CN1454308A - 具有磁阻电极的测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于尺寸测量装置并具有磁阻电极(100)的电子电路(3)，包括提供至少一个电源电压(U_P、U_N)的供电电路(42)，电源电压用于给磁阻电极(100)系统及连接到该系统的包括两个差分输入(C、C’、S、S’)的测量电路(30－39)供电。测量电路采用一个粗略计数器和一个精密插入电路，根据接收到的两种正弦波输入信号，确定传感器沿标尺的位置。电源电路(42)周期性地接收供给的电源电压，从而在磁阻电极(100)中暂时降低能耗。

Description

具有磁阻电极的测量装置及其测量方法

本发明涉及具有磁阻电极的尺寸测量装置，以及用这种装置测量尺寸的方法。

工业中测量长度或角度位置的电子装置，举例来说，一般必须满足一些局部矛盾的需要，必须提供足够的精度及分辨率，并且能够在受到振动或污染的环境中使用，例如在有灰尘、油或潮湿的环境中。这种传感器最好还易于装配在一个小尺寸的装置中，无需重大调整或修正，并且尽可能以最低成本实现高速测量及低功率消耗。

为了满足上述各种需求，已经根据不同的物理原理，研制出一些不同类型的测量装置。特别是大量如卡尺之类的便携式装置中，采用了以传感器刻度移动指示容量变化的测量系统。这些装置必须保持足够清洁才能工作，因此不适合在潮湿或者受到润滑剂或切削液喷洒的环境下运行。以磁阻电极的原理为基础的长度测量装置已经有人提出，例如在专利文献DE4233331(IMO)中，提供的装置具有更大的耐污性。该文献所描述的装置包括一个传感器，传感器装配有磁阻电极网络，连接成两个惠斯登(Wheatstone)电桥。传感器安装在滑块上，能够在一个磁化的刻度上移动一个磁化周期λ。传感器在刻度上的移动引起作用于传感器上各磁阻电极的磁场变化，因而改变其阻值。通过对两个惠斯登电桥施加电压，可以在其输出上获得指示传感器沿刻度位置进行周期操作的电信号。

两个惠斯登电桥由四个相移λ/2的磁阻电极构成。每个电桥的相应电极处于相移λ/4的位置。两个测量电桥的电极是混合设置的。前述文献进一步提出采用理发店标志筒(barberpole)结构，这种结构可以改变电流矢量I的方向。由于磁阻电极的阻值是磁化矢量和电流矢量间角度的函数，理发店标志筒结构能够控制由传感器移动引起的电极阻值变化的方向和幅度。

惠斯登电桥的每个分支由单个磁阻电极构成，其宽度必须足以对刻度所产生的较小磁场起作用。因此电桥分支的电阻减小，相当大的电流循环流过电桥，从而增大了该装置的功耗。

专利文献US5386642(Heidenhain)描述了一种传感器，其中的电极构成测量电桥，电桥的每个分支由相同相位并互相串连的几个磁阻电极构成。因而电桥分支的电阻较大，可使功耗明显减小。但是，这种类型的传感器的功耗仍保持在很高的水平，以至于无法用在自带电源的装置中，例如便携式精密卡尺。

专利文献JP-A-1-212313描述了一种带有磁阻电极、可用于尺寸测量装置的电子电路，在该电路中，磁阻电极由不间断的电源供电。

专利文献JP-A-61-173113描述了一种角度测量装置中磁阻电极连接的新方法，其目的是减小功耗。功耗减小的原因在于电极的特殊连接方式。

这里引用文献EP0924491的内容作为参考。此文献描述了一种磁阻类型尺寸测量装置的电子电路，其中测量电桥的电压馈送周期性地减小或中断，从而降低了磁阻电极中的能耗。以1/n的周期比馈送测量电桥的电压，电极的耗电量就可以降低，只有原来的n分之一。

该电路还描述了一种待用模式电路，能够使装置在不用时减小耗电量。在待用模式中，显示器和电路控制器关闭，因此不能进行测量读取。当磁阻电极一旦发现传感器移动时，这些部件就恢复活动；磁阻电极必须保持紧张状态。

