一种用于位移测量的带有磁感应扩充槽的感栅制造技术

本实用新型专利技术的目的是提供一种用于位移测量的带有磁感应扩充槽的感栅。本实用新型专利技术的技术方案为：由测量头结构和感栅尺结构组成，测量头结构设有主级线圈、四个次级线圈、参考线圈和导航板，感栅尺结构设有多个感应空隙、一个参考空隙和测量头导航滑槽，每个感应空隙上部设有磁感应扩充槽，参考空隙上部同样设有磁感应扩充槽，可以缩短彼此之间的距离，形成一组连贯性的磁感应穿透，实现了精准位移测量；该测量传感器主要基于变压器的电感原理，通过主级线圈和次级线圈在结构上的重新设计，加设了导航板来配合导航滑槽，规范了移动轨迹，还可以阻隔磁力线的作用，避免参考监测值与感应监测值之间的互相干扰，提高了磁感监测平均值的精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于位移测量的带有磁感应扩充槽的感栅
本技术涉及工业用精密测量传感器领域，尤其涉及一种用于位移测量的带有磁感应扩充槽的感栅。
技术介绍
随着数控技术的发展，在机械加工、电子行业和精密测量行业，对精密位移测量提出了很高的需求；位移测量传感器在控制领域类似人类的眼睛，只有对位移有精准的测量，才能完成精准的控制，从而实现精密的加工，提高产品质量以及整个工业生产制造业的水平；现在工业领域中使用的比较多的是光栅测量原理，即光栅尺，也称为光栅尺位移传感器或者光栅尺传感器。光栅尺的设计结构是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成；标尺光栅是在玻璃载体上通过光刻的方法刻蚀出一系列周期性的透光与不透光的刻线组成，标尺光栅一般固定在机床固定部件上；而光栅读数头则是装在机床活动部件上，光栅检测装置的关键部分是光栅读数，该光栅读数头内部主要包括光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件及调整机构等组成；光栅读数头结构形式很多，根据读数头结构特点和使用场合分为直接接收式读数头或称硅光电池读数头、镜像式读数头、分光镜式读数头、金属光栅反射式读数头；其测量原理主要是使用莫尔条纹原理，当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ，并且两个光栅尺刻面相对平行放置时，在光源的照射下，位于几乎垂直的栅纹上，形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹”。当指示光栅和标尺光栅直接有一个相对运动时，莫尔条纹会随着其相对运动，产生一个与标尺光栅上的刻线周期相同的周期性明暗的变化，通过光电传感器对该敏感变化的光学条纹进行光电转换，就可以得到相应的运动位置信息。<br>光栅尺在工业测量中由于设计结构复杂，所以造价成本都比较高；指示光栅和标尺光栅上都要通过精密的栅格刻蚀技术生产，生产成本很大，所以目前高精度的精密光栅基本被国外垄断；同时，因为指示光栅和标尺光栅的基座材料都是玻璃，所以抗冲击和震动的能力较差，也限制了其在某些场合的使用，因为光栅采用的仍旧是光学原理，所以当指示光栅和标尺光栅上有外界污染，影响了光感应时，其测量结果也会受到很大的影响；在进行测量的时候，位移对正尤为重要，而现有的光栅尺在结构比较简单，往往忽略了位移轨迹对测量值的影响，如果位移偏差较大，就会影响到测量结果，并且参考值监测和磁感应值的监测会存在互相的影响，加之磁感应线经过感栅间隙的结构时，会有一小部分间断，使得感栅移动时候的磁感应穿透的连续性下降，都会影响到监测值；如何让位移测量尽量避免干扰和影响的同时，还能够避免相互之间的影响，使得测量的精准度更高，需要对现有的光栅读头以及标尺光栅的结构进行改进，来解决和避免上述问题的发生。
