CN104919282B - 线性电容式编码器和位置确定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供一种线性电容式编码器，其可实现差分构造的增量位移测量并通过对设置在所述编码器的固定板上的单一线性发射线上的导电栅条进行数字编码来确定活动板的绝对位置。所述编码器还包括信号发生器、控制器、增量处理模块和绝对处理模块。所述编码器可同时提供增量测量模式和绝对测量模式并将稳健性与高测量分辨率相结合。

Description

线性电容式编码器和位置确定方法
技术领域
本发明的实施例涉及线性编码器和对应的位置确定方法，特别涉及可提供绝对位置测量和相对较高测量分辨率的线性电容式编码器。
背景技术
在现有的制造环境中，线性编码器(可用于测量运动位移)被广泛用于电机的速度和位置控制。一般而言，编码器使用两种类型的测量方案中的一种：绝对和增量。
当系统在关机之后初始化或重新启动时，绝对编码器可立即提供绝对位置测量，而无需先使用复位例行程序。然而，绝对编码器通常比增量编码器成本高，且尺寸大。
与此相反，增量编码器通过相对位移的测量计算绝对位置，并且在计算时需要参考点。通常而言，初始复位例行程序用于提供所需的参考点。然而，在许多应用场景中，使用复位例行程序是不实际的。
编码器还可采用不同类型的感测机制，两种类型是光学编码器和磁性编码器。光学编码器被广泛用于速度和位置反馈。然而，光学编码器通常不会在电动机中稳健地执行。在硬环境影响下，诸如机械冲击和/或振动，或高温度下，编码器内的光学组件的损伤是可能的。与此相反，磁性编码器确实具有机械稳健性。然而，磁性编码器通常不会为伺服驱动器内的控制行为提供足够速度。
一些编码器采用使用电容式检测的另一种已知的感测机制。然而，一般而言，电容式检测型的大部分编码器仅使用增量测量，一些电容式检测型编码器确实使用绝对测量。
美国专利号7,126,495(在此将其内容通过引用的方式也并入本文)描述了一种电容式编码器，可从增量测量的尺度同时提供绝对模式正弦函数和余弦函数。然而，所描述的编码器以一种模拟方式测量绝对位置。绝对位置以空分复用概念的方式、使用模数(A/D)转换器数字化模拟输出来解释。因此，绝对位置并不源于完全二进制代码。通过模拟检测的方式确定绝对位置的系统的测量长度和准确性是有限的。这种系统也趋向于对读取头的倾斜敏感，需要精确的元器件。
美国专利号7,420,376(在此将其内容通过引用的方式也并入本文)描述了一种通过多轨道电极图案对绝对位置进行数字编码的方法。读取头横穿并滑过轨道以拾取每个轨道所代表的每个位。每个轨道包括一(ONE)区段和零(ZERO)区段，其由正向脉冲和负向脉冲同时驱动。因为需要几个电极图案轨道，且许多ONE区段和ZERO区段被布置在每个轨道上，到激励源的连接是复杂的。因此，这样的设计将导致装置的尺寸和所获得的分辨率之间的冲突。具体而言，编码器的分辨率越高，所需电极的尺寸越小，从而限制了这种编码器的精确度。
常规编码器通常包括固定(或静止)部分和相对于固定部分移动的活动部分。不论其工作原理如何，这些常规编码器通常都包括到固定部分和活动部分两者的布线。这样的布线在某些应用场景中是大问题。例如，力敏感的系统可能遭受由布线引起的机械干扰，或高速系统可能发生关于电线损坏的问题。此外，到滑动部分的这种布线可使系统结构复杂化。
美国专利号7,199,727(在此将其内容通过引用的方式也并入本文)描述了一种包括无线传感器滑动件的电容式编码器。该传感器包括长接收器膜和发射器膜，其分别包含四相和两相电极。发射器用作滑动件且接收器用作定子。电力通过静电感应被供应到发送电极，从而不再需要从滑动件引出的电线。
虽然所描述的编码器采用未连导线的滑动件，然而，所描述的编码器只能测量滑动件和定子之间的相对位移。如上所述，这样的仅增量编码器在某些应用场景中具有许多限制。
因此，上述编码器都包括某些缺点。首先，编码器的分辨率和精确度受基于模拟的绝对位置检测方法的限制。其次，为了检测绝对位置，编码器使用多轨道结构，其尺寸相对较大且制造成本高。第三，上述的未拴系电容编码器仅提供增量位置信息。
