[发明专利]动子无线缆的高精度编码器实现方法

权利要求书

1.一种动子无线缆的高精度编码器实现方法，用于直线和圆弧位移的测量及反馈，采用阵列排布的检测部件的方式获得动子的位置信息，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：安装于固定机架的阵列式排布的检测部件根据自身检测得到的状态信号和相邻检测部件得到的状态信号进行结合，以判断安装于被测的移动部件的动子是否大部分在本检测部件；

动子大部分所在的检测部件根据反馈信号进行位置解算并且进行补偿衔接后，以获得当前动子相对当前检测部件基准点的位置信息；

当前检测部件的计算单元将位置信息传输到接收机，以获得被测的移动部件的直线或者圆弧位移的信息；

当动子移动跨过相邻的检测部件时，步骤S1具体实施为以下步骤：

步骤S1.1：当前检测部件的计算单元识别到动子沿自身向前或向后移动一定的长度，并且长度超过限定值；

步骤S1.2：当前检测部件的计算单元关断位置信息的输出，并且通过信息交互告知动子运动方向的下一个检测部件的计算单元进行新的位置信息的反馈；

步骤S1.3：下一个检测部件进行位置解算并且进行补偿衔接后，以获得当前动子相对下一个检测部件基准点的位置信息，检测部件的计算单元将位置信息传输到接收机，以获得被测的移动部件的直线或者圆弧位移的信息。

2.根据权利要求1所述的一种动子无线缆的高精度编码器实现方法，其特征在于，对于检测部件反馈的位置信息的补偿衔接，步骤S1中位置解算之前还具体实施为以下步骤：

T1.1：记录当前检测部件得到的动子的位置信息为L1；

T1.2：当动子移动跨过相邻的检测部件到达下一个检测部件时，测得下一个检测部件得到的动子的位置信息为L2；

T1.3：将L1、L2位置信息的差值存入编码器内部，当动子移动到其他检测部件时使用该差值进行位置补偿。

3.根据权利要求2所述的一种动子无线缆的高精度编码器实现方法，其特征在于，通过绝对值编码器进行测量直线或者圆弧位移信息，检测部件包含电感式编码器定子线圈、信号处理单元、计算单元和传输单元，每个检测部件包含激励线圈与两组接收线圈码道，两组接收线圈码道分别为第一码道和第二码道，第一码道和第二码道包含数量互质的接收窗口周期数，分别为第一周期和第二周期；

动子包含两并列设置的金属栅格，分别为第一栅格和第二栅格，第一栅格与第一码道对应，第一栅格的宽度小于第一码道周期宽度；第二栅格与第二码道对应第二栅格的宽度小于第二码道周期宽度，第一格栅和第二格栅同侧之间的宽度等于码道周期宽度；

当检测部件被动子覆盖达到最大面积时，测得反馈信号幅值为A，取幅值A1作为限定值，测量包括以下步骤：

步骤A1：固定安装于固定机架的阵列式排布的检测部件根据自身检测得到的状态信号和相邻检测部件得到的状态信号进行结合，以判断安装于被测的移动部件的动子是否大部分在本检测部件，当信号幅值超过预先设定的限定值A1时，表明动子在该检测部件上方，若此时只有检测部件n符合要求，则检测部件n作为当前位置反馈的主单元进行动子绝对位置解算，并将数据传输到接收机；若此时有检测部件n及检测部件n+1均符合要求，则通过检测部件n+1与检测部件n的相对位置关系，以得到动子的绝对位置数据；

动子从当前检测部件n向检测部件n+1或检测部件n-1移动时，通过位置反馈判断到动子的1/2已移出检测部件n，移动方向假定为检测部件n-1，检测部件n-1根据反馈信号进行位置解算并且进行补偿衔接后，以获得当前动子相对检测部件n-1基准点的位置信息；

检测部件n-1的计算单元将位置信息传输到接收机，以获得被测的移动部件的直线或者圆弧位移的信息。

4.根据权利要求2所述的一种动子无线缆的高精度编码器实现方法，其特征在于，通过增量型编码器进行测量直线或者圆弧位移信息，检测部件包含电感式编码器定子线圈、信号处理单元、计算单元和传输单元，每个检测部件包含激励线圈与一组接收线圈码道，接收线圈码道包含若干个周期；

动子包含一道金属栅格，金属栅格与接收线圈码道对应，金属栅格宽度小于接收线圈码道周期宽度，金属栅格同侧之间的宽度等于接收线圈码道周期宽度；

检测部件被动子覆盖达到最大面积时，测得反馈信号幅值为A，取幅值A1作为限定值，测量包括以下步骤：

步骤B1：固定安装于固定机架的阵列式排布的检测部件根据自身检测得到的状态信号和相邻检测部件得到的状态信号进行结合，以判断安装于被测的移动部件的动子是否大部分在本检测部件，当信号幅值超过预先设定的限定值A1时，表明动子在该检测部件上方，若此时只有检测部件n符合要求，则检测部件n作为当前位置反馈的主单元进行动子绝对位置解算，并将数据传输到接收机；若此时有检测部件n及检测部件n+1均符合要求，则取幅值高者进行位置数据反馈；

动子从当前检测部件n向检测部件n+1或检测部件n-1移动时，通过位置反馈判断到动子的移动方向，假定移动方向朝向检测部件n+1，随着动子继续移动，检测部件n测得的幅值会逐渐降低，当幅值＜A1时，检测部件n不再发送位置数据，由检测部件n+1继续发送位置数据；检测部件n+1根据反馈信号进行位置解算并且进行补偿衔接后，以获得当前动子相对检测部件n+1基准点的位置信息；

检测部件n+1的计算单元将位置信息传输到接收机，以获得被测的移动部件的直线或者圆弧位移的信息。