摘要：为吸取磁栅位移传感器的优点并避免精度和分辨率较低的问题，设计了一种新型的磁栅位移传感器，磁头由线性霍尔元件阵列组成，磁栅由永磁体阵列构成。为提高原始电压信号的质量，采用三相六元件的信号发生方案，通过差分处理滤除了由于装配偏差和零点漂移带来的信号误差，并对磁栅信号发生装置结构进行了ANSYS有限元电磁场分析，依据磁场分析的结果选择磁头安装间隙。在磁栅绝对位移实现方面，采用两排磁钢的方法，一排编码，记录磁头所在的周期；一排用来记录每个正弦周期的相对位移。相对位移选择了基于查表方式的信号处理算法，降低了处理芯片的运算量，并通过对高性能的16位嵌入式单片机dsPIC33FJ64MC706的开发实现了此算法。简化了信号处理硬件的电路，满足了磁栅小型化的设计要求，而且实现了磁栅高速的运算能力和实时的信号处理功能，提高了磁栅的分辨率和工作可靠性。

关键词：磁栅 传感器 磁场分析 嵌入式单片机 永磁体 

单位：哈尔滨工业大学机电工程学院 哈尔滨150001