专利名称：具有二进制和十进制输出的绝对位置磁编码器的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及用于确定具有磁极的靶(target)的绝对位置的磁传感器的使用。
背景技术：
磁编码器一般用于确定机械系统中移动物体的位置，以便物体的位置或移动能在 机械系统中得到控制。磁编码器一般包括靶，靶包括安装在移动物体上的双多极 磁道和放 置在相应磁道的极附近的磁传感器(例如，几串霍尔效应器件)。相应磁道的极间隔一般是 不同的，以引起相应磁道上的磁传感器检测到的信号中的相差。随后，磁传感器的相应信号 之间的相差用于在任何给定时间确定靶的位置并因此确定可移动物体的位置。换而言之， 磁道之一(即，“被测量磁道”)的位置能通过比较被测量磁道上的磁传感器输出的信号和 另一个磁道(即，“参考磁道”)上的磁传感器输出的信号来确定。根据通过其利用磁编码器的控制系统，可能期望编码器的十进制输出或二进制输 出。在期望十进制输出的此类情况下，能为磁编码器配置具有特定数量的北/南极对(以 下称为“极对”)的被测量磁道和具有特定分辨率(即，每极对的“计数”或“边缘(edge)”) 的磁传感器，以产生被测量磁道的每转的计数或边缘的某个总数量，该总数量可由10、100 等除尽以产生每转整数的计数。例如，在磁编码器配置用于十进制输出时，经常期望被测量 磁道的每转1000个计数的分辨率。此类分辨率能通过提供具有25个极对的被测量磁道、 24个极对的参考磁道和具有每极对160个计数的分辨率的磁传感器的靶来实现(S卩，25个 极对xl60计数/极对=被测量磁道的每转总共4000个计数；然后除以4以实现被测量磁 道的每转1000个计数的期望分辨率)。在期望二进制输出的此类情况下，能为磁编码器配置具有特定数量的极对的被测 量磁道和具有特定分辨率的磁传感器，以产生被测量磁道的每转的计数或边缘的某个总数 量，该总数量是2的倍数(factor)以产生每转二进制数的计数。例如，在磁编码器配置用 于二进制输出时，经常期望被测量磁道的每转1024个计数的分辨率。此类分辨率能通过提 供具有32个极对的被测量磁道、31个极对的参考磁道和具有每极对128个计数的分辨率的 磁传感器的靶来实现(即，32个极对xl28计数/极对=被测量磁道的每转总共4096个计 数；然后除以4以实现被测量磁道的每转1024个计数的期望分辨率)。
发明内容
然而，要将常规磁编码器从十进制输出重新配置成二进制输出，必须更改靶，以将 具有有助于十进制输出的特定数量的极对(例如，25个极对)的被测量磁道替代具有有助于二进制输出的特定数量的极对(32个极对)的被测量磁道。磁传感器也必须重新配置或 替换以提供有助于十进制输出或二进制输出的分辨率。在一方面中，本发明提供一种能够十进制输出和二进制输出的绝对位置磁编码 器，而不更改或替换靶或被测量磁道或参考磁道的任一个。所述绝对位置磁编码器包括配 置用于二进制输出的第一磁道、配置用于十进制输出的第二磁道以及定位在第一和第二磁 道附近以检测第一和第二磁道的磁场的相应磁传感器。该绝对位置磁编码器还包括由单个 北/南极对组成的第三磁道和定位在第三磁道附近以检测第三磁道的磁场的多个霍尔效 应器件。该编码器是选择性地可操作的，以提供二进制输出和十进制输出之一。在另一方面中，本发明提供一种计算编码器的绝对位置的方法，包括提供配置用 于二进制输出的第一磁道，提供配置用于十进制输出的第二磁道，从第一磁道检测第一计 数值，大致与第一计数值同时地从第二磁道检测第二计数值，以及使用第一和第二计数值 来计算指示编码器的绝对位置的第三计数值。第三计数值有助于提供二进制输出和十进制 输出之一。通过考虑以下详细描述和附图，本发明的其它特征和方面将变得明显。
