專利名稱：電磁感應(yīng)式編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁感應(yīng)式編碼器，特別涉及適用于游標(biāo)(Nonius )、指示器(Indicator),線性編碼器、千分尺(Micrometer)等的、能夠以短的標(biāo)度線圈(Scale Coil)降低偏移量而獲得強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度，且抗偏轉(zhuǎn)(Yaw)方向的變動(dòng)能力強(qiáng)、高精度且低價(jià)格的電^i感應(yīng)式編碼器。
背景技術(shù)：
如特開平10-318781號(hào)公報(bào)(以下記為專利文獻(xiàn)1 )和特開2003-121206
號(hào)公報(bào)(特別是圖1、圖2、圖3 )(以下記為專利文獻(xiàn)2)所記載那樣，公開了電磁感應(yīng)式編碼器，圖1表示專利文獻(xiàn)2的例子，包括在標(biāo)度10上沿測量方向排列多個(gè)的標(biāo)度線圈14、 16;發(fā)送線圈24、 26以及接收線圈20、 22，被配置在測定方向上對(duì)于標(biāo)度10自由地相對(duì)移動(dòng)的格柵(grid)(也稱為滑塊(slider))上，在激勵(lì)了發(fā)送線圈時(shí)，根據(jù)接收線圈經(jīng)由標(biāo)度線圈檢測的磁通的變化，4企測標(biāo)度10和格柵12之間的相對(duì)移動(dòng)量。在圖中，28是發(fā)送控制單元，30是接收控制單元。
在這樣的電磁感應(yīng)式編碼器中，在要降低多余信號(hào)、即偏移(offset)的情況下，如圖2所示，消除發(fā)送線圈24產(chǎn)生的磁場，通過將接收線圈20配置在正好為零的部分(在圖2的例子中，為兩側(cè)的發(fā)送線圈之間的中央部分)，從而降低了偏移。另外，在專利文獻(xiàn)2中，除了為圖2的第l發(fā)送線圈24和第1接收線圈20的結(jié)構(gòu)之外，還如圖3所示，在第2發(fā)送線圈26的兩側(cè)配設(shè)了第2接收線圈22。
但是，該結(jié)構(gòu)需要3列標(biāo)度線圈，由于標(biāo)度線圈的布線變長，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流會(huì)因標(biāo)度線圈自身的阻抗而衰減，具有難以獲得較強(qiáng)的信號(hào)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決所述以往的問題而完成，其課題在于提供以較短的標(biāo)度線圈降低偏移，能夠獲得較強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度，抗偏轉(zhuǎn)方向的變動(dòng)能力也強(qiáng)的、高精度且低價(jià)格的電磁感應(yīng)式編碼器。
本發(fā)明的電磁感應(yīng)式編碼器，包括在標(biāo)度上沿測定方向排列多個(gè)的標(biāo)
圈以及接收線圏，在激勵(lì)了發(fā)送線圈時(shí)，根據(jù)由接收線圈經(jīng)由標(biāo)度線圏檢測的f茲通的變化，檢測標(biāo)度和格柵的相對(duì)移動(dòng)量，所述發(fā)送線圈、接收線圈和標(biāo)度線圈對(duì)稱于標(biāo)度中心地配置多組，處于對(duì)于標(biāo)度中心對(duì)稱的位置的一組
標(biāo)度線圈，相對(duì)于另一組標(biāo)度線圈，成為錯(cuò)開了標(biāo)度間距的1/2相位的關(guān)系，由此，解決了所述課題。
這里，可以將接收線圈之間連接，以在所述發(fā)送線圈中流過相同方向的電流時(shí)，獲得處于對(duì)于標(biāo)度中心對(duì)稱位置的兩個(gè)接收線圈的輸出之差。
或者，可以將接收線圏之間連接，以在所述發(fā)送線圏流過不同方向的電流時(shí)，獲得處于對(duì)于標(biāo)度中心對(duì)稱的位置的兩個(gè)接收線圈的輸出之和。
這里，可以使所述格柵的層數(shù)為2。
另外，能夠省略所述標(biāo)度線圈的耦合布線。
另外，能夠?qū)⑺龆嘟M的發(fā)送線圈和接收線圈的形狀設(shè)為通用。
另外，能夠使所述標(biāo)度線圈的形狀為矩形的框狀。
另外，能夠使所述發(fā)送線圈的形狀為矩形。
另外，能夠使所述接收線圈的形狀為菱形。
另外，所述發(fā)送線圈能夠布設(shè)成包圍接收線圈。
根據(jù)本發(fā)明，在消除由發(fā)送線圈產(chǎn)生的磁場引起的偏移時(shí)，不需要如專利文獻(xiàn)2那樣在發(fā)送線圈之間布設(shè)接收線圈，能夠縮短標(biāo)度線圈的布線長度而增加信號(hào)強(qiáng)度，所以能夠獲得小型且位置誤差少，耐水或油的高精度的電磁感應(yīng)式編碼
