CN114689093A - 感应式位置编码器的感测绕组配置 - Google Patents

Abstract

一种感应式位置编码器包括标尺、检测器和信号处理器。标尺包括沿测量轴(MA)布置的具有空间波长W1的信号调制元件(SME)的周期性图案。检测器包括感测元件和生成变化磁通量的场生成线圈。感测元件包括导电回路，所述导电回路响应于对相邻SME提供的变化磁通量的局部影响而提供检测器信号。导电回路中的一些或全部根据回路内移位关系配置，其中回路的相等“移位比例”在相反方向上移位W1/4K。K为奇整数。回路内移位关系可用以抑制检测器信号中的K次空间谐波分量，同时还克服长期存在的不利布局问题。所述回路内移位关系与滤除其他空间谐波信号分量的“回路宽度”空间滤波技术轻松组合。

Description

感应式位置编码器的感测绕组配置

发明背景

技术领域

本公开涉及测量仪器，并且更具体地，涉及可以在精密测量仪器中使用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、磁性、电感、移动和/或位置换能器。这些换能器可以使用读取头中的发射器和接收器的各种几何配置来测量读取头与标尺之间的移动。

美国专利号6,011,389(′389专利)、7,239,130(′130专利)和6,124,708(′708专利)描述了可用于高准确度应用的感应电流位置换能器；美国专利号5,973,494(′494专利)和6,002,250(′250专利)描述了增量位置感应卡尺和线性标尺，包括信号生成和处理电路；和美国专利号5,886,519(′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。美国专利号10,520,335(′335专利)、10,612,943(′943专利)和10,775,199(′199专利)公开了绕组配置改进，这些改进可用于提高感应式位置编码器的准确度、鲁棒性和易于对齐性。所有前述内容均通过引用整体并入本文。如这些专利和申请中所述，感应电流换能器可以使用印刷电路板技术制造并且在很大程度上不受污染。然而，这类系统在提供用户期望特征的某些组合的能力方面可能受到限制，诸如紧凑尺寸、高分辨率、准确度、低成本、对污染的鲁棒性、对错位的鲁棒性等的组合。提供这类特征的改进组合的编码器配置将是期望的。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化形式引入在下文的具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容并非旨在标识要求保护的主题的关键特征，也并非旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

提供了一种电子位置编码器，其可用于测量两个元件之间沿测量轴方向的相对位置。在各种具体实现中，电子位置编码器包括标尺、检测器部分和信号处理配置。

标尺沿测量轴方向延伸并且包括周期性标尺图案，所述周期性标尺图案包括至少第一类型的信号调制元件。周期性标尺图案具有空间波长W1。第一类型的信号调制元件包括沿测量轴方向对应于空间波长W1定位的类似导电板或类似导电回路。检测器部分被配置为安装在周期性标尺图案附近并且相对于周期性标尺图案沿测量轴方向移动。在各种具体实现中，检测器部分包括场生成线圈和对应于相应标称空间相位的至少一个组相应的感测元件(例如，空间相位相差90度以提供正交信号的相应两组，或空间相位相差120度以提供三相信号的相应三组)。场生成线圈固定在基板上并且围绕内部区域，所述内部区域在操作期间与信号调制元件的周期性标尺图案的有效区域对齐。如本文所用，在各种具体实现中，术语“环绕”可表示完全环绕或部分环绕。唯一的限制是场生成线圈被配置为响应于线圈驱动信号以支持根据本文公开和要求保护的原理的操作的方式在内部区域中生成变化磁通量。每组相应的感测元件沿测量轴方向布置并固定在基板上。这组感测元件的构件包括导电回路或导电回路部分，所述导电回路或导电回路部分限定感测元件有效区域EffASEN，所述感测元件有效区域EffASEN对应于它们的感测元件与由场生成线圈包围的内部区域对齐或重叠的部分。

每组相应的感测元件被配置为提供检测器信号，所述检测器信号响应于由标尺图案的相邻信号调制元件提供的变化磁通量的局部效应，并且对应于其相应标称空间相位。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基于从检测器部分输入的检测器信号来确定检测器部分与标尺图案之间的相对位置。

在根据本文公开的原理的各种第一类型的具体实现(例如，如图9到图13所示)中，对应于相应的标称空间相位的至少一组相应感测元件包括组合特征A1、B1和C1，并且进一步组合特征D1或E1中的至少一个，定义如下：

A1)多个正极性回路对应于第一绕组方向或极性，并且相同数量的负极性回路对应于与第一绕组方向或极性相反的第二绕组方向或极性。

B1)每个正极性和负极性回路都具有与一个或多个内部区域对齐或重叠的总感测元件有效区域EffASEN，并且被限定为具有沿y轴方向的有效y轴尺寸EffySEN，所述尺寸为垂直于测量轴方向的一个或多个内部区域的尺寸总和，以及正极性和负极性回路中的大多数被配置为提供沿测量轴方向在范围0.33*W1+/-15％内的感测元件平均尺寸DSENavg＝(EffASEN/EffYSEN)。

C1)正极性回路被配置为其感测元件有效区域相对于相应组感测元件的相应标称空间相位以正极性回路规定关系(或简称正回路规定关系)布置，并且负极性回路被配置为其感测元件有效区域相对于相应组感测元件的相应标称空间相位以负极性回路规定关系(或简称负回路规定关系)布置。正回路规定关系包括这样一种配置，其中多达多个正极性回路的总感测元件有效区域的一半的移位比例沿测量轴方向在第一方向上相对于相应标称空间相位移位量(W1)/4K，并且多个正极性回路的总感测元件有效区域的标称相同的移位比例沿测量轴方向在与第一方向相反的方向上相对于相应的标称空间相位移位量(W1)/4K，使得正极性回路区域的总感测元件有效区域的两个移位比例彼此移位(W1)/2K，其中K是3、5、7或9中的一个。负回路规定关系包括这样一种配置，其中多达多个负极性回路的总感测元件有效区域的一半的移位比例沿测量轴方向在第一方向上相对于相应标称空间相位移位量(W1)/4K，并且多个负极性回路的总感测元件有效区域的标称相同移位比例沿测量轴方向在与第一方向相反的方向上相对于相应的标称空间相位移位量(W1)/4K，使得负极性回路区域的总感测元件有效区域的前两个移位比例彼此移位(W1)/2K。

D1)每个正极性回路和负极性回路包括感测元件有效区域EffASEN，所述感测元件有效区域EffASEN沿测量轴方向具有至多为0.45*W1的的最大尺寸DSENmax；以及

E1)对应于相应标称空间相位(SETSENPh0)的相应组感测元件被配置为两部分式配置，包括：第一分离部分，所述第一分离部分包括相同数量的正极性回路和负极性回路；以及第二分离部分，所述第二分离部分与第一部分沿测量轴方向标称地对齐，且包括与第一分离部分相同数量的正极性回路和负极性回路；其中第一分离部分和第二分离部分由沿测量轴方向位于第一部分与第二部分之间的间隙隔开，其中所述间隙沿测量轴方向至少与正极性回路或负极性回路中的一个一样宽，并且所述组感测元件的正极性回路有效区域或负极性回路有效区域均不位于间隙中；

由此对应于相应标称空间相位(SETSENPh0)的相应组感测元件被配置为实际配置，所述实际配置提供可用于减少或抑制潜在的不需要的三次空间谐波检测器信号分量和潜在的不需要的K次空间谐波检测器信号分量的一个或多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。

作为实施特征A1、B1、C1，连同如上文概述的特征D1和/或E1中的至少一个的结果，由此对应于相应标称空间相位的相应组感测元件被配置为提供可用于减少或抑制潜在的不需要的三次空间谐波信号分量和不需要的潜在K次空间谐波信号分量的一个或多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。此外，所述配置提供了上文概述的空间滤波，同时还提供了新颖的“布局友好”回路布置来解决长期存在的不利布局问题，如下文更详细描述。在一些第一类型的具体实现中，当K＝5时可能是特别有利的。在某些第一类型的具体实现中，当正极性回路和负极性回路中的至少大部分被配置为提供至少为0.29*W1且至多为0.31*W1的感测元件平均尺寸DSENavg时可能是有利的，如下文就各图进行更详细描述。

在各种第一类型的具体实现中，包括特征A1、B1、C1和特征D1和/或E1中的至少一个的一组相应的感测元件中包括的每个相应的正极性或负极性回路可以被配置为提供相应的感测元件有效区域EffASEN，所述相应的感测元件有效区域EffASEN不与包括在相应组感测元件中的任何其他相应的正极性或负极性回路的感测元件有效区域EffASEN重叠。这可以促进制造成本较低的布局和/或可以允许消除由在用于提供空间滤波和/或错位误差减少特征的现有技术方法中出现的布局问题引起的不利的回路形状不规则性。在现有技术中没有配置能够提供空间滤波性能、抗错位的鲁棒性和遍及一组感测元件的相对理想的回路形状以及经济的制造布局的可比较组合。

在一些第一类型的具体实现中，对应于相应标称空间相位的至少第一组相应的感测元件包括特征A1、B1、C1和D1，并且不包括特征E1。在一些这类具体实现中，第一组相应的感测元件可以包括：第一相邻部分，所述第一相邻部分包括相同数量的正极性回路和负极性回路；以及第二相邻部分，所述第二相邻部分沿测量轴方向与第一相邻部分标称地对齐，并且包括与第一相邻部分相同数量的正极性回路和负极性回路。第一相邻部分和第二相邻部分可以沿测量轴方向比正极性或负极性回路中的一个的宽度更靠近彼此(这就是它们在本文中被称为“相邻”部分的原因)，并且第一相邻部分和第二相邻部分中彼此最靠近的相应回路具有相反的回路极性。在一些这类具体实现中，电子位置编码器可以包括对应于与第一组相应感测元件的标称空间相位相差90度的相应标称空间相位的至少第二组相应的感测元件，其中：第二组相应的感测元件包括特征A1、B1、C1、D1和E1；第二组相应的感测元件被配置为使得其第一分离部分和第二分离部分中彼此最靠近的相应回路具有相同的回路极性；第一组相应的感测元件具有沿测量轴位于其第一相邻部分与第二相邻部分之间的其总感测元件有效区域的第一面积质心；第二组相应的感测元件具有沿测量轴位于其第一分离部分与第二分离部分之间的其总感测元件有效区域的第二面积质心；并且第一组相应的感测元件与第二组相应的感测元件被布置为其相应的第一面积质心和第二面积质心沿测量轴方向在同一位置对齐。具有对齐质心的这类具体实现可以提供关于排除由于检测器部分与标尺图案之间的“间距”错位而引起的某些错误的某些优点，同时促进经济的布局和制造，如下文就各图进行更详细描述。在一些这类具体实现中，包括在第一组或第二组相应的感测元件中的一组中的每个相应的正极性或负极性回路被配置为提供相应的感测元件有效区域EffASEN，所述相应的感测元件有效区域EffASEN不与包括在第一组或第二组相应的感测元件中的同一组中的任何其他相应的正极性或负极性回路的感测元件有效区域EffASEN重叠。

信号贡献在包括两个相邻部分或如上文概述的两个分离部分的各种具体实现中，电子位置编码器可以根据M1或M2中的一个进行配置，其中：M1)第一相邻(或分离)部分被配置为输出第一检测器信号，并且第二相邻(或分离)部分被配置为输出第二检测器信号，并且信号处理器被配置为至少部分地基于第一信号和第二信号的组合来确定检测器部分与标尺图案之间的相对位置；或M2)第一相邻(或分离)部分与第二相邻(或分离)部分串联连接以形成组合信号，并且串联连接被配置以使得第一部分和第二部分的相应信号构成在组合信号中相加；并且信号处理器被配置为至少部分地基于组合信号来确定检测器部分与标尺图案之间的相对位置。在一些具体实现中，在相邻部分串联连接的情况下，第一相邻部分和第二相邻部分可以被解译为一组连续不间断的感测元件的部分。

在一些第一类型的具体实现中，对应于相应标称空间相位的至少第一组相应的感测元件包括特征A1、B1、C1和特征E1。在一些这类具体实现中，第一组相应的感测元件可以被配置为使得其第一分离部分和第二分离部分中彼此最靠近的相应回路具有相同的回路极性。一些这类具体实现可以包括对应于与第一组相应感测元件的标称空间相位相差90度的相应标称空间相位的至少第二组相应的感测元件，其中：第二组相应的感测元件包括特征A1、B1、C1和E1；第二组相应的感测元件被配置为使得其第一分离部分和第二分离部分中彼此最靠近的相应回路具有相反的回路极性；第一组相应的感测元件具有沿测量轴位于其第一分离部分与第二分离部分之间的其总感测元件有效区域的第一面积质心；第二组相应的感测元件具有沿测量轴位于其第一分离部分与第二分离部分之间的其总感测元件有效区域的第二面积质心；并且第一组相应的感测元件与第二组相应的感测元件被布置为其相应的第一面积质心和第二面积质心沿测量轴方向在同一位置对齐。在一些这类具体实现中，包括在第一组或第二组相应的感测元件中的一组中的每个相应的正极性或负极性回路被配置为提供相应的感测元件有效区域EffASEN，相应的感测元件有效区域EffASEN不与包括在第一组或第二组相应的感测元件中的同一组中的任何其他相应的正极性或负极性回路的感测元件有效区域EffASEN重叠。在一些这类具体实现中，第一组相应的感测元件和第二组相应的感测元件都包括特征D1和E1两者。

在一些第一类型的具体实现中，对应于相应标称空间相位的至少第一组感测元件包括特征A1、B1、C1和至少特征D1，并且根据特征C1配置，其中它被配置为若干对相邻的正极性回路和负极性回路感测元件有效区域沿测量轴方向在第一方向上移位量(W1)/4K，并且相同数量对相邻正极性回路和负极性回路感测元件有效区域沿测量轴在与第一方向相反的方向上移位量(W1)/4K。正极性和负极性感测回路“成对”移位的这类配置可以提供针对错位的改进的准确度和/或鲁棒性(例如，与在第一方向上移位正极性回路和在相反方向上移位负极性回路相比)。在一些这类具体实现中，如果位于第一组相应的感测元件的相对端的两对相应的相邻回路具有沿测量轴在两个相应对中在相同方向上移位的正极性回路和负极性回路感测元件有效区域，那么可能是有利的(例如，如参考图12所概述)。

上文概述的各种第一类型的具体实现可以被配置为使用具有单个标尺图案迹线的“单迹线式”标尺操作(例如，如下文参考图9、图10、图11和图12所概述的)，或用于使用具有两个标尺图案迹线的“双迹线式”标尺操作(例如，如下文参考图13所概述的)。在各种“双迹线式”具体实现中，标尺图案包括布置在沿测量轴方向延伸的第一迹线和第二迹线中的信号调制元件，并且场生成线圈被配置为围绕与第一迹线对齐的第一内部区域部分，以及与第二迹线对齐的第二内部区域。在这类具体实现中，一组相应的感测元件可以包括特征A1、B1、C1，以及特征D1和/或E1中的至少一个，并且每个导电回路横向于测量轴方向延伸穿过第一内部区域部分和第二内部区域部分，以限定第一感测元件有效区域部分和第二感测元件有效区域部分，所述第一感测元件有效区域部分和第二感测元件有效区域部分分别对应于与第一内部区域和第二内部区域对齐或重叠的感测元件的那些部分，由此在每个导电回路中出现的检测器信号构成组合来自其第一感测元件有效区域部分和第二感测元件有效区域部分的相应检测器信号构成。

在一些这类双迹线式具体实现中，使用如下配置可能是有利的：标尺图案可以包括根据波长W1周期性地布置在第一迹线中的信号调制元件或信号调制元件部分，以及根据波长W1周期性地布置在第二迹线中的信号调制元件或信号调制元件部分，其中第一迹线和第二迹线中的周期性布置相对于彼此偏移(W1)/2。场生成线圈被配置为在第一内部区域部分中生成第一极性的变化磁通量，并且在第二内部区域部分中生成相反的第二极性的变化磁通量。

当然，上文概述的各种有利特征可以用于对应于多个相应空间相位的多组相应的感测元件的任何编码器中(例如，以提供正交信号或3相信号，如上文概述)。例如，在一些这类具体实现中，对应于多个相应空间相位的多组相应的感测元件可以各自包括至少特征A1、B1、C1，以及多组相应的感测元件中的至少一组可以进一步包括至少特征E1。由此这类具体实现可以被配置为提供可用于减少或抑制潜在的不需要的三次空间谐波检测器信号分量和潜在的不需要的K次空间谐波检测器信号分量的多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。在一些这类具体实现中，多组相应的感测元件中的每一组都具有位于其沿测量轴的跨度内的其总感测元件有效区域的面积质心，并且多组相应的感测元件可以配置为其相应的面积质心沿测量轴方向在标称相同的位置处定位。这类配置可以提供对某些错位误差的稳健排除，如下文更详细描述。在一些这类具体实现中，包括在多组相应的感测元件中的任何一组中的每个相应的正极性或负极性回路被配置为提供相应的感测元件有效区域EffASEN，所述有效区域不与包括在多组相应的感测元件中的同一组中的任何其他相应的正极性或负极性回路的感测元件有效区域EffASEN重叠。

在根据本文公开的原理的各种第二类型的具体实现中(例如，如图14到图17所示)，对应于相应标称空间相位的至少一组相应感测元件包括特征A2和B2，定义如下：

A1)多个正极性回路对应于第一绕组方向或极性，并且相同数量的负极性回路对应于与第一绕组方向或极性相反的第二绕组方向或极性；以及

B2)正极性回路中的至少大部分和负极性回路中的至少大部分被配置为其感测元件有效区域相对于相应组感测元件的相应标称空间相位以规定的回路内移位关系布置，其中回路内移位关系包括这样的配置，其中在每个这类回路内，多达感测元件有效区域的一半的回路内移位比例沿测量轴方向在第一方向上相对于相应标称空间相位移位量(W1)/4K，并且其感测元件有效区域的标称相同的回路内移位比例沿测量轴方向在与第一方向相反的方向上相对于相应标称空间相位移位量(W1)/4K，由此两个回路内移位比例相对于彼此移位(W1)/2K，其中K是3、5、7或9之一。

作为实现如上文所概述的特征(A2和B2)的结果，对应于相应标称空间相位的相应组感测元件由此被配置为实际配置，所述配置提供可用于减少或抑制潜在的不需要的K次空间谐波检测器信号分量的一个或多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。

在一些第二类型的具体实现中，在其感测元件有效区域以规定回路内移位关系配置的正极性及负极性回路中，回路内移位比例可以标称地为其感测元件有效区域的一半。在一些第二类型的具体实现中，当所有正极性回路和负极性回路被配置为其感测元件有效区域以规定回路内移位关系布置时可能是特别有利的。

在一些第二类型的具体实现中，至少第一组相应的感测元件根据特征A2和B2配置，其中它包括：至少第一对正极性和负极性回路，其被配置为对于它们的感测元件有效区域具有标称地一致的形状；以及至少第二对正极性和负极性回路，其被配置为对于它们的感测元件有效区域具有标称地一致的形状，其中第一对和第二对的一致形状标称为彼此的镜像，并且第一对和第二对正极性和负极性回路定位为彼此相邻。在一些具体实现中，包括“镜像对”的这类配置可以提供针对某些错位的改进的准确度和/或鲁棒性。在一些这类具体实现中，如果第一组相应的感测元件被进一步配置为包括：至少第一端对正极性和负极性回路，所述至少第一端对正极性和负极性回路被配置为对于第一端对内的感测元件有效区域具有标称地一致的形状；以及至少第二端对正极性和负极性回路，所述至少第二端对正极性和负极性回路被配置为对于第二端对内的感测元件有效区域具有标称地一致的形状，并且第一端对和第二端对的一致形状在第一端对与第二端对之间也标称地一致。应当理解，第一端对和第二端对位于第一组相应的感测元件的第一端和第二端。

