[发明专利]一种分时复用的绝对式时栅直线位移传感器

说明书

本发明公开了一种分时复用的绝对式时栅直线位移传感器，包括定尺和动尺，动尺包括动尺基体和感应电极Ⅰ、感应电极Ⅱ、反射电极，感应电极Ⅰ、Ⅱ为三测头的结构形式；定尺包括定尺基体和激励电极Ⅰ、激励电极Ⅱ、接收电极，激励电极Ⅰ的A₁相激励信号引线与C₁相激励信号引线组成双绞线、B₁相激励信号引线与D₁相激励信号引线组成双绞线，激励电极Ⅱ的A₂相激励信号引线与C₂相激励信号引线组成双绞线、B₂相激励信号引线与D₂相激励信号引线组成双绞线；双绞线的结构形式能减小干扰信号对测量精度的影响；三测头的结构形式，能增大耦合电容值，从而提高信噪比，并且对其输出信号进行数据融合，还可以有效地消除某些特定频率的谐波误差。

技术领域

本发明属于精密直线位移测量领域，具体涉及一种分时复用的绝对式时栅直线位移传感器。

背景技术

直线位移传感器分为增量式和绝对式两种。与增量式相比，绝对式直线位移传感器具有开机无需复位，立刻获得绝对直线位移信息和无累计误差等优势，提高了工作效率和可靠性，因而逐渐成为直线位移传感器的发展趋势。

CN208140019U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，其利用相差一个对极的激励电极Ⅰ、激励电极Ⅱ与感应电极Ⅰ、感应电极Ⅱ耦合，能实现绝对直线位移的高精度测量。但是其存在如下问题：(1)感应信号是从感应电极Ⅰ、Ⅱ上输出，动尺基体上需要引信号输出线，有些场合不能使用，应用范围窄；(2)激励电极Ⅰ的A₁、B₁、C₁、D₁激励相的矩形极片Ⅰ采用中间引线的方式进行连接，激励电极Ⅱ的A₂、B₂、C₂、D₂激励相的矩形极片Ⅱ采用中间引线的方式进行连接，引线串扰较大，导致信号干扰较大。

CN109238119A公开了一种基于交变电场的绝对式时栅直线位移传感器，其利用激励电极与感应电极耦合，利用反射电极Ⅰ、Ⅱ与接收电极Ⅰ、Ⅱ的耦合，能实现绝对直线位移的高精度测量且动尺基体无需引信号输出线，应用范围更广，工业适应性更强，但是其仍然存在如下问题：(1)激励电极的A、B、C、D激励相的矩形极片采用中间引线的方式进行连接，引线串扰较大，导致信号干扰较大；(2)接收电极Ⅰ、Ⅱ都实时工作，实时输出信号，接收电极Ⅰ、Ⅱ之间存在相互干扰，限制了测量精度的进一步提高，绝对定位不容易。

发明内容

本发明的目的是提供一种分时复用的绝对式时栅直线位移传感器，以进一步优化传感器结构，提高传感器的测量精度。