据权利要求4所述的线性编码器(100)， 其特征在于， 所述至少一个第三親合电极(I I)在所述进给方向(X)上在所述第一传递电极(I Op、10η)的上游和/或下游装配至所述读取头(I)并且与所述读取头(I)电绝缘，并且所述第三耦合电极(11)和所述第二传递电极(9?、911、98、98’)按照所述修改的、特别是短路的第二传递电极(98、98’)用于在所述第三耦合电极(11)与所述第一传递电极(10?、1011)之间发送所述标识信号的方式彼此协调。6.根据权利要求5所述的线性编码器(100)， 其特征在于， 所述第三耦合电极(11)和所述第二传递电极(9?、911、98、98’)依靠如下事实彼此协调:特别是在所述进给方向(X)上相邻的、两个或更多个短路的第二传递电极(9s、9s’)在所述进给方向(X)上具有范围(e2)，使得在所述读取头(I)相对于所述标尺(3)的恒定的相对位置的情况下，所述短路的第二传递电极(9s、9s’)能够电容耦合至相应的第一传递电极(10p、10n)和第三耦合电极(11) 二者，使得由所述第三耦合电极(11)向所述控制与评估单元(2)发送的标识信号的传递仅在所述短路的第二传递电极(9s、9s’)的形式的电容式位置基准标记物(4、4a至4d)处发生。7.根据前述权利要求中任一项所述的线性编码器(100)， 其特征在于， 所述读取头(I)具有用于电屏蔽所述第一传递电极的屏蔽电极(12)，由此至少减少了由外部或内部源对所述耦合信号造成的干扰。8.根据权利要求4至6中任一项并且根据权利要求7所述的线性编码器(100)， 其特征在于， 所述读取头(I)具有至少两个、特别是四个第三耦合电极(11)，其中，至少一个第三耦合电极(11)按照在所述进给方向(X)上设置在每个第一传递电极(10p、10n)的上游和/或下游的方式装配，并且所述第三耦合电极(11)能够用作用于电屏蔽相应的第一传递电极(10p、10n)的屏蔽电极，特别是其中，所述读取头(I)在相应的第一传递电极(10p、10n)与相应的第三耦合电极(11)之间具有用于电屏蔽所述第一传递电极(10p、10n)的另外的屏蔽电极(12)。9.一种用于确定沿进给方向的位置的电容式线性编码器(100)，该电容式线性编码器包括: ?读取头(I)，其具有沿所述进给方向(X)设置的多个第一耦合电极(5、5R至5U)，所述多个第一耦合电极(5、5R至5U)特别是发射器电极； ?标尺(3)，其具有沿所述进给方向(X)设置的多个第二耦合电极(6、6p、6n)，所述多个第二耦合电极(6、6p、6n)特别是接收器电极；以及?控制与评估单元(2)， 其中， ?所述读取头(I)和所述标尺(3)能够在所述进给方向(X)上彼此相对位移， ?所述第一耦合电极(5、5R至5U)的宽度(BI)和所述第二耦合电极(6、6p、6n)的宽度(B2)彼此协调， ?所述第一耦合电极(5、5R至5U)具有彼此相对偏移的至少三个耦合信号相(R、S、T、U)，特别是在各个情况下彼此相对偏移四分之一的四个耦合信号相，其中，所述耦合信号相(R、S、T、U)的顺序通过相排列(P)来限定，使得在各个情况下一系列相邻的第一耦合电极(5、5R至5U)形成P间隔(8)， ?在所述控制与评估单元(2)控制下，通过所述第一耦合电极(5、5R至5U)与所述第二耦合电极(6、6p、6n)之间的电容耦合来交换随时间改变的耦合信号(7)， ?所述位置能够由所述控制与评估单元(2)通过对在所述第一耦合电极(5、5R至5U)与所述第二耦合电极(6、6p、6n)之间交换的所述耦合信号(7)的信号评估来确定，其中，为了所述耦合信号(7)的差分评估，所述第二耦合电极(6p、6n)被划分成至少两个彼此相反的类型(6n、6p)， ?所述标尺(3)是无源的，所述线性编码器(100)为此包括传递电极(9?、911、98、98’、10p、10n)作为用于从所述标尺(3)向所述读取头(I)发送所述耦合信号(7)的信号传递装置，其中， ο针对每个类型的所述第二耦合电极(6n、6p)，所述标尺(3)具有多个第二传递电极(9?、911)，并且针对每个类型的第二耦合电极(611、6?)，所述读取头(1)具有至少一个第一传递电极(10p、10n)， ο每个所述第二传递电极(9p、9n)都以导电方式电连接至同一类型的一个或多个第二親合电极(6n、6p)， ο第二传递电极(9p、9n)电容耦合至同一类型的所述至少一个第一传递电极(10p、10η)， ?所述读取头(I)具有用于电屏蔽所述第一传递电极(10p、10n)的屏蔽电极(12)，由此至少减少因外部或内部源对所述耦合信号(7)造成的干扰，其中，所述屏蔽电极(12)按照在所述进给方向(X)上设置在所述第一传递电极(10p、10n)的上游和/或下游的方式装配，特别是其中，相对于相应的第一传递电极(10p、10n)，至少一个相应的屏蔽电极(12)按照在所述进给方向上设置在上游的方式装配，并且一个相应的屏蔽电极(12)按照在所述进给方向(X)上设置在下游的方式装配，并且 ?