一种磁场式角位移与直线位移复合测量的位移传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种磁场式角位移与直线位移复合测量的位移传感器，属于精密测量传感器技术领域。所述传感器包括定子和动子，所述定子套在所述动子内，所述定子包括定子基体和激励绕组，所述动子包括动子基体和感应绕组，当动子相对定子移动，角位移与直线位移感应信号拾取阵列经逻辑电路输出信号U<subgt;X</subgt;和U<subgt;Y</subgt;，由F<subgt;X</subgt;、F<subgt;Y</subgt;感应绕组的输出信号φ<subgt;X</subgt;和φ<subgt;Y</subgt;的差异来判断维度运动方向，由Z<subgt;X</subgt;、Z<subgt;Y</subgt;感应绕组的输出信号U<subgt;F1</subgt;、U<subgt;F2</subgt;、U<subgt;F3</subgt;、U<subgt;F4</subgt;来判断单维度方向的正负，由将U<subgt;X</subgt;、U<subgt;Y</subgt;行波信号分别与同频率参考信号进行比相，相位差由插补的高频时钟脉冲个数表示，经换算后得到动子相对定子在圆周方向的角位移或轴向的直线位移。结构简单，测量分辨率高，易批量制造，成本低等优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精密测量传感器，具体涉及一种磁场式角位移与直线位移复合测量的位移传感器。

技术介绍

1、随着全球掀起工业制造业升级转型的巨浪，单一功能的传感器已不能满足需求，多功能测量传感器需求随之攀升，如数控定位台、显微镜载物台和机械臂等在进行调节位置时都需要精确的角位移和直线位移。现有关于实现角位移和直线位移同时测量的方法为安装两个传感器，一个用于角位移测量，另一个用于直线位移测量，这种安装方式使测量系统的结构更复杂，成本增加，且抗干扰能力差，易受到工作环境干扰的影响，给测量带来阿贝误差与安装定位误差，并且某些情况下不具备安装两个传感器的条件。因此研究一种多功能、高精度、结构简单的位移传感器迫在眉睫。

2、近年来国内研制出一种采用时钟脉冲作为位移测量基准的提高位移测量精度和分辨力的时栅直线位移传感器。目前基于时栅原理研制的角位移传感器和直线位移传感器已趋于成熟，其产品已进入市场，并且对二维平面直线位移传感器的研究也取得了一些成果，但对于能同时实现角位移测量和直线位移测量的传感器研究还处于空白。因此研制一种结构简单且高精度的能同时实现角位移测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磁场式角位移与直线位移复合测量的位移传感器，包括定子基体(1)和动子基体(2)，所述定子基体(1)套在所述动子基体(2)内，且与所述动子基体(2)同轴安装并留有间隙，所述定子基体(1)的外圆柱柱面上设有激励绕组(11)，所述动子基体(2)的内圆柱柱面上设有感应绕组(22)，设定圆周方向记为X方向，沿圆周方向排布的线圈称为行，轴向记为Y方向，沿轴向排布的线圈称为列，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的磁场式角位移与直线位移复合测量的位移传感器，其特征在于，所述定子基体(1)外圆柱柱面上共设置有m1行、m2列激励线圈，共同构成余弦绕组和正弦绕组；所述余弦绕组包括相互串连...

【技术特征摘要】

1.一种磁场式角位移与直线位移复合测量的位移传感器，包括定子基体(1)和动子基体(2)，所述定子基体(1)套在所述动子基体(2)内，且与所述动子基体(2)同轴安装并留有间隙，所述定子基体(1)的外圆柱柱面上设有激励绕组(11)，所述动子基体(2)的内圆柱柱面上设有感应绕组(22)，设定圆周方向记为x方向，沿圆周方向排布的线圈称为行，轴向记为y方向，沿轴向排布的线圈称为列，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的磁场式角位移与直线位移复合测量的位移传感器，其特征在于，所述定子基体(1)外圆柱柱面上共设置有m1行、m2列激励线圈，共同构成余弦绕组和正弦绕组；所述余弦绕组包括相互串连的a激励绕组和d激励绕组，所述a激励绕组与所述d激励绕组绕向相反，所述a激励绕组包括相连的a1激励绕组和a2激励绕组，所述a1激励绕组为编号为c4n1+2,4n2+1的正方形激励线圈相连而成，所述a2激励绕组为编号为c4n1+4,4n2+3的正方形激励线圈相连而成，所述d激励绕组包括相连的d1激励绕组和d2激励绕组，所述d1激励绕组为编号为c4n1+4,4n2+1的正方形激励线圈相连而成，所述d2激励绕组为编号为c4n1+2,4n2+3的正方形激励线圈相连而成；所述正弦绕组包括相互串连的b激励绕组和e激励绕组，所述激励绕组b与所述e激励绕组绕向相反，所述b激励绕组包括相连的b1激励绕组和b2激励绕组，所述b1激励绕组为编号为c4n1+1,4n2+2的正方形激励线圈相连而成，所述b2激励绕组为编号为c4n1+3,4n2+4的正方形激励线圈相连而成，所述e激励绕组包括相连的e1激励绕组和e2激励绕组，所述e1激励绕组为编号为c4n1+3,4n2+2的正方形激励线圈相连而成，所述e2激励绕组为编号为c4n1+1,4n2+4的正方形激励线圈相连而成，其中，ca，b表示激励线圈，ba，b表示相邻两个激励线圈之间的间隙，距离为le2，a和b分别代表x方向坐标和y方向坐标，a＝4n1+i，b＝4n2+i，i取1或2或3或4，n1依次取0至m1-1的所有整数，m1表示x方向激励绕组线圈的总对极数，n2依次取0至m2-1的所有整数，m2表示y方向激励绕组线圈的总对极数，m1等于4m1，m2等于4m2，x方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈自然，彭凯，蒲红吉，于治成，刘小康，王合文，欧阳辉，苟李，何智颖，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：