在一些第二类型的具体实现中，包括在被配置为包括特征A2和B2的一组相应的感测元件中的每个感测元件可以具有与一个或多个内部区域对齐或重叠的总感测元件有效区域EffASEN，所述区域可以限定为具有沿y轴方向的有效y轴尺寸EffySEN，所述尺寸是垂直于测量轴方向的一个或多个内部区域的尺寸总和。如果这类感测元件中的至少大部分被配置为提供沿测量轴方向在范围0.33*W1+/-15％内的感测元件平均尺寸DSENavg＝(EffASEN/EffYSEN)，那么在各种具体实现中可能是有利的，如下文就各图更详细描述。在各种这类具体实现中，K可以是5、7或9。在这类具体实现中，被配置为包括特征A2和B2的相应组感测元件由此被配置为提供可用于减少潜在的不需要的三次空间谐波检测器信号分量和潜在的不需要的K次空间谐波检测器的信号空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。在一些这类具体实现中，当K＝5时可能是特别有利的。在一些具体实现中，包括在被配置为包括特征A2和B2的相应组感测元件中的每个相应的正极性或负极性回路可以被配置为提供相应的感测元件有效区域EffASEN，所述相应的感测元件有效区域EffASEN不与包括在相应组感测元件中的任何其他相应的正极性或负极性回路的感测元件有效区域EffASEN重叠。

在一些第二类型的具体实现中，对应于相应标称空间相位的至少第一组相应的感测元件根据特征A2和B2配置，其中它包括两部分式配置，所述配置包括：第一分离部分，所述第一分离部分包括相同数量的正极性回路和负极性回路；以及第二分离部分，所述第二分离部分与第一部分沿测量轴方向标称地对齐，且包括与第一分离部相同数量的正极性回路和负极性回路；其中，第一分离部分和第二分离部分由沿测量轴方向位于第一部分与第二部分之间的间隙隔开，并且所述间隙沿测量轴方向至少与正极性回路或负极性回路中的一个一样宽，并且所述组感测元件的正极性回路有效区域或负极性回路有效区域均不位于间隙中。在一些这类具体实现中，第一组相应的感测元件被配置为使得其第一分离部分和第二分离部分中彼此最靠近的相应回路具有相同的回路极性。在一些这类具体实现中，电子位置编码器还包括至少第二组相应的感测元件，其对应于与第一组相应的感测元件的标称空间相位相差90度的相应标称空间相位，并且第二组相应的感测元件根据特征A2和B2配置，其中它以两部分式配置来配置。在一些具体实现中，所述两部分式配置可以包括两个“相邻部分”，或者在其他具体实现中包括两个“分离部分”。以下描述通过参考与括号中的“分离部分”相关的替代特性来描述这两种情况。所述两部分式配置可以包括：第一相邻(分离)部分，所述第一相邻(分离)部分包括相同数量的正极性回路和负极性回路的；以及第二相邻(分离)部分，所述第二相邻(分离)部分沿测量轴方向与第一相邻(分离)部分标称地对齐，并且包括与第一相邻(分离)部分相同数量的正极性回路和负极性回路。第一相邻(分离)部分和第二相邻(分离)部分沿测量轴方向比正极性或负极性回路中的一个的宽度更靠近彼此定位(这就是它们在本文中被称为“相邻”部分的原因)，并且第一相邻(分离)部分和第二相邻(分离)部分中彼此最靠近的相应回路具有相反的回路极性。第一组相应的感测元件具有沿测量轴位于其第一分离部分与第二分离部分之间的其总感测元件有效区域的第一面积质心，并且相应的第二组感测元件具有沿测量轴位于其第一相邻(分离)部分与第二相邻(分离)部分之间的其总感测元件有效区域的第二面积质心。在一些这类具体实现中，第一组和第二组相应的感测元件可以被布置为它们相应的第一和第二面积质心沿测量轴方向在相同位置对齐。具有对齐质心的这类具体实现可以提供关于排除由于检测器部分与标尺图案之间的“间距”错位而引起的某些错误的某些优点，同时促进经济的布局和制造，如下文就各图进行更详细描述。在一些这类具体实现中，包括在第一组或第二组相应的感测元件中的一个中的每个相应的正极性或负极性回路被配置为提供相应的感测元件有效区域EffASEN，所述有效区域EffASEN不与包括在第一组或第二组相应的感测元件中的同一组中的任何其他相应的正极性或负极性回路的感测元件有效区域EffASEN重叠。

在包括两个相邻部分或如上文所概述的两个分离部分的各种第二类型的具体实现中，电子位置编码器可以根据M1或M2中的一个进行配置，其中：M1)第一相邻(或分离)部分被配置为输出第一检测器信号，并且第二相邻(或分离)部分被配置为输出第二检测器信号，并且信号处理器被配置为至少部分地基于第一信号和第二信号的组合来确定检测器部分与标尺图案之间的相对位置；或M2)第一相邻(或分离)部分与第二相邻(或分离)部分串联连接以形成组合信号，并且串联连接被配置以使得第一和第二部分的相应信号构成在组合信号中相加；并且信号处理器被配置为至少部分地基于组合信号来确定检测器部分与标尺图案之间的相对位置。在一些具体实现中，在相邻部分串联连接的情况下，第一相邻部分和第二相邻部分可以被解译为一组连续不间断的感测元件的部分。

上文所概述的各种第二类型的具体实现可以被配置为使用具有单个标尺图案迹线的“单迹线式”标尺操作(例如，如下文参考图14、图15和图16所概述的)，或用于使用具有两个标尺图案迹线的“双迹线式”标尺操作(例如，如下文参考图17所概述的)。在各种第二类型的“双迹线式”具体实现中，标尺图案包括布置在沿测量轴方向延伸的第一和第二迹线中的信号调制元件，并且场生成线圈被配置为围绕与第一迹线对齐的第一内部区域部分，以及与第二迹线对齐的第二内部区域。在这类具体实现中，一组相应的感测元件可以包括特征A2和B2，并且可以包括导电回路，每个导电回路横向于测量轴方向延伸穿过第一和第二内部区域部分，以限定第一和第二感测元件有效区域部分，所述第一和第二感测元件有效区域部分分别对应于与第一和第二内部区域对齐或重叠的感测元件的那些部分，其中在每个导电回路中出现的检测器信号构成组合来自其第一和第二感测元件有效区域部分的相应检测器信号构成。

在一些这类第二类型的双迹线式具体实现中，使用如下配置可能是有利的：标尺图案可以包括根据波长W1周期性地布置在第一迹线中的信号调制元件或信号调制元件部分，以及根据波长W1周期性地布置在第二迹线中的信号调制元件或信号调制元件部分，其中第一和第二迹线中的周期性布置相对于彼此偏移(W1)/2。场生成线圈被配置为在第一内部区域部分中生成第一极性的变化磁通量，并且在第二内部区域部分中生成相反的第二极性的变化磁通量。

如上文所提到和下文关于各图更详细地描述，许多第二类型的不同具体实现可以被配置为包括在包括特征A2和B2的一组相应的感测元件中的每个导电回路或导电回路部分可以包括相应的感测元件有效区域EffASEN，所述相应的感测元件有效区域EffASEN不与包括在相同相应组感测元件中的任何其他导电回路或导电回路部分的任何其他相应感测元件有效区域EffASEN重叠。这在用于促进经济性布局和制造的一些第二类型的具体实现中可能是特别有利的，同时提供空间滤波的检测器信号和错位误差的抑制的相对理想的组合，如上文所概述和下文更详细地描述。在现有技术中没有配置能够提供特征和性能优势的可比较组合。

当然，上文所概述的第二类型的具体实现中的任何具体实现可以用于对应于多个相应空间相位的多组相应的感测元件的任何编码器中(例如，以提供正交信号或3相信号)，如上文所所概述。在这类具体实现中，对应于多组相应空间相位的多组相应的感测元件中的每一个被配置为包括特征A2)和B2)，并且由此被配置为提供可用于减少或抑制潜在的不需要的K次空间谐波检测器信号分量的空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。在一些这类具体实现中，多组相应的感测元件中的每一组都具有位于其沿测量轴的跨度内的其总感测元件有效区域的面积质心，并且多组相应的感测元件配置为其相应的面积质心沿测量轴方向布置在相同的位置。这对于减少可能以其他方式出现的某些错位误差可能是有利的，如先前所概述和下文更详细地描述。如上文所指示，在一些这类具体实现中，包括在包括特征A2和B2的相应这组感测元件中的每个导电回路或导电回路部分可以包括相应的感测元件有效区域EffASEN，所述相应的感测元件有效区域EffASEN不与包括在相同相应组感测元件中的任何其他导电回路或导电回路部分的任何其他相应感测元件有效区域EffASEN重叠。在一些这类具体实现中，包括在多组相应的感测元件中的每个感测元件具有与一个或多个内部区域对齐或重叠的总感测元件有效区域EffASEN，并且被限定为具有沿y轴方向的有效y轴尺寸EffYSEN，所述尺寸为垂直于测量轴方向的一个或多个内部区域的尺寸总和，并且包括在多组相应的感测元件中的感测元件中的至少大部分被配置为提供沿测量轴方向在范围0.33*W1+/-15％内的感测元件平均尺寸DSENavg＝(EffASEN/EffYSEN)，由此电子位置编码器被配置为提供可用于减少或抑制不需要的潜在三次空间谐波检测器信号分量和不需要的潜在K次空间谐波检测器信号分量的多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。

附图说明

图1是利用包括检测器部分和标尺的感应式电子位置编码器的手动工具型卡尺的分解等距视图。

图2是示意性地图示代表性的现有技术感应式电子位置编码器的某些特征的平面图，呈现为与本文公开的各种原理相关的背景信息。

图3是可用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分和标尺图案的具体实现的平面图，其中根据本文公开的原理的信号调制元件结合先前已知的“不太理想的”感测元件，连同可以根据本文公开的原理表征它们的特征的各种尺寸而示出。

图4是图3中所示的检测器部分和标尺图案的一部分的放大等距视图，包括可能与这类位置编码器中信号调制元件的操作相关联的磁通量和通量耦合特性的定性表示。

图5A和图5B是示意性地图示了类似于图3所示的那些的相应信号调制元件和感测元件具体实现的某些方面的平面图，包括某些示例性尺寸的附加实例，所述实例可以根据本文公开的原理表征它们的特征。

图6、图7和图8是图示感测元件和标尺图案的各种具体实现的平面图，所述感测元件和标尺图案与本文参考图9到图12公开的感测元件配置原理兼容，并且适用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分和标尺图案，连同可以表征他们的特征的各种尺寸的实例。

图9是图示对应于第一空间相位的第一组感测元件的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第一类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第一示例性配置，以提供空间滤波信号以用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分，连同第一兼容场生成线圈配置和标尺图案，并且包括可以根据本文公开的原理来表征感测元件配置的各种尺寸。

图10是图示对应于第二空间相位的第二组感测元件的某些方面的平面图，所述第二组感测元件类似于图9所示的第一组感测元件配置，叠加在图9所示的第一组感测元件的幻影表示上，以说明操作正交配置，其中第一组和第二组感测元件的空间相位相差90度。

图11A是图示对应于第二空间相位的第二组感测元件的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第一类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第二示例性配置，连同图9图示的第一组感测元件。为了图示的目的，第一组和第二组在图11A中沿垂直方向彼此偏移，以更好地示出它们相应的特性以及在操作正交配置中沿测量轴方向相对于彼此的对齐，其中第一组感测元件的空间相位和第二组感测元件的空间相位相差90度。

图11B是图示对应于第一空间相位的第一组感测元件的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第一类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第三示例性配置，连同图11A图示的第二组感测元件。为了图示的目的，第一组和第二组在图11B中沿垂直方向彼此偏移，以更好地示出它们相应的特性以及在操作正交配置中沿测量轴方向相对于彼此的对齐，其中第一组感测元件的空间相位和第二组感测元件的空间相位相差90度。

图12是图示了对应于相应空间相位的第一组感测元件和第二组感测元件的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第一类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第四示例性配置和第五示例性配置。为了图示的目的，第一组和第二组在图12中沿垂直方向彼此偏移，以更好地示出它们相应的特性以及在操作正交配置中沿测量轴方向相对于彼此的对齐，其中第一组感测元件的空间相位和第二组感测元件的空间相位相差90度。

图13是图示对应于第一空间相位的第一组感测元件的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第一类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第六示例性配置，以提供空间滤波信号以用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分，连同第二兼容场生成线圈配置和标尺图案，并且包括可以根据本文公开的原理来表征感测元件配置的各种尺寸。

图14是图示对应于第一空间相位的第一组感测元件的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第二类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第一示例性配置，以提供空间滤波信号以用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分，连同图9所示的第一兼容场生成线圈配置和标尺图案，并且包括可以根据本文公开的原理来表征感测元件配置的各种尺寸。

图15是图示对应于第一空间相位的第一组感测元件的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第二类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第二示例性配置，以提供空间滤波信号以用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分，连同图9和图14所示的第一兼容场生成线圈配置和标尺图案，并且包括可以根据本文公开的原理来表征感测元件配置的各种尺寸。

图16是图示对应于第二空间相位的第二组感测元件的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第二类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第三示例性配置，连同图15图示的第一组感测元件。为了图示的目的，第一组和第二组在图16中沿垂直方向彼此偏移，以更好地示出它们相应的特性以及在操作正交配置中沿测量轴方向相对于彼此的对齐，其中第一组感测元件的空间相位和第二组感测元件的空间相位相差90度。

图17是图示对应于第一空间相位的第一组感测元件的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第二类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第四示例性配置，以提供空间滤波信号以用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分，连同图13所示的第二兼容场生成线圈配置和标尺图案，并且包括可以根据本文公开的原理来表征感测元件配置的各种尺寸。

具体实施方式

图1是手动工具型卡尺100的分解等距视图，包括标尺构件172和滑块组件120。标尺构件172可以包括具有大致矩形横截面的翼梁，其包括位于其中的凹槽中的标尺170。滑块组件120可以包括基部140、电子组件160和盖子150，下文更详细地描述。电子组件160可以包括布置在基板162上的检测器部分167和信号处理配置166。弹性密封件(未示出)可以被压缩在盖子150与基板162之间以排除来自电路和连接的污染。标尺170、检测器部分167和信号处理配置166协同工作以提供感应电子位置编码器，这个感应式电子位置编码器可用于测量两个元件之间(例如，标尺构件172与滑块组件120之间)沿测量轴方向MA的相对位置。

在各种具体实现中，标尺170沿测量轴方向MA(例如，对应于x轴方向)延伸并且包括信号调制标尺图案180，其包括在标尺基板上制造的信号调制元件SME(例如，使用已知的印刷电路制造方法)。在本文所示的各种具体实现中，信号调制标尺图案180可以替代地被称为周期性标尺图案180，这些周期性标尺图案180在图1中被示为具有空间波长W1。在图示的具体实现中，已知类型的覆盖层174(例如，100μm厚)覆盖标尺170(如图1中的切除部分所示)。

在各种具体实现中，卡尺100的机械结构和操作可以类似于某些现有电子卡尺的机械结构和操作，诸如共同转让的美国专利号5,901,458；和/或6,400,138和/或RE37490中的电子卡尺，它们中的每一个通过引用整体并入本文。标尺构件172的第一端附近的爪176和178以及滑块组件120上的可移动爪146和148用于以已知方式测量物体的尺寸。测量的尺寸可以显示在数字显示器158上，数字显示器158安装在电子组件160的盖子150内。如果需要，盖子150还可以包括开/关开关154和其他可选的控制按钮，这些开/关开关154和其他可选的控制按钮致动包括在电子组件160中的电路或元件。滑块组件120的基部140可以包括各种已知元件，这些元件被配置为沿标尺构件172的配合边缘引导它以在相对于标尺170移动滑块组件120时确保正确对齐以进行测量。

如图1所示，检测器部分167可以包括场生成线圈FGC和沿测量轴方向MA布置的一组感测元件SETSEN。在一个具体的说明性实例中，检测器部分167可以平行于并且面向标尺170布置，并且检测器部分167面向标尺170的正面可以与标尺170(和/或标尺图案180)沿Z轴方向有0.5mm量级的间隙。检测器167的正面(例如，其组成导体)可以被绝缘涂层覆盖。下文更详细地描述场生成线圈FGC和感测元件SETSEN组的结构和操作。

应当了解，图1中所示的卡尺100是典型地实施电子位置编码器的各种应用之一，所述电子位置编码器已经发展了多年以提供紧凑尺寸、低功率操作(例如，长电池寿命)、高分辨率和高准确度测量、低成本、对污染的鲁棒性等的相对优化的组合。例如，在改进进化准确度、成本效益设计和制造方面可能更具挑战性的其他应用包括中高准确度数字“表盘”指示符(例如，分别提供大约10微米和1微米的准确度)。在任何这些应用中，即使对这些因素中的任何一个进行小的改进也是非常需要的，但难以实现，特别是考虑到为了在各种应用中获得商业成功而强加的设计限制。在此公开和要求保护的原理为各种应用提供了许多这些因素的改进。

图2是平面图，示意性地图示了先前并入的′389专利中所示的代表性现有技术感应式电子位置编码器的某些特征，呈现为与本文别处公开的各种原理相关的背景信息。图2还包括附图标记注释以示出用于指定此处包括的其他图中的可比较元件的可比较附图标记或符号。在基于′389专利的公开内容的以下简要描述中，本公开的其他图中的可比较附图标记在来自′389专利的原始附图标记之后的括号中示出。与现有技术图2相关的完整描述可以在′389专利中找到。因此，这里仅包括了包括与本公开相关的来自′389专利的教导的简短描述。就发明人已经能够确定的来说，下文参考图2概述的教导代表了本领域中已知的和/或在商业感应式电子位置编码器中使用的常规推理和常规设计实践。

如′389专利中所公开的，诸如图2中所示的换能器包括至少两个基本上共面的导线或绕组路径。发射器绕组102(FGC)形成一个大的平面回路。接收器绕组104(SETSEN)与发射器绕组102在基本上相同的平面中，以锯齿形或正弦图案在如箭头所示的一个方向上布置，然后在如箭头所示的相反方向上布置，因此如图所示，绕组与自身交叉以形成相互插入的交替回路106(SEN+)和108(SEN-)。结果，接收器绕组104(SETSEN)的交替回路106(SEN+)和108(SEN-)中的每一个与相邻回路相比具有不同的绕组方向或极性。通过向发射器绕组102(FGC)施加交流(变化)电流，发射器绕组产生时变磁场，延伸穿过接收器绕组104(SETSEN)的回路106(SEN+)和108(SEN-)。

如果包括导电物体(例如，导电板114(SME)，在图2中的标尺图案112上使用短虚线勾勒出其中几个)的标尺或标尺图案112(180)(图2中由指示交替的长虚线和短虚线的边缘勾勒出其线段的轮廓)移动靠近换能器时，发射器绕组102(FGC)生成的变化磁场将在导电物体中感应出涡流，这又在物体中建立磁场，所述磁场抵消变化的发射器磁场。结果，接收器绕组104(SETSEN)接收的磁通量被改变或中断，从而导致接收器绕组在接收器绕组的输出端子V+和V-处输出非零EMF信号(电压)104，这将随着导电物体在正极性“+”回路106(SEN+)与负极性“-”回路108(SEN-)之间移动而改变极性。

在这个现有技术实例中，相同极性的两个回路的位置之间(例如，回路106(SEN+)的位置到下一个回路106(SEN+)的位置之间)的距离被定义为间距或换能器的波长110(W1)。可以看出，因此每个回路106(SEN+)和/或108(SEN-)具有沿测量轴方向300的长度或最大尺寸0.5*W1。如果上述导电物体(例如，导电板114(SME))靠近接收器绕组104(SETSEN)并且沿测量轴300(MA)的位置连续变化，那么由于回路106(SEN)和108(SEN)的周期性极性交替以及由导电物体(例如，导电板114(SME))引起的发射磁场的局部中断，从接收器绕组(SETSEN)输出的信号的AC幅度将随波长110(W1)连续和周期性地变化。

