[实用新型]基于交变电场的差极型绝对式时栅直线位移传感器

摘要

本实用新型公开了一种基于交变电场的差极型绝对式时栅直线位移传感器，包括动尺基体和定尺基体，动尺基体下表面设有感应电极Ⅰ、感应电极Ⅱ，定尺基体上表面设有激励电极Ⅰ和激励电极Ⅱ，激励电极Ⅰ、Ⅱ的四个激励相分别连接四路激励信号，感应电极Ⅰ输出第一路差动正弦行波信号U_o1，感应电极Ⅱ输出第二路差动正弦行波信号U_o2，利用第一路差动正弦行波信号U_o1与第二路差动正弦行波信号U_o2的相位差计算粗测对极定位值，利用第一路差动正弦行波信号U_o1或者第二路差动正弦行波信号U_o2计算精测直线位移值，将精测直线位移值与粗测对极定位值相结合得到绝对直线位移值。该传感器能实现高精度的绝对直线位移测量。

主权项

1.一种基于交变电场的差极型绝对式时栅直线位移传感器，包括动尺基体(2)和定尺基体(1)，动尺基体下表面与定尺基体上表面正对平行，并留有间隙，动尺基体下表面设有差动式的感应电极Ⅰ(21)，定尺基体上表面设有与感应电极Ⅰ(21)正对的激励电极Ⅰ(11)，所述激励电极Ⅰ(11)由一排大小相同、极距为W1的矩形极片Ⅰ沿测量方向等间距排列组成，其中，第4n1+1号矩形极片Ⅰ连成一组，组成A1激励相，第4n1+2号矩形极片Ⅰ连成一组，组成B1激励相，第4n1+3号矩形极片Ⅰ连成一组，组成C1激励相，第4n1+4号矩形极片Ⅰ连成一组，组成D1激励相，n1依次取0至M1‑1的所有整数，M1表示激励电极Ⅰ的对极数；其特征是：所述定尺基体上表面设有激励电极Ⅱ(12)，激励电极Ⅱ位于激励电极Ⅰ的一侧，激励电极Ⅱ的起始端与激励电极Ⅰ的起始端对齐，且激励电极Ⅱ沿测量方向的长度与激励电极Ⅰ沿测量方向的长度相等，激励电极Ⅱ(12)由一排大小相同、极距为W2的矩形极片Ⅱ沿测量方向等间距排列组成，其中，第4n2+1号矩形极片Ⅱ连成一组，组成A2激励相，第4n2+2号矩形极片Ⅱ连成一组，组成B2激励相，第4n2+3号矩形极片Ⅱ连成一组，组成C2激励相，第4n2+4号矩形极片Ⅱ连成一组，组成D2激励相，n2依次取0至M2‑1的所有整数，M2表示激励电极Ⅱ的对极数，M2＝M1‑1；所述动尺基体下表面设有与激励电极Ⅱ(12)正对的差动式的感应电极Ⅱ(22)，感应电极Ⅱ位于感应电极Ⅰ的一侧，感应电极Ⅱ的起始端与感应电极Ⅰ的起始端对齐；所述感应电极Ⅰ(21)由一排大小相同、极距为2W1的双正弦形极片Ⅰ沿测量方向等间距排列组成，其中，第2n3+1号双正弦形极片Ⅰ连成一组，组成A1感应组，第2n3+2号双正弦形极片Ⅰ连成一组，组成B1感应组，n3依次取0至M3‑1的所有整数，M3表示感应电极Ⅰ的对极数；所述感应电极Ⅱ(22)由一排大小相同、极距为2W2的双正弦形极片Ⅱ沿测量方向等间距排列组成，其中，第2n4+1号双正弦形极片Ⅱ连成一组，组成A2感应组，第2n4+2号双正弦形极片Ⅱ连成一组，组成B2感应组，n4依次取0至M4‑1的所有整数，M4表示感应电极Ⅱ的对极数。