欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2022104569957
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器,包括动尺(1)和定尺(2),动尺(1)与定尺(2)正对平行,且留有间隙;设定X方向为测量方向,平行于定尺且垂直于X方向为Y方向,X'方向为X方向顺时针旋转45°后的方向,Y'方向为Y方向顺时针旋转45°后的方向;其特征在于:所述定尺(2)为由定阵面沿X方向、Y方向切割而成的矩形结构,定尺(2)在X方向的长度为 在Y方向的宽度为 定阵面包括定阵面基体和嵌在该定阵面基体上的m×n个电涡流金属反射片(21),电涡流金属反射片(21)的形状为矩形,m×n个电涡流金属反射片(21)排列成在X'方向等间隔的m行和在Y'方向等间隔的n列,电涡流金属反射片(21)在X'方向的长度为 在Y′方向的宽度为 在X'方向上相邻两个电涡流金属反射片(21)的中心距为W1,在Y'方向上相邻两个电涡流金属反射片(21)的中心距为W2;

其中,m×W1=n×W2,m与n互为质数;

所述动尺(1)包括动尺基体(10)和布置在动尺基体(10)上的四个平面矩形螺旋线圈(11),四个平面矩形螺旋线圈(11)排列成在X'方向等间隔的两行和在Y'方向等间隔的两列,平面矩形螺旋线圈(11)在X′方向的长度为 在Y′方向的宽度为 在X'方向上两个平面矩形螺旋线圈(11)的中心距为 在Y'方向上两个平面矩形螺旋线圈(11)的中心距为四个平面矩形螺旋线圈(11)中分别通入相同的交流激励电信号,当动尺(1)相对定尺(2)沿X方向平行移动时,四个平面矩形螺旋线圈(11)的阻抗呈周期性变化,通过交流电桥将四个平面矩形螺旋线圈(11)的阻抗转换成四路电信号U1、U2、U3、U4,经信号处理系统处理后得到动尺(1)相对定尺(2)在X方向的绝对直线位移值。

2.一种基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器,包括动尺(1)和定尺(2),动尺(1)与定尺(2)正对平行,且留有间隙;设定X方向为测量方向,平行于定尺且垂直于X方向为Y方向,X'方向为X方向顺时针旋转45°后的方向,Y'方向为Y方向顺时针旋转45°后的方向;其特征在于:所述定尺(2)为由定阵面沿X方向、Y方向切割而成的矩形结构,定尺(2)在X方向的长度为 在Y方向的宽度为 定阵面包括定阵面基体和嵌在该定阵面基体上的m×n个电涡流金属反射片(21),电涡流金属反射片(21)的形状为矩形,m×n个电涡流金属反射片(21)排列成在X'方向等间隔的m行和在Y'方向等间隔的n列,电涡流金属反射片(21)在X'方向的长度为 在Y′方向的宽度为 在X'方向上相邻两个电涡流金属反射片(21)的中心距为W1,在Y'方向上相邻两个电涡流金属反射片(21)的中心距为W2;

其中,m×W1=n×W2,m与n互为质数;

所述动尺(1)包括动尺基体(10)和布置在动尺基体(10)上的四个互感式传感单元,四个互感式传感单元排列成在X'方向等间隔的两行和在Y'方向等间隔的两列,互感式传感单元在X′方向的长度为 在Y′方向的宽度为 在X'方向上两个互感式传感单元的中心距为 在Y'方向上两个互感式传感单元的中心距为四个互感式传感单元的激励端分别通入相同的交流激励电信号,当动尺(1)相对定尺(2)沿X方向平行移动时,四个互感式传感单元的输出端输出四路电信号U1、U2、U3、U4,经信号处理系统处理后得到动尺(1)相对定尺(2)在X方向的绝对直线位移值。

3.根据权利要求2所述的基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器,其特征在于:所述互感式传感单元包括平面矩形螺旋感应线圈(12)和平面矩形螺旋激励线圈(13),平面矩形螺旋激励线圈(13)位于平面矩形螺旋感应线圈(12)内,平面矩形螺旋激励线圈(13)的两端作为互感式传感单元的激励端,平面矩形螺旋感应线圈(12)的两端作为互感式传感单元的输出端。

4.根据权利要求3所述的基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器,其特征在于:所述平面矩形螺旋激励线圈(13)在X′方向的长度为 在Y′方向的宽度为

5.根据权利要求2所述的基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器,其特征在于:所述互感式传感单元包括平面矩形螺旋感应线圈(12)和平面矩形螺旋激励线圈(13),平面矩形螺旋感应线圈(12)位于平面矩形螺旋激励线圈(13)内,平面矩形螺旋激励线圈(13)的两端作为互感式传感单元的激励端,平面矩形螺旋感应线圈(12)的两端作为互感式传感单元的输出端。

6.根据权利要求5所述的基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器,其特征在于:所述平面矩形螺旋感应线圈(12)在X′方向的长度为 在Y′方向的宽度为

7.根据权利要求1至6任一项所述的基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器,其特征在于:信号处理系统对四路电信号U1、U2、U3、U4进行处理得到动尺(1)相对定尺(2)的绝对直线位移值的具体方式包括:将电信号U1与电信号U3相减得到电信号S1,将电信号U1与电信号U3相加得到电信号S2,将电信号U2与电信号U4相加得到电信号S3,将电信号U2与电信号U4相减得到电信号S4;

对电信号S3与电信号S1相除的结果以及电信号S2与电信号S4相除的结果进行反正切运算,得到动尺(1)相对定尺(2)在X'方向的直线位移x'和在Y'方向的直线位移y';

利用公式: 计算每个周期内的位移差Δd;

利用公式: 计算动尺(1)当前所处位置在X′方向对应的对极数N1;或者利用公式: 计算动尺(1)当前所处位置在Y′方向对应的对极数N2;其中, 表示对 向下取整, 表示对 向下取整;

利用公式: 计算动尺(1)相对定尺(2)在X方向的绝对直线位移值

x;或者利用公式: 计算动尺(1)相对定尺(2)在X方向的绝对直线位移

值x。