專利名稱：一種檢測位移的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于測量物體機械位移的裝置，具體涉及一種把機械轉換為電學量的變換器。
使機械位移轉換為電學量的變換器目前主要有以下幾種差動變壓器、電容電橋、光柵位移變送器、電位器和光通量監測器，其共同存在的不足之處，是變換器體積大，傳感元件與信號處理電路之間有較長的連接導線，監測位移時容易受到干擾。
本實用新型目的是要提供一種檢測位移的裝置，減小變換器體積，消除測量過程中產生的干擾。
本實用新型的目的是這樣實現的由兩個相互絕緣的導電電極、一個電容器、電信號振蕩器、集成運算放大器、檢波器、直流電源和絕緣材料制成的電路基板構成變換器，一個導電電極與電信號振蕩器的輸出端相連，另一個導電電極與集成運算放大器的一個輸入端相連，在集成運算放大器的這個輸入端與輸出端之間并連著一個電容，或電信號振蕩器的輸出端與一個電容相連，電容的另一端與集成運算放大器的一個輸入端相連，兩個互相絕緣的導電電極分別接在集成運算放大器與電容相連的輸入端和輸出端上，集成運算放大器的輸出端接在檢波器的輸入端上，電信號振蕩器和集成運算放大器分別與直流電源相連，當兩個互相絕緣的導電電極在被測對象作用下發生相對位移時，在檢波器的輸出端上得到與位移相關的電壓信號。
這種變換器需要的電子元件數量少，體積很小，同時由于信號源阻抗很低，具有良好的抗干擾性能。
實用新型的具體結構由以下的實施例及其附圖給出。
圖1是根據本實用新型提出的一種檢測位移的裝置構成示意圖。
圖2是根據本實用新型提出的另一種檢測位移的裝置構成示意圖。
圖3是本實用新型采用的一種電信號振蕩器電路構成圖。
圖4是本實用新型采用的另一種電信號振蕩器電路構成圖。
圖5是本實用新型采用的檢波器電路構成圖。
圖6是根據本實用新型提出的一種檢測位移的裝置電路構成示意圖。
以下結合附圖1、2、3、4、5、6詳細說明根據本實用新型提出的具體裝置的細節及工作情況。
該裝置包括兩個互相絕緣的導電電極(1)和導電電極(2)、電信號振蕩器(3)、集成運算放大器(4)、電容(5)、檢波器(6)、直流電源(7)和絕緣材料制成的基板(8)，集成運算放大器(4)的輸出端與檢波器(6)的輸入端相連，直流電源(7)分別與電信號振蕩器(3)和集成運算放大器(4)相連，導電電極(1)和導電電極(2)、電信號振蕩器(3)、集成運算放大器(4)、電容(5)之間有兩種聯結方式，導電電極(1)與電信號振蕩器(3)的輸出端相連，導電電極(2)與集成運算放大器(4)的一個輸入端相連，同時與電容(5)的一端相連，電容(5)的另一端與集成運算放大器(4)輸出端相連如圖1，或導電電極(1)與集成運算放大器(4)的輸出端相連，導電電極(2)與集成運算放大器(4)的一個輸入端相連，同時與電容(5)的一端相連，電容(5)的另一端與電信號振蕩器(3)的輸出端相連如圖2.電信號振蕩器(3)由檢查運算放大器IC1、電阻R1、電阻R3、電阻R4和電容C2構成，電容C2的一端與電阻R1一端相連，同時與集成運算放大器IC1的一個輸入端相連，電阻R1的另一端與集成運算放大器IC1輸出端相連，同時與電阻R3一端相連，電阻R3另一端與電阻R4一端相連，同時與集成運算放大器IC1的另一個輸入端相連如圖3.電信號振蕩器(3)由數字集成電路IC2、數字集成電路IC3、電阻R5和電容C3構成，數字集成電路IC2的輸入端與電阻R5一端相連，同時與電容C3輸入端相連，電阻R5另一端與數字集成電路IC2輸出端相連，同時與數字集成電路IC3輸入端相連，數字集成電路IC3輸出端同時與電容C3的另一端相連如圖4.檢波器(6)由半導體二極管D、電阻R6和電容C4構成，半導體二極管D的一端與電阻R6相連，同時與電容C4一端相連，電阻R6另一端與電容C4另一端相連如圖5.集成運算放大器(4)和集成運算放大器IC1是制作在同一個半導體芯片的兩個集成運算放大器。一種構成方式是，導電電極(1)和集成運算放大器IC1輸出端相連，同時和電阻R1、電阻R3一端相連，電阻R1另一端與集成運算放大器IC1一個輸入端相連，同時和電容C2相連，電阻R3另一端和集成運算放大器IC1另一個輸入端相連，同時與電阻R4一端相連，導電電極(2)與集成運算放大器(4)的一個輸入端相連，同時電容(5)一端相連，電容(5)另一端與集成運算放大器(4)輸出端相連，同時與半導體二極管D一端相連，半導體二極管D另一端與電阻一端相連，同時與電容C4一端相連，電容C4另一端與電阻R6另一端相連，直流電源(7)分別與集成運算放大器IC1和集成運算放大器(4)相連，集成運算放大器(4)、電容(5)、半導體二極管D、電阻R6、電容C4、集成運算放大器IC1、電阻R1、電阻R3、電阻R4、電容C2固定在基板(8)上如圖6.導電電極(1)和導電電極(2)分別具有圓柱形內表面和圓柱形外表面。導電電極(1)和導電電極(2)是金屬材料制成的薄片狀電極，厚度0.01mm-3mm，面積0.5cm2-1000cm2。導電電極(1)和導電電極(2)是金屬絲網，厚度0.05mm-1mm，面積0.5cm2-1000cm2。電信號振蕩器(3)、集成運算放大器(4)、電容(5)和檢波器(6)都固定在絕緣材料基板(8)上。
