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公开(公告)号:CN103968750B
公开(公告)日:2017-01-18
申请号:CN201410196685.1
申请日:2014-05-09
Applicant: 重庆理工大学
IPC: G01B7/30
Abstract: 本发明公开一种电场式时栅角位移传感器,包括转子和定子,转子基体表面覆有一圈等间距的双正弦形电极;定子基体表面均匀地覆有一圈扇环形或曲面矩形电极,电极底部有定子引线,电极与引线之间有绝缘层,电极表面覆有绝缘保护层,形成一种多层结构;转子基体与定子基体同轴安装,并留有一定间隙δ;转子基体绕轴心相对转动;定子一个周期内的4个电极分别连接相位为0°,90°,180°,270°的等幅等频正弦激励电压,转子电极上产生的行波信号Uo与一路相位固定的同频参考信号Ur进行比相;两路信号的相位差由插补的时钟脉冲表示,再通过变换得到角位移值。它结构简单,功耗低,对机械安装精度要求低,可实现任意360°范围内的高精度角位移测量。
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公开(公告)号:CN103968750A
公开(公告)日:2014-08-06
申请号:CN201410196685.1
申请日:2014-05-09
Applicant: 重庆理工大学
IPC: G01B7/30
Abstract: 本发明公开一种电场式时栅角位移传感器,包括转子和定子,转子基体表面覆有一圈等间距的双正弦形电极;定子基体表面均匀地覆有一圈扇环形或曲面矩形电极,电极底部有定子引线,电极与引线之间有绝缘层,电极表面覆有绝缘保护层,形成一种多层结构;转子基体与定子基体同轴安装,并留有一定间隙δ;转子基体绕轴心相对转动;定子一个周期内的4个电极分别连接相位为0°,90°,180°,270°的等幅等频正弦激励电压,转子电极上产生的行波信号Uo与一路相位固定的同频参考信号Ur进行比相;两路信号的相位差由插补的时钟脉冲表示,再通过变换得到角位移值。它结构简单,功耗低,对机械安装精度要求低,可实现任意360°范围内的高精度角位移测量。
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公开(公告)号:CN109631735B
公开(公告)日:2020-09-11
申请号:CN201910008990.6
申请日:2019-01-04
Applicant: 重庆理工大学
IPC: G01B7/02
Abstract: 本发明公开了一种基于交变电场的平面二维时栅位移传感器,包括定尺基体和动尺基体两部分,两者正对平行安装,并留有一定间隙。定尺基体上布置有分别沿X轴和Y轴进行错位编码的正方形激励极片,动尺基体上布置有沿X轴和Y轴相邻排布的感应极片,四个激励相分别施加相位相差90°的同频等幅正弦激励信号,四个感应组通过电场耦合分别输出四路行波信号,采用加法器对相邻输出信号进行求和可同时解耦出两路相位相反、只包含X轴位移量的行波信号和两路相位相反、只包含Y轴位移量的行波信号;对任一方向上两路行波信号通过减法器进行作差可消除共模干扰。本发明结构简单,解耦彻底,可实现大量程高精度的平面二维位移测量。
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公开(公告)号:CN103822571A
公开(公告)日:2014-05-28
申请号:CN201410102437.6
申请日:2014-03-19
Applicant: 重庆理工大学
IPC: G01B7/02
CPC classification number: G01D5/241 , G01B7/02 , G01D5/2415
Abstract: 本发明公开了一种基于单排多层结构的电场式时栅直线位移传感器,包括测头基体和定尺基体两部分;测头基体上有一排等间距的双正弦形电极;定尺基体上有一排矩形电极,电极底部有定尺引线,电极与引线之间有绝缘层,形成一种多层结构;测头基体与定尺基体上下相对平行放置,并留有一定间隙δ;测头基体与定尺基体相对移动;定尺一个周期内的4个电极分别连接相位为0°,90°,180°,270°的等幅等频正弦激励电压,测头电极上产生的行波信号Uo与一路相位固定的同频参考信号Ur进行比相;两路信号的相位差由插补的时钟脉冲表示,再通过变换得到直线位移值。它功耗低,精度高,结构简单,对机械安装精度要求低,可实现大量程范围内的纳米精度测量。
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公开(公告)号:CN113008128A
公开(公告)日:2021-06-22
申请号:CN201911319835.2
申请日:2019-12-19
Applicant: 重庆理工大学
IPC: G01B7/30
Abstract: 本发明公开了一种电容式角位移传感器及其转子,转子包括转子基体和感应电极,感应电极具有三测头或四测头的结构形式,传感器包括定子和转子,定子包括定子基体和激励电极,激励电极的A相激励信号引线与C相激励信号引线在激励电极的内侧组成双绞线,B相激励信号引线与D相激励信号引线在激励电极的外侧组成双绞线。双绞线的结构形式能消除引线串扰,从而减小干扰信号对测量精度的影响,保证测量精度;三测头或四测头的结构形式,能提高感应电极的面积利用率,增大了耦合电容值,从而提高了信噪比,并且对其输出信号进行数据融合,还可以有效地消除某些特定频率的谐波误差,进一步提高测量精度。
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公开(公告)号:CN113008119A