技术实现思路
本技术的目的是提供了一种基于变压器的电感原理，通过主级线圈和次级线圈在结构上的重新设计，加设了导航板来配合导航滑槽，进而规范了移动轨迹，并且导航板还可以阻隔磁力线的作用，避免参考监测值与感应监测值之间的互相干扰，整体利用线圈产生的磁力线带来的周期性变化，有效的克服了传统光栅抗污染能力的不足，以及玻璃载体无法实现的抗冲击和震动特性，同时大大降低了由于光刻带来的高成本，配合电路方面高频的励磁电流，提高了信号的抗干扰能力，同时削弱了互干扰能力，每个感应空隙的上部以及参考空隙的上部都装有一个用平口锥形结构的磁感应扩充槽，可以缩短彼此之间的距离，形成一组连贯性的磁感应穿透，实现了精准位移测量的同时，提高了磁感监测平均值的精确度。本技术的技术方案为：一种用于位移测量的带有磁感应扩充槽的感栅，其特征在于：由测量头结构和感栅尺结构组成，所述测量头结构位于感栅尺结构的上部，所述测量头与感栅尺为活动连接，所述测量头结构上还设有主级线圈、四个次级线圈、参考线圈和导航板，所述主级线圈位于测量头结构的内侧，所述主级线圈与测量头结构为固定连接，所述四个次级线圈之间间隔相同的距离水平均匀分布在主级线圈的内侧，所述四个次级线圈均与主级线圈为固定连接，所述参考线圈位于主级线圈的一侧，所述参考线圈与测量头结构为固定连接，所述参考线圈的大小与次级线圈的大小相同，所述导航板位于测量头结构下部的中间位置处，所述导航板与测量头结构为固定连接，所述感栅尺结构上还设有多个感应空隙、一个参考空隙和测量头导航滑槽，所述多个感应空隙之间间隔相同的距离水平均匀分布在感栅尺结构的内侧，所述多个感应空隙均与感栅尺结构为固定连接，所述参考空隙位于多个感应空隙的一侧，所述参考空隙与感栅尺结构为固定连接，任意所述感应空隙上还设有磁感应扩充槽，所述磁感应扩充槽位于感应空隙的上部，所述磁感应扩充槽与感栅尺结构为固定连接，并且所述参考空隙上还设有磁感应扩充槽，所述磁感应扩充槽位于参考空隙的上部，所述磁感应扩充槽与感栅尺结构为固定连接，所述测量头导航滑槽位于感栅尺结构上部的中间位置处，所述测量头导航滑槽与感栅尺结构为固定连接。进一步，所述感栅尺结构为殷钢尺条。进一步，所述多个感应空隙为刻线间距相等的线性镂空结构，所述参考空隙为线性镂空结构。进一步，所述测量头结构内侧的主级线圈与感栅尺结构内侧的多个感应空隙的测量方向对齐。进一步，所述测量头结构内侧的参考线圈与感栅尺结构内侧的参考空隙的测量方向对齐。进一步，所述磁感应扩充槽均为平口锥形结构，并且所述磁感应扩充槽锥形结构的底部结构与感应空隙、参考空隙的结构相同。本技术的有益效果在于：该测量传感器主要基于变压器的电感原理，通过主级线圈和次级线圈在结构上的重新设计，加设了导航板来配合导航滑槽，进而规范了移动轨迹，并且导航板还可以阻隔磁力线的作用，避免参考监测值与感应监测值之间的互相干扰，整体利用线圈产生的磁力线带来的周期性变化，有效的克服了传统光栅抗污染能力的不足，以及玻璃载体无法实现的抗冲击和震动特性，同时大大降低了由于光刻带来的高成本，配合电路方面高频的励磁电流，提高了信号的抗干扰能力，同时削弱了互干扰能力，每个感应空隙的上部以及参考空隙的上部都装有一个用平口锥形结构的磁感应扩充槽，可以缩短彼此之间的距离，形成一组连贯性的磁感应穿透，实现了精准位移测量的同时，提高了磁感监测平均值的精确度。附图说明图1为本技术的主视图。图2为本技术的磁感应扩充槽与感应空隙连接截面结构示意图。图3为本技术的磁感应扩充槽俯视结构示意图。