由于待用模式中的装置不能用来显示测量结果，但仍然要给磁阻电极不断馈送较大电流，因此EP0924491中所描述的待用模式使用起来并非十分有利。

本发明的一个目的是获得不同于现有技术装置的带有磁阻电极的测量装置，而耗电量与之相等或较低。

本发明特别有一个目的，就是获得便携式测量装置，例如以电池供电的游标卡尺。

按照本发明，上述目的通过以独立权利要求中所述元件装配的电路来实现，此外，在从属权利要求中说明其他的实施方案。

阅读下列举例和附图所作的说明，可以更好地理解本发明：

图1表示按照本发明的便携式电子卡尺的部件分解图。

图2的电路图表示传感器的不同电极构成两个测量电桥的连接方式。

图3表示按照第一现有技术实施方案的测量电桥的馈送信号的计时图。

图4表示按照第二现有技术实施方案的测量电桥的馈送信号的计时图。

图5表示按照本发明第一实施方案的测量电桥的馈送信号的计时图。

图6表示按照本发明第二实施方案的测量电桥的馈送信号的计时图。

图7表示按照本发明第三实施方案的测量电桥的馈送信号的计时图。

图8表示按照本发明第四实施方案的测量电桥的馈送信号的计时图。

图9表示按照本发明第五实施方案的测量电桥的馈送信号的计时图。

图10表示按照本发明第六实施方案的测量电桥的馈送信号的计时图。

图11表示按照本发明第七实施方案的测量电桥的馈送信号的计时图。

图12表示按照本发明第八实施方案的测量电桥的馈送信号的计时图。

图1是按照本发明的便携式电子卡尺的部件分解图。这种卡尺的设计是已知的，曾经在申请人的专利申请EP19999中作为示例进行过说明，在此引入其内容只是作为参考。

本发明的卡尺包含标尺2和能够沿标尺的长度方向移动的滑块1。滑块上装配了可移动的游标10，而标尺上装配了固定游标20。永磁材料的磁性刻度21固定在标尺2上，并且装配了一系列磁化区。刻度21上覆盖有非磁化材料的保护层22，保护层22带有印刷的刻度220。

电子部件，一般用符号11表示，能够将随卡尺游标10和20之间距离而变化的读数显示在电子液晶显示器12上。这些电子部件直接装配在印刷线路板115上，主要包括装配在印刷线路板115下面、对着刻度21的磁阻传感器5。传感器5包含一个由分组的大量磁阻电极形成的网络，网络的各阻值的值是滑块1沿标尺2移动的位置的循环函数。举例来说，传感器可以采用前述专利文献DE4233331或US5386642所说明的类型中的一种，或者最好采用本申请人自己的专利申请EP0877228，在此引入其内容作为参考。电子部件11还自带电源，即本例中的电池110。电池110最好采用平板锂电池，必须保证装置自动工作几天，最好甚至用几个月。

ASIC型电子集成电路3，根据传感器5上的磁阻电极的阻值，至少可以决定一个取决于游标10和20间距离的参数；电子电路3连接到一个标准微控制器6，微控制器6控制电路3，并控制用于显示所测距离的显示器12。电子部件11最好还包括一个安装在印刷电路115上方并与传感器5相对的极化磁铁114。

电子部件11由外壳13保护，外壳13上的按钮132用于控制例如卡尺的开关或其他功能，例如复位、添加或对连续的测量取平均值等。光电串行连接器133被用来作为卡尺1和外接部件，例如打印机、个人计算机或其他机器等的接口。

磁阻传感器5包含大量磁阻电极100，应选择可以获得高阻值的尺寸，以减小传感器的功耗。

各个磁阻电极配置在传感器5的纵向方向上，从而可以占据相对于刻度2所产生的磁场的各个相位。在距离刻度2足够远的地方，磁场大致为传感器在x轴的位置的正弦函数。刻度21在传感器每个磁阻电极上所产生的磁场因而是该电极长度位置的正弦函数；当滑块1沿标尺移动时，每个电极的阻值按正弦值展开。测量电路3、6借助各个磁阻电极的阻值确定滑块的位置，并将这一信息显示在显示器12上。

