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专利名称：微动位移传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量仪器，特别涉及高灵敏度的物体微动位移传感器。
背景技术：
现有技术中的位移传感器有光电式传感器、压电薄膜式传感器以及干簧管传感器等，光电式传感器需要有外部电源供电支持其工作，在待机状态下仍有能耗；压电薄膜式传感器由于其传感部件一般为PC弹片，势必阻碍被测物体的运动，而且其灵敏度较低；而干簧管传感器受外界磁场影响较大；而且上述传感器均存在着成本高的缺点。

发明内容
本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足，提供一种灵敏度及可靠性高、成本低的微动位移传感器。
本实用新型是通过实施以下技术方案来具体实现的本微动位移传感器，包括探头以及检测电路；所述探头包括探头体，安装于探头体内的感应线圈以及磁体；还包括有弹性传感机构，其固定部固定于磁体上，探测部伸出探头体外；所述磁体固定于探头体上；所述感应线圈为空心线圈，该感应线圈固定于弹性传感机构上，并使其置于磁体所形成磁场内；被测物体触动弹性传感机构，带动感应线圈做切割磁体磁力线的运动，感应线圈内的磁通量产生变化，产生感生电动势并输出电脉冲信号。本实用新型将感应线圈作为运动部件，减少运动部件的重量，当轻轻触动弹性传感机构，就可以使感应线圈产生振幅较大的振动，从而产生足以驱动后续工作单元工作的电信号；另外，由于采用空心线圈，当线圈在磁场中振动时，避免了在现有技术中所采用的感应线圈中铁芯所产生的磁阻尼，使感应线圈的振幅不受磁阻尼的影响，产生振幅较大的运动，可以输出较强的脉冲电信号，提高传感器的灵敏度。另外，本实用新型的微动位移传感器采用无触电连接，可以延长该微动位移传感器的使用寿命。


图1是本实用新型微动位移传感器探头1的主视剖视示意图。
图2是本实用新型的工作原理方框图。
图3是图2中所述开关电路3的工作原理图。
图4是环形磁体式微动位移传感器探头的立体剖视示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步详细说明本实用新型之实施例。
由图1和图2中可看出，本微动位移传感器，包括探头1以及检测电路2；所述探头1包括探头体11，安装于探头体11内的感应线圈12以及磁体13；还包括有弹性传感机构15，其固定部151固定于磁体13上，探测部152伸出探头体11外；所述磁体13固定于导磁体16上；所述感应线圈12为空心线圈，该感应线圈固定于弹性传感机构15上，并使其置于磁体13所形成磁场内；被测物体触动弹性传感机构15，带动感应线圈12做切割磁体13磁力线的运动，感应线圈12内的磁通量产生变化，产生感生电动势并输出电脉冲信号。
由图1中可知，所述弹性传感机构15包括弹性支撑片153和传感件154，所述弹性支撑片153固定在导磁体13上；所述传感件154的固定端连接弹性支撑片153，探测端伸出探头体11外；所述磁体13为柱体，感应线圈12套在磁体13的外围，被测物体触动传感件154的探测端，带动弹性支撑片153产生振动，感应线圈12在弹性支撑片153回弹力作用下产生振动，感应线圈12内的磁通量产生变化，产生感生电动势并输出电脉冲信号。
由图4中可知，所述弹性传感机构15为弹性的杆件；所述杆状弹性传感机构15的固定端155固定于磁体13上，探测端156伸出探头体11外；所述磁体13呈开口环状，弹性传感机构15将其上固定的感应线圈12置于磁体13的开口处，被测物体弹性传感机构15的探测端156，带动弹性传感机构15上固定的感应线圈12在磁体13的开口内摆动，感应线圈12内的磁通量产生变化，产生感生电动势并输出电脉冲信号。
由图1可看出，所述探头体11内还固定有盆状的导磁体16，磁体13固定于导磁体16底部的中央，磁体13上固定有磁轭14，所述导磁体16、磁体13和磁轭14构成封闭磁路，所述感应线圈12在导磁体16与磁体13构成的环形沟槽内运动。本实施例中加一个盆状的导磁体16，其目的是使导磁体16与磁体13和磁轭14构成封闭磁路，这样，无论周围是否有强磁场的存在，对传感器的工作以及其灵敏度都不会产生影响，使传感器工作状态更加稳定、准确。
