[发明专利]磁栅尺设备、位置测量设备和位置测量方法

权利要求书

1.一种磁栅尺设备，包括：

栅尺本体，利用铁磁性材料制成，该栅尺本体具有预定编码图案；

磁化装置，包括磁体，该磁体形成结构平衡的过渡磁场，所述栅尺本体能够改变所述过渡磁场；

磁场检测器，位于所述过渡磁场中，用于检测所述磁化装置在所述栅尺本体作用下形成的磁场。

2.根据权利要求1的磁栅尺设备，其中，所述栅尺本体被连续地布置在待测量空间中，所述铁磁性材料的磁性在与所述磁体的距离超过预定距离值时消失。

3.根据权利要求1的磁栅尺设备，其中，所述栅尺本体的预定编码图案在宽度方向将铁磁性材料分割为非中心对称的不连续形状。

4.根据权利要求1的磁栅尺设备，其中，所述栅尺本体的预定编码图案使所述铁磁性材料在长度方向上不连续，并在靠近所述磁体时改变所述过渡磁场的平衡结构，从而利用平衡结构已经改变的过渡磁场来形成用于位置测量的位置编码。

5.根据权利要求1的磁栅尺设备，其中，所述铁磁性材料包括铁素体不锈钢和电镀处理的常规铁磁材料中的至少一种。

6.根据权利要求1的磁栅尺设备，其中，

所述磁体为相对地布置的第一磁体和第二磁体，该第一磁体的第一极性方向和第二磁体的第二极性方向是相反的；或者

所述磁体为具有相对结构的单个磁体。

7.根据权利要求1的磁栅尺设备，其中，

该磁体的过渡磁场的中心形成平衡点，

所述磁场检测器位于所述过渡磁场的中心，并且检测所述过渡磁场在所述栅尺本体的作用下改变后的磁场。

8.根据权利要求1的磁栅尺设备，其中，

该磁体的过渡磁场的中心形成平衡点，

所述栅尺本体在宽度上的中心位于所述过渡磁场的中心，并且该栅尺本体的表面与所述磁场检测器的检测面平行。

9.根据权利要求1的磁栅尺设备，其中，

所述磁场检测器的检测面面向所述栅尺本体，所述磁化装置位于所述磁场检测器的与所述检测面相背的背面，并且比所述磁场检测器相比远离所述栅尺本体。

10.根据权利要求1的磁栅尺设备，其中，

所述栅尺本体上的预定编码图案包含位置编码信息，该预定编码图案能够将所述结构平衡的过渡磁场改变为与位置编码信息对应的阶跃性突变磁场；

所述磁场检测器包括多个磁感元件，用于检测所述阶跃性突变磁场中的近似正弦周期交变的磁场数据，以用于位置测量。

11.一种位置测量设备，包括：

栅尺本体，利用铁磁性材料制成，该栅尺本体具有预定编码图案；

磁化装置，包括磁体，该磁体形成结构平衡的过渡磁场，所述栅尺本体能够改变所述过渡磁场；

磁场检测器，位于所述过渡磁场中，用于检测所述磁化装置在所述栅尺本体作用下形成的磁场；和

位置处理器，用于在磁化装置相对于所述栅尺本体移动时，根据所述磁场检测器所检测的磁场来测量磁场检测器相对于所述栅尺本体的位置。

12.根据权利要求11的位置测量设备，其中，所述栅尺本体被连续地布置在待测量空间中，所述铁磁性材料的磁性在与所述磁体的距离超过预定距离值时消失。

13.根据权利要求11的位置测量设备，其中，所述栅尺本体的预定编码图案在宽度方向将铁磁性材料分割为非中心对称的不连续形状。

14.根据权利要求11的位置测量设备，其中，所述栅尺本体的预定编码图案使所述铁磁性材料在长度方向上不连续，并在靠近所述磁体时改变所述过渡磁场的平衡结构，从而利用平衡结构已经改变的过渡磁场来形成用于位置测量的位置编码。