CN114508993A - 磁阻位移测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磁阻位移测量装置,包括:一个磁性标尺,可沿其长度方向移动;和多个磁阻传感器,沿所述磁性标尺的长度方向均匀间隔分布,用于检测所述磁性标尺的位移。所述多个磁阻传感器串联电连接,并且相邻两个磁阻传感器之间的间距等于所述磁性标尺的长度H。在本发明中,通过将多个磁阻传感器串联,可在不增加安装空间的尺寸的情况下增大磁性标尺的行程和减小磁性标尺的长度。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁阻位移测量装置。
背景技术
在现有技术中,磁阻位移测量装置通常包括一个磁性标尺和一个磁阻传感器。当磁性标尺相对于磁阻传感器移动时,磁阻传感器与磁性标尺之间的磁场强度会发生周期性变化,这导致磁阻传感器中的磁敏电阻的阻值随磁场强度周期性变化。磁敏电阻的阻值的周期性变化信号在经信号处理电路整形、放大,转换成脉冲信号,最后作为位移测量信号输出。
在现有技术中,安装空间在磁性标尺移动方向上的尺寸最少等于磁性标尺的行程的两倍。如果要求磁性标尺具有较大的行程,就必须增加安装空间在磁性标尺移动方向上的尺寸。但是,安装空间在磁性标尺的移动方向上的尺寸通常是受限的,则会导致磁阻位移测量装置通常不能满足长行程的应用要求。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
根据本发明的一个方面,提供一种磁阻位移测量装置,包括:一个磁性标尺,可沿其长度方向移动;和多个磁阻传感器,沿所述磁性标尺的长度方向均匀间隔分布,用于检测所述磁性标尺的位移,所述多个磁阻传感器串联电连接,并且相邻两个磁阻传感器之间的间距等于所述磁性标尺的长度H。
根据本发明的一个实例性的实施例,所述磁阻传感器的数量为N个,并且N为大于或等于2的正整数;所述磁性标尺在其长度方向上的行程S等于所述磁性标尺的长度H的N倍。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述磁阻传感器的数量为2个,并且所述磁性标尺在其长度方向上的行程S等于所述磁性标尺的长度H的2倍。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述磁阻传感器的数量为3个,并且所述磁性标尺在其长度方向上的行程S等于所述磁性标尺的长度H的3倍。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述磁阻传感器的数量为4个,并且所述磁性标尺在其长度方向上的行程S等于所述磁性标尺的长度H的4倍。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述磁性标尺可沿其长度方向在一个安装空间中移动。
根据本发明的另一个实例性的实施例,当所述安装空间在所述磁性标尺的长度方向上的尺寸等于L时,所述磁性标尺的长度H被设计成等于L*1/(N+1),所述磁性标尺的行程S被设计成等于L*N/(N+1)。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述磁阻传感器的数量为2个,所述磁性标尺的长度H被设计成等于L*1/3,所述磁性标尺的行程S被设计成等于L*2/3。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述磁阻传感器的数量为3个,所述磁性标尺的长度H被设计成等于L*1/4,所述磁性标尺的行程S被设计成等于L*3/4。
根据本发明的另一个实例性的实施例,
所述磁阻传感器的数量为4个,所述磁性标尺的长度H被设计成等于L*1/5,所述磁性标尺的行程S被设计成等于L*4/5。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述安装空间在所述磁性标尺的长度方向上的尺寸L被所述N个磁阻传感器等分成N+1等份。
根据本发明的另一个实例性的实施例,每个磁阻传感器具有一个第一输出端和一个第二输出端,并且相邻两个磁阻传感器中的一个的第一输出端与另一个的第二输出端电连接。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述磁性标尺包括由非导磁材料制成的基体和形成在所述基体上的多个磁性体,所述多个磁性体沿所述磁性标尺的长度方向均匀间隔分布。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述磁性体为涂敷、化学沉积或电镀在所述基体上的矩形磁性膜。
根据本发明的另一个实例性的实施例,当所述磁性标尺相对于所述磁阻传感器移动时,所述磁阻传感器与所述磁性标尺之间的磁场强度会发生周期性变化;所述磁阻传感器中的磁敏电阻的阻值随所述磁场强度周期性变化,从而可根据所述磁敏电阻的阻值的周期性变化信号计算出所述磁性标尺的位移量。
在根据本发明的前述各个实例性的实施例中,通过将多个磁阻传感器串联,可在不增加安装空间的尺寸的情况下增大磁性标尺的行程和减小磁性标尺的长度。
通过下文中参照附图对本发明所作的描述,本发明的其它目的和优点将显而易见,并可帮助对本发明有全面的理解。
附图说明
图1显示一种现有技术中的磁阻位移测量装置的示意图;
图2显示根据本发明的一个实例性的实施例的磁阻位移测量装置的示意图;
图3显示根据本发明的另一个实例性的实施例的磁阻位移测量装置的示意图;
