一种绝对式时栅直线位移传感器制造技术

本发明专利技术涉及传感器技术领域，且公开了一种绝对式时栅直线位移传感器，包括动尺和定尺，所述动尺包括动尺基体、精极感应调制极和粗极感应调制极；所述定尺包括定尺基体、精极激励极和粗极激励极。1、本申请的位移的精测和粗测都采用同一感应原理，使测量系统更精简，传感器电路与结构更简单，减小了传感器规模和布线难度。2、本申请采用时栅原理的测量方法，通过测量相位信号的变化来间接测量位移，测量结果更精确。3、本申请采用方波激励形式的时栅传感器能够大幅度减小电路规模和体积，从而有效的降低制造成本，满足更多场合的需求，且方波激励信号相比于正弦波信号产生更简单。

【技术实现步骤摘要】
一种绝对式时栅直线位移传感器
本专利技术涉及传感器
，具体为一种绝对式时栅直线位移传感器。
技术介绍
同领域的绝对式直线位移传感器，有的在精测模块采用交变电场感应原理，在粗测模块采用编码或激光测距的原理，然后通过粗精组合来实现绝对位置判断，该方式电路规模较大，传感器结构复杂。同领域的基于交变电场感应原理的位移传感器，有的是通过测量幅值信号的变化来间接测量位移。传统时栅原理的测量方法需要使用正弦波作为激励信号，采用正弦激励形式的时栅传感器激励电路复杂，成本高，小型化难度大，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绝对式时栅直线位移传感器，解决现有技术的电路复杂，成本高，小型化难度大的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种绝对式时栅直线位移传感器，包括动尺和定尺，所述动尺与所述定尺平行设置，且留有间隙，所述动尺包括动尺基体，所述动尺基体上平行设置有精极感应调制极和粗极感应调制极，所述精极感应调制极内设置有多组精极感应调制极片组，所述粗极感应调制极排列设置有多组粗极感应调制极片组，所述精极感应调制极片组包括依次设置的q+差分感应调制极片和q-差分感应调制极片，所述粗极感应调制极片组包括依次设置的Q+差分感应调制极片和Q-差分感应调制极片；所述定尺包括定尺基体，所述定尺基体上平行设置有精极激励极和粗极激励极，所述精极激励极内排列设置有多组精极激励极片组，所述粗极激励极排列设置有多组粗极激励极片组，所述精极激励极片组包括依次设置的精极激励极片a、精极激励极片b、精极激励极片c和精极激励极片d，所述粗机激励极片组包括依次设置的粗机激励极片A、粗机激励极片B、粗机激励极片C和粗机激励极片D；每组所述精极激励极片组对应一组所述精极感应调制极片组，每组所述粗极激励极片组对应一组所述粗极感应调制极片组；每组所述精极激励极片组和粗极激励极片组均接入4路相位相差90°的方波激励信号，且所述精极激励极片组和粗极激励极片组分时激励。进一步，4路所述方波激励信号为占空比为50％的方波，且每路方波依次超前或滞后1/4。进一步，所述方波激励信号的频率为20KHz。进一步，所述动尺基体还包括依次平行设置于所述粗极感应调制极下方位置的动尺隔离极片、第一反射极片和第二反射极片；所述定尺基体还包括依次平行设置于所述粗极激励极下方位置的定尺隔离极片、第一信号接收极片和第二信号接收极片；所述q+差分感应调制极片和Q+差分感应调制极片均与所述第一反射极片电连接，所述q-差分感应调制极片和Q-差分感应调制极片均与所述第二反射极片电连接；所述第一信号接收极片用于接收所述第一反射极片反射回来的信号，所述第二信号接收极片接收所述第二反射极片反射回来的信号。进一步，所述精极感应调制极片组和粗极感应调制极片组内的调制极片形状为正弦型或余弦型或弧形或菱形。进一步，所有处理电路和接线都设置在所述定尺基体上，所述动尺与定尺之间无任何电气连接。进一步，所述动尺基体和定尺基体均采用PCB板。有益效果：1、本申请的位移的精测和粗测都采用同一感应原理，使测量系统更精简，传感器电路与结构更简单，减小了传感器规模和布线难度。2、本申请采用时栅原理的测量方法，通过测量相位信号的变化来间接测量位移，测量结果更精确。3、本申请采用方波激励形式的时栅传感器能够大幅度减小电路规模和体积，从而有效的降低制造成本，满足更多场合的需求，且方波激励信号相比于正弦波信号产生更简单。附图说明图1为本实施例的定尺与动尺示意图；图2为本实施例的定尺结构示意图；图3为本实施例的弧形调制极片的动尺结构示意图；图4为本实施例的菱形调制极片的动尺结构示意图；图5为本实施例的系统框图，附图标记：动尺基体1、精极感应调制极1-1、粗极感应调制极1-2、动尺隔离极片1-3、第一反射极片1-4、第二反射极片1-5、定尺基体2、精极激励极2-1、粗极激励极2-2、定尺隔离极片2-3、第一信号接收极片2-4、第二信号接收极片2-5。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术涉及的一种绝对式时栅直线位移传感器技术方案进一步详细说明。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实施例的一种绝对式时栅直线位移传感器，包括动尺和定尺，所述动尺与所述定尺平行设置，且留有间隙，所述动尺包括动尺基体1，所述动尺基体1上平行设置有精极感应调制极1-1和粗极感应调制极1-2，所述精极感应调制极1-1内设置有多组精极感应调制极片组，所述粗极感应调制极1-2排列设置有多组粗极感应调制极片组，所述精极感应调制极片组包括依次设置的q+差分感应调制极片和q-差分感应调制极片，所述粗极感应调制极片组包括依次设置的Q+差分感应调制极片和Q-差分感应调制极片；所述定尺包括定尺基体2，所述定尺基体2上平行设置有精极激励极2-1和粗极激励极2-2，所述精极激励极2-1内排列设置有多组精极激励极片组，所述粗极激励极2-2排列设置有多组粗极激励极片组，所述精极激励极片组包括依次设置的精极激励极片a、精极激励极片b、精极激励极片c和精极激励极片d，所述粗机激励极片组包括依次设置的粗机激励极片A、粗机激励极片B、粗机激励极片C和粗机激励极片D；每组所述精极激励极片组对应一组所述精极感应调制极片组，每组所述粗极激励极片组对应一组所述粗极感应调制极片组；每组所述精极激励极片组和粗极激励极片组均接入4路相位相差90°的方波激励信号，且所述精极激励极片组和粗极激励极片组分时激励。4路所述方波激励信号为占空比为50％的方波，且每路方波依次超前或滞后1/4。所述方波激励信号的频率为20KHz。所述动尺基体1还包括依次平行设置于所述粗极感应调制极1-2下方位置的动尺隔离极片1-3、第一反射极片1-4和第二反射极片1-5；所述定尺基体2还包括依次平行设置于所述粗极激励极2-2下方位置的定尺隔离极片2-3、第一信号接收极片2-4和第二信号接收极片2-5；所述q+差分感应调制极片和Q+差分感应调制极片均与所述第一反射极片1-4电连接，所述q-差分感应调制极片和Q-差分感应调制极片均与所述第二反射极片1-5电连接；所述第一信号接收极片2-4用于接收所述第一反射极片1-4反射回来的信号，所述第二信号接收极片2-5接收所述第二反射极片1-5反射回来的信号。所述精极感应调制极片组和粗极感应调制极片组内的调制极片形状为正弦型或余弦型或弧形或菱形。所有处理电路和接线都设置在所述定尺基体2上，所述动尺与定尺之间无任何电气连接。所述动尺基体1和定尺基体2均采用PCB板。精极感应调制极和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝对式时栅直线位移传感器，包括动尺和定尺，所述动尺与所述定尺平行设置，且留有间隙，其特征在于：所述动尺包括动尺基体，所述动尺基体上平行设置有精极感应调制极和粗极感应调制极，所述精极感应调制极内设置有多组精极感应调制极片组，所述粗极感应调制极排列设置有多组粗极感应调制极片组，所述精极感应调制极片组包括依次设置的q+差分感应调制极片和q-差分感应调制极片，所述粗极感应调制极片组包括依次设置的Q+差分感应调制极片和Q-差分感应调制极片；所述定尺包括定尺基体，所述定尺基体上平行设置有精极激励极和粗极激励极，所述精极激励极内排列设置有多组精极激励极片组，所述粗极激励极排列设置有多组粗极激励极片组，所述精极激励极片组包括依次设置的精极激励极片a、精极激励极片b、精极激励极片c和精极激励极片d，所述粗机激励极片组包括依次设置的粗机激励极片A、粗机激励极片B、粗机激励极片C和粗机激励极片D；每组所述精极激励极片组对应一组所述精极感应调制极片组，每组所述粗极激励极片组对应一组所述粗极感应调制极片组；每组所述精极激励极片组和粗极激励极片组均接入4路相位相差90°的方波激励信号，且所述精极激励极片组和粗极激励极片组分时激励。/n...

