[發明專利]絕對值標尺和絕對值計算方法

無效

• 申請號: 200810081538.4
• 申請日: 2008-02-28
• 公開（公告）號: CN101261138A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 石井浩;竹內克佳
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: G01D5/245
• 分類號: G01D5/245
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王新華

技術領域

本發明涉及一種感應式絕對值標尺(inductosyn?type?absolute?valuescale)和絕對值計算方法。

背景技術

機床等中使用的感應式標尺包括旋轉型(旋轉標尺)和直線型(直線標尺)。

旋轉標尺是用于探測旋轉角度，并且包括：旋轉側上的轉子，其具有以鋸齒方式折疊的轉子側線圈圖案1并且在圖27A中整體地形成為環形；和位于固定側上的定子，其具有以鋸齒方式折疊的定子側線圈圖案2并且在圖27B中整體地形成為環形。這里，轉子和定子被設置成彼此面對，從而使得轉子側線圈圖案1和定子側線圈圖案2能夠彼此面對。

在該旋轉標尺中，當交流電施加到定子側線圈圖案2時，在轉子側線圈圖案1上產生感應電壓。如圖28所示，感應電壓隨轉子(轉子側線圈圖案1)的旋轉角度(即隨與定子側線圈圖案2和轉子側線圈圖案1之間的位置關系的變化對應的電磁耦合程度的變化)周期地變化(其中周期＝轉子側線圈圖案1的一個節距)。感應電壓通過分別集成在旋轉側和固定側上的變壓器從旋轉側傳輸到固定側。因此，能夠通過該感應電壓的變化量來檢測轉子(連接到機床等的轉子的旋轉軸)的旋轉角度。

盡管這里省略了圖示，但是直線標尺是用于檢測直線移動量的，并且包括：滑動側上的滑塊，其具有以鋸齒方式折疊的滑塊側線圈圖案并且整體地形成為直線形；和位于固定側上的標尺，其具有以鋸齒方式折疊的標尺側線圈圖案并且整體地形成為直線形。這里，滑塊和標尺被設置成彼此面對，從而使得滑塊側線圈圖案和標尺側線圈圖案能夠彼此面對。

在該直線標尺中，當交流電施加到滑塊側線圈圖案時，在標尺側線圈圖案上產生周期地變化的感應電壓。感應電壓隨滑塊(滑塊側線圈圖案)的直線移動量(即隨與滑塊側線圈圖案和標尺側線圈圖案之間的位置關系的變化對應的電磁耦合程度的變化)周期地變化(其中周期＝標尺側線圈圖案的一個節距)。感應電壓通過分別集成在旋轉側和固定側上的變壓器從旋轉側傳輸到固定側。因此，能夠通過該感應電壓的變化量來檢測滑塊(例如連接到滑塊的機床等的直線型移動軸)的直線移動量(直線移動量)。

此外，能夠檢測旋轉角度絕對值(絕對角度)的旋轉型絕對值標尺和能夠檢測直線移動量的絕對值(絕對移動量)的直線型絕對值標尺現今還發展成通過如上應用感應式旋轉標尺和感應式直線標尺而獲得的絕對值標尺。

旋轉型絕對值標尺包括：旋轉側上的轉子，其具有以鋸齒方式折疊的具有不同節距的兩個轉子側線圈圖案5和6，并且在圖29A中整體地形成為環形；和位于固定側上的定子，其具有以鋸齒方式折疊的具有不同節距的定子側線圈圖案7和8并且在圖29B中整體地形成為環形。這里，轉子和定子被設置成彼此面對，從而使得轉子側線圈圖案5和6能夠分別面對定子側線圈圖案7和8。此外，轉子側線圈圖案5和6分別設置有不同節距Pm[度]和Ps[度](其中Ps＜Pm)，并且轉子側線圈圖案5和6形成在相同的平面上。定子側線圈圖案7和8同樣分別設置有與轉子側線圈圖案5和6的節距Pm和Ps對應的不同節距Pm’[度]和Ps’[度](其中Ps’＜Pm’)，并且定子側線圈圖案7和8形成在相同的平面上。

下面將參考圖30A和30B來更詳細地說明定子構造。如圖30A和30B所示，通過將銅箔附接到基部構件10的表面上，定子側線圈圖案7和8形成在定子9上，在定子側線圈圖案和基部構件10之間設置有絕緣構件11，然后使用平版印刷術把銅箔加工成預定線圈圖案。此外，布線槽14形成在基部構件10上，從而使得定子側線圈圖案7和8通過設置在該布線槽14中的內部電線13電連接到外部電線15。變壓器16的輔助線圈12也設置在基部構件10上形成的布線槽14中。盡管省略了圖示，轉子具有與定子相似的構造，并且利用附接到基部構件上的銅箔，通過形成轉子側線圈圖案5和6來獲得轉子，在轉子側線圈圖案和基部構件之間設置有絕緣構件。

在該旋轉型絕對值標尺中，當交流電施加到定子側線圈圖案7和8上時，在轉子側線圈圖案5和6上產生感應電壓。感應電壓隨轉子(轉子側線圈圖案5和6)的旋轉角度周期地(其中周期＝轉子側線圈圖案5和6的一個節距Ps和一個節距Pm中的每個)變化。這些感應電壓通過集成在旋轉側和固定側上的變壓器分別從旋轉側傳輸到固定側。因此，能夠通過這些感應電壓的變化量之間的檢測角度的差值來檢測轉子(例如，連接到轉子的機床等的旋轉軸)的絕對角度。