[發明專利]具有校準功能的線性編碼器

有效

• 申請號: 201510087380.1
• 申請日: 2015-02-25
• 公開（公告）號: CN104848877B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: U·沃金格;海因茨·利普納;克努特·西爾克斯
• 申請（專利權）人: 赫克斯岡技術中心
• 主分類號: G01D5/00
• 分類號: G01D5/00;G01D5/24;G01D5/30;G01D3/036
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 呂俊剛,劉久亮

1.一種線性編碼器(100)，該線性編碼器具有

■控制與分析單元(2)，該控制與分析單元具有存儲單元和校準功能，

■質量具體化裝置(3)，該質量具體化裝置具有由碼元(20)制成的位置編碼標記(3c)，

■讀取端頭(1)，該讀取端頭具有傳感器單元(4)，其中，讀取端頭(1)和質量具體化裝置(3)能夠彼此相關地移動，并且其中，

o能夠通過所述傳感器單元(4)在一個步驟中檢測至少兩個碼元(20a-d、27a-c、28a-c)，

o所述傳感器單元(4)具有至少一個第一尾隨檢測基準點(R1)和至少一個第二前導檢測基準點(R2)，其通過基板(5)彼此固定隔開，其中，在每種情況下建立兩個檢測基準點(R1、R2)之間的檢測距離，

■校準所述位置編碼標記(3c)可借助于所述校準功能、利用至少一個所述檢測距離、通過所述讀取端頭(1)來執行，

其特征在于，

■所述基板(5)由尺度堅固且耐老化材料制造，該材料的線性熱膨脹系數具有范圍在0至至多5·10^-6K^-1的絕對值，和/或

■所述讀取端頭(1)具有精度測量單元(10)，該精度測量單元用于高精度地確定具有范圍至多5·10^-6的相對誤差的所述至少一個檢測距離，

■由此，所述線性編碼器(100)被提供用于利用至少一個標準(s)進行高精度校準，所述至少一個標準(s)是根據具有范圍至多5·10^-6的相對誤差的所述至少一個檢測距離來限定的。

2.根據權利要求1所述的線性編碼器(100)，

其特征在于，

■所述標準(s)至少足夠大于在每種情況下為多個的碼元(20)針對彼此的距離，但至少兩個碼元(20)位于在一個標準(s)的長度內的所述質量具體化裝置(3)上，和/或

■所述傳感器單元(4)具有至少兩個檢測區(A1、A2)，其皆具有一個檢測基準點(R1、R2)，其中，每一個檢測區(A1、A2)都被設計成，在一個步驟中檢測至少兩個碼元(39a、40b、20a、27a、28a)。

3.根據權利要求1或2所述的線性編碼器(100)，

其特征在于，

所述傳感器單元(4)具有

■線傳感器或表面傳感器(6L)，該線傳感器或表面傳感器具有至少兩個檢測區(A1、A2)，所述至少兩個檢測區(A1、A2)各自具有一檢測基準點(R1、R2)，或

■至少兩個單一傳感器，所述至少兩個單一傳感器采用以下形式

o點傳感器，所述點傳感器各自具有一個檢測基準點(R1、R2、R3)

o和/或線傳感器和/或表面傳感器(6F1、6F2、6F3)，所述線傳感器和/或表面傳感器各自具有一個檢測區(A1、A2、A3)，所述檢測區(A1、A2、A3)各自具有一個檢測基準點(R1、R2、R3)，

并且所述控制與分析單元(2)被配置為，使得針對彼此的所述距離(Δ1-Δ4)能夠根據在一個檢測區中檢測的碼元(20a、27a、28a、39a、40b)來確定。

4.根據權利要求1所述的線性編碼器(100)，

其特征在于，

如果提供精度測量單元(10)，則以光電方式來執行所述至少一個檢測距離的所述高精度的確定，具體地，其中，所述精度測量單元(10)被實現為干涉儀，特別地被實現為激光干涉儀。

5.根據權利要求1所述的線性編碼器(100)，

其特征在于，

所述基板材料的所述熱膨脹系數的絕對值為，至少處于253K至343K的溫度范圍內，具體為至少處于283K至303K的溫度范圍內，在0至1·10^-6K^-1的范圍中，具體為0至6·10^-7K^-1的范圍中。

6.根據權利要求1所述的線性編碼器(100)，

其特征在于，

所述傳感器單元(4)具有至少三個不同間隔的檢測基準點(R1、R2、R3)，由此，限定具有不同尺寸的至少兩個不同標準(s1、s2、s3)，具體地，其中，所述至少兩個標準(s1、s2、s3)中的一個是第一標準，而另一標準是第二標準，并且所述第二標準不是所述第一標準的整數倍。