[发明专利]感应式位置测量装置

说明书

本发明涉及感应式位置测量装置，其具有扫描元件(1)和标尺元件(2)。能够由该位置测量装置确定扫描元件的相对于标尺元件在第一方向(x)和第二方向(z)上的位置。标尺元件包括沿第一方向依次排列的分度结构体(2.1)，分度结构体沿第二方向具有带第二周期长度(Dz)的周期性走向。扫描元件包括第一接收器轨道(1.1)、第二接收器轨道(1.2)和第三接收器轨道(1.3)以及激励导线(1.4、1.5、1.6)。三个接收器轨道(1.1、1.2、1.3)之一各自具有两个接收器导轨(1.11、1.12、1.21、1.22、1.31、1.32)。接收器导轨沿第一方向具有带第一周期长度(Px)的周期性走向，接收器轨道(1.1、1.2、1.3)在第二方向上彼此错开。

技术领域

本发明涉及一种感应式位置测量装置，其根据权利要求1用于确定扫描元件的相对于标尺元件在第一方向和第二方向上的位置。

背景技术

感应式位置测量装置例如用作角度测量设备，其用于确定两个可相对彼此旋转的机器部件的角位置。在感应式位置测量装置中，通常将例如是印制导线形式的激励导线和接收器轨道施加在共同的、一般是多层的电路板上，电路板例如与角度测量设备的固定件固定地连接。标尺元件与该电路板相对置，在标尺元件上施加分度结构体，并且标尺元件与角度测量设备的转动件抗扭转地连接。如果将时间上交替的激励电流施加在激励导线处，则在固定件和转动件之间有相对旋转期间在接收器线圈中产生与角位置相关的信号。该信号随后在评估电子装置中被进一步处理。

这种感应式位置测量装置通常用作为用于电驱动器的测量设备，以确定相应的机器部件的相对运动或相对方位。在这种情况下，将产生的角位置值经由相应的接口装置输送给用于驱控驱动器的后续电子装置。在一些应用中期望的是，不仅应产生角位置值，而且还应产生用于位移的位置值或用于沿轴向方向的偏移的位置值。

对于位置测量装置同样已知的是，通过该位置测量装置可以对平面中的位置进行二维测量。

在申请人的申请DE 10 2012 223 037A1中描述了一种感应式位置测量装置，借助该感应式位置测量装置可以确定角位置和轴向偏移量。借助于两个分度轨道之间的环绕的槽得出轴向偏移量或轴向方位。通过这种位置测量装置，可以仅在相对小的测量路径上确定轴向偏移量。

发明内容

本发明的基本目的是，提出一种相对精确且便宜的感应式位置测量装置，通过该感应式位置测量装置能够实现在两个方向上确定位置。

根据本发明，所述目的通过权利要求1的特征来实现。

感应式位置测量装置具有扫描元件和标尺元件。能够由位置测量装置确定扫描元件的相对于标尺元件在第一方向和第二方向上的位置。标尺元件包括沿第一方向依次排列的分度结构体。分度结构体沿第二方向具有周期性走向，该周期性走向具有第二周期长度。扫描元件包括第一接收器轨道、第二接收器轨道和第三接收器轨道以及至少一个激励导线。三个接收器轨道中的每一个各自具有两个接收器导轨，接收器导轨沿着第一方向具有周期性走向，该周期性走向具有第一周期长度Px。三个接收器轨道在第二方向上彼此偏移地设置。

第一方向可以例如是环周方向或切线方向。在这种情况下，可以通过确定在第一方向上的位置来测量标尺元件相对于扫描元件的、在旋转或枢转运动方面围绕(旋转)轴线的角位置。然后，第二方向可以尤其正交于第一方向地取向，例如平行于(旋转)轴线地取向，标尺元件可以相对于扫描元件围绕该轴线旋转。

可选地，位置测量装置还能设计为可以在平面中进行二维位置确定，其中第一方向在该平面中优选正交于第二方向。在这种情况下，因此可以将标尺元件设计为平的板。

扫描元件和标尺元件通常彼此相对置并且通过例如在轴向或径向方向上延伸的气隙彼此间隔开。接收器导轨通常设置成使得它们具有相对彼此的相偏移(例如90°的相偏移)。