图2简略表示磁阻电极的优选连接方式。本例中，磁阻电极互相连接，构成两个测量电桥100(惠斯登电桥)。电桥的每个分支由几个串连的一组电极构成，每组中电极的相位相等或接近。在一个优选实施方案中，每组中包含的电极按空间相移180°定位，但是两组理发店标志筒结构按相反方向取向，例如+45°和-45°。在本例中，每个测量电桥的相应电极相移90°。每个电桥包括四组磁阻电极，分别为ABCD和A’B’C’D’。其他连接方式，例如一个或三个测量电桥，或者电桥分支之间采用不同的相移，也可以在本发明的范围内应用。

每组磁阻电极的数量最好大于4，不过只是要受集成电路5尺寸的限制；在本发明的一个实施方案中，每组磁阻电极的数量为72。在这一无限制的实施方案中，传感器5有两个测量电桥，每个电桥有4组各72个电极，因此磁阻电极100的全部数量为576。

在图2的示例中，电极组A和A’分别相对于电极组C和C’相移180°。相同地，电极组B和B’分别相对于电极组D和D’相移180°。电极组A、A’、C、C’分别和B、B’、D、D’占据相同的相位。然而AA’、BB’、CC’、DD’每一对磁阻电极设置为相反方向定位的理发店标志筒结构，例如+45°和-45°。

按照本发明，两个测量电桥100通过电阻101、103、105、107在端子U_P和U_N之间加上电压；开关102、104、106、108可以使每个电阻单独短路。所有的开关闭合时，两个测量电桥直接连通电压U_P和U_N；打开所有开关，施加电压分别转到U_PSb和U_NSb，因此减小了电桥端子之间的电压差，降低了耗电量。在本发明的一个优选实施方案中，开关102、104、106、108用同一个信号Sb同步控制，但是在本发明的框架中，也可以分别单独控制这些开关。与此类似，如果采用几种不同的中间水平的功耗，就可以在几个不同的串联电阻之间测量电桥施加电压，而每个电阻可以单独短路。

当滑块1对着刻度21移动时，测量电桥返回近似正弦差分信号c(端子C和C’之间)和s(端子S和S’之间)，作为传感器位置的函数，一个信号相对于另一个信号相移90°。这些信号传送给电路3，信号传送将在下面参照图5讨论，电路3将其放大，并且根据这些放大信号确定传感器的位置。电路3还用按钮132控制接口，并用外接设备控制可选接口，例如串行接口RS232(133)。

本发明的测量装置最好还包括一个小型的参数随机存取存储器(PRAM或EEPRAM)，附图中未标示，用于存储某些参数，例如测量单元的选择，电路状态，常用测量电桥的馈电方式等等。这一存储区也可以集成在电路3中或集成在微控制器6中。

关于电路3的一种可能的实施方案的更详细的说明见专利申请EP0924491，此处引入其内容作为参考。

下面参照图3～12讨论本发明电路的不同馈电方式。

在图3所示的现有技术实施方案中，值U_Pmax(例如3伏)的连续电压u_P施加在端子U_Psb上，而与U_Nmin的值(如0伏)不同的连续电压u_N施加在端于U_N的U_Nsb点上。于是，两个测量电桥采用连续电压U_Pmax-U_Nmin的单一方式馈送，因而耗电量恒定并且较高。因此，这种变体不适合用于电池供电的便携式装置中，因为耗电量是这种装置的关键参数。

用脉冲馈电方式连通测量电桥的一种变化的实施方案示于图4。在此实施方案中，施加在U_Psb点的电压在最大电压U_Pmax和最低电压U_Psb之间变化(例如在Vdd和Vdd/2之间)。U_Nsb点的电压在U_Nsb＝U_Psb和U_Nmin之间变化(例如在Vdd/2和Vss＝0伏之间)。周期比为常数，等于T1/(T1+T2)。

如果对时序逻辑电路的开关损耗及消耗忽略不计，这种馈电模式可以通过一个与周期比相等的因数使电极耗电量减小。为了防止供给信号的放大器承受过大的电压脉冲，每个周期中电压的变化在两个端子U_P和U_N之间扩展。因此可以采用具有次临界共模抑制比(CMRR)的输入放大器。此外，由于寄生容量的充/放电以及馈电区间及馈电降低区间的变换时间，电压的这种变化结构可以使其降低消耗；并且通过Un的补充传输，可以补偿由信号Up的传输引起的交叉耦合。

