专利名称：一种位移测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及位移传感器技术领域，特别是涉及一种高精度的位移测量装置。
背景技术：
目前传感器在各种机床行业设备中应用已经到了很重要的地位，没有了传感器提供准确位置，机床行业加工出来的产品都将无法使用。传感器甚至成为了机床行业厂商的一个重要卖点。性能优越的传感器将会给这些产品在加工过程中提供精确的定位，减少了一些不必要的麻烦，从而给厂商带来极大的经济效益，也带动了机床行业的产业发展。随着机床行业的不断发展，对传感器装置要求也越来越高。因此高精度，寿命长，抗油抗水抗尘抗震，能在恶劣的环境中工作的传感器是时代的需要。目前的传感器中测量位移主要有光信号采集处理和电信号采集处理两种装置。其中，电信号采集处理装置由一根装有经过特殊处理过的磁性钢球和钢管组成的尺加上一个带有激励线圈和采集线圈以及信号处理电路的读数和数显表三大部分组成。通过数显表供12V电压和大约3V的正弦波激励信号给读数头，然后采集线圈采集的微弱信号通过一个4通的运放，经过一级放大电路，二级放大电路,低通电路,高通电路出来一个标准的正弦波给数显表处理，最后在数码管上显示读数，也就是位移值。但上述测量装置的缺点是上电时，读数头无法定位该读数头处于第几个球的位置，因而在测量时需要人工找到一个参考点，利用该参考点获取相对位置的信号，且每次开启机器需重新设定。该测量装置需记录周期的数目及确定所在周期。故每次开启测量装置时则需要重新设置参考点，不仅浪费时间，降低工作效率，而且有损测量精度，造成测量误差。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种位移测量装置，能够获取参考点，无需额外设定参考点，节约时间，提高工作效率和测量精度。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种位移测量装置，包括读数头和金属管，所述金属管内依次排列有多个磁性钢球，所述金属管两端安装有端盖，并通过螺丝固定；所述读数头围绕在金属管外，并能沿所述金属管的轴向移动，所述多个磁性钢球之间设有磁性标记物；所述读数头内设有用于检测磁性标记物的磁性检测装置。所述磁性标记物通过塑料环固装在磁性钢球之间。所述塑料环外圈设有用于安装磁性标记物的卡口。所述塑料环外圈均匀分布有八个用于安装磁性标记物的卡口。所述金属管两端的管壁上设有凹槽。所述凹槽沿管壁的圆周均匀排列。所述磁性检测装置为霍尔开关。所述端盖上还安装有紧钉螺钉。[0015]有益效果由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果本实用新型通过在磁性钢球之间设置磁性标记物，并利用设置在读数头中的磁性检测装置来检测磁性标记物，从而能够获取参考点，无需额外设定参考点，节约时间，提高工作效率和测量精度。

图1是本实用新型中金属管的结构示意图；图2是本实用新型中塑料环的结构示意图；图3是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本实用新型的实施方式涉及一种位移测量装置，如图3所示，包括读数头10和金属管I。如图1所示，金属管I可以是非磁性材料的钢管，所述金属管I内依次排列有多个磁性钢球2，磁性钢球2的直径与金属管I的管径相匹配，所述金属管I两端安装有端盖3，并通过所述塑胶螺丝4固定。所述读数头内包含有激励线圈和若干个采集线圈，围绕在金属管I外，并能沿所述金属管I的轴向移动，用来感应磁场的变化。所述多个磁性钢球2之间设有磁性标记物5，其中，磁性标记物5通过塑料环6固装在磁性钢球2之间。所述读数头内设有用于检测磁性标记物的磁性检测装置，该磁性检测装置可以是霍尔开关。如图2所示，所述塑料环6外圈设有八个用于安装磁性标记物5的卡口 7，该八个卡口 7均匀分布在塑料环6外圈，如此可安放八个磁性标记物5，可根据不同情况放置磁性标记物5，使测试更为精准，并且实现方式更为灵活。