一種高精度電容傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001 ]本實用新型涉及傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度電容傳感器。
【背景技術(shù)】：
[0002] 用電測法測量非電學(xué)量時，首先必須將被測的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量而后輸入 之。通常非電學(xué)量變換成電學(xué)量的元件稱為變換器;根據(jù)不同非電學(xué)量的特點設(shè)計成的有 關(guān)轉(zhuǎn)換裝置稱為傳感器，而被測的力學(xué)量(如位移、力、速度等)轉(zhuǎn)換成電容變化的傳感器稱 為電容傳感器。從能量轉(zhuǎn)換的角度而言，電容變換器為無源變換器，需要將所測的力學(xué)量轉(zhuǎn) 換成電壓或電流后進(jìn)行放大和處理。力學(xué)量中的線位移、角位移、間隔、距離、厚度、拉伸、壓 縮、膨脹、變形等無不與長度有著密切聯(lián)系的量;這些量又都是通過長度或者長度比值進(jìn)行 測量的量，而其測量方法的相互關(guān)系也很密切。另外，在有些條件下，這些力學(xué)量變化相當(dāng) 緩慢，而且變化范圍極小，如果要求測量極小距離或位移時要有較高的分辨率，其他傳感器 很難做到實現(xiàn)高分辨率要求，在精密測量中所普遍使用的差動變壓器傳感器的分辨率僅達(dá) 到1~5μπι數(shù)量級;而有一種電容測微儀，他的分辨率為O.lnm，比前者提高了四個數(shù)量級，最 大量程為1250μπι，而且為零磁滯，因此他在精密小位移測量中受到青睞。
[0003] 現(xiàn)有的電容傳感器在測量激光頭與工件之間的感應(yīng)電容時，測量精度低，不能適 應(yīng)用戶不同的量程需求，且通信傳輸速率和抗干擾能力差。 【實用新型內(nèi)容】：
[0004] 為了解決上述問題，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崟r高精度的采集激 光頭和工件之間的感應(yīng)電容變化，能夠大大提高通信傳輸速率和抗干擾能力的技術(shù)方案：
[0005] -種高精度電容傳感器，主要包括鋁合金外殼傳感器本體、8芯工業(yè)以太網(wǎng)線、Ρ0Ε 供電模塊，鋁合金外殼傳感器本體包括基座，基座一側(cè)設(shè)有四個螺絲固定孔，基座上端設(shè)置 面板貼膜，將鋁合金外殼傳感器本體的SMB插孔與激光頭上的SMB插孔對齊，且垂直向下插 至底部，用四顆螺絲將鋁合金外殼傳感器本體緊緊固定在激光頭側(cè)面，將Ρ0Ε供電模塊卡在 DIN導(dǎo)軌上，且接入220V交流電源，將由EtherCAT從站引至的網(wǎng)線插入Ρ0Ε供電模塊上的 RJ45插座中，8芯工業(yè)以太網(wǎng)線將鋁合金外殼傳感器本體與P0E供電模塊連接。
[0006] 作為優(yōu)選，8芯工業(yè)以太網(wǎng)線配合連接M12防水連接器，M12防水連接器包括一彎母 頭和一直母頭，8芯工業(yè)以太網(wǎng)線的直母頭一端插入P0E供電模塊上的第一M12插座中，且旋 緊插頭螺紋;將8芯工業(yè)以太網(wǎng)線的彎母頭一端插入鋁合金外殼傳感器本體上的第二M12插 座中，且旋緊插頭螺紋。
[0007] 作為優(yōu)選，鋁合金外殼傳感器本體上的面板貼膜上設(shè)有5個LED指示燈，分別為P0E 供電電壓指示燈、EtherCAT網(wǎng)線連接指示燈、EtherCAT協(xié)議狀態(tài)指示燈、傳感器采集狀態(tài)指 示燈以及錯誤報警指示燈。
[0008] 作為優(yōu)選，錯合金外殼傳感器本體外形尺寸為長80_、寬40_、厚30_。
[0009] 本實用新型的有益效果在于：
[0010] (1)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崟r高精度的采集激光頭和工件之間的感應(yīng)電容 變化，且內(nèi)置了精準(zhǔn)低溫漂基準(zhǔn)電容，為電容測量提供精確的參考標(biāo)準(zhǔn)。
[0011] (2)本實用新型采用量程上下限標(biāo)定模式，可以輕松快速的校準(zhǔn)EDS-88C0的工作 量程范圍始終對應(yīng)到16進(jìn)制的0~65535,從而保證EDS-88C0能夠始終適應(yīng)用戶不同的量程 需求。
[0012] ⑶本實用新型采用高速工業(yè)實時以太網(wǎng)EtherCAT?作為通信協(xié)議，大大提高了 通信傳輸速率和抗干擾能力。
