CN105424063B - 绝对位置测量系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及绝对位置测量系统和方法。在获知增量式编码器的刻度标记的码盘相对传感器装置的绝对位置的方法中，利用传感器装置产生测量信号，针对每个刻度区段获知理想测量信号的理论上的相位偏差，以参数为基础产生建模出测量信号的模型信号，模型信号与测量信号相匹配，获知模型信号之间的当前模型相位偏差，利用附属的当前刻度区段选择合适的理论上的相位偏差，由当前刻度区段的位置和相对位置确定绝对位置，相对位置由模型信号在当前刻度区段之内的当前相位确定。码盘带有若干具有两两不同的区段长度的刻度区段，第一刻度区段具有基本长度，其余刻度区段的区段长度在第一刻度区段两侧分别轮流地仅增加或轮流地仅减小。将该码盘用在该方法中。

Description

绝对位置测量系统和方法
技术领域
本发明涉及一种增量式编码器，其例如可以是线型的、但尤其也可以是旋转式测量系统，也就是旋转编码器。在已知的增量式编码器中，也就是说，在循环式绝对位置编码器中，扫描标记刻度(标记与标记的间距)，这些标记刻度在旋转编码器中可以构造在能转动的、旋转对称的刻度标记码盘上，或者在线型的测量系统中可以构造在线型的、能沿纵向移动的刻度标记码盘上。刻度可以如公知的那样通过磁性的和非磁性的、光学上透明的和不透明的区段或通过(在齿轮上或齿杆上)分别交替地彼此跟随的齿和齿隙来实现。编码器包含对刻度标记做出反应的扫描元件。在相应的扫描元件的输出端上得到输出信号，例如一系列电流脉冲或电压脉冲，它们的数量(增量)对应粗略的角度位置值或纵向位置值。
背景技术
由DE 43 31 151 C2已知一种方法，以便在由两个相邻的刻度标记在码盘上形成的和/或限定的刻度区段之内获知可运动的刻度标记码盘的绝对位置。在微型计算机中，所计数的刻度标记或刻度区段的数量(粗略位置)和所获知的绝对位置(精细位置)按照已知的、数学的关系可以组合成总位置。在DE 43 31 151 C2中使用测量过程的数学模型。该模型以参数矢量为基础并且与正在进行的测量运行并行地进行计算并且持续地进行更新。由此，使参数矢量与当前的测量过程相匹配。DE 43 31 151 C2的内容是本专利申请的一部分并且属于其公开内容。
由DE 10 2004 062 278 A1已知的是，为增量式编码器装备增量部(刻度区段)，它们的周期长度(长度)采用不同的值，也就是说，是两两不一样。通过测量信号评估能够首先获知当前的刻度区间(刻度区段，粗略位置)并且通过紧接着的借助内插法的精细评估获知在当前的间隔之内的绝对位置(在刻度区段之内，精细位置)。
发明内容
本发明的任务是，建议一种改良的绝对位置测量系统和方法。
该任务通过如下方法来解决。这种方法用于获知增量式编码器的刻度标记的运动的码盘相对传感器装置的绝对位置(粗略位置和精细位置，也就是绝对式测量取代仅增量式测量)。可选地，传感器装置可以是位置固定的。在码盘上存在如下的刻度区段，其具有两两不同的在刻度标记之间的区段长度。在步骤a)中，利用传感器装置的第一传感器产生第一测量信号。相应地在步骤b)中利用传感器装置的第二传感器产生第二测量信号。第二传感器与第一传感器沿着码盘的运动方向错开地布置。换而言之，第一和第二传感器位于各自的相对用于刻度标记的可运动的码盘位置固定的第一和第二测量位置上。通过使刻度标记导引经过传感器和在传感器上探测刻度标记来生成测量信号。第二传感器位于沿着码盘的运动方向与第一测量位置错开的第二测量位置上。
在步骤c)中，首先假设传感器和码盘的理想的运行：以利用第一和第二传感器的理想的测量信号的理论上理想的研究为出发点，针对每个刻度区段获知各自的在理论上理想的测量信号之间的理论上的相位偏差。基于两两不同的区段长度，刻度区段的各自的理论上的相位偏差也两两不同。因此，每个理论上的相位偏差和每个刻度区段都可以一对一地配属于彼此。针对某一刻度区段而言表征性的并且唯一的在相应的第一与第二测量信号之间的相位偏差基于传感器装置的传感器的给定的错位以及相关的刻度区段的唯一表征性的区段长度而得出。
