CN107782343A - 感应式位置编码器的绕组配置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种电子位置编码器，包括刻度、检测器和信号处理配置。刻度沿着x轴方向延伸，并且包括信号调制刻度图案。检测器包括感测元件和包围内部线圈区域的场生成线圈。场生成线圈包括通过端部部分连接的第一和第二长形部分，第一和第二长形部分各自沿着x轴方向延伸。长形部分具有沿着y轴方向的标称生成迹线宽度尺寸，在各种实施例中，标称生成迹线宽度尺寸是标称内部线圈区域宽度尺寸的至少0.1倍。在各种实施方式中，检测器的导电屏蔽区域可以降低场生成线圈的端部部分的屏蔽的端部区段对于感测元件的影响。屏蔽的端部区段可以位于与长形部分不同的PCB层中。

Description

感应式位置编码器的绕组配置
技术领域
本公开涉及测量仪器，且更具体地，涉及可用在精密测量仪器中的感应式位置编码器。
背景技术
各种编码器配置可以包括各种类型的光学、电容性、磁性、感应式、移动和/或位置换能器。这些换能器使用读头中的发射器和接收器的各种几何构型，来测量读头和刻度之间的移动。磁性换能器和感应式换能器对污染相对鲁棒，但并不完美。
美国专利第6,011,389号(’389专利)描述了一种可用于高精度应用的感应电流位置传感器，美国专利第5,973,494号(’494专利)和6,002,250(’250专利)描述了增量位置感应卡尺和线性刻度，其包括信号生成电路和信号处理电路，以及美国专利第5,886,519号(’519专利)、5,841,274(’274专利)和5,894,678(’678专利)描述了使用感应电流换能器的绝对位置感应卡尺和电子卷尺。所有前述内容通过引用整体并入本文。如这些专利所述，感应电流换能器可以使用印刷电路板技术加工，并且在很大程度上不受污染的影响。然而，这样的系统可能受限于提供用户期望的特征的某些组合的能力，例如紧凑的尺寸、高分辨率、成本、对污染的鲁棒性等的组合。提供改进的组合的编码器的配置将是期望的。
发明内容
提供本发明内容以通过简化形式介绍一些概念，这些概念在下面的详细说明中进一步描述。本发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的主要特征，也并非旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
提供一种电子位置编码器，其可用以沿着测量轴线方向测量两个元件之间的相对位置，所述测量轴线方向与x轴方向重合。在各种实施方式中，所述电子位置编码器包括刻度、检测器部分和信号处理配置。所述刻度沿着测量轴线方向延伸，并且包括信号调制刻度图案。所述刻度图案具有沿着垂直于x轴方向的y轴方向的刻度图案宽度尺寸，并且具有作为沿x轴方向的位置的函数的空间特性。
所述检测器部分配置为安装成邻近所述刻度图案，并且沿着测量轴线方向相对于刻度图案移动。在各种实施方式中，检测器部分包括场生成线圈和多个感测元件。所述场生成线圈固定在基底上，并包围一内部区域，该内部区域具有沿着x轴方向的标称线圈区域长度尺寸和沿着y轴方向的标称线圈区域宽度尺寸。所述场生成线圈响应于线圈驱动信号在内部区域中产生变化的磁通量。所述多个感测元件沿着x轴方向布置，并固定在基底上。各所述感测元件具有沿着y轴方向的标称感测元件宽度尺寸，其中标称感测元件宽度尺寸中的至少大部分沿着y轴方向被包括在标称线圈区域宽度尺寸内。感测元件配置为提供检测器信号，所述检测器信号响应于刻度图案的相邻的信号调制部分提供的对于变化的磁通量的局部影响。所述信号处理配置可操作地连接到检测器部分，以提供线圈驱动信号，并用以基于从检测器部分输入的检测器信号确定检测器部分和刻度图案之间的相对位置。
在各种实施方式中，所述场生成线圈包括输入部分、第一和第二长形部分和至少第一端部部分。所述输入部分包括连接到信号处理配置且对场生成线圈输入线圈驱动信号的至少两个连接部分。第一和第二长形部分各自沿着x轴方向邻近内部区域的一侧延伸，并且各自具有沿着y轴方向的标称生成迹线宽度尺寸。第一端部部分跨越第一和第二长形部分之间的y轴方向间距，以在接近内部区域的端部在两者之间提供连接。在各种实施方式中，所述场生成线圈配置为使得标称生成迹线宽度尺寸是标称线圈区域宽度尺寸的至少0.1倍。在一些实施方式中，所述场生成线圈可以配置为使得所述标称生成迹线宽度尺寸是所述标称线圈区域宽度尺寸的至少0.15倍、或者至少0.25倍、或者至少0.50倍。在一些实施方式中，所述场生成线圈可以配置为使得，在与响应于变化的磁通量出现的检测器信号相对应地限定的标称工作频率下，所述标称生成迹线宽度尺寸是所述长形部分的趋肤深度的至少25倍。
在各种实施方式中，所述第一和第二长形部分可以沿着垂直于x轴和y轴方向的z轴方向，标称地位于与面向刻度图案的、检测器部分的前表面相距一长形部分z距离处。第一端部部分可以包括屏蔽的端部区段，该屏蔽的端部区段标称地位于与检测器部分的所述前表面相距一屏蔽的端部区段z距离处，其中所述屏蔽的端部区段z距离大于所述长形部分z距离。所述检测器部分可进一步包括导电屏蔽区域，所述导电屏蔽区域沿着所述x轴和y轴方向延伸，并且可以标称地位于与所述前表面相距一屏蔽区域z距离处，其中所述屏蔽区域z距离小于所述屏蔽的端部区段z距离，并且所述屏蔽区域位于所述屏蔽的端部区段的至少部分和所述检测器部分的所述前表面之间。
附图说明
图1是使用包括检测器部分和刻度的电子位置编码器的手工工具型卡尺的分解轴测图。
图2是示出可用在电子位置编码器中的检测器部分的第一示例性实施方式的平面图。
图3是示出可用在电子位置编码器中的检测器部分的第二示例性实施方式的平面图。
图4是示出检测器部分的场生成线圈的端部部分的第一示例性实施方式的轴测图。
图5是示出检测器部分的场生成线圈的端部部分的第二示例性实施方式的轴测图。
图6是示出包括电子位置编码器的测量系统的部件的一个示例性实施方式的框图。
具体实施方式
图1是手工工具型卡尺100的分解轴测图，其包括：刻度构件102，刻度构件102具有大致矩形横截面的纵梁，所述纵梁包括刻度170；和滑动组件120。在各种实施方式中，刻度170可以沿着测量轴线方向MA(例如，对应于x轴方向)延伸，并且可以包括信号调制刻度图案180。已知类型的覆盖层172(例如，100μm厚)可以覆盖刻度170。爪部108和110接近刻度构件102的第一端部，爪部108、110及滑动组件120上的活动爪部116、118用以通过已知方式测量目刻度寸。滑动组件120可以可选地包括深度杆126，深度杆126通过端部止挡154被约束在刻度构件102下方的深度杆凹槽152中。深度杆接合端部128可以延伸到一孔中以测量其深度。滑动组件120的外罩139可以包括开/关转换器134、零—设定开关136和测量显示器138。滑动组件120的基部140包括与刻度构件102的侧边缘146接触的引导边缘142，并且螺钉147将弹性压杆148偏压为抵靠刻度构件102的配合边缘，以确保适当对准以用于测量，并用于使读头部分164相对于刻度170移动。
传感器组件160安装在基部140上，并保持读头部分164，在这一实施方式中，读头部分164包括：基底162(例如，印制电路板)，基底162承载包括场生成线圈的检测器部分167和沿着测量轴线方向MA布置的一组感测元件(例如，集合的场生成及感测绕组配置)；和信号处理配置166(例如，控制电路)。弹性密封163可以在外罩139和基底162之间压缩，以将污染物从电路和连接排除开。检测器部分167可以通过绝缘的涂层覆盖。
