P、SPP’和SPP”示出为在最大信号范围MMR的各自部上延伸。更具体地，标尺图案部SPP在第一绝对信号范围ASR上延伸，第一绝对信号范围ASR在最大测量范围MMR的第一部上延伸。相应地，标尺图案部SPP’在第二绝对信号范围ASR’上延伸，第二绝对信号范围ASR’在最大测量范围MMR的第二部上延伸，并且标尺图案部SPP”在第三绝对信号范围ASR”上延伸，第三绝对信号范围ASR”在最大测量范围MMR的第三部上延伸。
[0077]在各种执行方案中，标尺图案1070B也可以类似于任何之前描述的标尺图案(例如，图3A的标尺图案370A)。标尺图案1070B包括第一标尺元件区FZ和第二标尺元件区S，其中每个第一标尺元件区FZ包括各自导电板面积P1M-P9M，每个相对于总体标尺图案1070B具有相同高度，并且每个第二标尺元件区SZ包括各自凹进面积R1M-R8M。每个凹进面积R1M-R8M的凹进深度示出为根据线性函数沿着标尺图案从左至右增加，类似于图3A的构造。
[0078]在图10的执行方案中，标尺图案1070B可以充当绝对信号范围识别部，其能够确定哪个绝对信号范围ASR、ASR’或ASR”与位置信号关联。以这种方式，标尺图案1070B可以本质上充当“粗糙的”标尺图案，而标尺图案1070A的标尺图案部SPP、SPP’和SPP”每个可以本质上充当“中间的”或“精致的”标尺图案。在可替代的执行方案中，替代第二标尺图案1070B，可以利用其它机构用于绝对信号范围识别部(例如，二进制代码元件可以沿着标尺1002加以利用)。
[0079]在一个执行方案中，可以利用与其它所描述标尺元件类似的技术形成用于绝对信号范围识别部(或者可替代地用于单独标尺图案)的二进制代码元件。例如，可以利用诸如导电板面积和凹进面积等两种深度的一系列标尺元件形成二进制代码，以二进制代码顺序布置在标尺上，多个读数头传感器可以用来读取。如另一示例，板面积高度或凹进面积深度的附加变化可以用以实施甚至更高量级的代码(例如，利用3+变化)。
[0080]将要了解的是，这些示例仅是示例性的并且是非限制性的。上文描述的各种器件可以不同地定位并且采取除上面提到的其它形式，这将基于该公开由本领域普通技术人员认识到。例如，虽然若干上述标尺图案包括凹进面积，但其它类型的标尺元件可以可替代地用作板消除特征(例如，非导电面积)。一般情况下，针对板消除特征，可以变化的特性可以包括非导电面积的量、凹进面积的量、凹进面积的凹进深度，等等。针对板特征，可以变化的特性可以包括板面积的量、板高度，等等。
[0081]如另一示例，虽然如上面提到的，某些标尺图案可以通过在散料(例如，铝)中制出逐渐更深的切口而形成，但在其它执行方案中，可以利用其它制造技术。更具体地，在各种执行方案中，某些标尺图案可以形成在标尺部中，包括至少一个:印刷电路板；包括去除面积的图案化薄金属片、形成的薄金属片包括因所述薄金属片变形而形成的凹进；金属材料件，包括因去除金属材料而形成的凹进，等等。
[0082]上文描述的各种实施方式可组合以提供其它实施方式。在该说明书中参考的所有的美国专利和美国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。如果有必要采用各种专利和申请的概念来提供其它实施方式，则可修改实施方式的各方面。
[0083]根据上文详述的说明可对各实施方式做出这些和其它改变。一般而言，在以下权利要求中，所使用的术语不应该被解释为将权利要求限制为在说明书和权利要求中公开的【具体实施方式】，而是应该被解释为包括所有可能的实施方式，连同这样的权利要求所享有的等同物的完全范围。
【主权项】
1.一种位置感测设备，可用于测量第一构件沿着测量轴关于第二构件的位置，所述位置感测设备包括: 标尺，所述标尺包括一部分，所述部分包括沿着所述测量轴方向延伸的标尺图案；和 读数头，所述读数头沿着所述测量轴方向相对于所述标尺图案移动，所述读数头包括励磁所述标尺图案中的涡流的励磁部和输出取决于涡流而变化的位置信号的信号部；其中: 所述标尺图案包括: 多个第一标尺元件区，所述多个第一标尺元件区沿着所述测量轴方向周期性地布置，其中所述第一标尺元件区包括第一类型的标尺元件；以及 多个第二标尺元件区，所述多个第二标尺元件区沿着所述测量轴方向周期性地布置并且与所述多个第一周期标尺元件区交错，使得所述第一标尺元件区和第二标尺元件区根据标尺波长P沿着所述测量轴方向周期性地重复，其中所述第二标尺元件区包括第二类型的标尺元件，所述第二类型的标尺元件具有沿着所述标尺图案在绝对信号范围内变化的特性，以在所述绝对信号范围内提供不同各自第二标尺元件区的不同各自涡流响应；并且 所述信号部响应于各自涡流，以输出使信号特性沿着所述绝对信号范围变化的绝对位置信号，以独特地指示沿着所述绝对信号范围的各自位置。2.如权利要求1所述的位置感测设备，其中，所述绝对信号范围是标尺波长P的至少10倍。3.如权利要求1所述的位置感测设备，其中，所述第一类型的标尺元件包括板特征，并且所述第二类型的标尺元件包括板消除特征。4.如权利要求3所述的位置感测设备，其中，所述板特征在所述第一标尺元件区的每个中是相同的。5.如权利要求3所述的位置感测设备，其中，所述板特征包括导电板面积，并且所述板消除特征包括位于导体中的非导电面积或凹进面积中的至少一个。