[發(fā)明專利]用于感應(yīng)式位置編碼器的繞組和刻度構(gòu)造

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811570920.1
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109959398B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T.S.庫克
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社三豐
• 主分類號: G01D5/245
• 分類號: G01D5/245
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 葛青

1.一種電子位置編碼器，其能夠用于測量兩個元件之間沿測量軸線方向的相對位置，所述測量軸線方向與x軸線方向重合，所述電子位置編碼器包括：

刻度，沿測量軸線方向延伸，且包括信號調(diào)制刻度圖案，所述信號調(diào)制刻度圖案包括布置為彼此平行的第一圖案軌道和第二圖案軌道，每個圖案軌道包括場衰減元件和場維持元件，場衰減元件以相對較大的程度局部衰減變化的磁通，場維持元件以相對較小的程度局部衰減變化的磁通或局部地增強變化的磁通，并且其中，場衰減元件和場維持元件沿x軸線方向以具有空間波長W的周期性圖案交錯；以及

檢測器部分，被構(gòu)造為靠近所述第一圖案軌道和第二圖案軌道安裝，且沿測量軸線方向相對于所述第一圖案軌道和第二圖案軌道移動，所述檢測器部分包括：

場生成線圈構(gòu)造，包括固定在基板上的至少一個場生成環(huán)，所述場生成線圈構(gòu)造被構(gòu)造為響應(yīng)線圈驅(qū)動信號在與第一圖案軌道對齊的第一內(nèi)部區(qū)域中提供變化的第一磁通，并響應(yīng)線圈驅(qū)動信號在與第二圖案軌道對齊的第二內(nèi)部區(qū)域中提供變化的第二磁通；

感測線圈構(gòu)造，包括：

第一軌道第一空間相位信號感測線圈構(gòu)造，其布置在第一內(nèi)部區(qū)域中，包括一組N個正極繞組和一組N個負極繞組，所述一組N個正極繞組在對應(yīng)于空間波長W沿x軸線方向重復(fù)的正極繞組區(qū)域中分布，所述一組N個負極繞組在與正極繞組區(qū)域交替且對應(yīng)于空間波長W沿x軸線方向重復(fù)的負極繞組區(qū)域中分布，其中，N是至少為2的整數(shù)，并且其中，正極繞組和負極繞組每個響應(yīng)由相鄰的場衰減元件或場維持元件提供在變化磁通上的局部效應(yīng)，并為第一軌道第一空間相位信號感測線圈構(gòu)造提供的第一軌道第一空間相位信號分量提供信號貢獻；以及

第二軌道第一空間相位信號感測線圈構(gòu)造，其布置在第二內(nèi)部區(qū)域中，包括一組M個正極繞組和一組M個負極繞組，所述一組M個正極繞組在對應(yīng)于空間波長W沿x軸線方向重復(fù)的正極繞組區(qū)域中分布，所述一組M個負極繞組在與正極繞組區(qū)域交替且對應(yīng)于空間波長W沿x軸線方向重復(fù)的負極繞組區(qū)域中分布，其中，M是至少為2的整數(shù)，并且其中，正極繞組和負極繞組每個響應(yīng)由相鄰的場衰減元件或場維持元件提供在變化磁通上的局部效應(yīng)，并為第二軌道第一空間相位信號感測線圈構(gòu)造提供的第二軌道第一空間相位信號分量提供信號貢獻；

其中：

第一軌道第一空間相位信號感測線圈構(gòu)造和第二軌道第一空間相位信號感測線圈構(gòu)造分別沿x軸線方向限定第一感測跨度和第二感測跨度，并且第一感測跨度和第二感測跨度并不沿x軸線方向彼此對齊，并且，第一軌道第一空間相位信號感測線圈構(gòu)造和第二軌道第一空間相位信號感測線圈構(gòu)造關(guān)于第一圖案軌道和第二圖案軌道之間的沿x軸線方向的邊界線不彼此對稱；

第二圖案軌道的周期性圖案沿x軸線方向相對于第一圖案軌道的周期性圖案對齊，或者偏移并非0.5*W的刻度圖案偏移量STO；并且

所述電子位置編碼器按照A)或B)中的一項構(gòu)造，其中：

A)

場生成線圈構(gòu)造被構(gòu)造為在沿第一圖案軌道的第一內(nèi)部區(qū)域中和在沿第二圖案軌道的第二內(nèi)部區(qū)域中提供相反極性的變化磁通；并且

沿感測線圈構(gòu)造從起始端部開始，第一軌道第一空間相位信號感測線圈構(gòu)造具有一種構(gòu)造，其中，其沿第一軌道的起始端部繞組具有第一繞組極性，第二軌道第一空間相位信號感測線圈構(gòu)造具有一種構(gòu)造，其中，其沿第二軌道的起始端部繞組具有第一繞組極性，且沿第一軌道和第二軌道的起始端部繞組沿x軸線方向彼此偏移一繞組偏移量WO＝STO+/-0.5*W；或者

B)

場生成線圈構(gòu)造被構(gòu)造為在沿第一圖案軌道的第一內(nèi)部區(qū)域中和在沿第二圖案軌道的第二內(nèi)部區(qū)域中提供相同極性的變化磁通；并且

沿感測線圈構(gòu)造從起始端部開始，第一軌道第一空間相位信號感測線圈構(gòu)造具有一種構(gòu)造，其中，其沿第一圖案軌道的起始端部繞組具有第一繞組極性，第二軌道第一空間相位信號感測線圈構(gòu)造具有一種構(gòu)造，其中，其沿第二圖案軌道的起始端部繞組具有與第一繞組極性相反的第二繞組極性，且沿第一和第二軌道的起始端部繞組沿x軸線方向彼此偏移一繞組偏移量WO＝STO+/-0.5*W。

2.如權(quán)利要求1所述的電子位置編碼器，其中，電子位置編碼器按照A)構(gòu)造。