[发明专利]差动结构的组合编码式涡流栅绝对位置传感器

权利要求书

1.一种具有差动结构的组合编码式涡流栅绝对位置传感器，包括：定栅、动栅和电路系统，其中：动栅与电路系统相连接，且动栅活动设置于定栅上，其特征在于：

所述的定栅由相互平行的三个码道组成，分别是一个测量码道和两个编码码道。

所述的定栅上的测量码道上设有若干个等高且等间距分布的金属导体，相邻金属导体的间距为测量码道波长；

所述的定栅上的编码码道上设有若干个等高的金属导体，并按照编码周期进行排列，编码周期为编码码道波长，编码码道波长等于测量码道半波长的整数倍。

所述的动栅由相互平行的三个码道组成，分别是一个测量码道和两个编码码道，且动栅上的测量码道和编码码道分别正对定栅的上测量码道和编码码道。

2.根据权利要求1所述的具有差动结构的组合编码式涡流栅绝对位置传感器，其特征是，所述的动栅上的测量码道和两个编码码道分别设有若干个平面线圈，其中：位于测量码道上的平面线圈数量为偶数，且相邻平面线圈的间距等于测量码道半波长的整数倍；位于编码码道上的平面线圈的数量与所述编码规则的位数相同且等间距分布，且间隔为编码码道半波长的整数倍。

3.根据权利要求1所述的具有差动结构的组合编码式涡流栅绝对位置传感器，其特征是，所述的码道的相互位置关系可有多种形式，其中包括：两条编码码道分别并列设置于测量码道和从测量码道的一侧的并列双码道形式、或平行分列设置于测量码道的两侧的对称双码道形式、或叠加设置于测量码道和从测量码道的一侧的层叠双码道形式。

4.根据权利要求3所述的具有差动结构的组合编码式涡流栅绝对位置传感器，其特征是，所述的并列双码道形式中，在定栅上，两条编码码道上的金属导体按照互为反码的规律设置，且同一编码码道中相邻金属导体的间距为测量码道半波长的整数倍；与测量码道相邻的编码码道上金属导体与测量码道上金属导体的空间相位差为测量码道波长的四分之一的整数倍；在动栅上，两条编码码道上的平面线圈按照相同规律同步布置，排列间隔与初始位置完全相同。

5.根据权利要求3所述的具有差动结构的组合编码式涡流栅绝对位置传感器，其特征是，所述的对称双码道形式中，在定栅上，两个编码码道上的金属导体按照互为反码的规律布置，且同一编码码道中相邻金属导体的间距与测量码道半波长为整数倍；金属导体与金属导体的空间相位差为测量码道波长四分之一的整数倍；在动栅上，两个对称布置的编码码道上的平面线圈按照相同规律同步布置，排列间隔与初始位置完全相同。

6.根据权利要求3所述的具有差动结构的组合编码式涡流栅绝对位置传感器，其特征是，所述的层叠双码道形式中，在定栅上，两个编码码道合为一个编码码道，金属导体与金属导体的空间相位差为测量码道波长四分之一的整数倍；在动栅上，两个编码码道沿测量方向交错设置，交错的位移为编码码道波长的1/2。

7.根据权利要求1所述的具有差动结构的组合编码式涡流栅绝对位置传感器，其特征是，所述的电路系统包括：多路模拟开关、振荡器、调理器、采样保持单元、A/D转换电路和微处理器，其中：多路模拟开关与振荡器相连接用以将多个平面线圈在微处理器的控制下分时接入振荡器中，振荡器与调理器相连接用以将振荡器输出的信号进行调理，调理器的输出端与采样保持单元的输入端相连并在微处理器的控制下进行采样和保持，采样保持单元的输出端依次与A/D转换电路和微处理器相连以完成模拟信号到数字信号的转换，微处理器输出传感器的绝对位置。