[发明专利]一种电磁感应式直线位移传感器

权利要求书

1.一种电磁感应式直线位移传感器，包括定尺(1)和与定尺正对平行且留有间隙的动尺(2)；所述动尺(2)为具有一个或者多个相同的矩形齿(21)的金属体，在具有多个所述矩形齿的金属体中，各个矩形齿沿测量方向等间距分布，相邻两个矩形齿的中心距等于W；所述定尺(1)由导磁的定尺基体(14)和设置在定尺基体表面的传感单元组成，所述传感单元为布有第一线圈线阵(11)、第二线圈线阵(12)和平面矩形螺旋线圈组的印制电路板；

所述第一线圈线阵(11)与第二线圈线阵(12)都由起始位置相同、幅值为A、周期为W、相位互差180o的第一正弦线圈与第二正弦线圈构成，第一线圈线阵(11)的第一、第二正弦线圈分别布置于印制电路板的两层，且其起始端通过过孔连接、终止端作为第一线圈线阵(11)的信号输入/输出端；第二线圈线阵(12)的第一、第二正弦线圈分别布置于印制电路板的另外两层，且其起始端通过过孔连接、终止端作为第二线圈线阵(12)的信号输入/输出端；第一线圈线阵(11)的起始位置与第二线圈线阵(12)的起始位置沿测量方向错开W/4；其特征在于：

所述平面矩形螺旋线圈组由四个相同的平面矩形螺旋线圈(13)通过过孔串联构成，四个平面矩形螺旋线圈(13)分别布置于印制电路板的四个布置有所述第一正弦线圈或第二正弦线圈的布线层上，且在垂直于印制电路板方向上正对，平面矩形螺旋线圈(13)包围在所述第一正弦线圈或第二正弦线圈之外，且平面矩形螺旋线圈(13)的最内匝矩形在垂直于测量方向的宽度大于2A；

在测量方向上，所述矩形齿(21)的长度为W/2；在与定尺基体(14)平行且与测量方向垂直的方向上，所述矩形齿(21)的宽度大于所述平面矩形螺旋线圈(13)的最外匝矩形的宽度。

2.一种电磁感应式直线位移传感器，包括定尺(1)和与定尺正对平行且留有间隙的动尺(2)；所述动尺(2)为具有一个或者多个相同的矩形齿(21)的金属体，在具有多个所述矩形齿的金属体中，各个矩形齿沿测量方向等间距分布，相邻两个矩形齿的中心距等于W；所述定尺(1)由导磁的定尺基体(14)和设置在定尺基体表面的传感单元组成，所述传感单元为布有第一线圈线阵(11)、第二线圈线阵(12)和平面矩形螺旋线圈组的印制电路板；其特征在于：

所述第一线圈线阵(11)与第二线圈线阵(12)都由m个相同且相互平行的线圈组通过过孔串联构成，每个线圈组都由起始位置相同、幅值为A、周期为W、相位互差180o的第一正弦线圈与第二正弦线圈构成；第一线圈线阵(11)的m个线圈组的起始位置沿测量方向对齐，相邻两个线圈组在垂直于测量方向的间距为d，第一线圈线阵(11)的m个第一正弦线圈与m个第二正弦线圈分别布置于印制电路板的两层，第一线圈线阵(11)的每个线圈组中的第一正弦线圈的起始端与第二正弦线圈的起始端通过过孔连接，第一线圈线阵(11)的第一个线圈组的第一正弦线圈的终止端作为第一线圈线阵(11)的信号输入/输出第一端，第n个线圈组的第二正弦线圈的终止端与第n+1个线圈组的第一正弦线圈的终止端通过过孔连接，第m个线圈组的第二正弦线圈的终止端作为第一线圈线阵(11)的信号输入/输出第二端；第二线圈线阵(12)的m个线圈组的起始位置沿测量方向对齐，相邻两个线圈组在垂直于测量方向的间距为d，第二线圈线阵(12)的m个第一正弦线圈与m个第二正弦线圈分别布置于印制电路板的另外两层，第二线圈线阵(12)的每个线圈组中的第一正弦线圈的起始端与第二正弦线圈的起始端通过过孔连接，第二线圈线阵(12)的第一个线圈组的第一正弦线圈的终止端作为第二线圈线阵(12)的信号输入/输出第一端，第n个线圈组的第二正弦线圈的终止端与第n+1个线圈组的第一正弦线圈的终止端通过过孔连接，第m个线圈组的第二正弦线圈的终止端作为第二线圈线阵(12)的信号输入/输出第二端；其中，n依次取值1至m-1中的所有整数；第一线圈线阵(11)的起始位置与第二线圈线阵(12)的起始位置沿测量方向错开W/4；

所述平面矩形螺旋线圈组由四个相同的平面矩形螺旋线圈(13)通过过孔串联构成，四个平面矩形螺旋线圈(13)分别布置于印制电路板的四个布置有所述第一正弦线圈或第二正弦线圈的布线层上，且在垂直于印制电路板方向上正对，平面矩形螺旋线圈(13)包围在所述第一正弦线圈或第二正弦线圈之外，且平面矩形螺旋线圈(13)的最内匝矩形在垂直于测量方向的宽度大于2A+(m-1)*d；

在测量方向上，所述矩形齿(21)的长度为W/2；在与定尺基体(14)平行且与测量方向垂直的方向上，所述矩形齿(21)的宽度大于所述平面矩形螺旋线圈(13)的最外匝矩形的宽度。