′389专利强调，如果导电物体(例如，导电板114(SME))远小于或大于回路106和/或108(SEN+、SEN-)，那么信号输出的幅度将较弱并且难以获得高准确度。如果导电物体的长度约等于波长110(W1)的一半(即，当物体有可能与回路106或108(SEN+或SEN-)完全重合时)，那么信号输出将有大的幅度，并且因此对导电物体(例如，导电板114(SME))的位置最敏感。因此，(′389专利的)的公开内容优选地采用长度(沿x轴方向)等于波长110(W1)的一半的导电物体(例如，导电板114(SME))。

应当了解，图2中所示和上文描述的发射器绕组102(FGC)和接收器绕组104(SETSEN)是在此指定为检测器部分的元件(例如，图1中所示的检测器部分167)的现有技术具体实现的一个实例。标尺或标尺图案112(180)是在此被指定为标尺图案(例如，图1中所示的标尺图案180)的现有技术具体实现的一个实例。

图3是在诸如图1所示的电子位置编码器中可使用的检测器部分367和标尺图案380的具体实现的平面图，其中为了清楚起见，根据本文公开的原理的信号调制元件SME结合先前已知的“不太理想的”感测元件SEN而示出。图3还介绍了可以表征根据本文公开的原理的信号调制元件SME和感测元件SEN的特征的各种尺寸。下文参考图6、图7和图8进一步描述根据本文公开的原理的感测元件SEN的更理想的尺寸和形状。下文参考图9到图13和图14到图17进一步描述根据本文公开的原理的用于布置感测元件SEN的位置和/或形状的理想的替代配置和/或规定关系。

检测器部分367和标尺图案380的各种特征被配置为满足本文公开和要求保护的各种设计原理，特别是关于信号调制元件SME。应当了解，图3的某些编号组件3XX可以对应于和/或提供与图1和/或图2的类似编号组件1XX类似的操作或功能(例如，检测器部分367提供与检测器部分167类似的操作或功能)，并且可以类似地理解，除非另有说明。

图3可以被视为部分代表性、部分示意性的。图3的下部图示检测器部分367和标尺图案380的放大部分。在图3中，下文描述的各种元件由它们的形状或轮廓表示，并且示为相互叠加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，根据需要提供各种操作间隙和/或绝缘层，这对于本领域普通技术人员来说基于以下描述和并入的参考文献是显而易见的。贯穿本公开的附图，应当理解，为了清楚起见，可能夸大了一个或多个元件的图示的x轴、y轴和/或z轴尺寸，但应当理解，它们并不旨在与本文公开和要求保护的各种尺寸设计原理和关系相矛盾。

标尺图案380的图示部分包括第一类型的信号调制元件SME，其以虚线轮廓示出并带有点填充。周期性标尺图案380具有空间波长W1。在这个具体实现中，第一类型的信号调制元件SME包括类似的导电板(例如，如由制造在印刷电路板上的区域形成，或者如由从导电基板延伸的凸起区域形成)。然而，在其他具体实现中，它们可以包括类似的导电回路(例如，如由印刷电路板上的迹线形成)，如下文更详细描述的。在任一情况下，它们都沿测量轴方向MA对应于空间波长W1定位。标尺图案380通常在标尺(例如，图1中所示的标尺170)上实施。大多数信号调制元件SME的y方向极值隐藏在图3图示的具体实现中场生成线圈FGC的第一细长部分EP1和第二细长部分EP2下方(例如，如在′335、′943，和′199专利)。应当了解，标尺图案380在操作期间相对于检测器部分367移动，如图1中可见。

在图3的实例中，标尺图案380具有沿y轴方向的标称标尺图案宽度尺寸NSPWD，并且包括沿测量轴方向MA(例如，对应于x-轴方向)周期性布置的大致矩形的信号调制元件SME。然而，更一般地，标尺图案380可以包括各种替代的空间调制图案，所述各种替代的空间调制图案包括替代的信号调制元件配置，只要所述图案具有作为沿x轴方向的位置的函数而改变的空间特性，从而提供在检测器部分367中的一组感测元件SETSEN的感测元件SEN(例如，SEN14)中产生的位置相依检测器信号(在一些具体实现中也称为检测器信号分量)。

在各种具体实现中，检测器部分367被配置为安装在标尺图案380附近，并且相对于标尺图案380沿测量轴方向MA移动。检测器部分包括场生成线圈FGC和一组感测元件SETSEN，其可以采用多种替代配置以与各种具体实现中的各种对应信号处理方案结合使用，如本领域技术人员将理解的。图3示出了单组代表性感测元件SEN1-SEN24，在这个具体实现中，单组代表性感测元件SEN1-SEN24包括串联连接的感测回路元件(或者称为感测线圈元件或感测绕组元件)。在这个具体实现中，相邻的回路元件根据已知方法(例如，如图4所图示)通过PCB的各个层上的导体配置来连接(例如，通过馈通件连接)，使得它们具有相反的绕组极性。即，如果第一回路以正极性检测器信号构成响应变化的磁场，那么相邻回路以负极性检测器信号构成响应。正极性检测器信号贡献具有正极性检测器信号构成的回路在本文中可以被指定为SEN+感测元件，并且具有负极性检测器信号构成的回路在本文的各种上下文中可以被指定为SEN-感测元件。在这个具体实现中，感测元件串联连接，使得它们的检测器信号或信号构成被求和，并且“求和的”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)。

尽管图3示出了单组感测元件以避免视觉混淆，但应当理解，在各种具体实现中，将检测器配置为在不同的空间相位位置(例如，以提供正交信号)提供一组或多组附加感测元件(例如，类似于SETSEN)是有利的，如本领域普通技术人员将理解的。然而，应当了解，本文描述的感测元件的配置仅是示例性的，而不是限制性的。作为实例，在一些具体实现中，单独的感测元件回路可以将单独的信号输出到相应的信号处理配置，例如，如在美国专利No.9,958,294中所公开的，所述专利通过引用整体并入本文。更一般地，在各种具体实现中，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，以与各种已知的标尺图案和信号处理方案结合使用。

这组感测元件SETSEN和场生成线圈FGC的各种构件可以固定在基板(例如，图1的基板162)上。场生成线圈FGC可以被描述为围绕内部区域INTA，内部区域INTA具有沿x轴方向的标称线圈区域长度尺寸NCALD和沿y轴方向近似YSEP的标称线圈区域宽度尺寸。内部区域INTA在操作期间与信号调制元件SME的周期性标尺图案380对齐，大致如所图示。在图示的具体实现中，场生成线圈FGC包括围绕内部区域INTA的单匝。然而，应当理解，在各种其他具体实现中，场生成线圈FGC可以包括多个匝，和/或蜿蜒以操作地围绕(例如，操作地部分围绕)与标尺图案380对齐的内部区域INTA，并且操作地围绕(例如，操作地部分围绕)与包括其他标尺图案的标尺迹线对齐的其他内部区域，如在并入的参考文献中所公开的。在任何情况下，在操作中，场生成线圈FGC响应于线圈驱动信号在内部区域INTA中生成变化磁通量。在图示的具体实现中，第一连接部分CP1和第二连接部分CP2可以用于将来自信号处理配置(例如，图1的信号处理配置166)的线圈驱动信号连接到场生成线圈FGC。

这组感测元件SETSEN(例如，感测元件SEN1-SEN24)沿x轴方向(例如，对应于测量轴方向MA)布置并固定在基板(例如，图1的基板162)上。如图3所示，这组感测元件的构件包括导电回路或导电回路部分(例如，SEN1-SEN24)，它们限定了对应于与由场生成线圈FGC包围的内部区域INTA对齐或重叠的感测元件部分(即，与INTA的尺寸YSEP对齐或重叠的感测元件部分)的感测元件有效区域EffASEN。在各种具体实现中，与内部区域INTA对齐或重叠的感测元件有效区域EffASEN可以被描述为具有沿与测量轴方向垂直的y轴方向的有效y轴尺寸EffYSEN，以及沿测量轴方向(x轴方向)的最大尺寸DSENmax。在图3所示的特定具体实现中，有效y轴尺寸EffYSEN等于YSEP，因为每个感测元件SEN沿y轴方向的最大感测元件尺寸YSENMAX超过YSEP，因此其有效区域EffASEN延伸到整个尺寸YSEP。沿测量轴方向的最大尺寸DSENmax标称为0.5*W1。然而，这些特性是特定于这个具体实现的并且不是限制性的，并且在各种具体实现中可以是可选的(或不合需要的)，如下文参考图5B、图6、图7和图8更详细地描述的。

进一步通过沿测量轴方向的感测元件平均尺寸DSENavg＝(EffASEN/EffYSEN)来表征感测元件有效区域EffASEN是有用的。对于图3所示的特定具体实现，DSENavg与DSENmax相同，因为单元有效区域EffASEN具有垂直x轴方向的平行边。然而，这不必在所有具体实现中都如此，如下文参考图5B、图6、图7和图8更详细地描述。

一组感测元件SETSEN的构件被配置为提供检测器信号，所述检测器信号响应对由标尺图案380的相邻信号调制元件SME(例如，一个或多个信号调制元件SME)提供的变化磁通量的局部影响。信号处理配置(例如，图1的信号处理配置166等)可以被配置为基于从检测器部分367输入的检测器信号来确定一组感测元件SETSEN相对于标尺图案380的位置。通常，场生成线圈FGC和一组感测元件SETSEN等可以根据已知原理(例如，对于感应编码器)来操作，诸如在并入的参考文献中描述的那些原理。

在各种具体实现中，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等中)。在一个这类具体实现中，感测元件SEN的最大感测元件y轴尺寸YSENmax有利地大于标称线圈区域宽度尺寸YSEP并且延伸超过细长部分EP1或EP2的内部边缘限定为重叠尺寸的量。此外，场生成线圈FGC可以有利地配置为使得细长部分EP1和EP2沿y轴方向的迹线宽度大于对应的重叠尺寸。在各种具体实现中，细长部分EP1和EP2可以制造在印刷电路板的第一层上，并且感测元件SEN可以包括制造在印刷电路板的一个或多个层中的导电回路，所述导电回路至少在重叠尺寸附近包括与第一层不同的层。然而，如下文进一步描述的，这类具体实现仅是示例性的，而不是限制性的。

如先前所指示，在一些具体实现中，场生成线圈FGC可以包括制造在印刷电路板上的一个或多个导电迹线，并且一组感测元件SETSEN的构件SEN可以包括由制造在印刷电路板上的导电迹线形成的磁通量感测回路或回路部分。如上文关于图1所述，在各种具体实现中，检测器部分367可以包括在各种类型的测量仪器(例如，卡尺、千分尺、量规、线性标尺等)中。例如，检测器部分367可以固定到滑动构件，并且标尺图案380可以固定到具有与x轴方向重合的测量轴的梁或翼梁构件。在这类配置中，滑动构件可以可移动地安装在梁或翼梁构件上并且可在沿x轴方向和y轴方向延伸的平面中沿测量轴方向MA移动，其中z轴方向与所述平面正交。

关于图3下部所图示的检测器部分367和标尺图案380的放大截面，示出了一组感测元件SETSEN的三个示例性构件SEN14、SEN15和SEN16以及两个示例性信号调制元件SME，以场生成线圈FGC的部分为边界。在这个具体实现中，感测元件可以由在电路板的第一层和第二层上制造的迹线形成，其间具有绝缘体层。“第一层”迹线示为实线，并且“第二层”迹线示为虚线。小箭头表示由磁场生成线圈FGC生成的变化磁场在迹线中感应出的电流的方向。可以看出，感测元件SEN14由于其相关联的电流方向，可以表征为“SEN+”正极性回路，并且相邻的感测元件SEN15由于其相关联的“相反极性”电流方向可以表征为“SEN-”负极性回路。下一个相邻的感测元件SEN16可以再次表征为“SEN+”正极性回路，依此类推。

DSME是沿(第一类型的)信号调制元件SME的“有效区”EffRSME的测量轴方向MA的平均尺寸。信号调制元件SME的有效区EffRSME在本文中限定为与内部区域INTA的y轴尺寸对齐或重叠的部分。有效区EffRSME在感测元件SEN中产生主要信号调制效应。对于图3中所示的实例，可以看出这是信号调制元件SME的部分，所述部分与图3中所示具体实现沿y轴方向的尺寸YSEP的跨度重合。在各种具体实现中，信号调制元件SME的平均尺寸DSME可以认为是信号调制元件SME的有效区EffRSME的面积除以有效区EffRSME的y轴方向尺寸。图5A、图5B、图6、图7和图8中示出了信号调制元件SME的其他配置的尺寸DSME的其他实例。

如先前参考图2所概述，诸如感测元件SEN的感测元件常规来说沿测量轴方向具有0.5*W1的最大尺寸DSENmax。这类尺寸在各种具体实现中可能是有利的。此外，如先前参考图2所概述，诸如信号调制元件SME的信号调制元件常规来说具有0.5*W1的平均宽度尺寸DSME。与上文所概述的常规现有技术设计实践相反，本发明人已发现，当信号调制元件SME被配置为具有显着大于0.5*W1的平均宽度尺寸DSME时，某些性能特征可以得到改善，如图3中所图示。例如，在各种具体实现中，如果DSME至少为0.55*W1且至多为0.8*W1，那么可能是有利的。在一些这类具体实现中，如果DMSE至少为0.66*W1或0.7*W1或更多，那么可能是最有利的。下文参考图4描述了这种情况的一些原因。

此外，本发明人还发现，为了减轻原本可能会出现的某些错误，为了在各种应用中获得最佳准确度，最需要将它们与配置的非常规感测元件SEN结合使用，以使得它们的感测元件平均尺寸DSENavg落在显着小于0.5*W1的范围内。例如，在各种具体实现中，如果感测元件平均尺寸DSENavg为至少0.285*W1且至多0.315*W1，那么可能是合乎需要的。与根据现有技术设计原理的配置相比，上文所概述的特性的非常规组合提供了有利的检测器信号特征(例如，提供更好的信噪比(S/N)和/或检测器信号中减少的误差分量)。

图4是图3中所示的检测器部分367和标尺图案380的一部分的放大等距视图，包括可能与这类位置编码器中信号调制元件SME的操作相关联的磁通量和通量耦合特性的定性表示。图4示出了与为什么信号调制元件SME可以被有利地配置为在各种具体实现中具有至少0.55*W1且至多0.8*W1的平均宽度尺寸DSME有关的各种考虑。

图4示出了信号调制元件SME对由如先前所概述的场生成线圈FGC提供的生成的变化磁场GCMF的响应。如图4所示，在场生成线圈FGC中施加的线圈驱动信号电流Igen生成变化的磁场GCMF，其感应地耦合到信号调制元件SME。信号调制元件SME在图4中示意性地表示为导电回路。响应于耦合变化磁场GCMF，在信号调制元件SME中产生感应电流Iind，其生成由通量线(通量线包括图4中的箭头)表示的感应磁场。图示的通量线代表由中心磁通线CFL表示的中心磁通量CF，以及由闭合的边缘磁通线MFL1-MFL3表示的边缘磁通量MF，显示为环绕信号调制元件SME的导电回路。

一般而言，应当理解，一组感测元件SETSEN的构件产生响应于如上文概述所表示的感应的变化磁通量的信号(或信号构成)。特别地，产生的信号响应于通过其内部回路区域有效地耦合的磁通量的量，以产生信号构成或信号分量，其在图4中的感测元件SEN14中表示为电流Isense。如图4所示，在各种具体实现中，检测器部分367和标尺图案380可以是近似平面的(例如，它们可以包括或形成在近似平面的基板上)，并且检测器部分367可以被配置为近似平行地安装到周期性标尺图案380，其中在它们相应的导体之间具有标称操作间隙GapZ。例如，在各种具体实现中，标称操作间隙Z可以是至少0.075*W1，以促进实际组装和对齐公差。在一些这类具体实现中，标称操作间隙可以是至少0.15*W1。如图4所示，中心磁通量CF通常将通过感测元件SEN14在操作间隙的实际范围内有效地耦合。然而，由于操作间隙，至少一些边际磁通量MF可能无法通过感测元件SEN14有效地耦合。例如，在操作间隙GapZ的相对较大的尺寸处，如图4中夸大的，边缘磁通线MFL1-MFL3都没有通过感测元件SEN14耦合，并且促成电流Isense。结果，对于图4中定性说明的配置，由感测元件SEN14感测的信号调制元件SME的有效宽度Weff(由图4中的虚线表示)仅对应于耦合的中心磁通线CFL。在图4中可以看出，即使操作间隙GapZ减小，例如通过感测元件SEN14耦合边缘磁通线MFL3，有效宽度Weff仍将小于信号调制元件SME的平均尺寸DSME。

因此，与上文参考图2所概述的常规现有技术教导相反，信号调制元件SME有利地具有大于期望有效宽度Weff的平均尺寸DSME，以便当它沿测量轴方向移动经过感测元件SEN时具有产生期望最大信号变化和/或期望信号曲线相对位移的有效宽度Weff。例如，在一些具体实现中，可能期望尺寸Weff大约为0.5*W1，根据前文的讨论，这意味着当使用实际操作间隙GapZ时，信号调制元件SME的平均尺寸DSME可能在一些这类具体实现中期望至少为0.6*W1，或0.66*W1，或0.7*W1，或更多。

应当理解，当信号调制元件SME是导电板而不是如图4所示的导电回路时，“同心”涡流的分布可以响应于所生成的变化磁场GCMF而在这类导电板中产生。这些涡流在操作上与图4所示的感应电流Iind相当。然而，如果导电板的平均尺寸DSME与图4所示的导电回路SME相同，那么由于涡流的分布式“同心”模式，它们的“等效电流位置”将位于导电板的边缘内部的某处，从而导致与类似尺寸的导电回路相关联的有效宽度Weff甚至更小。因此，除了当在检测器部分367与标尺图案380之间使用相对较大的操作间隙时使用相对较大的平均尺寸值DSME，对于导电板类型信号调制元件SME，具有接近上文概述的期望范围的较大端的平均尺寸DSME可能是特别期望的。例如，发明人已发现0.7*W1与0.8*W1之间的平均尺寸DSME在一些这类具体实现中是有利的。

作为进一步的考虑，关于期望的信号分布相对位移的关系，应当理解，信号分布中包括的不期望的空间谐波一般来说取决于信号调制元件SME的形状和它们的有效宽度Weff以及感测元件SEN的形状和宽度，以及它们之间的操作间隙。例如，在类似于上文概述的那些的检测器和标尺配置中，当有效宽度Weff大约为0.5*W1时，偶数空间谐波在很大程度上从检测器信号中消除。然而，对应于0.33*W1等的奇数空间谐波可能会保留下来。在公开为US2020/0003581的美国专利申请No.16/021,528中已经建议，配置信号调制元件SME以提供0.66*W1的有效宽度Weff可能倾向于抑制对应于0.33*W1的奇数空间谐波。或者，发明人最近了解到，在先前并入的′708专利中已经建议配置具有5/6*W1(大约0.83*W1)的实际宽度的信号调制元件，在它们中间具有或不具有宽度为1/6*W1的时隙，可能倾向于抑制对应于0.33*W1的奇数空间谐波。应当注意，这没有考虑上文概述的有效宽度Weff的解释，因此不可能如′708专利中所述那样操作。在任何情况下，这些配置实际上都没有提供预期或期望的空间滤波水平。由于先前已知的现有技术状态的电感式位置编码器已经实现了高准确度，这些配置没有提供预期或预测水平的空间滤波，并且没有期望地改进或推进本领域的现有技术状态。

如本文所公开，发明人已发现可与上文概述的信号调制元件SME的配置组合使用以弥补上文概述的空间滤波缺点的感测元件SEN的某些配置。下文参考图6、图7和图8详细描述了感测元件SEN形状的各种期望配置，并且下文参考图9到图13和图14到图17详细描述了根据感测元件SEN的位置和/或形状的规定关系的各种期望配置。然而，在此之前，参考图5A和图5B所示的实例来阐明所述描述中使用的某些尺寸和术语的定义或解释。图5A和图5B是示意性地图示了类似于图3所示的那些的相应信号调制元件和感测元件具体实现的某些方面的平面图，包括某些示例性尺寸的附加实例，所述实例可以根据本文公开的原理表征它们的特征。