其中：1、测量头结构2、主级线圈3、次级线圈4、参考线圈5、感栅尺结构6、感应空隙7、参考空隙8、磁感应扩充槽9、导航板10、测量头导航滑槽具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式做出简要说明。如图1、图2、图3所示一种用于位移测量的带有磁感应扩充槽的感栅，其特征在于：由测量头结构1和感栅尺结构5组成，所述测量头结构1位于感栅尺结构5的上部，所述测量头1与感栅尺5为活动连接，所述测量头结构1上还设有主级线圈2、四个次级线圈3、参考线圈4和导航板9，所述主级线圈2位于测量头结构1的内侧，所述主级线圈2与测量头结构1为固定连接，所述四个次级线圈3之间间隔相同的距离水平均匀分布在主级线圈2的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于位移测量的带有磁感应扩充槽的感栅，其特征在于：由测量头结构和感栅尺结构组成，所述测量头结构位于感栅尺结构的上部，所述测量头与感栅尺为活动连接，所述测量头结构上还设有主级线圈、四个次级线圈、参考线圈和导航板，所述主级线圈位于测量头结构的内侧，所述主级线圈与测量头结构为固定连接，所述四个次级线圈之间间隔相同的距离水平均匀分布在主级线圈的内侧，所述四个次级线圈均与主级线圈为固定连接，所述参考线圈位于主级线圈的一侧，所述参考线圈与测量头结构为固定连接，所述参考线圈的大小与次级线圈的大小相同，所述导航板位于测量头结构下部的中间位置处，所述导航板与测量头结构为固定连接，所述感栅尺结构上还设有多个感应空隙、一个参考空隙和测量头导航滑槽，所述多个感应空隙之间间隔相同的距离水平均匀分布在感栅尺结构的内侧，所述多个感应空隙均与感栅尺结构为固定连接，所述参考空隙位于多个感应空隙的一侧，所述参考空隙与感栅尺结构为固定连接，任意所述感应空隙上还设有磁感应扩充槽，所述磁感应扩充槽位于感应空隙的上部，所述磁感应扩充槽与感栅尺结构为固定连接，并且所述参考空隙上还设有磁感应扩充槽，所述磁感应扩充槽位于参考空隙的上部，所述磁感应扩充槽与感栅尺结构为固定连接，所述测量头导航滑槽位于感栅尺结构上部的中间位置处，所述测量头导航滑槽与感栅尺结构为固定连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于位移测量的带有磁感应扩充槽的感栅，其特征在于：由测量头结构和感栅尺结构组成，所述测量头结构位于感栅尺结构的上部，所述测量头与感栅尺为活动连接，所述测量头结构上还设有主级线圈、四个次级线圈、参考线圈和导航板，所述主级线圈位于测量头结构的内侧，所述主级线圈与测量头结构为固定连接，所述四个次级线圈之间间隔相同的距离水平均匀分布在主级线圈的内侧，所述四个次级线圈均与主级线圈为固定连接，所述参考线圈位于主级线圈的一侧，所述参考线圈与测量头结构为固定连接，所述参考线圈的大小与次级线圈的大小相同，所述导航板位于测量头结构下部的中间位置处，所述导航板与测量头结构为固定连接，所述感栅尺结构上还设有多个感应空隙、一个参考空隙和测量头导航滑槽，所述多个感应空隙之间间隔相同的距离水平均匀分布在感栅尺结构的内侧，所述多个感应空隙均与感栅尺结构为固定连接，所述参考空隙位于多个感应空隙的一侧，所述参考空隙与感栅尺结构为固定连接，任意所述感应空隙上还设有磁感应扩充槽，所述磁感应扩充槽位于感应空隙的上部，所述磁感应扩充槽与感栅尺结构为固定连接，并且所述参考空隙上还设有磁感应扩充槽，所述磁感应扩充槽位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹世智，
申请(专利权)人：天津捷力自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12