图1是本发明的绝对位置磁编码器的示意图，其示出第一磁道、第二磁道、在第一 和第二磁道附近的相应磁传感器、第三磁道以及在第三磁道附近的多个霍尔效应器件，其 中，示出第一与第二磁道之间的第一相间隔。图2是图1的绝对位置磁编码器的示意图，其示出第一与第二磁道之间的第二相 移间隔。图3是图1的绝对位置磁编码器的示意图，其示出第一与第二磁道之间的第三相 移间隔。图4是图1的绝对位置磁编码器的示意图，其示出第一与第二磁道之间的第四相 移间隔。图5是图1的绝对位置磁编码器的示意图，其示出第一与第二磁道之间的第五相 移间隔。图6是图1的绝对位置磁编码器的示意图，其示出第一与第二磁道之间的第六相 移间隔。图7是图1的绝对位置磁编码器的示意图，其示出第一与第二磁道之间的第七相 移间隔。图8是图1的绝对位置磁编码器的示意图，其示出圆形布置中的第一、第二和第三 磁道、第一和第二磁道附近的相应磁传感器以及第三磁道附近的多个霍尔效应器件。在详细解释本发明的任何实施例之前，要理解本发明在其应用中并不限于下面描 述中陈述的或下面图形中示出的构造的细节和组件的布置。本发明能够有其它实施例，并 且能够以各种方式来实践或执行。而且，要理解本文中使用的用语和术语是用于描述的目 的，并且不应认为是限制性的。本文中“包含”、“包括”或“具有”及其变型的使用表示涵盖 之 列出的项目及其等效物以及附加的项目。除非另有指定或限制，否则，术语“安装”、“连 接”、“支持”和“耦合”及其变型在广义上使用，并且涵盖直接和间接安装、连接、支持和耦合。此外，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合。
具体实施例方式参照图1，示意示出绝对位置磁编码器10。编码器10包括具有多个北/南极对 18的第一磁道14 (每个框表示单个北/南极对18)和具有多个北/南极对26的第二磁道 22 (每个框表示单个北/南极对26)，其定位在第一磁道14附近。虽然相应的磁道14、22 为清晰起见在线性配置中示意示出，但编码器10配置为包括靶轮30的旋转编码器10，靶轮 30上安装了磁道14、22，使得相应磁道14、22的末端连接以形成两个同心的圆形磁道，磁道 22定位在磁道14内部或内侧(参见图8)。结果，由于靶轮30上磁道14、22的不同径向位 置，磁道14、22的相应长度不同。然而，本发明的编码器10也可配置为线性编码器，结合与 本文相对旋转编码器10所述的大致类似的结构和操作的方法。参照图1，磁道14在上述圆形布置中配置时，包括有助于提供二进制或基数2输 出(参见下面的表1)的多个极对18，而磁道22在与磁道14同心布置时，包括有助于提供 十进制或基数10输出的多个极对26。在编码器10的所示构造中，磁道14包括32个极对 18，并且磁道22包括25个极对26。备选的是，编码器10的其它构造可结合包括64个极对 的磁道14和包括50个极对的磁道22。 表1绝对位置磁编码器10还包括磁道14附近的磁传感器34和磁道22附近的另一 个磁传感器38。在所示构造中，传感器34、38的每个配置为具有霍尔串乘法传感器(Hall string multiplying sensor)的微芯片。此类传感器34、38可从俄亥俄州坎顿市的The Timken Company获得，其零件号是MPS160。正如本领域的技术人员所理解的，传感器34 能配置有特定分辨率(即，每极对18的“计数”或“边缘”)以产生磁道14的每转计数或 边缘的某个总数量，该总数量有助于提供二进制输出，或者其适合于转换成简单的二进制数(即，“2”的整数次幂)。在所示构造中，通过为磁道14提供32个极对18，并将磁传感 器34配置成具有每极对128个计数的分辨率(即，32个极对xl28计数/极对=磁道14 的每转总共4096个计数)，能实现磁道14的每转1024个计数的分辨率(相当于二进制数 “ 10000000000"的十进制数)。