另外，由于相對(duì)標(biāo)度的中心對(duì)稱地配設(shè)發(fā)送線圈、接收線圈，所以抗偏轉(zhuǎn)方向的變動(dòng)能力也增強(qiáng)。
進(jìn)而，在專利文獻(xiàn)2中需要3層的格柵的層數(shù)，根據(jù)本發(fā)明為2層即可，能夠削減格柵基板的層數(shù)，使格柵價(jià)格降低。
進(jìn)而，不需要在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中所需要的標(biāo)度線圈的耦合布線18,放寬設(shè)計(jì)規(guī)則，能夠提供低價(jià)格的標(biāo)度。
另外，通過使標(biāo)度線圈錯(cuò)開1/2波長，能夠縮小格柵上的布線面積，并能夠提供小型的編碼器。
本申請(qǐng)的這些以及其它新穎特征和優(yōu)點(diǎn)能夠從下述優(yōu)選實(shí)施例的細(xì)節(jié)論述而變得明顯。


優(yōu)選實(shí)施例將參考附圖進(jìn)行描述，其中相似元件將使用相似參考標(biāo)號(hào)來
表示，其中
圖1是表示專利文獻(xiàn)2記載的以往的電磁感應(yīng)式編碼器的整體結(jié)構(gòu)的立
體圖2是表示相同格柵上的線圈的配置以及第1作用的俯視圖3是表示相同格柵上的線圈的配置以及第2作用的俯視圖4是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的格柵和標(biāo)度的俯視圖5是表示第1實(shí)施方式中的各接收線圖的信號(hào)((A)、 (B))以及消除
了偏移的信號(hào)(C)的例子的圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式格柵和標(biāo)度的俯視圖；以及
圖7是表示第2實(shí)施方式中的各接收線圈的信號(hào)((A) (B))以及消除
了偏移的信號(hào)(C)的例子的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
本發(fā)明的第1實(shí)施方式如圖4所示，相對(duì)于標(biāo)度10的中心，對(duì)稱地配置兩組同一格柵12上的發(fā)送線圈24A、 24B以及接收線圈20A、 20B和標(biāo)度10上的標(biāo)度線圈14A、 14B,同時(shí)，使一組標(biāo)度線圈14A相對(duì)于另一組標(biāo)度線圈14B為錯(cuò)開了標(biāo)度間距(人)的1/2相位的關(guān)系。
所述兩組發(fā)送線圖24A、 24B和接收線圈20A、 20B的形狀被設(shè)為通用，并且被連接，使得電流在發(fā)送線圈24A、 24B中相同方向地流過，輸出接收線圈20A、 20B的信號(hào)之差。
在圖4中如箭頭所示，在所述兩個(gè)發(fā)送線圈24A、 24B中流過相同方向的電流的情況下，在發(fā)送線圈24A、 24B中產(chǎn)生相同方向的磁場。這里，標(biāo)度線圈14A、 14B的相位由于錯(cuò)開入/2，所以在接收線圈20A、 20B中，如圖5的(A)、 (B)所示，呈現(xiàn)在正負(fù)反相的波形中附加了相同偏移的信號(hào)。因此，如圖4所示，通過將接收線圈之間連接以取得這兩個(gè)接收線圏20A、 20B信號(hào)之差，從而能夠獲得圖5的(C)所示那樣的消除了偏移的信號(hào)。
接著，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。本實(shí)施方式如圖6所示，進(jìn)行連接，使得電流在發(fā)送線圈24A、 24B中相反方向地流過，輸出接收線圈20A、 20B的信號(hào)之和。
如本實(shí)施方式這樣，在發(fā)送線圈24A、 24B中流過相反方向的電流的情況下，產(chǎn)生相反方向的磁場。此時(shí)，在接收線圈20A、 20B中，如圖7的(A),(B)所示，獲得在相同的波形上附加了正負(fù)不同的偏移的信號(hào)。因此，通過將接收線圈20A、 20B連接，以使得這兩個(gè)接收線圈的信號(hào)相加，從而能夠獲得如圖7的(C)所示那樣的消除了偏移的信號(hào)。
另外，在所述實(shí)施方式中，接收線圈的形狀都為菱形，但是接收線圈的形狀并不限定于此，例如可為正弦波狀或者與其近似的形狀。
另外，在所述實(shí)施方式中，標(biāo)度線圈都為矩形的框狀，但是標(biāo)度線圈的形狀也不限于矩形的框狀，例如也能夠?yàn)殡姌O存在于矩形內(nèi)的板狀。
另外，在所述實(shí)施方式中，接收線圈在測定方向(圖4、圖6的左右方向)被設(shè)置了一組，但是例如也可以使相位錯(cuò)開90。，再配設(shè)一組，用于方向辨別，或者使相位逐次錯(cuò)開120°而共配設(shè)三組，獲得3相信號(hào)，用于插補(bǔ)計(jì)算等。
或者，還能夠?qū)l(fā)送線圈、接收線圈和標(biāo)度線圈的組在標(biāo)尺幅度方向上(圖4、圖6的上下方向)是設(shè)置四組而不是設(shè)置兩組，成為4列。
