一种非接触式绝对位移传感器的制作方法

本实用新型涉及一种位移传感器，特别是一种非接触式绝对位移传感器。

背景技术：

直线位移传感器的功能在于将物体的机械位移量转换为电信号，目前常用的是基于霍尔元件在磁场中移动检测磁场大小，从而检测物体的位移量。此种方式易受到外界磁场的干扰且测量精度有限，需要提供稳定的磁场源，大大增加了产品的生产成本。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种非接触式绝对位移传感器，能够免疫于杂散磁场的影响。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种非接触式绝对位移传感器，其特征在于：包括底座，在底座上固定设有检测单元，还包括金属滑块，所述金属滑块与被测物体紧密相连，同时动作；

所述检测单元包括激励线圈和接收线圈，所述接收线圈设有两个，在接收线圈的外围设有激励线圈；激励线圈及接收线圈均与微处理器连接；所述接收线圈还与接收电路连接，所述激励线圈还与激励电路连接。

优选的，两个接收线圈呈正弦曲线分布，且之间具有90度的相位差，接收线圈与自身180度相位差形成闭合曲线连入接收电路。

优选的，所述所述激励线圈及接收线圈均采用PCB制作工艺，印制在PCB板上。

优选的，所述接收线圈呈正弦曲线分布，且在PCB板上为一个完整的周期；在PCB板上设有四条正弦曲线的线圈，相位差为90度的连接为一个闭合线圈，相位差为180度的连接为一个闭合线圈。

优选的，所述微处理器还与数据输出装置连接，所述数据输出装置包括Analog、PWM、SENT和Uart。

优选的，所述金属滑块与检测单元不接触。

优选的，所述微处理器采用MSP430G2533。

本实用新型提供一种非接触式绝对位移传感器，可以实现非接触式测量且免疫杂散磁场的影响，没有磁铁感应为基础的要求，降低了成本。此外，还具有高精度、宽工作温度、超薄设计等特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路结构示意图；

图3为本实用新型的线圈布局示意图；

图中：接收线圈1，激励线圈2，微处理器3，输出装置4，底座a，金属滑块c，检测单元b。

具体实施方式

如图1所示，一种非接触式绝对位移传感器，其特征在于：包括底座a，在底座a上固定设有检测单元b，还包括金属滑块c，所述金属滑块c与被测物体紧密相连，同时动作；

如图2所示，所述检测单元b包括激励线圈2和接收线圈1，所述接收线圈1设有两个，在接收线圈1的外围设有激励线圈2；激励线圈2及接收线圈1均与微处理器3连接；所述接收线圈1还与接收电路连接，所述激励线圈2还与激励电路连接。

优选的，两个接收线圈1呈正弦曲线分布，且之间具有90度的相位差，接收线圈1与自身180度相位差形成闭合曲线连入接收电路。

优选的，所述所述激励线圈2及接收线圈1均采用PCB制作工艺，印制在PCB板上。

优选的，所述接收线圈1呈正弦曲线分布，且在PCB板上为一个完整的周期；在PCB板上设有四条正弦曲线的线圈，相位差为90度的连接为一个闭合线圈，相位差为180度的连接为一个闭合线圈。

优选的，所述微处理器3还与数据输出装置4连接，所述数据输出装置包括Analog、PWM、SENT和Uart。

优选的，所述金属滑块c与检测单元b不接触。

优选的，所述微处理器3采用MSP430G2533。

检测单元具有激励电路，可产生高频激励电流，典型频率为2MHz~6MHz；激励电路连接至激励线圈，激励电流通过激励线圈产生高频电磁场，其中激励线圈根据设计不同具有不同的形式，如矩形，扇形等结构；检测单元还具有接收线圈及接收电路，其中接收线圈通过设计可布设不同形状，典型接收线圈具有两组线圈，一组为线圈A，另一组为线圈B，线圈A与线圈B符合一定的空间分布特征，其典型空间分布特征为线圈A与线圈B具有90度相位差。金属滑块为待测目标物体，当金属滑块放置在检测线圈附近时，检测线圈产生的高频交流电磁场会在金属滑块中产生电涡流，电涡流又会对外产生感应电磁场，接收线圈放置在金属滑块附近，接收线圈可接收到该感应电磁场。底座起固定作用，固定检测单元，其中金属滑块可以与底座完全隔离。

金属滑块可以选用任意的金属，包括但不限于铜、铁、铝和其它的金属材料或金属合金材料。金属滑块的厚度最薄可以设计为0.04mm，对于测量物体简单到只需在其表面贴上一个金属薄片就可以工作。

本传感器采用金属滑块作为待测目标，由于金属滑块可采用非磁性材料，相对于基于霍尔位移传感器，减少了以磁铁感应为基础的要求，降低了成本。金属滑块与PCB板为非接触连接，它们之间最远可以相距15mm，这样避免了机械摩擦，可以大大地提高传感器的使用寿命。

金属滑块作为待测目标，当金属滑块放置在检测线圈附近时，检测线圈产生的高频交流电磁场会在金属滑块中产生电涡流，电涡流又会对外产生感应电磁场，接收线圈放置在金属滑块附近，接收线圈可接收到该感应电磁场，产生次级电压。两组线圈由于位置不同，产生的次级电压也不相同。数据处理通过对线圈的电压进行解调，计算出滑块在的绝对位置。最后将数据转化为一定的格式进行输出

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。