专利名称：使用有开孔的带式标尺的感应电流位置传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及感应电流的线性和旋转的位置传感器。
背景技术：
已知多种感应电流的位置传感器。通过参考全文结合于此的美国专利5,973,494号披露了一种使用感应电流位置传感器的电子测径器。通过参考全文结合于此的美国专利6,005,387号披露了多种偏移减少的高准确度感应电流位置传感器以及相关的信号处理技术。都通过参考全文结合于此的美国专利6,329,813号和美国专利申请09/421,497号披露了多种偏移减少的高准确度感应电流的绝对位置传感器以及相关的信号处理技术。都通过参考全文结合于此的美国专利RE037490号和6,049,204号分别披露了偏移减少的高准确度感应电流测径器和偏移量减少的感应电流的线性标尺，以及相关的信号处理技术。
一种偏移量减少的感应电流位置传感器通常包括一发送器绕组、一对应的接收器绕组以及在读数头上的信号发生及处理电路。设计偏移减少的感应电路位置传感器，以使发送器绕组和对应的接收器绕组填满读数头上的分离区域。发送器绕组和对应的接收器绕组在垂直于位置传感器测量轴的方向上彼此分开。传感器还包括至少具有一个标尺线圈的标尺。发送器绕组感应地耦合于标尺线圈的第一部分，且标尺线圈的第二部分又感应地耦合于对应的接收器绕组。
当来自于信号发生及处理电路的时变信号通过发送器绕组的时候，产生了主磁场。发送器绕组通过主磁场感应地耦合于标尺线圈的第一部分。标尺线圈的第二部分产生了副磁场。接收器绕组通过副磁场感应地耦合于标尺线圈的第二部分。
发送器绕组或接收器绕组中至少一个是以周期模式，比如正弦模式形成的，它具有对应于耦合线圈的尺寸。在本领域中已知多种减少或消除设备中外部感应耦合的绕组设计。接收器绕组根据标尺相对于读数头的位置，以不同程度感应地耦合于标尺线圈的第二线圈部分。
通过参考全文结合于此的美国专利6,011,389号披露了一种递增的感应电流位置传感器。都通过参考其全文结合于此的美国专利5,804,963号、4,853,684号和6,259,249号披露了多种其它类型的感应电流位置传感器。所结合的’389号、’963号、’684号和’249号专利包括标尺的设计，其中周期设置的标尺元件在某些实施例中包括导电线圈。
也通过参考全文结合于此的美国专利申请09/987,400号披露了具有改进标尺线圈结构的感应电流位置传感器。

发明内容
虽然每种上述的参考文献都在商业上提供了可行的感应电流位置传感器，但总需要能够以较少的成本完成所知仪器功能的仪器。为了该目的，本发明提供了偏移减少的感应电流位置传感器，该传感器在完成功能的时候带必要信号增益和可接受水平的位置误差，但可以减少的成本来生产和组装。
感应电流位置传感器中标尺的用途是为了完成可产生周期变化磁场的感应电流的模式。磁场和/或感应电流可由接收器绕组检测。这通过用设置在标尺附近的发送器绕组来感应电流，并操作条件以使电流根据需要在需要周期磁场以判定标尺位置的标尺区中流动来完成。用于所知偏移减少的电流位置传感器中的标尺通常是电气隔离的导电线圈结构。这种电气隔离的导电线圈可通过在电路板上印刷导电轨迹来生产。在发送器附近的线圈部分中感应电流，且该感应的电流在线圈附近流动，从而判定由接收器测量的磁场。
根据本发明的偏移减少的感应电流位置传感器可包括导电的带式标尺。带式标尺与所知的标尺起相同的作用，也就是说，它们进行可产生周期变化磁场的感应电流的模式，但它们在完成的同时未使用在其中限定电流的电气隔离线圈。根据本发明的带式标尺通过使用在带式标尺本身中的开孔来完成该任务。当在带式标尺中感应电流时，该电流沿着带式标尺的表面流动。该感应电流在形成带式标尺的整个导电片中出现，但在最接近发送器绕组的导电片集中。当向带式标尺添加开孔的时候，因为处于根据本发明的带式标尺中，感应电流必需在开孔的周围流动。从而，开孔的位置决定了由发送器感应的电流的模式。通过仔细设计带式标尺中开孔的放置和大小，可以预测并控制电流的位置和方向，而且当在偏移减少的感应电流位置传感器中应用带式标尺的时候可获得准确的测量值。