因此，编码器需要提供增量测量模式和绝对测量模式两者来使稳健性与高测量分辨率相结合，并包括不连导线的滑动部分。
发明内容
本发明的实施例涉及这些和其它需要。
本发明的实施例涉及线性电容式编码器，包括活动板，活动板包括至少一个增量反射器和至少一个绝对反射器；和固定板，设置在邻近活动板处，固定板可以包括多个发射电极，设置在沿活动板的移动方向上延伸的单一线性发射线中的第一层上；多个激励线，设置在第二层上，其中每个发射电极电连接到一个激励线；至少一个增量拾取电极(incremental pickup electrode)，用于接收由发射电极产生并由至少一个增量反射器反射的信号；以及至少一个绝对拾取电极，用于接收由发射电极产生并由至少一个绝对反射器反射的信号。
本发明的实施例可以包括信号发生器，用于向激励线生成增量信号，并向激励线生成绝对信号；增量处理模块，电连接到增量拾取电极，用于输出幅度相对于活动板到固定板的增量位置而变化的信号；绝对处理模块，电连接到绝对拾取电极，用于输出指示相对于活动板到固定板的绝对位置的二进制码串的信号；以及控制器，电连接到增量处理模块和绝对处理模块，用于确定活动板相对于固定板的位置。控制器电连接到信号发生器，用于在增量模式下使信号发生器生成增量信号，并且在绝对模式下使信号发生器生成绝对信号。控制器用于基于从增量处理模块接收的信号确定活动板相对于固定板的增量位置，且控制器还用于基于从绝对处理模块接收的信号和所确定的增量位置确定活动板相对于固定板的绝对位置。
本发明的实施例还涉及一种确定线性电容式编码器的活动板相对于线性电容式编码器的固定板的位置的方法，活动板包括至少一个增量反射器和至少一个绝对反射器，固定板包括设置在沿所述活动板的移动方向延伸的单一线性发射线中的第一层上的多个发射电极；设置在第二层上的多个激励线，其中每个发射电极电连接到一个激励线；至少一个增量拾取电极，用于接收由发射电极产生并由至少一个增量反射器反射的信号；以及至少一个绝对拾取电极，用于接收由发射电极产生并由至少一个绝对反射器反射的信号。
该方法可以包括由信号发生器向激励线生成增量信号，并向激励线生成绝对信号；在增量模式下由控制器基于从增量处理模块接收的信号确定活动板相对于固定板的增量位置，增量处理模块电连接到至少一个增量拾取电极并用于输出幅度相对于活动板到固定板的增量位置而变化的信号；以及在绝对模式下由控制器基于从绝对处理模块接收的信号和所确定的增量位置确定活动板相对于固定板的绝对位置，绝对处理模块电连接到至少一个绝对拾取电极并用于输出指示活动板相对于固定板的绝对位置的二进制码串的信号。
通过本发明的实施例，如在下面进一步详细描述的，提供了一种线性电容式编码器，可实现差分构造的增量位移测量并通过对设置在单一线性发射线上的导电栅条(pitchbars)进行数字编码来确定绝对位置。
附图说明
通过结合附图和对下述示例性实施例的详细描述，可更容易地理解本发明，其中：
图1是根据本发明的实施例的示出固定板和活动板的相对位置的编码器的示意图；
图2是根据本发明的实施例的图1的固定板的示意图；
图3是根据本发明的实施例的图1的活动板的示意图；以及
图4是根据某些实施例的编码器的控制电路的示意图。
具体实施方式
本发明的实施例提供了一种线性电容式编码器，其可实现差分构造的增量位移测量并通过对设置在单一线性发射线上的导电栅条进行数字编码来确定绝对位置。电压信号被提供到编码器的固定板上的导电栅条，并且通过静电感应在活动板的反射器中产生电势分布。活动板的移动导致电容变化，这可由固定板上的接收器电极来测量以检测活动板相对固定板的位移。除其它特征，编码器还包括信号发生器、控制器、增量处理模块和绝对处理模块。
根据图1，示出了根据某些实施例的线性电容式编码器1的示意图。编码器1包括定位在邻近活动板20处的固定板10。活动板20覆盖固定板10，如图所示。在下面将对固定板10和活动板20进一步详细描述。编码器1的绝对位置由活动板20的增量角度和绝对位置确定，如下面进一步详细描述的。
