[发明专利]一种初级永磁式直线位置测量系统

权利要求书

1.一种初级永磁式直线位置测量系统，其特征在于，包括：初级永磁式直线位置传感器、信号处理模块(2)和处理器(3)；

初级永磁式直线位置传感器包括：初级侧动子(11)、次级侧定子轨道(12)、绕组(14)和多个永磁体(13)；次级侧定子轨道(12)的长度大于初级侧动子(11)，次级侧定子轨道(12)朝向初级侧动子(11)的一面为沿着初级侧动子(11)运动方向周期性起伏的波浪面；

多个永磁体(13)均安装在初级侧动子(11)上并沿着初级侧动子(11)长度方向直线排列，相邻的永磁体(13)磁极相反；绕组(14)安装在初级侧动子(11)上，绕组(14)包括励磁电路、正弦反馈电路和余弦反馈电路；

信号处理模块(2)分别连接处理器(3)、励磁电路、正弦反馈电路和余弦反馈电路；处理器(3)用于控制信号处理模块(2)向励磁电路输入励磁信号，并用于通过信号处理模块(2)对正弦反馈电路中的正弦反馈信号和余弦反馈电路中的余弦反馈信号进行采样；

初级侧动子相对于次级侧定子轨道低速运动时，可通过正弦反馈电路与余弦反馈电路中获得的高频反馈信号的包络线测量初级侧动子位置；初级侧动子相对于次级侧定子轨道高速运动时，可通过正弦反馈电路与余弦反馈电路中获得的感应空载反电势信号测量初级侧动子位置。

2.如权利要求1所述的初级永磁式直线位置测量系统，其特征在于，信号处理模块(2)包括功放电路(21)和采样电路(22)；处理器(3)通过功放电路(21)连接励磁电路，并通过采样电路(22)连接正弦反馈电路和余弦反馈电路；

处理器(3)包括模数转换单元(32)和解码逻辑单元(33)；解码逻辑单元(33)通过模数转换单元(32)连接采样电路(22)，模数转换单元(32)用于将采样电路(22)获取的正弦反馈信号和余弦反馈信号进行模数转换获取数字信号，解码逻辑单元(33)用于根据数字信号计算初级侧动子(11)在次级侧定子轨道(12)上的位置。

3.如权利要求2所述的初级永磁式直线位置测量系统，其特征在于，处理器(3)还包括数模转换单元(31)，解码逻辑单元(33)通过数模转换单元(31)连接功放电路(21)。

4.如权利要求2所述的初级永磁式直线位置测量系统，其特征在于，功放电路(21)采用运算放大器或者集成芯片，采样电路(22)采用模拟电路或者集成芯片。

5.如权利要求1所述的初级永磁式直线位置测量系统，其特征在于，初级侧动子(11)的每一个动子齿上均环绕有一个励磁螺旋线路，各励磁螺旋线路串联形成励磁电路；每一个动子齿上还环绕有一个正弦螺旋线路或者一个余弦螺旋线路，各正弦螺旋线路串联形成正弦反馈电路，各余弦螺旋线路串联形成余弦反馈电路；正弦反馈电路占用的动子齿与余弦反馈电路占用的动子齿数量相等。

6.如权利要求5所述的初级永磁式直线位置测量系统，其特征在于，正弦反馈电路占用的动子齿与余弦反馈电路占用的动子齿交错分布。

7.如权利要求5所述的初级永磁式直线位置测量系统，其特征在于，每一个动子齿上均设置有动子极靴(15)。

8.如权利要求7所述的初级永磁式直线位置测量系统，其特征在于，初级侧动子(11)和动子极靴(15)均由硅钢片冲压堆叠形成，永磁体(13)嵌入式安装在初级侧动子(11)上。

9.如权利要求1所述的初级永磁式直线位置测量系统，其特征在于，任意相邻两个永磁体(13)之间的距离均相等。

10.如权利要求9所述的初级永磁式直线位置测量系统，其特征在于，次级侧定子轨道(12)的波浪面为正弦曲面，且波浪面的一个周期长度等于相邻两个永磁体(13)之间的距离。