在步骤d)中产生了第一和第二模型信号，这些模型信号以参数组为基础或由这组参数确定。在此，这些模型信号中的每一个分别建模出附属的或配属于它的(真实的)测量信号。为此，首先使用参数的起始值。紧接着在步骤e)中，重复执行方法的多个分步骤：在分步骤aa)中，各自的模型信号与附属的(真实的)测量信号相匹配，其方式是：适应性修改确定出模型信号的参数。这一点根据适应性修改标准和测量信号的当前的真实的值来实现。作为适应性修改标准，所有已知的适应性修改标准，例如最小平方差、梯度法等都在考虑之列。紧接着在分步骤bb)中，在模型中，也就是说在模型信号之间获知其当前的模型相位偏差。紧接着在步骤cc)中，由上面获知的理论上的相位偏差中选出(最)相应于当前的模型相位偏差的理论上的相位偏差。唯一地属于所选出的理论上的相位偏差的刻度区段被选择作为针对码盘的(当前的)绝对位置的当前的刻度区段。因此，码盘的粗略位置确认为在所选出的刻度区段上。最后，在分步骤dd)中，还由当前的刻度区段的已知的位置(粗略位置)和在当前的刻度区段之内的相对位置(精细位置)获知码盘相对传感器装置的绝对位置在当前的刻度区段之内的相对位置又由模型信号(xm、ym)在当前的刻度区段之内的当前的相位(αm)来确定。
通过本发明直接由测量信号获知码盘的绝对位置。无需对刻度标记或刻度区段进行计数或随同跟踪。该方法是防干扰的，因为在此以模型为基础获知了在刻度区段之内的绝对位置。刻度区段的获知也是防干扰的，因为这种获知也是基于模型进行的。得到了用于测量高分辨的编码器位置的编码器。因此，关于粗略位置的信息通过两个测量信号的当前的相移来说明。该测量方法适合于代替仅增量式测量的应用的绝对式测量的并且仍然价格低廉的应用。
在一种优选的实施方式中，在步骤bb)中，由参数组获知当前的模型相位偏差。因为在相应的方法中，参数矢量通常总归是明确存在的，例如作为计算机的存储器中的值矢量，所以该参数矢量尤其便于供评估使用，这使获知模型相位偏差变得容易。
在本发明的另一优选的实施方式中，由(真实的)测量信号产生(真实的)复数测量轨迹，在其中，第一测量信号用作其实部而第二测量信号用作其虚部。此外还产生如下的复数模型轨迹，其实部由第一模型信号形成而其虚部由第二模型信号形成。于是，在步骤aa)中，在复数平面中，使模型轨迹与测量轨迹相匹配。这导致了各自的模型信号与附属的测量信号的同时匹配。随后在步骤dd)中，由模型轨迹的当前的相位获知传感器装置的绝对位置。在轨迹彼此匹配时，进行模型信号的各自的实部和虚部的同步的或彼此相关的匹配，这通常可以比第一和第二模型信号与第一和第二测量信号的各自的单独匹配更简单且更有效地执行。
在本发明的一种优选的实施方式中，在步骤d)中，利用参数组{x0、y0、xc、yc、xd、yd}以xm＝x0+(xc+xd)cosα-(yc-yd)sinα形式表达第一模型信号而以ym＝y0+(yc+yd)cosα+(xc-xd)sinα形式表达第二信号。选择提到的具有相应的参数的模型导致数学上特别简单的参数获知或参数适应性修改。针对在步骤d)中选择起始值，例如提供了参数xc为1的选择和所有其余五个参数为0的选择。因此，针对第一模型信号得到余弦形式而针对第二模型信号得到正弦形式作为要适应性修改的输出信号形式。因此，通过就预期的测量信号来说匹配的第一和第二传感器相对于码盘的定位可以进行模型信号与测量信号的特别廉价且快速的适应性修改。对于这类模型信号的全面的描述参考DE 43 31 151 C2，例如在那里参见公式(16)和公式(17)以及具有附属的说明的图2中的“对比模块16”。在那里介绍的关于局部时间上的误差测量(“偏差值”)的方法的鲁棒性也可以转移到本方法中。