在一个具体说明性示例中，检测器部分167可以与刻度170平行并面对，并且面向刻度170的、检测器部分167的前表面可以沿着深度(Z)方向与刻度170(和/或刻度图案180)分开大约0.5mm的间隙。读头部分164和刻度170一起可以形成作为电子位置编码器的一部分的换能器。在一个实施方式中，换能器可以是通过产生变化的磁场来操作的涡流换能器，其中变化的磁场在放置在变化的磁场内的、刻度图案180的一些信号调制元件中引起称为涡流的循环电流，如将在下面更详细地描述的。应当理解，图1所示的卡尺100是各种应用之一，其通常实施已经演化了多年的电子位置编码器，以提供紧凑尺寸、低功率操作(例如，用于长电池寿命)、高分辨率和高精度测量、低成本和耐污染性等的相对优化的组合。任何这些因素中的任何一个小的改进都是非常需要的，但是难以实现，特别是鉴于为了在各种应用中实现商业上的成功而在设计中的限制。以下描述中公开的原理以特别成本有效和紧凑的方式提供了许多这些因素的改进。
图2是第一示例性实施例的平面图，其可用作图1所示的电子位置编码器等中的检测器部分167和信号调制刻度图案180。图2可以视为部分代表性的部分原理性的图。在图2的下部，示出了检测器部分167和刻度图案180的放大部分。在图2中，下面描述的各种元件由其形状或轮廓表示，并且彼此叠加显示以强调某些几何关系。应当理解，各种元件可以位于沿z轴方向位于不同平面的不同制造层上，如提供各种操作间隙和/或绝缘层所需要的，基于以下描述和/或如下面参照图4更详细地概述的，这对于本领域普通技术人员是显而易见的。在本公开的整个附图中，应当理解，为了清楚起见，一个或多个元件的x轴、y轴和/或z轴的尺寸可能被夸大。
刻度图案180的所示部分包括以虚线轮廓示出的信号调制元件SME，其位于刻度170(图1所示)上。在图2所示的实施例中，大多数信号调制元件SME的y方向极限隐藏在第一和第二长形部分EP1、EP2的下方。应当理解，如在图1中可以看到的，在操作期间，刻度图案180相对于检测器部分167移动。
在图2的示例中，刻度图案180具有沿着垂直于x轴的y轴方向的标称刻度图案宽度尺寸NSPWD，并且包括沿测量轴线方向MA(例如，对应于x轴方向)周期性地布置的离散信号调制元件SME。然而，更一般地，刻度图案180可以包括各种备选的空间调制图案，该空间调制图案包括离散元件或一个或多个连续图案元件，只要该图案具有作为沿着x轴方向的位置的函数的空间特性，以便根据已知的方法，提供在检测器部分167的感测元件SEN(例如，SEN14)中出现的位置相关的检测器信号(在一些实施例中，也称为检测器信号分量)。
在各种实施方式中，检测器部分167配置为邻近刻度图案180安装，并且沿着测量轴线方向MA相对于刻度图案180移动。检测器部分包括场生成线圈FGC和多个感测元件，在各种实施方式中，这些可以以呈各种可选择配置以协同各种相应的信号处理方案使用，如本领域技术人员将理解的。图2示出了单个代表性的一组感测元件SEN1-SEN24，在该具体实施方式中，所述一组感测元件SEN1-SEN24包括串联连接的感测环元件(替代地，称为感测线圈无件或者感测绕组元件)。在本实施方式中，相应的环元件通过在PCB的各种层上的导体构件连接，所述各种层通过馈通、根据已知方法连接(例如，如在图4中所示的)，使得它们具有相反的缠绕极性。亦即，如果第一环以正极性检测器信号份额响应于变化的磁场强度，则相邻的环以负极性检测器信号份额响应。在这一具体实施方式中，感测元件串联连接，使得它们的检测器信号或者信号份额加和，并且“加和的”检测器信号在检测器信号输出连接SDS1和SDS2处输出到信号处理配置(未示出)。虽然图2示出了单个一组感测元件，以避免视觉混淆，但将理解，在一些实施方式中，将检测器配置为在不同空间相位位置(例如，以提供正交信号)提供一个或多个附加组的感测元件是有利的，如本领域普通技术人员将会理解的。但是，应理解，本文所述的感测元件的配置仅是示例性的，而不是限制性的。作为一个示例，各个感测元件环在一些实施方式中可以将各个信号输出到相应的信号处理配置，例如，如在2016年6月30日提交的共有转让在审美国专利申请15/199,723中公开的，其整体内容通过引用合并入本文。更一般地，各种已知的感测元件配置可以与本文公开和要求保护的原理结合使用，以在各种实施例中与各种已知的刻度图案和信号处理方案组合使用。
各种感测元件和场生成线圈FGC可以固定在基底(例如，图1的基底162)上。场生成线圈FGC可以被描述为围绕一内部区域INTA，该内部区域INTA具有沿x轴方向的标称线圈区域长度尺寸NCALD以及沿y轴方向的大约YSEP的标称线圈区域宽度尺寸。在各种实施方式中，场生成线圈FGC可以包括围绕内部区域INTA的单匝。在操作中，场生成线圈FGC响应于线圈驱动信号而在内部区域INTA中产生变化的磁通量。
在各种实施方式中，场生成线圈FGC可以包括输入部分INP、第一和第二长形部分EP1和EP2，以及端部部分EDP(例如，参照图4和/或5所公开的)。输入部分INP包括第一和第二连接部分CP1和CP2，第一和第二连接部分CP1和CP2将来自信号处理配置(例如，图1的信号处理配置166，或图6的信号处理配置766等)的线圈驱动信号连接到场生成线圈FGC。第一和第二连接部分CP1和CP2可以通过印刷电路板的馈通等连接到所述信号处理配置，并且在一些实施例中，也可以使用与下面参照端部部分EDP所公开的原理类似的原理来屏蔽所述连接。第一和第二长形部分EP1和EP2各自沿着x轴方向与内部区域INTA的一侧相邻地延伸，并且具有沿着y轴方向的标称生成迹线宽度尺寸NGTWD。在所示的实施例中，标称生成迹线宽度尺寸NGTWD对于EP1和EP2是相同的，但这不是在所有实施例中必需的。端部部分EDP(例如，参照图4和/或5所公开的)跨越与第一和第二长形部分EP1和EP2之间的标称线圈宽度尺寸YSEP相对应的y轴方向间距，以在内部区域INTA的端部附近提供两者之间的连接。在根据本文公开的原理的各种实施方式中，有利地使用设计比来配置场生成线圈FGC，其中每个标称生成迹线宽度尺寸NGTWD是标称线圈区域宽度尺寸YSEP的至少0.1倍。在一些实施方式中，场生成线圈FGC可以被配置为使得每个标称生成迹线宽度尺寸NGTWD是标称线圈区域宽度尺寸YSEP的至少0.15倍，或至少0.25倍，或至少0.50倍。在一些实施方式中，场生成线圈FGC可以被配置为使得，在与响应于变化的磁通量而产生的检测器信号相对应地限定的标称工作频率下，每个标称生成迹线宽度尺寸NGTWD是长形部分EP1和EP2的趋肤深度的至少25倍。
感测元件SEN1-SEN24沿x轴方向(例如，对应于测量轴线方向MA)布置，并且固定在基底(例如，图1的基底162)上。在图2的示例中，每个感测元件SEN具有沿y轴方向的标称感测元件宽度尺寸NSEWD，其中标称感测元件宽度尺寸NSEWD中的至少大部分沿着y轴方向被包括在标称线圈区域宽度尺寸YSEP内。感测元件SEN被配置为提供检测器信号，该检测器信号是响应于刻度170的刻度图案180(例如，一个或多个信号调制元件SME)的相邻的信号调制部分所提供的对于变化磁通量的局部作用。可以将信号处理配置(例如，图1的信号处理配置166，或图6的信号处理配置766，等)可以被配置为基于从检测器部分167输入的检测器信号，来确定多个感测元件SEN1-SEN24相对于刻度170的位置。通常，场生成线圈FGC和感测元件SEN1-SEN24等可以根据已知原理(例如，对于感应式编码器)进行操作，例如在并入的参考文献中描述的那些。
在各种实施方式中，场生成线圈FGC和感测元件SEN彼此绝缘(例如，如位于印刷电路板的不同层中等)。在一个这样的实施方式中，至少一个感测元件SEN的标称感测元件宽度尺寸NSEWD有利地大于标称线圈区域宽度尺寸YSEP，并且延伸超过长形部分EP1或EP2中的至少一个的内部边缘IE以限定为重叠尺寸OD的量。此外，场生成线圈FGC可以有利地配置为使得在各种实施例中，每个标称生成迹线宽度尺寸NGTWD大于对应的重叠尺寸OD。在各种实施方式中，长形部分EP1和EP2可以被制造在印刷电路板的第一层上，并且感测元件SEN可以包括导电环，并且所述导电环被制造在包括不同于第一层的层的印刷电路板的一层或多层中，且至少在重叠尺寸OD附近。
