创新绝对磁栅位移传感器设计与高精度测量技术

本文介绍了一种新颖的绝对式磁栅位移传感器的设计和实现，其主要目标是提高磁栅的分辨率和降低制造成本，同时实现绝对位置的测量。这种传感器采用了永磁体作为磁栅源，设计有六个间距为2.8毫米的线性霍尔元件，它们将磁信号转换为电信号，通过差分放大器处理后得到三相电压信号。信号处理的关键创新在于采用基于校准查表的方式，确保了传感器的精度。 在离线校准阶段，作者利用高分辨率的光栅对磁栅进行精确测量，采集光栅输出与磁栅信号之间的对应数据。这些数据被同步采集并上传到计算机，用于建立标准位移与三相信号的映射关系，并将其存储在主控芯片中，便于实时查表。这种校准方法确保了传感器在实际工作中能够准确地将接收到的电信号转化为绝对位移信息。 通过这种方法，该磁栅位移传感器能够在单个信号周期内实现绝对位置检测，其分辨率高达0.001毫米，具有结构简单、成本低廉的优点。这对于精密机械控制、定位系统以及工业自动化等领域有着显著的应用潜力，能够提升设备的精度和可靠性，对于提升整个行业的技术水平具有重要意义。 关键词：磁栅、校准、查表、绝对式输出，表明了本文的核心技术内容。本文的研究成果对于改进磁栅位移传感器的设计方法和性能具有重要的理论价值和实践意义。