[发明专利]一种位移传感器及其制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域,尤其涉及一种位移传感器及其制作工艺。

背景技术

随着现代工业制作技术的发展，航空航天、军工、探测、工业制造等领域对传感器的需求越来越大，精度要求也越来越高，同时在恶劣环境下传感器的需求也越来越大，如高温、低温、强震动环境等。位移传感器在距离探测、压力探测等方面具有广泛的应用。

高精度位移传感器的制作方式主要有磁栅式、光栅式、线绕滑轨式等。磁栅式传感器是利用磁栅与磁头的磁作用进行测量的位移传感器；光栅式传感器是利用光栅叠栅原理测量位移的传感器；线绕滑轨式传感器的基本原理是将合金电阻丝绕制在绝缘棒上，两端用引线引出，调节接触滑片到两端的距离改变接入电路部分电阻丝的长度来改变电路电阻，从而逐渐改变电路中电流的大小，再通过分析计算获得位移的真实数值。

目前高精度位移传感器制作的难点在于一、绕线的合金电阻丝的直径需要达到微米级；二、合金电阻丝绕制时，间距须保持高度一致；三、绕线的绝缘棒靠近端部位置须引出两个抽头。传统的位移传感器是采用焊接方式将单独的抽头引线与绕线部分连接，由于焊接的强度不高，在高强度震动环境（如飞机传感器、航空传感、大型机械等）下，抽头引线与绕线部分的焊点容易失效。

这些制作难点导致高精度位移传感器的生产要求高，价格成本居高不下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种位移传感器及其制作工艺，主要用于高强度震动环境，如飞机传感器、航空传感、大型机械等，旨在解决上述背景技术中的高精度位移传感器的一个或多个制作难点。

本发明是这样实现的：一种位移传感器，包括绝缘棒、合金电阻丝、镀金片和固定部件，所述合金电阻丝沿着所述绝缘棒的一端绕制至所述绝缘棒的另一端；在所述绝缘棒的两端之间顺序设有两个引出工位，当所述合金电阻丝绕制至各引出工位时，所述合金电阻丝打出结头，随后继续绕制直至所述绝缘棒的另一端；所述镀金片为两个，所述各镀金片分别通过固定部件固定在所述绝缘棒的两端，所述各结头的一端贴合在绝缘棒上，所述各结头的另一端分别与其邻近的镀金片连接。

结头，是指在长条物上绾出的疙瘩；本发明所指的打出结头，是指用合金电阻丝本身绾疙瘩。结头的一端贴合在绝缘棒表面，结头的另一端与镀金片连接。

传统的制作工艺，是在绕制好的合金电阻丝表面再焊接上一个抽头引线，再将抽头引线的一端与镀金片连接，这样的设计方式存在以下的缺点：第一，采用焊接连接方式，增加了位移传感器的制作工序，增加了制作成本；第二，焊接工艺的强度不高，在高强度震动环境下焊点容易失效，抽头引线掉落，削弱了位移传感器的使用寿命。

本发明采用在合金电阻丝绕制的过程中，直接利用合金电阻丝本身打出一个结头，结头出来后，无需打断合金电阻丝，继续绕制直至完成绕制工作。上述技术方案的有益效果是：第一，减少了一道焊接工序，降低了价格成本；第二，由于采用合金电阻丝本身来制成结头，利用结头来代替传统的制作工艺中的抽头引线，结头不易掉落，因此在高强度震动环境下也能正常使用，提高了位移传感器的使用寿命。

作为上述位移传感器的进一步改进，还包括粘合剂，所述粘合剂涂覆在所述绝缘棒和合金电阻丝之间。采用粘合剂涂覆在绝缘棒和合金电阻丝之间，可以使合金电阻丝在绕制过程中不容易滑动，便于绕丝机控制合金电阻丝的绕制间距。

作为上述位移传感器的进一步改进，所述粘合剂为高强度粘合剂，所述高强度粘合剂包括高分子粘合剂。

作为上述位移传感器的进一步改进，还包括胶带，所述合金电阻丝的两端通过胶带固定在所述绝缘棒上。采用胶带在合金电阻丝绕制的开始位置和绕制的结束位置进行固定，可以使合金电阻丝在绕制过程中不容易滑动，便于绕丝机控制合金电阻丝的绕制长度。

作为上述位移传感器的进一步改进，所述镀金片为环状，所述绝缘棒为圆柱状，所述绝缘棒的表面经过打磨处理。

作为上述位移传感器的进一步改进，所述合金电阻丝的直径为0.01-0.1mm。采用此技术方案，采用微米级的合金电阻丝进行绕制，提高了位移传感器的精度，有利于制作高精度位移传感器。

作为上述位移传感器的进一步改进，所述固定部件为螺栓。采用螺栓来固定镀金片，是一种简单高效的固定方式。

本发明还提供了一种位移传感器的制作工艺，所述位移传感器的制作工艺包括绕丝机和粘合剂，所述位移传感器的制作工艺还包括以下步骤：