在各种实施方式中，基底可以包括印刷电路板，并且场生成线圈FGC可以包括被制造在印刷电路板上的导电迹线(例如，包括长形部分EP1和EP2)。在各种实施方式中，感测元件SEN可以包括由被制造在印刷电路板上的导电迹线形成的磁通量感测环。如上面参照图1所述，在各种实施方式中，检测器部分167可以被包括在各种类型的测量仪器(例如卡尺、测微器、量规、线性刻度等)中。例如，检测器部分167可以固定到滑动构件，并且刻度图案180可以被固定到具有与x轴方向一致的测量轴线的梁构件。在这种配置中，滑动构件可以以可移动的方式安装在梁构件上，并且沿着测量轴线方向MA在沿着x轴方向和y轴方向延伸的平面中可移动，其中z轴方向与该平面正交。
图3是示出检测器部分367的第二示例性实施方式的平面图，其可用作图1所示的电子位置编码器等中的检测器部分167。检测器部分367具有与图2的检测器部分167类似的特征和部件，并且其设计和操作被配置为实施本文公开和要求保护的各种设计原理。特别地，由图3中的“带引号”的附图标记表示的元件类似于图2中具有相应的相似“未带引号”的附图标记的元件，并且可以理解为类似地操作，除非另有说明。
图3和图2的实施例之间的主要区别在于检测器部分367沿着y轴方向比检测器部分167窄，使得标称刻度图案宽度尺寸NSPWD明显大于标称感测元件宽度尺寸NSEWD’以及检测器部分367的其它y轴尺寸。例如，在一个具体实施方式中，标称感测元件宽度尺寸NSEWD’可以是标称刻度图案宽度尺寸NSPWD的大约2/3或更小。在各种实施方式中，这种配置可以导致关于检测器部分367相对于刻度图案180的横向移动的更大侧向偏移公差。
尽管有上述差异，但检测器部分367的其它特征可以类似于检测器部分167的特征。例如，感测元件SEN’中的每一个可以具有沿着y轴方向的标称感测元件宽度尺寸NSEWD’，其中所述标称感测元件宽度尺寸NSEWD’中的至少大部分沿着y轴方向被包括在标称线圈区域宽度尺寸YSEP’内。在各种实施方式中，场生成线圈FGC’包括第一和第二长形部分EP1’和EP2’，以及端部部分EDP’(例如，参照图4和/或5所公开的)，所有这些可以具有与检测器部分167的相应元件相类似的配置。在一些实施方式中，场生成线圈FGC’可以被配置为使得标称迹线宽度尺寸NGTWD’为标称线圈区域宽度尺寸YSEP’的至少0.10倍，或至少0.15倍，或至少0.25倍，或至少0.50倍。如果需要，其它特征和/或设计关系也可以类似于参考图2描述的那些。
关于上述检测器部分167和367的示例配置，应当理解，某些现有系统对于场生成线圈使用相对较窄的迹线和/或相对较大的内部区域(例如，较大区域INTA和/或标称线圈区域宽度尺寸YSEP)。更具体地，在某些现有系统中，通常认为相关的检测器部分元件具有相对高的电感是理想的，使得该系统将具有足够高的Q以谐振相对较长的时间段，因为认为对于所使用的信号处理和测量方法是有利的。相反地，根据本文公开的原理，利用更宽的迹线宽度(例如，对于由特定应用施加的对总体检测器y轴尺寸限制，以INTA和/或YSEP为代价)，这导致相对较小的电感和更小的总体阻抗，其中能够在相对较短的时间段内流过更大量的电流(例如，产生更强的信号)，并且对于期望的测量时间长度，仍然能够实现谐振。如上面关于检测器部分167和367所述，在各种实施方式中，每个标称生成迹线宽度尺寸NGTWD是标称线圈区域宽度尺寸YSEP的至少0.10倍，或至少0.15倍，或至少0.25倍，或至少0.50倍。作为一些具体示例值，在某些实施方式中，标称线圈区域宽度尺寸YSEP可以是大约2.0mm，或8.0mm，或10mm，并且每个标称生成迹线宽度尺寸NGTWD可以大约为近似0.25mm，或0.50mm，或1.00mm或更大。这些可以与大约0.10mm的某些现有系统中的迹线宽度进行比较。在某些情况下，已经确定了诸如本文公开的配置，以实现与相当的现有技术配置的信号电平相比超出1.5倍或更高因子的检测器信号电平，并且在一些情况下，当将相当的驱动信号输入到场生成线圈时，超出3倍或更大的因子。
关于检测器部分167和367等的示例配置，在各种实施方式中，感测元件SEN(例如，如图2和图3所示的区域包围环或线圈元件)可以比更传统的感测元件提供某些优点(例如，增加的增益等)，如果根据这里公开的最大信号增益设计原理进行配置，其中与场生成线圈FGC重合或位于场生成线圈FGC内(的感应元件场接收区域的量例如，INTA中)应相对地最大化，而位于形成场生成线圈FGC的导体外部的感测元件场接收区域的量(例如，沿着y轴方向)应当相对地最小化。应当理解，图2和图3所示的感测元件SEN具有符合该原理的上述设计关系的重叠尺寸OD。例如，使每个标称生成迹线宽度尺寸NGTWD大于相应的重叠尺寸OD。
图4是示出根据本文公开和要求保护的原理的包括在检测器部分467中的场生成线圈FGC的端部部分EDP的第一示例性实施方式的轴测“线框图”。将理解，检测器部分467的元件可以与图2的检测器部分167的类似编号的元件类似地设计和操作，并且通常可以与之类似地理解。检测器部分467包括场生成线圈FGC和多个感测元件SEN1-SEN24(代表性的感测元件SEN17-SEN24在图4中示出)。场生成线圈FGC包括第一和第二长形部分EP1和EP2，以及端部部分EDP，并且被固定在基底(例如，图1的基底162)上，并且围绕内部区域INTA。
在各种实施方式中，场生成线圈FGC和感测元件SEN彼此绝缘，例如位于印刷电路板的不同层中(图4中未明确示出该层结构)。在图4中，各种标记的Z坐标可以被理解为与各种印刷电路板(PCB)层的各个表面一致，或识别所述各个表面，但也可以使用替代的制造方法。刻度图案180的元件SME驻留在处于Z坐标Zsme的、刻度170(图1所示)的表面上。可以理解的是，刻度170与承载检测器部分467的元件的印刷电路板(PCB)分离。在图4所示的实施例中，PCB具有位于Z坐标Zfs处的前表面(例如，绝缘涂层的前表面)。刻度元件Z的坐标Zsme和前表面的Z坐标Zfs之间存在操作间隙。长形部分EP1和EP2可以被制造在具有Z坐标Zep的PCB层表面上，并且它们可被绝缘涂层覆盖。感测元件SEN可以包括互连的导电环部分，这些导电环部分驻留在具有Z坐标ZseL1和ZseL2的相应的PCB层表面上。导电环部分可以使用馈通在各层之间连接，使得导体可以彼此相交，同时以串行方式连接感测元件的信号份额，并提供相应的信号份额，如前文所述。
第一和第二长形部分EP1和EP2各自沿x轴方向延伸，标称地位于沿着垂直于x轴和y轴方向的z轴方向与面向刻度图案180的、检测器部分467的PCB的前表面相距一长形部分z距离EPZD＝(Zep-Zsme)处。如上所述，端部部分EDP包括跨越一y轴方向间距的导电路径，该y轴方向间距对应于第一和第二长形部分EP1和EP2之间的标称线圈区域宽度尺寸YSEP，以在内部区域INTA的端部附近提供两者之间的连接。在图4所示的实施例中，端部部分EDP包括位于具有Z坐标Zses的相应的PCB层表面上的屏蔽的端部区段SES，其标称地位于与检测器部分467的PCB的前表面相距一屏蔽的端部区段z距离SESZD＝(Zses-Zfs)处，其中屏蔽的端部区段z距离SESZD大于长形部分z距离EPZD。第一连接部分CNP1(例如，PCB馈通)将第一长形部分EP1连接到屏蔽的端部区段SES的第一端部，以及第二连接部分CNP2(例如，PCB馈通)将第二长形部分EP2连接到屏蔽的端部区段SES的第二端部。