在本发明的一种优选的实施方式中，在步骤c)中，将纯余弦形的测量信号假定为理论上理想的测量值，其具有各自的刻度区段的区段长度作为周期长度，并且(当限定的刻度标记经过相关的传感器时)在它们的起始端上分别具有相同的相位角。在此重要的是，理论上理想的测量信号的波形是“余弦形”的。因此，在刻度区段的起始端上的相应的相位角严格地说，例如也可以是正弦形式。
在本方法的另一实施方式中，在步骤bb)中第一模型信号以xm＝x0+a cosωt+bsinωt＝x0+c sin(ωt+γ)形式表达而第二模型信号以ym＝y0+d cosωt+e sinωt＝y0+f sin(ωt+η)形式表达。于是如下所示那样由差γ-η获知相位偏差(为此参看“Hütte，DesIngenieurs Taschenbuch.Theoretische Grundlagen(Hütte工程师手册，理论基础)，第28次新修订版，Wilhelm Ernst&Sohn出版社，柏林，(1955)，第568页”)：
x-x0＝(xc+xd)cosα-(yc-yd)sinα
y-y0＝(yc+yd)cosα+(xc-xd)sinα
a cosωt+b sinωt＝c sin(ωt+γ)
其中，
a＝xc+xd,b＝-yc+yd
或者
d cosωt+e sinωt＝f sin(ωt+η)
其中，
d＝yc+yd,e＝xc-xd
在x-x0与y-y0之间的相移是γ和η的差。这种类型的信号表达式可以在数学上特别简单地处理并且导致特别简单地获知模型相位偏差。尤其结合步骤d)中模型信号的上述的数学表达式。
在本发明的另一优选的实施方式中，在步骤b)中第二传感器沿着码盘与第一传感器最多错开了最小区段长度的一半。这种限制用于确保在步骤c)中获知在理论上理想的测量信号之间的各自的唯一的理论上的相位偏差并且进而确保了相对于各自的刻度区段的一对一的可分配性。
本发明的任务还通过如下增量式编码器的刻度标记的码盘解决。在码盘上沿着运动方向布置有刻度区段。在刻度标记之间的区段长度针对其中每个刻度区段来说都是两两不同的。沿着码盘的运动方向大致在码盘上居中地布置有第一刻度区段。针对旋转编码器的圆形的码盘来说，沿圆周方向“居中”涉及基准角，也就是说码盘的“端点”。第一刻度区段具有基本长度。其余的刻度区段的长度沿着运动方向从第一刻度起分别轮流地仅增加。在本发明的备选的实施方式中，其余的刻度区段的长度从第一刻度区段起分别轮流地在两侧仅减小。
码盘的这种设计方案具有如下的结果，即，尽管刻度区段大小不同，但两个相邻的刻度区段在它们的区段长度上有尽可能很小的区别；这适用于线型的或旋转的码盘。这还例如在使用上述方法时导致在相邻的刻度区段中测量信号的各自的理论上的相位偏差仅有很小的变化。在用于刻度标记的旋转的码盘中，根据本发明的设计方案还具有如下的结果，即，与第一刻度区段相距最远的刻度区段(它们在上述的“端点”处彼此邻接)同样在它们的区段长度上有尽可能小的区别。在这种情况下，产生了环形闭合的布置，在该布置中，所有相邻的刻度区段在整个由码盘形成的环上分别在它们的区段长度上有尽可能小的区别。在刻度区段的区段长度之间的很小的差别尤其导致的是，在上述的方法中，使模型在越过区段边界时仅需要略微进行匹配，因为例如在相邻的刻度区段中的相位偏差仅有很小的差别。换而言之，模型可以很好地跟随真实的情况。增量式编码器基于所述码盘而适合作为绝对位置测量系统，例如结合上述方法。
在本发明的一种优选的实施方式中，分别有同样多的另外的刻度区段沿着运动方向在两侧接到第一刻度区段上。尤其当各个区段之间的区段长度在两侧不断增长时，在旋转的码盘上得到的是，在端点上彼此邻接的“边缘侧的”刻度区段在它们的大小上仅有很小的区别。