根据图2，示出了在编码器1的某些实施例中的固定板10的一部分(在此也称为“刻度”)。多个发射电极(在此也称为作为“导电栅条”)11彼此相邻地设置在固定板10的第一层上，从而形成沿活动板20的移动方向上延伸的线(在此也称为“发射器轨道”)。十六个激励线12印刷在固定板10的第二层上，并分为两个系列：ONE系列和ZERO系列。在可选实施例中，可使用其它数量的激励线12。每个导电栅条11都通过通孔或连接器15连接到激励线12。
如在下面进一步详细描述的，在某些实施例中，编码器1可在增量模式和绝对模式两者下操作。导电栅条11在每个模式下不同地激励。
每四个连续的导电栅条11构成空间周期P。在增量模式下，每四个连续的相同导电栅条由信号发生器31产生的相互正交的四相AC电压源激励(例如0°-相位、90°-相位、180°-相位和270°-相位)(见图4)。连接到相同相位激励信号的导电栅条11在本文中称为“同相杆”。同相杆重复每个空间周期P。
在绝对模式下，杆的激励方式被改变。激励线12被分为两个系列。刻度上侧的八个激励线12是指定为ZERO的ZERO系列线(A0至H0)，且刻度下侧的另外八个是被指定为ONE的ONE系列线(A1至H1)。每八个连续的相同导电栅条11(例如，导电栅条11A至11H)代表八位二进制位的数字代码。代表八位二进制位的各个杆连接到ZERO系列线(A0至H0)或ONE系列线(A1至H1)中与其对应的激励线12。当杆11连接到ONE系列线或ZERO系列线时，由每个导电栅条11表示的二进制位通过电连接来确定，如在下面进一步详细描述的。
因此，每个导电栅条11都可以与两个可选的激励线12连接：ZERO系列线或ONE系列线。每个导电栅条11(代表在二进制系统中的ONE或ZERO)通过特定电连接表示其所代表的二进制数。例如，连接到上侧线12的导电栅条11具有ZERO的含义，而连接到下侧线12的导电栅条11具有ONE的含义。
固定板10包括以平行形式布置的四个横向接收器电极(在此也称为“拾取电极”)13a、13b、14a、14b。增量拾取电极13a、13b是设置在导电栅条11的相对侧上的导电电极。增量拾取电极13a、13b每个都具有相同的表面积，以获得与180°相位差的电子信号相同的幅度。绝对拾取电极14a、14b也是设置在导电栅条11的相对侧上的导电电极，并且绝对拾取电极14a、14b分别邻近增量拾取电极13a、13b并处于增量拾取电极13a、13b的外部。虽然示出了固定板10的一部分，但是在一些实施例中，固定板10可根据特定应用场景测量的长度向外延伸。
根据图3，示出了在编码器1的某些实施例中的活动板20。活动板20用作反射器，如在下面进一步详细描述的。
活动板20包括增量反射器23、24，其具有由正弦波形间隙25分离的导电表面。增量反射器23、24是自补偿的导电表面，其中每个表面彼此电隔离。增量反射器23、24将一对差分信号反射到固定板10上的接收器13a、13b，并可用于增量位移检测。增量反射器23、24的长度可以是空间周期P的倍数。在所示的实施例中，增量反射器23、24的长度等于P。增加增量反射器23、24的长度可产生更大的信号幅度和改进的信号质量。
活动板20还包括绝对反射器21、22，其具有彼此分离的矩形导电区域。绝对反射器21、22每个都均匀地设置在活动板20的移动方向上，以用于绝对代码反射。绝对反射器21覆盖固定板上的绝对拾取电极14a。其它绝对反射器22覆盖绝对拾取电极14b。绝对反射器21、22的长度可占用发射电极的一个或多个空间周期P。在本发明所示的实施例中，绝对反射器21、22每个都占用两个空间周期P(参见图1的相关重叠视图)，并且从相同的同相杆处的位置开始。如在下面进一步详细描述的，信号发生器31生成一组脉冲信号，并且固定板10上的对应的绝对拾取电极14a、14b接收与独特物理位置有关的相关数字代码。
