[发明专利]一种高速长行程直线位移传感器

说明书

本申请公开了一种高速长行程直线位移传感器，包括动子和定子，动子用于带动磁栅运动，磁栅用于提供交替变化的N/S磁场，定子上安装有多个读数头，当动子带动磁栅运动至读数头上方时，输出脉冲信号。由于将磁栅安装在动子上，将读数头安装在定子上，所以在动子运动过程中，读数头的位置固定不变，因此不会受到读数头中的电缆承受高速度能力差的限制，进一步地，当前读数头输出的脉冲信号可以反馈动子的位移信息，实现了在高速情况下也能正常检测位移的目的。

技术领域

本申请涉及仪器仪表技术领域，特别是涉及一种高速长行程直线位移传感器。

背景技术

当前，随着电子技术的发展，工业应用领域对生产过程中精度控制的要求不断提高，使得直线位移传感器得到了快速的发展。磁栅式位移传感器以其精度较高、成本低廉、抗污染能力强、对安装要求低等优点，广泛应用于各种需要测量直线位移的场合。

图1为现有技术提供的磁栅式位移传感器的结构示意图，如图1所示，包括动子1和定子2，还包括安装在动子1上的读数头和粘贴在定子2上的磁栅3。使用过程中，动子1带动读数头运动，读数头通过与磁栅3进行电磁感应产生反馈动子1位置的脉冲信号。这种标准的使用方式对行程长度没有限制，视定子长度而定。但是，读数头里面的信号必须要通过电缆引出，而一般位移传感器的电缆最多能承受6m/s的速度，速度过快时，电缆会由于拉扯而断裂，考虑到电缆的承受能力，这种位移传感器不能用于运动体速度快的场合。

鉴于上述现有技术，寻求一种能够解决速度限制问题的高速长行程直线位移传感器是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种高速长行程直线位移传感器，能够在高速情况下实现位移检测。

为解决上述技术问题，本申请提供一种高速长行程直线位移传感器，包括动子1和定子2，还包括：

安装在所述动子2上的磁栅3，用于提供交替变化的N/S磁场；

安装在所述定子2上的读数头，用于当所述动子1带动所述磁栅3运动至某一读数头上方时，输出脉冲信号以用于计算所述动子1的位移。

优选地，包括多个所述读数头，各所述读数头均匀分布在所述定子1上。

优选地，各所述读数头的间距小于所述磁栅3长度。

优选地，所述磁栅3的表面与所述读数头的感应表面保持平行。

优选地，还包括：

FPGA7，所述FPGA7的输入端与所述读数头的输出端连接，用于通过脉冲信号计算所述动子7的位移、速度、和加速度。

优选地，还包括：

转换电路6，所述转换电路6的输出端与所述FPGA7的输入端连接，用于将脉冲电平转换成适合所述FPGA7处理的电压。

优选地，还包括：

隔离电路5，所述隔离电路5的输入端与所述读数头的输出端连接，所述隔离电路5的输出端与所述转换电路6的输入端连接，所述隔离电路5用于屏蔽所述高速长行程直线位移传感器周边磁场的干扰。

优选地，所述读数头为增量式读数头。

优选地，所述磁信号栅条的宽度为5mm，各所述磁信号栅条的间距为5mm。

优选地，所述隔离电路5具体为光耦隔离电路。