P、SPP’和SPP”示出為在最大信號范圍MMR的各自部上延伸。更具體地，標尺圖案部SPP在第一絕對信號范圍ASR上延伸，第一絕對信號范圍ASR在最大測量范圍MMR的第一部上延伸。相應地，標尺圖案部SPP’在第二絕對信號范圍ASR’上延伸，第二絕對信號范圍ASR’在最大測量范圍MMR的第二部上延伸，并且標尺圖案部SPP”在第三絕對信號范圍ASR”上延伸，第三絕對信號范圍ASR”在最大測量范圍MMR的第三部上延伸。
[0077]在各種執(zhí)行方案中，標尺圖案1070B也可以類似于任何之前描述的標尺圖案(例如，圖3A的標尺圖案370A)。標尺圖案1070B包括第一標尺元件區(qū)FZ和第二標尺元件區(qū)S，其中每個第一標尺元件區(qū)FZ包括各自導電板面積P1M-P9M，每個相對于總體標尺圖案1070B具有相同高度，并且每個第二標尺元件區(qū)SZ包括各自凹進面積R1M-R8M。每個凹進面積R1M-R8M的凹進深度示出為根據(jù)線性函數(shù)沿著標尺圖案從左至右增加，類似于圖3A的構(gòu)造。
[0078]在圖10的執(zhí)行方案中，標尺圖案1070B可以充當絕對信號范圍識別部，其能夠確定哪個絕對信號范圍ASR、ASR’或ASR”與位置信號關(guān)聯(lián)。以這種方式，標尺圖案1070B可以本質(zhì)上充當“粗糙的”標尺圖案，而標尺圖案1070A的標尺圖案部SPP、SPP’和SPP”每個可以本質(zhì)上充當“中間的”或“精致的”標尺圖案。在可替代的執(zhí)行方案中，替代第二標尺圖案1070B，可以利用其它機構(gòu)用于絕對信號范圍識別部(例如，二進制代碼元件可以沿著標尺1002加以利用)。
[0079]在一個執(zhí)行方案中，可以利用與其它所描述標尺元件類似的技術(shù)形成用于絕對信號范圍識別部(或者可替代地用于單獨標尺圖案)的二進制代碼元件。例如，可以利用諸如導電板面積和凹進面積等兩種深度的一系列標尺元件形成二進制代碼，以二進制代碼順序布置在標尺上，多個讀數(shù)頭傳感器可以用來讀取。如另一示例，板面積高度或凹進面積深度的附加變化可以用以實施甚至更高量級的代碼(例如，利用3+變化)。
[0080]將要了解的是，這些示例僅是示例性的并且是非限制性的。上文描述的各種器件可以不同地定位并且采取除上面提到的其它形式，這將基于該公開由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認識到。例如，雖然若干上述標尺圖案包括凹進面積，但其它類型的標尺元件可以可替代地用作板消除特征(例如，非導電面積)。一般情況下，針對板消除特征，可以變化的特性可以包括非導電面積的量、凹進面積的量、凹進面積的凹進深度，等等。針對板特征，可以變化的特性可以包括板面積的量、板高度，等等。
[0081]如另一示例，雖然如上面提到的，某些標尺圖案可以通過在散料(例如，鋁)中制出逐漸更深的切口而形成，但在其它執(zhí)行方案中，可以利用其它制造技術(shù)。更具體地，在各種執(zhí)行方案中，某些標尺圖案可以形成在標尺部中，包括至少一個:印刷電路板；包括去除面積的圖案化薄金屬片、形成的薄金屬片包括因所述薄金屬片變形而形成的凹進；金屬材料件，包括因去除金屬材料而形成的凹進，等等。
[0082]上文描述的各種實施方式可組合以提供其它實施方式。在該說明書中參考的所有的美國專利和美國專利申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文中。如果有必要采用各種專利和申請的概念來提供其它實施方式，則可修改實施方式的各方面。
[0083]根據(jù)上文詳述的說明可對各實施方式做出這些和其它改變。一般而言，在以下權(quán)利要求中，所使用的術(shù)語不應該被解釋為將權(quán)利要求限制為在說明書和權(quán)利要求中公開的【具體實施方式】，而是應該被解釋為包括所有可能的實施方式，連同這樣的權(quán)利要求所享有的等同物的完全范圍。