在图4所示的实施方式中，检测器部分467还包括导电的屏蔽区域CSR(例如，由图4中稍微任意设置的虚线“边缘”线表示的导电平面区域)，该屏蔽区域CSR沿着x轴线和y轴方向延伸并且标称地上位于具有Z坐标Zcsr的相应的PCB层表面上，其标称地上位于与检测器部分467的PCB的前表面相距一屏蔽区域z距离SRZD＝(Zcsr-Zfs)处。在各种实施方式中，屏蔽区域z距离SRZD小于屏蔽的端部区段z距离SESZD，并且导电的屏蔽区域CSR位于屏蔽的端部区段SES的至少一部分和检测器部分467的PCB的前表面之间。导电的屏蔽区域CSR可以包括在检测器部分467的PCB中的扩展接地平面层的一部分，或者在一些实施例中，它可以包括离散区域。导电的屏蔽区域CSR可以包括间隙孔，使得第一和第二连接部分CNP1(例如，PCB馈通)与导电的屏蔽区域CSR分离，或与导电的屏蔽区域CSR绝缘。
一般来说，针对场生成线圈的端部部分(例如，沿着y轴方向延伸的端部部分)通过先前已知配置产生的场分量已经在最接近它们的感测元件的检测器信号中出现误差分量—所谓“端部效应”。已经尝试在检测器中使用“渐缩端部配置”来减轻这种端部效应，和/或通过将端部远离端部感测元件间隔开来减轻这一效应。然而，这些方法不利地降低了信号强度，或增加了检测器x轴尺寸，或者两者。相反，上述的屏蔽配置倾向于减小由端部部分产生的场分量，和/或防止其到达信号调制元件SME。这样，耦合到最近的感测元件的场分量小于和/或近似恒定，而与刻度位置无关，从而大大减轻了任何端部效应。
如上所述，在各种实施方式中，长形部分EP1和EP2可以被制造在印刷电路板的第一层上，屏蔽的端部区段SES可以被制造在印刷电路板的第二层上，导电的屏蔽区域CSR被制造在比印刷电路板的第二层更靠近检测器的前表面(例如，检测器的PCB的前表面)的电路板的层上。在一个这样的实施方式中，导电的屏蔽区域CSR可以被制造在位于第一层和第二层之间的、印刷电路板的层上。在这种结构中，导电的屏蔽区域CSR可以包括印刷电路板的接地层的至少一部分，其中所述接地平面层位于第一层和第二层之间。在一个实施方式中，在长形部分EP1或EP2之间的连接(例如，作为第一或第二连接部分CNP1或CNP2的一部分)和屏蔽的端部区段SES可以包括沿z轴方向延伸的印刷电路板馈通。在一种这样的配置中，可以在位于第一层和第二层之间的、印刷电路板的层上制造导电的屏蔽区域CSR，并且印刷电路板馈通可以穿过被制造在导电的屏蔽区域CSR中的开口。
图5是示出了根据本文公开和要求保护的原理的包括在检测器部分567中的场生成线圈FGC的端部部分EDP”的第二示例性实施方式的轴测图。将理解，检测器部分567的元件可以与图2的检测器部分167和/或图4的检测器部分467的类似编号的元件类似地设计和操作，并且通常可以类似于此地理解。
在图5中，如图4所示，尽管可以使用替代的制造方法，但是各种标记的Z坐标可以被理解为与各种印刷电路板(PCB)层的各个表面一致，或识别所述各个表面。刻度图案180的元件SME驻留在刻度170(图1所示)的、Z坐标Zsme的表面上。检测器部分567具有位于Z坐标Zfs处的前表面(例如，检测器部分567的PCB上的绝缘涂层的前表面)。刻度元件Z坐标Zsme和前表面Z坐标Zfs之间存在操作间隙。长形部分EP1和EP2可以被制造在具有Z坐标Zep的PCB层表面上，并可以被绝缘涂层覆盖。感测元件SEN可以包括驻留在具有Z坐标ZseL1和ZseL2的相应的PCB层表面上的相互连接的导电环部分，如先前参照检测器部分467所概述的那样。
第一和第二长形部分EP1和EP2标称地上位于与检测器部分567的、面向刻度图案180的前表面相距一长形部分z距离EPZD＝(Zep-Zsme)处。如在检测器部分467中，端部部分EDP”包括跨越一y轴方向间距的导电路径，该y轴方向间距对应于在第一和第二长形部分EP1和EP2之间的标称线圈区域宽度尺寸YSEP，以在内部区域INTA的端部附近提供两者之间的连接。在图5所示的实施例中，端部部分EDP”包括位于具有Z坐标Zses”的各个PCB层表面上的屏蔽的端部区段SES”，其标称地位于与检测器部分567的前表面相距一屏蔽的端部区段z距离SESZD”＝(Zses”-Zfs)处，其中屏蔽的端部区段z距离SESZD”大于长形部分z距离EPZD。第一连接部分CNP1(例如，包括PCB馈通CNP1A和导电迹线CNP1B)将第一长形部分EP1连接到屏蔽的端部区段SES的第一端部，并且第二连接部分CNP2(例如，包括PCB馈通CNP2A和导电迹线CNP2B)将第二长形部分EP2连接到屏蔽的端部区段SES的第二端部。
在图4所示的实施方式中，检测器部分567还包括导电的屏蔽区域CSR”(例如，图5中由虚线边缘线表示的导电平面区域)，其沿着x轴线和y轴方向延伸，并且标称地上位于具有Z坐标Zcsr”的相应PCB层表面上，其标称地位于与检测器部分467的PCB的前表面相距一屏蔽区域z距离SRZD”＝(Zcsr”-Zfs)处。在各种实施方式中，屏蔽区域z距离SRZD”小于屏蔽的端部区段z距离SESZD”，并且导电的屏蔽区域CSR”位于屏蔽的端部区段SES”的至少一部分与检测器部分567的PCB的前表面之间。对于图5所示的实施例，应当理解，在一些实施方式中，如果需要，屏蔽的区域CSR”可以位于与长形部分EP1和EP2相同的表面上(也就是说，如果需要，Zcsr”＝Zep且EPZD＝SRZD”)。此外，在一个这样的实施方式中，如果需要，屏蔽的端部区段SES”和导电迹线CNP1B和CNP2B可以位于用于感测元件SEN的相同(一个或多个)表面上(即，如果需要，Zses”＝ZseL1,或Zses”＝ZseL2等)。在这种实施方式中，检测器部分567的PCB可以沿z轴方向包括比检测器部分467更少的层和/或更薄的层。在任何情况下，检测器部分567中的端部部分EDP”的屏蔽结构以类似于先前在检测器部分467中参考端部部分EDP所概述的方式减轻了端部效应。
对于上述的示例性检测器部分467和567，将会理解，导电的屏蔽区域CSR(CSR”)可以减小屏蔽的端部区段SES对感测元件SEN的影响(例如，相关于变化的磁通量)，这至少部分地基于与场生成线圈FGC的长形部分EP1、EP2的层位置相比，屏蔽的端部区段SES的相对的层位置(例如，位于不同的PCB层上等)。这样的配置可以使得能够利用导电屏蔽区域CSR(CSR”)，且允许场生成线圈FGC的整体x轴尺寸较短(例如，其端部部分EDP不需要位于远离感测元件SEN的位置来避免影响响应于磁通变化等而产生的检测器信号)。
图6是示出包括电子位置编码器710的测量系统700的组件的一个示例性实施方式的框图。将理解，图6的某些编号的组件7XX可以对应于和/或具有与图1的类似编号的组件1XX类似的操作，除非另有描述。电子位置编码器710包括一起形成换能器的刻度770和检测器部分767，以及信号处理配置766。在各种实施方式中，检测器部分767可以包括上面关于图2-6或其他配置描述的任何配置。测量系统700还包括诸如显示器738和用户可操作的开关734、736之类的用户接口特征，并且还可以包括电源765。在各种实施方式中，还可以包括外部数据接口732。所有这些元件都联接到可被实施为信号处理器的信号处理配置766(或信号处理和控制电路)。信号处理配置766基于从检测器部分767输入的检测器信号来确定检测器部分767的感测元件相对于刻度770的位置。
