[發明專利]一種線性磁阻位置傳感器

有效

• 申請號: 202011614573.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112747664B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李寧;李加軍;張永順
• 申請（專利權）人: 蘇州博古特智造有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

本發明公開了一種線性磁阻位置傳感器，包括：磁阻元件陣列、ADC模數轉換電路、FPGA數值處理電路、串口通信電路和磁板；其中，所述磁阻元件陣列，用于采集空間中反應不同位置的阻值變化的模擬信號；不同位置的磁場角度變化相應導致阻值變化；所述ADC模數轉換電路，用于將所述磁阻元件陣列采集的表征阻值變化的模擬信號轉換為磁阻數字信號；所述FPGA數值處理電路，用于對采集的所述磁阻數字信號進行分析處理，得到處理結果；所述串口通信電路，用于輸出所述處理結果；所述磁板，由多對磁鐵排列安裝組成，作為所述線性磁阻位置傳感器所檢測的激勵磁場。

技術領域

本發明涉及電子技術，尤其涉及一種線性磁阻位置傳感器。

背景技術

現有位置線性位置傳感器技術主要采用磁柵尺，它是由磁條配合讀數頭的方式組成，需要把讀數頭安裝在移動機構上讀取位置數據。

磁柵尺是利用與錄音技術相似的方法，通過錄磁頭在磁性尺(或盤)上錄制出間隔嚴格相等的磁波這一過程稱為錄磁。已錄制好磁波的磁性尺稱為磁柵尺。磁柵尺上相鄰柵波的間隔距離稱為磁柵的波長，波長就是磁柵尺的長度計量單位，通過采集磁場波的個數及波長來定位。

現有的磁柵尺的讀數頭安裝在運動機構上，讀數頭的數據線需要隨著運動機構運動，當需要速度比較快、或需要遠距離運行時，這個數據線容易折斷，壽命比較短；如果在需要做環形運動時候，這線會纏繞起來導致無法運行。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種線性磁阻位置傳感器。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明實施例提供了一種線性磁阻位置傳感器，所述線性磁阻位置傳感器, 包括：磁阻元件陣列、ADC模數轉換電路、FPGA數值處理電路、串口通信電路和磁板；其中，

所述磁阻元件陣列，用于采集空間中反應不同位置的阻值變化的模擬信號；不同位置的磁場角度變化相應導致阻值變化；

所述ADC模數轉換電路，用于將所述磁阻元件陣列采集的表征阻值變化的模擬信號轉換為磁阻數字信號；

所述FPGA數值處理電路，用于對采集的所述磁阻數字信號進行分析處理，得到處理結果；

所述串口通信電路，用于輸出所述處理結果；

所述磁板，由多對磁鐵排列安裝組成，作為所述線性磁阻位置傳感器所檢測的激勵磁場。

上述方案中，所述磁阻元件陣列包括至少四個磁阻傳感元件。

上述方案中，所述磁阻元件陣列包括：至少四個磁阻芯片；

在每個所述磁阻芯片的上方放置一塊磁鐵以提供平行于相應磁阻芯片表面方向的工作磁場；

所述磁阻芯片的雙軸輸出與磁場角度成正弦和余弦關系的電壓信號。

上述方案中，所述磁阻芯片采用兩個推挽式惠斯通電橋結構；

每個所述推挽式惠斯通電橋包括四個的磁阻傳感元件。

上述方案中，所述磁阻元件陣列包括的磁阻傳感元件的數量為三十二個。

上述方案中，所述ADC模數轉換電路，包括八個轉換器；

每個所述轉換器，用于將相應的每個推挽式惠斯通電橋采集的模擬信號轉換為磁阻數字信號。

上述方案中，所述FPGA數值處理電路，包括四個FPGA；

每個所述FPGA，用于分析處理每個所述轉換器發送的表征阻值變化的磁阻數字信號。

上述方案中，所述FPGA，具體用于執行以下處理：