在不同的典型实施例中，根据本发明的偏移减少的感应电流位置传感器包括带测量轴的第一构件和第二构件。第一构件可沿着测量轴移动。在第一和第二构件中的一个上至少固定一个磁场发生器。每个磁场发生器在各自的第一区中产生第一变化磁通量，以响应驱动信号。
在不同的典型实施例中，第一和第二构件中的另一个包含多个在导电条中形成的开孔，从而每个开孔的第一部分可在各自的第一区中固定，每个开孔的第二部分可在不同于各个第一区的第二区中固定。在导电条中产生感应的电流以响应第一变化磁通量，该感应电流包括在各个第二区中的感应电流。开孔决定在各个第二区中的感应电流的模式以及相关的周期变化磁场。
在不同的典型实施例中，在第一和第二构件之一上至少固定一个磁通量传感器。该至少一个磁通量传感器和至少一个磁场发生器中的至少一个包括沿测量轴延伸的导电轨迹或导线，类似导线的导体的放置垂直于测量轴，该导体沿着测量轴被空间调制，从而导体的方向交替地处于垂直于测量轴的第一方向，和与第一方向反向的垂直于测量轴的第二方向。每个磁通量传感器固定于各个第二区中各个第一磁通量区域的外侧，并且易受在各个第二区中感应电流的模式以及相关的周期变化磁场中至少一方面的影响。磁通量传感器的交替结构和感应电流模式以及相关的在各个第二区中周期变化的磁场之间的感应耦合随着磁通量传感器沿着测量轴相对于导电条和开孔的移动而变化。每个磁通量传感器都产生一输出信号，该信号是磁通量传感器和至少一些开孔之间相对位置的函数。
以下对根据本发明的系统和方法的不同典型实施例进行详细描述，从中本发明的这些和其它优点将变得明显。


将参考以下的附图详细描述本发明的不同典型实施例，其中图1是根据本发明偏移减少的感应电流位置传感器的典型实施例的示意图，它包括带式标尺典型实施例的平面图；图2是在图1所示带式标尺中感应电流的模式示意图，在操作中带式标尺的一部分叠加在图1的读数头上。
图3和图4是有开孔和无开孔导电片中感应电流的通路示意图；图5到图7是根据具有矩形开孔的本发明带式标尺的三个典型实施例的平面图；图8到图10是根据具有可变宽度开孔的本发明带式标尺的三个典型实施例的平面图；图11到图13是根据相对于假设发送器绕组设置固定的本发明典型带式标尺中感应电流的示意图；图14是示出当应用图5到图10的多个带式标尺设计时在感应电流位置传感器中获得的信号强度的条形图；图15是示出当应用图5到图10的带式标尺设计时在感应电流位置传感器中得到的位置误差的条形图；图16是显示应用图5到图10中每个带式标尺设计的感应电流位置传感器的未补偿和补偿误差曲线的表；图17是根据本发明绝对减少偏移的感应电流位置传感器的典型实施例的示意图，包括绝对带式标尺的示例性实施例的平面图；图18和图19是在图17所示绝对带式标尺中感应电流模式的示意图，在不同次数的操作中带式标尺的一部分叠加于图17的读数头上。
具体实施例方式
在偏移减少的感应电流位置传感器中，标尺被用于以产生周期磁场的模式来传送感应电流。感应电流和/或相关的周期磁场的模式可由接收器绕组来检测。这可通过应用发送器绕组来完成，该绕组当设置在标尺附近时，在标尺检测电流和/或相关周期磁场的区域中感应电流。传统偏移减少的感应电流位置传感器中的标尺通常被设计为电气隔离的导电线圈组。在线圈接近发送器的部分中感应时变电流，并根据线圈结构，该感应电流流向远离发送器绕组的区域以产生由接收器检测的变化磁场。应用于根据本发明感应电流位置传感器的带式标尺，在不使用限制电流的电气隔离线圈的前提下达到了相同的基本目的。
