一种基于转动角度实现位移测量的直线位移传感器

本申请属于位移传感器领域，具体的说，尤其涉及一种基于转动角度实现位移测量的直线位移传感器。

背景技术：

1、参见中国专利公告号为cn224382389u的专利文献，其公开了一种可限位式直线位移传感器，并具体公开了如下的技术方案：包括壳基体，壳基体内设置有实现传感器功能的电路组件，所述壳基体上设置有高精度滑轨以及高精度滑块，高精度滑轨内设置有与高精度滑块配合实现直线距离检测的可调电阻导电件，高精度滑轨上还设置有两组可调限位件，高精度滑块包含主槽滑块、两组阳凸、电刷以及外露配合块，可调电阻导电件包含塑胶平模以及条状导电材料涂层，可调限位件包含限位帽体以及两组固定脚，本申请结构设计紧凑合理，能够将滑块与待检测部件连接，检测其直线运动状态，装置摩擦力非常小，且能任意调整滑块的运动上下限，能满足一些特殊的使用需求，装置使用方便，检测精度非常高。

2、继续参见中国专利公开号为cn118500450a的专利文献，其公开了一种用于直线位移测量的行程传感器，并进一步公开了如下的技术方案：包括在压缩弹簧作用下于导向管体内运动的伸缩导向杆，伸缩导向杆在转动筒容纳管的容纳管腔中带动转动筒转动，转动筒的转动使得滑动导电杆沿着螺旋导向滑槽a、螺旋导向滑槽b滑动并且分别与滑动电阻层a、滑动电阻层b接触，滑动电阻层a、滑动电阻层b分别于pcb板电连接，pcb板通过导线束输出信号。鉴于上述技术方案，能够通过内部结构的改进，实现电阻变化精度的提高，进而与pcb板配合实现相对于传统用于直线位移测量的行程传感器的测量精度提高。

3、在上述技术方案中，其对于直线位移量的测量均采用单一的行程测量，依赖于杆体的位移量，且单段设置，无法增加内部的行程距离，且无法实现相互的校正。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请公开了一种基于转动角度实现位移测量的直线位移传感器，其能够实现在滑动顶杆的有限行程内，增加内部测量的行程距离，并且通过多个结构实现相互校正，并且通过内部测量行程距离的增加有助于保证测量结果的区间更加准确。

2、为实现上述技术目的，本申请是通过以下技术方案实现的：

3、本申请公开了一种基于转动角度实现位移测量的直线位移传感器，包括壳体，壳体的底部设置有线束连接端，壳体的顶部设置有与壳体相对运动的滑动顶杆，所述壳体内设置有壳体隔板，壳体隔板上转动设置有一级同步导向板，所述一级同步导向板与壳体隔板平行设置；所述一级同步导向板上同轴设置有一级板体驱动筒，所述一级板体驱动筒的内壁设置有一级驱动筒螺旋槽，所述一级板体驱动筒通过一级驱动筒螺旋槽与螺旋槽驱动杆滑动连接，所述螺旋槽驱动杆位于一级压板上，所述一级压板位于一级板体驱动筒的内部并在滑动顶杆的顶接下沿一级压板导向杆运动；所述一级压板导向杆位于一级板体驱动筒的内部且与壳体隔板固定连接；所述一级压板导向杆上套设有复位弹簧，复位弹簧位于一级压板、壳体隔板之间；所述一级同步导向板通过一级同步孔滑动设置有一级同步引导杆，一级同步引导杆设置于一级滑块上，所述一级滑块上设置有导电弹片，导电弹片与滑动电阻片接触，所述滑动电阻片位于壳体隔板上，所述导电弹片、滑动电阻片在pcb板上构成电阻变化的回路，pcb板与线束连接端电连接。

4、作为本申请优选的技术方案之一，所述的壳体在顶面固定设置有连接螺纹端，所述连接螺纹端具有外螺纹；所述滑动顶杆与连接螺纹端滑动设置；所述滑动顶杆在远离连接螺纹端的位置处设置有弹簧挡片，弹簧挡片与连接螺纹端之间的滑动顶杆上套设有顶杆弹簧。

5、作为本申请优选的技术方案之一，所述的滑动顶杆的端部螺纹旋接有圆形顶端，所述圆形顶端具有圆滑端部。

6、作为本申请优选的技术方案之一，所述的壳体隔板上设置有辅助转轮，所述辅助转轮位于一级同步导向板的周向并与一级同步导向板的周向外壁接触；所述一级同步导向板在辅助转轮的辅助下相对壳体隔板水平转动。

7、作为本申请优选的技术方案之一，所述的一级滑块滑动设置于一级滑槽内，所述滑动电阻片位于一级滑槽的底部，一级滑块与滑动电阻片之间的位置处设置有导电弹片，导电弹片位于一级滑块上；所述一级滑槽以一级同步导向板的中心轴线为中心呈辐射状在壳体隔板上分布。

8、作为本申请优选的技术方案之一，所述的壳体在底面转动设置有二级同步导向板，所述二级同步导向板在中心轴线位置处一体设置有二级板体驱动筒，所述二级板体驱动筒在内壁设置有二级驱动筒螺旋槽；所述二级板体驱动筒内设置有与二级板体驱动筒相对运动的二级压板，所述二级压板滑动设置于二级压板导向杆上，所述二级压板导向杆位于二级板体驱动筒内且与壳体底面固定连接，在二级压板上套设有复位弹簧；所述二级压板的周向侧壁与二级驱动筒螺旋槽之间设置有螺旋槽驱动杆，所述二级压板的顶部同轴设置有二级压杆；所述二级同步导向板上还设置有二级同步孔，所述二级同步孔内滑动设置有二级同步引导杆，所述二级同步引导杆位于二级滑块上，所述二级滑块滑动设置于二级滑槽上，所述二级滑槽内设置有滑动电阻片，所述滑动电阻片与二级滑块之间设置有导电弹片，导电弹片与滑动电阻片上构成电阻变化的回路，pcb板与线束连接端电连接。

