具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

本申请实施例，利用磁场变化会引起磁栅定位装置上电位差变化的特性，实现自动检测阻尼器的活塞杆绝对位置与相对运动状态检测，从而提高位移测量的可靠性、稳定性及精确度。

为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：

一种具有磁栅定位装置的粘滞阻尼器，该粘滞阻尼器包括：

油缸1；

可移动的插设在油缸1内部的活塞杆2；

位于在油缸1的任一端的外部的第一磁栅定位装置3，第一磁栅定位装置3被配置成根据活塞杆2相对油缸1的移动情况生成对应的电信号；

与第一磁栅定位装置3信号连接的信号处理设备4；

信号处理设备4配合第一磁栅定位装置3用于测量活塞杆2相对油缸1的位移情况。

实施例1

参见图1～6所示，本申请实施例提供一种具有磁栅定位装置的粘滞阻尼器，该粘滞阻尼器包括：

油缸1；

可移动的插设在油缸1内部的活塞杆2；

位于在油缸1的任一端的外部的第一磁栅定位装置3，第一磁栅定位装置3被配置成根据活塞杆2相对油缸1的移动情况生成对应的电信号；

与第一磁栅定位装置3信号连接的信号处理设备4；

信号处理设备4配合第一磁栅定位装置3用于测量活塞杆2相对油缸1的位移情况。

本申请实施例中，在使用该粘滞阻尼器时，活塞杆2会在油缸1中移动，当活塞杆2位于不同的位置时，第一磁栅定位装置3会对应生成不同的电信号；

信号处理设备4接收第一磁栅定位装置3传来的电信号，进而进行解析，配合预设的计算方式，最终获得活塞杆2的位移情况。

本申请实施例中，利用磁场变化会引起磁栅定位装置上电位差变化的特性，实现自动检测阻尼器的活塞杆绝对位置与相对运动状态检测，从而提高位移测量的可靠性、稳定性及精确度。

具体的，第一磁栅定位装置3包括：

磁钢排列件5，磁钢排列件5嵌设在活塞杆2侧壁；

设置在油缸1的端部且与磁钢排列件5间隔设置的霍尔组件6；

霍尔组件6与信号处理设备4信号连接；

霍尔组件6正对磁钢排列件5；

其中，通过活塞杆2的位移，磁钢排列件5也能够跟着进行移动，磁钢排列件5与对应的霍尔组件6之间根据不同的位移情况，产生不同的电信号，从而获得不同的测量信号。

需要说明的是，磁钢排列件5可为并列放置组成磁钢阵列，内表面可直接吸附在活塞杆2的导向槽上，只有外表面的空间磁场对霍尔组件6起作用，也可以在钢材表面均匀地涂覆一层抗磁材料如铜作为尺基，然后在尺基表面涂覆磁性薄膜，然后用录磁设备在这条磁性带上录制可以通过镀非导磁材料如陶瓷等使活塞杆2与磁钢排列件5外表面平整光滑。