虽然本发明带式标尺中的电流并不限制于特定的标尺轨迹，由于某些已知的特性可控制电流的位置和方向，即高电流密度的位置和方向。首先，变化磁场感应与变化相反的电流。第二，进出导体的电流量必需平衡。第三，处于高频率时，电流将沿着导体的表面或边缘流动。
图1示出了偏移减少的感应电流位置传感器100的典型实施例，它包括带开孔112和116的典型带式标尺110。如图1所示，传感器100的读数头120包括具有第一发送器绕组部分123A和第二发送器绕组部分123B的发送器绕组122。在读数头120的第一水平边缘设置第一发送器绕组部分123A，同时在读数头120的另一水平边缘设置第二发送器绕组部分123B。第一和第二发送器绕组部分123A和123B中的每一个都具有沿测量轴300延伸的长度相同的长尺寸。此外，第一和第二发送器绕组部分123A和123B中的每一个都具有沿垂直于测量轴300方向延伸距离d1短尺寸。
发送器绕组122的端子122A和122B都连接于发送器驱动信号发生器150。该发送器驱动信号发生器150向发送器绕组端子122A输出时变驱动信号。从而，如图1所示，时变电流从发送器绕组端子122A穿过发送器绕组122流向发送器绕组端子122B。
当时变电流流动时，第一发送器绕组部分123A产生在离开图1第一发送器绕组部分123A内的平面时上升，在进入图1由第一发送器绕组部分123A形成的线圈外的平面时下降的主磁场。相反，第二发送器绕组部分123B产生在离开图1由第二发送器绕组部分123B形成的线圈外的平面时上升，在进入图1由第二发送器绕组部分123B形成的线圈内的平面时下降的主磁场。为了响应时变电流以及相关的主磁场，在带式标尺110中感应时变感应电流，且该时变感应电流产生一相关的变化磁场。电流的模式由多个第一和第二开孔112和116来决定，电流流动以抵消变化的主磁场。时变感应电流以及相关的变化磁场由第一和第二接收器绕组124和126来检测，这将在以下作进一步描述。
图1的典型带式标尺110包括交错多个第二开孔116的多个第一开孔112。
多个第一开孔112中的每一个都包括第一部分113和第二部分114。类似地，多个第二开孔116中的每一个都包括第一部分117和第二部分118。
在多个第一开孔112中，沿着标尺110的一个水平边缘设置第一部分113并沿着测量轴300排列该部分。沿着标尺110的中心设置第二部分114，并沿着测量轴300排列该部分。
类似地，在多个第二开孔116中，沿着标尺110的第二水平边缘设置第一部分117，并沿着测量轴300排列该部分。在沿着沿测量轴的标尺110的中心设置第二部分118，该部分与多个第一开孔112的第二部分114交错。
带式标尺110、读数头120、多个第一开孔112以及多个第二开孔116可用非连续函数区或平行于测量轴300对准的轨迹来描述。与多个第一开孔112的第一部分113以及第一发送器绕组部分123A对准的是各个第一接收区151。与多个第二开孔116的第一部分117以及第二发送器绕组部分123B对准的是各个第二接收区153。与多个第一开孔112的第二部分114、多个第二开孔116的第二部分118以及第一和第二接收器绕组124和126对准的是各个中央区152。中央区152包括分别在多个第一开孔112和第二开孔116的第二部分114和118之间的中央带式标尺部分155和157。
图3和图4示出了导电片中感应电流的通路。图3示出了导电片310，它被设置在发送器绕组325的附近。变化电流i在发送器绕组325中以顺时针方向流动。在图3中用箭头表示由发送器绕组325中的变化电流i在导电片310中感应的电流通路。感应的电流沿着导电片310的表面，在与电流i在发送器绕组325中流动的方向相反的方向上流动。感应的电流在导电片310中的每一处出现。但是，该感应电流在导电片310最接近发送器绕组325的地方以及由图3的箭头表示的其它地方集中。
