具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-5所示，本发明提供了一种基于磁栅尺的直线位移测量系统，其包括：

伸缩式磁栅尺位移传感机构100，用于连接两个相对移动的物体测量其直线位移的位移量；其包括由壳体11和伸缩杆12相互滑动连接组成的伸缩组件1和设置在所述伸缩组件内的由磁尺21和磁读头22组成的用于测量伸缩组件伸缩位移量的位移测量组件2，所述位移测量组件2将相对位置变化转化为特定波形信号；

位移数据处理模块26，与伸缩式磁栅尺位移传感机100构通过BISS协议进行信号的连接传输，用于将伸缩式磁栅尺位移传感100机构中的位移测量组件2输出的特定波形信号解析为相对位移数值。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述位移数据处理模块26包括用于程序软件载体的MCU板、用于的显示载体LED板和IO板，所述IO板包括5V电源 、传感器+2*RS485和6路传感器 ，且每一路传感器的电源都可单独控制通断。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述BISS协议为RS422信号，且选用RS485芯片使能管脚可用于6路传感器共用SPI时的通道选择。所述位移数据处理模块26预留BISS协议专用芯片IC-MB3，用于后续升级增加读写传感器数据功能。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述磁尺21设置于壳体11内，所述磁读头22设置于伸缩杆12位于壳体11内腔一端，所述壳体11和伸缩杆12滑移时，磁读头22相对磁尺21位移产生位移的波形图数据；所述伸缩杆12上设置有用于防止伸缩杆旋转的滑块13，且滑块13与壳体滑动连接可相对滑动位移。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述伸缩杆12内腔设有连接线缆，且连接线缆两端分别贯穿伸缩杆两端，所述连接线缆一端与磁读头22连接，其另一端与航空插头24连接，且航空插头24固定安装于伸缩杆12一端轴侧；所述航空插头24通过外接线缆25与位移处理模块连接，磁读头22将相对磁尺21位移产生位移的波形图数据通过连接线缆、航空插头和外接线缆采用BISS协议传输至位移处理模块，所述位移处理模块利用波形图数据解析出相对位移的数值。磁栅尺的量程（192mm）*磁栅尺的位次（2的20次方）=磁栅尺的脉冲节距（λ）。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述壳体11与伸缩杆12接触的一端设有防尘罩16和密封圈17，且防尘罩16固定设置于壳体11与伸缩杆12接触一端的端部外侧并包裹端部，密封圈17设于壳体11与伸缩杆12接触一端的端部内缘。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述磁尺21通过磁尺固定座27安装于壳体内腔，所述磁尺固定座27两侧边开设有与滑块13对应配合的滑槽，所述滑块13通过磁尺固定座27侧边滑槽与壳体滑动连接；所述滑块13固定连接于伸缩杆位于壳体11内腔的一端，所述磁读头安装于滑块13上。

一种基于磁栅尺的直线位移测量系统的使用方法，其包括如下具体步骤：

S1，将磁尺固定在磁尺固定座内槽，再用螺钉将磁尺固定座紧固在壳体；

S2，将磁读头用螺钉紧固在伸缩杆位于壳体内腔一端或滑块13上，通过线缆插头与伸缩杆内腔的线缆连接，线缆延伸到伸缩杆的前端与航空插头连接，航空插头与伸缩杆前端轴侧用螺丝紧固；

S3，将滑块13紧固在伸缩杆位于壳体内腔一端，将伸缩杆插入安装在壳体前端的直线轴承可滑动定位在壳体内腔；

S4，将滑块两侧与磁尺固定座内槽侧面配合装配，使得伸缩杆和滑块在磁尺固定座内槽相对滑动的过程中不会旋转，确保磁尺和磁读头之间相对稳定、平顺地移动，磁读头读取的波形数据稳定可靠；

S5，在壳体与伸缩杆接触的一端安装防尘罩和密封圈，确保粉尘等杂质不会进入，保证伸缩过程平顺不会干扰测量精度；

S6，在伸缩杆一端轴侧固定安装航空插头，利用连接线缆将磁读头与航空插头连接，利用外接线缆将航空插头与位移处理模块连接；

S7，伸缩式磁栅尺位移传感机构被驱动时，壳体和伸缩杆相互滑动带动磁尺和磁读头相互滑动，其位置移动过程中产生的实时位置相对设定原点的绝对值变化数值信号，被磁读头转化为特定波形信号并通过BISS协议传送到位移处理模块；

