[发明专利]扫描元件和具有该扫描元件的感应式位置测量装置

说明书

本发明涉及一种扫描元件和具有该扫描元件的感应式位置测量装置，该扫描元件包括多层电路板，其中，电路板具有布置在第一层和第二层中的第一探测单元。此外，电路板具有布置在第三层和第四层中的第二探测单元以及布置在第五层中的第一屏蔽层。电路板还具有几何中间平面，该中间平面布置在探测单元之间，并且还具有在平行于中间平面的方向上彼此错位地布置的过孔。第五层被构造为，使得除了第一屏蔽层之外布置有接片并且所述接片相对于第一屏蔽层电绝缘，该接片与过孔电接触并且过孔通过接片彼此电连接。

技术领域

本发明涉及一种根据本发明所述的用于感应式位置测量装置的扫描元件，以用于确定扫描元件相对于能够以不同速度旋转的两个标度元件的位置以及涉及一种具有这种扫描元件的位置测量装置。

感应式位置测量装置例如用作角度测量设备，以用于确定相对彼此能旋转的机器部件的角度位置。在感应式位置测量装置中，激励迹线和接收器迹线通常例如以印制导线的形式施加在公共的、主要为多层的电路板上，该电路板例如与角度测量设备的定子固定连接。与该电路板相对的是标度元件，在标度元件上施加有刻度结构并且该标度元件与角度测量设备的转子抗扭地连接。如果将随时间变化的激励电流施加到激励迹线处，则在转子与定子之间的相对旋转期间在接收器线圈中产生与角度位置相关的信号。随后在评估电子仪器中进一步处理这些信号。

特别是在机器人的驱动装置中，感应式位置测量装置通常用作测量设备，以用于确定驱动轴的角度位置，并且同时用于精确确定输出轴的角度位置，其中，驱动轴的运动通过减速传动装置导入到输出轴中。在这种情况下，借助扫描元件测量角度位置或角度状态，该扫描元件包括在两侧处具有相应探测单元的电路板，使得能够由在电路板的两侧能旋转地布置的标度元件来确定相应的角度状态。

背景技术

在JP 2006208239 A中，特别是根据该专利的图6，公开了一种具有两个转子且在转子之间布置有定子的位置测量装置。在该专利描述的位置测量装置例如用在螺旋测微器中。

在WO 2019/185336 A1中描述了一种扫描元件，该扫描元件具有布置在多层电路板上的传输线圈和传感器线圈，其中，该电路板具有被设计作为屏蔽物的层。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于感应式位置测量装置的紧凑且制造成本低但相对精确工作的扫描元件，通过该扫描元件能够确定两个标度元件的位置或角度状态。

根据本发明，该目的通过本发明所述的特征实现。

适合并用于感应式位置测量装置的扫描元件包括多层电路板，该多层电路板具有第一探测单元、第二探测单元和第一屏蔽层。第一探测单元布置在电路板的第一层和第二层中。第二探测单元布置在电路板的第三层和第四层中。第一屏蔽层布置在电路板的第五层中。此外，电路板具有布置在探测单元之间的几何中间平面。此外，电路板具有过孔，该过孔在平行于中间平面定向的方向上彼此错位布置。电路板的第五层被构造为，使得除了第一屏蔽层外并且相对于该第一屏蔽层电绝缘地布置有接片。该接片与过孔电接触，其中，该过孔因此通过接片彼此电连接。

第一屏蔽层的结构化能够通过蚀刻工艺实现，从而在第五层中产生与原始层电绝缘的接片。替代地，屏蔽层能够通过加成方法制造，从而随后经由这种方式获得电路板的结构化层。

在本发明的另一设计方案中，探测单元具有至少一个激励迹线，其中，该至少一个激励迹线包括至少一个激励印制导线并且过孔中的至少一个过孔与激励印制导线电连接。

以有利的方式，扫描元件被设计成，使得第一探测单元具有第一激励迹线和第一接收器迹线并且第二探测单元具有第二激励迹线和第二接收器迹线。特别地，第一激励迹线和第二激励迹线能够电串联连接。第一接收器迹线和第二接收器迹线有利地在圆周方向上围绕轴线周向布置。第一接收器迹线包括第一接收器印制导线并且第二接收器迹线包括第二接收器印制导线。这些接收器印制导线分别具有周期性曲线。