在一种优选的实施方式中，其中每个刻度区段具有相应于基本长度L0加上整数倍(因子)n的长度增量ΔL的长度。在此，整数倍n的值可以包含零。针对区段长度仅增加的情况，因子n等于0或是正的。针对区段长度仅减小的情况，倍数等于零或是负的。尤其可以使用连续的整数倍，以便实现在各个刻度区段之间刻度区段长度的尽可能小的突变，也就是说，所有刻度区段的因子n分别仅相差值1。
在一种优选的实施方式中，居中的第一(作为最小或最大的)刻度区段具有基本长度。从此出发，其余的刻度区段分别比其大了或小了长度增量的连续的整数倍，其中，(从第一刻度区段出发)倍数沿一个方向(沿着或逆着运动方向)是偶数的而沿着相反的方向是奇数的。这种实施方式形成了在所有相邻的刻度区段之间具有最小可能的长度差的实施方式。
在一种优选的实施方式中，两个边缘侧的刻度区段的长度仅相差了长度增量。这例如是上述在第一刻度区段的每一侧上具有同样多的单调递增的刻度区段的设计方案的必然结果。
在一种优选的实施方式中，长度增量ΔL具有在基本长度L0的0.1％至10％的范围内的大小。来自这个值范围的长度增量导致了本发明的可实际应用的实施形式。
如已经在上文多次提到的那样，在一种优选的实施形式中，码盘是旋转编码器的自身闭合的、环形的，尤其圆形的码盘。于是，分别以如下方式来选择刻度区段的划分(也就是所有刻度区段的大小)，即，使所有刻度区段都沿着运动方向连续且无覆盖地邻接。两个边缘侧的最大或最小的区段在上述端点上尤其连续且无重叠地毗连。
该任务此外还通过上述增量式编码器的刻度标记的码盘在上述用于获知增量式编码器的刻度标记的运动的码盘相对传感器装置的绝对位置的方法中的应用来解决。码盘的这种类型的应用将上述的码盘的优点和上述的方法的优点彼此联合，而且导致了如上面所述的协同效应，因为例如所使用的模型信号可以轻松地跟随变化的相位偏差。
附图说明
为了进一步说明本发明将参考附图的实施例。分别在示意性的原理图中示出：
图1示出旋转编码器的码盘；
图2示出图1的旋转编码器的理想的和真实的测量信号；
图3示出从模型信号产生图1的测量信号；
图4示出图3的测量和模型信号的复数轨迹。
具体实施方式
图1示出了形式为旋转编码器的增量式编码器2，其带有圆形的用于刻度标记6的码盘4。码盘4以能绕转动轴线8转动的方式支承。刻度标记6限定了各自的刻度区段10，这些刻度区段在图1中以区段编号“0”至“18”连续编号并且在下文中也被简称为“区段”。从第一个区段“0”起，沿顺时针依次为所有奇数的(1、3、……、17)区段编号而沿逆时针依次为所有偶数的(2、4、……、18)区段编号。
增量式编码器2还具有传感器装置12，其带有第一传感器14a和第二传感器14b，它们例如可以以位置固定的方式静止地安装。码盘4在运动时围绕转动轴线8旋转，因此使刻度区段10或刻度标记6例如沿着码盘4的运动方向16引导经过传感器14a、14b。
所有的刻度区段10具有唯一的且不同的，也就是说两两不同的区段长度L0至L18。具有区段编号“0”的第一刻度区段10沿着运动方向16(也就是沿圆周方向)关于码盘的“端点”18(虚构的径向射线，其分配给码盘4一个“端部”)大致居中地布置。其区段长度L0同时也是所有刻度区段10的基本长度。其余的具有编号为“1”至“18”的区段的区段长度L1至L18仅更大且从第一刻度区段起分别在两侧沿着码盘，在这里也就是沿圆周方向在它们的区段长度上增大。在此，增大轮流地在第一区段的两侧发生。也就是L18>L17>L16>……>L2>L1>L0。此外，在第一刻度区段“0”与端点“18”之间，在第一刻度区段的两侧存在同样多的，亦即分别存在九个另外的刻度区段(2～18和1～17)。