信号U_P和U_N是由顺序逻辑电路(附图中未标示)在振荡器(附图中未标示)的时钟信号的基础上供给的。馈电区间和馈电降低区间的周期比可以通过电路3中适当的控制寄存器进行修改。例如，其中一个寄存器的两位可供选择4种运行周期比：100％(不断供电)、50％、25％(如图所示)、0％(完全停止)。

与图3所示已知的连续馈电方式相比，这种变化的实施方案可以降低电极中的耗电量。但是不能任意选择降低因数T1/(T1+T2)：在中断馈电的T2期间，不可能测出传感器的移动，因此，在此期间内显示的数值可以证明是错误的。此外，经常出现的情况是，电极的形状和编码不能进行绝对测量，只能对位置部分测量；当传感器在T2期间移动时，失去了绝对位置，这样就在其后的测量中引起错误。因此，T2的值必须选择得足够低，以确保传感器的任何移动都能测出，并且位置的基准不会丢失。

按照本发明，馈送测量电桥的另一个变化的实施方案示于图5。在这一实施方案中，在馈电间隔T1期间，测量电桥在最大电压U_Pmax和电压U_Nmin之间馈送电压；在馈电降低间隔T2期间，测量电桥在U_Psb和U_Nsb之间馈送电压，U_Psb大于U_Nsb。馈电间隔T1和馈电降低间隔T2间的变换通过信号sb启动开关102、104、106、108来实现。因此，测量电桥可以单独采取脉冲模式的馈送电压，其中端子的电压总是至少等于U_Psb-U_Nsb，这些数值可以选择，以保证能够进行粗略测量，没有插入位置进行测量。

与图4所示的现有技术实施方案相比，即使在馈电降低间隔T2期间，本方法也能检测出传感器的移动，并且保持传感器的绝对位置。因此，可以选择低得多的周期比T1/(T1+T2)，并且限定间隔T1，在其期间施加最大电压。电能消耗与端子U_P和U_N之间的电压差平方成正比，因此，按照为T1、T2、U_Psb、U_Nsb所选择的数值，与图4所示的变化的实施方案相比，可以额外降低消耗。

到目前为止所示的实施方案中，测量电桥都是单独采取连续模式或脉冲模式馈送电压。因此，在卡尺工作期间，其平均消耗保持恒定，无论其是否在使用。然而，在本发明使用的范围中曾经观察到，使用者常常开动卡尺长达几小时，即使在卡尺打开期间，往往只在部分时间中得到有效使用。

装配待用模式电路的具有磁阻电极的测量装置在前述专利文献EP0924491中已有说明。但是，在该文献中，甚至当装置处于待用模式时也对磁阻电极馈电，因此耗电量相当大。

图6表示本发明一个变化的实施方案，此实施方案把上述观察结果考虑在内因而能够使耗电量下降。这一变化的实施方案采用测量电桥的两种馈电模式。在第一模式中，测量电桥100断电，即施加在上面端子U_Psb的电压等于施加在下面端子U_Nsb的电压。

一旦检测出装置有任何操作，测量电桥的馈电马上转变为第二模式，例如传感器的移动或控制键的启动。在这种情况下，产生信号Trig，这一信号，借助于一个逻辑电路(附图中未标示)，使施加在端子U_Psb和U_Nsb的电压产生变化，分别变换为U_Pmax和U_Nmin，从而使测量电桥馈送的电压足以在测量间隔插入位置进行精确测量。在预先规定的时间间隔ΔT1期间保持这种馈电模式，然后测量电桥的馈电结束。

举例来说，信号Trig可以由下述事件之一的作用而触发：卡尺上一个132按钮的启动，串行输入133的控制信号，或者传感器3相对于标尺的移动。举例来说，这种移动可以通过一个附加的磁阻电极(附图中未标示)检测出来，这个磁阻电极甚至在测量电桥断电时也保持接通状态，而且其电压变化可以测出来产生信号Trig。

