[发明专利]直线电机的动子位置检测装置及设备

权利要求书

1.一种直线电机的动子位置检测装置，其特征在于，所述检测装置包括位置检测单元、测速齿条和信号处理系统，其中：

所述位置检测单元包括至少两对霍尔效应传感器和传感器安装板，所述霍尔效应传感器分别通过所述传感器安装板固定于待测试的直线电机的定子上；

所述测速齿条安装于所述待测试的直线电机的动子上，随所述动子进行直线运动时依次经过所述霍尔效应传感器；

所述信号处理系统将所述霍尔效应传感器的变化电信号转换为光信号，通过所述光信号确定所述动子的运动方向和最终位置；

所述测速齿条由导磁材料构成，所述测速齿条包括本体以及在所述本体上形成的一排测试齿，相邻两个测试齿之间的间距W₁与单个测试齿的宽度W₂相同；

每对霍尔效应传感器的第一个霍尔效应传感器和第二个霍尔效应传感器依序间隔设置，每对霍尔效应传感器的两个霍尔效应传感器之间的距离L₁为：

相邻两对霍尔效应传感器之间的间距L₂为：

L₂＝N₂(W₁+W₂)

其中，N₁为大于0的自然数，N₂为大于N₁的自然数。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述信号处理系统包括与所述霍尔效应传感器一一对应的光电转换单元板、光电缆网、信号处理板、不间断供电电源，每个光电转换单元板包括传感器电源和光电转换模块，所述传感器电源为所述霍尔效应传感器供电，所述光电转换模块将所述霍尔效应传感器的变化电信号转换为光信号，将所述光信号通过所述光电缆网发送给所述信号处理板，所述不间断供电电源为各个光电转换单元板以及所述信号处理板供电。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述测速齿条经过同一对中两个霍尔效应传感器时分别产生的方波脉冲信号相差90°。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述测速齿条依次经过同一对霍尔效应传感器中的第一个霍尔效应传感器和第二个霍尔效应传感器时，经过第一个霍尔效应传感器产生的方波脉冲信号比经过第二个霍尔效应传感器产生的方波脉冲信号超前90°；

所述测速齿条依次经过同一对霍尔效应传感器中的第二个霍尔效应传感器和第一个霍尔效应传感器时，经过第二个霍尔效应传感器产生的方波脉冲信号比经过第一个霍尔效应传感器产生的方波脉冲信号超前90°。

5.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述信号处理板将各对霍尔效应传感器中的第一个霍尔效应传感器产生的方波脉冲信号对齐，进行或逻辑处理，得到第一路脉冲信号；

所述信号处理板将各对霍尔效应传感器中的第二个霍尔效应传感器产生的方波脉冲信号对齐，进行或逻辑处理，得到第二路脉冲信号。

6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述信号处理板根据所述第一路脉冲信号和所述第二路脉冲信号的方波脉冲数量与相位关系，确定所述动子的运动方向和最终位置。

7.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述霍尔效应传感器为M对，所述M满足：

其中，L₃为所述动子的测量长度。

8.一种直线电机的动子位置检测设备，其特征在于，所述检测设备包括直线电机以及如权利要求1-7中任一所述的检测装置。