[发明专利]多圈绝对式时栅角位移传感器

说明书

本发明公开了一种多圈绝对式时栅角位移传感器，包括转子、定子、外部永磁体和韦根传感模块，转子的感应电极Ⅰ和感应电极Ⅱ为三测头结构形式，定子的激励电极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，定子的激励电极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；韦根传感模块能实现转动方向和转动圈数的测量，从而实现多圈绝对式角位移测量。

技术领域

本发明属于精密角位移传感领域，具体涉及一种多圈绝对式时栅角位移传感器。

背景技术

角位移传感器分为增量式和绝对式(包括单圈绝对式和多圈绝对式)两种。相比增量式，绝对式角位移传感器具有开机无需复位，立刻获得绝对角度信息和无累计误差等优势，提高了工作效率和可靠性，因而逐渐成为角位移传感器的发展趋势。目前使用广泛的是绝对式光电编码器，它主要通过编码实现绝对定位，但是编码解码过程复杂。另外，需要利用精密刻线作为空间基准来实现精密测量，但是刻线的宽度受到光学衍射极限的限制。

CN109211096A公开了一种基于交变电场的反射型绝对式时栅角位移传感器，其以高频时钟脉冲作为测量基准，采用平行电容板构建交变电场分时进行位移测量，虽然能够实现绝对位移测量，但是其仍然存在如下问题：(1)只能实现单圈绝对位移测量，不能实现多圈绝对位移测量；(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。

发明内容

本发明的目的是提供一种多圈绝对式时栅角位移传感器，以进行多圈绝对角位移测量，并且进一步优化传感器结构，提高传感器的测量精度。