线性位移感测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种线性位移感测装置，包括一第一、二感测组，平行分设置于一导磁被测物位移路径中，量测区段同侧的两端。第一感测组，包括一第一永磁件与一第一磁感测单元。而第二感测组，包括一第二永磁件与一第二磁感测单元。藉由上述构件的组成，第一、二永磁件分别于量测区段，并具有局部重叠的一第一、二变动磁场，且第一、二变动磁场会受导磁被测物的位移而改变，又第一、二磁感测单元感测其变化并输出一第一、二变动磁电讯号，透过第一、二变动磁电讯号的交差比对，精确的取得导磁被测物于量测区段中的位置。

Linear displacement sensor

The utility model discloses a linear displacement sensing device, which comprises a first and a second sensing groups, which are arranged in parallel in the displacement path of the magnetic conductivity measured object and at both ends of the measuring section. The first sensing group comprises a first permanent magnet and a first magnetic sensing unit. The second sensing group includes a second permanent magnet and a second magnetic sensing unit. The first and second permanent magnets are separately located in the measurement section and have locally overlapped first and second variable magnetic fields. The first and second variable magnetic fields are changed by the displacement of the measured objects. The first and second magnetic sensing units sense the changes and output the first and second variable magnetic signals through the first and second variable magnetic sensing units. The position of the magnetic conductivity measured object in the measurement section can be accurately obtained by the cross-contrast of the first and second variable magnetotelluric signals.

【技术实现步骤摘要】
线性位移感测装置
本技术涉及一种量测设备相关的
，尤其是指一种线性位移感测装置。
技术介绍
于工业自动化中，位置量测乃是一重要任务。诸如计算机化数值控制工具机(computednumericallycontrolled(CNC)machines)、钻头(drillbits)、机器人手臂(robotarm)、雷射切割器(lasercutter)的装置等等，都需要精确的位置量测以用于反馈控制(feedbackcontrol)。期望以高取样率(samplingrate)进行位置量测以致于能进行反馈控制。举例言之，常见光学编码器(opticalencoder)系用以量测绝对或相对位置。典型而言，具有规律性间隔标记之标尺(scale)与传感器一起使用，用以量测介于两个目标间的相对位置。常见的光学编码器依功能大致可区分:增量式线性编码器(Incrementallinearencoder)仅能量测位于该标尺上标记内的相对位置。相对位置编码器(relativepositionencoder)系持续追踪横越过标记的数量以判定相对位置。