CN113029211B - 动子无线缆的高精度编码器实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了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，包括步骤S1：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。本发明公开的一种动子无线缆的高精度编码器实现方法，其通过不同类型的编码器适用于直线及圆弧位移的高精度、高速位置反馈，采用多个检测部件阵列式布置的方式。
Description
技术领域
本发明属于编码器测量技术领域，具体涉及一种动子无线缆的高精度编码器实现方法。
背景技术
在用于直线或者圆弧的位移测量时，目前的编码器如光栅尺、磁栅尺一般采用栅尺加读数头的方式进行测量，栅尺安装于设备的固定机架之上，读数头安装于被测的移动部件之上，读数头通过读取栅尺的码道信息识别位置，位置信息通过与读数头相连的编码器线缆进行传输。该类编码器由于读数头包含线缆，不适用于长距离检测，或移动速度快的场合，或移动部件单方向不往复运动的场合。同时，由于编码器线缆始终跟随读数头运动，存在线缆寿命短，以及接头、线芯、屏蔽等损伤造成传输可靠性降低的风险。
另一类型的直线位移测量装置，如使用磁致伸缩原理的线性位移传感器，其与运动部件相连的装置为磁环，运动部件上无线缆。但是该类型的传感器存在精度低、允许运动速度低、延时大等特性，不适用于运动控制场合的高速、高精度位置检测。
因此，针对上述问题，予以进一步改进。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种动子无线缆的高精度编码器实现方法，其通过不同类型的编码器适用于直线及圆弧位移的高精度、高速位置反馈，采用多个检测部件阵列式布置的方式，将多个检测部件安装于设备的固定机架之上，采用短小的动子栅尺与被测的移动部件相连，编码器在工作时，始终由与动子最接近的检测部件反馈动子的位置信息，由于各检测部件在整个检测部件组成的阵列中位置已知，因此可以知道此时动子在整个检测阵列组成的长度范围内的具体精确位置。
为达到以上目的，本发明提供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，包括以下步骤：
步骤S1：固定安装于(设备的)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(栅尺)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。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，(编码器在运行中)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。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，对于检测部件反馈的位置信息的补偿衔接(由于检测部件阵列的制造、安装等误差，相邻的检测部件位置反馈存在一定的差异，不能直接将当前位置信息用于运动控制，需要对各检测部件反馈的位置信息进行补偿衔接，此衔接补偿方法在之前就获得，到使用时进行补偿)，步骤S1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。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，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(一组包括4个信号通道)，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(第一或者第二)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(设备的)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(栅尺)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(由于各检测部件在空间上的绝对位置是确定的，通过以上操作，可以知道动子在检测部件阵列全部尺寸范围下的绝对位置数据)。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，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(设备的)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(栅尺)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(通过以上操作，可以知道动子在检测部件阵列全部尺寸范围下的相对位移数据)。
附图说明
图1是本发明的动子无线缆的高精度编码器实现方法的第一实施例的结构示意图。
图2是本发明的动子无线缆的高精度编码器实现方法的第二实施例的结构示意图。
图3是本发明的动子无线缆的高精度编码器实现方法的第三实施例的结构示意图。
图4是本发明的动子无线缆的高精度编码器实现方法的第四实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
在本发明的优选实施例中，本领域技术人员应注意，本发明所涉及的移动部件和接收机等可被视为现有技术。
第一实施例。
本实施例采用多个检测部件阵列式布置的方式，将多个检测部件安装于设备的固定机架之上，采用短小的动子栅尺与被测的移动部件相连，编码器在工作时，始终由与动子最接近的检测部件反馈动子的位置信息，由于各检测部件在整个检测部件组成的阵列中位置已知，因此可以知道此时动子在整个检测阵列组成的长度范围内的具体精确位置。
本发明提供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，包括以下步骤：
