一种平面二维位移传感器

摘要

一种平面二维位移传感器，其由上下平行相对布置的定阵面和动阵面两部分构成。定阵面在定阵面基体上布置单层或多层完全相同的并串联的激励线圈矩阵，每一层激励线圈矩阵是由沿X和Y方向布置的多个相同的激励线圈阵列单元构成，激励线圈阵列单元之间沿“Z”字型依次串联。动阵面由动阵面基体和布置于动阵面基体表面的感应线圈组成，感应线圈由尺寸匝数均相同的三个感应线圈呈L形布置。本发明通过在定阵面表面建立包含时间量和空间量的磁场，采用单个动阵面通过电磁感应原理将定阵面不同位置处的磁信号转化为电信号，将三个感应线圈产生的电信号进行运算处理，从而得到平面二维位移量，具有结构简单、成本低、抗油污粉尘和冲击振动能力强的特点。

主权项

一种平面二维位移传感器，包括上下平行相对布置的定阵面(1)和动阵面(2)，其特征在于：所述定阵面(1)具有定阵面基体，在定阵面基体上布置单层或多层完全相同的并串联的激励线圈矩阵，每一层激励线圈矩阵是由沿X和Y方向布置的多个相同的激励线圈阵列单元构成，所述激励线圈阵列单元之间沿“Z”字型依次串联，且相邻两个激励线圈阵列单元的中心距为一个极距W；所述动阵面(2)由动阵面基体和布置于动阵面基体表面的感应线圈组成；所述感应线圈由尺寸匝数均相同的三个感应线圈组成，且第一感应线圈(21)和第二感应线圈(22)沿X方向布置,第一感应线圈(21)和第三感应线圈(23)沿Y方向布置；定阵面(1)的激励线圈连接交流激励电信号，在定阵面表面产生的磁场强度随着平面二维位置变化呈现周期性变化；当动阵面(2)与定阵面(1)发生相对运动时，第一感应线圈(21)、第二感应线圈(22)和第三感应线圈(23)的感应信号幅值分别发生变化，将第一感应线圈与第二感应线圈的感应信号相除得到仅关于X方向位移量的正切函数信号，将第一感应线圈与第三感应线圈的感应信号相除得到仅关于Y方向位移量的正切函数信号，再分别经过反正切运算即可得到动阵面相对于定阵面在X方向和Y方向的直线位移。