通过将磁道14的每转的总计数除以4，能实现磁道14的每 转1024个计数的期望分辨率。同样地，本领域的技术人员应理解，传感器38能配置有特定的分辨率(即，每极对 26的计数或边缘)以产生磁道22的每转计数或边缘的某个总数量，该总数量是“10”的整 数次幂。在所示构造中，通过为磁道22提供25个极对26，并将磁传感器38配置成具有每 极对160个计数的分辨率(即，25个极对xl60计数/极对=磁道22的每转总共4000个计 数)，能实现磁道22的每转1000个计数的分辨率(即，103)。通过将磁道22的每转的总计 数除以4，能实现磁道22的每转1000个计数的期望分辨率。虽然传感器34、38可在结构上 类似，但拨码开关(dip switch)可安装在传感器34、38的每个上以允许传感器38切换到 有助于十进制输出的分辨率(每转1000个计数)和允许传感器34切换到有助于二进制输 出的分辨率(每转1024个计数)。备选的是，可使用熔丝(fuse)或存储器元件形式的内部 开关，将传感器34、38的每个编程以用于十进制或二进制输出。继续参照图1，绝对位置磁编码器10还包括在相应磁道14、22如上所述圆形布置 时与磁道14、22同心的并安置在磁道22内侧的第三磁道42。磁道42包括单个极对46，使 得磁道42的大约180度由北极组成，并且磁道42的大约180度由南极组成。绝对位置磁编 码器10还包括在磁道42附近以检测磁道42发出的磁场的多个霍尔效应器件HE1-HE5 (例 如，霍尔效应传感器)。在所示构造中，利用了五个霍尔效应器件HE1-HE5。备选的是，根据 磁道14、22的每个中极对18、26的数量，可采用不同数量的霍尔效应器件。此外，旋转磁位 置传感器(例如奥地利的 Unterpremstaetten 的 AustriamicrosystemsAG 制造的 AS5040 传感器)可替代霍尔效应器件HE1-HE5。备选的是，可使用磁阻传感器(即，MR传感器)或 任何其它磁场传感器来代替霍尔效应器件HE1-HE5。如图1中所示，霍尔效应器件HE1-HE5 相互间隔，使得器件HE1-HE5的所有可在磁道42的极之一的圆周长度内装配。继续参照图1，绝对位置磁编码器10还包括与传感器34、38和霍尔效应器件 HE1-HE5通信的逻辑模块50。虽然在图1中示意示出物理(即，有线)连接，但可采用无线 通信以允许传感器34、39和霍尔器件HE1-HE5与逻辑模块50通信。在编码器10的操作期间，传感器34配置成检测磁道14发出的磁场，并且传感器 38配置成检测磁道22发出的磁场。由于磁道22包括比磁道14更少的极对26，因此，传感 器34输出与传感器38输出的信号不同相的信号。具体而言，在所示构造中，磁道14、22之 间七个极对的差产生了沿磁道14、22的七个间隔，在这些间隔期间，传感器34、38输出的相 应信号是不同相的(参见示出七个相移间隔的图1-7)。虽然信号未显得向着每个相移间隔 的末端正好回复到同相(是由于向着每个间隔的末端稍微偏移的极汇合处所导致的)，但 如上所述在圆形布置中卷起磁道14、22将允许更清晰定义的相移间隔和向着每个间隔的 末端的极汇合处的对齐。另外，传感器34、38可包括信号调节电子器件以调节相应信号，从 而提供比图1-7中示意示出的那些间隔更清晰定义的离散相移间隔。在控制器或其它器件(未示出)促使时，传感器34检测对应于传感器34在其上 方的任何一个极对18的计数的值。同样地，传感器38大致同时检测对应于传感器38在其上方的任何一个极对26的计数的值。两个“计数”随后输入逻辑模块50。下面呈现此过程 的更详细论述。此外，在绝对位置磁编码器10的操作期间，磁道42对霍尔效应器件HE1-HE5的激 励生成离散窗口，这些窗口能与传感器34、38的计数检测相关，由此允许输出到逻辑模块 50的计数与发生传感器34、38的检测的磁道14、22上的大概位置相关联。