[发明专利]绝对线性位移测量装置

摘要

本发明涉及位移测量技术领域，特别是一种绝对线性位移测量装置；包括标尺、滑动读头、信号源和计算单元；标尺包括M条相同的条状电极和若干条信号线，M条条状电极等间距并排排列，且每N个连续的条状电极构成一个空间周期，滑动读头，用于沿着M个条状电极移动，滑动读头上设置有一个以上的拾取区，拾取区覆盖N个条状电极并探测所覆盖的条状电极上加载的激励信号，输出探测到的信号组合，信号源，用于产生激励信号，并同时给的信号线加载频率不同的激励信号；本发明避免了控制信号传输造成的延时与衰减问题，在对信号组合的处理上时间更短，实时性更好且成本更低。

主权项

一种绝对线性位移测量装置，其特征在于：包括标尺、滑动读头、信号源和计算单元；所述标尺包括M条相同的条状电极和若干条信号线，M为大于或等于4的整数；M条所述的条状电极等间距并排排列，且每N个连续的条状电极构成一个空间周期，N为大于或等于2的整数；所述信号线分别与所述条状电极和所述信号源相连接；所述滑动读头，用于沿着M个所述条状电极移动，所述滑动读头上设置有一个以上的拾取区，所述拾取区覆盖N个条状电极并探测所覆盖的条状电极上加载的激励信号，输出探测到的信号组合；所述信号源，用于产生激励信号，并同时给所述的信号线加载频率不同的激励信号；所述计算单元与所述滑动读头相连接，接收所述滑动读头探测到的信号组合并进行处理；所述信号线的数量为2N条，并平均分成每组N条的第一组信号线和第二组信号线，所述第一组信号线和所述第二组信号线分别位于所述条状电极的上方和下方，每一组信号线中的每一条信号线依次排序；当N=4时，信号源产生一组不同频率的周期信号分别加载到相应的信号线，八条信号线上分别加载八种不同频率的激励信号，频率分别计为f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8，对应的激励信号表示为：C(f1)、C(f2)、C(f3)、C(f4)、C(f5)、C(f6)、C(f7)、C(f8)，滑动读头采集到条状电极组合耦合上来的信号S是这组信号的组合，表达为：其中ki表示八条信号线与对应条状电极的连接关系，当k＝1时，表示信号线与条状电极相连，当k＝0时表示信号线与电极条不相连；译码器对采集到的信号组合S进行处理，解析出其包含的频谱特征，译码器获得组合信号的频谱特征后，再通过其中包含的频率成分分析与对应条状电极的编码值；如果需要认址长度较长，需要更多的条状电极被解析，可以在滑动读头内设计多个依次排列的拾取区，多一个拾取区就能增加一组4位码；所述计算单元包括译码器和排序器，所述译码器用于解析出所述信号组合所包含的频谱特征并翻译为二进制码，并提供给所述排序器，所述排序器根据该二进制码算出二进制绝对码并查出所述二进制绝对码所对应的绝对位置。