一种基于频率提取的时栅位移传感器及信号获取和处理方法技术

本发明专利技术涉及精密测量技术领域，且公开了一种基于频率提取的时栅位移传感器及信号获取和处理方法，包括感应片、频率提取电路、运算处理器、激励信号发生器和输出端口，以及步骤S100至S103。能够在大幅度减小电路规模的同时，保持高精度的特性，增强抗干扰的能力，而且能够有效的实现小型化和降低制造成本，满足更多场合的需求。

A time grating displacement sensor based on frequency extraction and its signal acquisition and processing method

【技术实现步骤摘要】
一种基于频率提取的时栅位移传感器及信号获取和处理方法
本专利技术涉及精密测量
，具体为一种基于频率提取的时栅位移传感器及信号获取和处理方法。
技术介绍
时栅角度位移编码器又称为精密角位移传感器，用于检测旋转体的位置与速度的传感器，广泛应用于现代工业中，比如电机、工业机器人、数控机床、医疗设备以及航天航空领域。近些年，时栅技术的快速发展，在时空转换理论之下得到的位移传感器已经应用于各行各业，时空转换的理论核心是构建一个与基准相对应的带有位置信息的行波信号，但是，目前市场上主要的时栅产品受限于理论中对行波的合成方式，故在激励的选用上均为正弦激励形式，但是采用正弦激励形式的时栅传感器具有激励电路复杂，无法小型化，成本昂贵等特点。使得其应用范围受到较大的限制。
技术实现思路
本专利技术主要是提供一种基于频率提取的时栅位移传感器及信号获取和处理方法，解决现有技术的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种基于频率提取的时栅位移传感器，包括感应片、频率提取电路、运算处理器、激励信号发生器和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于频率提取的时栅位移传感器，包括感应片、频率提取电路、运算处理器、激励信号发生器和输出端口，其特征在于：/n所述感应片包括定子感应片，所述定子感应片包括同轴设置的接收区域c和接收区域d；/n所述频率提取电路包括放大电路、带通滤波电路和比较器，所述放大电路与所述定子感应片的所述接收区域c和接收区域d连接，用于接收原始感应信号；所述带通滤波电路的中心频率与所述激励信号发生器的激励频率一致，用于构建带通滤波器且对有效频率进行提取和对其他频率成分进行分割；所述比较器与所述带通滤波电路的输出端连接，用于将所述带通滤波器中得到的频率信号进行电压过零比较，并将其零电压处相位信息转化成时栅位移信号。...

【技术特征摘要】
1.一种基于频率提取的时栅位移传感器，包括感应片、频率提取电路、运算处理器、激励信号发生器和输出端口，其特征在于：
所述感应片包括定子感应片，所述定子感应片包括同轴设置的接收区域c和接收区域d；
所述频率提取电路包括放大电路、带通滤波电路和比较器，所述放大电路与所述定子感应片的所述接收区域c和接收区域d连接，用于接收原始感应信号；所述带通滤波电路的中心频率与所述激励信号发生器的激励频率一致，用于构建带通滤波器且对有效频率进行提取和对其他频率成分进行分割；所述比较器与所述带通滤波电路的输出端连接，用于将所述带通滤波器中得到的频率信号进行电压过零比较，并将其零电压处相位信息转化成时栅位移信号。


2.根据权利要求1所述的一种基于频率提取的时栅位移传感器，其特征在于：
所述感应片还包括与所述定子感应片同轴且平行设置的转子感应片；
所述定子感应片还包括与所述接收区域c和接收区域d同轴设置的发射区域a，所述发射区域a由若干组发射极排布而成，所述发射极依次与激励信号产生电路的输出端连接，且分别输入4路不同相位的激励信号，所述接收区域c和接收区域d与所述频率提取电路的输入端连接，在所述发射区域a和接收区域c之间设置有隔离区域b，所述隔离区域b与电路系统的地连接；所述转子感应片包括同轴设置的接收区域e、反射区域g和反射区域h，所述接收区域e与所述发射区域a对应，所述反射区域g和反射区域h分别与所述接收区域c和接收区域d对应，所述接收区域e和反射区域g之间设置有隔离区域f，所述隔离区域f与隔离区域b相对应；
所述运算处理器，用于将所述时栅位移信号转化为位移编码数字信号；
所述激励信号发生器设有所述激励信号产生电路，且控制端与所述运算处理器连接，用于接收所述运算处理器的激励控制信号，并向所述感应片发送4路...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚启慧，张伟，王中宇，
申请(专利权)人：重庆中电天时精密装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50