所述金属管I两端的管壁上设有凹槽8，通过凹槽8可以对磁性钢球2进行固定。所述凹槽8沿管壁的圆周均匀排列，如此设置可以使得磁性钢球受力更为均匀，使磁性钢球更好的固定在金属管I内。所述端盖3上还安装有紧钉螺钉9，通过紧钉螺钉9能够进一步固紧控制磁性钢球2排列的松紧，以适应各种复杂恶劣的测量环境。本实用新型中的读数头为带原点的读数头，也就是说，在读数头内放有一个专门检测位置的霍尔传感器，用此霍尔传感器检测球栅尺内的磁铁，从而确定该点的位置，球栅尺内的磁铁安放位置可做原点。读数头内部排列着六组采集线圈，在一个球栅距内，相同的绕向四个线圈组成一组，鉴于磁性钢球是紧密排列的，相邻的两个线圈间距是一定的，即为一个球距。采集线圈之外是激磁线圈，在一个球栅距内，不同位置的合金球切割磁力线的截面积不同，因而磁导率会成周期性的变化。当有电流通过线圈时，线圈采集到的感应电压，亦随之变化。当一个读数头移过一个球的位置，得到的信号相位从O度到360度变化。由于标尺内的球存在曲度，当线圈相对于球的位置变化时，输出信号也会发生相应变化。当运动的读数头从标尺上面经过时，相对的轴向运动就会激发每个信号系列线圈产生相应的信号。当读数头移动到参考标记处时，读数头内部的检测元件就会得到一个脉冲信号，单片机接收此信号并处理最终发出一个处理过的TTL信号。不难发现，本实用新型通过在磁性钢球之间设置磁性标记物，并利用设置在读数头中的磁性检测装置来检测磁性标记物，从而能够获取参考点，无需额外设定参考点，节约时间，提高工作效率和测量精度。
权利要求1.一种位移测量装置，包括读数头和金属管(1)，所述金属管(I)内依次排列有多个磁性钢球(2)，所述金属管(I)两端安装有端盖(3)，并通过螺丝(4)固定；所述读数头围绕在金属管(I)外，并能沿所述金属管(I)的轴向移动，其特征在于，所述多个磁性钢球(2)之间设有磁性标记物(5);所述读数头内设有用于检测磁性标记物的磁性检测装置。
2.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述磁性标记物(5)通过塑料环(6)固装在磁性钢球(2)之间。
3.根据权利要求2所述的位移测量装置，其特征在于，所述塑料环(6)外圈设有用于安装磁性标记物(5)的卡口( 7)。
4.根据权利要求3所述的位移测量装置，其特征在于，所述塑料环(6)外圈均匀分布有八个用于安装磁性标记物(5)的卡口( 7)。
5.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述金属管(I)两端的管壁上设有凹槽(8)。
6.根据权利要求5所述的位移测量装置，其特征在于，所述凹槽(8)沿管壁的圆周均匀排列。
7.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述磁性检测装置为霍尔开关。
8.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述端盖(3)上还安装有紧钉螺钉(9)。
专利摘要本实用新型涉及一种位移测量装置，包括读数头和金属管，所述金属管内依次排列有多个磁性钢球，所述金属管两端安装有端盖，并通过所述塑胶螺丝固定；所述读数头围绕金属管并能沿所述金属管的轴向移动，所述多个磁性钢球之间设有磁性标记物；所述读数头内设有用于检测磁性标记物的磁性检测装置。本实用新型通过在磁性钢球之间设置磁性标记物，并利用设置在读数头中的磁性检测装置来检测磁性标记物，从而能够获取参考点，无需额外设定参考点，节约时间，提高工作效率和测量精度。
文档编号G01B7/02GK202903124SQ201220579139
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者张伟, 张磊, 龚向东, 马燕辉, 陈小虎 申请人:上海球栅测量系统有限公司