由图3中可看出，所述探头1与检测电路2之间还有开关电路3，上述三部分电连接。所述开关电路3中含有三极管Q1、Q2、电容C1和电阻R1、R2，其中三极管Q1的基极和发射极分别连接感应线圈12的两端，并且发射极接地，其集电极连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极连接电源VCC，电阻R1一端连接电源VCC，另一端连接三极管Q2的发射极，三极管Q2的集电极连接检测电路2，电阻R2与电容C1并联后一端连接三极管Q2的集电极，另一端接地。当弹性传感机构15未被测物体触动，感应线圈12处于静止状态，此时，感应线圈12无脉冲信号输出，三极管Q1的基极与发射极之间电位差为零，三极管Q1处于截止状态，所以，三极管Q2基极由于有电阻R1的存在而处于高电位，三极管Q2也截止，开关电路3输出端a点输出低电平信号，检测电路2不启动供电电路和工作电路，能耗较低。当被测物体触动弹性传感机构15，感应线圈12产生运动并输出振幅较快衰减的正弦波信号，在正半波时，三极管Q1的基极处于高电位，三极管Q1导通，三极管Q2的基极也处于低电位，从而使三极管Q2也导通，开关电路3输出端a点输出高电平信号，检测电路2开始启动供电电路和工作电路。将上述微动位移传感器在未被被测物体触动时，检测电路2不启动电源，从而降低能耗，这种微动位移传感器可以大大延长该微动位移传感器中电池的使用寿命，基本上可以做到免维护。
权利要求1.一种微动位移传感器，包括探头(1)以及检测电路(2)；所述探头(1)包括探头体(11)，安装于探头体(11)内的感应线圈(12)以及磁体(13)；其特征在于还包括有弹性传感机构(15)，其固定部(151)固定于磁体(13)上，探测部(152)伸出探头体(11)外；所述磁体(13)固定于探头体(11)上；所述感应线圈(12)为空心线圈，该感应线圈固定于弹性传感机构(15)上，并使其置于磁体(13)所形成磁场内；被测物体触动弹性传感机构(15)，带动感应线圈(12)做切割磁体(13)磁力线的运动，感应线圈(12)内的磁通量产生变化，产生感生电动势并输出电脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的微动位移传感器，其特征在于所述弹性传感机构(15)包括弹性支撑片(153)和传感件(154)，所述弹性支撑片(153)固定在磁体(13)上；所述传感件(154)的固定端连接弹性支撑片(153)，探测端伸出探头体(11)外；所述磁体(13)为柱体，感应线圈(12)套在磁体(13)的外围，被测物体触动传感件(154)的探测端，带动弹性支撑片(153)产生振动，感应线圈(12)在弹性支撑片(153)回弹力作用下产生振动，感应线圈(12)内的磁通量产生变化，产生感生电动势并输出电脉冲信号。
3.根据权利要求1所述的微动位移传感器，其特征在于所述弹性传感机构(15)为弹性的杆件；所述杆状弹性传感机构(15)的固定端(155)固定于磁体(13)上，探测端(156)伸出探头体(11)外；所述磁体(13)呈开口环状，弹性传感机构(15)将其上固定的感应线圈(12)置于磁体(13)的开口处，被测物体弹性传感机构(15)的探测端(156)，带动弹性传感机构(15)上固定的感应线圈(12)在磁体(13)的开口间隙内摆动，感应线圈(12)内的磁通量产生变化，产生感生电动势并输出电脉冲信号。
4.根据权利要求2所述的微动位移传感器，其特征在于所述探头体(11)内还固定有盆状的导磁体(16)，磁体(13)固定于导磁体(16)底部的中央，磁体(13)上固定有磁轭(14)，所述导磁体(16)、磁体(13)和磁轭(14)构成封闭磁路，所述感应线圈(12)在导磁体(16)与磁体(13)构成的环形沟槽内运动。
5.根据权利要求1或2或3所述的微动位移传感器，其特征在于所述探头(1)与检测电路(2)之间还有开关电路(3)，上述三部分电连接。
6.根据权利要求5所述的微动位移传感器，其特征在于所述开关电路(3)中含有三极管Q1、Q2、电容C1和电阻R1、R2，其中三极管Q1的基极和发射极分别连接感应线圈(12)的两端，并且发射极接地，其集电极连接三极管Q2的基极；三极管Q2的发射极连接电源VCC，电阻R1一端连接电源VCC，另一端连接三极管Q2的发射极，三极管Q2的集电极连接检测电路(2)，电阻R2与电容C1并联后，一端连接三极管Q2的集电极，另一端接地。
专利摘要一种微动位移传感器，包括探头(1)以及检测电路(2)；所述探头(1)包括探头体(11)，安装于探头体(11)内的感应线圈(12)以及磁体(13)；还包括有弹性传感机构(15)，其固定部(151)固定于磁体(13)上，探测部(152)伸出探头体(11)外；所述磁体(13)固定于探头体(11)上；所述感应线圈(12)为空心线圈，该感应线圈固定于弹性传感机构(15)上，并使其置于磁体(13)所形成磁场内；被测物体触动弹性传感机构(15)，带动感应线圈(12)做切割磁体(13)磁力线的运动，感应线圈(12)内的磁通量产生变化，产生感生电动势并输出电脉冲信号。
文档编号G01B21/06GK2611870SQ0322497
公开日2004年4月14日 申请日期2003年4月4日 优先权日2003年4月4日
发明者高为粮 申请人:高为粮