[发明专利]电子绝对位置编码器

说明书

一种电子绝对位置编码器包括标尺、检测器和信号处理配置。标尺包括信号调制标尺图案，其包括具有空间波长λ₁的第一周期图案组成部分、以及具有空间波长λ₂的第二周期图案组成部分。检测器包括一组第一波长感测元件，其包括第一波长感测元件的第一滤波子组和第一波长感测元件的第二滤波子组，包括间隔了空间波长λ₂的180度的整数倍的感测元件的互补对。检测器包括一组第二波长感测元件，其包括第二波长感测元件的第一滤波子组和第二波长感测元件的第二滤波子组，包括间隔了空间波长λ₁的180度的整数倍的感测元件的互补对。

技术领域

本发明一般涉及精密测量仪器，具体地涉及绝对位置编码器。

背景技术

各种位置传感器可用，诸如，光学、电容式和电感式传感器。这些传感器可以使用读取头中的发送器和接收器来测量其相对于标尺的移动。某些类型的传感器对污染敏感，使得在制造或车间环境中使用它们是不切实际的。相反，电感式传感器可以免受颗粒、油、水和其它液体污染。美国专利No.6,011,389(’389专利)(通过全文引用将其合并在此)描述了在高精度应用中可用的感应电流位置传感器。美国专利No.5,973,494(’494专利)和No.6,002,250(’250专利)(通过全文引用将它们各自合并在此)描述了增量位置感应式卡尺和线性标尺，包括信号生成和处理电路。美国专利No.5,886,519、No.5,841,274和No.5,894,678(通过全文引用将它们各自合并在此)描述了使用感应电流传感器的绝对位置感应式卡尺和电子卷尺。如在这些专利中所述的，感应电流传感器可以使用已知印刷电路板技术容易地制造。

感应电流传感器(和其它类型的传感器)的不同实施方式可以实施为增量或绝对位置编码器。通常，增量位置编码器利用这样的标尺，其允许读取头相对于标尺的位移通过沿着标尺从初始点开始累积位移的增量单位来确定。然而，在某些应用(诸如编码器用在低功耗设备中的应用)中，更期望使用绝对位置编码器。绝对位置编码器在(读取头)沿着标尺的每个位置提供唯一输出信号或信号的组合。它们不需要连续累积增量位移以识别位置。因此，绝对位置编码器允许各种节电方案、以及其它优点。

美国专利No.6,034,624公开了带有具有两个不同波长的两个周期图案组成部分的标尺，其可适用于绝对位置编码器。然而，在此文献中公开的检测器可能遭受较差的旋转错位容限，这是因为其接收器线圈不围绕整个标尺延伸。此外，如果接收器线圈不围绕整个轨道延伸，则接收器线圈将不能分离对应于两个波长中的每个的信号内容。将期望对对准误差具有鲁棒性的绝对编码器的改进配置。

发明内容

提供此发明内容部分来以简化形式介绍进一步在下面的具体实施方式部分中描述的概念的选择。此发明内容部分不意在确定所主张的主题的关键特征，也不意在用于帮助确定所主张的主题的范围。