[发明专利]一种信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置

权利要求书

1.一种信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置，其特征在于：包括信息感知结构和数字化测试电路；所述信息感知结构包括：动栅轴和静栅环，动栅轴由轴向运动部件与轴向运动部件外侧的绝缘层组成，绝缘层用于填充轴向运动部件上的凹槽，使动栅轴表面光滑、耐磨损、增大轴向运动部件和静栅环之间的介电常数，而且实现轴向运动部件和静栅环之间的绝缘；静栅环与智能装备的固定部件刚性连接，轴向运动部件是智能装备的运动部件或者轴向运动部件与智能装备的运动部件刚性连接；动栅轴置于静栅环的内侧，动栅轴和静栅环同轴心间隙配合，动栅轴相对于静栅环在L区域内直线往复运动，其中动栅轴的长度≥L，轴向运动部件和静栅环形成与直线位移相关的电容；所述数字化测试电路包括稳压电路、模拟开关、电容数字化模块、MCU、协议转换模块及光电转换模块；

轴向运动部件的L区域沿轴向均分为m节，m≥1的自然数，第i节记为A_i，其中1≤i≤m，每一节都均分为n段，n≥1的自然数，第i节A_i的第j段记为的A_ij，其中1≤j≤n；轴向运动部件任意一段A_ij的长度与静栅环沿轴向的长度一致，设为l；

圆柱状动栅轴的半径为R，在轴向运动部件的L区域的每一段都设置与轴向运动部件同轴心的环形凹槽，环形凹槽采用车削加工，任意一段A_ij的半径为r_ij，其中r_ij＜R；任意一段A_ij的环形凹槽深度最大值max(R-r_ij)＜l；

当m≥2时，A_(i-1)n与A_i1的半径不一致，其中2≤i≤m，也即任意一节的第一段与前一节的最后一段半径不相等；

当m≥2时，取A_i节的第k段A_ik作为A_i节的标志段，其中2≤i≤m，1≤k≤n，m个标志段中的任意一个标志段A_ik的半径r_ik在L区域具有唯一性，也即在L区域任意一节的标志段的半径与L区域任意一段的半径都不相等，以实现轴向运动部件相对于静栅环移动时候第i节的唯一标识；当n≥2时，任意一节A_i内的任意两段的半径不相等，以实现轴向运动部件相对于静栅环移动时候A_i节内任意一段的唯一标识；从而实现轴向运动部件相对于静栅环移动时候任意一段A_ij的唯一标识。