工业鼠标磁性液体平移感应装置制造方法
【专利摘要】设计一项工业鼠标磁性液体平移感应装置，主要包括横向倾斜角传感器，纵向倾斜角传感器，激励电源，直有机玻璃管，磁性液体，激励线圈，感应线圈A，感应线圈B，电压数据输出接口，密封塞，石棉保护层等。本装置采用螺线管式差动变压器的工作原理，其核心部分是可变互感，利用磁流体兼具磁性和流动性的特点实现倾斜角的感应以及倾斜数值的读取，通过对倾斜角的感应确定位移的感应以及位移量的确定。基基磁性液体的高灵敏度和高线性度，巧妙运用惯性的作用，由外界对设备进行位移运动，使其在使用过程中产生左右液面的位移差。同时基于有机玻璃管管径大小与长度比例的灵活控制，本发明专利工业鼠标磁性液体平移感应装置能够精确测量几个微米范围内的微小位移变化，增加鼠标操作的灵敏程度。
【专利说明】工业鼠标磁性液体平移感应装置
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及工业鼠标平移感应装置，尤其是基于磁性液体倾斜角传感器原理的鼠标平移感应装置。
【背景技术】
[0002]随着现代科技对传感技术要求的不断提高，倾斜角传感器不仅在微流量测量、泄露测试、洁净间监测、环境密封性检测等高精度测量场合的应用越来越广泛，同时在机械工业产品的研发上也起了十分巨大的作用。目前，传感器主要是压阻式和电容式两种，由于存在微米级应变膜厚度的精确控制问题，存在制造难度大，均匀性，重复性差，成本又高等问题，开发一种低成本、高精度、性能优异的倾斜角传感装置并应用于工厂设计研发新产品具有良好的应用前景。近些年，国内外研究人员开始对磁性液体进行研究，现在磁性液体已经广泛应用于磁性液体密封、磁性液体阻尼器、磁性液体压差传感器等领域。而此新型功能材料磁性液体的引入，为基于倾斜角传感装置的新型工业产品研发提供了新的机遇，凭借此材料的独有特性，可以制作出具有高线性度、稳定、高灵敏度、高精度、结构简单、成本低以及长寿命等优点的磁性液体传感装置。但是从目前可检索的国内外文献资料中可以看出，国内还没有实用性的涉及磁性液体倾斜角传感装置的工业产品研制成功，并且现有的研究都不通过倾斜角测量、感应位移运动的装置，因此研制一款带有通过倾斜角测量位移运动的磁性液体倾斜角传感装置的工业产品具有十分重要的意义。
[0003]同时工业鼠标作为机电一体化发展不可获缺的设备之一，其安全性、灵敏度，操作的方便性，稳定性直接关系着企业效益以及操作人员的安全。所以设计一款采用倾斜角测量感应位移运动的工业鼠标磁性液体平移感应装置具有十分重大的意义与经济效益。
[0004]发明专利内容
[0005]为了实现位移运动信号的采集以及测量、读取从而控制鼠标的指令操作，本发明专利提供了工业鼠标平移感应装置，采用的是螺线管式差动变压器的工作原理。其核心部分是可变互感，利用磁性液体能产生感应磁场的性质以及位移运动时惯性的作用，通过其流动时线圈互感的变化实现倾斜角的测量采集以及读取，每一项倾斜角数值都与一个位移信号相对应，通过对倾斜角的读取实现对位移信号的读取。
[0006]本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是:工业鼠标平移感应装置主体由两个相交排列的倾斜角传感器组成，每个倾斜角传感器由倾斜角精确给定装置与测量读取装置两部分组成，设备主要包括横向倾斜角传感器，纵向倾斜角传感器，激励电源，直有机玻璃管，磁性液体，激励线圈，感应线圈A，感应线圈B，电压数据输出接口，密封塞，石棉保护层。
[0007]所述倾斜角精确给定装置由直有机玻璃管，磁性液体组成。其特征在于，所述直有机玻璃管盛放磁性液体至玻璃管容积的二分之一，当进行位移运动时，由于惯性作用，玻璃管内液体产生流动，相当于磁芯发生偏移，位移信号输出。
[0008]所述测量读取装置由直有机玻璃管，磁性液体，激励线圈，感应线圈A，感应线圈B,电压数据输出接口，密封塞，石棉保护层组成。当玻璃管内液体产生流动，磁芯发生偏移，两端感应电压不相等，输出电压差数据，通过对电压差的分析，确定位移的大小和运动方向的判定。
[0009]本发明专利工业鼠标磁性液体平移感应装置采用螺线管式差动变压器的工作原理，其核心部分是可变互感，通过惯性作用，利用磁流体兼具磁性和流动性的特点实现倾斜角的测量，通过对倾斜角的测量确定位移信号。基于磁性液体的高灵敏度和高线性度，磁性液体平移感应装置结构简单，精确测量、感应、读取微米级别的微小位移，从而实现对鼠标平移运动的判定。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本发明专利作进一步说明:
[0011]图1为本发明专利工业鼠标磁性液体平移感应装置的整体结构示意图。
[0012]本图1中1.横向倾斜角传感器，2.纵向倾斜角传感器，3.激励电源，4.电压数据输出接口，
[0013]图2为本发明专利工业鼠标磁性液体平移感应装置倾斜角传感器结构示意图。
[0014]本图中5.直有机玻璃管，6.磁性液体，7.感应线圈A，8.激励线圈，9.感应线圈B, 10.密封寒，11.石棉保护层。
[0015]图3为本发明专利工业鼠标磁性液体平移感应装置工作时液面示意图。
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2所示，本发明专利工业鼠标磁性液体平移感应装置，主要包括横向倾斜角传感器I，纵向倾斜角传感器2，激励电源3，电压数据输出接口 4，直有机玻璃管5，磁性液体6，感应线圈A7，激励线圈8，感应线圈B9，密封塞10，石棉保护层11。
[0017]工作时，激励线圈8连接激励电源3，输入激励电压。在无运动状态时，磁性液体6在管内均匀分布，感应线圈A7与感应线圈B9，所产生感应电压相等，不输出压差。当设备在外力作用下进行一个平移运动时，由于惯性作用，玻璃管5内液体产生流动，相当于磁芯发生偏移。感应线圈A7与感应线圈B9，所产生感应电压不相等，输出电压差数据，对于一定的位移以及运动速度，有相应的一个电压差与电压差持续时间与之对应，通过对电压差的分析，确定位移的大小和运动方向的判定。
[0018]如图3所示,本发明专利工业鼠标磁性液体平移感应装置工作时液面示意图。但设备往一个方向进行运动时，横向倾斜角传感器1，纵向倾斜角传感器2均存在一个相应的位移液面状态，即一定的磁芯状态，所产生的电压差并不同，通过对电压差的分析，确定位移的速度，大小。
【权利要求】
1.工业鼠标磁性液体平移感应装置，其特征在于，主要包括横向倾斜角传感器(1)，纵向倾斜角传感器(2)，激励电源(3)，电压数据输出接口(4)，直有机玻璃管(5)，磁性液体(6)，感应线圈A (7)，激励线圈(8)，感应线圈B (9)，密封塞(10)，石棉保护层(11)等。
2.如权利要求1所述，基于工业鼠标磁性液体平移感应装置，其特征在于:所述的直有机玻璃管(5)内充有一定量的磁性液体(6),磁性液体(6)具有超顺磁性,用其作为磁芯,可使得磁场更加稳定。
3.如权利要求1所述，基于工业鼠标磁性液体平移感应装置，其特征在于:所述直有机玻璃管(5)均匀密绕一组激励线圈(8)，直有机玻璃管(5)两端分别对称地缠绕有一组匝数相等且反向串接的感应线圈A(7)和感应线圈B(9)，用以输出压差，当玻璃管(5)水平静止时，压差输出为O ;当玻璃管(5)运动时，由于惯性作用，玻璃管(5)内液体产生流动，相当于磁芯发生偏移，感应电压不相等，输出电压差数据，通过对电压差的分析，确定位移的大小和运动方向的判定。
4.如权利要求1所述，基于工业鼠标磁性液体平移感应装置，其特征在于:所述横向倾斜角传感器(I)与纵向倾斜角传感器(2)，由于整体设备向一个方向运动时，如横向运动时，纵向倾斜角传感器(2)在直有机玻璃管(5)中发生径向运动而不发生轴向运动，纵向倾斜角传感器(2)的磁芯不发生偏移，感应电压相等。横向倾斜角传感器(I)与纵向倾斜角传感器(2)相对独立运行，不会发生输出信号的错乱。
5.如权利要求1所述，基于工业鼠标磁性液体平移感应装置，其特征在于:所述横向倾斜角传感器(I)与纵向倾斜角传感器(2)，由于整体设备向任一方向运动时，运动位移均可简化为横向运动与纵向运动的合成，因此该发明专利工业鼠标磁性液体平移感应装置可采集平面运动上任何一个运动方向的位移信号。
6.如权利要求1所述，基于工业鼠标磁性液体平移感应装置，其特征在于:所述石棉保护层(11)包覆有机玻璃管(5)，磁性液体(6)，感应线圈A (7)，激励线圈(8)，感应线圈B (9)，密封塞(10)，并对其进行保护，避免运输过程中的碰撞等。
【文档编号】G01C9/18GK103576893SQ201210253800
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月19日 优先权日:2012年7月19日
【发明者】胡林强, 孙明礼, 黄妍, 付皇峰, 吕晓锋, 樊凯凯, 张广, 陈丽娜 申请人:浙江师范大学