以如下方式形成刻度区段的长度，即，区段编号等同于因子n(整数倍)的值，其中，Ln＝L0+nΔL，n＝0、1、……、18，基本长度是L0并且长度增量是ΔL。在未示出的备选的实施方式中，具有基本长度L0的第一刻度区段是最大的刻度区段，并且紧随其后的刻度区段在它们各自的长度上根据上面提到的形成规则减小。于是，因子n具有值n＝0、-1、……、-18。上面提到的形成规则的结果，亦即区段长度具有连续整数倍的长度增量ΔL和基本长度L0，并且在第一刻度区段两侧具有同样多的刻度区段导致的是，两个边缘侧的刻度区段，也就是与端点18相邻的区段“17”和“18”仅相差长度增量ΔL。
在图1中，以如下方式来选择刻度区段的数量、基本长度L0和长度增量ΔL，即，在码盘4的给定的圆周上，所有刻度区段10都连续地且无覆盖地毗连，也就是说，在码盘4的相应的圆周上，所有刻度区段10都恰好找到位置。
在未示出的备选的实施形式中，增量式编码器2实施为线型编码器。当示出的码盘4的圆周线在端点18处被拆开时，刻度区段10于是笔直并且沿着直线相互排成行，该直线相应于所示的码盘4的拉直了的圆周线。于是，运动方向16同样是直线。于是，从具有编号“0”的第一刻度区段起，沿一个方向直至码盘的第一端部依次为区段“2”至“18”。沿相反的方向直至码盘的另外的端部依次为区段“1”至“17”。
在增量式编码器绕转动轴线8运动时，应当在此以图1中以虚线所示的零位24为出发点获知该增量式编码器的形式为转动角的绝对位置(在“0”与“1”之间的刻度标记6的位置)。为此，使用由传感器14a、14b产生的第一和第二测量信号x、y。测量信号x、y通过如下来产生，即，刻度标记6沿着运动方向16运动经过第一和第二传感器14a、14b，它们对刻度标记6做出反应。码盘4的绝对位置根据下列方法来获知：
首先借助第一传感器14a产生测量信号x并且借助第二传感器14b产生测量信号y。图1的码盘4例如沿逆时针方向运动。因为同一刻度标记6在经过第二传感器14b之前经过第一传感器14a，所以测量信号x比测量信号y超前。在图2中示出了经过区段“11”和“13”时的(真实的、具有测量误差等的)测量信号x、y。除了实际的测量信号x、y外，还产生了理论上理想的测量信号xi、yi，理想的第一和第二传感器14a、14b在理想的条件下利用理想的刻度标记6可以产生这些理想的测量信号。这些理想的测量信号假设为纯余弦形的。在此，余弦信号具有各自的区段长度L11和L13的周期长度，其中，这些余弦信号在各自的区段的起始端具有同样的相位(在此为0相位)。
由理想的测量信号xi、yi确定出在相关的刻度区段之内的各自的理论上的相位偏差Δαt。在区段“11”中，得到Δαt＝90°，在区段“13”中得到Δαt＝60°。在示例中使用的数值仅为了直观形象起见并且不一定相应于真实的情况。
紧接着按照图3产生模型信号xm和ym，它们建模出第一和第二测量信号x、y。唯一地确定出这些信号的参数组P1、P2、……是模型信号xm和ym的基础。使用参数P1、P2、……的起始值作为出发点。通过真实的测量信号x、y和适应性修改标准20，在进行的测量运行中不断地修正和调整模型信号xm和ym，从而这些模型信号尽可能准确地反映了测量信号x、y。随后，在模型信号xm与ym之间获知得到的当前的模型相位偏差Δαm，在示例中是88°。现在，从之前获知的不同的理论上的相位偏差Δαt(在此为90°和60°)中选出最为相应于当前的模型相位偏差Δαm的相位偏差。在当前的情况下，它是刻度区段“11”的理论上的相位偏差Δαt＝90°。因此作为粗略位置已知的是，绝对位置的当前的值处在区段“11”的范围内，也就是说，根据图1大约在与之间。最后，由模型信号xm和ym确定当前的相位αm，该相位说明在刻度区段“11”之内传感器装置12的位置于是，值αm＝0°)导致了值(区段“11”的起始端)，值αm＝360°导致了值(区段“11”的结束端)。在当前得出αm＝120°以及因此作为精确位置，以及因此作为当前的相位
