一种长度传感器的制作方法

1.本实用新型涉及到传感器设备技术领域，尤其涉及一种长度传感器。


背景技术：

2.目前，现有的长度传感器通过拉动传感器出线口的钢丝绳把机械运动的信号转为电信号传输出来，但是，钢丝绳缠绕在长度传感器内置的滑轮上，钢丝绳与滑轮磨损后，不易更换，同时，由于长度传感器要绕比较长钢丝绳，因此，一般而言长度传感器体积就会比较大。而且，长度传感器受到体积的影响，储存钢丝绳与卷环长度有限，所以长度传感器的量程有限。
3.鉴于此，如何设计一种量程可调且便于拆装的长度传感器是本技术领域技术人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种长度传感器，通过将滑轮设于长度传感器外部，所述钢丝绳缠即可绕设于滑轮上，使得钢丝绳的长度可根据实际需求进行增减调节而不受体积局限，同时也便于钢丝绳和滑轮的更换，具有量程可调和便于拆装的特点。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种长度传感器，包括基座、电路板、插头、转轴和前盖，其中：
6.所述电路板固定安装在基座的下侧面，电路板上设有用于供电的电源模块、用于检测转轴旋转角度的磁感应模块、用于检测和保存转轴旋转圈数的多圈计数模块、用于对转轴所检测的角度数据与圈数数据进行处理的mcu模块，以及用于与外部进行通信和数据传输的通信模块；
7.所述基座上开设有竖向通孔，转轴的下端可转动置于基座的竖向通孔内且于该端端部设置有分别与磁感应模块和多圈计数模块相匹配的磁铁，转轴的上端固定套设有前盖和滑轮，前盖与基座固定连接用于对转轴上下限位，滑轮上可缠绕设置用于测量长度的钢丝绳；
8.所述插头设于基座的侧面用于与外部电源连接以及建立信息传输端口。
9.优选地，还包括固定螺杆，转轴的上端端部设有与固定螺杆相匹配的第一螺孔，滑轮中部设有与固定螺杆相匹配的第二螺孔，固定螺杆通过与第二螺空和第一螺孔的螺纹连接以将滑轮固定在基座的外部。
10.优选地，还包括从下至上依次套设于转轴上端的轴承和轴封，所述轴承和轴封均位于基座的竖向通孔内，转轴通过轴承可转动设于基座的竖向通孔内，轴承通过轴封密封位于竖向通孔内。
11.优选地，所述前盖上均匀布设有若干个第三螺孔，基座的上侧面上设有与第三螺孔相对应匹配的第四螺孔，前盖通过若干个螺杆与第三螺孔和第四螺孔的匹配固定在基座上。
12.优选地，所述基座的下侧面设有与电路板相匹配的方形凹槽，电路板置于方形凹槽内。
13.优选地，还包括后盖，所述后盖设于电路板的下侧，且后盖固定在基座的下侧面以实现电路板的密封。
14.优选地，所述电路板通过螺钉固定在基座下侧面的方形凹槽内。
15.优选地，所述转轴的下端端部中心位置设有用于安装磁铁的圆形凹槽，磁铁位于圆形凹槽内。
16.与现有技术比较，本实用新型通过将滑轮设于长度传感器外部，所述钢丝绳即可缠绕设于滑轮上，使得钢丝绳的长度可根据实际需求进行调整而不受体积局限；同时，采用磁感应模块和多圈计数模块的双冗余设计，有效保证了测量的准确度；而且，轴封和前盖的设计极大保证了轴承和转轴可转动的稳定在竖向通孔内，进一步保证了测量的准确度。因此，本实用新型具有量程可调、拆装便捷且测量准确度高的特点。
附图说明
17.图1是本实用新型中一种长度传感器的结构示意图，
18.图2是本实用新型中电路板的结构示意图。
19.图中：1.后盖，2.电路板，21.电源模块，22.磁感应模块，23.多圈计数模块，24.mcu模块，25.通信模块，10.插头，11.轴承，12.基座，13.磁铁，14.转轴，15.轴封，16.前盖，17.滑轮，18.固定螺杆。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
21.如图1、图2所示，本实施例提供了一种长度传感器，包括基座12、电路板2、插头10、转轴14和前盖16，其中：
22.所述电路板2固定安装在基座12的下侧面，电路板2上设有用于供电的电源模块21、用于检测转轴12旋转角度的磁感应模块22、用于检测和保存转轴12旋转圈数的多圈计数模块23、用于对转轴14所检测的角度数据与圈数数据进行处理的mcu模块24，以及用于与外部进行通信和数据传输的通信模块25；
23.所述基座12上开设有竖向通孔，转轴14的下端可转动置于基座12的竖向通孔内且于该端端部设置有分别与磁感应模块22和多圈计数模块23相匹配的磁铁13，转轴14的上端固定套设有前盖16和滑轮17，前盖16与基座12固定连接用于对转轴14上下限位，滑轮17上可缠绕设置用于测量长度的钢丝绳；
24.所述插头10设于基座12的侧面用于与外部电源连接以及建立与外部进行信息传输的端口。