参照图8，磁道 42在其圆形布置中示出，其中图1中所示的磁道42的远端相互连接。当磁道42随着靶轮 30旋转时，霍尔效应器件HE1-HE5是固定的，并且在每次器件HE1-HE5之一检测到磁极性中 的更改(即，北/南极汇合处)时连续地在“开”与“关”状态之间转变或切换。表2示出 器件HE1-HE5能具有的“开”和“关”状态的所有组合，其中每个独特的组合指示靶轮30的 窗口或“片段”，在该窗口或片段期间发生了传感器34、38检测的计数。“1”的条目对应于 “开”状态，而“0”的条目对应于“关”状态。 表2-位置编号在传感器34、38检测其相应计数值的同时，逻辑模块50记录在该时间与器件 HE1-HE5的特定状态序列相关联的位置编号。结果，传感器34、38检测到的计数值能与磁道 42上的位置1、位置2等等相关联，而这些位置又能与磁道14中极对18或磁道22中极对 26的选择编号相关联。在绝对位置编码器10的第一操作模式中，磁道22作为“被测量磁道”，并且磁道 14作为“参考磁道”。在此模式中，在磁道22上任何点的绝对位置能参照磁道14和磁道22 的绝对位置的十进制输出来检测，并且因此靶轮30和具有安装到其的靶轮30的移动物体 的绝对位置能由编码器10来提供。在此模式中，逻辑模块50利用测量160 (列)x25 (行)x2(层)的堆叠阵列(stacked array)来计算在任何特定时间磁道22的绝对位置。使用从主源(例如，主编码器10)测量的模拟数据或计算数据，或者使用从几个生 产编码器10的采样汇编的替代数据，能在制造编码器10时将堆叠阵列预填写到逻辑模块 50中。这允许编码器10用预填写的堆叠阵列来制造(这些阵列将用于制造编码器10的过 程的容限考虑在内)，而不要求客户或最终用户单独校准每个编码器10。通过将靶轮30和磁道22旋转通过一个整转，以便为阵列中的单元填充来自磁道 14上的传感器34的数据，也可阵列自行填写或自行校准编码器10。具体而言，在磁道14、 22的旋转开始时，传感器34检测的第一计数(即，磁道14的第一极对18的第一计数)输 入与磁道22的第一极对26的第一计数相对应的单元中。随后，传感器34检测的第二计数 输入与磁道22的第一极对26的第二计数相对应的单元中。在向与磁道22的第一极对26 的第160个计数相对应的单元填入来自磁道14的对应计数后，为磁道22的第二、第三、第 四等等极对26重复该过程，直到填入与磁道22的第25个极对26的第160个计数相对应 的单元。由传感器34输入阵列的所有数据输入阵列的第一层中(参见表3)。在第一层中的 各个单元正在以来自磁道14的计数值填写的同时，逻辑模块50记录的对应位置编号(上 面已描述)记录在阵列的第二层中对应的单元中(参见表4)。在靶轮30的一次完整旋转后，阵列在第一层中填写有来自磁道14的计数值并在 第二层中填写有与来自磁道14的那些计数值相关联的位置编号。因此，使用以下过程，能 随后在任何时候确定磁道22的绝对位置。首先，传感器34、38同时从相应磁道14、22捕获 计数值，并且这些计数值输出到逻辑模块50。同时，逻辑模块50从磁道42捕获与来自相 应磁道14、22的捕获的计数值相关联的位置编号。逻辑模块50随后查看阵列中具有传感 器38检测的相同计数值的特定列，并在阵列中该列的第一层中搜索某些单元，这些单元在 阵列的第二层中具有的位置编号与逻辑模块50捕获的位置编号相同。从该组单元，逻辑模 块50比较来自磁道14的捕获的计数值和该组单元中包含的值，并且从这个组选择包含与 来自磁道14的捕获的计数值相同或大致相似的计数值的单元。包含由逻辑模块50选择的单元(其包含与来自磁道14的捕获的计数值相同或大 致相似的计数值)的特定行(即，“第N”行)，将磁道22的瞬间位置指示为磁道22的第N 个极对26内的某处。