Diante dos gargalos técnicos dos sensores tradicionais de deslocamento bidimensional plano na litografia ultraprecisa e na fabricação de sensores de grande área, propõe-se um método de medição de deslocamento bidimensional plano baseado em campo magnético alternado espacial. Em uma superfície plana de dimensão fixa, enrolamentos de excitação senoidais/cosinóides uniformemente espaçados são dispostos, aplicando-se corrente de excitação ortogonal temporal para construir campo magnético bidimensional alternado espacialmente, estabelecendo relação de mapeamento entre deslocamento bidimensional espacial e referência temporal. Por meio do modelo de medição combinado "julgamento de dimensão + desacoplamento de deslocamento", realiza-se a medição de deslocamento bidimensional plano, utilizando a lógica combinacional das saídas da matriz de enrolamentos sensores de dimensão do movimento após binarização para julgar a dimensão; a matriz de enrolamentos sensores de deslocamento diferencial bidimensional do medidor móvel capta o campo magnético alternado obtendo o sinal de onda de deslocamento espacial, e a desacoplamento bidimensional do deslocamento é realizada por comparação de fase. Por simulação eletromagnética, realiza-se análise de erro do modelo de medição de deslocamento temporal bidimensional plano. Um protótipo foi desenvolvido e uma plataforma experimental montada, e os resultados experimentais mostraram que, dentro da faixa efetiva de medição de 120 mm×120 mm, o erro máximo de medição na direção X não excede ±9,4 µm, na direção Y não excede ±9,7 µm, com resolução de medição de deslocamento bidimensional de 0,15 µm. Utilizando enrolamentos de excitação e indução de tamanho milimétrico, alcança-se precisão micrométrica de medição bidimensional plana, superando fundamentalmente as limitações dos sensores tradicionais de deslocamento bidimensional plano na litografia ultraprecisa, reduzindo a dificuldade de fabricação do sensor, com importante significado teórico e valor aplicável na engenharia.

medição de deslocamento bidimensional;campo magnético alternado;sensor de grade temporal;medição combinada