桂林廣陸絕對(duì)式容柵位移傳感器發(fā)明專(zhuān)利獲授權(quán)

桂林廣陸數(shù)字測(cè)控股份有限公司研制成功的“絕對(duì)位置測(cè)量容柵位移測(cè)量方法、傳感器及其運(yùn)行方法”發(fā)明專(zhuān)利，最近獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)(專(zhuān)利號(hào):CN201010254159.8)，標(biāo)志著我國(guó)打破了國(guó)外在容柵技術(shù)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)壟斷，使企業(yè)在參加國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得了主動(dòng)權(quán)，手持式數(shù)顯量具量?jī)x產(chǎn)品將得到更新?lián)Q代。

容柵位移傳感器以其低成本、小體積、微功耗等優(yōu)勢(shì)在線性/角度位移測(cè)量領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。從實(shí)現(xiàn)原理上分，目前的容柵位移傳感器可分為相對(duì)位置測(cè)量(增量式)和絕對(duì)位置測(cè)量(絕對(duì)式)兩大類(lèi)。增量式容柵位移傳感器的應(yīng)用已約30年，該類(lèi)傳感器需快速累加位移量，故存在測(cè)量速度限制(小于1.5 m/s 在150 kHz 上)和連續(xù)不間斷測(cè)量(從而限制了工作電流的進(jìn)一步降低)兩大缺點(diǎn)，正被逐步淘汰。絕對(duì)式容柵位移傳感器由日本三豐公司首創(chuàng)和壟斷，該類(lèi)傳感器采用兩個(gè)或兩個(gè)以上的碼道進(jìn)行絕對(duì)定位，消除了對(duì)位移量的快速累加要求，工作在間歇測(cè)量狀態(tài)(約8次/s)，從而克服了增量式測(cè)量的主要缺陷。絕對(duì)定位使測(cè)量與過(guò)程無(wú)關(guān)，因而也大大提高了系統(tǒng)的可靠性。

為了打破國(guó)外的技術(shù)壟斷，提升公司的產(chǎn)品檔次，桂林廣陸公司自2008年即開(kāi)始研究容柵絕對(duì)定位技術(shù)，經(jīng)過(guò)了仿真分析、原型驗(yàn)證、電路集成、芯片改進(jìn)幾個(gè)階段。為了回避專(zhuān)利保護(hù)及方便電路集成，桂林廣陸公司采用了與日本三豐完全不同的解決方案，采用具有波動(dòng)性質(zhì)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)激勵(lì)發(fā)射柵各電極，經(jīng)過(guò)發(fā)射柵與反射柵的電容耦合、反射柵和轉(zhuǎn)換柵的節(jié)距轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換柵和接收柵的電容耦合后，變換成隨時(shí)間周期變化的接收信號(hào)，并且被測(cè)位置在各波長(zhǎng)內(nèi)的位移被轉(zhuǎn)化為接收信號(hào)時(shí)間基波的初相位，由該基波信號(hào)從負(fù)到正的過(guò)零點(diǎn)與預(yù)設(shè)的相位零點(diǎn)之間的時(shí)間差得到被測(cè)位置在所測(cè)波長(zhǎng)內(nèi)的位移，用加法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)得到該時(shí)間差，從而得到被測(cè)位置在所測(cè)波長(zhǎng)內(nèi)的位移。當(dāng)被測(cè)位置在粗、中、細(xì)波長(zhǎng)內(nèi)的位移確定以后，被測(cè)位置與測(cè)量原點(diǎn)在粗、中、細(xì)波長(zhǎng)內(nèi)的距離隨之確定?，F(xiàn)已成功地將該芯片應(yīng)用于絕對(duì)原點(diǎn)數(shù)顯卡尺、絕對(duì)原點(diǎn)數(shù)顯高度尺、絕對(duì)原點(diǎn)數(shù)顯深度尺、絕對(duì)原點(diǎn)數(shù)顯標(biāo)尺、絕對(duì)原點(diǎn)數(shù)顯異形卡尺、絕對(duì)原點(diǎn)數(shù)顯指示表等多種規(guī)格系列新產(chǎn)品，并已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。