随后，通过将160计数/极对乘以(N-1)个极对，并且加上来自磁道 22的捕获的计数值，能计算磁道22的绝对或瞬间位置。结果的计数值指示磁道22上的绝 对位置，并因此指示靶轮30和移动物体的绝对位置，在该位置传感器34、38从磁道14、22 捕获计数值。例如，参照下面的表3和4，在传感器38捕获的计数是20、传感器34捕获的 计数是99、并且逻辑模块50检测的位置编号是5时的实例中，磁道22的绝对位置计算为 (N-1)个极对xl60计数/极对+20个计数。结果值(即，“十进制输出”)与传感器38在磁 道22上能检测的总共4000个计数之一相关。 表3-阵列的第一层-磁道22被测量 表4-阵列的第二层_磁道22被测量在绝对位置编码器10的第二操作模式中，磁道14作为“被测量磁道”，并且磁道 22作为“参考磁道”。在此模式中，在磁道14上任何点的绝对位置能参照磁道22和磁道14 的绝对位置的二进制输出来检测，并且因此靶轮30和具有安装到其的靶轮30的移动物体 的绝对位置能由编码器10来提供。在此模式中，逻辑模块50利用测量128(列)x32(行) x2(层)的堆叠阵列来计算在任何特定时间磁道14的绝对位置。如上所述，使用计算的数据、替代数据或通过将靶轮30和磁道14旋转通过一个整 转来为阵列中的单元填充来自磁道22上的传感器38的数据，能填写阵列。具体而言，在磁 道14、22的旋转开始时，传感器38检测的第一计数(即，磁道22的第一极对26的第一计 数)输入与磁道14的第一极对18的第一计数相对应的单元中。随后，传感器38检测的第 二计数输入与磁道14的第一极对18的第二计数相对应的单元中。在向与磁道14的第一 极对18的第128个计数相对应的单元填入来自磁道22的对应计数后，为磁道14的第二、 第三、第四等等极对18重复该过程，直到填入与磁道14的第32个极对18的第128个计数 相对应的单元。由传感器38输入阵列的所有数据输入阵列的第一层中(参见表5)。在第一层中的 各个单元正在以来自磁道22的计数值填写的同时，逻辑模块50记录的对应位置编号(上 面已描述)记录在阵列的第二层中的对应的单元中(参见表6)。在靶轮30的一次完整旋转后，阵列在第一层中填写有来自磁道22的计数值并且在第二层中填写有与来自磁道22的那些计数值相关联的位置编号。因此，使用以下过程， 能随后在任何时候确定磁道14的绝对位置。首先，传感器34、38同时从相应磁道14、22捕 获计数值，并且这些值输出到逻辑模块50。同时，逻辑模块50从磁道42捕获与来自相应 磁道14、22的捕获的计数值相关联的位置编号。逻辑模块50随后查看阵列中具有传感器 34检测的相同计数值的特定列，并在阵列中该列的第一层中搜索某些单元，这些单元在阵 列的第二层中具有的位置编号与逻辑模块50捕获的位置编号相同。从该组单元，逻辑模块 50比较来自磁道22的捕获的计数值和该组单元中包含的值，并且从这个组选择包含与来 自磁道22的捕获的计数值相同或大致相似的计数值的单元。包含由逻辑模块50选择的单元(其包含与来自磁道22的捕获的计数值相同或大 致相似的计数值)的特定行(即，“第N”行)，将磁道14的瞬间位置指示为磁道14的第N 个极对18内的某处。随后，通过将128计数/极对乘以(N-1)个极对，并且加上来自磁道 14的捕获的计数值，能计算磁道14的绝对或瞬间位置。结果的计数值指示磁道14上的绝 对位置，并因此指示靶轮30和移动物体的绝对位置，在该位置传感器34、38从磁道14、22 捕获计数值。例如，参照下面的表5和6，在传感器34捕获的计数是31、传感器38捕获的 计数是77、并且逻辑模块50检测的位置编号是5时的实例中，磁道14的绝对位置计算为 (N-1)个极对xl28计数/极对+31个计数。结果值(即，“二进制输出”)与传感器34在磁 道14上能检测到的总共4096个计数之一相关。
表5-阵列的第一层-磁道14被测量