绝对位置编码器能判定绝对位置，且绝对位置编码器(absolutepositionencoder)不需要内存及电源以储存最后的位置，因此适用于某些应用中。此外，绝对位置编码器系能于启动时提供一绝对位置，而相对位置编码器典型而言需要去定位起始位置(startpoint)，于某些应用时可能并不实用。习知绝对位置编码器，需使用独特的编码样式以量测每一个位置。尽管此种编码器系使用标尺，惟只有在样式改变时，才会判定有位置改变。于此情形中，位置估计(positionestimate)的分辨率受限于该样式的分辨率。同样的，习知相对线性编码器，利用光学侦测标尺上的标记以量测线性位置，该标记系平行于读取头(readhead)固设于一默认位置。然而，所得到的位置分辨率亦被标尺上的标记分辨率所限定。举例言之，于该标尺上的标记系可能以40微米(micron)的分辨率打印，故其精度被限制在40微米(micron)以下，而无法高于40微米。为了增进分辨率，曾有业者提出教案，使用两个标尺，各标尺于检测方向上对齐且具有周期之标尺样式，例如白色及黑色的标记。该标尺系由一侧被照亮，且一光二极管系感测到穿透该两个标尺至另一侧的光线，随着该标尺相对彼此移动，该光二极管的信号系介于一最大及一最小的强度值(intensityvalue)间变化。使用一解调程序(demodulationprocess)以判定该信号的相(phase)，其系被转变为相对位置，该相对位置系能以高于标尺分辨率的分辨率被还原。然而，此种设计仅提供相对位置。为了拥有判定绝对位置的能力，某些复合式编码器系使用额外的标尺，如此反增加了系统的成本与复杂性。此种复合式编码器系使用个别的标尺来量测增量位置与绝对位置，但该复合式编码器需要使用两个读取头，第一读取头用以读取该增量位置，且第二读取头用以读取该绝对位置。由上述习知编码器的结构与限制可知，都需配合一标尺，纵使是磁性码码器亦需配合一磁尺使用，且都无法解决使用单一编码器取得的单一感测讯号，同时输出相对位置与绝对位置等多种信息的需求。除此之外，上述光学式或磁性编码器，都十分容易受环境的清洁、温度等等影响，导致精准度的丧失。另外，习知利用磁场变化作为位移感测的方法，常见使用霍尔组件来达成，例如中国CN100376872C号(以下简称文献1)。文献1的结构特征必需在被测量物上设置一个磁性组件，透过磁性组件所产生的磁场触发霍尔组件响应，其缺失包括:1.被测物能否准许额外安装磁性组件，如果不行则文献1则无法实施。2.被测物上的磁性组件，其磁场容易被机构本身的导磁结构所牵引，而无法达到足以触发霍尔组件的磁量，致使设置过程中，必需额外的对被测物局部结构进行设计与改良，以确保磁性组件的磁量。3.被测物设置磁性组件，运用于金属加工时，容易磁吸铁屑。4.霍尔组件容易受环境干扰而失真，例如要对非线性的温度漂移进行补偿。5.霍尔组件带宽有限；对小量程的电流进行测量时，要求使用大偏置电压，这会引起误差；易受外部磁场的影响。
技术实现思路
有鉴于上述习知技艺的问题与缺失，本创作的主要目的，乃在于提供一种线性位移感测装置，藉由结构的设计，提供对导磁被测物微量运动感测的需求。本创作的另一目的，在于提供一种线性位移感测装置，藉由结构的设计，克服习知光学编码器或磁性编码器结构上的缺失与量测信息提供上的限制。根据本创作上述目的，提出一种线性位移感测装置，包括平行分设置于一位移路径中的一量测区段同一侧两端的一第一感测组、第二感测组，用以对一导磁被测物进行位移量测，第一感测组，包括一第一永磁件与一第一磁感测单元；第一永磁件，其N极端与S极端同心直交于位移路径，且以第一永磁件的N极端毗邻位移路径，又第一永磁件，沿S极端朝N极端运动的第一磁力线于第一永磁件外周侧形成一第一变动磁场，使第一变动磁场与该量测区段局部重叠，而第一变动磁场会被导磁被测物M相距的远近形成磁力牵引；第一磁感测单元，包括有至少一磁阻组件所组成的磁感电路，配置于位移路径与第一永磁件N极端之间，以对第一变动磁场的磁变化进行感测，并依感测输出一第一变动磁电讯号；第二感测组，包括一第二永磁件与一第二磁感测单元；第二永磁件，其N极端与S极端同心直交于位移路径，且以第二永磁件的N极端毗邻位移路径，又第二永磁件，沿S极端朝N极端运动的第二磁力线于第二永磁件外周侧形成一第二变动磁场，使第二变动磁场与量测区段及第二变动磁场局部重叠，而第二变动磁场会被导磁被测物相距的远近形成磁力牵引；第二磁感测单元，包括有至少一磁阻组件所组成的磁感电路，配置于位移路径与第二永磁件N极端之间，以对第二变动磁场磁变化进行感测，并依感测输出一第二变动磁电讯号；其中，透过第一、二变动磁电讯号的变化，提供后端作为对导磁被测物于该量测区段中微量位移的反馈。