在导电栅条11的发射器轨道上编码数字代码。位数n指示用于绝对位置编码的导电栅条的数量。所需的位数n可根据所需的分辨率和编码器需要测量的长度来计算。根据本发明的实施例，绝对反射器21、22每个都在活动板20的任何机械位移时重叠至少七个导电栅条11，因此，位数n为7x2＝14的一组绝对代码可代表活动板20相对于固定板的214＝16,384个独特位置。增加绝对反射器21、22的长度或使用多个绝对反射器可获得较长刻度长度，而与此同时，绝对代码需要更复杂的编码方案。
对于代码串的每十六顺序位，具有十四个有效位可用于指示活动板相对于固定板的机械位置(由于上述的至少七个导电栅条11的重叠)。例如，在所示的实施例中，使用两个绝对反射器21、22。在这种情况下，两个接收器可获得16个连续的二进制位“X0100100X0001100”。对于不完全重叠(参见图1的相关重叠视图)，第一位和第九位是无效的且被删除。因此，可获得具有14个有效位的独特代码“01001000001100”。基于绝对反射器21、22仅部分重叠的导电栅条11，可以通过增量模式提供用于绝对模式确定要丢弃哪些位的信息，如在下面进一步详细描述的，因为指示机械位置的代码是每个位置的顺序独特代码，绝对分辨率在刻度长度的开始点和结束点之间没有差别。因此，绝对分辨率独立于发射器轨道的长度。
根据图4，并继续参考图1至图3，示出了根据某些实施例的控制电路，在使用中，当编码器1初始接通电源时，首先初始化增量模式。
在增量模式下，AC激励的四个不同相位(其彼此位移90°)由激励线12提供到空间周期P的每四个连续导电栅条。设置在活动板20上的一对互补的增量反射器23、24用于增量角度检测。每个增量反射器23、24都将耦合电容反射回对应的增量拾取电极13a、13b。通过差分电荷放大器32，增量信号被放大且所接收的信号中的共模噪声被消除。通过自动增益控制模块(AGC)33，信号被增益控制。输出信号被引导到两个相同的信道以提供各自的正弦和余弦输出。每个信道都包括同步检测器34a、34b和低通滤波器35a、35b。同步检测器(解调器)34由来自信号发生器31的同相参考信号(即，0°-相位)供给，并且其输出由低通滤波器35a滤波以提供正弦信号。同步检测器34b由来自信号发生器31的正交参考信号(即90°-相位)供给，并且其输出由低通滤波器35b滤波以提供余弦信号。差分放大器32、AGC模块33、同步检测器34a、34b和低通滤波器35a、35b组成增量处理模块40。
通过上述差分构造的方式，共模噪声30可被消除或最小化。来自增量拾取电极13a、13b的输出信号(其幅度随正弦波25相对于每个导电栅条的相对位移变化)被差分地放大。以此方式，从寄生静电场和电磁场传来的噪声被消除。由于差分放大器32的输出信号通过AGC模块33传递，活动板20和固定板10之间的气隙不会影响信号质量。AGC模块33的输出被同步地解调和低通滤波，从而提供两个最终的正弦波和余弦波。
在绝对模式下，活动板20的绝对位置被使用独特的多位二进制代码编码并以导电栅条11的不同电连接构造体现，在一个实施例中，导电栅条11连接到ONE系列激励线12的场景表示二进制系统中的ONE，而导电栅条11连接到ZERO系列激励线12的场景表示二进制系统中的ZERO，反之亦然。因此，每个连接到ONE系列或ZERO系列激励线12的导电栅条11的序列具有独特的意义，且它可基于激励和检测的方法被读出。在这样的方法中，每个导电栅条11按照既定顺序由脉冲电压相继激励。绝对拾取电极14a、14b检测询问结果，其中每个响应都通过同步时间戳而对准到对应的导电栅条11。在一些实施例中，时间戳可由控制器39产生。
如上所述，移动板20上的绝对反射器21、22的导电区域每个都在任何位移时重叠至少七个导电栅条11，所以每个绝对接收器电极14a、14b都可一次读取七个有效位。信号发生器31产生一组脉冲信号并按顺序将其应用到十六个激励线12，它们由控制器39一个接一个地控制。固定板10上的对应的接收器电极14a、14b将耦合电信号。通过多路复用器36，接收器信号分别由电荷放大器37放大。通过调理电路38，脉冲信号被整流和滤波。调理电路38的输出因而指示二进制代码串。多路复用器36、电荷放大器37和调理电路38组成绝对处理模块50。