【主權(quán)項】
1.一種位置感測設(shè)備，可用于測量第一構(gòu)件沿著測量軸關(guān)于第二構(gòu)件的位置，所述位置感測設(shè)備包括: 標尺，所述標尺包括一部分，所述部分包括沿著所述測量軸方向延伸的標尺圖案；和 讀數(shù)頭，所述讀數(shù)頭沿著所述測量軸方向相對于所述標尺圖案移動，所述讀數(shù)頭包括勵磁所述標尺圖案中的渦流的勵磁部和輸出取決于渦流而變化的位置信號的信號部；其中: 所述標尺圖案包括: 多個第一標尺元件區(qū)，所述多個第一標尺元件區(qū)沿著所述測量軸方向周期性地布置，其中所述第一標尺元件區(qū)包括第一類型的標尺元件；以及 多個第二標尺元件區(qū)，所述多個第二標尺元件區(qū)沿著所述測量軸方向周期性地布置并且與所述多個第一周期標尺元件區(qū)交錯，使得所述第一標尺元件區(qū)和第二標尺元件區(qū)根據(jù)標尺波長P沿著所述測量軸方向周期性地重復，其中所述第二標尺元件區(qū)包括第二類型的標尺元件，所述第二類型的標尺元件具有沿著所述標尺圖案在絕對信號范圍內(nèi)變化的特性，以在所述絕對信號范圍內(nèi)提供不同各自第二標尺元件區(qū)的不同各自渦流響應；并且 所述信號部響應于各自渦流，以輸出使信號特性沿著所述絕對信號范圍變化的絕對位置信號，以獨特地指示沿著所述絕對信號范圍的各自位置。2.如權(quán)利要求1所述的位置感測設(shè)備，其中，所述絕對信號范圍是標尺波長P的至少10倍。3.如權(quán)利要求1所述的位置感測設(shè)備，其中，所述第一類型的標尺元件包括板特征，并且所述第二類型的標尺元件包括板消除特征。4.如權(quán)利要求3所述的位置感測設(shè)備，其中，所述板特征在所述第一標尺元件區(qū)的每個中是相同的。5.如權(quán)利要求3所述的位置感測設(shè)備，其中，所述板特征包括導電板面積，并且所述板消除特征包括位于導體中的非導電面積或凹進面積中的至少一個。6.如權(quán)利要求5所述的位置感測設(shè)備，其中，所述第二類型的標尺元件的沿著所述標尺圖案在所述絕對信號范圍內(nèi)變化的特性包括至少一個:a)所述非導電面積的量，b)所述凹進面積的量，或c)所述凹進面積的凹進深度。7.如權(quán)利要求6所述的位置感測設(shè)備，其中， 在所述絕對信號范圍內(nèi)變化的至少一個特性沿著所述絕對信號范圍隨著線性函數(shù)而變化。8.如權(quán)利要求3所述的位置感測設(shè)備，其中，所述第二類型的標尺元件包括導電區(qū)域，并且所述板消除特征形成在所述導電區(qū)域中。9.如權(quán)利要求8所述的位置感測設(shè)備，其中，所述標尺圖案形成在標尺部中，所述標尺部包括至少一個:印刷電路板；包括去除面積的圖案化薄金屬片，形成的薄金屬片包括因所述薄金屬片變形而形成的凹進；或金屬材料件，包括因去除金屬材料而形成的凹進。10.如權(quán)利要求1所述的位置感測設(shè)備，其中，所述位置感測設(shè)備具有最大測量范圍，并且所述絕對信號范圍在所述最大測量范圍上延伸。11.如權(quán)利要求1所述的位置感測設(shè)備，其中，所述位置感測設(shè)備具有最大測量范圍，并且所述絕對信號范圍被指定為在所述最大測量范圍的第一部上延伸的第一絕對信號范圍，類似于所述第一絕對信號范圍，第二絕對信號范圍在所述最大測量范圍的第二部上延伸，并且所述標尺進一步包括絕對信號范圍識別部，所述絕對信號范圍識別部能夠在所述最大測量范圍上確定絕對位置。12.如權(quán)利要求11所述的位置感測設(shè)備，其中，所述絕對信號范圍識別部包括沿著所述標尺的第二標尺圖案或二進制代碼元件中的至少一個。13.如權(quán)利要求1所述的位置感測設(shè)備，其中，位于所述第一標尺元件區(qū)中的所述第一類型的標尺元件具有沿著所述標尺圖案在所述絕對信號范圍內(nèi)變化的特性，以在所述絕對信號范圍內(nèi)提供不同各自第一標尺元件區(qū)的不同各自渦流響應。