0051] 表6-阵列的第二层_磁道14被测量在绝对位置编码器10的第三操作模式中，磁道14、22的每个同时充当“被测量磁 道”和“参考磁道”以允许传感器34、38的每个同时提供编码器10的绝对位置的十进制输 出和二进制输出。换而言之，编码器10的第三操作模式组合上述的第一和第二操作模式， 使得进行二倍数量的计算以使用二进制输出和十进制输出来描述编码器10的绝对位置。本发明的附加特征包括基于来自传感器34、38的数据率，每10us对磁道位置 进行更新；位置的SSI和SPI输出；位置输出的脉冲宽度调制；位置的用户可编程输出电 压、位置的电流电平或位置的脉冲宽度调制；对于2到100个极电机配置准确到优于0. 1 度的可编程换相信号(commutation signal)；在任何二进制或十进制分辨率的正交输出 (quadrature output)；以及带有拨码开关或通过编程接口的现场可配置传感器(field configurable sensor)34、380位置输出的脉冲宽度调制可包括在脉冲宽度的范围(例如，在大约10%占空比与 大约90%占空比之间)上位置信息的传输。诸如诊断信息、警报信息和数字日期信息的附 加信息可通过产生在大约10%占空比到大约90%占空比的正常位置范围之外的脉冲宽度 来传输。此附加信息能够仅在特定条件发生时、在规则基础上、或依据外部要求而传输。由于编码器10能够产生自然二进制输出、十进制输出或两者，因此，编码器10能 产生基于二进制角度位置、十进制角度位置或两者的一系列广泛的信号。此类信号可包括 传统的U、V、W换相信号、参考脉冲或基于来自编码器10的二进制或十进制角度读数的数字 输出的任何期望组合。这些信号能够是从二进制或十进制读数推导的编码器10中计算的 结果，或者这些信号能够来自查找表，查找表包含基于编码器10的角度读数来开启或关闭 各个输出线路的逻辑。此技术能用于为从2极到100+极电机的广范围电机产生换相信号， 以及产生具有基本上任何分辨率的配置的正交或二进制输出。此技术还允许编码器10的 磁道14、22的转上脉冲宽度调制、模拟电压或电流、或二进制或十进制输出的完全用户可 配置的进度(progression)。本发明的各种特征在随附权利要求中陈述。
权利要求
一种绝对位置磁编码器，包括第一磁道，配置用于二进制输出；第二磁道，配置用于十进制输出；第一磁传感器，定位在所述第一磁道附近以检测所述第一磁道的磁场；以及第二磁传感器，定位在所述第二磁道附近以检测所述第二磁道的磁场；其中所述编码器是选择性地可操作的，以提供所述二进制输出和所述十进制输出之一。
2.如权利要求1所述的绝对位置磁编码器，还包括 第三磁道，包括单个北/南极对；以及多个霍尔效应器件，定位在所述第三磁道附近以检测所述第三磁道的磁场。
3.如权利要求2所述的绝对位置磁编码器，其中所述单个极对包括北极和南极，以及 其中所述霍尔效应器件装配在所述北极与所述南极之一的圆周长度内。
4.如权利要求3所述的绝对位置磁编码器，其中所述霍尔效应器件装配在所述北极的 圆周长度和与所述南极的圆周长度内。
5.如权利要求2所述的绝对位置磁编码器，还包括支持所述第一、第二和第三磁道的 靶轮。
6.如权利要求2所述的绝对位置磁编码器，还包括与所述第一和第二磁传感器以及所 述多个霍尔效应器件通信的逻辑模块。
7.如权利要求6所述的绝对位置磁编码器，其中所述逻辑模块配置成将所述第一和第 二磁传感器之一的输出记录到第一阵列层中，以及其中所述逻辑模块配置成将所述多个霍 尔效应器件的输出记录到具有与所述第一阵列层相同数量的行和列的第二阵列层中。
8.如权利要求1所述的绝对位置磁编码器，其中所述第一磁道包括有助于提供所述二 进制输出的第一数量的北/南极对，以及所述第二磁道包括有助于提供所述十进制输出的 第二数量的北/南极对。
