一种基于液态金属的阻值差分式位移传感器

专利检索2026-07-16  13


本发明涉及实验装置,尤其涉及一种基于液态金属的阻值差分式位移传感器。


背景技术:

1、伴随着各国船舶、机械工程等领域及机械工业控制和现代化的不断发展,对位移传感器的需求量也不断上升。


技术实现思路

1、因此,基于以上背景,本发明的技术方案为:一种基于液态金属的阻值差分式位移传感器,包括:活塞缸

2、所述活塞缸腔体内部充满液态金属;

3、所述活塞缸两端设置有用于使液态金属导通的电极板;

4、所述活塞杆包括设置在所述活塞缸内部的活塞,以及设置在所述活塞两端的长杆;所述长杆一端穿过电极板;

5、所述活塞杆通过所述活塞缸将所述所述活塞缸腔体划分成设置在所述活塞两侧的腔室。

6、进一步地:所述活塞缸、活塞及电极板采用圆柱体。

7、进一步地:0.5*活塞的直径d1≤活塞缸直径d2≤0.5*活塞的直径d1。

8、进一步地:所述电极板采用厚度大于1mm的金属。

9、进一步地:所述长杆包括第一长杆和第二长杆;

10、所述差分电路包括电源、第一开关、第二开关、第一电流表和第二电流表;

11、所述电源正极与第一开关一端、第二开关一端相连接;

12、所述第一开关另一端与第一电流表一端相连接、第二开关另一端与所述第一电流表一端相连接;所述第一电流表另一端与第一长杆一端相连接,所述第二电流表另一端与第二长杆另一端相连接。

13、进一步地:所述长杆外层包裹有尼龙材料。

14、进一步地,还包括与所述电极板、长杆相连接的差分电路,用于基于长杆水平移动时,通过对差分路分时施加电场,即可分别测得左右电路电流参数,实现差分式位移测量。

15、基于所述的其中任一所述基于液态金属的阻值差分式位移传感器的测量方法,包括以下步骤:所述液态金属位移传感器测量位移的原理是通过传感器长杆水平移动前后测量电阻差值,根据电阻原理,已知液态金属在传感器的活塞缸中有固定的横截面积,当改变液态金属的所述活塞两侧腔室的长度,其电阻会随之变化,通过差分电路检测其电阻值,就得到液态金属改变的长度,即测量的位移长度。

16、本发明提供的一种基于液态金属的阻值差分式位移传感器,采用液态金属传感器,其弹性模量高,提供较高的刚度,受压基本不会变形。本发明采用差动式传感器将解决传统滑动变阻器测量位移的噪音及信号不稳定问题。



技术特征:

1.一种基于液态金属的阻值差分式位移传感器,其特征在于:包括:活塞缸(3)

2.根据权利要求1所述一种基于液态金属的阻值差分式位移传感器,其特征在于:所述活塞缸(3)、活塞及电极板采用圆柱体。

3.根据权利要求1所述一种基于液态金属的阻值差分式位移传感器,其特征在于:0.5*活塞的直径d1≤活塞缸(3)直径d2≤0.5*活塞的直径d1。

4.根据权利要求1所述一种基于液态金属的阻值差分式位移传感器,其特征在于:所述电极板(2)采用厚度大于1mm的金属。

5.根据权利要求1所述一种基于液态金属的阻值差分式位移传感器,其特征在于:所述长杆包括第一长杆和第二长杆;

6.根据权利要求1所述一种基于液态金属的阻值差分式位移传感器,其特征在于:所述长杆外层包裹有尼龙材料。

7.根据权利要求1所述一种基于液态金属的阻值差分式位移传感器,其特征在于:还包括与所述电极板(2)、长杆相连接的差分电路,用于基于长杆水平移动时,通过对差分路分时施加电场,即可分别测得左右电路电流参数,实现差分式位移测量。

8.基于权利要求1-7所述的其中任一所述基于液态金属的阻值差分式位移传感器的测量方法,其特征在于:包括以下步骤:


技术总结
本发明一种基于液态金属的阻值差分式位移传感器,包括:活塞缸,活塞缸腔体内部充满液态金属;活塞缸两端设置有用于使液态金属导通的电极板;活塞杆包括设置在所述活塞缸内部的活塞,以及设置在所述活塞两端的长杆;长杆一端穿过电极板;活塞杆通过活塞缸将活塞缸腔体划分成设置在所述活塞两侧的腔室;以及与所述电极板、长杆相连接的差分电路,用于基于长杆水平移动时,通过对差分路分时施加电场,即可分别测得左右电路电流参数,实现差分式位移测量。本申请采用液态金属传感器,其弹性模量高,提供较高的刚度,受压基本不会变形。

技术研发人员:田昊,许宏,陈圣涛,弓永军
受保护的技术使用者:大连海事大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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