在各种实施方式中，图6的信号处理配置766(和/或图1的信号处理配置166)可以包括执行软件以执行本文所述功能的一个或多个处理器，或由其组成。处理器包括可编程通用或专用微处理器、可编程控制器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)等，或这些器件的组合。软件可以存储在存储器中，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存等，或这些部件的组合。软件也可以存储在一个或多个存储设备中，例如基于光学的盘、闪存设备或用于存储数据的任何其它类型的非易失性存储介质。软件可以包括一个或多个程序模块，这些模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。在分布式计算环境中，可以将程序模块的功能组合或分布在多个计算系统或设备上，并以有线或无线配置通过服务呼叫进行访问。
虽然已经示出和描述了本公开的优选实施方式，但基于本公开，所示和所描述的特征和操作序列的布置的各种变化对于本领域技术人员将是显而易见的。可以使用各种替代形式来实现本文公开的原理。
例如，参考图2和图3示出和描述的实施例利用非零的重叠尺寸OD，但是这在所有实施例中并不是必需的。在一些实施例中，上面概述的最大信号增益设计原理可能被折衷(例如，在没有重叠尺寸或零重叠尺寸的设计中)，以获得某些其它设计优势。在一个此类实施例中，感测元件SEN可以具有沿y轴方向的标称感测元件宽度尺寸NSEWD，其中标称感测元件宽度尺寸NSEWD小于沿y轴方向的标称线圈区域宽度尺寸YSEP。这种配置使得感测元件SEN可以被制造在印刷电路板中的与场生成线圈FGC相同的层上，这在一些情况下可以提供某些优点。例如，通过在相同的(一个或多个)层中被制造，多个感测元件SEN和场生成线圈FGC都可以尽可能靠近刻度图案180定位(例如，对于相应的检测器部分，较小的间隔距离可导致更大的信号强度、鲁棒性、效率等)。
可以组合上述各种实现以提供另外的实现。本说明书中提及的所有美国专利和美国专利申请的全部内容通过引用并入本文。如果需要，可以修改实现方面，以使用各种专利和应用的构思来提供另外的实现。
根据上述详细描述，可以对实施方式进行这些和其它改变。通常，在所附权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制于说明书和权利要求书中公开的具体实施方式，而应被解释为包括所有可能的实现以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围。

Claims (11)

1.一种电子位置编码器，所述电子位置编码器可用以沿着与x轴方向重合的测量轴线方向测量两个元件之间的相对位置，所述电子位置编码器包括：
刻度，所述刻度沿着所述测量轴线方向延伸且包括信号调制刻度图案，所述刻度图案具有沿着与所述x轴方向垂直的y轴方向的刻度图案宽度尺寸，并且所述刻度图案包括作为沿所述x轴方向的位置的函数的空间特性；
检测器部分，所述检测器部分配置为邻近所述刻度图案安装，并且沿着所述测量轴线方向相对于所述刻度图案移动，所述检测器部分包括：
场生成线圈，所述场生成线圈固定在基底上，所述场生成线圈围绕一内部区域，所述内部区域具有沿着所述x轴方向的标称线圈区域长度尺寸和沿着所述y轴方向的标称线圈区域宽度尺寸，所述场生成线圈响应于线圈驱动信号在所述内部区域中生成变化的磁通量；和
多个感测元件，所述多个感测元件沿着所述x轴方向布置并且固定在所述基底上，每个所述感测元件具有沿着所述y轴方向的标称感测元件宽度尺寸，其中所述标称感测元件宽度尺寸中的至少大部分沿着所述y轴方向被包括在所述标称线圈区域宽度尺寸中，并且所述多个感测元件配置为提供检测器信号，所述检测器信号响应于由所述刻度图案的相邻的信号调制部分提供的对所述变化的磁通量的局部效应；和
信号处理配置，所述信号处理配置可操作地连接到所述检测器部分以提供所述线圈驱动信号，并且所述信号处理配置基于从所述检测器部分输入的检测器信号确定在所述检测器部分和所述刻度图案之间的相对位置，
其中：
所述场生成线圈包括：
输入部分，所述输入部分包括将来自所述信号处理配置的线圈驱动信号连接到所述场生成线圈的至少两个连接部分；
第一和第二长形部分，所述第一和第二长形部分各自沿着所述x轴方向邻近所述内部区域的一侧延伸，所述第一和第二长形部分各自具有沿着所述y轴方向的标称生成迹线宽度尺寸；和
至少第一端部部分，所述第一端部部分横跨所述第一和第二长形部分之间的y轴方向间距，以在两者之间接近所述内部区域的端部提供连接；并且
所述场生成线圈配置为使得所述标称生成迹线宽度尺寸是所述标称线圈区域宽度尺寸的至少0.1倍。
2.根据权利要求1所述的电子位置编码器，其中，所述标称生成迹线宽度尺寸是所述标称线圈区域宽度尺寸的至少0.25倍。
3.根据权利要求1所述的电子位置编码器，其中，在与响应于所述变化的磁通量出现的检测器信号相对应地限定的标称工作频率下，所述标称生成迹线宽度尺寸是所述长形部分的趋肤深度的至少25倍。
4.根据权利要求1所述的电子位置编码器，其中：
所述场生成线圈和所述感测元件彼此绝缘；
至少一个感测元件的感测元件宽度尺寸大于所述标称线圈区域宽度尺寸，并且以作为一重叠尺寸限定的量延伸超过所述长形部分中的至少一个的内部边缘；并且
所述场生成线圈配置为使得所述标称生成迹线宽度尺寸大于所述重叠尺寸。
5.根据权利要求4所述的电子位置编码器，其中，所述长形部分被制造在印制电路板的第一层中，并且所述感测元件包括导电环，所述导电环被制造在包括不同于所述第一层的层的印制电路板的一个或多个层中、且至少在所述重叠尺寸附近。
6.根据权利要求1所述的电子位置编码器，其中，所述基底包括印制电路板，所述场生成线圈包括被制造在所述印制电路板上的导电迹线，并且所述感测元件包括由被制造在所述印制电路板上的导电迹线形成的磁通量感测环。
7.一种电子位置编码器，所述电子位置编码器可用以沿着与x轴方向重合的测量轴线方向测量两个元件之间的相对位置，所述电子位置编码器包括：
刻度，所述刻度沿着所述测量轴线方向延伸且包括信号调制刻度图案，所述刻度图案具有沿着与所述x轴方向垂直的y轴方向的刻度图案宽度尺寸，并且所述刻度图案包括作为沿所述x轴方向的位置的函数的空间特性；
检测器部分，所述检测器部分配置为邻近所述刻度图案安装，并且沿着所述测量轴线方向相对于所述刻度图案移动，所述检测器部分包括：
场生成线圈，所述场生成线圈固定在基底上，所述场生成线圈围绕一内部区域，所述内部区域具有沿着所述x轴方向的标称线圈区域长度尺寸和沿着所述y轴方向的标称线圈区域宽度尺寸，所述场生成线圈响应于线圈驱动信号在所述内部区域中生成变化的磁通量；和
多个感测元件，所述多个感测元件沿着所述x轴方向布置并且固定在所述基底上，每个所述感测元件具有沿着所述y轴方向的标称感测元件宽度尺寸，其中所述标称感测元件宽度尺寸中的至少大部分沿着所述y轴方向被包括在所述标称线圈区域宽度尺寸中，并且所述多个感测元件配置为提供检测器信号，所述检测器信号响应于由所述刻度图案的相邻的信号调制部分提供的对所述变化的磁通量的局部效应；和
信号处理配置，所述信号处理配置可操作地连接到所述检测器部分以提供所述线圈驱动信号，并且所述信号处理配置基于从所述检测器部分输入的检测器信号确定在所述检测器部分和所述刻度图案之间的相对位置，
其中：
所述场生成线圈包括：
输入部分，所述输入部分包括将来自所述信号处理配置的线圈驱动信号连接到所述场生成线圈的至少两个连接部分；
第一和第二长形部分，所述第一和第二长形部分各自沿着所述x轴方向延伸，并且沿着垂直于所述x轴方向和所述y轴方向的z轴方向标称地位于与面向所述刻度图案的所述检测器部分的前表面相距一长形部分z距离处；和
至少第一端部部分，所述至少第一端部部分横跨所述第一和第二长形部分之间的y轴方向间距以在两者之间提供连接，所述第一端部部分包括屏蔽的端部区段，所述屏蔽的端部区段标称地位于与所述检测器部分的所述前表面相距一屏蔽的端部区段z距离处，其中所述屏蔽的端部区段z距离大于所述长形部分z距离；和
所述检测器部分还包括导电屏蔽区域，所述导电屏蔽区域沿着所述x轴方向和所述y轴方向延伸，并且标称地位于与所述前表面相距一屏蔽区域z距离处，其中所述屏蔽区域z距离小于所述屏蔽的端部区段z距离，并且所述屏蔽区域位于所述屏蔽的端部区段的至少部分和所述检测器部分的所述前表面之间。
