一種絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)，由磁柵尺及讀磁頭組成，磁柵尺由磁性鐵氧體橡膠和不銹鋼帶層疊復(fù)合而成，所述的磁性鐵氧體橡膠上錄制相互平行的兩條磁道。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠在系統(tǒng)斷電后并重新上電時(shí)準(zhǔn)確讀出系統(tǒng)目前的位置值，而不會(huì)丟失位移量。
【專利說明】
_種絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種位移測量系統(tǒng)，尤其是涉及一種絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上主要以絕對(duì)值編碼器為主，它的功能是測量角度值。但是現(xiàn)有的編碼器在使用時(shí)，如果發(fā)生斷電后，重新上電時(shí)會(huì)丟失位移量。
[0003]中國專利CN104132609A公開了電磁柵尺柵線結(jié)構(gòu)及其讀取方法，包括電磁柵尺尺身、導(dǎo)電柵線、感應(yīng)柵線、感應(yīng)探針，導(dǎo)電柵線和感應(yīng)柵線均刻在電磁柵尺尺身上，且兩條導(dǎo)電柵線互相平行設(shè)置，若干感應(yīng)柵線互相平行設(shè)置在兩條導(dǎo)電柵線之間，感應(yīng)柵線的兩端連接兩條平行的導(dǎo)線柵線，直流電源的正負(fù)極分別通過導(dǎo)線連接兩條平行的導(dǎo)電柵線，為兩條平行的導(dǎo)電柵線和感應(yīng)柵線提供電源構(gòu)成回路，感應(yīng)探針裝設(shè)在感應(yīng)柵線的上方，且感應(yīng)探針沿平行于導(dǎo)電柵線的方向上運(yùn)動(dòng)，電勢檢測電路分別與感應(yīng)探針及電勢參考點(diǎn)相連，微電勢檢測電路還與采集控制系統(tǒng)相連。但是該結(jié)構(gòu)仍然沒有解決上述技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種能夠在系統(tǒng)斷電后并重新上電時(shí)準(zhǔn)確讀出系統(tǒng)目前的位置值，而不會(huì)丟失位移量的絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]—種絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)，其由磁柵尺及讀磁頭組成，
[0007]所述的磁柵尺由磁性鐵氧體橡膠和不銹鋼帶層疊復(fù)合而成，所述的磁性鐵氧體橡膠上錄制相互平行的兩條磁道，
[0008]所述的讀磁頭由增量編碼讀取元件、絕對(duì)碼道讀取陣列、主控電路、驅(qū)動(dòng)電路、電源管理電路組成，所述的電源管理電路為主控電路供電，所述的主控電路控制增量編碼讀取元件及絕對(duì)碼道讀取陣列工作，所述的驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)主控電路驅(qū)動(dòng)。
[0009]所述的兩條磁道分別為絕對(duì)值碼道及增量值碼道。
[0010]所述的絕對(duì)值碼道采用偽隨機(jī)碼的編碼方式，根據(jù)測量的長度分別采用PRBS7、?1^5911^511、？1^515、？1^520、？1^523、？1^531的11位數(shù)的編碼，隨機(jī)碼發(fā)生函數(shù)為1+乂11一1+
Xn0
[0011]所述的增量值碼道錄制等間距排列的N、S磁極。
[0012]所述的N、S磁極之間的間距為5mm、2mm、1mm、0.8mm、0.4mm 或 0.2mm。
[0013]所述的讀磁頭設(shè)有絕對(duì)值和相對(duì)值兩個(gè)處理電路，讀磁頭在上電后先讀取絕對(duì)值的位置進(jìn)行預(yù)置，然后實(shí)時(shí)的讀取相對(duì)值的位置來高速輸出位移的變化情況。
[0014]所述的讀磁頭的輸出位移量的通訊協(xié)議為SSI或BISS協(xié)議。
[0015]本發(fā)明是測量直線位移量的測量設(shè)備，磁柵尺和讀磁頭之間根據(jù)磁感應(yīng)的原理進(jìn)行工作。當(dāng)讀磁頭在磁尺的磁場空間中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，讀磁頭會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的相關(guān)位移量實(shí)時(shí)的輸出根據(jù)特定協(xié)議傳輸?shù)奈灰茢?shù)據(jù)。磁柵尺上有絕對(duì)值碼道，當(dāng)系統(tǒng)斷電后移動(dòng)設(shè)備位置，在上電后測量系統(tǒng)會(huì)馬上得到當(dāng)前的位置數(shù)值而不需要進(jìn)行任何輔助動(dòng)作，系統(tǒng)上電后首先用絕對(duì)碼道讀取陣列來確定目前讀磁頭所在的位置的磁柵上N或S極的絕對(duì)位置編號(hào)，因?yàn)镹或S極的距離是等距的而且是預(yù)先可知的，所以可以計(jì)算出N或S極的接近位置。增量值碼道則是對(duì)每個(gè)N或S極進(jìn)行細(xì)分，能夠得到所在N或S極內(nèi)的極精確的位置，將兩個(gè)位置值相加就得到了上電后測量系統(tǒng)所在的準(zhǔn)確位置。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠在系統(tǒng)斷電后并重新上電時(shí)準(zhǔn)確讀出系統(tǒng)目前的位置值，而不會(huì)丟失位移量。實(shí)際使用中可以省略系統(tǒng)回零這個(gè)環(huán)節(jié)，不僅能降低這方面零部件的成本，而且很關(guān)鍵的是取消系統(tǒng)回零位這個(gè)環(huán)節(jié)可以節(jié)約這部分上電的時(shí)間，特別是對(duì)大型設(shè)備這部分是很重要的改善。
【附圖說明】
