[發明專利]一種改良的非接觸式位移測量方法及使用該方法的傳感器

無效

• 申請號: 200910030263.6
• 申請日: 2009-03-24
• 公開（公告）號: CN101509752A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 王磊
• 申請（專利權）人: 無錫市納微電子有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 顧吉云

(一)技術領域

本發明涉及測量位移的高精度位移傳感器技術領域，具體為一種改良的非接觸式位移測量方法，本發明還涉及使用該方法的傳感器。

(二)背景技術

現有測量位移的高精度位移傳感器，主要有三種：容柵、光柵和磁柵型位移傳感器，其各自都存在一定的缺陷：容柵型位移傳感器不能在潮濕的工作環境中使用，限制了它的應用范圍；光柵型位移傳感器容易受到粉塵和環境污染的影響，其應用范圍受到限制；磁柵型傳感器由于采用的磁柵尺很容易受到外界磁場的干擾，而且一旦被外界磁場磁化后便無法復原，導致產品的永久性損壞，且上述三種傳感器都采用模擬式測量方法，這使得其在工作中易受到環境噪音的干擾，且其在需要提高測量精度的情況下，其制造成本會大幅度提高。

(三)發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種改良的非接觸式位移傳感器，其在工作過程中抗干擾性強，且其測量精度高，為此，本發明還提供了使用非接觸式位移測量方法的傳感器。

其技術方案是這樣的，

一種改良的非接觸式位移測量方法，其特征在于：基板上安裝有巨磁電阻元件陣列，所述巨磁電阻元件內通過脈沖電流，所述脈沖電流小于所述巨磁電阻元件自由層翻轉的臨界值，平行于所述基板的上方安裝有可移動的激光光源，所述激光光源發出激光光束，所述激光光束照射所述巨磁電阻元件，通脈沖電流的巨磁電阻元件受到激光光束照射其電阻發生變化，電阻的變化通過巨磁電阻元件外圍的電路顯示出來，從而確定發生電阻變化的巨磁電阻元件的位置信息，從而得出與激光光源位置相對應的所測對象的位移或長度。

使用該方法的非接觸式位移傳感器，其技術方案是這樣的：其包括基板、外圍電路，其特征在于：所述基板上安裝有均勻排布的巨磁電阻元件陣列，所述軌道結陣列上方安裝有與巨磁電阻元件陣列平行的軌道，所述軌道上安裝有激光光源，所述基板連接外圍電路，所述巨磁電阻元件通過基板連接所述外圍線路。

其進一步特征在于：所述巨磁電阻元件具體為隧道結，所述軌道上安裝有滑塊，所述激光光源安裝于所述滑塊上，所述激光光源具體為波長較短的光源。

本發明的上述結構中，由于所述激光照射于所述巨磁電阻元件，進而通過巨磁電阻元件會在此種條件下發生電阻變化的特性，進而準確得到改變電阻的巨磁電阻元件的位置信息，從而得到待測對象的位移或長度，此在工作過程中，采用數字式原理，故其抗干擾能力強；其精度和分辨率取決于相鄰巨磁電阻元件的大小和相互之間的距離，由于巨磁電阻元件精密度高，可達到納米級，故其其測量精度高。

(四)附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

(五)具體實施方式

見圖1，本發明包括基板1、外圍電路(圖中沒有表達，其連接關系屬現有技術)，基板1上安裝有均勻排布的巨磁電阻元件2陣列，巨磁電阻元件2具體為隧道結，隧道結2陣列上方安裝有與巨磁電阻元件陣列平行的軌道3，軌道3上安裝滑塊4，基板1連接外圍電路，隧道結2通過基板1連接外圍線路。軌道3上安裝有滑塊4，激光5的光源安裝于滑塊4上，激光光源具體為波長較短的光源。

巨磁電阻元件2內通過脈沖電流，脈沖電流小于巨磁電阻元件2自由層翻轉的臨界值，激光5的光源發出激光光束，激光光束照射巨磁電阻元件2，通脈沖電流的巨磁電阻元件2受到激光光束照射其電阻發生變化，電阻的變化通過巨磁電阻元件2外圍的電路顯示出來，從而確定發生電阻變化的巨磁電阻元件2的位置信息，從而得出與激光光源位置相對應的所測對象的位移或長度。工作時，激光光源的光斑覆蓋或部分覆蓋一個巨磁電阻元件結時，不會同時覆蓋到另一個巨磁電阻元件。6為待測位移。