藉由上述构件的组成，第一、二永磁件分别于量测区段，并具有局部重叠的一第一、二变动磁场，且第一、二变动磁场会受导磁被测物的位移而改变，又第一、二磁感测单元感测其变化并输出一第一、二变动磁电讯号，透过第一、二变动磁电讯号的交差比对，精确的取得导磁被测物于量测区段中的位置。附图说明图1是本创作实施例示意图。图2是本创作第一、二变动磁电讯号示意图。其中：100、线性位移感测装置，10、第一感测组，12、第一永磁件，122、第一变动磁场，124、第一基准磁场，20、第二感测组，22、第二永磁件，222、第二变动磁场，224、第二基准磁场，M、导磁被测物，P、位移路径，PS、量测区段，V1、第一磁感测单元，V2、第二磁感测单元，CS1、第一变动磁电讯号，CS2、第二变动磁电讯号，0、原点。具体实施方式以下请参照相关附图进一步说明本创作线性位移感测装置实施例，为便于理解本创作实施方式，以下相同组件系采相同符号标示说明。请参阅图1至2所示，本创作线性位移感测装置100，包括第一感测组10、第二感测组20，平行配置于导磁被测物M的位移路径P中所欲量测区段PS同侧两端，用以同时对导磁被测物M进行位移量测。上述第一感测组10，包括一第一永磁件12与一第一磁感测单元V1，而上述第二感测组20亦包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性位移感测装置，包括平行分设置于一位移路径中的一量测区段同一侧两端的一第一感测组、第二感测组，用以对一导磁被测物进行位移量测，其特征在于:第一感测组，包括一第一永磁件与一第一磁感测单元；第一永磁件，其N极端与S极端同心直交于位移路径，且以第一永磁件的N极端毗邻位移路径，又第一永磁件，沿S极端朝N极端运动的第一磁力线于第一永磁件外周侧形成一第一变动磁场，使第一变动磁场与该量测区段局部重叠，而第一变动磁场会被导磁被测物M相距的远近形成磁力牵引；第一磁感测单元，包括有至少一磁阻组件所组成的磁感电路，配置于位移路径与第一永磁件N极端之间，以对第一变动磁场的磁变化进行感测，并依感测输出一第一变动磁电讯号；第二感测组，包括一第二永磁件与一第二磁感测单元；第二永磁件，其N极端与S极端同心直交于位移路径，且以第二永磁件的N极端毗邻位移路径，又第二永磁件，沿S极端朝N极端运动的第二磁力线于第二永磁件外周侧形成一第二变动磁场，使第二变动磁场与量测区段及第二变动磁场局部重叠，而第二变动磁场会被导磁被测物相距的远近形成磁力牵引；第二磁感测单元，包括有至少一磁阻组件所组成的磁感电路，配置于位移路径与第二永磁件N极端之间，以对第二变动磁场磁变化进行感测，并依感测输出一第二变动磁电讯号；其中，透过第一、二变动磁电讯号的变化，提供后端作为对导磁被测物于该量测区段中微量位移的反馈。...

【技术特征摘要】
1.一种线性位移感测装置，包括平行分设置于一位移路径中的一量测区段同一侧两端的一第一感测组、第二感测组，用以对一导磁被测物进行位移量测，其特征在于:第一感测组，包括一第一永磁件与一第一磁感测单元；第一永磁件，其N极端与S极端同心直交于位移路径，且以第一永磁件的N极端毗邻位移路径，又第一永磁件，沿S极端朝N极端运动的第一磁力线于第一永磁件外周侧形成一第一变动磁场，使第一变动磁场与该量测区段局部重叠，而第一变动磁场会被导磁被测物M相距的远近形成磁力牵引；第一磁感测单元，包括有至少一磁阻组件所组成的磁感电路，配置于位移路径与第一永磁件N极端之间，以对第一变动磁场的磁变化进行感测，并依感测输出一第一变动磁电讯号；第二感测组，包括一第二永磁件与一第二磁感测单元；第二永磁件，其N极端与S极端同心直交于位移路径，且以第二永磁件的N极端毗邻位移路径，又第二永磁件，沿S极端朝N极端运动的第二磁力线于第二永磁件外周侧形成一第二变动磁场，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓立国，
申请(专利权)人：驰达科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71