[發(fā)明專利]一種時柵直線位移傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710543488.6
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107356189B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 武亮;彭東林;湯其富;徐是;魯進;陳錫侯
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕;唐錫嬌

1.一種時柵直線位移傳感器，包括定尺(1)和動尺(2)，動尺(2)與定尺(1)正對平行，且留有間隙；所述定尺(1)由導磁的定尺基體(11)和設置在定尺基體上的勵磁單元組成，所述勵磁單元包括絕緣層和勵磁線圈層；所述動尺(2)由導磁的動尺基體(21)和設置在動尺基體上的感應單元組成，所述感應單元包括絕緣層和感應線圈層；其特征在于：

所述勵磁線圈層由并排布置于同一層上的兩個相同且相互平行的勵磁線圈線陣(12)構成，兩個勵磁線圈線陣之間互不干擾，且起始位置沿測量方向錯開W/4、在垂直于測量方向上相差L+b；所述勵磁線圈線陣(12)由m個相同的導線組沿測量方向依次串聯(lián)排列構成，相鄰兩個導線組的中心距為W，一個導線組由一個正向導線單元(121)與一個反向導線單元(122)串聯(lián)構成，所述正向、反向導線單元(121、122)都由n根長度為L的導線并聯(lián)構成，以正向導線單元的起始點為坐標原點，測量方向為x方向，導線長度方向為_y方向；

所述正向導線單元(121)中各根導線的x軸坐標表示為:

所述反向導線單元(122)中各根導線的x軸坐標表示為:

式中，i依次取值1至n的所有正整數(shù)，l_i表示正向導線單元中第i根導線的x軸坐標，d_i表示反向導線單元中第i根導線的x軸坐標；正向導線單元的終止點與反向導線單元的起始點重合，其坐標為(W/2，L)；反向導線單元的終止點的坐標為(W，0)；

所述感應線圈層由一個第一矩形線圈(22)構成或者由一個第一感應線圈線陣構成，所述第一矩形線圈(22)沿測量方向的寬度為W/2、垂直于測量方向的長度為2L+b，所述第一感應線圈線陣由P個相同的第二矩形線圈(23)沿測量方向依次串聯(lián)構成，每個第二矩形線圈(23)沿測量方向的寬度為W/2-c、垂直于測量方向的長度為2L+b，相鄰兩個第二矩形線圈(23)的繞線方向相反、中心距為W/2，其中，b表示微小間距，c表示相鄰兩個第二矩形線圈之間的間距，P為整數(shù)，且1＜P＜2m；

兩個所述的勵磁線圈線陣(12)中分別通入兩相對稱激勵電流，當動尺(2)相對定尺(1)沿測量方向運動時，第一矩形線圈(22)或者第一感應線圈線陣輸出感應信號，將該感應信號與激勵信號進行鑒相處理，相位差由插補的高頻時鐘脈沖個數(shù)表示，經(jīng)換算后得到動尺相對定尺的直線位移。