技術領域

本發明涉及一種位移傳感器，特別是一種帶觸發功能的大量程位移傳感器。

背景技術

拉繩位移傳感器又稱拉繩傳感器，是一種新型而簡便的長度位移傳感器，用途非常廣泛，具有結構緊湊、測量行程長、安裝空間尺寸小、測量精度高、可靠性好、壽命長、維護少等優點。另外，拉繩位移傳感器安裝使用方便適合許多危險場合應用，廣泛應用與測量領域。

拉繩式位移傳感器的功能是把機械運動轉換成可以計量，記錄或傳送的電信號。拉繩位移傳感器由可拉伸的不銹鋼繩繞在一個輪轂上，此輪轂與一個精密旋轉感應器連接在一起，感應器可以是增量編碼器，絕對(獨立)編碼器，混合或導電塑料旋轉電位計，同步器或解析器。操作上，拉繩式位移傳感器安裝在固定位置上，拉繩縛在移動物體上。拉繩直線運動和移動物體運動軸線對準。運動發生時，拉繩伸展和收縮。一個內部彈簧保證拉繩的張緊度不變。輪轂帶動精密旋轉感應器旋轉，輸出一個與拉繩移動距離成比例的電信號。測量輸出信號可以得出運動物體的位移、方向或速率。

在地質災害自動化監測領域，往往需要監測地表或巖體裂縫的位移變化。具體做法是，在裂縫上下各埋設一個基樁，將拉繩式位移傳感器的繩頭固定在裂縫下部的基樁上，將拉繩式位移傳感器的本體固定在裂縫上部的基樁上，通過定時采集傳感器的測量數據來監測裂縫的寬度變化。如果在兩次測量時間間隔內位移突然加速變化，現有的拉繩式位移傳感器將不能及時采集到裂縫的變化，無法及時報警，造成嚴重的人員及財產的損失。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服上述現有技術之不足，提供一種帶觸發測量和溫度補償功能的高精度數字量輸出的位移傳感器。

本發明的技術方案為：

一種自觸發式大量程位移傳感器，其特征在于包括同軸連接的多圈電位器（1）與線軸（5），以及用于采集所述多圈電位器（1）電壓信號的數據采集傳輸電路（3），一旋轉編碼器（2）、傳動齒輪組（7）；其中，所述傳動齒輪組（7）包括主動齒輪和從動齒輪，所述主動齒輪與線軸（5）同軸連接，所述從動齒輪與所述旋轉編碼器（2）同軸連接，所述旋轉編碼器（2）與所述數據采集傳輸電路（3）連接，用于觸發所述數據采集傳輸電路（3）的開啟；線軸（5）的轉動可帶動多圈電位器（1）和主動齒輪同步轉動，從動齒輪的轉動可帶動旋轉編碼器（2）同步轉動。

進一步的，所述傳動齒輪組（7）與所述多圈電位器（1）分別位于所述線軸（5）的兩側；所述主動齒輪與所述從動齒輪采用一級漸開線圓柱齒輪傳動。

進一步的，所述旋轉編碼器（2）經一觸發信號處理電路（4）與所述數據采集傳輸電路（3）連接；所述觸發信號處理電路（4）用于對所述旋轉編碼器（2）產生的觸發信號進行濾波和調壓處理，使其符合所述數據采集傳輸電路（3）的IO接口要求。

進一步的，所述多圈電位器（1）固定安裝在位移傳感器的聯板（15）上；所述旋轉編碼器（2）通過一編碼器固定座（8）固定安裝在所述聯板（15）上。

進一步的，所述聯板（15）固定在位移傳感器的中間殼體（14）開口端連接，所述線軸（5）、傳動齒輪組（7）、旋轉編碼器（2）位于所述中間殼體（14）內；所述線軸（5）與所述傳動齒輪組（7）連接的一側具有一伸出軸，與所述中間殼體（14）開口端相對的一側上設有一孔，該孔內壁與一軸承（10）的外圈連接，該軸承（10）的內圈與所述線軸（5）的伸出軸連接。

進一步的，所述中間殼體（14）的外側安裝位移傳感器的盤簧盒（13），所述盤簧盒（13）的內部設有一空心軸，該空心軸與所述線軸（5）的伸出軸連接；該空心軸上設有一縫隙用于固定收線盤簧（6）的內端頭、收線盤簧的外端口固定在所述盤簧盒（13）的內壁上。

進一步的，所述線軸（5）上安裝有繩（9），繩（9）一端固定在所述線軸（5）上，另一端通過所述中間殼體（14）的一開口與一繩頭組件（11）連接；所述繩頭組件（11）與該開口相對一側安裝有一減震墊。

進一步的，所述線軸（5）的中心孔通過緊定螺釘與所述多圈電位器（1）的伸出軸連接；所述從動齒輪安裝在所述旋轉編碼器（2）的伸出軸上。

進一步的，所述數據采集傳輸電路（3）包括電源管理模塊、A/D模塊、測溫元件、數據處理模塊和SD卡存儲模塊；所述電源管理模塊與所述多圈電位器（1）和旋轉編碼器（2）電連接；所述A/D模塊與所述多圈電位器（1）連接，用于將所述多圈電位器（1）輸出的模擬信號轉換為數字信號；所述A/D模塊、所述SD卡存儲模塊、所述測溫元件分別與所述數據處理模塊連接。