9.如权利要求8所述的绝对位置磁编码器，其中所述第一数量的北/南极对包括32个 北/南极对和其整数倍之一，以及其中所述第二数量的北/南极对包括25个北/南极对和 其整数倍之一。
10.如权利要求1所述的绝对位置磁编码器，其中所述第一和第二磁传感器中的至少 一个包括具有霍尔串乘法传感器的微芯片。
11.一种计算编码器的绝对位置的方法，所述方法包括 提供配置用于二进制输出的第一磁道；提供配置用于十进制输出的第二磁道； 从所述第一磁道检测第一计数值；大致与所述第一计数值同时地从所述第二磁道检测第二计数值；以及 使用所述第一和第二计数值来计算指示所述编码器的绝对位置的第三计数值，所述第 三计数值有助于提供所述二进制输出和所述十进制输出之一。
12.如权利要求11所述的方法，还包括 提供包括单个北/南极对的第三磁道；以及检测所述单个极对的北极与南极之间磁极性中的更改。
13.如权利要求12所述的方法，还包括将多个霍尔效应器件定位在所述第三磁道附 近，其中检测所述单个极对的北极与南极之间磁极性中的更改包括通过所述霍尔效应器件 的每个来检测所述北极与所述南极之间的汇合处。
14.如权利要求13所述的方法，还包括创建具有等于所述第一和第二磁道之一中极对的数量的行数和等于定位在所述第一 和第二磁道的所述之一附近的磁传感器的分辨率的列数的阵列；以及将从所述第一和第二磁道中另一磁道检测的计数值记录到所述阵列中。
15.如权利要求14所述的方法，其中创建所述阵列包括创建将从所述第一和第二磁道 中所述另一磁道检测的计数值记录到其中的第一阵列层，以及其中创建所述阵列包括创建 将所述霍尔效应器件的输出记录到其中的第二阵列层。
16.如权利要求15所述的方法，其中创建所述第二阵列层包括将所述霍尔效应器件的 开/关状态的序列与位置编号相关联；以及在所述第二阵列层中记录所述位置编号。
17.如权利要求15所述的方法，其中创建所述第一和第二阵列层包括创建具有与所述 第一阵列层相等数量的行和相等数量的列的所述第二阵列层。
18.如权利要求11所述的方法，还包括将圆形布置中的所述第一磁道耦合到靶轮；以及将圆形布置中的并与所述第一磁道同心的所述第二磁道耦合到所述靶轮。
19.如权利要求11所述的方法，其中提供所述第一磁道包括提供有助于提供所述二进 制输出的第一数量的北/南极对，以及其中提供所述第二磁道包括提供有助于提供所述十 进制输出的第二数量的北/南极对。
20.如权利要求19所述的方法，其中提供所述第一数量的北/南极对包括提供32个北 /南极对和其整数倍之一，以及其中提供所述第二数量的北/南极对包括提供25个北/南 极对和其整数倍之一。
21.如权利要求11所述的方法，还包括大致同时提供所述编码器的绝对位置的二进制 输出和十进制输出。
22.如权利要求11所述的方法，还包括在大约10%占空比与大约90%占空比之间的脉 冲宽度的范围上，将所述编码器的绝对位置的二进制输出和十进制输出的所述之一进行脉 冲宽度调制，其中在大约10%占空比与大约90%占空比之间的脉冲宽度的所述范围之外， 将所述编码器的绝对位置的二进制输出和十进制输出的所述之一进行脉冲宽度调制提供 诊断信息、警报信息和数字日期信息中至少一个。
23.如权利要求11所述的方法，还包括基于所述编码器的绝对位置的二进制输出和十 进制输出的所述之一，提供U、V、W换相信号和参考脉冲中的至少一个。
全文摘要
一种绝对位置磁编码器包括配置用于二进制输出的第一磁道、配置用于十进制输出的第二磁道、定位在第一磁道附近以检测第一磁道的磁场的第一磁传感器以及定位在第二磁道附近以检测第二磁道的磁场的第二磁传感器。该编码器是选择性地可操作的，以提供二进制输出和十进制输出之一。
文档编号G01D5/14GK101855522SQ200880113422
公开日2010年10月6日 申请日期2008年10月15日 优先权日2007年10月22日
发明者A·J·桑托斯, B·M·普赖德 申请人:铁姆肯公司