[实用新型]一种高精度直线位移检测装置

说明书

一种高精度直线位移检测装置，包括壳体、增量磁栅传感器以及位置输出电路，增量磁栅传感器包括磁头、磁栅尺以及移动组件；磁栅尺安装于移动组件上，磁栅尺沿长度方向上等间距排列N、S磁极，一对N、S磁极构成磁极对；磁头相对于磁栅尺固定安装于壳体上，磁头通过电缆与位置输出电路通信相连；直线位移检测装置还包括磁极对计数器，磁极对计数器通过电缆与位置输出电路通信相连；磁极对计数器包括读数传感器以及信号输出组件，读数传感器与磁头定位连接，信号输出组件相对于磁栅尺并列平行的定位安装于移动组件上，读数传感器与信号输出组件滑动连接。本实用新型通过增量磁栅传感器和磁极对计数器两者组合，能够实现高精度大距离的位置反馈。

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，特别涉及一种高精度直线位移检测装置。

背景技术

当前，随着电子技术的发展，工业应用领域对生产过程中精度控制的要求不断提高，使得直线位移传感器得到了快速的发展。增量磁栅式位移传感器以其精度较高、成本低廉、抗污染能力强、对安装要求低等优点，广泛应用于各种需要测量直线位移的场合。

增量磁栅式位移传感器是利用磁栅尺与磁头的磁作用进行测量的位移传感器。其磁栅尺上设有多个磁极对，一般单个磁极对的长度为2mm左右，单个磁极分辨率最高为8192个脉冲，单个脉冲位置精度为0.24um，然而，增量磁栅式位移传感器只能测量单个磁极对栅距内的移动位置，如果要实现0.24um的位置精度，移动位置不能超过一个磁极对的栅距2mm，从而使得传统的增量磁栅式传感器无法实现高精度大距离的位置测量。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

发明内容

本实用新型提供一种高精度直线位移检测装置，其目的是解决增量磁栅式传感器无法实现高精度大距离的位置测量的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高精度直线位移检测装置，包括壳体、增量磁栅传感器以及位置输出电路，所述增量磁栅传感器包括磁头、磁栅尺以及移动组件；所述磁栅尺安装于所述移动组件上，所述磁栅尺沿长度方向上等间距排列N、S磁极，一对N、S磁极构成磁极对，用于提供交替变化的N/S磁场；所述磁头相对于所述磁栅尺固定安装于所述壳体上，所述磁头通过电缆与所述位置输出电路通信相连，所述磁头用于获取当所述移动组件带动所述磁栅尺运动至当前磁头上方时的脉冲信号并将该信号发送至所述位置输出电路，所述位置输出电路根据所述脉冲信号计算所述移动组件在单个磁极对栅距内的位移位置；所述直线位移检测装置还包括磁极对计数器，所述磁极对计数器通过电缆与所述位置输出电路通信相连；

所述磁极对计数器包括读数传感器以及信号输出组件，所述读数传感器与所述磁头定位连接，所述信号输出组件相对于所述磁栅尺并列平行的定位安装于所述移动组件上，所述读数传感器与所述信号输出组件滑动连接，所述磁极对计数器用于获取当所述移动组件带动所述信号输出组件运动至当前读数传感器上方时的磁极对计数信号并将该磁极对计数信号发送至所述位置输出电路，所述位置输出电路根据所述磁极对计数信号以及所述移动组件在单个磁极对栅距内的位移位置计算所述移动组件移动的绝对位置。

本实用新型的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述磁极对计数器包括读数传感器以及信号输出组件，所述磁极对计数器为电位计，所述读数传感器为电位计中的电刷，所述信号输出组件为电位计中的电阻器。所述磁头与电刷定位连接，均为固定设置，所述电阻器相对于所述磁栅尺并列平行的定位安装于所述移动组件上，当移动组件带动磁栅尺移动时，所述电阻器也同样在移动组件的带动下沿同一方向进行同样移动。所述电刷与电阻器滑动连接，电阻器随移动组件移动时，电刷固定设置，电阻器在电刷上滑动，电位计输出的电位计模拟量与电阻的位移成正比。