图5A和图5B是示意性地示出了相应的感应式电子位置编码器具体实现的平面图，图示了之前参考图3概述的尺寸和术语DSENmax、DSENavg、DSME、EffRSME、EffASEN和EffYSEN的进一步实例。还介绍和解释了尺寸YSEG。应当了解，图5A和图5B的某些编号部件5XX可以对应于和/或提供与图3的类似编号部件3XX类似的操作或功能，并且可以类似地理解，除非另有说明。

图5A和图5B示出了如应用于图5A中信号调制元件SME的非直线边界轮廓和图5B中感测元件的非直线边界轮廓的空间波长W1以及先前概述的尺寸和术语。信号调制元件SME的先前概述的有效区域EffRSME由信号调制元件SME的区或区域内的虚线填充指示，落在虚线轮廓所示的其边界内并且与内部区域INTA对齐或重叠。DSME是信号调制元件SME的有效区EffRSME沿测量轴方向MA的平均尺寸。在各种具体实现中，平均尺寸DSME可以视为信号调制元件SME的有效区EffRSME的面积除以所述有效区EffRSME的y轴方向尺寸。为了定义的方便和一致性，对于导电板类型信号调制元件SME，相关尺寸可能对应于SME的边缘，并且对于导电回路类型信号调制元件SME，相关尺寸可以对应于导体中线。对于图5A和图5B所示的具体实现，所述有效区EffRSME的y轴方向尺寸与尺寸YSEP相同，因为场生成线圈FGC的内部区域INTA的尺寸YSEP小于信号调制元件SME的y轴尺寸并且包括其中。然而，这不一定是所有具体实现中的情况(例如，如图7所示)，并且有效区EffRSME的先前定义更通用，包括有效区EffRSME的y轴方向尺寸小于尺寸YSEP的情况。

感测元件SEN的先前概述的有效区域EffASEN由感测元件SEN的区域内的斜线填充指示，落在以实线轮廓示出的其边界内并且与内部区域INTA对齐或重叠。如先前所概述，DSENmax是感测元件SEN的有效区域EffASEN沿x轴或测量轴方向MA的最大感测元件宽度尺寸。DSENavg是平均感测元件宽度尺寸，定义为DSENavg＝EffASEN/EffYSEN。如先前所概述，EffYSEN是感测元件有效区域EffASEN的y轴尺寸。在图5A和图5B所示的特定具体实现中，有效y轴尺寸EffYSEN等于YSEP，因为每个感测元件SEN沿y轴方向的最大感测元件尺寸超过YSEP，并且有效区域EffASEN因此延伸到整个尺寸YSEP。对于图5A中所示的特定具体实现，有效区域EffASEN具有垂直于x轴方向的平行侧面，并且具有跨越YSEP的尺寸YSEG，因此DSENavg与DSENmax相同。为方便起见，YSEG被定义为导体段的y方向尺寸，这些导体段定义了彼此间隔开位于最大尺寸DSENmax处并沿y轴方向直线延伸的感测元件SEN。对于图5B中所示的特定具体实现，有效区域EffASEN具有沿y轴方向在其中间具有尺寸DSENmax的配置，但其侧面逐渐变细或弯曲，使得它朝向有效区域EffASEN的顶部和底部变得更窄。因此，如图所示，DSENavg略小于DSENmax。为了定义的方便和一致性，当确定DSENavg＝EffASEN/EffYSEN时，感测元件SEN的相关尺寸可以对应于其限定导体的中线。在图5A和图5B所示的具体实现中，DSENmax标称为0.5*W1。然而，所述值不是限制性的(例如，如下文的图8所示)。根据下文参考图6、图7和图8概述的原理，图5A和图5B中所示的感测元件SEN的配置的尺寸DSENavg不是优选的，并且呈现仅是为了阐明DSENavg的定义或确定。图5B所示的尺寸CCSEN是感测元件SEN沿x轴方向的中心到中心间距。在各种实施方式中，如果CCSEN是0.5*W1，那么可能是有利的，而不管感测元件SEN的形状或尺寸DSENavg。

图5A和图5B还图示了尺寸DSPC，它等于W1减去DSME。描述了第一种方式，尺寸DSPC可以被描述为对应于第一类型的信号调制元件SME之间的“非信号调制空间”。然而，更一般地描述了适用于周期性标尺图案的各种其他具体实现的第二种方式，尺寸DSPC可以被描述为对应于沿测量轴方向位于第一类型的信号调制元件SME之间的第二类型的信号调制元件。与第一类型的信号调制元件SME相比，第二类型的信号调制元件被配置为对变化磁通量具有相对较小的影响。例如，在一些具体实现中，第二类型的信号调制元件包括非导电材料区。在一些这类具体实现中，第二类型的信号调制元件包括非导电标尺基板区，其中第一类型信号调制元件SME包括制造和/或固定在非导电标尺基板上的导体。作为另一实例，在一些具体实现中，第二类型的信号调制元件可以包括用于形成标尺图案的导电材料的“更深凹陷”区并且第一类型的信号调制元件SME可以包括导电材料的“未凹陷”区域。

现在回到对从感测元件信号中滤除三次空间谐波误差分量(其周期为0.33*W1)的讨论，如先前所提到的，发明人已经发现了可以与上文概述的信号调制元件SME的配置组合使用以弥补上文概述的空间滤波缺点的感测元件SEN的某些配置。在现有技术中已知尝试通过各种方式从感测元件信号中滤除三次空间谐波误差分量。一种方法是将感测元件配置为正弦形状，理论上仅包括对应于W1的基本空间频率。然而，由于各种实际考虑和/或制造限制和/或组装或间隙变化，这并没有完全抑制三次空间谐波误差分量。另一种方法是以彼此相距0.33*W1的空间相位布置这组感测元件SETSEN，并且处理所得信号以去除三次空间谐波误差分量。这种方法相对有效，但在许多应用中，出于实际原因，期望提供来自感测元件集SETSEN的正交信号(即，在空间相位相距0.25*W1处)，这可能使得以相距0.33*W1的空间相位(例如，由于布局限制或干扰)布置感这组测元件集SETSEN难以实现或不切实际。

为了解决上文概述的方法中固有的问题和缺陷，发明人已经发现提供特别有利的范围中的感测元件平均尺寸DSENavg的感测元件SEN的配置可以与上文概述的信号调制元件SME的配置组合使用以基本上滤除和/或抑制三次空间谐波误差分量。令人惊讶的是，对于某些编码器中的某些检测器部分和/或感测元件配置，特别有利的范围不包括0.33*W1，这原本基于明显的理论考虑可能会预期到。例如，如本文所公开的，当感测元件SEN被配置为提供至少为0.285*W1且至多为0.315*W1的感测元件平均尺寸DSENavg时，对于波长W1的实际范围和操作间隙，一些检测器部分和/或感测元件配置与平均尺寸DSME至少为0.55*W1且至多为0.8*W1的信号调制元件SME结合使用是特别有利的。下文参考图6、图7和图8详细描述了这类感测元件SEN的各种期望配置。

图6、图7和图8是示出包括信号调制元件SME的感测元件SEN和标尺图案680的各种具体实现的平面图。所公开的具体实现与参考图9到图12在此公开的感测元件配置原理兼容或者可以独立使用。在任何情况下，所公开的具体实现适用于在诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分667(和/或767、或867)和标尺图案680中。图6、图7和图8还包括可以表征感测元件SEN的重要特征的各种尺寸的实例。为了帮助理解感测元件SEN中导体的布局，根据以下各图中使用的惯例，它们的回路极性由其导体段中的电流流动箭头和/或由位于其回路内部的“+”和/或“-”符号和/或作为标签中的后缀(+)或(-)来指示。应当理解，图6、图7和图8中的某些编号和/或命名的部件可以对应于图5A和图5B的类似编号或命名的部件和/或类似地操作，并且可以类似地理解，除非另有说明。因此，在以下描述中将仅强调感测元件SEN和信号调制元件SME的某些差异。

图6所示的具体实现包括类似于图5A和图5B所示的那些的信号调制元件SME，其具有平均尺寸DSME约为0.75*W1(在这个特定具体实现中)的有效区EffRSME。

感测元件SEN包括第一制造层上的导体(以实线轮廓示出)和第二制造层上的导体(以虚线轮廓示出)，它们根据已知方法(例如，如并入的参考文献中所述)通过馈通件FT连接。在这个具体实现中，场生成线圈FGC被制造在第三制造层上以使其与馈通件FT绝缘。如图6所示，感测元件SEN的导体包括y轴方向段，这些段具有短的y轴尺寸YSEG以及沿x轴方向以DSENmax＝0.5*W1间隔开，以及从y轴方向段逐渐变细到馈通件FT的段。相关联的梯形有效区域EffASEN(由图6中的斜线填充表示)具有y轴尺寸EffySEN，其在这个具体实现中等于YSEP。在使用与此类似的感测元件形状和信号调制元件SME的各种具体实现中，意外地确定，当感测元件SEN被配置为使得DSENavg＝EffASEN/EffYSEN至少为0.285*W1且至多为0.315*W1时可能是有利的。在一些具体实现中，如果DSENavg至少为0.29*W1且至多为0.31*W1，那么可能是特别期望的。对于给定的DSENmax选择，可以通过适当配置尺寸YEG以及馈通件和相邻导体的位置来提供DSENavg的各种值。在一些这类具体实现中，y轴尺寸YSEG可以为零。尽管在图示的特定具体实现中DSENmax标称为0.5*W1，但可以将各个层的导体配置为在尺寸YSEG附近和相邻感测元件SEN之间包括重叠的x轴方向段，使得如果需要，DSENmax可以小于0.5*W1。

图7包括某些编号和/或命名的部件，它们可以对应于图6(以及图5A和图5B)的类似编号或命名的部件和/或类似地操作，并且可以类似地理解，除非另有说明。因此，在以下描述中将仅强调感测元件SEN和信号调制元件SME的某些差异。图7所示的具体实现包括类似于图6所示那些的信号调制元件SME，其具有平均尺寸DSME约为0.75*W1(在这个特定具体实现中)的有效区EffRSME。

感测元件SEN类似于图6中所示的那些，并且包括第一制造层上的导体(以实线轮廓示出)和第二制造层上的导体(以虚线轮廓示出)，它们根据已知方法(例如，如并入的参考文献中所述)通过馈通件FT连接。然而，馈通件FT位于内部区域INTA内。这样的优点在于在这个具体实现中可以在第一和/或第二制造层上制造场生成线圈FGC，这降低了检测器部分767的制造成本。其缺点是感测元件SEN的有效区域EffASEN可能小于图6所示的具体实现，这可能会降低信号强度。然而，这在某些应用中可能是一种期望的折衷。这个具体实现中的有效区域EffASEN(由图7中的斜线填充表示)具有小于和这个具体实现中的YSEP的y轴尺寸EffySEN。在使用与此类似的感测元件形状和信号调制元件SME的各种具体实现中，意外地确定，当感测元件SEN被配置为使得DSENavg＝EffASEN/EffYSEN至少为0.285*W1且至多为0.315*W1时可能是有利的。在一些具体实现中，如果DSENavg至少为0.29*W1且至多为0.31*W1，那么可能是特别期望的。对于给定的DSENmax选择，可以通过适当配置尺寸YEG以及馈通件和相邻导体的位置来提供各种DESNavg值。尽管在图示的特定具体实现中DSENmax标称为0.5*W1，但可以将各个层的导体配置为在尺寸YSEG附近和相邻感测元件SEN之间包括重叠的x轴方向段，使得如果需要，DSENmax可以小于0.5*W1。对于类似形状的具体实现，当DSENmax为0.5*W1或更小时，尺寸YSEG可能需要至少为0.14*EffYSEN或更大，以便DESNavg至少为0.285*W1。

图8包括某些编号和/或命名的部件，它们可以对应于图6(以及图5A和图5B)的类似编号或命名的部件和/或类似地操作，并且可以类似地理解，除非另外指明。因此，在以下描述中将仅强调感测元件SEN和信号调制元件SME的某些差异。图8中所示的具体实现包括类似于图6中所示那些的信号调制元件SME，具有有效区EffRSME，其平均尺寸DSME约为0.75*W1(在该特定具体实现中)。

感测元件SEN类似于图6中所示的那些，并且包括第一制造层上的导体(以实线轮廓示出)和第二制造层上的导体(以虚线轮廓示出)，它们根据已知方法(例如，如并入的参考文献中所述)通过馈通件FT连接。在这个具体实现中，场生成线圈FGC被制造在第三制造层上以使其与馈通件FT绝缘。如图8所示，感测元件SEN的导体包括y轴方向段，这些段具有长y轴尺寸YSEG(长于并跨越内部区域INTA的尺寸YSEP)并且以DSENmax沿x轴方向间隔开，以及将这些段连接到馈通件FT的段。相关联的矩形有效区域EffASEN(由图8中的斜线填充表示)具有y轴尺寸EffySEN，其在这个具体实现中等于YSEP。在这个具体实现中，DSENavg＝DESNmax。在使用与此类似的感测元件形状和信号调制元件SME的各种具体实现中，意外地确定，当感测元件SEN被配置为使得DSENmax和DSENavg至少至少为0.285*W1且至多为0.315*W1时可能是有利的。在一些具体实现中，如果DSENmax和DSENavg至少为0.29*W1且至多为0.31*W1，那么可能是特别期望的。图8中所示的具体实现可能对不需要的信号变化不太敏感，这些变化可能会由于各种错位错误而以其他方式出现。

关于上文公开的信号调制元件SME的尺寸DSME的有利范围，对于使用信号强度考虑所允许的最大实际间隙的许多实际应用，DSME的最有利值可以为至少0.66*W1，或0.7*W1或更多。例如，在各种具体实现中，DSME的值0.75*W1已被证实是特别有利的。然而，如先前讨论所暗示的，这可能在某种程度上取决于特定波长W1、特定操作间隙和操作频率、以及信号调制元件SME的特定形状和构造。

关于上文公开的感测元件SEN的尺寸DSENavg的有利范围，对于使用信号强度考虑所允许的最大实际间隙和上文概述的DSME最有利值(例如，DSME＝0.75*W1)的许多实际应用，最有利地组合的DSENavg的值可以在0.29*W1到0.31*W1的范围内，至少对于使用与上文参考图6到图9所概述的那些类似的感测元件形状和信号调制元件SME的具体实现。在一些这类具体实现中，DSENavg＝0.30*W1已被证实是特别有利的。然而，如先前讨论所暗示的，这在某种程度上取决于特定波长W1，和特定操作间隙，和特定尺寸DSME，以及信号调制元件SME的形状和构造。

应当理解，来自一组信号调制元件SETSEN的信号中的三次空间谐波误差内容对上述公开范围内的尺寸选择极为敏感。例如，对于制造尺寸的实际变化和/或与一组信号调制元件SETSEN相关联的操作间隙的变化，期望选择尺寸DESNavg，使得它排除信号中的三次空间谐波误差内容。令人惊讶的是，当使用与上文概述的那些类似的感测元件形状和信号调制元件SME时，发明人已发现，在一个被配置为为DSENavg提供0.3*W1的值的具体实现中，与三次空间谐波误差内容相关联的误差分量在DSME＝0.72*W1到DSME＝0.79*W1的范围内对信号调制元件SEN的尺寸DSME的变化均匀地不敏感。相反，如果值DSENavg从这个值改变小到10％(例如，更改为0.27*W1或0.33*W1)，那么与三次空间谐波误差内容相关联的误差分量会针对感测元件SEN在DSME＝0.72*W1到DSME＝0.79*W1范围内的变化增加10倍或更多，这是无法接受的。

关于为什么所公开的尺寸DSENavg的有利范围与0.33*的“天真”预期值显著不同，一种可能的解释是检测器中与标尺位置相依的阻抗变化引起的误差分量受到DSENavg的影响。这类与位置相依的阻抗变化可能在1％的数量级，并且在现有技术中是未知的或未考虑的。有可能的是，本文公开的DSENavg的有利范围“调整”或调谐这些阻抗变化，使得当它们的信号分量构成被“混叠”以与三次空间谐波误差内容的其他来源组合时，效果的总和为否定三次空间谐波误差内容。在现有技术中没有考虑到这类微妙的效果和相关联的设计特性。应当理解，尽管上文已经针对与上文参考图6到图8概述的那些类似的检测器部分和信号调制元件具体实现来验证和确定DSENavg的特别有利的值，但这类值仅是示例性的，而不是限制性的。例如，其他检测器部分和/或信号调制元件具体实现可能导致DSENavg值的不同有利范围，例如，可能是由于检测器部分中与标尺位置相依的阻抗变化引起的不同误差分量，如上文所概述。因此，应当理解，根据下文参考图9到图17公开的第一类型或第二类型的规定关系原理来配置的特定检测器部分可以受益于使用落在范围0.285*W1到0.315*W1之外的特定DSENavg值。例如，在0.33*W1+/-15％的较大范围内某处的DSENavg值可能可用于充分减少或抑制根据下文公开的第一类型或第二类型的规定关系原理来配置的各个检测器部分中不需要的三次空间谐波检测器信号分量。特别地，当这类检测器部分被配置为使用0.33*W1+/-15％的范围内某处的DSENavg值充分减少或抑制不需要的三次空间谐波检测器信号分量，并且根据如下文所概述的第一类型或第二类型的规定关系原理来另外配置为减少或抑制不需要的五次(或七次或九次)空间谐波检测器信号分量时，提供了前所未有的空间滤波水平，以抑制不需要的空间谐波。此外，这种前所未有的空间滤波水平是通过使用更简单、性能更高且制造更经济的检测器部分的布局来提供的。

图9到图13是部分代表性的、部分示意性的平面图，图示了根据本文公开的第一类型的规定关系原理来配置或布置的一组感测元件SETSEN的各种示例性配置的某些方面，使得感测元件SETSEN被定位以提供空间滤波信号，以用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分X67(例如，967、1367等)，连同相应的兼容场生成线圈配置FGC和标尺图案X80(例如，980、1380等)，并且包括可以表征用于定位其感测元件SETSEN的第一类型的规定关系原理的各种尺寸。根据本文使用的约定，符合第一类型的规定关系原理(下文更详细描述)的具体实现可以简称为第一类型的具体实现。

下文参考图9到图13概述的原理有利于将感测元件SEN定位以在空间上滤除检测器信号中的潜在五次(或七次或九次)谐波分量，并且当与被成形以根据上文所概述的原理在空间上滤除检测器信号中潜在的三次谐波分量的感测元件SEN结合使用时特别有利。然而，应当理解，下文参考图9到图13概述的用于定位感测元件SEN以在空间上滤除潜在谐波误差分量的原理不限于此。更一般地，这些原理可以与各种其他感测元件SEN和信号调制元件SME(例如，如现有技术中已知的)结合使用并且仍然可以提供显著的益处。

常规来说，感测元件SEN根据波长W1沿测量周期性地定位，如先前所概述的。特别是，感测元件SEN的正极性回路通常均匀地位于W1或W1的倍数的中心到中心到中心间距处，并且感测元件SEN的负极性回路通常均匀地位于W1或W1的倍数的中心到中心到中心间距处。此外，正极性回路和负极性回路的位置通常沿测量轴方向彼此均匀地偏移(W1)/2。这类位置和间隔被认为对于信号强度和对于在空间上滤除检测器信号中潜在的甚至空间谐波(例如，第2、第4等)为最佳的。然而，发明人已经发现，为了提供空间滤波以减轻可能以其他方式出现的某些附加误差分量，为了在各种应用中获得最佳准确度，可能期望对感测元件SEN使用不同的位置和/或间距，如下文更详细地描述。

