[实用新型]一种新型电感式位移传感器

说明书

本申请公开了一种新型电感式位移传感器，包括标尺和绕组元件，标尺为具有两行平行均匀分布的栅格结构的导电体，水平相邻两个栅格之间的间距为T，上、下两行栅格沿栅格分布方向相互偏移预设距离；标尺沿栅格分布的方向与绕组元件相对移动；绕组元件面向标尺；绕组元件包括第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组，其中：第一绕组和第二绕组交叉缠绕构成驱动绕组元件，第三绕组和第四绕组交叉缠绕构成两个感测绕组元件；驱动绕组和两个感测绕组以长度方向为准中心对齐；本申请减弱了驱动绕组元件和感测绕组元件之间的直接耦合，削弱了装配间隙的不均匀性产生的误差，降低了测量失真，提高了传感器的稳定性和测量的准确性。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种新型电感式位移传感器。

背景技术

现有技术中，电感式位移传感器中的标尺为具有一行均匀分布的栅格结构的导电体，相邻两个栅格之间的间距为T，绕组元件中的各个绕组之间采用Y型接法进行连接，所有的绕组都在面向标尺整个宽度的同一区域内交织。采用Y型接法使所有交织的绕组共享同一个磁场，造成各个绕组之间的互耦较大；并且每个绕组均同时承担两个功能(既是驱动绕组又是感测绕组)；从而造成各个绕组所产生的驱动信号和感测信号之间的直接耦合较大，降低了有用信号的强度，引起测量失真，降低了测量的准确性和传感器的稳定性。在另一实例中，标尺为具有一行均匀分布的栅格结构的导电体，相邻两个栅格之间的间距为T，所有绕组具有全Z字形交叉缠绕的曲折形状，驱动绕组与感测绕组分离，当每个绕组仅仅覆盖栅格的半个周期时，绕组与标尺的耦合程度会降低；但即使分离的绕组之间仍然保留了一些直接耦合，从而降低了有用信号的强度，引起测量失真，降低了测量的准确性和传感器的稳定性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种新型电感式位移传感器，降低测量失真，提高传感器的稳定性和测量的准确性。其具体方案如下：

一种新型电感式位移传感器，包括标尺和绕组元件，所述标尺为具有两行平行均匀分布的栅格结构的导电体，水平相邻两个栅格之间的间距为T，上、下两行栅格沿栅格分布方向相互偏移预设距离；所述标尺沿所述栅格分布的方向与所述绕组元件相对移动；所述绕组元件面向所述标尺；所述绕组元件包括第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组，其中：

所述第一绕组和所述第二绕组交叉缠绕构成驱动绕组元件，所述第三绕组和所述第四绕组交叉缠绕构成两个感测绕组元件；所述驱动绕组和两个感测绕组以长度方向为准中心对齐；所述驱动绕组元件覆盖所述标尺中部，两个感应绕组元件分别覆盖所述标尺两侧，所述驱动绕组元件和两个感应绕组元件共同覆盖整个所述标尺；所述第一绕组的末端和所述第二绕组的末端连接，所述第一绕组和所述第二绕组的公共端与电源负极连接；两个感测绕组和所述驱动绕组均具有沿所述栅格分布方向为2T的空间周期。

可选的，所述标尺上、下两行栅格沿栅格分布方向相互偏移T/2。

可选的，所述驱动绕组和两个感测绕组相互平行。

可选的，所述驱动绕组和两个感测绕组局部交叉重叠。

可选的，所述标尺为圆形且圆周上均匀分布扇形栅格结构的导电体，所述绕组元件为圆形结构；标尺沿栅格分布的圆周方向相对所述绕组元件旋转移动。

可选的，所述标尺为上、下两行栅格结构为矩形结构。

可选的，还包括驱动电路，所述驱动电路包括CMOS反相器；其中，所述CMOS反相器包括至少一个NMOS晶体管和至少一个PMOS晶体管，NMOS晶体管的漏极与PMOS晶体管的漏极相互连接，NMOS晶体管与PMOS晶体管的漏极与所述驱动绕组元件共同构成脉冲回路。

可选的，所述驱动电路还包括电阻和电容；其中，所述CMOS反相器的NMOS晶体管与PMOS晶体管的漏极与所述电阻和所述电容及驱动绕组共同构成脉冲回路。