霍尔开关在集成式磁栅尺中的应用
直线位移测量系统用于检测物体的直线运动距离，定位直线电机、直线模块、直线丝杠等滑块。目前，市场上有两种类型的线性位移测量系统，即光栅标尺编码器和磁性光栅标尺编码器。
光栅尺编码器是一种基于光的干涉和衍射原理的位移传感器。刻有莫尔条纹的玻璃光栅尺90度固定在铝型材外壳内，端盖分别固定在外壳两端。基于光栅的测量体对工作环境有更高的要求。
光栅标尺编码器具有测量精度高的优点，在高精度测量行业中占有一席之地。光栅尺编码器的缺点是光栅尺受温度影响大，一般使用环境在40度以下，测量距离一般在50mm-3000mm之间，应用范围有限。
磁性光栅编码器是一种基于磁极原理的位移传感器。磁性光栅尺的热膨胀系数与钢相同，耐油耐污。可用于有灰尘、油污、铁销和冷却液的恶劣工作环境。磁栅标尺编码器的基准标尺为均匀磁化的钢带，钢带上均匀间隔设置有S极和N极，读取头读取S极和N极的变化进行计数。磁栅尺分为开放式磁栅尺和封闭式磁栅尺；其中开尺易受磁场影响，闭尺相对较好，多用于大型铣床、镗床、水下测量和木石加工机械。磁性光栅标尺编码器的优点是：精度适中，适合一些精度要求不高的环境使用，测量长度可达几十米；另外成本比光栅尺低很多。磁性光栅编码器的缺点是开放式磁性光栅容易受到磁场的影响，而封闭式磁性光栅则没有这样的麻烦，只是成本较高。
目前，直线模块、直线电机、直线丝杠等机构中使用的磁性光栅编码器只能读取和减去位置。如果电机走了一定的距离，要回到原点，磁栅系统只能在当前位置做“减法”，直到结果“零”，回到原点。
在调零过程中，系统误差会受到磁光栅标尺精度的影响，可能无法回到真正的原点。从长远来看，误差的积累会导致整个系统测量精度的下降。
一种具有限位功能的集成式光栅标尺编码器，包括读取头、光栅标尺和限位组件，限位组件由限位检测元件和限位标记组成，限位检测元件采用霍尔开关，霍尔安装在读取头的外壳内，并分别位于带有磁阻传感器的电路板的两侧；限位标记采用磁性元件，安装在读数头运动行程的极限位置；在霍尔开关随读取头运动的过程中，磁性元件检测到的磁场信号被转换成电信号并输出，从而实现读取头极限位置的检测。
第一霍尔与第一磁性元件相匹配。当第一霍尔开关随着读取头沿着磁性光栅标尺移动时，当第一霍尔开关与通过第一限位标记支架相对固定安装的第一磁性元件之间的距离小于或等于预设的限位检测距离x时，第一磁性元件进入第一霍尔开关的信号采集范围，第一霍尔开关将采集第一磁性元件的磁场信号， 产生电信号V0，即极限位置信号，通过电缆输出，实现极限位置的检测。由于两组限位部件的结构和工作过程完全相同，可以选择其中任意一个来检测直线运动机构的原点位置，从而实现直线运动机构的精确调零；而另一组作为直线运动机构的极限运动位置检测，实现直线运动机构的最大运动。
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