[0013] (4)本實用新型功耗低，并全身密封防水防塵，從而保證面對嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境的挑 戰(zhàn)。
【附圖說明】：
[0014] 圖1為本實用新型的主視圖；
[0015] 圖2為本實用新型的俯視圖；
[0016]圖3為本實用新型的安裝圖。
【具體實施方式】：
[0017]為使本實用新型的發(fā)明目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實 用新型的實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0018]如圖1-圖3所示，一種高精度電容傳感器，其特征在于：主要包括鋁合金外殼傳感 器本體1、8芯工業(yè)以太網(wǎng)線2、P0E供電模塊3,鋁合金外殼傳感器本體1外形尺寸為長80mm、 寬40mm、厚30mm，所述鋁合金外殼傳感器本體1包括基座4,所述基座4 一側(cè)設(shè)有四個螺絲固 定孔5,所述基座4上端設(shè)置面板貼膜6,將所述鋁合金外殼傳感器本體1的SMB插孔與激光頭 7上的SMB插孔對齊，且垂直向下插至底部，用四顆螺絲將所述鋁合金外殼傳感器本體1緊緊 固定在激光頭7側(cè)面，將所述Ρ0Ε供電模塊3卡在DIN導(dǎo)軌8上，且接入220V交流電源，將由 EtherCAT從站引至的網(wǎng)線插入所述Ρ0Ε供電模塊3上的RJ45插座9中，所述8芯工業(yè)以太網(wǎng)線 2將所述鋁合金外殼傳感器本體1與所述Ρ0Ε供電模塊3連接。8芯工業(yè)以太網(wǎng)線2配合連接 M12防水連接器，M12防水連接器包括一彎母頭21和一直母頭22,所述8芯工業(yè)以太網(wǎng)線2的 直母頭22-端插入Ρ0Ε供電模塊3上的第一M12插座10中，且旋緊插頭螺紋;將8芯工業(yè)以太 網(wǎng)線2的彎母頭21-端插入鋁合金外殼傳感器本體1上的第二M12插座11中，且旋緊插頭螺 紋。本實用新型采用高速工業(yè)實時以太網(wǎng)EtherCAT作為通信協(xié)議，大大提高了通信傳輸速 率和抗干擾能力。
[0019]本實施例中，鋁合金外殼傳感器本體1上的面板貼膜6上設(shè)有5個LED指示燈，分別 為Ρ0Ε供電電壓指示燈12、EtherCAT網(wǎng)線連接指示燈13、EtherCAT協(xié)議狀態(tài)指示燈14、傳感 器采集狀態(tài)指示燈15以及錯誤報警指示燈16。其中，當(dāng)Ρ0Ε供電電壓指示燈12亮，表示鋁合 金外殼傳感器本體1獲取到Ρ0Ε供電，Ρ0Ε供電電壓指示燈12會點亮發(fā)出綠色光;EtherCAT網(wǎng) 線連接指示燈13反映出了鋁合金外殼傳感器本體1與主站或其他從站之間線纜連接和數(shù)據(jù) 通信異常與否的狀態(tài);EtherCAT協(xié)議狀態(tài)指示燈14反映出了鋁合金外殼傳感器本體1的從 站狀態(tài)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，分別通過不同的閃爍頻率和點亮/熄滅來表示狀態(tài)機(jī)不同的狀態(tài);傳 感器采集狀態(tài)指示燈15反映出了鋁合金外殼傳感器本體1的傳感部分的運(yùn)行狀態(tài)，正常狀 態(tài)下處于長亮狀態(tài)。當(dāng)傳感器采集的電容值出現(xiàn)異常，或者傳感器處于初始化狀態(tài)時，傳感 器采集狀態(tài)指示燈15將熄滅;錯誤報警指示燈16對鋁合金外殼傳感器本體1的錯誤運(yùn)行狀 態(tài)進(jìn)行了報警，正常狀態(tài)下處于熄滅狀態(tài)。當(dāng)傳感器采集的出現(xiàn)異常，如碰撞、傳感器采集 電容異?；蚱渌?，錯誤報警指示燈16對將呈紅色進(jìn)行提醒用于從主站中檢查錯誤信息。
[0020] 對本實用新型進(jìn)行量程標(biāo)定的主要作用是為了讓本實用新型能在量程的最低點 輸出最小值，在量程的最高點輸出最大值。確保本實用新型在適配不同的激光頭、噴嘴等組 件的情況下能保持輸出的一致性，便于數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動控制，本實用新型內(nèi)部還帶有平 均濾波算法，進(jìn)行濾波器參數(shù)設(shè)置的主要作用是為了讓本實用新型能夠在不同需求的響應(yīng) 狀態(tài)下進(jìn)行輸出速率和輸出數(shù)據(jù)穩(wěn)定度間進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。
