测到4个地址。实际上，用η对地址线可以检测到2η个地址。
[0024]根据电磁学理论:
[0025]Φ = S*B其中:Φ为磁通量，S为线圈面积，B为电磁强度。
[0026]e = N*dO/dt其中:e为感应电压，N为线圈的匝数。
[0027]理论上讲，只要将刻度标尺I最小步长W取得足够小，刻度标尺I定位精度就可以做得很高，但在工程上由于刻度标尺芯线、天线尺寸误差、机车摆动，磁场分布不均匀性，以及外界干扰等因素，刻度标尺I最小步长W取值受到一定限制。W取得太小，电磁感应面积变小，地址检测的信噪比低，造成地址不稳定。根据工程经验，W = 200毫米较好。
[0028]刻度标尺I最小步长W根据定位精度来确定，电缆长度由刻度标尺芯线的数量和最小步长W确定。一般来说:
[0029]绝对定位精度μ = W/2 (其中W为格雷母线最小步长)
[0030]格雷母线长度L = 2η* μ (其中η为格雷母线芯线的数量)
[0031]通过上面的分析我们知道当格雷母线最小步长W = 200毫米时，大地址的检测精度为:
[0032]μ = W/2 = 200/2 = 100 毫米。
[0033]如果格雷母线地址线为10对(G0-G9)，当W = 200毫米时，则格雷母线长度为:
[0034]L = 210*100 (毫米)=102.4 米。
[0035]地址线GO步长200毫米，在100毫米开始交叉；G1步长400毫米，在200毫米开始交叉；G2步长800毫米，在400毫米开始交叉，…;G8步长51.2米，在25.6米交叉一次，；G9步长102.4米，在51.2米交叉一次。
[0036]所述游尺指针3中包括主线圈和副线圈，所述主线圈与副线圈参数一样，同向连接，主线圈距感应电缆信号辐射范围近，副线圈距感应电缆信号辐射范围远。由于主线圈与副线圈有距离差，对地址感应信号来说，两个线圈接收的信号强弱有差异；对干扰信号来说，两个线圈接收的信号强弱相当。信号强弱有差异；对干扰信号来说，两个线圈接收的信号强弱相当。这样，通过对GO线和LO线的采集和比较，既能够消除电源开、停过程中产生的电磁干扰，又不降低位置检测天线的接收灵敏度，较比同轴分布的差分线圈造成系统信噪比要低很多。
[0037]所述游尺指针3通过信号线连接在车载电气柜5内的信号分配器，信号分配器和刻度分析仪连接，其中游尺指针3用于识别大机所在的位置，游尺指针3相对刻度标尺I平行非接触移动，游尺指针3指向的刻度即是当前位置值，可以在车上或地上得到位移量，无需初始参考点，定位精度5毫米，分辨率2毫米；所述刻度生成仪上的信号分配器连接地上电源，所述刻度分析仪和网关连接，同时和电源连接，所述网关通过通信线和PLC连接。
[0038]所述刻度标尺I精确定位系统采用电磁感应原理来检测移动设备的位移量，当游尺指针中的线圈中通入交变电流时，在游尺指针附近会产生交变磁场，而刻度标尺I近似处在一个交变的、均勾分布的磁场中，每对刻度标尺I的芯线会在磁场中产生感应电动势，所述刻度生成仪的信号通过电磁耦合方式传送到刻度标尺I的感应环线上，刻度分析仪对接收到的信号进行相位比较。，叉线的信号相位与平行线的信号相位相同，地址为“O”；交叉线的信号相位与平行线的信号相位相反，地址为“ I ”，这样感应的地址信息是格雷码排列，由此确定游尺指针在刻度标尺长度方向上的位置，配合位置检测辅助旋转编码器加修正块对测量数据进行校准。
[0039]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0040]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种刻度标尺斗轮堆取料机定位系统，包括刻度标尺(I)、标尺夹具(2)、游尺指针(3)、EN箱(6)、MD箱(9)、ST箱(10)、地面电气柜(12)和车载电气柜(5)，其特征在于，所述刻度标尺(I)安装在导轨托辊下方一侧的支架上，游尺指针(3)安装在大机车体(4)上，游尺指针⑶外平面与刻度标尺⑴始终保持在50?300mm的间隙；所述地面电气柜(12)内部设置刻度生成仪、信号分配器、电源，所述车载电气柜(12)内部设置刻度分析仪、信号分配器、电源、网关，所述ST箱(10)和EN箱(6)分别连接在刻度标尺(I)的两端，其中ST箱(10)的信号输出接口通过32芯的引线电缆(11)连接地面电气柜(12)内的信号分配器再连接刻度生成仪；所述游尺指针(I)通过信号线连接车载电气柜(5)内的信号分配器，再连接刻度分析仪信号输入接口，刻度分析仪和网关连接，游尺指针(3)与刻度标尺(I)内的芯线无线连接。
2.根据权利要求1所述的刻度标尺斗轮堆取料机定位系统，其特征在于，所述刻度标尺(I)为多根拼接式，中间采用MD箱(9)连接，刻度标尺(I)两端采用钢丝绳(7)和花篮螺栓(8)拉紧，且中间间隔1.5米或者2米处设有用于固定的标尺夹具(2)。
3.根据权利要求1所述的刻度标尺斗轮堆取料机定位系统，其特征在于，所述刻度标尺(I)由扁平状的PVC合成材质外壳材料和内部按照二进制数字编码规律编制的芯线构成，所述芯线包括至少两对芯线，其中一对芯线为相互平行的基准线，其余各对芯线每隔一个步长交叉一次，每对芯线的步长各不相同，分别为最小步长的2^咅，所述游尺指针(3)内设有感应线圈。
4.根据权利要求1所述的刻度标尺斗轮堆取料机定位系统，其特征在于，所述刻度标尺⑴与夹具A(13)、夹具B(14)、T形支架(17)、L形支架(16)依次固定相连。
5.根据权利要求1所述的刻度标尺斗轮堆取料机定位系统，其特征在于，所述刻度分析仪连接有PLC或者上位机。
6.根据权利要求1所述的刻度标尺斗轮堆取料机定位系统，其特征在于，所述刻度生成仪、刻度分析仪和网关连接有电源。
7.根据权利要求1所述的刻度标尺斗轮堆取料机定位系统，其特征在于，所述刻度标尺(I)的电缆还包括与至少一对地址线步长相等，且错开半个步长的地址线。
8.根据权利要求1所述的刻度标尺斗轮堆取料机定位系统，其特征在于，所述刻度标尺(I)的电缆的最小步长为20?400毫米。
9.根据权利要求7或8所述的刻度标尺斗轮堆取料机定位系统，其特征在于，所述刻度标尺(I)的电缆的总长度为2n_i*W，其中，η为地址线的对数，W为最小步长。
【专利摘要】本实用新型公开了一种刻度标尺斗轮堆取料机定位系统，包括刻度标尺、标尺夹具、游尺指针、EN箱、MD箱、ST箱、地面电气柜和车载电气柜，所述刻度标尺安装在导轨托辊下方一侧的支架上，游尺指针安装在大机车体上，大机车体前进时，游尺指针也将沿着刻度标尺平行移动，本实用新型采用在堆取料机上加装刻度标尺精确定位系统的检测技术，实现堆取料机的位置精确检测，刻度标尺检测到的堆取料机位置精度高，信号稳定可靠。无磨损的非接触式位置检测，使用寿命长。
【IPC分类】G01B5-00, B65G65-28
【公开号】CN204528697
【申请号】CN201520137148
【发明人】秦宝, 白栋材
【申请人】武汉索尔德测控技术有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月11日