在给定时间周期(其中十六个激励线12中的每个都按顺序被激励)比较和分析信号，一个特定导电栅条11的连接可被确定。换言之，由导电栅条表示的位被读取。在此之后，通过增量模式中检测的相位(即角度)信息，从原始位中选择有效位，并且位的序列被重新对准以形成独特的绝对代码，该绝对代码可转化为绝对位置。
因此，通过增量位置(其由上述增量模式提前确定)的方式，控制器39确定哪些导电栅条11不与绝对反射器21、22完全重叠。在不确定杆的位被忽略且位的序列被调节之后，获得绝对位置代码，如上所述。
如上所述，本发明的实施例提供优于常规装置的几个优点。例如，通过使用上述的静电感应技术，仅固定板10需要电接线。与此相反，活动板20以电被动方式起作用，并且不需要任何栓系电缆。使用未拴系的活动板20可有助于在敏感应用场景中使用，如由电线引起的机械干扰可能是一个问题的敏感应用场景。
此外，通过使用上述差分构造和差分放大器32，来自寄生静电场和电磁场的噪声可被最小化。
此外，因为在导电栅条11的单个线性轨道上实现了顺序绝对代码，所以可减少空间和连接的复杂性，尤其是与采用多轨道编码的系统相比。
更进一步地，通过使用绝对数字编码的方式，模拟检测的模糊特性被消除，且装置的倾斜和行程范围的灵敏度降低。
可设想许多其它实施例。例如，在本发明的另一实施例中，增量反射器可具有由三角波形间隙隔开的自补偿导电表面。在一些应用场景中，其中使用附加的保护机制，因此来自寄生静电场和电磁场的噪声已经被最小化，活动板可仅包括一个增量反射器，而没有差分构造。这样的实施例中的增量反射器在活动板的移动方向上可变地成形(例如，正弦波形、余弦波形和三角波形等)。因此仅一个增量拾取电极是必需的，且固定板的结构可被简化。
根据本发明的另一实施例中的所要求的分辨率和编码器需要测量的长度，活动板可仅具有一个占用两个空间周期P的绝对反射器。因此，固定板仅具有一个绝对拾取电极。因此，位数n是7，且一组绝对代码代表活动板相对于固定板的27＝128个独特位置。可选地，如果需要编码器的更短刻度长度，则活动板可具有两个绝对反射器，其中每个绝对反射器都占用一个空间周期P。因此位数n是3×2＝6，且一组绝对码可代表26＝64个独特位置。在这种实施例中，固定板中可包括八个激励线(其中每四个激励线作为ONE系列或ZERO序列)。
已经在上面详细参考了本发明的具体实施例，其包括用于实施本发明的发明人所设想的最佳模式。这些具体实施例的示例示于附图中。虽然结合这些具体实施例描述了本发明，但应理解，它不旨在将本发明限于所描述的实施例。相反，它旨在覆盖可包括在所附权利要求所限定的本发明的实质内容和范围内的替换、修改和等效物。在上述描述中，具体细节被阐述以便提供对本发明的实施例的彻底理解。可在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下来实施本发明的实施例。此外，公知的特征没有被详细描述以避免不必要地模糊本发明。此外，不同的实施例和/或附图的部分可被组合，如本领域技术人员应理解的。
因此，应理解，示例性实施例仅仅说明本发明且上述实施例的许多变型可由本领域技术人员在不脱离本发明的范围的情况下设计。因此，旨在将所有这样的变化都包括在以下权利要求书及其等同物的范围之内。

Claims (14)

1.一种线性电容式编码器，包括：
活动板，所述活动板包括至少一个增量反射器和至少一个矩形绝对反射器；
固定板，所述固定板包括：
多个发射电极，沿所述活动板的移动方向延伸的单一线性发射线设置；
多个激励线，其中每个发射电极电连接到一个激励线；
至少一个增量拾取电极，用于接收由所述发射电极产生并由所述至少一个增量反射器反射的信号；以及
至少一个绝对拾取电极，用于接收由所述发射电极产生并由所述至少一个矩形绝对反射器反射的信号，
所述线性电容式编码器还包括：
信号发生器，用于向所述激励线生成增量信号，并向所述激励线生成绝对信号；
增量处理模块，电连接到所述至少一个增量拾取电极，用于输出幅度相对于所述活动板到所述固定板的增量位置而变化的信号；