S8，位移处理模块内MCU板上预置的程序软件将特定波形信号转换成EtherCAT总线信号，并传送到外部工控设备读取处理。

本发明被安装在设备运行部件（液压驱动执行元件【油缸】）上并保持其上的伸缩杆伸缩方向和设备运行部件运行方向是一致的；伸缩式磁栅尺位移传感机构100，其包括伸缩组件1和设置于伸缩组件1内部的位移测量组件2；伸缩组件1包括相互滑动连接的壳体11和伸缩杆12；伸缩杆12上设置有用于防止伸缩杆12旋转的滑块13，且滑块13与壳体11滑动连接可相对滑动位移。所述壳体11和伸缩杆12外端分别设有第一连接头14和第二连接头15。壳体11与伸缩杆12接触的一端设有防尘罩16和密封圈17，且防尘罩16固定设置于壳体11与伸缩杆12接触一端的端部外侧并包裹端部，密封圈17设于壳体11与伸缩杆12接触一端的端部内缘。所述壳体11与伸缩杆12接触的一端内腔设有直线轴承18，所述直线轴承18外壁与壳体11端部内壁固定连接，所述伸缩杆12插入直线轴承18内腔与其滑动连接。位移测量组件2包括相互对应设置的设置于壳体11内的磁尺21和设置于伸缩杆12位于壳体11内腔一端的磁读头22；所述壳体11和伸缩杆12滑移时，磁读头22相对磁尺21位移产生位移的波形图数据。通过设置由可相对滑动的壳体11和伸缩杆12组成的伸缩组件1对直线位移的两个物件进行连接，通过测量壳体11和伸缩杆12的位移距离达到测量直线位移的两个物件位移距离的目的，解决了直接利用传感器测量两个物件相对位移距离时可能由于物件的旋转震动或由于传感器受到阻挡干扰而导致的测量精度下降或测量数据间断等问题。所述磁尺21通过磁尺固定座27安装于壳体11内腔，所述磁尺固定座27两侧边开设有与滑块13对应配合的滑槽，所述滑块13通过磁尺固定座27侧边滑槽与壳体11滑动连接。所述滑块13固定连接于伸缩杆12位于壳体11内腔的一端，所述磁读头22安装于滑块13上。所述伸缩杆12内腔设有连接线缆23，且连接线缆23两端分别贯穿伸缩杆12两端，所述连接线缆23一端与磁读头22连接，其另一端与航空插头24连接，且航空插头24固定安装于伸缩杆12一端轴侧。航空插头24通过外接线缆25与位移处理模块26连接，磁读头22将相对磁尺21位移产生位移的波形图数据通过连接线缆23、航空插头24和外接线缆25传输至位移处理模块26，所述位移处理模块26利用波形图数据解析出相对位移的数值再通过工业总线（如EtherCAT总线、CANopen总线等各项工业通讯协议总线）传输到运动装置控制系统进行后处理；上述的位移处理模块26的具体型号可选择为DS192-6。通过在伸缩组件1内部设置由相对移动的磁读头22和磁尺21组成的位移测量组件2，使得装置能够对伸缩组件1的位移进行实时测量，并通过相配合的磁读头22和磁尺21提升测量的精准度，通过设置用于防止伸缩杆12旋转的滑块13防止伸缩杆12和磁读头22在伸缩过程中发生旋转影响测量精度。磁读头22与磁尺21之间产生了相对位置变化，相对位置变化的关系被磁读头22读取并形成特定波形信号，通过与磁读头22连接的线缆传送到位移处理模块26，位移处理模块26利用波形图数据解析出相对位移的数值，达到精准测量的目的。工作时，第一连接头14和第二连接头15分别与两个相对位移的物件连接，其中第一连接头14与两个相对位移的物件中固定不动的物件连接，第二连接头15与需要实时反馈直线运动位置变化的设备部件连接，当两个物件相对发生直线位移时，伸缩杆12被拉动相对壳体11移动，过程中伸缩杆12在直线轴承18中滑动，滑块13在磁尺固定座27侧边滑槽上滑动以稳定整个滑动过程，此时壳体11内腔的磁读头22将相对磁尺21位移产生位移的波形图数据通过连接线缆23、航空插头24和外接线缆25传输至位移处理模块26，所述位移处理模块26利用波形图数据解析出相对位移的数值再通过工业总线（如EtherCAT总线、CANopen总线等各项工业通讯协议总线）传输到运动装置控制系统进行后处理，以达到测量两个移动物件相对位移的目的。

以上所述为本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。