權利要求1.一種檢測位移的裝置，該裝置有直流電源(7)和絕緣材料制成的基板(8)，其特征在于還有兩個互相絕緣的導電電極(1)和導電電極(2)、電信號振蕩器(3)、集成運算放大器(4)、電容(5)、檢波器(6)，集成運算放大器(4)的輸出端與檢波器(6)的輸出端相連，直流電源(7)分別與電信號振蕩器(3)、集成運算放大器(4)相連，導電電極(1)和導電電極(2)、電信號振蕩器(3)、集成運算放大器(4)、電容(5)之間有兩種聯結方式，導電電極(1)與電信號振蕩器(3)的輸出端相連，導電電極(2)與集成運算放大器(4)的一個輸入端相連，同時與電容(5)的一端相連，電容(5)的另一端與集成運算放大器(4)的輸出端相連，或導電電極(1)與集成運算放大器(4)的輸出端相連，導電電極(2)與集成運算放大器(4)的一個輸入端相連，同時與電容(5)的一端相連，電容(5)的另一端與電信號振蕩器(3)的輸出端相連。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征是電信號振蕩器(3)由集成運算放大器IC1、電阻R1、電阻R3、電阻R4和電容C2構成，電容C2的一端于電阻R1的一端相連，同時與集成運算放大器IC1的一個輸入端相連，電阻R1的另一端與集成運算放大器IC1輸出端相連，同時與電阻R3一端相連，電阻R3另一端與電阻R4一端相連，同時與集成運算放大器IC1的另一個輸入端相連。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征是電信號振蕩器(3)由數字集成電路IC2、數字集成電路IC3、電阻R5和電容C3構成，數字集成電路IC2的輸入端與電阻R5一端相連，同時與電容C3一端相連，電阻R5另一端與數字集成電路IC2輸出端相連，同時與數字集成電路IC3輸入端相連，數字集成電路IC3輸出端同時與電容C3的另一端相連。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征是檢波器(6)由半導體二極管D、電阻R6和電容C4構成，半導體二極管D的一端與電阻R6一端相連，同時與電容C4一端相連，電阻R6另一端與電容C4另一端相連。
5.根據權利要求2所述的裝置，其特征是集成運算放大器(4)和集成運算放大器IC1是制作在同一個半導體芯片的兩個集成運算放大器。
6.根據權利要求2所述的裝置，其特征是導電電極(1)和集成運算放大器IC1輸出端相連，同時和電阻R1、電阻R3一端相連，電阻R1另一端與集成運算放大器IC1一個輸入端相連，同時和電容C2一端相連，電阻R3另一端和集成運算放大器IC1另一端輸入端相連，同時與電阻R4～端相連，導電電極(2)與集成運算放大器(4)的一個輸入端相連，同時與電容(5)的一端相連，電容(5)的另一端與集成運算放大器(4)的輸出端相連，同時與半導體二極管D一端相連，半導體二極管D另一端與電阻R6一端相連，同時與電容C4一端相連，電容C4另一端與電阻R6另一端相連，直流電源(7)分別與集成運算放大器IC1和集成運算放大器(4)相連，集成運算放大器(4)、電容(5)、半導體二極管D、電阻R6、電容C4、集成運算放大器IC1、電阻R1、電阻R3、電阻R4、電容C2固定在基板(8)上。
7.根據權利要求1所述的裝置，其特征是導電電極(1)和導電電極(2)分別具有圓柱形內表面和圓柱形外表面。
8.根據權利要求1所述的裝置，其特征是導電電極(1)和導電電極(2)是金屬材料制成的薄片狀電極，厚度0.01mm-3mm，面積0.5cm2-1000cm2。
9.根據權利要求1所述的裝置，其特征是導電電極(1)和導電電極(2)是金屬絲網，厚度0.05mm-1mm，面積0.5cm2-1000cm2。
10.根據權利要求1所述的裝置，其特征是電信號振蕩器(3)、集成運算放大器(4)、電容(5)和檢波器(6)都固定在絕緣材料基板(8)上。
專利摘要一種檢測位移的裝置，由兩個互相絕緣的導電電極與振蕩器、運算放大器和檢波器構成，被檢測對象的位移引起兩個絕緣導電電極相對位置變化，使運算放大器輸出的高頻電壓幅度改變，在檢波器輸出端產生與被測對象機械位移量相關的電壓信號，由于這種裝置體積小、反應速度快、靈敏度高、抗干擾性能好，可用于工業生產過程和科學研究中多種對象的位移與振動測量，同時可用于監測人體相關生理活動，例如連續監測人體呼吸過程，并可用于安全警戒。
文檔編號G01B7/004GK2249889SQ95224619
公開日1997年3月19日 申請日期1995年11月13日 優先權日1995年11月13日
發明者張開遜 申請人:北京昌順物業管理有限責任公司