適用對(duì)象也不限于低價(jià)的編碼器，可廣泛地適用于普通電磁感應(yīng)式編碼器。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，上述實(shí)施例僅僅是例證性的，代表了本發(fā)明的原理的申請(qǐng)。在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易設(shè)計(jì)其他多種多樣的變形。
2008年2月4日提交的日本專利申請(qǐng)第2008-23507號(hào)公開的包括說明書、附圖和權(quán)利要求，通過全部引用的方式將而被包含于此。
權(quán)利要求
1、一種電磁感應(yīng)式編碼器，包括在標(biāo)度上沿測定方向排列多個(gè)的標(biāo)度線圈；和在測定方向?qū)τ谒鰳?biāo)度自由地相對(duì)移動(dòng)的格柵上布設(shè)的發(fā)送線圈以及接收線圈，在激勵(lì)了發(fā)送線圈時(shí)，根據(jù)由接收線圈經(jīng)由標(biāo)度線圈檢測的磁通的變化，檢測標(biāo)度和格柵的相對(duì)移動(dòng)量，其特征在于，所述發(fā)送線圈、接收線圈和標(biāo)度線圈對(duì)稱于標(biāo)度中心地配置多組，處于對(duì)于標(biāo)度中心對(duì)稱位置的一組標(biāo)度線圈，相對(duì)于另一組標(biāo)度線圈，成為錯(cuò)開了標(biāo)度間距的1/2相位的關(guān)系。
2、 如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式編碼器，其特征在于， 接收線圈之間被連接，以在所述發(fā)送線圈中流過相同方向的電流時(shí)，獲得位于對(duì)于標(biāo)度中心對(duì)稱位置的兩個(gè)接收線圈的輸出之差。
3、 如權(quán)利要求1所述的電》茲感應(yīng)式編碼器，其特征在于， 接收線圈之間被連接，以在所述發(fā)送線圈中流過不同方向的電流時(shí)，獲得位于對(duì)于標(biāo)度中心對(duì)稱位置的兩個(gè)接收線圈的輸出之和。
4、 如權(quán)利要求1所述的電^f茲感應(yīng)式編碼器，其特征在于， 所述格柵的層數(shù)為2。
5、 如^L利要求1所述的電/f茲感應(yīng)式編碼器，其特征在于， 省略所述標(biāo)度線圈的耦合布線。
6、 如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式編碼器，其特征在于， 所述多組的發(fā)送線圈和接收線圈的形狀被設(shè)為通用。
7、 如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式編碼器，其特征在于， 所述標(biāo)度線圈的形狀為矩形的框狀。
8、 如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式編碼器，其特征在于， 所述發(fā)送線圈的形狀為矩形。
9、 如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式編碼器，其特征在于， 所述^l妄收線圈的形狀為菱形。
10、 如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式編碼器，其特征在于， 所述發(fā)送線圈布設(shè)成包圍接收線圈。
全文摘要
電磁感應(yīng)式編碼器包括在標(biāo)度(10)上沿測定方向排列多個(gè)的標(biāo)度線圈(14)；和在測定方向?qū)τ谒鰳?biāo)度自由地相對(duì)移動(dòng)的格柵(12)上布設(shè)的發(fā)送線圈(24)以及接收線圈(20)，在激勵(lì)了發(fā)送線圈時(shí)，從由接收線圈經(jīng)由標(biāo)度線圈檢測的磁通的變化，檢測標(biāo)度和格柵的相對(duì)移動(dòng)量，所述發(fā)送線圈、接收線圈和標(biāo)度線圈對(duì)稱于標(biāo)度中心地配置多組(24A、24B)(20A、20B)(14A、14B)，位于對(duì)于標(biāo)度中心對(duì)稱的位置的一組標(biāo)度線圈，相對(duì)于另一組標(biāo)度線圈，成為錯(cuò)開了標(biāo)度間距的1/2相位的關(guān)系。由此，提供能夠以較短的標(biāo)度線圈降低偏移而獲得較強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度，抗偏轉(zhuǎn)方向變動(dòng)的能力強(qiáng)的、高精度且低價(jià)格的電磁感應(yīng)式編碼器。
文檔編號(hào)G01D5/20GK101504293SQ20091000998
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者中山賢一, 久保園纮士, 川床修 申請(qǐng)人:三豐株式會(huì)社