[0017]圖1為磁柵尺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為絕對(duì)值碼道及增量值碼道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為讀磁頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為讀磁頭的工作示意圖。
[0021 ]圖中，1-磁性鐵氧體橡膠、2-不銹鋼帶、3-絕對(duì)值碼道、4-增量值碼道、5-增量編碼讀取元件、6-絕對(duì)碼道讀取陣列、7-主控電路、8-驅(qū)動(dòng)電路、9-電源管理電路。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023]實(shí)施例
[0024]—種絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)，其由磁柵尺及讀磁頭組成。磁柵尺的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由磁性鐵氧體橡膠I和不銹鋼帶2層疊復(fù)合而成，在磁性鐵氧體橡膠I上錄制相互平行的兩條磁道，分別為絕對(duì)值碼道3及增量值碼道4，如圖2所示。絕對(duì)值碼道3采用偽隨機(jī)碼的編碼方式，根據(jù)測量的長度分別采用 PRBS7、PRBS9、PRBS11、PRBS15、PRBS20、PRBS23、PRBS31 的n位數(shù)的編碼，隨機(jī)碼發(fā)生函數(shù)為1+Xn—WXn。增量值碼道4錄制等間距排列的N、S磁極。N、S磁極之間的間距可以為5mm、2mm、lmm、0.8mm.0.4mm或0.2mm。
[0025]讀磁頭的結(jié)構(gòu)如圖3所示，其工作流程如圖4所示，讀磁頭由增量編碼讀取元件5、絕對(duì)碼道讀取陣列6、主控電路7、驅(qū)動(dòng)電路8、電源管理電路9組成。電源管理電路9為主控電路7供電，主控電路7控制增量編碼讀取元件5及絕對(duì)碼道讀取陣列6工作，驅(qū)動(dòng)電路8經(jīng)主控電路7驅(qū)動(dòng)。通過以上說明可以看出，與磁柵尺相配合，讀磁頭設(shè)有絕對(duì)值和相對(duì)值兩個(gè)讀取元件，讀磁頭在上電后先讀取絕對(duì)值的位置進(jìn)行預(yù)置，然后實(shí)時(shí)的讀取相對(duì)值的位置來高速輸出位移的變化情況。讀磁頭的輸出位移量的通訊協(xié)議為SSI或BISS協(xié)議。
[0026]本發(fā)明是測量直線位移量的測量設(shè)備，磁柵尺和讀磁頭之間根據(jù)磁感應(yīng)的原理進(jìn)行工作。當(dāng)讀磁頭在磁尺的磁場空間中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，讀磁頭會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的相關(guān)位移量實(shí)時(shí)的輸出根據(jù)特定協(xié)議傳輸?shù)奈灰茢?shù)據(jù)。磁柵尺上有絕對(duì)值碼道，當(dāng)系統(tǒng)斷電后移動(dòng)設(shè)備位置，在上電后測量系統(tǒng)會(huì)馬上得到當(dāng)前的位置數(shù)值而不需要進(jìn)行任何輔助動(dòng)作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)，其特征在于，該測量系統(tǒng)由磁柵尺及讀磁頭組成， 所述的磁柵尺由磁性鐵氧體橡膠和不銹鋼帶層疊復(fù)合而成，所述的磁性鐵氧體橡膠上錄制相互平行的兩條磁道， 所述的讀磁頭由增量編碼讀取元件、絕對(duì)碼道讀取陣列、主控電路、驅(qū)動(dòng)電路、電源管理電路組成，所述的電源管理電路為主控電路供電，所述的主控電路控制增量編碼讀取元件及絕對(duì)碼道讀取陣列工作，所述的驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)主控電路驅(qū)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的兩條磁道分別為絕對(duì)值碼道及增量值碼道。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的絕對(duì)值碼道采用偽隨機(jī)碼的編碼方式，根據(jù)測量的長度分別采用？1^37、？1^59、？1^511、？1^515、PRBS20、PRBS23、PRBS31的η位數(shù)的編碼，隨機(jī)碼發(fā)生函數(shù)為1+Xn—kX11。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的增量值碼道錄制等間距排列的N、S磁極。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的N、S磁極之間的間距為5臟、2臟、I臟、0.8mm、0.4mm或0.2臟。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的讀磁頭設(shè)有絕對(duì)值和相對(duì)值兩個(gè)處理電路，讀磁頭在上電后先讀取絕對(duì)值的位置進(jìn)行預(yù)置，然后實(shí)時(shí)的讀取相對(duì)值的位置來高速輸出位移的變化情況。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕對(duì)值磁柵位移測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的讀磁頭的輸出位移量的通訊協(xié)議為SSI或BISS協(xié)議。
【文檔編號(hào)】G01B7/00GK105953713SQ201610545515
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年7月12日
【發(fā)明人】劉堅(jiān)偉, 姜堃達(dá)
【申請(qǐng)人】上海平信機(jī)電制造有限公司