【IC】微传科技推出高性能、高精度、高可靠性磁阻芯片VCP1611/1615，适用于2+2磁栅尺/5+5磁栅尺

时间： 2023-04-25 来源：微传科技公众号

技术问答

磁栅尺介绍

目前，直线电机被广泛应用于机床加工、激光切割、机器人等高精度、高速度的自动控制系统中。磁栅尺读数头和光栅尺作为直线电机的眼睛，可以精确反馈直线电机的运动位置，其中，磁栅尺读数头以其可靠性高，成本低等优势正在逐步取代光栅尺在精度1μm以上场合的应用。

作为自动化设备领域里不多见的精密位移检测方案，磁栅尺使用广泛，尤其适用于检测行程长、测量精度要求高、工况复杂的大型机床。磁栅尺安装方便，抗干扰能力强，抗冲击性强，不易受到振动、粉尘、水垢、油污等影响，耐高温和耐低温性能也较为突出。

磁栅尺基本组成与原理

磁栅尺主要由两个部分组成，磁栅尺和读磁头。

磁栅尺

磁栅尺是磁栅尺位移传感器的重要组成结构，为传感器位移测量与位置定位提供检测的基准参照。磁尺由非导磁不锈钢带、导磁材料、保护层组成。

磁栅尺利用与录音技术相似的方法，通过录磁头在磁性尺上录制出间隔严格相等的磁波（磁极呈N-S-N-S-N-S-N-S顺序交叉排列）这一过程称为录磁。已录制好磁波的磁性尺称为磁栅尺。磁栅尺上相邻栅波的间隔距离称为磁栅的波长，又称为磁栅的节距（栅距），常用有1+1，2+2，5+5mm的栅距。

垂直于磁条平面交替充磁（据说可抵御外部磁界干扰）：

平行于磁条平面交替充磁：

读磁头及工作原理

读磁头是进行磁-电转换的转换装置，它把记录在磁栅尺上磁场信号转换为电信号输送到检测电路中，实现位移测量或者位置定位。读磁头是磁栅尺位移传感器的关键组件，主要有信号采集和信号转换输出组成，读磁头与磁尺通过非接触式安装进行读取，安装距离为0.1-1mm。读磁头通过在磁栅尺上进行直线线性运动，运动过程中磁栅头里面微传的磁阻芯片 VCP1611/VCP1615能够将磁场变化转化为模拟量信号输出（图1），模拟信号再通过插补细分器进行信号调节和倍频，然后再经过一个差分线型驱动芯片对外输出（图2）。

磁阻VCP1611每经过磁栅尺一个N/S极输出一个完整正余弦波信号（图1）

磁栅尺读书头信号处理后ABZ输出（图2供参考）

读数头--磁阻芯片

磁栅尺可以被广泛应用在需要测量长度、角度和位置的各种场合中，例如大型机床、专用设备、航空航天、汽车制造、电子工业等领域。磁栅尺具有反应速度快、耐受震动、易维护等特点。同时，它也是一种非接触式的测量方式，不需要接触式的元件，避免了测量中的摩擦和磨损。

微传磁阻芯片VCP1611/VCP1615是一款高性能、高精度、高可靠性的磁阻芯片，具有优异的抗干扰性能和适应性，是许多磁栅读数头厂家的理想选择，VCP1611适用于2+2磁栅尺双向重复精度可达1至2μm，VCP1615适用于5+5磁栅尺重复精度可达5至10μm。

激光干涉仪测试重复精度数据

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