步骤S1：采用阵列排布的检测部件的方式获得动子的位置信息(编码器包括绝对值编码器和增量型编码器)，固定安装于(设备的)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(栅尺)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。
具体的是，(编码器在运行中)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。
更具体的是，对于检测部件反馈的位置信息的补偿衔接(由于检测部件阵列的制造、安装等误差，相邻的检测部件位置反馈存在一定的差异，不能直接将当前位置信息用于运动控制，需要对各检测部件反馈的位置信息进行补偿衔接，此衔接补偿方法在之前就获得，到使用时进行补偿)，步骤S1中的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。
第二实施例(如图2所示，电感式、绝对值)。
本发明公开了一种动子无线缆的高精度编码器实现方法，通过绝对值编码器(包括绝对值直线位移检测编码器和绝对值圆周位移检测编码器)进行测量直线或者圆弧位移信息，其检测部件采用PCB制造工艺，多个检测部件在同一PCB中布置，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(优选为16)和第二周期(优选为15)；
动子长度(优选)等于两个检测部件的长度之和(最优地，等于两个检测部件之和，也可短于、等于或长于单个检测部件)，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(第一或者第二)码道周期宽度；优选地栅格宽度与码道周期的1/2宽度相等，数量优选为32个，栅格之间间距同样优选为码道周期的1/2宽度；第二栅格与第二码道对应，哟选栅格宽度与码道周期的1/2宽度相等，数量优选为30个，栅格之间间距同样优选为码道周期的1/2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＝0.8*A作为限定值(0.8*A为优选值，小于A即可)，测量包括以下步骤：
步骤A1：固定安装于(设备的)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(栅尺)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，以获得此时动子的前16/15周期或后16/15周期在检测部件n上方，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(由于各检测部件在空间上的绝对位置是确定的，通过以上操作，可以知道动子在检测部件阵列全部尺寸范围下的绝对位置数据)。
对于检测部件反馈的位置信息的补偿衔接(由于检测部件阵列的制造、安装等误差，相邻的检测部件位置反馈存在一定的差异，不能直接将当前位置信息用于运动控制，需要对各检测部件反馈的位置信息进行补偿衔接，此衔接补偿方法在之前就获得，到使用时进行补偿)，步骤A1中的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。
第三实施例(如图3所示，电感式、增量型)。
本发明公开了一种动子无线缆的高精度编码器实现方法，通过增量型编码器(包括增量型直线位移检测编码器和增量型圆周位移检测编码器)进行测量直线或者圆弧位移信息，其检测部件采用PCB制造工艺，多个检测部件在同一PCB中布置，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(优选为32个)；
动子长度为1.5倍检测部件码道长度(可以长于、等于或短于单个定子长度，1.5倍为本实施例的优选值)，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；栅格宽度优选与接收线圈码道周期的1/2宽度相等，数量有序那为48个，金属栅格之间的间距同样优选为接收线圈码道周期的1/2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＝0.6*A作为限定值(0.6*A为优选值，小于A即可)，测量包括以下步骤：
步骤B1：固定安装于(设备的)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(栅尺)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(通过以上操作，可以知道动子在检测部件阵列全部尺寸范围下的相对位移数据)。
对于检测部件反馈的位置信息的补偿衔接(由于检测部件阵列的制造、安装等误差，相邻的检测部件位置反馈存在一定的差异，不能直接将当前位置信息用于运动控制，需要对各检测部件反馈的位置信息进行补偿衔接，此衔接补偿方法在之前就获得，到使用时进行补偿)，步骤B1中的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。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的移动部件和接收机等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
第四实施例(电感式、位置衔接方法)。
本实施例在第一实施例的基础上进一步解释电感式的位置衔接方法。
长度为Ls的定子A(检测部件的一部分)和定子B(检测部件的一部分)相邻排列，安装间距为Lg，动子的长度为Ld，若定子能有效感知定子的长度为Le，则安装间隙Lg和动子长度Ld需要满足：Ld>(2*Le+Lg)。
初始状态下，动子在定子A区域内，A作为主定子，可以解算出定子的绝对位置。
当动子在从定子A移动到定子B的过程中，定子A的动子覆盖长度Lp1逐渐减小，定子B的动子覆盖长度为Lp2逐渐增大，则有Ld＝Lp1+Lg+Lp2。
当Lp2>Le时，定子B从待机状态进入就绪状态，和定子A进行高速同步数据交互，准备交接。
当Lp1<Lp2时，交接开始：定子B进入工作状态，负责绝对位置的处理和发送，定子A进入就绪状态；动子持续移动到Lp1<Le时，定子A进入待机状态。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (4)
