CN108278963A - 一种通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统和装置，本系统包括：若干感应线圈，用于与空间中导体发生磁电感应；信号放大电路；DSP，与所述信号放大电路相连接，用于将模拟信号转换成数字信号；MCU，与所述DSP相连接，用于数字信号的接收和处理；解码器，与所述MCU相连接，将MCU中输出到市面上应用仪器和机床设备或将数字信号输出到显示装置进行显示；显示屏，与所述解码器相连接，用于数据的显示；以及供电模块，为整个系统供电。本发明可以感知物体间相对位置的极细微的移动，感知精度可达到微米、纳米、改良后甚至更高；可应用于各种高精度测量仪器，各种高精度机械设备，各种机床、医疗、航空等一切需要高精度位移的设备及仪器上。
Description
技术领域
本发明涉及空间位置感知领域，尤其涉及一种通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统和装置。
背景技术
现有市面上各种机械手、自动化机床、测量仪器设备、航空航天设备等普遍精度、稳定性不高，容易出故障，反应速度与运行速度慢，对环境要求高。
本发明可以克服以上所有问题，可以更高精度探测物体的位移，精度可达到微米、纳米甚至更高；能够完全克服设备在高速、高工作量、高负荷下移动下产生的误差与故障；对高温、高湿、多粉尘、腐蚀等环境有很强适应能力。
本发明可以在现有市面上光电光学测量、光电光学测试仪器因本身特性的原因下不能达到的某些空白领域进行很好的补充，甚至将来可替代光电测量设备，因为本发明的制造成本相对光电光学测量设备的制造成本来说造价极低。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种通过磁力变化来确定空间中物体位置变化与精准定位的系统和装置。
本发明为达到上述技术目的所采用的技术方案是：一种通过磁力变化来确定空间中物体位置变化与精准定位的系统，其特征在于，所述系统包括：
若干感应线圈，用于与空间中的移动的磁性物体或导磁体发生磁电感应，产生电信号；
信号放大电路，与所述感应线圈相连接，用于接收感应线圈内电流电压的变化，并将之放大；
DSP，与所述信号放大电路相连接，用于将模拟信号转换成数字信号；
MCU，与所述DSP相连接，用于数字信号的接收和处理；
解码器，与所述MCU相连接，将MCU中信号进行编码输出；
显示屏，与所述解码器相连接，用于数据的显示；
输出端口，将解码器数字信号输出到市面上应用仪器和机床设备，形成市面上应用仪器和机床设备位置与位移的反馈，使应用仪器与机床设备的驱动器能够自我校正，从而达到更高精度；
以及供电模块，为整个系统供电。
在一些实施例中，所述感应线圈呈环形阵列、直线阵列、任意三维空间排列。
本发明还公开了一种通过磁力变化来确定空间中位置变化的装置，所述装置包括：
装置本体；以及
设置在所述装置本体上的通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统。
本发明的有益效果是：本发明可以感知物体间相对位置的极细微的移动，感知精度可达到微米、纳米、改良后甚至更高；可应用于各种高精度测量仪器，各种高精度机械设备，各种机床、医疗、航空等一切需要高精度位移的设备及仪器上。
附图说明
图1是本发明较佳实施例通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统的结构示意图；
图2是本发明另一较佳实施例通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统的结构示意图；
图3是本发明再一较佳实施例通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统的结构示意图；
图4是本发明通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统的原理框图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1-图4所示，本实施例提供了一种通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统，其特征在于，所述系统包括：
若干感应线圈10，线圈内的导磁体用于与空间中的移动的磁性物体或导磁体80发生磁感应，把磁变化转化成电流与压的变化；
信号放大电路20，与所述感应线圈10相连接，用于接收感应线圈10内电流电压变化并把变化信号放大；
DSP30，与所述信号放大电路20相连接，用于将模拟信号转换成数字信号；
MCU40，与所述DSP30相连接，用于数字信号的接收和处理；
解码器50，与所述MCU40相连接，将MCU40中输出的信号进行编码然后通过输出端口输出到到市面上应用仪器和机床设备或输出到显示屏上；
显示屏60，与所述解码器50相连接，用于数据的显示；以及
供电模块90，为整个系统供电。
在一些实施例中，所述感应线圈10呈环形阵列、直线阵列、任意三维空间排列。
具体的，我们以感应线圈10呈环形阵列、直线阵列、任意三维空间排列三种方式为例，来进行解释说明。
如图1当将感应线圈10设置呈环形阵列，这里的感应线圈10的个数根据实际需要确定，本方案中使用个数为四个，该种方式用来检测做圆周运动的物体的空间位置，在实际操作时，首先需要实际测试磁性物体或导磁体80正常做圆周运动时，感应线圈10中的电流与电压变化，比如说磁性物体或导磁体80刚好运行完一周显示屏上显示为数值“360000”(360000这个数值可以根据实际需要设置为任意数值)，则我们即可得知显示屏上每增减一个单位数值即表示出80围绕圆周轨迹运动了0.001度(360°÷360000＝0.001°)
同理，图2直线阵列和图3任意排列的感应线圈10，也是通过在系统内设置基准电流与电压，然后将实测电流与电压与基准电流与电压进行对比，来判断80空间位置处。
本发明还公开了一种通过磁力变化来确定空间中位置变化的装置，所述装置包括：
装置本体70；以及
设置在所述装置本体70上的通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统。
综上所述，本发明可以感知物体间相对位置的极细微的移动，感知精度可达到微米、纳米、改良后甚至更高；可应用于各种高精度测量仪器，各种高精度机械设备，各种机床、医疗、航空等一切需要高精度位移的设备及仪器上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统，其特征在于，所述系统包括：
若干感应线圈，用于与空间中的移动磁性物体或导磁体发生磁电感应；
信号放大电路，与所述感应线圈相连接，用于接收感应线圈内电流电压变化；
DSP，与所述信号放大电路相连接，用于将模拟信号转换成数字信号；
MCU，与所述DSP相连接，用于数字信号的接收和处理；
解码器，与所述MCU相连接，将MCU中输出信号进行显示；
显示屏，与所述解码器相连接，用于数据的显示；以及
供电模块，为整个系统供电。
2.根据权利要求1所述的通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统，其特征在于，所述感应线圈呈环形阵列、直线阵列、任意三维空间排列。
3.一种通过磁力变化来确定空间中位置变化的装置，其特征在于，所述装置包括：
装置本体；以及
设置在所述装置本体上的如权利要求1或2所述的通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统。
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| CN201810130369.2A CN108278963A (zh) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 一种通过磁力变化来确定空间中位置变化的系统和装置 |
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| CN (1) | CN108278963A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109916287A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-06-21 | 西安维控自动化科技有限公司 | 一种基于磁感应的平面位移传感器、位移检测方法及系统 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102297654A (zh) * | 2011-07-27 | 2011-12-28 | 重庆市阿贝科技有限公司 | 一种角位移精密测量装置 |
| CN102359753A (zh) * | 2011-07-27 | 2012-02-22 | 重庆理工大学 | 一种直线位移传感器 |
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2018
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