[实用新型]一种磁栅尺精密测量仪

说明书

技术领域

本实用新型属于精密测量领域,具体涉及一种磁栅尺精密测量仪。 

背景技术

目前工业领域采用的精密测量仪均是通过机械方式将最小刻度放大，以获得更加精确的测量值。如，游标卡尺即是利用游标将主尺的最小刻度放大，从而达到0.02mm的测量精度。再如，螺旋测微器是利用螺旋尺将主尺的最小刻度放大，即利用螺旋尺将直线距离转化为角位移，从而将测量精度提高到0.01mm。 

对于游标卡尺而言，要想提高其测量精度，只能增加游标卡尺的游标格数，然而，由于主尺和游标每格相差1/n毫米，游标格数的增加会增大视差，这将增大使用者辨别游标的难度。对于螺旋测微器而言，只能通过缩小螺旋尺的最小刻度来提高其精确度，这同样会增加使用的难度。实际上，由于受机械加工能力的限制，这种通过机械放大来提高测量精度的方式将导致制作难度和成本的增加，而且实施困难，不适于批量生产。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就是针对精密测量仪中存在的上述缺陷，提供一种磁栅尺精密测量仪，其测量精度高，而且制作方便、成本低。 

为此，本实用新型提供一种磁栅尺精密测量仪，包括： 

定片刻度盘，其包括沿其长度方向排列的多个磁传感器芯片，每个所述磁传感器芯片包括至少两条彼此平行的磁感应薄膜和焊盘，所述焊盘与所述磁感应薄膜电连接，所述磁感应薄膜连接成具有独立输出通道的惠斯通电桥； 

移动磁极，其沿所述定片刻度盘的长度方向移动，所述移动磁极产生的磁场可使与其位置相对的所述磁传感器芯片感应并输出差分信号； 

信号处理单元，其用于根据所述差分信号获得所述移动磁极在所述定片刻度盘的相对位置，并将其转换成所测量器件的长度尺寸； 

显示单元，其用于显示所测量器件的长度尺寸。 

其中，所述磁传感器芯片在所述定片刻度盘的长度方向上纵向排列设置。 

其中，在所述定片刻度盘的长度方向上，相邻两个所述磁传感器芯片错位排列。 

其中，所述磁感应薄膜在其长度方向错位设置。 

其中，所述磁敏感薄膜包括巨磁阻磁敏感薄膜、各向异性磁阻磁敏感薄膜、隧穿效应磁阻磁敏感薄膜、巨磁阻抗效应磁阻磁敏感薄膜、霍尔效应薄膜或巨霍尔效应薄膜。 

其中，还包括印制电路板，设于所述印制电路板的布线通过所述焊盘与所述磁感应薄膜电连接，所述差分信号通过所述印制线路板传输至所述信号处理单元。 

其中，所述移动磁极包括永磁体和屏蔽壳,所述屏蔽壳包含至少一条狭缝使得所述永磁体置于所述屏蔽壳内，并使所述永磁体的磁场通过狭缝向所对应的磁敏感薄膜发射出去。 

其中，还包括复位单元，其用于使所述信号处理单元复位，以及使所述显示单元的读数归零。 

其中，所述磁栅尺精密测量仪为游标卡尺，所述定片刻度盘设于所述游标卡尺的主尺；所述移动磁极设于所述游标卡尺的游标上。 

其中，所述磁栅尺精密测量仪为螺旋测微器，将一套所述定片刻度盘和所述移动磁极分别设于测微螺杆和主尺；同时将另一套所述定片刻度盘和所述移动磁极分别设于螺旋尺和主尺；或者，将移动磁极设于主尺，将两个所述定片刻度盘分别设于测微螺杆和螺旋尺。 

本实用新型具有以下有益效果： 

本实用新型提供的磁栅尺精密测量仪包括定片刻度盘和移动磁极，在定片刻度盘的长度方向排列设置多个磁传感器芯片单元或一个包含多个磁传感器芯片的单元，每一磁传感器芯片包括由磁感应薄膜构成的惠斯通电桥，移动磁极沿定片刻度盘的长度方向移动，使与其位置相对的磁传感器芯片感应输出差分信号，信号处理单元根据该差分信号可以确定移动磁极在定片刻度盘的相对位置，依据该相对位置可以获得移动磁极在定片刻度盘方向的移动距离，进而获得被测物体的尺寸；显示单元可以显示移动磁极在定片刻度盘的相对位置的数值或者显示被测物体的尺寸。由于磁传感器芯片的集成度高，而且便于制作，适于批量生成，可以降低制作成本。而且，该磁栅尺精密测量仪是通过磁传感器芯片感应移动磁极的磁场，及通过磁传感器芯片与移动磁极的相对位移来测量待测物体的尺寸，精度高，使 用方便，符合现代社会对精密测量仪的发展需求，具有广泛地市场应用前景。 

附图说明

图1为本实用新型实施例磁栅尺精密测量仪的原理框图； 

图2为本实用新型实施例定片刻度盘的结构示意图； 

图3为本实用新型实施例磁传感器芯片的结构示意图； 

图4为本实用新型实施例磁传感器芯片的原理图； 

图5为本实用新型磁栅尺精密测量仪所应用的螺旋测微器的结构示意图。 

具体实施方式