[发明专利]磁性位置测量装置

说明书

本发明涉及一种磁性位置测量装置，其带有磁性标尺以及沿至少一个测量方向相对于磁性标尺可运动的采样单元。磁性标尺具有以均匀的栅尺度P布置的标尺区域，所述标尺区域带有相反定向的磁化部，其中，栅尺度P规定标尺区域沿着测量方向的延展。采样单元具有至少一个第一探测器基本单体，该第一探测器基本单体包括三个条形的、磁阻的探测器元件，探测器元件沿测量方向相对彼此间隔开地布置，其中，探测器元件的纵向方向分别垂直于测量方向定向。在第一探测器基本单体中沿着测量方向相邻的探测器元件相对彼此具有间距D_x=P/12。

技术领域

本发明涉及一种磁性位置测量装置，该磁性位置测量装置适合于两个对象的位置测量，所述两个对象沿着至少一个测量方向相对彼此可运动地布置。

背景技术

磁性位置测量装置通常包括磁性标尺(该磁性标尺交替地由以栅尺度P布置的带有不同的磁化部的标尺区域构成)以及沿至少一个测量方向相对于该磁性标尺可运动的采样单元(或扫描单元，即Abtasteinheit)。在此，栅尺度P规定标尺区域沿着测量方向的延展。在采样单元的侧面上尤其设置有探测器组件，所述探测器组件具有适合的磁场敏感的探测器元件。在此，将条形构造的磁阻的薄层、例如带有各向异性的磁阻的坡莫合金-层考虑作为探测器元件。这意味着，在存在外部的磁场的情况下探测器元件中的电阻改变。在探测器元件中产生的电阻改变在此是外部的磁场的函数，其中，随着磁场强度增加，这种探测器元件的特征线经受失真。特征线的失真那么导致探测器元件的输出信号也取决于标尺-磁场的振幅地具有失真并且对位置测量的精度产生不利影响。这种失真在下面被称为测量信号-基本频率的谐波或高次谐波，该测量信号-基本频率由标尺的栅尺度P得到。

为了消除磁性位置测量装置中的这种高次谐波，已知一系列解决方案。在此，通常根据要过滤的高次谐波，在采样侧的探测器组件中设置探测器元件的特定的几何布置结构。

JP 10-185507 A例如为了过滤不期望的三次谐波而提出在探测器组件中的探测器基本单体的特定构造，所述探测器基本单体包括三个条形的、磁阻的探测器元件，所述探测器元件沿测量方向相对彼此间隔开地布置；探测器元件的纵向方向在此分别垂直于测量方向定向。相邻的探测器元件沿着测量方向具有P/8的间距，其中，P说明带有相反的磁化部的标尺区域的栅尺度。探测器基本单体的中间的探测器以长度L1具有比两个外部的探测器元件更大的长度，所述外部的探测器元件分别具有长度L2。外部的探测器元件的长度L2根据JP 10-185507 A分别以选择。沿着测量方向间隔开地设置有相同构造的第二探测器基本单体，所述第二探测器基本单体与第一探测器基本单体一起形成第一探测器块。借助于第一探测器块在此产生周期性的第一增量信号；经由第二探测器块产生周期性的第二增量信号，该第二增量信号相对于第一增量信号相位偏移90°。第二探测器块垂直于测量方向相对于第一探测器块偏移大于长度L1的量地布置。

该滤波变型方案一方面仅为从测量信号过滤掉第三谐波而设计；但有时测量信号还包含要被消除的较高次的谐波。

另一方面，探测器块的垂直于条方向所需的偏移以用于产生第一和第二增量信号被证明为不利的。例如如果在标尺中的材料组分中存在不均匀性，则第一增量信号的振幅和第二增量信号的振幅局部不同，这导致不准确的位置检测。

发明内容

本发明的目的在于给出一种高精度的磁性位置测量装置，该磁性位置测量装置实现从输出信号有效地过滤掉多个不期望的谐波。在此，经由探测器组件的尽可能紧凑的延展即使在被采样的标尺中存在不均匀性的情况下也应确保良好的滤波效果。

该目的根据本发明通过带有权利要求1的特征的磁性位置测量装置来实现。

根据本发明的磁性位置测量装置的有利的实施形式由在从属权利要求中举出的措施得出。