图3以虚线示出了用于由参数组P1、P2、……获知模型相位偏差Δαm的上述的备选的方法(根据“Hütte”计算)。为了由测量信号x和y以及模型信号xm和ym获知相位αm而参考DE 43 31 151 C2的图2并结合相关的说明。在那里介绍的方法可以根据在图3中虚线示出的变型方案进行扩展，也就是说，随后由在求积分或求和级21的输出端上的参数组获知当前的模型相位偏差Δαm。
图4示出，如何由第一测量信号x和第二测量信号y通过将它们用作实部和虚部而产生在复数平面22中的复数测量轨迹K。同样由作为实部的第一模型信号xm和作为虚部的第二模型信号ym产生了复数模型轨迹Km。各自的模型信号xm、ym与附属的测量信号x、y的匹配通过模型轨迹Km与测量轨迹K在复数平面22中的匹配来完成。如上面(DE 43 31 151 C2)所说明的那样，在模型轨迹Km上获知当前的相位αm。
附图标记列表
2 增量式编码器
4 码盘
6 刻度标记
8 转动轴线
10 刻度区段
12 传感器装置
14a、14b 第一、第二传感器
16 运动方向
18 端点
20 适应性修改标准
22 复数平面
24 零位
L0、L1、…… 区段长度
L0 基本长度
ΔL 长度增量
x、y 第一、第二测量信号
xi、yi 第一、第二理想的测量信号
xm、ym 第一、第二模型信号
绝对位置
相对位置
Δαt 理论上的相位偏差
Δαm 当前的模型相位偏差
αm 当前的相位
P1、P2、…… 参数
K 轨迹
Km 模型轨迹
n 整数倍

Claims (16)

1.一种用于获知增量式编码器(2)的刻度标记(6)的运动的码盘(4)相对传感器装置(12)的绝对位置的方法，其中，在所述码盘(4)上存在刻度区段(10)，所述刻度区段具有两两不同的在刻度标记(6)之间的区段长度(L0、L1、L2、……)，所述方法具有下列步骤：
a)用所述传感器装置(12)的第一传感器(14a)产生第一测量信号(x)，
b)用所述传感器装置(12)的第二传感器(14b)相应地产生第二测量信号(y)，所述第二传感器与第一传感器(14a)沿着所述码盘(4)的运动方向(16)错开地布置，
其特征在于具有如下另外的步骤：
c)针对每个刻度区段(10)：在理论上获知各自的在所述第一传感器(14a)与所述第二传感器(14b)的理论上理想的测量信号(xi、yi)之间的理论上的相位偏差(Δαt)，
d)产生第一模型信号(xm)和第二模型信号(ym)，它们基于参数(P1、P2、……)的组并且在使用所述参数(P1、P2、……)的起始值的情况下分别建模出附属的第一测量信号(x)和第二测量信号(y)，
e)重复执行如下步骤：
aa)借助适应性修改标准(20)和所述测量信号(x、y)的当前的值通过适应性修改所述参数(P1、P2、……)使各自的模型信号(xm、ym)与附属的测量信号(x、y)相匹配，
bb)获知所述模型信号(xm、ym)之间的当前的模型相位偏差(Δαm)，
cc)选出相应于当前的模型相位偏差(Δαm)的理论上的相位偏差(Δαt)并且选择属于所选出的理论上的相位偏差(Δαt)的刻度区段(10)作为针对绝对位置的当前的刻度区段(10)，
dd)由当前的刻度区段的已知位置和在当前的刻度区段之内的相对位置获知所述码盘(4)相对所述传感器装置的绝对位置所述在当前的刻度区段之内的相对位置由所述模型信号(xm、ym)在当前的刻度区段之内的当前的相位(αm)确定。
2.根据权利要求1所述的方法，在所述方法中，在步骤bb)中，由所述参数(P1、P2、……)的组获知当前的模型相位偏差(Δαm)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，在所述方法中，
-由作为实部的所述第一测量信号(x)和作为虚部的所述第二测量信号(y)产生复数测量轨迹(K)，
-利用作为实部的所述第一模型信号(xm)和作为虚部的所述第二模型信号(ym)产生复数模型轨迹(Km)，