图9是图示对应于第一空间相位Ph0的第一组感测元件SETSEN-Ph0(也简称为SETSEN)的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第一类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第一示例性配置，以提供空间滤波信号以用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分，连同第一兼容场生成线圈配置FGC和标尺图案980，并且包括可以根据本文公开的原理来表征感测元件配置的各种尺寸。图9包括某些编号和/或命名的部件，它们可以对应于图2、图3和图8的类似编号或命名的部件和/或类似地操作，并且可以类似地理解，除非另有说明。因此，在以下描述中将仅强调检测器部分967的感测元件SEN的位置的某些差异。

简要地，感测元件SEN在大致形状和它们的有效区域EffASEN以及它们的尺寸DSENavg方面类似于图8中所示的那些。在图9中图示的特定具体实现中，DSENavg大约为0.3*W1，然而，如先前所解释，这在第一类型的各种具体实现中仅是示例性的，而不是限制性的。感测元件SEN包括第一制造层上的导体(以实线轮廓显示)和第二制造层上的导体(以虚线轮廓显示)，它们根据已知方法(例如，如在并入的参考文献中所述)通过馈通件FT(例如，与场生成线圈配置FGC绝缘的内层馈通件)连接。在图9中的某些位置，不同层上导体的“非回路”部分彼此对齐，并且仅示出了单个导体层。本领域普通技术人员可以推断出隐藏的“对齐”导体的存在。在这个具体实现中，场生成线圈FGC被制造在第三制造层上以使其与馈通件FT及其连接的导体绝缘。为了帮助理解感测元件SEN中导体的布局，根据以下各图中使用的惯例，它们的回路极性由其导体段中的电流流动箭头和/或由位于其回路内部的“+”和/或“-”符号和/或作为标签中的后缀(+)或(-)来指示。

如图9所暗示的，标尺沿测量轴方向(MA)延伸并且包括周期性标尺图案980，所述周期标尺图案980包括信号调制元件SME并且具有空间波长W1。检测器部分967被配置为安装在周期性标尺图案980附近，并且它们之间沿测量轴方向MA有相对运动。检测器部分967包括场生成线圈FGC和对应于相应的标称空间相位的至少一组相应的感测元件SETSEN。在图9所示的特定具体实现中，一组相应的感测元件SETSEN包括两个子组或部分SETSEN-Ph0sub1和SETSENPh0sub2，并且对应于相应的标称空间相位Ph0，如下文更详细描述的。场生成线圈围绕内部区域INTA，所述内部区域在操作期间与信号调制元件SME的有效区EffRSME对齐。一组相应的感测元件SETSEN沿测量轴方向布置并固定在基板上。这组感测元件的构件包括导电回路或导电回路部分，所述导电回路或导电回路部分限定感测元件有效区域EffASEN，所述有效区域EffASEN对应于它们的感测元件与内部区域INTA对齐或重叠的部分。这组感测元件SETSEN被配置为提供检测器信号，所述检测器信号响应于由标尺图案980的相邻信号调制元件SME提供的变化磁通量的局部效应，并且对应于其相应的标称空间相位Ph0。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基于从检测器部分输入的检测器信号来确定检测器部分与标尺图案之间的相对位置，如本文先前概述的。

在如下文参考图9到图13公开的被配置为提供空间滤波的检测器信号的第一类型的各种具体实现中，对应于相应标称空间相位的至少第一组相应的感测元件SETSEN包括组合特征A1、B1和C1，并且进一步组合特征D1或E1中的至少一个，定义如下：

A1)多个正极性回路对应于第一绕组方向或极性，并且相同数量的负极性回路对应于与第一绕组方向或极性相反的第二绕组方向或极性。

B1)每个正极性和负极性回路都具有与一个或多个内部区域对齐或重叠的总感测元件有效区域EffASEN，并且被限定为具有沿y轴方向的有效y轴尺寸EffySEN，所述尺寸为垂直于测量轴方向的一个或多个内部区域的尺寸总和，以及至少大部分正极性和负极性回路被配置为提供沿测量轴方向在范围0.33*W1+/-15％内的感测元件平均尺寸DSENavg＝(EffASEN/EffYSEN)。

C1)正极性回路被配置为其感测元件有效区域相对于相应组感测元件的相应标称空间相位以正极性回路规定关系(或简称正回路规定关系)布置，并且负极性回路被配置为其感测元件有效区域相对于相应组感测元件的相应标称空间相位以负极性回路规定关系(或简称负回路规定关系)布置。正回路规定关系包括这样一种配置，其中多达多个正极性回路的总感测元件有效区域的一半的移位比例沿测量轴方向在第一方向上相对于相应的标称空间相位移位量(W1)/4K，并且多个正极性回路的总感测元件有效区域的标称相同的移位比例沿测量轴方向在与第一方向相反的方向上相对于相应标称空间相位移位量(W1)/4K，使得正极性回路区域的总感测元件有效区域的两个移位比例彼此移位(W1)/2K，其中K是3、5、7或9中的一个。负回路规定关系包括这样一种配置，其中多达多个负极性回路的总感测元件有效区域的一半的移位比例沿测量轴方向在第一方向上相对于相应标称空间相位移位量(W1)/4K，并且多个负极性回路的总感测元件有效区域的标称相同移位比例沿测量轴方向在与第一方向相反的方向上相对于相应的标称空间相位移位量(W1)/4K，使得负极性回路区域的总感测元件有效区域的前两个移位比例彼此移位(W1)/2K。

D1)正极性和负极性回路中的每一个包括感测元件有效区域EffASEN，其沿测量轴方向具有至多为0.45*W1的最大尺寸DSENmax。

E1)对应于相应标称空间相位(SETSENPh0)的相应组感测元件被配置为两部分式配置，包括：第一分离部分，所述第一分离部分包括相同数量的正极性回路和负极性回路；以及第二分离部分，所述第二分离部分与第一部分沿测量轴方向标称地对齐，且包括与第一分离部相同数量的正极性回路和负极性回路；其中，第一和第二分离部分由沿测量轴方向位于第一部分与第二部分之间的间隙隔开，其中所述间隙沿测量轴方向至少与正极性回路或负极性回路中的一个一样宽，并且所述组感测元件的正极性回路有效区域或负极性回路有效区域均不位于间隙中。

作为实施组合特征A1、B1和C1以及特征D1或E1中的至少一个的结果，如上文所概述，对应于相应标称空间相位的相应组感测元件SETSEN由此配置为实际配置，所述配置提供可用于减少或抑制潜在不需要的三次空间谐波检测器信号分量和潜在不需要的K次空间谐波检测器信号分量的一个或多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成在检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。在一些第一类型的具体实现中，当K＝5时可能是特别有利的，如下文关于各个图更详细地描述。在某些第一类型的具体实现中，当正极性和负极性回路SEN中的至少大部分被配置为提供至少为0.29*W1且至多为0.31*W1的感测元件平均尺寸DSENavg时可能是有利的，尽管所述范围仅对于某些具体实现是示例性的，而不是限制性的。

图9到图13(以及下文的图14到图17)中的每一者都包括“参考网格”，指示相应空间相位Ph0(也称为和/或指定为标称空间相位Ph0nom)的几个实例的位置，它们被波长W1分开，以更清楚地说明如何根据上文概述的原理配置每组感测元件SETSEN。出于同样的目的，每个感测元件SEN的有效区域EffASEN的中心位置由虚线中心线CLSEN的位置表示。

返回对图9所示的具体实现的进一步讨论，基于图9所示的参考网格和中心线指示符，通过检查图9将理解，图9所示的一组感测元件SETSEN实现了上文所概述的特征A1、B1、C1和D1。简要说明如下。

在图9所示的具体实现中，一组相应的感测元件SETSEN包括两个相似的子组或部分SETSEN-Ph0sub1和SETSENPh0sub2，对应于相应的标称空间相位Ph0。相应组感测元件SETSEN包括对应于第一绕组方向或极性的多个正极性回路(回路内部以“+”表示)，和对应于与第一相反的第二绕组方向或极性的相同数量的负极性回路(回路内部以“-”表示)。在图9所示的特定具体实现中，两个子组或部分SETSEN-Ph0sub1和SETSENPh0sub2也个别地包括相同数量的正极性和负极性回路。

感测元件SETSEN的位于正极性回路SEN2和SEN4中的正极性回路的总感测元件有效区域的前半部分(即，它们感测元件有效区域EffASEN之和的前一半)沿测量轴方向MA在第一方向上相对于标称空间相位Ph0移位量(W1)/4K，并且位于正极性回路SEN5和SEN7中的正极性回路的总感测元件有效区域EffASEN的后半部分沿测量轴方向MA在与第一方向相反的方向上相对于标称空间相位Ph0nom移位量(W1)/4K。结果，正极性回路区域的总感测元件有效区域的前一半和后一半沿测量轴方向相对彼此移位(W1)/2K。

位于负极性回路SEN1和SEN3中的负极性回路的总感测元件有效区域EffASEN的前一半沿测量轴方向MA在第一方向上相对于与标称空间相位Ph0nom的偏移(W1)/2移位量(W1)/4K，并且位于负极性回路SEN6和SEN8中的负极性回路的总感测元件有效区域EffASEN的后半部分沿测量轴方向MA在与第一方向相反的方向上移动与相对于与标称空间相位Ph0nom的偏移(W1)/2移位量(W1)/4K。结果，负极性回路区域的总感测元件有效区域的前一半和后一半沿测量轴方向相对彼此移位(W1)/2K。在图9所示的特定具体实现中，图示的移位对应于K＝5，这仅是示例性的，而不是限制性的，如先前在特征C1的描述中所指示的。

在图9所示的特定具体实现中，感测元件平均尺寸DSENavg(＝EffASEN/EffYSEN)图示为落在范围0.33*W1+/-15％内，这符合先前对原理或特征B1的描述。

作为实施如上文所概述的特征A1、B1和C1的结果，图9中所示的对应于相应标称空间相位Ph0的相应感测元件SETSEN组由此被配置为提供可用于减少或抑制潜在的不需要的三次空间谐波信号分量(基于上述B1)空间滤波的一个或多个检测器信号，并且还减少或抑制潜在的不需要的K次空间谐波信号分量(基于上述C1)，否则所述不需要的谐波信号分量可能会促成在检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。

关于特征D1的具体实现，在图9所示的具体实现中，感测元件最大尺寸DSENmax与感测元件平均尺寸DSENavg相同，约为0.33*W1。这小于特征D1的要求，即0.45*W1。图9所示的具体实现中的特征D1的效用的一个方面通过感测元件SEN4和SEN5的布局来说明，在所图示的具体实现中，感测元件SEN4和SEN5彼此相向移位总量(W1/10)。应当了解，如果感测元件SEN4和SEN5具有更宽的最大尺寸DESNmax，那么它们的导体的布局将在它们之间重叠和/或干扰，需要布局调整和/或感应区域不规则或扭曲(例如，如′130专利中描述的那些)以促进馈通件的定位和/或在各种导体之间提供绝缘，等等。′130专利旨在提供对齐的质心，以便排除由于“间距”错位(即，检测器部分或标尺绕Z轴旋转)引起的误差。它的解决方案要求许多有问题的布局调整和感应区域的不规则性(例如，如图8中所图示)，因为它使用标称最大尺寸为W/2的感测元件来实现其教导。即使仔细注意，由于这类布局和感测区域的不规则性，通常仍会对制造成本、准确度和/或错位灵敏度产生一些不利影响。相反，通过在图9所示的配置中实施特征D1，一组感测元件SETSEN中的感测元件SEN均不具有与任何其他感测元件SEN重叠或干扰的感测元件有效区域EffASEN，并且尽管根据本文公开的原理移位感测元件SEN，但避免了布局不规则、感测元件不规则及其相关的不利影响。

在图9所示的特定具体实现中，这组感测元件SETSEN被配置为两部分式配置，其中这组感测元件SETSEN包括：第一相邻部分SETSEN-Ph0sub1，所述第一相邻部分SETSEN-Ph0sub1包括多(2)个正极性回路(SEN1和SEN3)和相同数量(2)个负极性回路(SEN2和SEN4)；以及第二相邻部分SETSEN-Ph0sub2，所述第二相邻部分SETSEN-Ph0sub2包括若干(2)个正极性回路(SEN5和SEN7)和相同数量(2)个负极性回路(SEN6和SEN8)。第一相邻部分和第二相邻部分沿测量轴方向比正极性或负极性回路中的一个的宽度更靠近彼此(这就是为什么它们在本文中被称为“相邻”部分)，并且第一和第二相邻部分中彼此最靠近的相应回路(即，SEN4和SEN5)具有相反的回路极性。然而，这类具体实现仅仅是示例性的，而不是限制性的。替代的两部分式配置在下文进一步公开。下文参考图10和图11讨论一组感测元件SETSEN的面积质心CEN-SETSEN-Ph0。

关于与各种两部分式配置相关的信号处理，在包括第一和第二部分(例如，如下文进一步概述的两个相邻部分或两个分离部分)的各种具体实现中，电子位置编码器可以根据方法M1或M2之一进行配置，如下所述：

方法M1)：第一部分被配置为输出第一检测器信号(例如，跨检测器信号输出连接SDS1和SDS2的电压信号V0)，并且第二部分被配置为输出第二检测器信号(例如，跨检测器信号输出连接SDS1′和SDS2′的电压信号V0′)，并且信号处理器被配置为至少部分地基于第一和第二信号的组合来确定检测器部分与标尺图案之间的相对位置；或者

方法M2)：第一部分与第二部分串联连接形成组合信号，并且串联连接被配置以使得第一和第二部分的相应信号构成在组合信号中相加；并且信号处理器被配置为至少部分地基于组合信号来确定检测器部分与标尺图案之间的相对位置。

根据M2的串联连接的一个示例性具体实现可以参考对齐的迹线区ATZ，如图9所示。特别地，对齐迹线区ATZ中图示的馈通件可以消除，并且感测元件SEN4和SEN5的接触对齐迹线区ATZ的“实线”迹线可以通过跨对齐迹线区ATZ的迹线来连接在它们的共享金属层上。类似地，感测元件SEN4和SEN5的接触对齐迹线区ATZ的“虚线”迹线可以通过跨对齐迹线区ATZ的迹线来在它们的共享金属层上连接。如果两层中的两条连接迹线彼此对齐，那么不会产生回路区域，并且会产生任何明显的信号干扰。当使用这类串联连接时，检测器信号输出连接对SDS1和SDS2或SDS1′和SDS2′中的一对(例如，图9和/或本文的其他图中所示)可以省略，并且与其相关联的感测元件回路上的相关联的连接点可以重新配置以实现导体的连续性，其方式与图中所示的其他“无连接”感测元件回路相同。图16中示出这种类型的串联连接，示出了其相邻部分SETSEN-Ph90sub1与SETSEN-Ph90sub2之间(即，它们相应的感测元件SEN4和SEN5之间)的串联连接。在相邻部分串联连接的情况下，在一些具体实现中，这组最终的感测元件SETSEN可以在视觉上表现为一组连续不间断的感测元件(例如，如图16所图示)。在这种情况下，应当理解，这样一组感测元件SETSEN在某些情况下可以被解译为单个连续组，或者在某些情况下，它可以被解释为被连接以创建一组连续不间断的感测元件的第一相邻部分和第二相邻部分。在一些具体实现中，可以在检测器信号输出连接SDS1或SDS2中合适的一个与检测器信号输出连接SDS1′或SDS2′中合适的一个之间进行串联连接。对于本领域的普通技术人员来说，串联连接的其他替代配置将是显而易见的。应当理解，上文概述的两部分信号处理和/或串联连接替代方案通常适用于图9到图17中的任一个中所示的兼容的两部分式配置中的任一个。应当理解，如果在图10所示的每组感测元件中的SEN4和SEN5之间的对齐迹线区ATZ中提供串联连接，那么它们每个都可以在视觉上出现和/或被视为连续不间断的感测元件，如上文概述。在这种情况下，应当理解，图10中的每组感测元件可以被视为包括特征A1、B1、C1和D1，而不是特征E1。

图10是平面图，图示了对应于第二空间相位Ph90(在图10中指定为Ph90nom)的第二组感测元件SETSEN-Ph90(在以下一些上下文中简称为SETSEN)的某些方面。它的配置与第一组感测元件SETSEN-Ph0相似或相同，如图9所示(除了它的空间相位)，因此这里不再详细描述。图10中所示的感测元件SEN标签以第二组感测元件SETSEN-Ph90的感测元件为中心。它被叠加在对应于图9所图示的第一空间相位Ph0的第一组感测元件SETSEN-Ph0的非强调表示上，以图示操作正交配置，其中第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90的空间相位相差90度。图10包括某些编号和/或命名的部件，这些部件可以对应于和/或与图9的类似编号或命名的组件类似或相同地操作，并且可以类似地理解，除非另有说明。因此，在下文的描述中仅强调第一组感测元件SETSEN-Ph0与第二组感测元件SSETSEN-Ph90之前的某些关系。

如图10所示，第二组感测元件SETSEN-Ph90具有相对于第一组感测元件SETSEN的空间相位相差90度(即向右移位90度)的对应空间相位Ph0。应当理解，第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90中的每个都包括检测器信号输出连接SDS1和SDS2以及SDS1′和SDS2′，类似于图9中所示的那些，尽管它们在图10和其他下图中被省略了，以避免视觉混乱。第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90共同操作以输出正交信号，所述正交信号包括根据上文概述的原理的高度空间滤波，以提供非常高准确度的位置测量。第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90都包括特征A1、B、C1和D1，因此提供了上文参考图9概述的各种优点。通过检查图10可以了解，与这些特征的具体实现相关联的布局和性能优势扩展到”第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90的叠加的“正交布局。即，应当理解，第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组SETSEN-Ph90易于以期望的相位关系布置，而它们的任何导体不会相互干扰，并且不需要感测元件SEN的形状的任何不规则或差异。因此，先前概述的布局和性能优势在完全可操作的正交编码器布局中提供，如图10所示。

图10中所示的具体实现的一个方面在某些应用中可能并不理想。特别是，如图10所示，因为第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90基本上相似或相同，并且第一组SETSEN-Ph0或第二组感测元件SETSEN-Ph90均不包括特征E1，第二组感测元件SETSEN-Ph90的面积质心CEN-SETSEN-Ph90相对于第一组感测元件SETSEN-Ph0的面积质心CEN-SETSEN-Ph0错位了90度空间相移(即，W1/4)。如′130专利中所教导的，当对应于两个不同空间相位的两组不同感测元件的面积质心错位时，那么它们相关联的检测器(例如，检测器部分967)或标尺(例如，标尺图案980)的间距错位将导致它们相应的操作间隙和信号强度的差异。在各种应用中，这类间距错位可以是静态的或动态的。在任何情况下，两个正交信号(或三个三相位信号)之间的信号强度的静态或动态差异要么需要更复杂的信号处理(例如，不合期望地昂贵和/或缓慢的信号处理)要么导致不合期望的测量误差。图11A所示的具体实现解决了这些潜在问题。

图11A是平面图，图示了对应于第二空间相位Ph90(在图11A中指定为Ph90nom)的第二组感测元件SETSEN-Ph90(在以下一些上下文中简称为SETSEN)的某些方面。它是根据本文公开的第一类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第二示例性配置。它与对应于图9所示的第一空间相位Ph0的第一组感测元件SETSEN-Ph0一起在图11A中示出。出于图示的目的，第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90在图11A中彼此垂直偏移，以更好地示出它们相应的特性以及沿测量轴方向相对于彼此的对齐。它们被示为以操作正交配置沿测量轴方向布置，其中第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90的空间相位相差90度。应当理解，在实际编码器中，它们沿“Y轴”方向彼此不偏移。相反，它们相互叠加，类似于图10所示的第一组感测元件和第二组感测元件。

图11A包括某些编号和/或命名的部件，其可以对应于和/或与图9和/或图10的类似编号或命名的部件类似或相同地操作，并且可以类似地理解，除非另有说明。因此，在图11A的以下描述中将仅强调第二组感测元件SETSEN-Ph90的配置的某些差异。