时间间隔ΔT1最好选择得足够大，例如10分钟，能够在大多数环境下进行测量和读取结果。这一时间间隔最好小于接通待用模式前或者停止卡尺的诸如显示之类其他功能前的等待时间。因此，在有限的时间间隔内甚至在电极的馈电已经中断之后，也仍然可以进行已完成的测量的读取。

馈电中断期间，在传感器不能确定绝对位置的情况下，最好将后者存储在临时寄存器中，例如位置计数器。

图6所示的方法有效，但是在测量电桥之外还需要一个附加的磁阻电极，并且还需要一个检测移动的电路，在测量电桥断电时用来检测传感器的移动。这些元件使成本增加，并且使耗电量加大。此外，为了在再次接通测量电桥的馈电电压期间保持绝对位置，位置计数器必须受到特殊的限制。

图7所示的馈电实施方案使这些不便之处得到改善。按照这一实施方案，在馈电降低间隔期间，测量电桥通过电阻101、103、105、107馈电。于是，电桥馈接电压等于U_Psb-U_Nsb，电压差选择得足以至少进行移动的检测和粗略测量(没有位置的插入)。一旦通过粗略测量检测出移动或别的动作，就产生信号Trig，信号Trig使信号sb在ΔT1期间激活，并使电阻101、103、105、107短路，从而在电桥端子重新建立全部电压U_Pmax-U_Nmax。

与图6所示的实施方案相比，本方法简化了信号Trig的产生，并且解决了测量电桥未馈电时位置基准丢失的问题。因此，尽可能对信号Trig的产生提出更严格的条件，并且只是在检测到具有足够幅度并持续足够时间的移动时，才接通测量电桥的全馈电模式。但是，甚至当卡尺处于馈电降低模式时，也有电流连续流过磁阻电极100。

图8所示的实施方案与有关图7所说明的实施方案相似，但是，在图8中，在时间间隔ΔT2之后，测量电桥的馈电完全切断，时间间隔ΔT2大于ΔT1。这种变化的实施方案采用电桥的三种不同的馈电方式：

  ·“关断”模式，在这种模式中，对于时间间隔ΔT2，已经检

    测不到移动时，测量电桥的馈电完全切断；

  ·待用模式，在这种模式中，对于时间间隔ΔT1，已经检测不

    到移动时，测量电桥的馈电仅仅降低。

  ·精密测量模式，在时间间隔ΔT1期间，检测出移动或动作之

    后，立刻就能够进行更精确的测量。

例如，卡尺可以在其按钮之一被按动时从“关断”模式转换到待用模式或者直接转换到精密测量模式。此外，可以将卡尺的其他元件，例如显示器，在时间间隔ΔT3(附图中未标示)之后置于待用模式或“关断”模式，ΔT3大于ΔT2。

图9表示与有关图7所说明的实施方案相似的另一个变化的实施方案，但是在这一实施方案中，馈电降低期间，测量电桥以脉冲的方式馈电，周期比为T1/(T1+T2)，其结果是能够以最小的能耗检测移动，并且保持绝对位置。在间隔T1期间，当信号Trig指示例如已接收到移动的检测时，则电桥可以在间隔ΔT1’期间，恢复完全、连续的馈电。

在图9中，在间隔T1期间，卡尺处于馈电降低模式时，测量电桥的端电压在(U_Pmax-U_Nmin)和0之间波动。在一个本文未标示的变化的实施方案中，在这些间隔期间，显然也可以施加更低的电压(U_Psb-U_Nsb)刚好足够完成一次粗略的测量。

图10表示与有关图7所说明的实施方案相似的另一个变化的实施方案，但是在这一实施方案中，在ΔT1期间，电桥处于精密测量模式时，测量电桥以脉冲方式馈电，周期比为T1/(T1+T2)。因此，这一实施方案可以在任何时间以粗略的精度检测移动并且测量位置。只有在信号Trig已经产生并指示卡尺已经启动之后的时间间隔ΔT1期间才能进行更精确的测量。

在一个优选实施方案中，T1持续的时间间隔与显示器12更新的时间间隔同步，从而能够在显示器12上指示的测量值更新时或恰在此之前进行位置的精确测量。

在图10所示的实施方案中，甚至在没有检测出移动时，测量电桥仍然馈送电压U_Psb-U_Nsb。本领域技术人员知道在产生信号Trig之后接着的间隔ΔT1或ΔT2之后，也可以转到“关断”模式并且完全停止馈送电压。