9、作为本申请优选的技术方案之一，所述的壳体在底面设置有辅助转轮，所述辅助转轮位于二级同步导向板的周向，二级同步导向板通过周向侧面与辅助转轮滑动接触。

10、与现有技术相比，本申请具有以下的有益效果：

11、本申请能够在滑动顶杆的有限行程内，通过内部结构增加滑动顶杆的测量距离，以增加滑动电阻片的测量距离，有助于保证测量结果的区间更加准确，并且实现多级联动，通过多级联动实现不同测量或预警信号的输出。

1.一种基于转动角度实现位移测量的直线位移传感器，包括壳体（6），壳体（6）的底部设置有线束连接端（7），壳体（6）的顶部设置有与壳体（6）相对运动的滑动顶杆（3），其特征在于，所述壳体（6）内设置有壳体隔板（21），壳体隔板（21）上转动设置有一级同步导向板（9），所述一级同步导向板（9）与壳体隔板（21）平行设置；所述一级同步导向板（9）上同轴设置有一级板体驱动筒（10），所述一级板体驱动筒（10）的内壁设置有一级驱动筒螺旋槽（11），所述一级板体驱动筒（10）通过一级驱动筒螺旋槽（11）与螺旋槽驱动杆（19）滑动连接，所述螺旋槽驱动杆（19）位于一级压板（14）上，所述一级压板（14）位于一级板体驱动筒（10）的内部并在滑动顶杆（3）的顶接下沿一级压板导向杆（20）运动；所述一级压板导向杆（20）位于一级板体驱动筒（10）的内部且与壳体隔板（21）固定连接；所述一级压板导向杆（20）上套设有复位弹簧，复位弹簧位于一级压板（14）、壳体隔板（21）之间；所述一级同步导向板（9）通过一级同步孔（12）滑动设置有一级同步引导杆（13），一级同步引导杆（13）设置于一级滑块（15）上，所述一级滑块（15）上设置有导电弹片，导电弹片与滑动电阻片（17）接触，所述滑动电阻片（17）位于壳体隔板（21）上，所述导电弹片、滑动电阻片（17）在pcb板上构成电阻变化的回路，pcb板与线束连接端（7）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于转动角度实现位移测量的直线位移传感器，其特征在于，所述壳体（6）在顶面固定设置有连接螺纹端（5），所述连接螺纹端（5）具有外螺纹；所述滑动顶杆（3）与连接螺纹端（5）滑动设置；所述滑动顶杆（3）在远离连接螺纹端（5）的位置处设置有弹簧挡片（2），弹簧挡片（2）与连接螺纹端（5）之间的滑动顶杆（3）上套设有顶杆弹簧（4）。

3.根据权利要求2所述的一种基于转动角度实现位移测量的直线位移传感器，其特征在于，所述滑动顶杆（3）的端部螺纹旋接有圆形顶端（1），所述圆形顶端（1）具有圆滑端部。

4.根据权利要求1所述的一种基于转动角度实现位移测量的直线位移传感器，其特征在于，所述壳体隔板（21）上设置有辅助转轮（8），所述辅助转轮（8）位于一级同步导向板（9）的周向并与一级同步导向板（9）的周向外壁接触；所述一级同步导向板（9）在辅助转轮（8）的辅助下相对壳体隔板（21）水平转动。

5.根据权利要求1所述的一种基于转动角度实现位移测量的直线位移传感器，其特征在于，所述一级滑块（15）滑动设置于一级滑槽（16）内，所述滑动电阻片（17）位于一级滑槽（16）的底部，一级滑块（15）与滑动电阻片（17）之间的位置处设置有导电弹片，导电弹片位于一级滑块（15）上；所述一级滑槽（16）以一级同步导向板（9）的中心轴线为中心呈辐射状在壳体隔板（21）上分布。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种基于转动角度实现位移测量的直线位移传感器，其特征在于，所述壳体（6）在底面转动设置有二级同步导向板（29），所述二级同步导向板（29）在中心轴线位置处一体设置有二级板体驱动筒（23），所述二级板体驱动筒（23）在内壁设置有二级驱动筒螺旋槽（24）；所述二级板体驱动筒（23）内设置有与二级板体驱动筒（23）相对运动的二级压板（22），所述二级压板（22）滑动设置于二级压板导向杆（28）上，所述二级压板导向杆（28）位于二级板体驱动筒（23）内且与壳体（6）底面固定连接，在二级压板（22）上套设有复位弹簧；所述二级压板（22）的周向侧壁与二级驱动筒螺旋槽（24）之间设置有螺旋槽驱动杆（19），所述二级压板（22）的顶部同轴设置有二级压杆（18）；所述二级同步导向板（29）上还设置有二级同步孔（25），所述二级同步孔（25）内滑动设置有二级同步引导杆（26），所述二级同步引导杆（26）位于二级滑块（30）上，所述二级滑块（30）滑动设置于二级滑槽（27）上，所述二级滑槽（27）内设置有滑动电阻片（17），所述滑动电阻片（17）与二级滑块（30）之间设置有导电弹片，导电弹片与滑动电阻片（17）上构成电阻变化的回路，pcb板与线束连接端（7）电连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于转动角度实现位移测量的直线位移传感器，其特征在于，所述壳体（6）在底面设置有辅助转轮（8），所述辅助转轮（8）位于二级同步导向板（29）的周向，二级同步导向板（29）通过周向侧面与辅助转轮（8）滑动接触。