25.本实施例中，所述插头10为航空插头，通过所述航空插头建立与外部进行信息传输的端口，磁铁13位于转轴12下端端部中心位置所设置的环形凹槽内。所述长度传感器通过将滑轮17设于长度传感器外部，所述钢丝绳即可缠绕设置在滑轮17上，使得钢丝绳的长度可根据实际需求进行增减调整而不受拉伸传感器本身体积的限制；同时，在电路板2上采
用磁感应模块22和多圈计数模块23的双冗余设计，有效保证了测量的准确度，双冗余测量具体为：所述磁感应模块22与多圈计数模块23都可以测试转轴14的旋转角度和旋转圈数，当磁感应模块22测试转轴14角度受干扰时，可以通过多圈计数模块23对转轴14的角度进行测量；所述多圈计数模块23测试转轴14旋转圈数受干扰时，可以通过磁感应模块22对转轴14的旋转圈数进行测量。因此，本实用新型中所述长度传感器具有量程可调、拆装便捷且测量准确度高的特点。
26.如图1所示，还包括固定螺杆18，转轴14的上端端部设有与固定螺杆18相匹配的第一螺孔，滑轮17中部设有与固定螺杆18相匹配的第二螺孔，固定螺杆18通过与第二螺空和第一螺孔的螺纹连接以将滑轮17固定在基座12的外部。本实施例中，通过固定螺杆18与第二螺空和第一螺孔的螺纹连接，使得滑轮17可拆卸的稳定安装在基座12的外部，极大便利了安装维护人员对滑轮17进行拆卸安装，提高了拆装效率。
27.如图1所示，还包括从下至上依次套设于转轴14上端的轴承11和轴封15，所述轴承11和轴封15均位于基座12的竖向通孔内，转轴14通过轴承11可转动设于基座12的竖向通孔内，轴承11通过轴封15密封位于竖向通孔内。本实施例中，通过设置轴承11极大保证了转轴14在基座12的竖向通孔内转动，进一步保证了测量的准确度，同时，利用轴封15件轴承11密封设于竖向通孔内，避免了外界灰尘等杂质进入竖向通孔内，有效提升了部件的使用寿命。
28.如图1所示，所述前盖16上均匀布设有若干个第三螺孔，基座12的上侧面上设有与第三螺孔相对应匹配的第四螺孔，前盖16通过若干个螺杆与第三螺孔和第四螺孔的匹配固定在基座12上。
29.本实施例中，所述第三螺孔和第四螺孔的数量均为三个，前盖16通过螺杆与三个第三螺孔和第四螺孔匹配螺纹连接，进而稳定的固定在基座12上，保证了转轴14、轴承11、轴封15与基座12之间的连接可靠性。
30.如图1所示，所述基座12的下侧面设有与电路板2相匹配的方形凹槽，电路板2置于方形凹槽内，还包括后盖1，所述后盖1设于电路板2的下侧，且后盖1固定在基座12的下侧面以实现电路板2的密封。
31.本实施例中，通过将电路板2置于基座12上的方形凹槽内，并利用后盖1将电路板2进行密封，有效避免了电路板2与外界灰尘之间的接触，从而为电路板2上的各个模块稳定工作提供了强有力的保障。
32.如图1所示，所述电路板2通过螺钉固定在基座12下侧面的方形凹槽内。本实施例中，通过螺钉将电路板2固定在方形凹槽内，从而保证了长度传感器工作过程中电路板2的稳定性，进一步提升了长度传感器测量的准确度。
33.为了进一步了解本实用新型的工作原理和技术效果，下面对该长度传感器的工作过程予以说明，具体如下：
34.(1)将长度传感器固定在伸缩部件的后端，并按照要求连接好拉伸传感器上的线路；
35.(2)然后将钢丝绳的一端缠绕一圈在滑轮17上，钢丝绳的另一端固定在伸缩部件的前端，并保证钢丝绳始终处于一定程度的绷紧并具备一定张力的状态；
36.(3)将长度传感器移动到设置的零点位置，然后通电设置钢丝绳的零点；
37.(4)保持长度传感器的位置不动，钢丝绳随着伸缩部件移动，进而滑轮17转动带动
转轴14转动；
38.(5)通过电路板2上的磁感应模块22和多圈计数模块23与转轴14上的磁铁13相匹配，进而测量出转轴14的转动角度和圈数；
39.(6)根据所测量的转轴14转动角度和圈数计算出钢丝绳的长度，其计算公式为：
40.l＝(θ/360
°
n)*c
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(1)
41.式(1)中，θ表示转轴的旋转角度，n表示转轴的转动圈数，c表示转轴的直径。
42.其中，当长度传感器断电时，所述多圈计数模块23能够将所检测的转轴14转动圈数存储起来，直至长度传感器再次上电时，mcu模块24即可从多圈计数模块23中将存储的数据提取出来，利用式(1)并根据所提取的存储数据与原有磁感应模块22的角度数据进而计算出实际长度值。
43.以上对本实用新型所提供的一种长度传感器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。