8.根据权利要求7所述的电子位置编码器，其中，所述长形部分被制造在印制电路板的第一层中，所述屏蔽的端部区段被制造在所述印制电路板的第二层中，并且所述屏蔽区域被制造在比所述印制电路板的第二层更接近所述前表面的所述电路板的层中。
9.根据权利要求8所述的电子位置编码器，其中，所述屏蔽区域包括所述印制电路板的接地面层的至少一部分，其中所述接地面层位于所述第一层和所述第二层之间。
10.根据权利要求8所述的电子位置编码器，其中，所述屏蔽区域被制造在所述印制电路板的位于所述第一层和所述第二层之间的层中，并且印制电路板馈通沿着所述z轴方向延伸，并且穿过被制造在所述屏蔽区域中的开口，以提供在长形部分和所述屏蔽的端部区段之间的连接。
11.根据权利要求7所述的电子位置编码器，其中，所述第一和第二长形部分各自具有沿着所述y轴方向的标称生成迹线宽度尺寸，并且所述场生成线圈配置为使得所述标称生成迹线宽度尺寸是所述标称线圈区域宽度尺寸的至少0.1倍。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110319860A (zh) * 2018-03-30 2019-10-11 株式会社三丰 用于感应位置编码器的发射器和接收器结构
CN110657826A (zh) * 2018-06-28 2020-01-07 株式会社三丰 用于感应位置编码器的标尺构造
CN110657827A (zh) * 2018-06-29 2020-01-07 株式会社三丰 感应位置编码器中的接收器线间隔
CN110967047A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 株式会社三丰 提供位移信号的耐污染和耐缺陷旋转光学编码器构造
WO2020207000A1 (zh) * 2019-04-11 2020-10-15 郝佳 感应式位置测量传感器
CN111947692A (zh) * 2019-05-14 2020-11-17 阿维科斯电子技术有限公司 包括屏蔽层的感应位置感测装置及其方法
CN113137150A (zh) * 2021-04-27 2021-07-20 上海创米科技有限公司 推拉结构及其开合程度的检测方法
CN113432628A (zh) * 2020-03-23 2021-09-24 株式会社三丰 用于感应位置编码器的发射器和接收器配置
CN113432627A (zh) * 2020-03-23 2021-09-24 株式会社三丰 用于感应位置编码器的发射器和接收器配置

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10520335B2 (en) * 2016-08-24 2019-12-31 Mitutoyo Corporation Winding configuration for inductive position encoder
US10775199B2 (en) * 2016-08-24 2020-09-15 Mitutoyo Corporation Winding and scale configuration for inductive position encoder
US10612943B2 (en) * 2016-08-24 2020-04-07 Mitutoyo Corporation Winding and scale configuration for inductive position encoder
US11067414B1 (en) 2020-03-23 2021-07-20 Mitutoyo Corporation Transmitter and receiver configuration for inductive position encoder
US11181395B2 (en) 2020-03-23 2021-11-23 Mitutoyo Corporation Transmitter and receiver configuration for inductive position encoder
JP2022106663A (ja) 2020-12-31 2022-07-20 株式会社ミツトヨ 電磁誘導式エンコーダ用の検知巻線構成
US20220205814A1 (en) 2020-12-31 2022-06-30 Mitutoyo Corporation Sensing winding configuration for inductive position encoder
US20220205815A1 (en) 2020-12-31 2022-06-30 Mitutoyo Corporation Sensing winding configuration for inductive position encoder
US11713983B2 (en) 2021-06-30 2023-08-01 Mitutoyo Corporation Sensing winding configuration for inductive position encoder
CN114264671B (zh) * 2021-12-31 2023-09-12 西安热工研究院有限公司 一种涡流辅助焊接金属板内部缺陷微波无损检测方法
US20240068841A1 (en) 2022-08-31 2024-02-29 Mitutoyo Corporation Inductive position encoder utilizing transmissive configuration
US20240068842A1 (en) 2022-08-31 2024-02-29 Mitutoyo Corporation Inductive position encoder utilizing slanted scale pattern
CN116222630B (zh) * 2023-03-17 2023-10-20 哈尔滨理工大学 一种高可靠的轴向双侧磁感应式磁电编码器及角度解算方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1194365A (zh) * 1997-01-29 1998-09-30 株式会社三丰 利用码轨道型标尺和读出头的感应电流式绝对位置传感器
CN1272620A (zh) * 1998-12-17 2000-11-08 株式会社三丰 偏移减少的高准确率感应电流绝对位置换能器
JP2003247862A (ja) * 2002-02-27 2003-09-05 Mitsutoyo Corp 誘導型位置トランスデューサ
CN1441226A (zh) * 2002-02-26 2003-09-10 株式会社三丰 使用有开孔的带式标尺的感应电流位置传感器
CN102252702A (zh) * 2010-04-19 2011-11-23 株式会社三丰 电磁编码器
CN105415882A (zh) * 2014-06-27 2016-03-23 芬兰脉冲公司 用于导电元件沉积及形成的方法和设备

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0743508A2 (en) * 1995-05-16 1996-11-20 Mitutoyo Corporation Induced current position transducer