图11A所示的第二组感测元件SETSEN-Ph90的具体实现与图10所示的具体实现之间的区别可以如下简要描述。第一组感测元件SETSEN-Ph0可以视为相对于它们在图9和图10中的描述没有变化。第二部分SETSEN-Ph90sub2的感测元件SEN5-SEN8可以视为相对于它们在图10中的描述没有变化。第一部分SETSEN-Ph90sub1的感测元件SEN1-SEN4相对于它们在图10中的描述进行了改变。特别地，相对于它们在图10中的位置，它们的布局在图11A所示的具体实现中已向左移动了(W1)/2，并且现在在最右侧的感测元件SEN4处提供输出信号连接，为了图10与图11之间的概念连续性，它们保持与正极性回路的迹线相关联。根据前文的描述，就信号输出相对位置来说，第一部分SETSEN-Ph90sub1的操作之间没有区别，如图10和图11所示。此外，图11A所示的第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90包括特征A1、B、C1和D1，因此提供了上文参考图10概述的各种优点。

重要的是，对于可能包括间距错位的应用，图11A所示的具体实现的一方面比图10所示的具体实现更理想。特别地，如图11A所示，由于第一部分SETSEN-Ph90sub1相对于其在图10中的位置向左移动了(W1)/2，第二组感测元件SETSEN-Ph90的总面积质心CEN-SETSEN-Ph90向左移动了(W1)/4，使其与第一组感测元件SETSEN-Ph0的面积质心CEN-SETSEN-Ph0对齐。正如′130专利所教导的，当对应于两个不同空间相位的两组不同感测元件的面积质心对齐时，那么它们相应的操作间隙和信号强度将同样受到任何静态或动态间距错位的影响，这消除了由于间距错位而可能产生的大部分误差构成。

图11A所示的第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90的具体实现可以不参考图10而全面描述如下。第一组感测元件SETSEN-Ph0对应于第一空间相位Ph0并且包括特征A1、B1、C1和D1(而非E1)。它被配置为两部分式配置，其中它包括：第一相邻部分SETSEN-Ph0subl，所述部分包括一定数量(2)个正极性回路(SEN1和SEN3)和相同数量(2)个负极性回路(SEN2和SEN4)；以及第二相邻部分SETSEN-Ph0sub2，所述部分包括一定数量(2)个正极性回路(SEN5和SEN 7)和相同数量(2)个负极性回路(SEN6和SEN8)。第一相邻部分和第二相邻部分沿测量轴方向比正极性或负极性回路中的一个的宽度更靠近彼此(这就是为什么它们在本文中被称为“相邻”部分)，并且第一相邻部分和第二相邻部分中彼此最靠近的相应回路(即，SEN4和SEN5)具有相反的回路极性。第二组感测元件SETSEN-Ph90对应于第二标称空间相位Ph90并且包括特征A1、B1、C1、D1和E1。它被配置为如下包括特征E1：它是两部分式配置，包括：第一分离部分SETSEN-Ph90sub1，所述部分包括相同数量(2)个正极性回路(SEN2和SEN4)和负极性回路(SEN1和SEN3)；以及第二分离部分SETSEN-Ph90sub2，所述部分沿测量轴方向与第一部分SETSEN-Ph90sub1标称地对齐，并且包括与第一分离部分SETSEN-Ph90sub1相同数量(2)个正极性回路(SEN5和SEN7)和负极性回路(SEN6和SEN8)。第一部分SETSEN-Ph90sub1和第二部分SETSEN-Ph90sub2由沿测量轴方向位于第一部分与第二部分之间的间隙隔开，其中间隙沿测量轴方向至少与正极性或负极性回路SEN中的一个一样宽。第二组感测元件SETSEN-Ph90中的正极性回路有效区域EffASEN或负极性回路有效区域EffASEN不位于间隙中。

第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90可以进一步描述如下。第二组感测元件SETSEN-Ph90对应于标称空间相位Ph90，其与第一组相应感测元件SETSEN-Ph0的标称空间相位Ph0相差90度。第二组感测元件SETSEN-Ph90被配置为使得其第一分离部分SETSEN-Ph90sub1和第二分离部分SETSEN-Ph90sub2中彼此最靠近的相应回路(例如，SEN4和SEN5)具有相同的回路极性。第一组感测元件SETSEN-Ph0具有沿测量轴位于其第一相邻部分SETSEN-Ph0sub1与第二相邻部分SETSEN-Phosub2之间的其总感测元件有效区域的第一面积质心CEN-SETSEN-Ph0。第二组相应的感测元件SETSEN-Ph90具有沿测量轴位于其第一分离部分SETSEN-Ph90sub1与第二分离部分SETSEN-Ph90sub2之间的其总感测元件有效区域的第二面积质心CEN-SETSEN-Ph90。第一组感测元件和第二组感测元件被布置为其相应的第一面积质心CEN-SETSEN-Ph0和第二面积质心CEN-SETSEN-Ph90沿测量轴方向在相同位置对齐。

如先前所概述，当对应于两个不同空间相位的两组不同感测元件的面积质心对齐时，那么它们相应的操作间隙和信号强度将同样受到任何静态或动态间距错位的影响，这消除了由于间距错位而可能产生的大部分误差构成。根据一个有用的观点，应当理解，因为第二组感测元件SETSEN-Ph90包括特征E1，所以它包括一个间隙(即，SEN4和SEN5之间所图示的间隙)，这有助于重新布置和/或重新定位某些回路或感测元件SEN(或者其产物)，以便以相对于它们的标称空间相位的期望关系重新定位一组感测元件SETSEN的面积质心，从而使多组感测元件SETSEN的面积质心可以以操作配置重新对齐。

通过检查图11A可以了解，与′130专利中公开的面积质心对齐技术相比，图11A所示的第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90易于以期望的相位关系布局，并且它们的面积质心对齐，而它们的任何导体不会相互干扰，并且不需要它们的任何感测元件SEN的形状的任何不规则性或差异。因此，通过使用参考图11A所示和公开的特征A1、B1、C1、D1和E1的组合，在完全可操作的正交编码器布局中提供了先前参考图9和图10概述的布局和性能优势，这还提供了与对齐面积质心相关联的好处。

应当了解，在图11A所示的具体实现中，包括在第一组相应感测元件SETSEN-Ph0或第二组相应感测元件SETSEN-Ph90中的一个中的每个相应的正极性或负极性回路(例如，每个感测元件SEN)被配置为提供相应的感测元件有效区域EffASEN，所述感测元件有效区域EffASEN不与包括在第一组相应感测元件或第二组相应感测元件中的同一组中的任何其他相应的正极性或负极性回路的感测元件有效区域EffASEN重叠。应当了解，上文参考图9、图10和图11A所概述的第一类型的具体实现可以提供前所未有的空间滤波水平，以使用与现有技术的空间滤波检测器(例如，在′130专利中公开的那些)相比较简单、性能更高并且制造起来更经济的检测器部分的布局来抑制多个不需要的空间谐波信号分量。

图11B是平面图，图示了对应于第一空间相位Ph0(在图11B中指定为Ph0nom)的第一组感测元件SETSEN-Ph0(在以下一些上下文中简称为SETSEN)的某些方面。这是根据本文公开的第一类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第三示例性配置。它与对应于图11A中所示的第二空间相位Ph90的第二组感测元件SETSEN-Ph90一起在图11B中示出。为了图示的目的，第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90在图11B中彼此垂直偏移，以更好地示出它们各自的特性以及沿测量轴方向相对于彼此的对齐。它们被示为以操作正交配置沿测量轴方向布置，其中第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90的空间相位相差90度。应当理解，在实际编码器中，它们沿“Y轴”方向彼此不偏移。相反，它们相互叠加，类似于图10所示的第一组感测元件和第二组感测元件。图11B包括某些编号和/或命名的部件，其可以对应于和/或与图11的类似编号或命名的部件类似或相同地操作，并且可以类似地理解，除非另有说明。图11B中的第二组感测元件SETSEN-Ph90可以视为相对于其在图11A中的描述没有变化。因此，在图11B的以下描述中将仅强调第一组感测元件SETSEN-Ph0的配置中的某些差异。

图11B所示的第一组感测元件SETSEN-Ph0的具体实现与图11B所示的具体实现之间的差异可以如下简要描述。相对于它们在图11A中的位置，在图11B所示的具体实现中，第一部分SETSEN-Ph0sub1已向左移动了(W1)/2，而第二部分SETSEN-Ph0sub2已向右移动了(W1)/2。现在在感测元件SEN4和SEN6处提供输出信号连接，以便它们保持与正极性回路的迹线相关联，以实现与图11A的概念连续性。基于前文的描述，就信号输出相对位置而言，如图11B和11A所示的第一组感测元件SETSEN-Ph0两者之间没有区别。

图11B所示的第一组SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90的具体实现可以如下全面描述。第二组感测元件SETSEN-Ph90对应于第二空间相位Ph90并包括特征A1、B1、C1、D1和E1，并且第一分离部分SETSEN-Ph90sub1和第二分离部分SETSEN-Ph90sub2中最靠近彼此的回路(例如，SEN4和SEN5)具有相同的回路极性。所有这些相对于其在图11A中的描述没有变化。相反，除了图11A中包括的特征A1、B1、Cl、D1之外，对应于第一标称空间相位Ph0的第一组感测元件SETSEN-Ph0现在包括特征E1。很明显，它包括特征E1，因为它包括第一分离部分SETSEN-Ph90sub1和第二分离部分SETSEN-Ph90sub2，它们被间隙分开，所述间隙至少与正极性或负极性回路SEN中的一个一样宽。第二组感测元件SETSEN-Ph90的正极性回路有效区域EffASEN或负极性回路有效区域EffASEN不位于间隙中。

第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90可以进一步描述如下。第二组感测元件SETSEN-Ph90对应于标称空间相位Ph90，其与第一组相应感测元件SETSEN-Ph0的标称空间相位Ph0相差90度。第一组感测元件SETSEN-Ph0被配置为使得其第一分离部分SETSEN-Ph0sub1和第二分离部分SETSEN-Ph0sub2中彼此最靠近的相应回路(例如，SEN4和SEN5)具有相反的回路极性。第一组感测元件SETSEN-Ph0具有沿测量轴位于其第一相邻部分SETSEN-Ph0sub1与第二相邻部分SETSEN-Ph0sub2之间的其总感测元件有效区域的第一面积质心CEN-SETSEN-Ph0。第二组相应的感测元件SETSEN-Ph90具有沿测量轴位于其第一分离部分SETSEN-Ph90sub1与第二分离部分SETSEN-Ph90sub2之间的其总感测元件有效区域的第二面积质心CEN-SETSEN-Ph90。第一组感测元件和第二组感测元件被布置为其相应的第一面积质心CEN-SETSEN-Ph0和第二面积质心CEN-SETSEN-Ph90沿测量轴方向在相同位置对齐。

前文的描述表明，通过将特征E1包括在两组相应的感测元件的一组(如图11A)或两组(如图11B)中，有助于对齐两组相应的感测元件的面积质心。基于前文的描述将了解，图11B中所示的具体实现提供了上文参考图11A概述的所有各种优点。

图12是图示了对应于第一空间相位Ph0和第二空间相位Ph90的第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第一类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第四示例性配置和第五示例性配置。为了图示的目的，第一组SETSEN-Ph0和第二组SETSEN-Ph90在图12中沿垂直方向彼此偏移，以更好地示出它们相应的特性以及在操作正交配置中沿测量轴方向相对于彼此的对齐，其中第一组感测元件的空间相位Ph0和第二组感测元件的空间相位Ph90相差90度。应当理解，在实际编码器中，它们沿“Y轴”方向彼此不偏移。相反，它们相互叠加，类似于图10所示的第一组感测元件和第二组感测元件。图11B包括某些编号和/或命名的部件，其可以对应于和/或与图11A的类似编号或命名的部件类似或相同地操作，并且可以类似地理解，除非另有说明。因此，在图12的以下描述中将仅强调第一组SETSEN-Ph0和第二组SETSEN-Ph90的配置的某些差异。

图12所示的第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90的具体实现与图11A所示的具体实现之间的差异可以简要描述如下。在图12所示的每组感测元件中，它们的第一部分SETSEN-Ph0sub1和SETSEN-Ph90sub1的感测元件对SEN1和SEN2相对于它们的标称空间相位向左移位了(W1)/4K，而不是如图11A中那样向右移位。相反，在图12所示的每组感测元件中，它们的第二部分SETSEN-Ph0sub2和SETSEN-Ph90sub2的感测元件对SEN5和SEN6相对于它们的标称空间相位向右移位了(W1)/4K，而不是像图11A那样向左移位。

如上文概述和图11B所示，在第一组感测元件SETSEN-Ph0或第二组感测元件SETSEN-Ph90中的任一个中，感测元件SEN的“移位对”的具体实现可以在以下任一组感测元件中进行全面描述。根据具体实现的第一方面，对应于相应标称空间相位Ph0(Ph90)的第一(第二)组感测元件SETSEN-Ph0(SETSEN-Ph90)包括特征A1、B1、C1和D1，并且根据特征C1配置，其中配置为若干对相邻的正极性回路和负极性回路感测元件有效区域在第一方向上沿测量轴方向移位量(W1)/4K，并且相同数量对相邻正极性回路和负极性回路感测元件有效区域在与第一方向相反的方向上沿测量轴移位量(W1)/4K。

第一组感测元件SETSEN-Ph0或第二组感测元件SETSEN-Ph90可以进一步描述如下。根据具体实现的第二方面，第一组感测元件的相对端处的两对相应的相邻回路(例如，对SEN1和SEN2，以及对SEN7和SEN8)在所述两个相应对中具有沿测量轴在相同方向上移位的正极性回路和负极性回路感测元件有效区域。

此外，图12所示的第二组感测元件SETSEN-Ph90除了特征A1、B、C1和D1之外还包括特征E1，并且面积质心CEN-SETSEN-Ph0和CEN-SETSEN-Ph90对齐。

基于前文的描述将理解，图12中所示的具体实现提供了上文参考图11A概述的所有各种优点。它可以提供如下额外的优点。如先前所指示，图11A所示的具体实现的对齐面积质心提供的优势在于，第一组感测元件和第二组感测元件的相应操作间隙和信号强度将类似地受到任何静态或动态间距错位的影响，这消除了大多数原本可能由于间距错位而产生的误差构成。然而，应当理解，具体实现的左半边的所有感测元件SEN在相应的第一方向上移位了(W1)/4K的空间相移，并且具体实现的右半边的所有感测元件SEN向在相应的相反方向上移位了(W1)/4K的空间相移。左右半边的信号构成将变为因静态或动态间距错位而失衡。结果，来自左右半边的相反空间相移的信号构成将在一定程度上变得不平衡，导致对间距错位的小的位置误差灵敏度。相反，在图12所示的具体实现中，感测元件对SEN在具体实现的右半边和左半边中在两个方向上移动，从而减少或消除由于静态或动态间距错位引起的空间相位误差。作为一个有指导意义的实例，应当理解，因为在图12所示的具体实现中，左右半边的相对端处的感测元件SEN1和SEN8在相同的方向上移动了(W1)/4K，所以它们的总信号构成的幅度和空间相位不会因间距错位而标称地改变。

应当理解，即使不使用第二方面，上文概述的第一方面也可以在某些具体实现中提供如上文概述的一些优点。然而，在各种具体实现中，结合使用第一方面和第二方面可能是最有利的，如图12所示。

图13是图示了对应于相应的空间相位Ph90的一组相应的感测元件SETSEN-Ph90的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第一类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第六示例性配置，以提供空间滤波信号以用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分，连同第二兼容场生成线圈配置FGC和标尺图案1380，并且包括可以根据本文公开的原理来表征感测元件配置的各种尺寸。图13包括某些编号和/或命名的部件，这些部件可以对应于和/或与图9和图12的类似编号或命名的部件类似或相同地操作，并且可以类似地理解，除非另有说明。特别地，图13和图12所示的这组感测元件SETSEN-Ph90的配置相似之处在于它们都以类似的方式实现了特征A1、B1、C1、D1和E1，并且都实现了上文参考图12以类似方式概述的“移位对”配置的第一方面和第二方面。因此，在下文的描述中将仅强调这组感测元件SETSEN-Ph90与它们在检测器部分1367中结合“双迹线”场生成线圈FGC和标尺图案1380一起操作的适配相关的特性的某些差异。

检测器部分1367以“双迹线”配置布置，这可以基于下文的简要描述来理解，并且也可以基于在美国专利号10,775,199(′199专利)中公开的类似具体实现来理解，所述专利在此通过引用整体并入。简而言之，标尺图案1380包括分别布置在沿测量轴方向MA延伸的第一迹线FPT和第二迹线SPT中的信号调制元件SME，如图所示。场生成线圈FGC被配置为具有围绕与第一迹线FPT对齐的第一内部区域部分FINTA的第一部分和围绕与第二迹线SPT对齐的第二内部区域SINTA的第二部分。场生成线圈FGC的部分之间的连接和电流将基于图13所示的示例电流流动箭头来理解。

在这个具体实现中，根据先前公开的原理，第一组感测元件SETSEN-Ph0包括两个分离部分SETSEN-Ph90sub1和SETSEN-Ph90sub2。如本领域普通技术人员将理解的，它们的布局包括为了与双迹线具体实现更好的兼容性而进行的微小调整。对应于标称空间相位Ph0nom的第一组感测元件SETSEN-Ph0包括感测元件SEN，所述感测元件SEN包括导电回路，所述导电回路各自横向于测量轴方向MA延伸穿过第一内部区域部分FINTA和第二内部区域部分SINTA以限定对应于感测元件SEN的分别与第一内部区域部分FINTA和第二内部区域部分SINTA对齐或重叠的部分的第一感测元件有效区域部分FEffASEN和第二感测元件有效区域部分SEffASEN。因此，在每个导电回路中出现的检测器信号构成组合来自其第一感测元件有效区域部分FEffASEN和第二感测元件有效区域部分SEffASEN的相应检测器信号构成。与图9的先前描述相比，感测元件SEN的第一感测元件有效区域部分FEffASEN和第二感测元件有效区域部分SEffASEN的总和可以解译为感测元件有效区域EffASen。

在图13所示的具体实现中，标尺图案1380包括根据波长W1周期性地布置在第一迹线FPT中的信号调制元件SME(或信号调制元件部分SME)以及根据波长W1周期性地布置在第二迹线SPT中的信号调制元件SME(或信号调制元件部分SME))，其中第一迹线FPT和第二迹线SPT中的周期性布置相对于彼此偏移(W1)/2。此外，场生成线圈FGC被配置为在第一内部区域部分FINTA中生成第一极性的变化磁通量，而在第二内部区域SINTA中生成相反第二极性的变化磁通量。

组合检测器信号构成的本质由图13中与任何重叠的信号调制元件SME结合使用的每个感测元件SEN内部的成对符号“+，+”或“+，-”或“-，-”或“-，+”阐明。一对中的第一个符号表示感测元件的回路极性，而一对中的第二个符号表示在相应的内部区域部分中生成的磁通极性。作为一个实例，在感测元件SEN2中，来自第一感测元件有效区域部分FEffASEN的信号构成是标称正极性构成，其不会被重叠信号调制元件SME减小。来自第二感测元件有效区域部分FEffASEN的信号构成将是标称负极性构成(由于负极性通量)，然而，所述构成被重叠信号调制元件SME降低或基本消除。结果，用于图示的标尺位置的感测元件SEN2的净信号构成是净正信号构成。其他感测元件SEN的信号构成，和/或其他标尺位置的信号构成，可以通过与前述解释的类比和/或在′199专利中详述来理解。

如先前所指示，对于双迹线具体实现，感测元件SEN的第一感测元件有效区域部分FEffASEN和第二感测元件有效区域部分SEffASEN的总和可以被解释为其感测元件有效区域EffASen。这种解译适用于确定对于双迹线配置的原理或特征B1中概述的感测元件平均尺寸DSENavg。