具体的，霍尔组件6包括：

与油缸1的端部连接的支架60；

设置在支架60上的电路板61；

间隔设置在电路板61表面的多个霍尔元件62；其中，

各霍尔元件62与信号处理设备4信号连接；

各霍尔元件62正对磁钢排列件5。

其中，支架60能够使得各霍尔元件62正对磁钢排列件5的距离缩短，提高本申请实施例的精度。

优选的，支架60应使用铝、铜或其它非导磁材料制作，避免对磁场产生较大影响。

具体的，磁钢排列件5包括平行排布且嵌设在活塞杆2侧壁的第一磁栅源50和第二磁栅源51。

优选的，第一磁栅源50和第二磁栅源51上的磁极按照不同的预设排列方式排列。

其中，第一磁栅源50包括：

多个依次连接的第一磁栅源子件500；

第一磁栅源子件500包括依次连接的三个S极、一个N极、一个S极、三个N极以及2个S极。

另外，第二磁栅源51包括：

多个依次连接的第二磁栅源子件510；

第二磁栅源子件510包括依次连接的S极、N极。

具体的，当霍尔元件62在其长度方向上通上电流，并在宽度方向上受到磁钢磁场作用时，就会相应感生出霍尔电势，电势大小的计算公式为：

U_Hall＝k_HIB；

其中，U_Hall为霍尔元件62的输出电压，k_H为霍尔元件62的敏感系数，I为电流，B为磁场的强度。

具体的，对应不同移动情况产生的电信号，可以转变为二进制编码，如下表1所示：

表1

需要说明的是，由于第一磁栅定位装置3上的第一磁栅源50和第二磁栅源51，其中一个用于测量活塞杆2的位置偏移量，另一个则用于测量活塞杆2在移动周期内的绝对位移。

其中，第一磁栅源50和第二磁栅源51上，对应电信号，S极代表0，N极代表1，当活塞杆2上的第一磁栅源50和第二磁栅源51与霍尔元件62的对应关系如图5所示时，以第一磁栅源50为例：

由于霍尔元件62上方的磁钢均为S极，即代表000；当磁钢向左移动一格时，前两个霍尔元件62上方的磁钢仍为S极，代表00，第三个霍尔元件62上方为N极，代表1，合起来为001，查表可知活塞杆2位于位置2；再移动一格，为010，以此类推；

当然，仅仅可采用三位编码，也可以采用四位编码，如0000，0001，0010等。

故而，本申请实施例中使用的位移计算公式为：

S＝S'+S”；其中，

S为活塞杆2相对于起始点的绝对位移，S'为活塞杆2的位移偏移量，S”为活塞杆2在周期内的绝对位移。

S'、S”的确定由两列磁栅源来完成，一列是记录活塞杆2所在的周期位置，一列记录活塞杆2在单周期内的绝对位置。

S'是活塞杆2所在周期起始点相对于绝对零点的偏移，它应该是磁栅节距的整数倍，用来测量的霍尔元件62间距与磁栅源节距相同，采用二进制编码的方法，产生高低电平分别作为二进制“1”、“0”，通过编码获取位置信息，利用第一磁栅源50测量获得S'，编码与位置的对应关系如前文表1所示，编码位数根据需要测量的位移长度不同增加或删减，但需要整个编码序列中无重复码。

S”是活塞杆2在当前周期内的位移，用来测量的霍尔元件62间距与磁栅源节距不同，接收到的磁场信息就会存在相位差，综合多个霍尔元件62采集到的数据，便可获取活塞杆2在当前周期内的位置信息，具体可以利用第二磁栅源51测量获得，

第二磁栅源51通过感应磁场的强度来确定位置，但由于感应到的磁场强度是周期性的，仅由该列磁栅无法确定所在周期，周期由第一磁栅源50确定。

为更清晰的描述本申请实施例中的粘滞阻尼器的结构，说明书附图的图1中，粘滞阻尼器还包括左耳板A1、右耳板A2、左端盖B1、右端盖B2，连接右端盖B2与右耳板A2的筒体C1；

左端盖B1、右端盖B2分别位于油缸1的两端；

需要说明的是，第一磁栅定位装置3有两种安装情况，第一种安装情况是第一磁栅定位装置3可以设置左耳板A1和左端盖B1之间，第二种安装情况也可以设置在右耳板A2和右端盖B2之间，并且当第一磁栅定位装置3设置在右耳板A2和右端盖B2之间时，第一磁栅定位装置3和活塞杆2对应的端部均位于筒体C1内；

选择第一种安装情况时，其虽然受外界干扰的影响较大，但需要维修时，无需拆开阻尼器，即可进行维修；

而选择第二安装情况时，其在维修时，需要将阻尼器拆开进行维修，但是其优势在于受外界干扰的影响较小，相对稳定。

在此，给出一种基于本申请实施例进行工作时的信号转变流程图，具体如说明书附图图6所示，其中，最终的位移变化情况可以通过LED进行显示。

实施例2

本申请实施例提供一种具有磁栅定位装置的粘滞阻尼器的位移计算方法，其基于实施例1中的具有磁栅定位装置的粘滞阻尼器，该具有磁栅定位装置的粘滞阻尼器的位移计算方法包括以下步骤：

根据活塞杆2的位移偏移量以及活塞杆2的位移侧的端部在周期内的绝对位移，计算获得活塞杆2相对于起始点的绝对位移。

具体的，位移计算方法基于位移计算公式，位移计算公式为：

S＝S'+S”；其中，

S为活塞杆2相对于起始点的绝对位移，S'为活塞杆2的位移偏移量，S”为活塞杆2的位移侧的端部在周期内的绝对位移。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。