【技术特征摘要】
1.一种绝对式时栅直线位移传感器，包括动尺和定尺，所述动尺与所述定尺平行设置，且留有间隙，其特征在于：所述动尺包括动尺基体，所述动尺基体上平行设置有精极感应调制极和粗极感应调制极，所述精极感应调制极内设置有多组精极感应调制极片组，所述粗极感应调制极排列设置有多组粗极感应调制极片组，所述精极感应调制极片组包括依次设置的q+差分感应调制极片和q-差分感应调制极片，所述粗极感应调制极片组包括依次设置的Q+差分感应调制极片和Q-差分感应调制极片；所述定尺包括定尺基体，所述定尺基体上平行设置有精极激励极和粗极激励极，所述精极激励极内排列设置有多组精极激励极片组，所述粗极激励极排列设置有多组粗极激励极片组，所述精极激励极片组包括依次设置的精极激励极片a、精极激励极片b、精极激励极片c和精极激励极片d，所述粗机激励极片组包括依次设置的粗机激励极片A、粗机激励极片B、粗机激励极片C和粗机激励极片D；每组所述精极激励极片组对应一组所述精极感应调制极片组，每组所述粗极激励极片组对应一组所述粗极感应调制极片组；每组所述精极激励极片组和粗极激励极片组均接入4路相位相差90°的方波激励信号，且所述精极激励极片组和粗极激励极片组分时激励。


2.根据权利要求1所述的一种绝对式时栅直线位移传感器，其特征在于：所述动尺基体还包括依次平行设置于所述粗极感应调制极下方位置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，尚启慧，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