-在步骤aa)中，通过使所述模型轨迹(Km)与所述测量轨迹(K)相匹配而进行所述各自的模型信号(xm、ym)与所述附属的测量信号(x、y)的匹配，
-在步骤dd)中，从所述模型轨迹的当前的相位(αm)获知绝对位置
4.根据权利要求1或2所述的方法，在所述方法中，在步骤d)中，以xm＝x0+(xc+xd)cosα-(yc-yd)sinα形式表达所述第一模型信号(xm)而以ym＝y0+(yc+yd)cosα+(xc-xd)sinα形式表达所述第二模型信号(ym)，其中，参数{x0、y0、xc、yc、xd、yd}形成了参数组(P1、P2、……)。
5.根据权利要求1或2所述的方法，在所述方法中，在步骤c)中，将纯余弦形的测量信号(xi、yi)假定为理论上理想的测量信号(xi、yi)，所述纯余弦形的测量信号具有各自的刻度区段(10)的区段长度(L0、L1、……)作为周期长度并且所述纯余弦形的测量信号在相同的刻度区段(10)的起始端上分别具有相同的相位角。
6.根据权利要求1或2所述的方法，在所述方法中，在步骤bb)中，以xm＝x0+acosωt+bsinωt＝x0+csin(ωt+γ)形式表达所述第一模型信号(xm)而以ym＝y0+dcosωt+esinωt＝y0+fsin(ωt+η)形式表达所述第二模型信号(ym)，并且由差γ-η获知当前的模型相位偏差(Δαm)。
7.根据权利要求1或2所述的方法，在所述方法中，在步骤b)中，所述第二传感器(14b)以沿着所述码盘(4)与第一传感器(14a)最多错开了最小区段长度(L0、L1、L2、……)的一半的方式来布置。
8.一种增量式编码器(2)的刻度标记(6)的码盘(4)，其中，在所述码盘(4)上沿着运动方向(16)布置有刻度区段(10)，所述刻度区段具有两两不同的在所述刻度标记(6)之间的区段长度(L0、L1、L2、……)，其特征在于，
-沿所述运动方向(16)大致居中地布置的第一刻度区段(10)具有基本长度(L0)，
-其中，其余的刻度区段(10)的区段长度(L0、L1、L2、……)沿着所述运动方向(16)在两侧从所述第一刻度区段(10)起分别轮流地仅增加或轮流地仅减小。
9.根据权利要求8所述的码盘(4)，在所述码盘中，分别有同样多的另外的刻度区段(10)沿着所述运动方向(16)在两侧接到所述第一刻度区段(10)上。
10.根据权利要求8或9所述的码盘(4)，在所述码盘中，其中每个刻度区段(10)具有相应于基本长度(L0)加上整数倍(n)的长度增量(ΔL)的区段长度(L0、L1、L2、……)。
11.根据权利要求10所述的码盘(4)，在所述码盘中，最小的或最大的刻度区段(10)具有基本长度(L0)，并且从所述最小的或最大的刻度区段起，其余的刻度区段(10)分别比其大了或小了所述长度增量(ΔL)的连续的整数倍(n)，其中，倍数(n)沿着或逆着所述运动方向(16)是偶数的而沿相反的方向是奇数的。
12.根据权利要求10所述的码盘(4)，在所述码盘中，两个边缘侧的刻度区段(10)的区段长度(L0、L1、L2、……)仅相差了所述长度增量(ΔL)。
13.根据权利要求10所述的码盘(4)，在所述码盘中，所述长度增量(ΔL)具有在所述基本长度(L0)的0.1％至10％范围内的大小。
14.根据权利要求8或9所述的码盘(4)，所述码盘是作为增量式编码器(2)的旋转编码器的自身闭合的、环形的码盘(4)，并且在所述码盘中，通过如下方式来选择所述刻度区段(10)的划分，即，使所有的刻度区段(10)沿着所述运动方向(16)连续且无覆盖地彼此邻接。
15.根据权利要求14所述的码盘(4)，所述码盘(4)是圆形的。
16.根据权利要求8至15中任一项所述的码盘(4)在根据权利要求1至7任一项所述的方法中的应用。
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