图4显示根据本发明的又一个实例性的实施例的磁阻位移测量装置的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中,相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释,而不应当理解为对本发明的一种限制。
另外,在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下,公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
根据本发明的一个总体技术构思,提供一种磁阻位移测量装置,包括:一个磁性标尺,可沿其长度方向移动;和多个磁阻传感器,沿所述磁性标尺的长度方向均匀间隔分布,用于检测所述磁性标尺的位移。所述多个磁阻传感器串联电连接,并且相邻两个磁阻传感器之间的间距等于所述磁性标尺的长度H。
图2显示根据本发明的一个实例性的实施例的磁阻位移测量装置的示意图。图3显示根据本发明的另一个实例性的实施例的磁阻位移测量装置的示意图。图4显示根据本发明的又一个实例性的实施例的磁阻位移测量装置的示意图。
如图2至图4所示,在图示的实施例中,该磁阻位移测量装置主要包括:一个磁性标尺20和多个磁阻传感器10。磁性标尺20可沿其长度方向移动。多个磁阻传感器10沿磁性标尺20的长度方向均匀间隔分布,用于检测磁性标尺20的位移。
请注意,本申请中的磁阻传感器10可以采用现有技术中的任一种合适的磁阻传感器,为了简洁起见,本文不再对磁阻传感器10的具体结构进行说明。
如图2至图4所示,在图示的实施例中,多个磁阻传感器10串联电连接,并且相邻两个磁阻传感器10之间的间距等于磁性标尺20的长度H。
如图2至图4所示,在本发明的一个实例性的实施例中,磁阻传感器10的数量为N个,并且N为大于或等于2的正整数。磁性标尺20在其长度方向上的行程S等于磁性标尺20的长度H的N倍。
如图2所示,在图示的实施例中,磁阻传感器10的数量为2个,并且磁性标尺20在其长度方向上的行程S等于磁性标尺20的长度H的2倍。
如图3所示,在图示的实施例中,磁阻传感器10的数量为3个,并且磁性标尺20在其长度方向上的行程S等于磁性标尺20的长度H的3倍。
如图4所示,在图示的实施例中,磁阻传感器10的数量为4个,并且磁性标尺20在其长度方向上的行程S等于磁性标尺20的长度H的4倍。
如图2至图4所示,在图示的实施例中,磁性标尺20可沿其长度方向在一个安装空间中移动,并且该安装空间在磁性标尺20的长度方向上的尺寸等于L。
如图2至图4所示,在本发明的一个实例性的实施例中,当安装空间在磁性标尺20的长度方向上的尺寸等于L时,磁性标尺20的长度H被设计成等于L*1/(N+1),磁性标尺20的行程S被设计成等于L*N/(N+1)。
如图2所示,在图示的实施例中,磁阻传感器10的数量为2个,磁性标尺20的长度H被设计成等于L*1/3,磁性标尺20的行程S被设计成等于L*2/3。
如图3所示,在图示的实施例中,磁阻传感器10的数量为3个,磁性标尺20的长度H被设计成等于L*1/4,磁性标尺20的行程S被设计成等于L*3/4。
如图4所示,在图示的实施例中,磁阻传感器10的数量为4个,磁性标尺20的长度H被设计成等于L*1/5,磁性标尺20的行程S被设计成等于L*4/5。
如图2至图4所示,在本发明的一个实例性的实施例中,安装空间在磁性标尺20的长度方向上的尺寸L被N个磁阻传感器10等分成N+1等份。
如图2至图4所示,在本发明的一个实例性的实施例中,每个磁阻传感器10具有一个第一输出端1和一个第二输出端2,并且相邻两个磁阻传感器10中的一个的第一输出端1与另一个的第二输出端2电连接。
如图2至图4所示,在本发明的一个实例性的实施例中,磁性标尺20包括由非导磁材料制成的基体21和形成在基体21上的多个磁性体22,多个磁性体22沿磁性标尺20的长度方向均匀间隔分布。
如图2至图4所示,在本发明的一个实例性的实施例中,磁性体22为涂敷、化学沉积或电镀在基体21上的矩形磁性膜。
如图2至图4所示,在本发明的一个实例性的实施例中,当磁性标尺20相对于磁阻传感器10移动时,磁阻传感器10与磁性标尺20之间的磁场强度会发生周期性变化;磁阻传感器10中的磁敏电阻的阻值随磁场强度周期性变化,从而可根据磁敏电阻的阻值的周期性变化信号计算出磁性标尺20的位移量。
图1显示一种现有技术中的磁阻位移测量装置的示意图。
如图1所示,在现有技术中,当安装空间在磁性标尺20的长度方向上的尺寸等于L时,磁性标尺20的长度H最小等于L*1/2,磁性标尺20的行程S最大等于L*1/2。而在图2所示的实施例中,磁性标尺20的长度H等于L*1/3,磁性标尺20的行程S等于L*2/3;在图3所示的实施例中,磁性标尺20的长度H等于L*1/4,磁性标尺20的行程S等于L*3/4;在图4所示的实施例中,磁性标尺20的长度H等于L*1/5,磁性标尺20的行程S等于L*4/5。
通过与图1所示的现有技术相比,本发明可以在不增加安装空间在磁性标尺20的长度方向上的尺寸L的情况下,极大地增加磁性标尺20的行程S和减小磁性标尺20的长度H。因此,本发明可以缩短安装所需的空间尺寸及磁性标尺的长度,使得整个测量系统变得小型化,同时由于磁性标尺的长度的减少,使得整个测量系统的位移测量精度也会有较大提高。
本领域的技术人员可以理解,上面所描述的实施例都是示例性的,并且本领域的技术人员可以对其进行改进,各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
虽然结合附图对本发明进行了说明,但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明,而不能理解为对本发明的一种限制。
虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明,本领域普通技术人员将理解,在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下,可对这些实施例做出改变,本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
应注意,措词“包括”不排除其它元件或步骤,措词“一”或“一个”不排除多个。另外,权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。
Claims (15)
1.一种磁阻位移测量装置,其特征在于,包括:
一个磁性标尺(20),可沿其长度方向移动;和
多个磁阻传感器(10),沿所述磁性标尺(20)的长度方向均匀间隔分布,用于检测所述磁性标尺(20)的位移,
所述多个磁阻传感器(10)串联电连接,并且相邻两个磁阻传感器(10)之间的间距等于所述磁性标尺(20)的长度H。
2.根据权利要求1所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:
所述磁阻传感器(10)的数量为N个,并且N为大于或等于2的正整数;
所述磁性标尺(20)在其长度方向上的行程S等于所述磁性标尺(20)的长度H的N倍。
3.根据权利要求1所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:
所述磁阻传感器(10)的数量为2个,并且所述磁性标尺(20)在其长度方向上的行程S等于所述磁性标尺(20)的长度H的2倍。
4.根据权利要求1所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:
所述磁阻传感器(10)的数量为3个,并且所述磁性标尺(20)在其长度方向上的行程S等于所述磁性标尺(20)的长度H的3倍。
5.根据权利要求1所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:
所述磁阻传感器(10)的数量为4个,并且所述磁性标尺(20)在其长度方向上的行程S等于所述磁性标尺(20)的长度H的4倍。
6.根据权利要求2所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:所述磁性标尺(20)可沿其长度方向在一个安装空间中移动。
7.根据权利要求6所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:
当所述安装空间在所述磁性标尺(20)的长度方向上的尺寸等于L时,
所述磁性标尺(20)的长度H被设计成等于L*1/(N+1),所述磁性标尺(20)的行程S被设计成等于L*N/(N+1)。
8.根据权利要求7所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:
所述磁阻传感器(10)的数量为2个,所述磁性标尺(20)的长度H被设计成等于L*1/3,所述磁性标尺(20)的行程S被设计成等于L*2/3。
9.根据权利要求7所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:
所述磁阻传感器(10)的数量为3个,所述磁性标尺(20)的长度H被设计成等于L*1/4,所述磁性标尺(20)的行程S被设计成等于L*3/4。
10.根据权利要求7所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:
所述磁阻传感器(10)的数量为4个,所述磁性标尺(20)的长度H被设计成等于L*1/5,所述磁性标尺(20)的行程S被设计成等于L*4/5。
11.根据权利要求7所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:
所述安装空间在所述磁性标尺(20)的长度方向上的尺寸L被所述N个磁阻传感器(10)等分成N+1等份。
12.根据权利要求1所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:
每个磁阻传感器(10)具有一个第一输出端(1)和一个第二输出端(2),并且相邻两个磁阻传感器(10)中的一个的第一输出端(1)与另一个的第二输出端(2)电连接。
13.根据权利要求1所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:
所述磁性标尺(20)包括由非导磁材料制成的基体(21)和形成在所述基体(21)上的多个磁性体(22),所述多个磁性体(22)沿所述磁性标尺(20)的长度方向均匀间隔分布。
14.根据权利要求13所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:
所述磁性体(22)为涂敷、化学沉积或电镀在所述基体(21)上的矩形磁性膜。
15.根据权利要求1所述的磁阻位移测量装置,其特征在于:
当所述磁性标尺(20)相对于所述磁阻传感器(10)移动时,所述磁阻传感器(10)与所述磁性标尺(20)之间的磁场强度会发生周期性变化;
所述磁阻传感器(10)中的磁敏电阻的阻值随所述磁场强度周期性变化,从而可根据所述磁敏电阻的阻值的周期性变化信号计算出所述磁性标尺(20)的位移量。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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