6.如权利要求5所述的位置感测设备，其中，所述第二类型的标尺元件的沿着所述标尺图案在所述绝对信号范围内变化的特性包括至少一个:a)所述非导电面积的量，b)所述凹进面积的量，或c)所述凹进面积的凹进深度。7.如权利要求6所述的位置感测设备，其中， 在所述绝对信号范围内变化的至少一个特性沿着所述绝对信号范围随着线性函数而变化。8.如权利要求3所述的位置感测设备，其中，所述第二类型的标尺元件包括导电区域，并且所述板消除特征形成在所述导电区域中。9.如权利要求8所述的位置感测设备，其中，所述标尺图案形成在标尺部中，所述标尺部包括至少一个:印刷电路板；包括去除面积的图案化薄金属片，形成的薄金属片包括因所述薄金属片变形而形成的凹进；或金属材料件，包括因去除金属材料而形成的凹进。10.如权利要求1所述的位置感测设备，其中，所述位置感测设备具有最大测量范围，并且所述绝对信号范围在所述最大测量范围上延伸。11.如权利要求1所述的位置感测设备，其中，所述位置感测设备具有最大测量范围，并且所述绝对信号范围被指定为在所述最大测量范围的第一部上延伸的第一绝对信号范围，类似于所述第一绝对信号范围，第二绝对信号范围在所述最大测量范围的第二部上延伸，并且所述标尺进一步包括绝对信号范围识别部，所述绝对信号范围识别部能够在所述最大测量范围上确定绝对位置。12.如权利要求11所述的位置感测设备，其中，所述绝对信号范围识别部包括沿着所述标尺的第二标尺图案或二进制代码元件中的至少一个。13.如权利要求1所述的位置感测设备，其中，位于所述第一标尺元件区中的所述第一类型的标尺元件具有沿着所述标尺图案在所述绝对信号范围内变化的特性，以在所述绝对信号范围内提供不同各自第一标尺元件区的不同各自涡流响应。14.如权利要求1所述的位置感测设备，其中，所述第一类型的标尺元件包括在所述第一标尺元件区的每个中相同的板消除特征，所述第二类型的标尺元件包括板特征，并且第二类型的标尺元件的沿着所述标尺图案在所述绝对信号范围内变化的特性包括至少一个:a)板面积的量；或b)板高度。15.如权利要求1所述的位置感测设备，其中，所述信号部和所述标尺图案被构造成使得所述信号特性在所述绝对信号范围上线性地变化。16.如权利要求1所述的位置感测设备，其中，所述信号部和所述标尺图案被构造成使得至少一个输出信号在所述标尺波长P下是周期的，并且所述信号特性包括所述周期输出信号的振幅或直流偏移。17.如权利要求1所述的位置感测设备，其中，每个第一标尺元件区的面积与每个第二标尺元件区的面积大约相同。18.一种用于位置感测设备的标尺，所述位置感测设备可用于测量第一构件沿着测量轴关于第二构件的位置，所述标尺包括: 沿着所述测量轴方向延伸的标尺图案，所述标尺图案响应于涡流读数头，所述涡流读数头包括励磁所述标尺图案中的涡流的励磁部和输出取决于涡流而变化的位置信号的信号部；其中: 所述标尺图案包括: 多个第一标尺元件区，所述多个第一标尺元件区沿着所述测量轴方向周期性地布置，其中所述第一标尺元件区包括第一类型的标尺元件；以及 多个第二标尺元件区，所述多个第二标尺元件区沿着所述测量轴方向周期性地布置并且与所述多个第一周期标尺元件区交错，使得所述第一标尺元件区和第二标尺元件区根据标尺波长P沿着所述测量轴方向周期性地重复，其中所述第二标尺元件区包括第二类型的标尺元件，所述第二类型的标尺元件具有沿着所述标尺图案在绝对信号范围内变化的特性，以在所述绝对信号范围内提供不同各自第二标尺元件区的不同各自涡流响应；并且 所述标尺图案被构造成促使涡流读数头的信号部输出使信号特性沿着所述绝对信号范围变化的绝对位置信号，以独特地指示沿着所述绝对信号范围的各自位置。19.如权利要求18所述的标尺，其中，所述第一类型的标尺元件包括板特征，并且所述第二类型的标尺元件包括板消除特征。20.如权利要求19所述的标尺，其中，所述板特征包括导电板面积，并且所述板消除特征包括位于导体中的非导电面积或凹进面积中的至少一个，并且所述第二类型的标尺元件的沿着所述标尺图案在所述绝对信号范围内变化的特性包括至少一个:a)所述非导电面积的量，b)所述凹进面积的量，或c)所述凹进面积的凹进深度。
【专利摘要】本发明提供了一种绝对位置编码器标尺，具有沿着所述标尺图案交替的标尺元件(例如，板和诸如凹进的板消除特征)。至少一个标尺元件具有沿着所述标尺图案变化的特性(例如，凹进深度)，以提供不同各自涡流响应。读数头的信号部响应于各自涡流以输出绝对位置信号。针对板消除特征，可以变化的特性可以是凹进深度、非导电面积的量、凹进面积的量，等等。如变化深度的示例，所述标尺可以由散料(例如，铝)形成，其中逐步更深凹进的深度沿着所述标尺切割出。针对板特征，可以变化的特性可以包括板高度、板面积的量，等等。
【IPC分类】G01B7/00
【公开号】CN105300260
【申请号】CN201510153440
【发明人】T.S.库克
【申请人】株式会社三丰
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年4月2日
【公告号】DE102015209288A1, US9267819, US20150362336