[实用新型]微位移传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量位移的传感器，尤其是能够测量极微小位移的微位移传感器。

背景技术

在力学工程测量中常常需要大量的测量作用力与位移的函数关系或应力与应变的函数关系，在实际工作中，传统的习用方法是使用电阻应变片或半导体应变片，但大都是在变形比较大的情况下工作，灵敏度较低，测得的数据误差较大，这种习用的测量手段已不适应当前力学工程测量的要求，它需要测量极微小的位移，例如(0.01-1.0)微米，甚至更小，这就需要我们提供新的感测手段以适应科学的发展，这是我们极待解决的问题。

发明内容

根据背景技术所述，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，工作可靠性高，灵敏度可达(1-5欧姆/10纳米/克)--(1欧姆/1纳米/0.01克)能够测量微位移的传感器。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种微位移传感器，主要由头钉帽(1)，外壳(2)，圆钉(3)，底钉帽(4)，端盖(5)，橡胶弹性件(6)，金属垫(7)，颗粒粘稠状导电介质(8)组成，其中，头钉帽(1)与外壳(2)螺接，橡胶弹性件(6)经端盖(5)固定于外壳(2)的内腔中，圆钉(3)与底钉帽(4)螺接成为一体的圆钉电极(10)，并环卡于橡胶弹性件(6)上，圆钉(3)的半球形头部(31)与外壳(2)内腔顶部(21)形成伞状扩散式通道空间(22)，并在其中装有颗粒粘稠状导电介质(8)。

由于采用了上述技术方案本实用新型具有以下优点和效果：

1、本实用新型能准确、可靠的测量微小位移，灵敏度可达(1-5欧姆/10纳米/克)--(1欧姆/1纳米/0.01克)。

2、本实用新型的结构简单，由于在外壳(2)内腔顶部(21)与圆钉(3)半球形头部(31)之间采用了伞状扩散式通道空间(22)和颗粒粘稠状导电介质的填充物，保证了本实用新型的准确度和可靠性。

3、本实用新型用途广泛，造价成本低，安装使用维护修理简易。

附图说明

图1为本实用新型结构总体剖视图

图2为图1的外壳零件剖视图

图3为本实用新型另一实施例结构总体剖视图

图中：1-头钉帽，2-外壳，21-内腔顶部，3-圆钉，31-半球形头部，4-底钉帽，5-端盖，6-橡胶弹性件，7-金属垫，8-颗粒粘稠状导电介质，10-圆钉电极，11-螺钉，12-垫圈，13-凹形件，14-绝缘外壳，15-绝缘环垫，16-金属环垫，17-封盖，18-弹性隔膜，141-体腔

具体实施方式

由图1和图2所示，一种微位移传感器，主要由头钉帽1，外壳2，圆钉3，底钉帽4，端盖5，橡胶弹性件6，金属垫7，颗粒粘稠状导电介质8组成，其中，头钉帽1与外壳2螺接，橡胶弹性件6经端盖5固定于外壳2的内腔中，圆钉3与底钉帽4螺接成为一体的圆钉电极10，并环卡于橡胶弹性件6上，圆钉3的半球形头部31与外壳2内腔顶部21形成伞状扩散式通道空间22，并在其中装有颗粒粘稠状导电介质8，其中也可填充颗粒状或粉末状导电介质。

由图可知，如果需要测量位移时圆钉电极10就作为传感元件，它可产生等量的轴向位移，一方面压缩橡胶弹性件6，同时轴向触压颗粒粘稠状导电介质8，位移的微量变化会导致颗粒粘稠状导电介质8的电阻值发生明显变化，因此，在力的作用下检测极间电阻值的变化就能换算出位移量，即使是极小的位移量也能准确无误的测出。

由图还可知，伞状扩散式通道空间22是由外壳2内腔顶部21的曲面与圆钉3的半球形曲面结合而成，由图2可见其外壳2内腔顶部21的曲面是由球面与截锥面组成，图中的双点划线表示为球面与截锥面的切点线。

由图3所示为本实用新型的又一实施例，主要由螺钉11，垫圈12，凹形件13，绝缘外壳14，绝缘环垫15，金属环垫16，封盖17，弹性隔膜18，颗粒粘稠状导电介质8，圆钉电极10组成，其中主要的特点是，结构中由弹性隔膜18和填充油液的体腔141组成弹性元件，位移量1微米以下具有很好的弹性和恢复力，同样圆钉电极10为传感元件。弹性隔膜18可选用厚度为0.08mm-0.1mm的聚脂薄膜，体腔141中可充填硅油或惰性气体。