关于解译的另一方面，对于双迹线配置的原理或特性B1中概述的感测元件平均尺寸DSENavg，对于每个感测元件，其感测元件有效区域EffASEN与两个内部区域(例如，FINTA和SINTA)对齐或重叠，这可以限定为具有沿y轴方向的有效y轴尺寸EffySEN，即垂直于测量轴方向MA的一个或多个内部区域(例如，FINTA和SINTA)的尺寸总和。在图13所示的特定具体实现中，根据上述解译的感测元件平均尺寸DSENavg(＝EffASEN/EffYSEN)图示为落在范围0.33*W1+/-15％内，这符合原理或特征B1的先前描述。

应当理解，本文参考图13所示以及下文图17进一步所示的双迹线式配置公开的第一类型或第二类型的具体实现仅是示例性的，而不是限制性的。更一般地，受益于本公开和本文的教导，本领域普通技术人员可以根据本文公开和要求保护的第一类型或第二类型规定关系原理或特征来修改各种空间滤波配置以用于各种其他双迹线式具体实现，例如在′199专利中公开的那些。

应当理解，在上文参考图9到图13图示和描述的第一类型的各种具体实现中公开的一组感测元件SETSEN仅是示例性的，而不是限制性的。例如，任何一组感测元件SETSEN都可以改变为包括额外的感测元件SEN(或更少，在某些公开的具体实现中)，前提是它们被成形和定位使得所得的一组感测元件SETSEN包括规定的关系特征A1、B1、C1以及特征D1和E1中的至少一个，如上文概述。

此外，虽然特征D1已经包括在图9到图13中所示的每个具体实现中，但并非在所有具体实现中都需要，只要特征E1包括在至少一组相应的感测元件中。作为参考图11A的一个特定实例，如果一组感测元件SETSEN-Ph0中的所有感测元件SEN的移位方向被反转，并且图11A中所示的所有感测元件SEN被如图6所示的感测元件SEN(其最大尺寸DSENmax约为0.5*W1)代替，那么所得编码器可描述如下：包括对应于多个相应的空间相位(例如，Ph0和Ph90)的多组相应的感测元件(例如，SETSEN-Ph0和SETSEN-Ph90)，其中每个包括特征A1、B1、C1，(例如，SETSEN-Ph0既不包括特征D1也不包括E1)，并且多组相应的感测元件中的至少一组进一步包括至少特征E1(例如，SETSEN-Ph90)，并且电子位置编码器由此被配置为提供可用于减少或抑制潜在不需要的三次空间谐波检测器信号分量和潜在不需要的K次(五次)空间谐波检测器信号分量的多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成在检测器部分和标尺图案之间的确定的相对位置的误差。所得编码器可以进一步描述如下：多组相应的感测元件(例如，SETSEN-Ph0和SETSEN-Ph90)中的每一个具有位于其沿测量轴的跨度内的其总感测元件有效区域的面积质心；并且多组相应的感测元件被配置为其相应的面积质心沿测量轴方向在标称相同的位置处定位。此外，所得编码器可以被配置为使得包括在多组相应的感测元件中的任何一组中的每个相应的正极性或负极性回路被配置为提供相应的感测元件有效区域EffASEN，所述有效区域不与包括在多组相应的感测元件中的同一组中的任何其他相应的正极性或负极性回路的感测元件有效区域EffASEN重叠。

如果需要，还可以将类似的三相编码器配置为包括三组包括特征A1、B1、C1的感测元件，其中至少两组感测元件包括特征E1。

尽管已经图示和描述了第一类型的优选具体实现，但是基于本公开，本领域技术人员应当显而易见特征的所图示和描述的布置的许多变化。

图14到图17是部分代表性、部分示意性的平面图，图示了根据本文公开的第二类型的规定关系原理来配置或布置的一组感测元件SETSEN的各种示例性配置的某些方面，使得感测元件SEN被成形以提供空间滤波信号，以用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分(例如，1467、1567、1767)。还图示了兼容的场生成线圈配置FGC和标尺图案(例如，980、1380)。根据本文所使用的约定，符合第二类型的规定关系原理(下文更详细描述)的具体实现可以简称为第二类型的具体实现。

下文将参考图14到图17概述的原理有利于在各种可选的具体实现中成形和布置感测元件SEN以在空间上滤除检测器信号中潜在的三次、五次、七次或九次空间谐波分量，并且当与根据上文概述的原理来确定感测元件SEN的大小结合使用时特别有利于成形感测元件SEN以在空间上滤除潜在的五次空间谐波分量，使得它们的尺寸DSENavg被配置为在空间上滤波检测器信号中潜在的三次谐波分量。然而，它们的应用不限于以下公开的具体实现。更一般地，除了本文公开的那些(例如，如现有技术中已知的)之外，这些原理可以与感测元件SETSEN和信号调制元件SME的组的各种其他配置组合使用并且仍然可以提供显着的益处。

图14是图示对应于第一空间相位Ph90的第一组感测元件SETSEN-Ph90(在下文的一些上下文中简称为SETSEN)的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第二类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第一示例性配置，以提供空间滤波信号以用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分，连同图9所示的第一兼容场生成线圈配置FGC和标尺图案980，并且包括可以根据本文公开的原理来表征感测元件配置的各种尺寸。图14包括某些编号和/或命名的部件，其可以对应于和/或与先前附图，特别是图9和/或图11A的类似编号或命名的部件类似或相同地操作，并且可以类似地理解，除非另有说明。简而言之，图13中所示的具体实现的整体操作和其中的各种元件可以通过与以上图9和图11A(以及其他，如适用)的描述类比来理解。图14和图11A所示的这组感测元件SETSEN-Ph90之间最显著的差异在于，图14中所示的每个感测元件SEN的形状包括两个“回路内”移位比例，为了在每个感测元件SEN内提供期望的空间滤波，它们在相反方向上移位规定量。当在第二类型的具体实现中实现这个特征时，无需实现在第一类型的具体实现中期望的原理或特征C1即可实现期望的空间滤波。因为图14和图11A中所示的这组感测元件SETSEN-Ph90的整体感测操作在其他方面是类似的，所以在以下描述中将仅强调图14和图11A中所示的这组感测元件SETSEN-Ph90的配置与感测元件SEN的形状及其包括的回路内移位比例相关的某些方面。

在如下文参考图14到图17所公开的被配置为提供空间滤波的检测器信号的第二类型的各种具体实现中，对应于相应标称空间相位的至少第一组相应的感测元件包括特征A2和B2，定义如下。

A2)多个正极性回路对应于第一绕组方向或极性，以及相同数量的负极性回路对应于与第一绕组方向或极性相反的第二绕组方向或极性。

B2)正极性回路中的至少大部分和负极性回路中的至少大部分被配置为其感测元件有效区域相对于相应组感测元件的相应标称空间相位以规定的回路内移位关系布置，其中：

回路内移位关系包括这样的配置，其中在每个这类回路内，多达其感测元件有效区域的一半的回路内移位比例沿测量轴方向在第一方向上相对于相应标称空间相位移位量(W1)/4K，并且其感测元件有效区域的标称相同的回路内移位比例沿测量轴方向在与第一方向相反的方向上相对于相应标称空间相位移位量(W1)/4K，由此两个回路内移位比例相对于彼此移位(W1)/2K，其中K是3、5、7或9中的一个；

由此对应于相应标称空间相位(SETSENPh0)的相应组感测元件被配置为实际配置，所述实际配置提供可用于减少或抑制潜在的不需要的K次空间谐波检测器信号分量的一个或多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。

作为实现如上文概述的特征A2和B2的结果，对应于相应标称空间相位的相应组感测元件SETSEN由此被配置为实际配置，提供可用于减少或抑制潜在的不需要的K次空间谐波检测器信号分量的一个或多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。

图14到图17各自包括如本文先前描述的“参考网格”，每个感测元件SEN的第一迹线有效区域FEffASEN和第二迹线有效区域SEffASEN的中心位置由虚线中心线CLSEN的位置指示，以图示如何根据特征B2配置每个感测元件SEN，如下文更详细描述。

返回对图14所示的具体实现的进一步讨论，基于图14所示的参考网格和中心线指示符，应当理解，图14所示的一组感测元件SETSEN满足上文所概述的配置原理或特征A2和B2，如下。在图14所示的具体实现中，对应于相应标称空间相位Ph90的相应组感测元件SETSEN-Ph90包括对应于第一绕组方向或极性的多个正极性回路(在回路内部由“+”指示)，以及对应于第二绕组方向或与第一极性相反的极性的相同数量的负极性回路(在回路内部用“-”表示)。在图14所示的具体实现中，所有正极性回路和所有负极性回路被配置为，其感测元件有效区域EffASEN以相对于相应组感测元件SETSEN-Ph90的相应标称空间相位Ph90nom的规定回路内移位关系布置。回路内移位关系包括这样的一种配置，其中在每个这类回路SEN内，多达其感测元件有效区域的一半的回路内移位比例ILSP沿测量轴方向MA在第一方向上相对于相应标称空间相位Ph90nom移位量(W1)/4K，并且其感测元件有效区域(例如，SEffASEN)的标称相同的回路内移位比例ILSP沿测量轴方向在与第一方向相反的方向上相对于相应标称空间相位Ph90nom移位量(W1)/4K，由此两个回路内移位比例ILSP(例如，FEffASEN和SEffASEN)相对于彼此移位(W1)/2K，其中K是3、5、7或9中的一个。这类感测元件SEN各自被配置为组合彼此异相180度的K次空间谐波的两个空间滤波检测器信号分量(例如，由两个回路内移位比例ILSP(即，FEffASEN和SEffASEN)，从而标称地消除或抑制其组合信号构成中的这类K次空间谐波信号分量。

在图14所示的特定具体实现中，感测元件SEN的回路内移位比例ILSP(例如，FEffASEN和/或SEffASEN)标称为其感测元件有效区域EffASEN的一半，这可以提供最佳空间滤波。然而，如特征B2的定义中所暗示的那样，在一些具体实现中，提供的空间滤波可能仍然足够，其中回路内移位比例ILSP小于感测元件有效区域EffASEN的一半。

在图14所示的特定具体实现中，所有正极性回路SEN和负极性回路SEN都被配置为，它们的感测元件有效区域(例如，EffASEN＝FEffASEN+SEffASEN)以规定的回路内移位关系布置，这可以提供最好的空间滤波。然而，如特征B2的定义中所暗示的那样，在一些具体实现中，提供的空间滤波可能仍然足够，其中仅正极性和负极性回路中的大多数被配置为其感测元件有效区域以规定的回路内移位关系布置。

图14所示的感测元件SEN的总感测元件有效区域EffASEN的限定如本文中先前所概述。它指的是与一个或多个内部区域(例如，图14中的1NTA)对齐或重叠的感测元件SEN内的区域，并且它可以限定为具有沿y轴方向的有效y轴尺寸EffySEN，所述有效y轴尺寸EffySEN是垂直于测量轴方向MA的一个或多个内部区域(例如，图14中的INTA)的尺寸总和。在图14所示的第二类型的具体实现中，K＝5，并且感测元件SEN被配置为提供沿测量轴方向在0.33*W1+/-15％范围内的感测元件平均尺寸DSENavg，由此对应于相应标称空间相位(SETSENPh0)的一组相应的感测元件由此配置为提供可用于减少潜在的不需要的三次空间谐波检测器信号分量和潜在不需要的五次空间谐波检测器信号分量的一个或多个空间滤波的检测器信号。然而，如先前所指示，这个具体实现仅仅是示例性的，而不是限制性的。在各种其他具体实现中，K可以是5、7或9。在这类具体实现中，被配置为包括特征A2和B2的相应组感测元件由此被配置为提供可用于减少潜在的不需要的三次空间谐波检测器信号分量和潜在的不需要的K次空间谐波检测器的信号空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。

在图14所示的特定具体实现中，一组感测元件SETSEN-Ph90包括相对于彼此以镜像对称布置的两个相似子组或部分SETSEN-Ph0sub1和SETSENPh0sub2。与单独使用部分SETSEN-Ph0sub1和SETSENPh0sub2中的一个相比，这个配置的一个优点在于它可以减少或消除对横向偏移错位(即，检测器部分1667和/或标尺图案980通过沿Y轴方向平移的错位)的位置误差灵敏度。然而，这类两部分式配置仅是示例性的，而不是限制性的。例如，部分SETSEN-Ph0subl或SETSENPh0sub2中的任一个单独包括特征A2和B2，并且可以单独使用(例如，按原样，或通过复制它们的感测元件SEN的图案，以增加它们的长度)，并且上文概述的空间过滤优势仍将在各种具体实现中获得。

图15是图示对应于第一空间相位Ph90的第一组感测元件SETSEN-Ph90(在下文的一些上下文中简称为SETSEN)的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第二类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第二示例性配置，以提供空间滤波信号以用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分，连同图14所示的第一兼容场生成线圈配置FGC和标尺图案980。图15包括某些编号和/或命名的部件，这些部件可以对应于和/或与图14的类似编号或命名的组件类似或相同地操作，并且可以类似地理解，除非另有说明。因此，在以下描述中将仅强调图15和图14所示的配置中的某些差异。

简而言之，图15所示的具体实现的整体操作和其中的各种元件可以通过与图14(和其他，如适用)的描述类比来理解。图15和图14所示的这组感测元件SETSEN-Ph90之间的唯一显着差异在于，图15所示的某些感测元件SEN的方向与图14所示的定向相比颠倒或“翻转”。特别地，感测元件对SEN1和SEN2以及感测元件对SEN5和SEN6与如图14所示的定向相比颠倒或翻转。

图15中所示的一组感测元件SETSEN-Ph90的具体实现可以在不参考图14的情况下全面描述如下。第一组相应的感测元件SETSEN-Ph90是根据特征A2和B2配置，其中它包括至少第一对正极性和负极性回路(例如，SEN1-SEN2对，或SEN 7-SEN8对)，其被配置为对于它们的感测元件有效区域EffASEN具有标称地一致的形状；以及至少第二对正极性和负极性回路(例如，SEN3-SEN4对，或SEN 5-SEN6对)，其被配置为对于它们的感测元件有效区域具有标称地一致的形状，其中第一对和第二对的一致形状标称为彼此的镜像，并且第一对和第二对正极性和负极性回路彼此相邻(例如，SEN1-SEN2和SEN3-SEN4对，或SEN5-SEN6和SEN7-SEN8对)。

与图14所示的配置相比，这类包括“镜像对”的配置可以提供针对某些错位和/或错位组合的改进的准确度和/或鲁棒性。例如，它可以减少对与横向偏移组合的间距错位或与偏航错位(即，检测器1767或标尺图案980围绕Z轴的旋转)组合的间距错位的位置误差感测。

图15中所示的一组感测元件SETSEN-Ph90的具体实现可以进一步描述如下。第一组相应的感测元件SETSEN-Ph90包括：第一端对正极性和负极性回路(例如，SEN1-SEN2对)，所述第一端对正极性和负极性回路被配置为对于第一端对内的感测元件有效区域EffASEN具有标称地一致的形状；以及至少第二端对正极性和负极性回路(例如，SEN7-SEN8对)，所述至少第二端对正极性和负极性回路被配置为对于第二端对内的感测元件有效区域EffASEN具有标称地一致的形状，并且第一端对和第二端对的一致形状在第一端对与第二端对之间也标称地一致。应当理解，第一端和第二端对位于第一组相应的感测元件SETSEN-Ph90的第一端和第二端。

在一些具体实现中，当进一步包括如上文概述和图15中所示的一致端对时，包括“镜像对”的配置的优点可以增强。然而，应当理解，包括不包括一致端对(例如，具有附加的感测元件和比图15所示的更多的镜像对)的“镜像对”的配置仍然可以提供如上文概述的显著优点。

图16是图示对应于第二空间相位Ph0(在图16中指定为Ph0nom)的第二组感测元件SETSEN-Ph0的某些方面的平面图。它是根据本文公开的第二类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第三示例性配置。它与对应于图15所示的第二空间相位Ph90的第一组感测元件SETSEN-Ph90一起在图16中示出。出于图示的目的，第一组感测元件SETSEN-Ph90和第二组感测元件SETSEN-Ph0在图16中彼此垂直偏移。它们被示为以操作正交关系沿测量轴方向布置，其中第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90的空间相位相差90度。应当理解，在实际编码器中，它们沿“Y轴”方向彼此不偏移。相反，它们相互叠加，类似于图10所示的第一组感测元件和第二组感测元件。图16包括编号和/或命名的部件，这些部件可以对应于和/或与图15的类似编号或命名的组件类似或相同地操作，并且可以类似地理解，除非另有说明。图16中的第一组感测元件SETSEN-Ph90可以视为相对于其在图15中的描述没有变化。因此，在图16的以下描述中将仅强调第二组感测元件SETSEN-Ph0in的配置的某些方面。

图16所示的第二组感测元件SETSEN-Ph0与第一组感测元件SETSEN-Ph90的具体实现之间的差异可以简单描述如下：第一部分SETSEN-Ph0sub1与第一部分SETSEN-Ph90sub1相比，已向右移动(W1)/4，并且第二部分SETSEN-Ph0sub2与第一部分SETSEN-Ph90sub1相比，已向左移动了(W1)/44。其感测元件SEN的最终有效回路极性如图16所示。在感测元件SEN5上提供输出信号连接，以便它保持与正极性回路的迹线相关联，以实现与图15的概念连续性。仅需要一个输出信号连接位置，因为在图16所示的特定具体实现中，第一部分SETSEN-Ph0sub1和第二部分SETSEN-Ph0sub2在对齐的迹线区ATZ中以参考图9先前概述的方式通过串联连接。

图16所示的第一组组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90的具体实现可以如下全面描述。对应于标称空间相位Ph90的第一组感测元件SETSEN-Ph90根据特征A2和B2配置，其中它包括两部分式配置，包括：第一分离部分SETSEN-Ph90sub1，所述部分包括相同数量的正极性回路和负极性回路；以及第二分离部分SETSEN-Ph90sub2，所述部分沿测量轴方向与第一部分SETSEN-Ph90sub1标称地对齐并且包括与第一分离部分相同数量的正极性回路和负极性回路。第一部分SETSEN-Ph90sub1和第二部分SETSEN-Ph90sub2之间由其间沿测量轴方向定位的间隙隔开，并且所述间隙沿测量轴方向MA至少与正极性或负极性回路中的一个一样宽，并且第一组相应的感测元件SETSEN-Ph90的正极性回路有效区域EffASEN或负极性极性回路有效区域EffASEN都不位于间隙中。第一组相应的感测元件SETSEN-Ph90被配置为使得其第一分离部分和第二分离部分中彼此最靠近(即，SEN4和SEN5)的相应回路具有相同的回路极性。

图16所示的具体实现还包括对应于标称空间相位Ph0的第二组感测元件SETSEN-Ph0，所述标称空间相位Ph0与标称空间相位Ph90相差90度。第二组感测元件SETSEN-Ph0根据特征A2和B2来配置，其中它也配置为两部分式配置。两部分式配置包括：第一相邻部分SETSEN-Ph0sub1，所述第一相邻部包括相同数量的正极性回路和负极性回路；以及第二相邻部分SETSEN-Ph0sub2，所述第二相邻部分SETSEN-Ph0sub2沿测量轴方向与第一相邻部分SETSEN-Ph0sub1标称地对齐，并且包括与第一相邻部分SETSEN-Ph0sub1相同数量的正极性回路和负极性回路。第一相邻部分SETSEN-Ph0sub1和第二相邻部分SETSEN-Ph0sub2沿测量轴方向MA比正极性或负极性回路中的一个的宽度更靠近彼此。第一相邻部分和第二相邻部分(即，SEN4和SEN5)中彼此最靠近的相应回路具有相反的回路极性。

如图16所示，第一组感测元件SETSEN-Ph90具有其总感测元件有效区域沿测量轴MA位于其第一分离部分SETSEN-Ph90sub1与第二分离部分SETSEN-Ph90sub2之间的第一面积质心CEN-SETSEN-Ph90，并且第二组感测元件SETSEN-Ph0具有其总感测元件有效区域沿测量轴MA位于其第一相邻部分SETSEN-Ph0sub1与第二相邻部分SETSEN-Ph0sub2之间的第二面积质心CEN-SETSEN-Ph0。第一组感测元件SETSEN-Ph90和第二组感测元件SETSEN-Ph0被布置为，它们相应的第一面积质心CEN-SETSEN-Ph90和第二面积质心CEN-SETSEN-Ph0沿测量轴方向布置在同一位置，如图16所示。

