[发明专利]一种滑动式温度触觉传感装置

摘要

一种滑动式温度触觉传感装置，设有温度传感单元阵列、导热层、恒温层、绝热层、隔热外壳以及测控电路，温度传感单元阵列包括多个温度传感单元，每个温度传感单元均设有热敏电阻、导热帽以及弹簧，热敏电阻置于导热帽内，弹簧的下端套接在导热帽敞口端，导热层上设有与温度传感单元对应的通孔，导热帽封闭端于通孔内并伸出导热层的下表面，恒温层下表面设有与温度传感单元对应的盲孔，盲孔底部设有一小于盲孔直径的通孔贯通恒温层上表面，将弹簧上端嵌入盲孔并与盲孔底部抵压，设置金属发热丝缠绕在恒温层的侧表面，恒温层上表面设有热传感电阻，温度传感单元阵列、导热层、恒温层均置于隔热外壳内，隔热外壳的下端开口处平面与导热层下表面齐平。

主权项

一种滑动式温度触觉传感装置，其特征在于：设有温度传感单元阵列、导热层、恒温层、绝热层、隔热外壳以及测控电路，其中：温度传感单元阵列包括一个位于圆心位置的温度传感单元和8个与圆心位置温度传感单元结构相同、对称分布于圆周上的温度传感单元，每个温度传感单元均设有热敏电阻、导热帽以及弹簧，导热帽为有底的空心圆柱体，外径上设有台阶定位环，热敏电阻置于导热帽内，导热帽内的间隙用导热硅胶填充，热敏电阻的信号输出导线从导热帽的上端敞口引出，敞口用胶体封堵，弹簧的下端套接在导热帽敞口端的圆柱体外径上并抵压于台阶定位环的上表面；导热层上设有与温度传感单元阵列数量一致、位置一一对应的通孔，导热帽封闭端的圆柱体置于通孔内并伸出导热层的下表面，台阶定位环大于通孔，台阶定位环下表面限位于导热层的上表面；恒温层下表面设有与温度传感单元阵列数量一致、位置一一对应的盲孔，盲孔底部设有一小于盲孔直径的通孔，该通孔贯通恒温层上表面，通孔直径小于弹簧外径，将弹簧上端嵌入盲孔并与盲孔底部抵压，设置金属发热丝缠绕在恒温层的侧表面，恒温层上表面设有热传感电阻，导热层与恒温层之间通过螺钉固定联接为一体；隔热外壳位于恒温层之上，为一带有上盖的空心环柱体和一空心长方体构成的一体结构，空心长方体位于空心环柱体上盖的外表面上，其孔腔垂直上盖，在上盖的内表面固定有绝热层，绝热层及上盖通过孔与空心长方体孔腔贯通，作为热敏电阻、热传感电阻及金属发热丝的引线通道；将温度传感单元阵列、导热层、恒温层均置于隔热外壳空心环柱体内腔的绝热层之下，隔热外壳的下端开口处平面与导热层下表面齐平，通过螺钉将隔热外壳上盖与恒温层固定；测控电路包括温度控制电路、温度反馈电路、接触温度传感电路、差动温度传感电路以及测控主板，恒温层中的热传感电阻的输出连接至温度反馈电路，温度反馈电路的输出连接至测控主板，测控主板的PWM波输出连接至温度控制电路，温度控制电路的输出连接至金属发热丝，温度传感单元阵列中心位置的热敏电阻输出连接接触温度传感电路，温度传感单元阵列圆周上的8个温度传感单元以对角线组合构成4对，输出连接差动温度传感电路，接触温度传感电路和差动温度传感电路的输出连接至测控主板；接触温度传感电路中，温度传感单元阵列中心位置的热敏电阻一端接地，另一端接精密电阻的一端和运算放大器正极，精密电阻另一端接电压源，运算放大器负极接地；差动温度传感电路中，温度传感单元阵列中对角位置的一个热敏电阻一端接地，另一端接精密电阻一端和差动放大器负极，精密电阻另一端接电压源，构成一条支路，温度传感单元阵列中对角位置的另一个热敏电阻一端接地，另一端接精密电阻一端和差动放大器正极，精密电阻另一端接电压源，构成另一条支路，两条支路组成差动电桥。