公开(公告)日:2021-06-22
申请号:CN201911319857.9
申请日:2019-12-19
Applicant: 重庆理工大学
IPC: G01B7/02
Abstract: 本发明公开了一种分时复用的绝对式时栅直线位移传感器,包括定尺和动尺,动尺包括动尺基体和感应电极Ⅰ、感应电极Ⅱ、反射电极,感应电极Ⅰ、Ⅱ为三测头的结构形式;定尺包括定尺基体和激励电极Ⅰ、激励电极Ⅱ、接收电极,激励电极Ⅰ的A1相激励信号引线与C1相激励信号引线组成双绞线、B1相激励信号引线与D1相激励信号引线组成双绞线,激励电极Ⅱ的A2相激励信号引线与C2相激励信号引线组成双绞线、B2相激励信号引线与D2相激励信号引线组成双绞线;双绞线的结构形式能减小干扰信号对测量精度的影响;三测头的结构形式,能增大耦合电容值,从而提高信噪比,并且对其输出信号进行数据融合,还可以有效地消除某些特定频率的谐波误差。
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公开(公告)号:CN109211096A
公开(公告)日:2019-01-15
申请号:CN201810729737.5
申请日:2018-07-05
Applicant: 重庆理工大学
IPC: G01B7/30
CPC classification number: G01B7/30
Abstract: 本发明公开了一种基于交变电场的反射型绝对式时栅角位移传感器,包括转子基体和定子基体,转子基体下表面设有反射电极、感应电极Ⅰ和感应电极Ⅱ,感应电极Ⅰ、Ⅱ分别与反射电极相连;定子基体上表面设有接收电极、激励电极Ⅰ和激励电极Ⅱ,首先对激励电极Ⅱ的四个激励相分别施加四路激励信号,此时激励电极Ⅰ不工作,在接收电极上输出第一路差动或者粗测正弦行波信号并存储,然后将四路激励信号切换到激励电极Ⅰ的四个激励相,此时激励电极Ⅱ不工作,在接收电极上输出第二路差动或者精测正弦行波信号,经相关处理后得到绝对角位移值。该传感器以相对简单的分时复用结构便能实现高精度绝对角位移测量,转子无需引线,工业适应性更强。
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公开(公告)号:CN109211096B
公开(公告)日:2019-06-25
申请号:CN201810729737.5
申请日:2018-07-05
Applicant: 重庆理工大学
IPC: G01B7/30
Abstract: 本发明公开了一种基于交变电场的反射型绝对式时栅角位移传感器,包括转子基体和定子基体,转子基体下表面设有反射电极、感应电极Ⅰ和感应电极Ⅱ,感应电极Ⅰ、Ⅱ分别与反射电极相连;定子基体上表面设有接收电极、激励电极Ⅰ和激励电极Ⅱ,首先对激励电极Ⅱ的四个激励相分别施加四路激励信号,此时激励电极Ⅰ不工作,在接收电极上输出第一路差动或者粗测正弦行波信号并存储,然后将四路激励信号切换到激励电极Ⅰ的四个激励相,此时激励电极Ⅱ不工作,在接收电极上输出第二路差动或者精测正弦行波信号,经相关处理后得到绝对角位移值。该传感器以相对简单的分时复用结构便能实现高精度绝对角位移测量,转子无需引线,工业适应性更强。
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公开(公告)号:CN103822571B
公开(公告)日:2016-11-02
申请号:CN201410102437.6
申请日:2014-03-19
Applicant: 重庆理工大学
IPC: G01B7/02
CPC classification number: G01D5/241 , G01B7/02 , G01D5/2415
Abstract: 本发明公开了一种基于单排多层结构的电场式时栅直线位移传感器,包括测头基体和定尺基体两部分;测头基体上有一排等间距的双正弦形电极;定尺基体上有一排矩形电极,电极底部有定尺引线,电极与引线之间有绝缘层,形成一种多层结构;测头基体与定尺基体上下相对平行放置,并留有一定间隙δ;测头基体与定尺基体相对移动;定尺一个周期内的4个电极分别连接相位为0°,90°,180°,270°的等幅等频正弦激励电压,测头电极上产生的行波信号Uo与一路相位固定的同频参考信号Ur进行比相;两路信号的相位差由插补的时钟脉冲表示,再通过变换得到直线位移值。它功耗低,精度高,结构简单,对机械安装精度要求低,可实现大量程范围内的纳米精度测量。
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公开(公告)号:CN109631735A
公开(公告)日:2019-04-16
申请号:CN201910008990.6
申请日:2019-01-04
Applicant: 重庆理工大学
IPC: G01B7/02
CPC classification number: G01B7/02
Abstract: 本发明公开了一种基于交变电场的平面二维时栅位移传感器,包括定尺基体和动尺基体两部分,两者正对平行安装,并留有一定间隙。定尺基体上布置有分别沿X轴和Y轴进行错位编码的正方形激励极片,动尺基体上布置有沿X轴和Y轴相邻排布的感应极片,四个激励相分别施加相位相差90°的同频等幅正弦激励信号,四个感应组通过电场耦合分别输出四路行波信号,采用加法器对相邻输出信号进行求和可同时解耦出两路相位相反、只包含X轴位移量的行波信号和两路相位相反、只包含Y轴位移量的行波信号;对任一方向上两路行波信号通过减法器进行作差可消除共模干扰。本发明结构简单,解耦彻底,可实现大量程高精度的平面二维位移测量。
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