图11表示与有关图11所说明的测量电桥的馈电相似的另一个变化的实施方案，但是在这一实施方案中，测量电桥始终馈送脉冲电压。但是，检测出由信号Trig指示的动作之后，周期比增加，从T3/(T3+T4)转换为T1/(T1+T2)。在一个优选实施方案中，T1时间间隔与显示器12更新的时间间隔同步，从而能够在显示器上指示的测量值更新时或恰在此之前进行位置的精确测量。因此，只有当电路处于精密测量模式时，亦即在信号Trig指出已检测出某一事件之后的时间间隔ΔT1期间，本实施方案才能经常更新所显示的测量值。

在图11中，电桥的端电压总是在(U_Pmax-U_Nmin)和0之间波动。在一个未标示的变化的实施方案中，在时间间隔T3期间，当测量电桥处于待用模式时，显然也可以在这些间隔期间施加更低的电压(U_Psb-U_Nsb)恰恰足够完成粗略测量。此外，如图12所示，在信号Trig启动之后的馈电降低间隔T2期间，也可以不完全停止馈送电压，从而减小了电压跃变，因而在精确测量期间减小了电容损耗及扰动。

本领域技术人员知道，在产生信号Trig之后接着的间隔ΔT1或ΔT2之后，在图11和12的实施方案中，也可以完全停止测量电桥的馈电。

在一个变化的实施方案中，电路3还包含一个频率表(附图中未标示)，用于确定测量信号的频率，从而确定传感器的移动速度。按照本发明的一项可选特性，测量电桥的馈电模式取决于测出的频率，因此，当传感器快速移动时，周期比T1/(T1+T2)增加。

周期比还可以用一个电路(附图中未标示)进行控制，用于检测给电路供电的电池110的充电水平：当电池提供的电压低于预定的最小值时，为了减少消耗，周期比或电桥的端电压减小。

还应该知道，此处提到的各种实施方案可以相互结合，因此可设计变化的实施方案，磁阻电极馈送电压可以采用两种或更多种不同的模式，每种模式可以采用不同的电压，可以连续地或以不同的周期比的脉冲馈送电压。此外，也可以采用不同的条件，从一种模式转换到另一种模式，例如检测由一个或多个信号Trig指示的移动或动作，测量信号的频率变化，电池的充电水平的变化，可变长度ΔT1的计时器的计算，以及几种事件触发的不同条件，例如来自信号Trig的触发，或者出于电路3中至少一个适宜的控制寄存器的指示。举例来说，控制寄存器就可以指示由用户选择的测量分辨率。

因此，举例来说，为了根据预期用途获得最佳耗电量，可以按不同馈电模式，对同一电路编制运行程序。程序的编制既可以用软件在处理器6的控制下完成，也可在传感器5和/或测量电路3装配(粘接)在印刷电路版115上的期间完成，专用电压设置在传感器和/或测量电路的某些引脚上。

此外，为简便起见，所有图示说明的实施方案表示的馈电信号U_P和U_N都是矩形的。但是，应该知道，本发明中的卡尺也可以采用任何形状的馈电信号，例如正弦波形、三角形等。在本发明的框架内，也可以根据卡尺所处的模式，修改馈电信号的波形，例如，在待用模式时用矩形脉冲序列检测移动，一旦检测出移动或动作，就采用正弦波形馈电信号。

也可以根据所用的传感器设想其他的磁阻电极100的馈电方式，例如馈送电流，无差别馈电等。此外，在电路包含几个测量电桥的情况下，在本发明的框架之内，也可按照不同的模式给这些不同的电桥馈电。

正如所述，测量电路3包含几个差分输入放大器(附图中未标示)用于放大来自两个测量电桥100的差分信号s-s’和c-c’。在本发明的一个优选实施方案中，这些放大器可以根据两种模式控制运行，两种模式可以根据不同的耗电量及噪声水平加以区分。因此，放大器最好只在信号Trig产生之后的间隔ΔT1期间按照低噪声及高消耗模式控制运行。