GB9523991D0 (en) 1995-11-23 1996-01-24 Scient Generics Ltd Position encoder
US6002250A (en) * 1996-05-13 1999-12-14 Mitutoyo Corporation Electronic linear scale using a self-contained, low-power inductive position transducer
US5973494A (en) * 1996-05-13 1999-10-26 Mitutoyo Corporation Electronic caliper using a self-contained, low power inductive position transducer
US5886519A (en) * 1997-01-29 1999-03-23 Mitutoyo Corporation Multi-scale induced current absolute position transducer
US5894678A (en) 1997-01-29 1999-04-20 Mitutoyo Corporation Electronic linear tape measure using a low power induced current position transducer
US6005387A (en) * 1997-04-16 1999-12-21 Mitutoyo Corporation Reduced offset high accuracy induced current position transducer
US5998990A (en) * 1997-08-25 1999-12-07 Mitutoyo Corporation Pitch-compensated induced current position transducer
US5936399A (en) * 1997-09-16 1999-08-10 Mitutoyo Corporation Inductive position transducer having a multi-tap receiver winding
US5901458A (en) * 1997-11-21 1999-05-11 Mitutoyo Corporation Electronic caliper using a reduced offset induced current position transducer
US6049204A (en) * 1997-11-21 2000-04-11 Mitutoyo Corporation Electronic linear scale using a reduced offset high accuracy induced current position transducer
US6329813B1 (en) * 1998-12-17 2001-12-11 Mitutoyo Corporation Reduced offset high accuracy induced current absolute position transducer
EP1151248B1 (de) * 1999-02-05 2004-04-14 HORST SIEDLE GmbH & Co. KG. Weg- und/oder winkelaufnehmer mit mäanderförmiger messwicklung
US6271661B2 (en) * 1999-03-16 2001-08-07 Mitutoyo Corporation Absolute position transducer having a non-binary code-track-type scale
US6335618B1 (en) * 1999-10-05 2002-01-01 Mitutoyo Corporation Position transducer having position-dependent amplitude encoding applying first and second modulations
DE10111975B9 (de) * 2000-03-13 2012-11-15 Mitutoyo Corp. Verfahren zur Fehlererfassung für eine Vorrichtung zur Positionserfassung mit elektromagnetischer Induktion
JP3504904B2 (ja) * 2000-03-13 2004-03-08 株式会社ミツトヨ 誘導型トランスデューサ及び電子ノギス
JP3668406B2 (ja) * 2000-03-13 2005-07-06 株式会社ミツトヨ 電磁誘導型位置検出装置
DE10025661A1 (de) * 2000-05-24 2001-12-06 Balluff Gebhard Feinmech Wegmeßsystem
AU5204500A (en) * 2000-06-27 2002-01-08 Brown And Sharpe Tesa Sa Magnetoresistive electrode measuring device, and measuring method
JP3559225B2 (ja) * 2000-06-30 2004-08-25 株式会社ミツトヨ 誘電型位置検出装置
JP3492609B2 (ja) * 2000-08-30 2004-02-03 株式会社ミツトヨ 変位検出装置
JP4172918B2 (ja) * 2001-01-22 2008-10-29 株式会社ミツトヨ 電磁誘導型絶対位置トランスデューサ
JP3842099B2 (ja) * 2001-10-12 2006-11-08 株式会社ミツトヨ 磁気式エンコーダ
US6720760B2 (en) * 2001-11-14 2004-04-13 Mitutoyo Corporation Induced current position transducers having improved scale loop structures
EP1378725B1 (fr) * 2002-07-03 2010-05-19 Hans Ulrich Meyer Capteur inductif de position
CN100485309C (zh) * 2002-11-08 2009-05-06 北京航天峰光电子技术有限责任公司 磁性位移测量装置
GB0427761D0 (en) * 2004-12-20 2005-01-19 Kreit Darran Position encoder for a rotor
US7652469B2 (en) * 2006-07-19 2010-01-26 Advanced Sensor Technology Limited Inductive position sensor
US7239130B1 (en) * 2006-07-24 2007-07-03 Mitutoyo Corporation Compact pitch-compensated inductive displacement transducer
US7530177B1 (en) * 2007-11-08 2009-05-12 Mitutoyo Corporation Magnetic caliper with reference scale on edge