14.如權(quán)利要求1所述的位置感測設(shè)備，其中，所述第一類型的標尺元件包括在所述第一標尺元件區(qū)的每個中相同的板消除特征，所述第二類型的標尺元件包括板特征，并且第二類型的標尺元件的沿著所述標尺圖案在所述絕對信號范圍內(nèi)變化的特性包括至少一個:a)板面積的量；或b)板高度。15.如權(quán)利要求1所述的位置感測設(shè)備，其中，所述信號部和所述標尺圖案被構(gòu)造成使得所述信號特性在所述絕對信號范圍上線性地變化。16.如權(quán)利要求1所述的位置感測設(shè)備，其中，所述信號部和所述標尺圖案被構(gòu)造成使得至少一個輸出信號在所述標尺波長P下是周期的，并且所述信號特性包括所述周期輸出信號的振幅或直流偏移。17.如權(quán)利要求1所述的位置感測設(shè)備，其中，每個第一標尺元件區(qū)的面積與每個第二標尺元件區(qū)的面積大約相同。18.一種用于位置感測設(shè)備的標尺，所述位置感測設(shè)備可用于測量第一構(gòu)件沿著測量軸關(guān)于第二構(gòu)件的位置，所述標尺包括: 沿著所述測量軸方向延伸的標尺圖案，所述標尺圖案響應于渦流讀數(shù)頭，所述渦流讀數(shù)頭包括勵磁所述標尺圖案中的渦流的勵磁部和輸出取決于渦流而變化的位置信號的信號部；其中: 所述標尺圖案包括: 多個第一標尺元件區(qū)，所述多個第一標尺元件區(qū)沿著所述測量軸方向周期性地布置，其中所述第一標尺元件區(qū)包括第一類型的標尺元件；以及 多個第二標尺元件區(qū)，所述多個第二標尺元件區(qū)沿著所述測量軸方向周期性地布置并且與所述多個第一周期標尺元件區(qū)交錯，使得所述第一標尺元件區(qū)和第二標尺元件區(qū)根據(jù)標尺波長P沿著所述測量軸方向周期性地重復，其中所述第二標尺元件區(qū)包括第二類型的標尺元件，所述第二類型的標尺元件具有沿著所述標尺圖案在絕對信號范圍內(nèi)變化的特性，以在所述絕對信號范圍內(nèi)提供不同各自第二標尺元件區(qū)的不同各自渦流響應；并且 所述標尺圖案被構(gòu)造成促使渦流讀數(shù)頭的信號部輸出使信號特性沿著所述絕對信號范圍變化的絕對位置信號，以獨特地指示沿著所述絕對信號范圍的各自位置。19.如權(quán)利要求18所述的標尺，其中，所述第一類型的標尺元件包括板特征，并且所述第二類型的標尺元件包括板消除特征。20.如權(quán)利要求19所述的標尺，其中，所述板特征包括導電板面積，并且所述板消除特征包括位于導體中的非導電面積或凹進面積中的至少一個，并且所述第二類型的標尺元件的沿著所述標尺圖案在所述絕對信號范圍內(nèi)變化的特性包括至少一個:a)所述非導電面積的量，b)所述凹進面積的量，或c)所述凹進面積的凹進深度。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種絕對位置編碼器標尺，具有沿著所述標尺圖案交替的標尺元件(例如，板和諸如凹進的板消除特征)。至少一個標尺元件具有沿著所述標尺圖案變化的特性(例如，凹進深度)，以提供不同各自渦流響應。讀數(shù)頭的信號部響應于各自渦流以輸出絕對位置信號。針對板消除特征，可以變化的特性可以是凹進深度、非導電面積的量、凹進面積的量，等等。如變化深度的示例，所述標尺可以由散料(例如，鋁)形成，其中逐步更深凹進的深度沿著所述標尺切割出。針對板特征，可以變化的特性可以包括板高度、板面積的量，等等。
【IPC分類】G01B7/00
【公開號】CN105300260
【申請?zhí)枴緾N201510153440
【發(fā)明人】T.S.庫克
【申請人】株式會社三豐
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年4月2日
【公告號】DE102015209288A1, US9267819, US20150362336