[發明專利]磁性編碼器設備

有效

• 申請號: 201380012921.3
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN104160248B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 彼得·科蓋伊;賈茲·奧格林;格雷戈爾·多爾薩克;布萊茲·哈伊丁亞克
• 申請（專利權）人: 瑞尼斯豪公司;RLS梅里那技術公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14;G01D5/244
• 代理公司: 北京金思港知識產權代理有限公司11349
• 代理人: 邵毓琴

1.一種磁性編碼器設備，該磁性編碼器設備包括：

多個磁性傳感器元件，所述多個磁性傳感器元件用于讀取產生周期性重復的磁性圖案的相關的磁性標尺，所述多個磁性傳感器元件產生多個傳感器信號；和

分析儀，所述分析儀用來對所述多個傳感器信號進行分析，以提供所述磁性傳感器元件相對于所述相關的磁性標尺的位置的測量；

其中所述分析儀被布置成使用所述多個傳感器信號來評估由所述多個磁性傳感器元件感測的所述周期性重復的磁性圖案的周期，

其中所述磁性編碼器設備進一步包括具有一系列交替的第一磁化區域和第二磁化區域的磁性標尺，所述第一磁化區域具有與所述第二磁化區域相反的磁極；

所述第一磁化區域的中心彼此間隔開固定間隔，每個第一磁化區域具有第一寬度或第二寬度，由此對數據比特進行編碼，如果所述第一磁化區域具有第一寬度，則所述數據比特采取第一值，而如果所述第一磁化區域具有第二寬度，則所述數據比特采取第二值。

2.根據權利要求1所述的磁性編碼器設備，其中所述分析儀通過確定由所述多個磁性傳感器元件感測的所述周期性重復的磁性圖案的周期的數量來評估所述周期性重復的磁性圖案的周期。

3.根據權利要求1或2所述的磁性編碼器設備，其中所述分析儀通過對所述多個傳感器信號進行傅立葉分析而計算基波正弦分量和/或該基波正弦分量的一個或多個諧波的幅值來評估由所述多個磁性傳感器元件感測的所述周期性重復的磁性圖案的周期。

4.根據權利要求3所述的磁性編碼器設備，其中所述分析儀對所述多個傳感器信號進行傅立葉分析，以計算多個所述諧波的相對幅值，所述相對幅值提供所述多個傳感器元件相對于所述標尺的對準的指示。

5.根據權利要求1或2所述的磁性編碼器設備，其中所述分析儀通過對所述多個傳感器信號進行傅立葉分析而計算至少一個傅立葉系數，根據所述至少一個傅立葉系數計算增量位置信息，該增量位置信息描述所述磁性傳感器元件和所述磁性標尺的相對位置的任何變化。

6.根據權利要求1或2所述的磁性編碼器設備，其中所述分析儀被布置成用來計算由所述多個磁性傳感器元件感測的所述周期性重復的磁性圖案的相位，并用來針對所述周期性重復的磁性圖案的每個周期確定在預定相位角處由所述多個磁性傳感器元件感測的所述磁性圖案的強度。

7.根據權利要求6所述的磁性編碼器設備，其中所述第一寬度和第二寬度的第一磁化區域產生不同的磁場強度，所述預定相位角使得能夠對所述磁場強度進行評估以確定每個第一磁化區域是第一寬度還是第二寬度，由此提取被編碼的數據比特的值。

8.根據權利要求7所述的磁性編碼器設備，其中所述多個磁性傳感器元件被布置成用來同時讀取相關的標尺的多個第一磁化區域，并且所述分析儀被布置成用來確定形成編碼字的多個數據比特，所述編碼字對關于所述多個磁性傳感器元件相對于所述相關的標尺的絕對位置的信息進行編碼。

9.根據權利要求1或2所述的磁性編碼器設備，其中所述磁性標尺是包括交替的第一磁化區域和第二磁化區域的線性陣列的線性磁性標尺。

10.根據權利要求1或2所述的磁性編碼器設備，其中所述磁性標尺是包括一系列徑向延伸的第一磁化區域和第二磁化區域的徑向磁性標尺。

11.根據權利要求10所述的磁性編碼器設備，其中用來讀取所述徑向磁性標尺的所述多個磁性傳感器元件被設置成線性陣列，并且所述分析儀對所述傳感器信號施加補償，以補償所述第一和第二磁化區域的徑向分布。

12.根據權利要求1或2所述的磁性編碼器設備，其中由所述多個磁性傳感器元件感測的所述周期性重復的磁性圖案的間距與磁性傳感器元件的間距不同。

13.根據權利要求1或2所述的磁性編碼器設備，其中所述多個磁性傳感器元件包括霍爾傳感器元件的線性陣列。

14.根據權利要求1或2所述的磁性編碼器設備，其中所述多個磁性傳感器元件和所述分析儀被設置在讀取頭內。