JP5224838B2 (ja) * 2008-02-04 2013-07-03 株式会社ミツトヨ 電磁誘導式エンコーダ
JP4913843B2 (ja) 2009-06-01 2012-04-11 株式会社ミツトヨ 誘導型変位検出装置及びマイクロメータ
US8309906B2 (en) * 2010-06-10 2012-11-13 Mitutoyo Corporation Absolute optical encoder with long range intensity modulation on scale
JP5798397B2 (ja) * 2011-07-22 2015-10-21 株式会社ミツトヨ 電磁誘導式絶対位置測定用エンコーダ
JP5809479B2 (ja) * 2011-08-03 2015-11-11 株式会社ミツトヨ 電磁誘導式絶対位置測定用エンコーダ
JP6207154B2 (ja) * 2012-12-28 2017-10-04 キヤノン株式会社 スケール、変位検出装置、レンズ装置、撮像システム、および、組み立て装置
CN106463828B (zh) * 2014-02-12 2021-04-06 脉冲芬兰有限公司 用于导电元件沉积和形成的方法和设备
US9267819B2 (en) * 2014-06-12 2016-02-23 Mitutoyo Corporation Absolute position encoder scale having plates alternating with varying recesses
US9435663B2 (en) * 2014-08-22 2016-09-06 Mitutoyo Corporation Absolute position encoder scale having layers in a stacked configuration
US9678701B2 (en) * 2014-11-05 2017-06-13 Mitutoyo Corporation Handheld measuring device comprising a user interface responsive to changes in a displacement sensed by a displacement sensor
US9618366B2 (en) * 2014-11-25 2017-04-11 Mitutoyo Corporation Absolute encoder scale configuration with unique coded impedance modulations
US9612136B1 (en) * 2015-09-30 2017-04-04 Mitutoyo Corporation Absolute position encoder including a redundant spatial phase signal
US9958294B2 (en) * 2016-06-30 2018-05-01 Mitutoyo Corporation Absolute position encoder including scale with varying spatial characteristic and utilizing Fourier transform or other signal processing
US10520335B2 (en) * 2016-08-24 2019-12-31 Mitutoyo Corporation Winding configuration for inductive position encoder
US10422666B2 (en) * 2016-12-23 2019-09-24 Mitutoyo Corporation Electronic position encoder and method for reducing short range errors
US10724877B2 (en) * 2017-10-23 2020-07-28 Mitutoyo Corporation Compact pseudorandom scale and read head for an inductive type absolute position encoder

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1194365A (zh) * 1997-01-29 1998-09-30 株式会社三丰 利用码轨道型标尺和读出头的感应电流式绝对位置传感器
CN1272620A (zh) * 1998-12-17 2000-11-08 株式会社三丰 偏移减少的高准确率感应电流绝对位置换能器
CN1441226A (zh) * 2002-02-26 2003-09-10 株式会社三丰 使用有开孔的带式标尺的感应电流位置传感器
JP2003247862A (ja) * 2002-02-27 2003-09-05 Mitsutoyo Corp 誘導型位置トランスデューサ
CN102252702A (zh) * 2010-04-19 2011-11-23 株式会社三丰 电磁编码器
CN105415882A (zh) * 2014-06-27 2016-03-23 芬兰脉冲公司 用于导电元件沉积及形成的方法和设备

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110319860A (zh) * 2018-03-30 2019-10-11 株式会社三丰 用于感应位置编码器的发射器和接收器结构
CN110657826A (zh) * 2018-06-28 2020-01-07 株式会社三丰 用于感应位置编码器的标尺构造
CN110657826B (zh) * 2018-06-28 2022-06-28 株式会社三丰 用于感应位置编码器的标尺构造
CN110657827A (zh) * 2018-06-29 2020-01-07 株式会社三丰 感应位置编码器中的接收器线间隔
CN110967047A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 株式会社三丰 提供位移信号的耐污染和耐缺陷旋转光学编码器构造
CN110967047B (zh) * 2018-09-28 2022-03-08 株式会社三丰 提供位移信号的耐污染和耐缺陷旋转光学编码器构造
WO2020207000A1 (zh) * 2019-04-11 2020-10-15 郝佳 感应式位置测量传感器
US11971252B2 (en) 2019-04-11 2024-04-30 Jia Hao Inductive position measuring sensor
CN111947692A (zh) * 2019-05-14 2020-11-17 阿维科斯电子技术有限公司 包括屏蔽层的感应位置感测装置及其方法
CN113432628A (zh) * 2020-03-23 2021-09-24 株式会社三丰 用于感应位置编码器的发射器和接收器配置
CN113432627A (zh) * 2020-03-23 2021-09-24 株式会社三丰 用于感应位置编码器的发射器和接收器配置
CN113137150A (zh) * 2021-04-27 2021-07-20 上海创米科技有限公司 推拉结构及其开合程度的检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
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