[0021] 本實用新型的有益效果在于:本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崟r高精度的采集激光 頭和工件之間的感應(yīng)電容變化，且內(nèi)置了精準(zhǔn)低溫漂基準(zhǔn)電容，為電容測量提供精確的參 考標(biāo)準(zhǔn);采用量程上下限標(biāo)定模式，可以輕松快速的校準(zhǔn)EDS-88C0的工作量程范圍始終對 應(yīng)到16進(jìn)制的0~65535,從而保證EDS-88C0能夠始終適應(yīng)用戶不同的量程需求;采用高速 工業(yè)實時以太網(wǎng)EtherCAT作為通信協(xié)議，大大提高了通信傳輸速率和抗干擾能力；其功耗 低，并全身密封防水防塵，從而保證面對嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境的挑戰(zhàn)。
[0022] 上述實施例只是本實用新型的較佳實施例，并不是對本實用新型技術(shù)方案的限 制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入 本實用新型專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種高精度電容傳感器，其特征在于：主要包括鋁合金外殼傳感器本體、8芯工業(yè)以 太網(wǎng)線、POE供電模塊，所述鋁合金外殼傳感器本體包括基座，所述基座一側(cè)設(shè)有四個螺絲 固定孔，所述基座上端設(shè)置面板貼膜，將所述鋁合金外殼傳感器本體的SMB插孔與激光頭上 的SMB插孔對齊，且垂直向下插至底部，用四顆螺絲將所述鋁合金外殼傳感器本體緊緊固定 在激光頭側(cè)面，將所述POE供電模塊卡在DIN導(dǎo)軌上，且接入220V交流電源，將由EtherCAT從 站引至的網(wǎng)線插入所述POE供電模塊上的RJ45插座中，所述8芯工業(yè)以太網(wǎng)線將所述鋁合金 外殼傳感器本體與所述POE供電模塊連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度電容傳感器，其特征在于:所述8芯工業(yè)以太網(wǎng)線 配合連接M12防水連接器，M12防水連接器包括一彎母頭和一直母頭，所述8芯工業(yè)以太網(wǎng)線 的直母頭一端插入POE供電模塊上的第一M12插座中，且旋緊插頭螺紋;將8芯工業(yè)以太網(wǎng)線 的彎母頭一端插入鋁合金外殼傳感器本體上的第二M12插座中，且旋緊插頭螺紋。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度電容傳感器，其特征在于:所述鋁合金外殼傳感器 本體上的面板貼膜上設(shè)有5個LED指示燈，分別為POE供電電壓指示燈、EtherCAT網(wǎng)線連接指 示燈、EtherCAT協(xié)議狀態(tài)指示燈、傳感器采集狀態(tài)指示燈以及錯誤報警指示燈。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度電容傳感器，其特征在于:所述鋁合金外殼傳感器 本體外形尺寸為長80mm、寬40mm、厚30mm。
【專利摘要】本實用新型提供了一種高精度電容傳感器，主要包括鋁合金外殼傳感器本體、8芯工業(yè)以太網(wǎng)線、POE供電模塊，鋁合金外殼傳感器本體包括基座，基座一側(cè)設(shè)有四個螺絲固定孔，基座上端設(shè)置面板貼膜，將鋁合金外殼傳感器本體的SMB插孔與激光頭上的SMB插孔對齊，且垂直向下插至底部，用四顆螺絲將鋁合金外殼傳感器本體緊緊固定在激光頭側(cè)面，將POE供電模塊卡在DIN導(dǎo)軌上，且接入220V交流電源，將由EtherCAT從站引至的網(wǎng)線插入POE供電模塊上的RJ45插座中，8芯工業(yè)以太網(wǎng)線將鋁合金外殼傳感器本體與POE供電模塊連接，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崟r高精度的采集激光頭和工件之間的感應(yīng)電容變化，采用高速工業(yè)實時以太網(wǎng)EtherCAT作為通信協(xié)議，大大提高了通信傳輸速率和抗干擾能力。
【IPC分類】G01D5/12
【公開號】CN205138509
【申請?zhí)枴緾N201520920382
【發(fā)明人】趙雍胤, 李思佳, 李思泉
【申請人】上海嘉強(qiáng)自動化技術(shù)有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月18日