制端连接,惰性电路的另一端接地,惰性电路中电阻与弹簧的共接点为惰性电路输出端与脉冲变换电路的输入端连接,脉冲变换电路的输出端与其它外接显示部件或数据处理器连接。可广泛应用于称重、压力、加速度、位移、振动等测量领域。
文档编号G01D5/02GK2444205SQ00251500
公开日2001年8月22日 申请日期2000年9月14日 优先权日2000年9月14日
发明者陈万元 申请人:陈万元