所述第一耦合电极(5、5R至5U)的布置在所述进给方向(X)上的范围大于所述第一传递电极(1p、1n)的范围(e4)，使得所述第一親合电极(5、5R至5U)的一部分在所述进给方向(X)上延伸超出所述第一传递电极(10p、10n)，特别是其中，所述第一親合电极(5、5R至5U)的布置在所述进给方向(X)上的范围至少近似地具有与相应的第一传递电极(10p、10n)和相应屏蔽电极(11) 一起在所述进给方向(X)上的范围相同的量值。10.根据权利要求3或9或者引用权利要求3的前述权利要求中的任一项所述的线性编码器(100)， 其特征在于， ?为了与从所述读取头(I)相对于所述标尺(3)的理想对准相对于所述进给方向(X)的横向偏差相关的鲁棒性，所述标尺(3)的和所述读取头(I)的彼此耦合的传递电极(9p、9n、9s、9s’、10p、10n)横向相对于所述进给方向(X)的范围彼此不同，和/或 ?每个第二传递电极(9p、9n)都连接至在所述进给方向(X)上相邻的第二親合电极(6、6p、6n)的序列，特别是其中，每个这种序列的长度都对应于刚好一个所述P间隔(8)在所读取头(I)上延伸的长度。11.根据前述权利要求中任一项所述的线性编码器(100)， 其特征在于， ?所述第一親合电极(5、5R至5U)和/或所述第二親合电极(6、6p、6n)被电屏蔽保护电极包围，和/或 ?所述第一親合电极(5、5R至5U)和/或所述第二親合电极(6、6p、6n)按如下方式彼此协调，特别是在成形方面彼此协调，使得由所述标尺(3)相对于所述读取头(I)的位移生成所述电容耦合的正弦曲线，特别是其中， ο为了尽可能的密集布置，直接相邻的第一耦合电极(5、5R至5U)的相互面对的边缘按照使得所述边缘近似于直线的方式成形，并且 ο直接相邻的第一耦合电极(5、5R至5U)方向相反地排列。12.—种用于根据权利要求1或9所述的线性编码器(100)的确定位置的方法，该方法包括以下步骤: ?沿从读取头(I)相对于标尺(3)的第一相对位置前进的所述进给方向(X)，使所述读取头(I)相对于所述标尺(3)位移， ?通过在所述第一耦合电极(5、5R至5U)与所述第二耦合电极(6、6p、6n)之间交换耦合信号(7)，借助于所述读取头(I)以电容方式扫描所述标尺(3)，其中，所述交换取决于相应的相对位置， ?借助于所述信号传递装置在所述标尺(3)与所述读取头(I)之间发送所述耦合信号(7)， 通过对交换的耦合信号(7)的差分信号评估，确定作为所述读取头(I)相对于所述标尺(3)的所述第一相对位置与第二相对位置之间的距离的相对位置。13.根据权利要求12所述的用于根据权利要求1所述的线性编码器(100)的方法， 其特征在于， 在位移过程期间，借助于所述标识信号来标识至少一个位置基准标记物(4、4a至4d)，并且基于标识的位置基准标记物(4、4a至4d)，按照绝对关系定位所述相对位置，和/或验证按绝对关系定位的位置。14.根据权利要求12或13所述的用于根据权利要求4所述的线性编码器(100)的方法， 其特征在于， ?所述方法提供了位置确定模式，其中， ο出于位置确定的目的，由所述控制与评估单元(2)来评估所述耦合信号(7)，并且 ο第三耦合电极(11)接地，并且用作用于屏蔽所述第一传递电极(10p、10n)的屏蔽电极，并且 ?提供一种位置基准标记物标识模式，其中，借助于所述至少一个第三耦合电极，发送用于标识所述位置基准标记物(4、4a至4d)的标识信号，并且评估用于标识所述位置基准标记物(4、4a至4d)的所述标识信号， 特别是其中，借助于时分复用方法， ?所述两种模式相对于彼此顺序地进行，和/或 ?对用于不同的耦合信号相(R、S、T、U)的耦合信号(7)的发送按照相对于彼此随时间偏移的方式发生。15.—种存储在机器可读载体上的计算机程序产品，或者通过电磁波具体实施的计算机数据信号，其包括适于执行根据权利要求12至14中任一项所述的方法的程序代码。
【专利摘要】电容式线性编码器。一种用于确定位置的电容式线性编码器(100)包括：标尺(3)；以及用于以电容方式扫描所述标尺(3)的读取头(1)，其中，标尺(3)和读取头(1)可彼此相对地移动。所述标尺(3)具有至少一个、优选为电容式的位置基准标记物(4、4a至4d)。基于由所述电容式位置基准标记物(4、4a至4d)提供的所述位置基准，所述位置可按绝对关系定位并且可验证。
【IPC分类】G01D5/241
【公开号】CN105675028
【申请号】
【发明人】马塞尔·罗纳, I·贝德纳雷克, R·沃尔格南特, L·鲍曼
【申请人】赫克斯冈技术中心
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月4日