应当理解，基于先前的描述，图16所示具体实现被配置为提供可用于减少潜在的不需要的三次空间谐波检测器信号分量和潜在的不需要的K次空间谐波检测器信号分量的一个或多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。此外，它包括对齐的面积质心和其他特征，用以排除与各种类型的错位相关的位置测量误差。此外，包括在第一组相应的感测元件SETSEN-Ph90或第二组相应的感测元件SETSEN-Ph9中的一个中的每个相应的正极性或负极性回路(例如，每个感测元件SEN)，被配置为提供相应感测元件有效区域EffASEN，所述相应感测元件有效区域EffASEN不与包括在第一组或第二组相应的感测元件中的同一组中的任何其他相应的正极性或负极性回路的感测元件有效区域EffASEN重叠。

一般而言，应当理解，上文参考图14、图15和图16概述的第二类型的具体实现可以提供前所未有的空间滤波水平，以使用与现有技术的空间滤波检测器相比较简单、性能更高并且制造起来更经济的检测器部分的布局来抑制多个不需要的空间谐波信号分量。

图17是图示对应于相应的第一空间相位Ph90的第一组感测元件SETSEN-Ph90的某些方面的平面图，这是根据本文公开的第二类型的规定关系原理来配置的一组感测元件的第四示例性配置，以提供空间滤波信号以用于诸如图1所示的电子位置编码器中的检测器部分，连同图13所示的第二兼容场生成线圈配置FGC和标尺图案1380。图17是包括某些编号和/或命名的组件的“双迹线”配置，这些部件可以对应于与图13所示的双迹线配置的类似编号或命名的部件和/或类似地操作，可以类似地理解，除非另有说明。图17中所示的这组感测元件SETSEN-Ph90的配置类似于参考图15和图16图示和描述的这组感测元件SETSEN-Ph90，因为两者都实现了特征A2和B2，并且以类似的方式布置了感测元件SETSEN。图17中感测元件SEN的导体的布局已经适于与双迹线式场生成线圈配置FGC和标尺图案1380合作，如可以通过与上文图13的描述类比而理解的。

基于与先前图的相似性的前述描述，可以通过与图13、图14、图15和图16的先前描述的类比来理解图17所示的具体实现及其各种优点。因此，这里不必进一步详细描述。

应当了解，以上参考图13到图17图示和描述的第二类型的各种具体实现中的一组感测元件SETSEN仅是示例性的，而不是限制性的。例如，感测元件SETSEN的任何组或子组或部分可以扩展为包括附加感测元件SEN，前提是它们被成形和配置使得最终的感测元件组SETSEN符合规定的关系特征A2和B2，如上文概述。

此外，虽然上文公开的各种具体实现包括的感测元件中包括的感测元件有效区域不与包括在它们相应组的感测元件中的任何其他导电回路或导电回路部分的任何其他感测元件有效区域重叠，但是这类具体实现仅是示例性的，而不是限制性的。一般而言，特征A2和B2可以以感测元件的任何期望布置实现，包括现有技术中常用的重叠布置。在这类具体实现中，包括特征A2和B2的感测元件可以提供如上文概述的K次空间谐波的附加空间滤波，以增强这类具体实现。

作为一个实例，虽然上文公开的各种具体实现图示为对应于K＝5，并且包括感测元件平均尺寸DSENavg在范围0.33*W1+/-15％内的感测元件，但是这类组合仅是示例性的，而不是限制性的，这对于本领域的普通技术人员是显而易见的。

作为另一个实例，图16所示的所述组感测元件SETSEN-Ph0可以以类似于参考图16所示的一组感测元件SETSEN-Ph0描述的方式修改其部分之间的间隙，使得它们包括提供正交编码器配置的两个“分离”部分。因此，图16所示的第一组感测元件SETSEN-Ph0和第二组感测元件SETSEN-Ph90的一般配置仅是示例性的，而不是限制性的。

作为另一实例，有可能以类似于上文概述的第二类型的各种具体实现中的任何具体实现的方式在三相编码器中配置所述组感测元件中的每一个。在这类具体实现中，对应于多组相应空间相位的多组相应的感测元件中的每一个由此被配置为包括特征A2)和B2)，并且由此被配置为提供可用于减少或抑制潜在的不需要的K次空间谐波检测器信号分量的空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成检测器部分与标尺图案之间的确定的相对位置的误差。

尽管已经图示和描述了第二类型的优选具体实现，但是基于本公开，本领域技术人员将显而易见特征的所图示和所描述的布置的许多变化。可以使用各种替代形式来实现本文公开的规定关系特征A2和B2。

应当了解，本文公开和要求保护的原理可以容易地和期望地与在并入的参考文献中公开的各种特征以及在共同转让的共同未决中公开的各种特征相结合。2020年3月23日提交的题为“TRANSMITTER AND RECEIVER CONFIGURATION FOR AN INDUCTIVE POSITIONENCODER”的美国专利申请号16/826,842，其公开内容通过引用整体并入本文。可以将上述各种具体实现组合以提供进一步的具体实现。本说明书中提及的所有美国专利和美国专利申请通过引用全部并入本文。如果需要采用各种专利和申请的概念以提供另外的具体实现，那么可以修改具体实现的各方面。可以根据上文详细的描述对具体实现进行这些和其他改变。一般来说，在下文的权利要求中，所使用的术语不应当被解释为将权利要求限制为在说明书和权利要求中公开的具体的具体实现，而应当被解释为包含所有可能的具体实现以及这些权利要求享有的等同物的全部范围。

Claims (19)

1.一种可用于测量两个元件沿测量轴方向的相对位置的电子位置编码器，所述电子位置编码器包括：

沿所述测量轴方向延伸的标尺，所述标尺包括周期性标尺图案，所述周期性标尺图案包括与场生成线圈的内部区域对齐或重叠的有效区域的至少第一类型的信号调制元件，其中所述周期性标尺图案具有空间波长W1和第一类型的信号调制元件，所述第一类型的信号调制元件包括沿所述测量轴方向对应于所述空间波长W1定位的类似的导电板或类似的导电回路；

检测器部分，所述检测器部分被配置为安装在所述周期性标尺图案附近并且相对于所述周期性标尺图案沿所述测量轴方向移动，所述检测器部分包括：

固定在基板上的场生成线圈，所述场生成线圈围绕内部区域，所述内部区域在操作期间与信号调制元件的所述周期性标尺图案的所述有效区域对齐，所述场生成线圈响应于线圈驱动信号而在所述内部区域中生成变化磁通量；以及

对应于相应标称空间相位的至少一组相应感测元件，所述至少一组相应的感测元件沿所述测量轴方向布置并固定在所述基板上，所述组感测元件的构件包括导电回路或导电回路部分，所述导电回路或导电回路部分限定了对应于与所述内部区域对齐或重叠的所述感测元件部分的感测元件有效区域EffASEN，其中所述组感测元件被配置为提供相应的检测器信号，所述检测器信号响应于对由所述标尺图案的相邻信号调制元件提供的变化磁通量的局部影响并且对应于相应标称空间相位；以及

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基于从所述检测器部分输入的检测器信号来确定所述检测器部分与所述标尺图案之间的相对位置，

其中

对应于相应标称空间相位的至少第一组相应的感测元件包括特征A2和B2，定义如下：

A2)多个正极性回路对应于第一绕组方向或极性，并且相同数量的负极性回路对应于与所述第一绕组方向或极性相反的第二绕组方向或极性；以及

B2)所述正极性回路中的至少大部分和所述负极性回路中的至少大部分被配置为其感测元件有效区域相对于所述相应组感测元件的所述相应标称空间相位以规定的回路内移位关系布置，其中：

所述回路内移位关系包括这样一种配置，其中在每个这类回路内，多达其感测元件有效区域的一半的回路内移位比例沿所述测量轴方向在第一方向上相对于所述相应标称空间相位移位量(W1)/4K，并且其感测元件有效区域的标称相同的回路内移位比例沿所述测量轴方向在与所述第一方向相反的方向上相对于所述相应标称空间相位移位量(W1)/4K，由此所述两个回路内移位比例相对于彼此移位(W1)/2K，其中K是3、5、7或9中的一个；

由此对应于所述相应标称空间相位的所述相应组感测元件被配置为实际配置，所述实际配置提供可用于减少或抑制潜在的不需要的K次空间谐波检测器信号分量的一个或多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成所述检测器部分与所述标尺图案之间的确定的相对位置的误差。

2.根据权利要求1所述的电子位置编码器，其中在B2中，所述正极性回路及所述负极性回路被配置为其感测元件有效区域以所述规定回路内移位关系布置，所述回路内移位比例标称地为其感测元件有效区域的一半。

3.根据权利要求1所述的电子位置编码器，其中在B2中，所述正极性回路及所述负极性回路中的全部被配置为其感测元件有效区域以所述规定回路内移位关系布置。

4.根据权利要求1所述的电子位置编码器，其中至少第一组相应的感测元件根据所述特征A2和B2配置，其中其包括：至少第一对正极性和负极性回路，所述至少第一对正极性和负极性回路被配置为对于其感测元件有效区域具有标称地一致的形状；以及至少第二对正极性和负极性回路，所述至少第二对正极性和负极性回路被配置为对于其感测元件有效区域具有标称地一致的形状，其中所述第一对和所述第二对的一致形状标称为彼此的镜像，并且所述第一对和所述第二对正极性和负极性回路定位为彼此相邻。

5.根据权利要求4所述的电子位置编码器，其中所述第一组相应的感测元件被进一步配置为包括：至少第一端对正极性和负极性回路，所述至少第一端对正极性和负极性回路被配置为对于所述第一端对内的感测元件有效区域具有标称地一致的形状；以及至少第二端对正极性和负极性回路，所述至少第二端对正极性和负极性回路被配置为对于所述第二端对内的感测元件有效区域具有标称地一致的形状，并且所述第一端对和所述第二端对的所述一致形状在所述第一端对与所述第二端对之间也标称地一致，并且所述第一端对和所述第二端对位于所述相应的感测元件组的第一端和第二端。

6.根据权利要求1所述的电子位置编码器，其中K＝5。

7.根据权利要求6所述的电子位置编码器，其中包括在被配置为包括所述特征A2和B2的一组相应的感测元件中的每个感测元件具有与一个或多个内部区域对齐或重叠的总感测元件有效区域EffASEN，并且被限定为具有沿y轴方向的有效y轴尺寸EffYSEN，所述尺寸为垂直于所述测量轴方向的所述一个或多个内部区域的尺寸总和，并且包括在所述组相应的感测元件中的所述感测元件中的至少大部分被配置为提供沿所述测量轴方向在范围0.33*W1+/-15％内的感测元件平均尺寸DSENavg＝(EffASEN/EffYSEN)，由此所述相应组感测元件被配置为提供可用于减少不需要的潜在三次空间谐波检测器信号分量和不需要的潜在五次空间谐波检测器信号分量的一个或多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成所述检测器部分与所述标尺图案之间的确定的相对位置的误差。

8.根据权利要求7所述的电子位置编码器，其中包括在被配置为包括所述特征A2和B2的所述相应组感测元件中的每个相应的正极性或负极性回路被配置为提供相应的感测元件有效区域EffASEN，所述相应的感测元件有效区域EffASEN不与包括在所述第一组相应的感测元件中的任何其他相应的正极性或负极性回路的感测元件有效区域EffASEN重叠。

9.根据权利要求1所述的电子位置编码器，其中对应于相应标称空间相位的至少第一组相应的感测元件根据所述特征A2和B2来配置，其中其包括两部分式配置，所述两部分式配置包括：

第一分离部分，所述第一分离部分包括相同数量的正极性回路和负极性回路；以及

第二分离部分，所述第二分离部分沿所述测量轴方向与所述第一部分标称地对齐，并且包括与所述第一分离部分相同数量的正极性回路和负极性回路，

其中，所述第一分离部分和所述第二分离部分由沿所述测量轴方向位于所述第一部分与所述第二部分之间的间隙隔开，并且所述间隙沿所述测量轴方向至少与所述正极性回路或所述负极性回路中的一个一样宽，并且所述第一组相应的感测元件的正极性回路有效区域或负极性回路有效区域均不位于所述间隙内。

10.根据权利要求9所述的电子位置编码器，被配置为包括M1或M2之一，其中：

M1)所述第一组相应的感测元件的所述第一分离部分被配置为输出第一检测器信号，并且所述第一组相应的感测元件的所述第二分离部分被配置为输出第二检测器信号，并且所述信号处理配置被配置为至少部分地基于所述第一信号和所述第二信号的组合来确定所述检测器部分与所述标尺图案之间的所述相对位置；或者

M2)所述第一组相应的感测元件的所述第一分离部分与所述第一组相应的感测元件的所述第二分离部分串联连接以形成组合信号，并且所述串联连接被配置为使得所述第一分离部分和所述第二分离部分的相应信号构成在所述组合信号中相加；并且所述信号处理配置被配置为至少部分地基于所述组合信号来确定所述检测器部分与所述标尺图案之间的相对位置。

11.根据权利要求9所述的电子位置编码器，其中：

所述第一组相应的感测元件被配置为使得其第一分离部分和第二分离部分中彼此最靠近的所述相应回路具有相同的回路极性；并且

所述电子位置编码器还包括至少第二组相应的感测元件，其对应于与所述第一组相应的感测元件的所述标称空间相位相差90度的相应标称空间相位，并且所述第二组相应的感测元件被配置为包括所述特征A2和B2，其中其以两部分式配置来配置，所述两部分式配置包括：

第一相邻部分，所述第一相邻部分包括相同数量的正极性回路和负极性回路；以及

第二相邻部分，所述第二相邻部分沿所述测量轴方向与所述第一相邻部分标称地对齐，并且包括与所述第一相邻部分相同数量的正极性回路和负极性回路；

其中所述第一相邻部分和所述第二相邻部分沿所述测量轴方向比所述正极性或所述负极性回路中的一个的宽度更靠近彼此，并且所述第一相邻部分和所述第二相邻部分中彼此最靠近的相应回路具有相反的回路极性；

所述第一组相应感测元件具有沿所述测量轴位于其所述第一分离部分与所述第二分离部分之间的其总感测元件有效区域的第一面积质心；

所述第二组相应的感测元件具有沿所述测量轴位于其所述第一分离部分与所述第二分离部分之间的其总感测元件有效区域的第二面积质心；

并且所述第一组和所述第二组相应的感测元件被布置为使得其相应的第一面积质心和第二面积质心沿所述测量轴方向在相同的位置处定位。

12.根据权利要求11所述的电子位置编码器，其中包括在所述第一组或第二组相应的感测元件之一中的每个相应的正极性或负极性回路被配置为提供相应的感测元件有效区域EffASEN，所述相应的感测元件有效区域EffASEN不与包括在所述第一组或所述第二组相应的感测元件中的同一组中的任何其他相应的正极性或负极性回路的感测元件有效区域EffASEN重叠。

13.根据权利要求9所述的电子位置编码器，其中：

所述第二组相应的感测元件被配置为使得其所述第一分离部分和所述第二分离部分中彼此最靠近的所述相应回路具有相同的回路极性；并且

所述电子位置编码器还包括至少第二组相应的感测元件，其对应于与所述第一组相应的感测元件的所述标称空间相位相差90度的相应标称空间相位，并且所述第二组相应的感测元件根据所述特征A2和B2配置，其中其以两部分式配置来配置，所述两部分式配置包括：

第一分离部分，所述第一分离部分包括相同数量的正极性回路和负极性回路；以及

第二分离部分，所述第二分离部分沿所述测量轴方向与所述第一分离部分标称地对齐，并且包括与所述第一分离部分相同数量的正极性回路和负极性回路；

其中所述第一分离部分和所述第二分离部分沿所述测量轴方向比所述正极性或所述负极性回路中的一个的宽度更靠近彼此，并且所述第一相邻部分和所述第二相邻部分中彼此最靠近的相应回路具有相反的回路极性；

所述第一组相应的感测元件具有沿所述测量轴位于其所述第一分离部分与所述第二分离部分之间的其总感测元件有效区域的第一面积质心；

所述第二组相应的感测元件具有沿所述测量轴位于其所述第一分离部分与所述第二分离部分之间的其总感测元件有效区域的第二面积质心；

并且所述第一组和所述第二组相应的感测元件被布置为使得其相应的第一面积质心和第二面积质心沿所述测量轴方向在相同的位置处定位。

14.根据权利要求1所述的电子位置编码器，其中：

所述标尺图案包括布置在沿所述测量轴方向延伸的第一迹线和第二迹线中的信号调制元件；

所述场生成线圈被配置为围绕与所述第一迹线对齐的第一内部区域部分以及与所述第二迹线对齐的第二内部区域；

对应于相应标称空间相位的至少一组相应的感测元件包括所述特征A2和B2，并且包括感测元件，所述感测元件包括导电回路，每个导电回路横向于所述测量轴方向延伸穿过所述第一和所述第二内部区域部分，以限定第一感测元件有效区域部分和第二感测元件有效区域部分，所述第一感测元件有效区域部分和所述第二感测元件有效区域部分分别对应于与所述第一内部区域部分和所述第二内部区域部分对齐或重叠的所述感测元件的那些部分，其中在每个导电回路中产生的检测器信号构成组合来自其所述第一感测元件有效区域部分和所述第二感测元件有效区域部分的所述相应检测器信号构成。

15.根据权利要求14所述的电子位置编码器，其中：

所述标尺图案包括根据所述波长W1周期性地布置在所述第一迹线中的信号调制元件或信号调制元件部分，以及根据所述波长W1周期性地布置在所述第二迹线中的信号调制元件或信号调制元件部分，其中所述第一和所述第二迹线中的所述周期性布置相对于彼此偏移(W1)/2；以及

所述场生成线圈被配置为在所述第一内部区域部分中生成第一极性的变化磁通量，并且在所述第二内部区域中生成相反第二极性的变化磁通量。

16.根据权利要求1所述的电子位置编码器，其中：

对应于多个相应空间相位的多组相应的感测元件各自包括所述特征A2和B2，并且所述电子位置编码器由此被配置为提供可用于减少或抑制潜在的不需要的K次空间谐波检测器信号分量的多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成在所述检测器部分与所述标尺图案之间的确定的相对位置的误差。

17.根据权利要求16所述的电子位置编码器，其中：

所述多组相应的感测元件中的每一组具有位于其沿所述测量轴的跨度内的其总感测元件有效区域的面积质心；

所述多组相应的感测元件被配置为其相应的面积质心沿所述测量轴方向在相同的位置处定位。

18.根据权利要求17所述的电子位置编码器，其中：

包括在所述多组相应的感测元件中的任何一组中的每个相应的正极性或负极性回路被配置为提供相应的感测元件有效区域EffASEN，所述相应的感测元件有效区域EffASEN不与包括在所述多组相应的感测元件中的同一组中的任何其他相应的正极性或负极性回路的感测元件有效区域EffASEN重叠。

19.根据权利要求18所述的电子位置编码器，其中：

包括在所述多组相应的感测元件中的每个感测元件具有与一个或多个内部区域对齐或重叠的总感测元件有效区域EffASEN，并且被限定为具有沿y轴方向的有效y轴尺寸EffYSEN，所述尺寸为垂直于所述测量轴方向的所述一个或多个内部区域的尺寸总和，并且包括在所述多组相应的感测元件中的感测元件中的至少大部分被配置为提供沿所述测量轴方向在范围0.33*W1+/-15％内的感测元件平均尺寸DSENavg＝(EffASEN/EffYSEN)，由此所述电子位置编码器被配置为提供可用于减少或抑制不需要的潜在三次空间谐波检测器信号分量和不需要的潜在K次空间谐波检测器信号分量的多个空间滤波的检测器信号，所述空间谐波检测器信号分量原本可能会促成所述检测器部分与所述标尺图案之间的确定的相对位置的误差。

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