随着工业的发展,直线电机的应用场合越来越多,对直线电机位置检测的精度要求也越来越高。然而,现有的直线电机位置检测方法绝大多数采用价格昂贵且对环境要求苛刻的进口光栅尺位移传感器,将其单独的安装在电机内部,不仅增加了直线电机的体积,而且不符合国家提倡的智能机电一体化建设的发展方向。课题组自主发明的时栅位移传感器用“时间测量空间”的思想,具有不依赖精密的机械等分刻线就能在复杂环境下实现高精度位移检测的特点。随着研究的发展,磁敏元件作为时栅位移传感器的传感单元,使时栅传感器的结构更加灵活,应用领域更加广阔。因此,本课题在国家自然科学基金的支持下,提出了采用最新一代的磁敏元件TMR线性传感芯片和时栅位移传感技术相结合来实现直线电机的嵌入式位置检测。课题的主要研究内容和创新点有如下:（1）分析了时栅位移传感器的测量原理和TMR线性传感芯片的输入输出特性,提出了基于时栅传感技术和TMR线性传感芯片的永磁同步直线电机嵌入式位置测量方法,并研究了嵌入式检测原理。（2）基于TMR的直线电机嵌入式位置检测原理,对永磁同步直线电机次级磁场进行了仿真分析,确定了单个磁敏元件TMR线性传感芯片的最优位置以及一对TMR线性传感芯片实现磁场空间正交的间距。（3）在仿真分析的基础上,设计了基于TMR线性传感芯片和时栅位移传感技术的永磁同步直线电机位置检测系统,包括磁电转换模块、直线位置信号的处理、计算模块以及上位机等模块。（4）搭建了实验平台,开展了对直线电机嵌入式位置检测的原理验证性实验研究以及分辨力、测量误差的性能测试实验,并对测量误差进行了分析。综上所述,通过对基于TMR和时栅位移传感技术的直线电机嵌入式位置检测方法的理论推导、仿真分析、系统设计以及实验等方面的研究,验证了本文所提出的嵌入式位置检测方法能够实现直线电机的位置检测,并测得原始误差为±0.45mm,从而实现了检测技术与被检测系统的集成。