В связи с проблемой необходимости обнуления при включении инкрементального плоскопараметрического двухмерного временного решеточного датчика смещения разработан абсолютный плоский двухмерный временной решеточный датчик смещения на основе мультичастотного магнитного поля. Он использует последовательный привод сигнала возбуждения с разными частотами, что снижает энергопотребление схемы датчика и упрощает и повышает надежность декодирования абсолютного двумерного положения с декуплированием сигналов по направлениям X и Y. Во-первых, была построена математическая модель распределения магнитного поля возбуждающей катушки, проведен анализ зависимости ширины катушки возбуждения и высоты воздушного зазора на основе пространственного распределения магнитного поля. На основе дифференциальной структуры инкрементального двумерного временного решеточного датчика смещения была создана модель измерения абсолютного плоского двумерного временного решеточного датчика с взаимно простыми полюсами и предложена новая схема решения абсолютной двумерной позиции на основе таблицы, что позволило избежать влияния ошибок измерения на результаты расчетов в практических приложениях. Проверка электромагнитным моделированием подтвердила реализуемость данной схемы и определила оптимальный монтажный зазор датчика в 0,8 мм. Наконец, изготовлен прототип датчика и создана точная двухмерная экспериментальная платформа для тестирования характеристик. Экспериментальные результаты показали, что прототип имеет эффективный диапазон измерения 147 мм × 147 мм, с исходной ошибкой измерения в направлениях X и Y соответственно ±20,4 мкм и ±21,1 мкм, обладает преимуществом отсутствия необходимости обнуления при включении, реализуя интегрированное абсолютное измерение и позиционирование смещения в двух измерениях.

Мультичастотное магнитное поле; Взаимно простые полюса; Абсолютный двумерный; Временной решеточный датчик смещения