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申请/专利权人：重庆理工大学

摘要：本发明公开了一种双层互补型绝对式时栅直线位移传感器，其定尺包括定尺基体和沿Y正向依次间隔排列的粗机激励单元、第一隔离条、接收线圈、第二隔离条、精机激励单元，动尺包括动尺基体和沿Y正向依次间隔排列的粗机感应单元、第三隔离条、传递线圈、第四隔离条、精机感应单元。粗机第一、第二激励线圈采用六边形双层绕线，精机第一、第二激励线圈采用六边形双层绕线，能增强磁场强度和磁场分布的对称性，采用变压器耦合原理将粗机感应单元和精机感应单元上感应的不同频率的行波信号同时耦合回接收线圈，实时解算绝对直线位移，能减小分时驱动而产生的累计误差，提高传感器的实时性与测量精度，能实现高精度、高实时性的绝对直线位移测量。

主权项：1.一种双层互补型绝对式时栅直线位移传感器，包括定尺和与定尺正对平行且留有间隙的动尺，所述定尺包括定尺基体1和设在定尺基体上的激励单元，所述动尺包括动尺基体2和设在动尺基体上的感应单元，以X向为测量方向，感应单元与激励单元在Z向正对平行；其特征在于：所述定尺基体1上还设有呈平面方形螺旋状的接收线圈7、接地的第一隔离条8和接地的第二隔离条9，所述激励单元包括粗机激励单元3和精机激励单元4，粗机激励单元3、所述第一隔离条8、所述接收线圈7、所述第二隔离条9、精机激励单元4沿Y正向依次间隔排列；粗机激励单元3包括结构相同、相互绝缘且起始端沿X向错开的粗机第一激励线圈31和粗机第二激励线圈32；精机激励单元4包括结构相同、相互绝缘且起始端沿X向错开的精机第一激励线圈41和精机第二激励线圈42；粗机第一激励线圈31、粗机第二激励线圈32、精机第一激励线圈41、精机第二激励线圈42都由布置于相邻两层的导线段通过过孔连接而成；其中，MW1＝NW2，W1表示粗机激励单元的极距，M表示粗机激励单元的对极数，W2表示精机激励单元的极距，N表示精机激励单元的对极数，M与N互质且MN；所述动尺基体2上还设有呈平面方形螺旋状的传递线圈10、接地的第三隔离条11和接地的第四隔离条12，所述感应单元包括粗机感应单元5和精机感应单元6，粗机感应单元5、所述第三隔离条11、传递线圈10、所述第四隔离条12、精机感应单元6沿Y正向依次间隔排列；粗机感应单元5包括结构相同、相互绝缘且起始端沿X向错开的粗机第一感应线圈51和粗机第二感应线圈52；精机感应单元6包括结构相同、相互绝缘且起始端沿X向错开的精机第一感应线圈61和精机第二感应线圈62；粗机第一感应线圈51、粗机第二感应线圈52、精机第一感应线圈61、精机第二感应线圈62都由布置于相邻两层的导线段通过过孔连接而成；粗机第一感应线圈51、粗机第二感应线圈52、精机第一感应线圈61、精机第二感应线圈62串联后与传递线圈10的两端相连；工作时，动尺相对定尺移动，粗机第一激励线圈31、粗机第二激励线圈32分别通入频率为f1、幅值相等、相位相差90°的两路正弦激励信号，精机第一激励线圈41、精机第二激励线圈42分别通入频率为f2、幅值相等、相位相差90°的两路正弦激励信号，接收线圈7输出感应信号，对该感应信号进行处理，解算得到动尺相对定尺的绝对直线位移值；其中，f2≥2f1。

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