尽管所说明的电路证明特别有利于用在便携式测量装置中，例如卡尺和千分尺，当然这种电路也可以用在任何类型固定的或移动的测量长度或角度的装置中。

Claims (21)

1.尺寸测量装置(1)，包括：

一个配备了一系列磁化区域(23，24)的刻度(21)，

一个能平行于刻度并相对刻度(21)移动的传感器(5)，其中装配了磁阻电极网络(100)因而至少构成了一个测量电桥，

一个电路，用于对所述至少一个测量电桥馈电、并且把取决于至少一个输出信号的至少一个数值提供给所述至少一个测量电桥；

所述至少一个测量电桥按照第一模式馈电，能够以通过所述磁阻电极的降低的耗电量，检测出所述传感器相对于刻度的移动，然后按照至少一个第二模式，能够根据所述装置的动作的检测以较高的耗电量进行较精密的测量。

2.按照上述权利要求的装置，其中所述第一模式能够对所述传感器的位置进行粗略测量。

3.按照权利要求1或者2的装置，其中在按照第一模式馈电时，没有电流流过所述至少一个测量电桥；所述装置包括至少一个不属于电桥组成部分的磁阻电极，该电极以第一模式馈电；一旦由至少一个附加的磁阻电极检测出传感器的移动，立即启动所述第二模式。

4.按照上述权利要求之一的装置，根据检测出所述传感器相对于所述刻度的移动，启动所述第二模式。

5.按照上述权利要求之一的装置，包括至少一个控制按钮，所述第二模式根据所述至少一个控制按钮的操作而启动。

6.按照上述权利要求之一的装置，包括至少一个串行接口，所述第二模式根据该串行接口的控制信号而启动。

7.按照上述权利要求之一的装置，其中在所述第二模式中，至少有一个所述测量电桥的馈送电压大于所述第一模式中的馈送电压。

8.按照上述权利要求之一的装置，其中所述第一模式是脉冲的，所述第二模式是连续的。

9.按照权利要求1至7之一的装置，其中所述第一模式是连续的，所述第二模式是脉冲的。

10.按照权利要求1至7之一的装置，其中所述第一模式以第一周期比脉动，而所述第二模式以不同于第一周期比的第二周期比脉动。

11.按照上述权利要求之一的测量装置，其中馈电间隔和馈电降低间隔之间的工作周期比取决于输入信号的频率。

12.按照权利要求9至11之一的装置，包括所述测量的显示器，该显示器被周期性地更新，所述测量电桥在第二模式期间的馈电间隔与显示器更新的时间间隔同步，因此能够在显示器显示的测量值更新期间或恰在此之前进行位置的精确测量。

13.按照上述权利要求之一的装置，其中所述测量电桥在所述第一和第二模式中的馈电信号的波形是不同的。

14.按照上述权利要求之一的装置，在预定的间隔(ΔT1)之后转到所述第一模式。

15.按照上述权利要求之一的装置，其中，在检测所述传感器相对于所述刻度移动之后，经过一段预定间隔(ΔT2)，完全切断对所述测量电桥的馈电。

16.按照上述权利要求之一的测量装置，其中所采用的馈电模式取决于所述传感器移动的速度。

17.按照上述权利要求之一的测量装置，包括自行供电的电池以及用于检测该电池充电水平的电路，采用的馈电模式取决于所述充电水平。

18.按照上述权利要求之一的测量装置，包括至少一个控制寄存器，所采用的馈电模式取决于至少一个所述控制寄存器的状态。

19.按照上述权利要求之一的测量装置，其中所述控制寄存器中的一个指示由用户选择的分辨率。

20.按照上述权利要求之一的测量装置，其中馈电电压被提供于所述至少一个测量电桥的两个外部端子(Up，Un)之间，当所述至少一个测量电桥馈电时，一个端子(Up)馈送最大电位(Upmax)，另一个端子(Un)馈送最小电位，当施加的电压降低时，两个端子馈送中间电压。

21.按照上述权利要求之一的测量装置，其中所述测量电桥，通过至少一个电阻(101，103，105，107)，连接到所述外部端子，当最大电位必须施加到所述测量电桥时，至少有一个开关(102，104，106，108)使至少一个所述电阻短路。

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