绝对处理模块，电连接到所述至少一个绝对拾取电极，用于输出指示相对于所述活动板到所述固定板的绝对位置的二进制码串的信号；以及
控制器，电连接到所述增量处理模块和所述绝对处理模块，用于确定所述活动板相对于所述固定板的位置，
其中，所述控制器电连接到所述信号发生器，用于在增量模式下使所述信号发生器生成所述增量信号，在绝对模式下时使所述信号发生器生成所述绝对信号；
其中，所述控制器用于从所述增量处理模块接收的信号确定所述活动板的增量位置，以及
其中，所述控制器用于从所述绝对处理模块接收的信号和所述确定的增量位置确定所述活动板的绝对位置。
2.根据权利要求1所述的线性电容式编码器，其中，所述激励线被分为两组，其中，每个所述发射电极电连接到代表数字代码1和0的所述两组中的一组中的一个所述激励线。
3.根据权利要求2所述的线性电容式编码器，其中，所述绝对信号是一组用于依次激励所述发射电极的脉冲信号。
4.根据权利要求2所述的线性电容式编码器，其中，所述增量信号通过相互正交的四相AC电压源激励所述发射电极。
5.根据权利要求1所述的线性电容式编码器，其中，所述至少一个增量反射器被可变地成形于所述活动板的移动方向上。
6.根据权利要求5所述的线性电容式编码器，其中，所述至少一个增量反射器的形状是三角形，并与一个空间周期的所述发射电极重叠。
7.根据权利要求5所述的线性电容式编码器，其中，所述至少一个增量反射器包括两个增量反射器，且所述两个增量反射器是自补偿形状；以及
所述两个增量反射器中的每个增量反射器都与一个空间周期的所述发射电极的重叠。
8.根据权利要求7所述的线性电容式编码器，其中，所述至少一个增量拾取电极包括两个增量拾取电极，且所述两个增量拾取电极设置在所述发射电极的相对侧。
9.根据权利要求1所述的线性电容式编码器，其中，所述至少一个矩形绝对反射器均匀地成形于所述活动板的移动方向上。
10.根据权利要求9所述的线性电容式编码器，其中，所述至少一个矩形绝对反射器与一个空间周期的所述发射电极重叠。
11.根据权利要求9所述的线性电容式编码器，其中，所述至少一个矩形绝对反射器包括两个绝对反射器，且所述绝对反射器的形状是矩形；以及
所述两个绝对反射器中的每个绝对反射器都与两个空间周期的所述发射电极重叠。
12.根据权利要求11所述的线性电容式编码器，其中，所述至少一个绝对拾取电极包括两个绝对拾取电极，并且所述两个绝对拾取电极设置在所述发射电极的相对侧，并邻近所述至少一个增量拾取电极。
13.根据权利要求1所述的线性电容式编码器，其中
所述增量处理模块包括放大器、AGC模块、一个或多个同步检测器以及一个或多个低通滤波器；以及
所述绝对处理模块包括复用器、一个或多个电荷放大器以及一个或多个调理电路。
14.一种确定线性电容式编码器的活动板相对于所述线性电容式编码器的固定板的位置的方法，所述活动板包括至少一个增量反射器和至少一个矩形绝对反射器，所述固定板包括设置在沿所述活动板的移动方向延伸的单一线性发射线中的多个发射电极；设置在第二层上的多个激励线，其中，每个所述发射电极电连接到一个所述激励线；至少一个增量拾取电极，用于接收由所述发射电极产生并由所述至少一个增量反射器反射的信号；以及至少一个绝对拾取电极，用于接收由所述发射电极产生并由所述至少一个矩形绝对反射器反射的信号，所述方法包括：
由信号发生器向所述激励线生成增量信号，并向所述激励线生成绝对信号；
在增量模式下时由控制器基于从增量处理模块接收的信号确定所述活动板相对于所述固定板的增量位置，所述增量处理模块电连接到所述至少一个增量拾取电极并用于输出幅度相对于所述活动板到所述固定板的增量位置而变化的信号；以及
在绝对模式下由所述控制器基于从绝对处理模块接收的信号和所述确定的增量位置确定所述活动板相对于所述固定板的绝对位置，所述绝对处理模块电连接到所述至少一个绝对拾取电极并用于输出指示所述活动板相对于所述固定板的所述绝对位置的二进制码串的信号。
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