[發明專利]電子絕對位置編碼器

有效

• 申請號: 201611127626.4
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN107036637B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: D.J.卡普納
• 申請（專利權）人: 株式會社三豐
• 主分類號: G01D5/249
• 分類號: G01D5/249
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 勵曉林

一種電子絕對位置編碼器包括標尺、檢測器和信號處理配置。標尺包括信號調制標尺圖案，其包括具有空間波長λ₁的第一周期圖案組成部分、以及具有空間波長λ₂的第二周期圖案組成部分。檢測器包括一組第一波長感測元件，其包括第一波長感測元件的第一濾波子組和第一波長感測元件的第二濾波子組，包括間隔了空間波長λ₂的180度的整數倍的感測元件的互補對。檢測器包括一組第二波長感測元件，其包括第二波長感測元件的第一濾波子組和第二波長感測元件的第二濾波子組，包括間隔了空間波長λ₁的180度的整數倍的感測元件的互補對。

技術領域

本發明一般涉及精密測量儀器，具體地涉及絕對位置編碼器。

背景技術

各種位置傳感器可用，諸如，光學、電容式和電感式傳感器。這些傳感器可以使用讀取頭中的發送器和接收器來測量其相對于標尺的移動。某些類型的傳感器對污染敏感，使得在制造或車間環境中使用它們是不切實際的。相反，電感式傳感器可以免受顆粒、油、水和其它液體污染。美國專利No.6,011,389(’389專利)(通過全文引用將其合并在此)描述了在高精度應用中可用的感應電流位置傳感器。美國專利No.5,973,494(’494專利)和No.6,002,250(’250專利)(通過全文引用將它們各自合并在此)描述了增量位置感應式卡尺和線性標尺，包括信號生成和處理電路。美國專利No.5,886,519、No.5,841,274和No.5,894,678(通過全文引用將它們各自合并在此)描述了使用感應電流傳感器的絕對位置感應式卡尺和電子卷尺。如在這些專利中所述的，感應電流傳感器可以使用已知印刷電路板技術容易地制造。

感應電流傳感器(和其它類型的傳感器)的不同實施方式可以實施為增量或絕對位置編碼器。通常，增量位置編碼器利用這樣的標尺，其允許讀取頭相對于標尺的位移通過沿著標尺從初始點開始累積位移的增量單位來確定。然而，在某些應用(諸如編碼器用在低功耗設備中的應用)中，更期望使用絕對位置編碼器。絕對位置編碼器在(讀取頭)沿著標尺的每個位置提供唯一輸出信號或信號的組合。它們不需要連續累積增量位移以識別位置。因此，絕對位置編碼器允許各種節電方案、以及其它優點。

美國專利No.6,034,624公開了帶有具有兩個不同波長的兩個周期圖案組成部分的標尺，其可適用于絕對位置編碼器。然而，在此文獻中公開的檢測器可能遭受較差的旋轉錯位容限，這是因為其接收器線圈不圍繞整個標尺延伸。此外，如果接收器線圈不圍繞整個軌道延伸，則接收器線圈將不能分離對應于兩個波長中的每個的信號內容。將期望對對準誤差具有魯棒性的絕對編碼器的改進配置。

發明內容

提供此發明內容部分來以簡化形式介紹進一步在下面的具體實施方式部分中描述的概念的選擇。此發明內容部分不意在確定所主張的主題的關鍵特征，也不意在用于幫助確定所主張的主題的范圍。