[发明专利]一种杠杆式表面轮廓测量传感器

权利要求书

1.一种杠杆式表面轮廓测量传感器，其特征在于：包括杠杆测量模块、测量力恒定控制模块、测量范围调整模块和数据处理模块；所述杠杆测量模块包括触针、杠杆和支点，所述杠杆转动安装于所述支点上，所述触针安装于所述杠杆的第一端，用于与被测样品接触，所述被测样品放置在载物台上；所述测量力恒定控制模块包括力传感器、力补偿装置和连接杆，所述力传感器以及所述力补偿装置均与所述数据处理模块连接，所述力传感器安装于所述载物台的下方，所述连接杆与所述杠杆的第二端连接，所述力补偿装置与所述连接杆连接，所述力补偿装置包括电流控制器、电磁线圈和永磁体，所述永磁体固定在所述连接杆远离所述杠杆的一端，所述电磁线圈位于所述永磁体的下方，所述电磁线圈通过电流控制器与所述数据处理模块连接；所述测量范围调整模块与所述数据处理模块连接，用于实现测量范围的调整。

2.根据权利要求1所述的杠杆式表面轮廓测量传感器，其特征在于：所述测量范围调整模块包括驱动块、电容传感器和滑道；所述滑道包括第一滑道和第二滑道，所述第一滑道和所述第二滑道分别位于所述杠杆的上方和下方；所述电容传感器包括第一电容传感器、第二电容传感器、第三电容传感器和第四电容传感器，所述第一电容传感器和所述第三电容传感器设置于所述第一滑道内两侧，并关于所述支点对称设置，所述第二电容传感器和所述第四电容传感器设置于所述第二滑道内两侧，并关于所述支点对称设置；所述第一滑道的中部还垂直设置有竖直滑道，所述驱动块安装于所述竖直滑道内，所述驱动块与所述第一电容传感器以及所述第三电容传感器连接，所述第一电容传感器与所述第二电容传感器连接，所述第三电容传感器与所述第四电容传感器连接。

3.根据权利要求2所述的杠杆式表面轮廓测量传感器，其特征在于：所述测量范围调整模块还包括第一连杆组和第二连杆组，所述第一连杆组包括第一上连杆和第二上连杆，所述第一上连杆的两端分别与所述第一电容传感器以及所述驱动块连接，所述第二上连杆的两端分别与所述第三电容传感器以及所述驱动块连接；所述第二连杆组包括第一下连杆和第二下连杆，所述第一电容传感器通过所述第一下连杆与所述第二电容传感器连接，所述第三电容传感器通过所述第二下连杆与所述第四电容传感器连接。

4.根据权利要求2所述的杠杆式表面轮廓测量传感器，其特征在于：所述数据处理模块包括信号采集装置和上位机，所述信号采集装置与所述上位机连接；所述信号采集装置还与所述力传感器以及所述电容传感器连接，所述上位机还与所述电流控制器连接。

5.根据权利要求1所述的杠杆式表面轮廓测量传感器，其特征在于：所述数据处理模块还连接有显示装置。

6.根据权利要求1所述的杠杆式表面轮廓测量传感器，其特征在于：所述支点采用柔性铰链。

7.根据权利要求1所述的杠杆式表面轮廓测量传感器，其特征在于：所述触针的轴线与所述杠杆的轴线相正交，所述触针与所述杠杆采用一体成型的加工方式，或者所述触针与所述杠杆分别单独成型，再进行固定连接。

8.根据权利要求7所述的杠杆式表面轮廓测量传感器，其特征在于：所述触针采用电化学腐蚀办法加工而成。

9.根据权利要求1所述的杠杆式表面轮廓测量传感器，其特征在于：所述力补偿装置还包括屏蔽罩，所述电磁线圈和所述永磁体均设置于所述屏蔽罩内。