[实用新型]一种基于绝对角度编码器的长位移绝对测量的装置

说明书

本实用新型涉及电子测量仪器领域，具体涉及一种基于绝对角度编码器的长位移绝对测量的装置，包括尺杆、直线运动部件、传动部件、旋转磁体、磁场方位角度测量模块和绝对零位传感器，直线运动部件通过传动部件与旋转磁体连接，将直线运动部件的直线运动转换为旋转磁体的转动；尺杆和直线运动部件上安装有绝对零位传感器；磁场方位角度测量模块包括磁感应器件和角度编码器，磁感应器件固定在旋转磁体周围，测量旋转磁体转动圈数，角度编码器测量磁性旋体方位角,基于绝对零位点计算出绝对位移量。本实用新型装置对绝对零位有效信号对应位移宽度的要求大大降低，使得绝对零位的传感器的安装易于实现，降低了安装难度,降低了成本。

技术领域

本实用新型涉及电子测量仪器领域，特别是一种基于绝对角度编码器的长位移绝对测量的装置。

背景技术

目前，电子测量仪器领域主要采用容栅式位移测量方式实现电子测量的功能,容栅式位移测量仪器以电容为敏感元件,以电容为敏感元件,将机械位移量转换为电容量的变化，进行位移的测量。

容栅式位移测量仪器主要由一个电容定极板和一个电容动极板组成面积可变的电容传感器,定极板为两组等间隔交叉的极栅，动极板的极距相同且栅宽相同，动极板相对于定极板移动时，机械位移量转变为电容值的变化，通过电路转化得到电信号的相应变化量。容栅式位移测量仪器的优点在于量程大、分辨率高、能耗极小，广泛应用于测量领域。

但是，由于采用电容极板作为测量部件，使得容栅式位移测量仪器受外界环境影响比较大，比如：在潮湿的环境和电磁干扰较大的环境中，电容值会有偏移，使得测量结果不准确，特别是电容定极板分布于卡尺上，当卡尺上有油污和粉尘等异物时，也会影响测量的准确性。

考虑到现有技术的缺点，提出了专利《一种基于旋转磁场位移测量的方法》 (申请号为2018109171827)和专利《一种基于旋转磁场位移测量的装置》(申请号为2018212981793)，将位移量转换为旋转磁体的转动，通过测量旋转磁体的转动圈数和角度，测量出位移量。在测量绝对位移时如果位移量超过旋转磁体转动一圈对应的位移量，就需要绝对零位点作为测量基准，现有的绝对零位设置需要进一步改进，以适应基于旋转磁场位移测量的方法。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对旋转磁场位移测量的方法，对现有的绝对零位设置进行了改进，提供一种基于绝对角度编码器的长位移绝对测量的装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于绝对角度编码器的长位移绝对测量的装置，包括尺杆、直线运动部件、传动部件、旋转磁体和绝对零位传感器，

直线运动部件通过传动部件将直线运动部件相对于尺杆的直线运动转换为旋转磁体的转动；

绝对零位传感器由信号接收端和信号发送端两部分组成，信号接收端安装在直线运动部件上，信号发送端安装在尺杆上，在直线运动部件移动过程中，信号接收端接收到信号发送端发出的信号时，直线运动部件位于绝对零位点；

直线运动部件上安装有磁场方位角度测量模块，磁场方位角度测量模块包括磁感应器件和角度编码器，磁感应器件固定在旋转磁体周围，角度编码器测量旋转磁体方位角,磁感应器件输出脉冲信号用于测量旋转磁体旋转方向及旋转圈数，根据旋转磁体方位角及转动圈数结合绝对零位点计算出绝对位移量。

绝对零位传感器在直线运动方向上的有效作用距离小于等于旋转磁体转动一周对应直线运动部件直线运动的位移量。

传动部件具体传动方式包括啮合传动、摩擦传动、带传动。

啮合传动是指，直线运动部件上设有齿条，传动部件设有齿轮，直线运动部件和传动部件通过齿条和齿轮实现传动。

绝对零位传感器信号发送端为磁性材料，绝对零位传感器信号接收端为能检测到磁场强度的部件。