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。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101504511A (zh) * | 2008-02-08 | 2009-08-12 | Asml荷兰有限公司 | 光刻设备和校准方法 |
| CN102549912A (zh) * | 2009-09-30 | 2012-07-04 | Thk株式会社 | 线性电动机的驱动系统及控制方法 |
| CN102589405A (zh) * | 2012-02-17 | 2012-07-18 | 清华大学 | 一种电机动子位移测量方法 |
| CN103557782A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-02-05 | 清华大学 | 一种基于开关霍尔传感器顺序编码的直线电机定位方法 |
| CN103940332A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-07-23 | 江苏百协精锻机床有限公司 | 一种基于霍尔磁敏元件阵列的磁栅位移传感器 |
| JP2015105849A (ja) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | キヤノン株式会社 | アブソリュートエンコーダ、信号処理方法、およびプログラム |
| CN108599520A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-09-28 | 博众精工科技股份有限公司 | 多动子动磁式分段控制直线电机系统 |
| CN109217767A (zh) * | 2017-07-06 | 2019-01-15 | 上海合栗智能科技有限公司 | 线性传输系统及其控制装置和多动子协同控制系统 |
| CN111750904A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-10-09 | 南京航空航天大学 | 一种长行程位置检测装置和方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0903535D0 (en) * | 2009-03-02 | 2009-04-08 | Rls Merilna Tehnika D O O | Encoder readhead |
| US10608469B2 (en) * | 2017-09-28 | 2020-03-31 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Method and apparatus for power transfer to an independent moving cart during travel along a track |
-
2021
- 2021-03-25 CN CN202110319456.4A patent/CN113029211B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101504511A (zh) * | 2008-02-08 | 2009-08-12 | Asml荷兰有限公司 | 光刻设备和校准方法 |
| CN102549912A (zh) * | 2009-09-30 | 2012-07-04 | Thk株式会社 | 线性电动机的驱动系统及控制方法 |
| CN102589405A (zh) * | 2012-02-17 | 2012-07-18 | 清华大学 | 一种电机动子位移测量方法 |
| CN103557782A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-02-05 | 清华大学 | 一种基于开关霍尔传感器顺序编码的直线电机定位方法 |
| JP2015105849A (ja) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | キヤノン株式会社 | アブソリュートエンコーダ、信号処理方法、およびプログラム |
| CN103940332A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-07-23 | 江苏百协精锻机床有限公司 | 一种基于霍尔磁敏元件阵列的磁栅位移传感器 |
| CN109217767A (zh) * | 2017-07-06 | 2019-01-15 | 上海合栗智能科技有限公司 | 线性传输系统及其控制装置和多动子协同控制系统 |
| CN108599520A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-09-28 | 博众精工科技股份有限公司 | 多动子动磁式分段控制直线电机系统 |
| CN111750904A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-10-09 | 南京航空航天大学 | 一种长行程位置检测装置和方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 基于分时复用反射电极结构的高精度绝对式时栅角位移传感器;刘小康等;《仪器仪表学报》;20191130;第40卷(第11期);第23-31页 * |
| 永磁直线同步电机伺服控制系统的研究;吴一祥;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》;20111015(第10期);第C042-51页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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