类似地，图4示出了导电片410中感应电流的通路，导电片410被设置在发送器绕组425的附近。变化的电流i以顺时针的方向在发送器绕组425中流动。但是，导电片410包括开孔450。开孔450位于导电片410中，从而开孔450可控制由发送器绕组425中的变化电流i引起的感应电流的流动模式。如果开孔如图所示地在导电片410中形成，则由发送器绕组425产生的感应电流将如图4的箭头所示，在开孔450的周围流动。由于开孔450的存在，感应电流在导电片不位于发送器绕组425下方的区域中也会流动，如箭头430-432所示。该感应电流与存在于由所结合的’387和’813号专利中描述的轨迹形成的标尺线圈的第二线圈部分中存在的感应电流相似。就如同可印刷或组装标尺轨迹以创建标尺线圈的预定模式一样，可在导电片中创建开孔以形成带式标尺。然而，具有开孔的带式标尺通常可比用标尺线圈印刷或组装的标尺构造得更加节约且具有更长的长度。
从而，与图4类比，在图1和图2中，带式标尺110中邻近开孔112和116的感应电流流动模式，总的来说，处于与在发送器线圈123A和123B的各个邻近部分中流动的电流方向反向的方向上。如图1所示，带式标尺中央部分中第二部分114和118的邻近部分决定了带式标尺的交替的中央带式标尺部分155和157。在图1所示的典型实施例中，将在从一个中央带式标尺部分155或157到下一个157或155具有交替极性的中央带式标尺部分155和157中感应电流。这些具有交替极性的感应电流将创建具有沿中央区152周期分布的反向极性场部分的副磁场。该周期副磁场的波长λ等于相继的中央带式标尺部分155或相继的中央带式标尺部分157之间的中心距离。
读数头120还包括第一和第二接收器绕组124和126。在图1所示的典型实施例中，第一和第二接收器绕组124和126都由多个在形成读数头120的印刷电路板的绝缘层相对侧形成的正弦形状线圈段128和129形成。在其它不同的典型实施例中，线圈段可为诸如矩形或梯形之类的其它形状。线圈段128和129通过连接孔130连接以在每个第一和第二接收器绕组124和126中形成交替的正极性线圈132和负极性线圈134。接收器绕组124和126位于第一和第二发送器部分123A和123B之间读数头120的中央。第一和第二接收器绕组124和126中的每一个都在垂直于测量轴300的方向上延伸距离d2。第一和第二接收器绕组124和126与第一和第二发送器绕组部分123A和123B的内部间隔相等的距离d3。
在每个第一和第二接收器绕组124和126中的线圈132和134沿着测量轴300具有的宽度等于λ/2。因此，每对邻近线圈132和134具有的宽度等于λ。从而，λ对应于正弦波长，也就是，第一和第二接收器绕组124和126的空间周期。此外，接收器绕组126沿着测量轴300与第一接收器绕组124偏移λ/4。也就是说，第一和第二接收器绕组124和126正交。
将来自发送器驱动信号发生器150的变化驱动信号施加于发送器绕组122，从而电流在发送器绕组122中从第一端子122A通过发送器绕组122并经端子122B流出。从而，由发送器绕组122产生的磁场在离开图1中第一发送器绕组部分123A内的平面时上升，在进入图1中由第一发送器绕组部分123A形成的线圈外的平面时下降，而在离开图1中由第二发送器绕组部分123B形成的线圈外的平面时上升，在进入图1中由第二发送器绕组部分123B形成的线圈内的平面时下降。相应地，发送器绕组122中的变化磁场在每个形成于接收器绕组124和126的线圈132和134中产生感应电动势(EMF)。
线圈132和134具有相反的绕组方向。因此，在线圈132中感应的EMF具有与在线圈134中感应的EMF极性相反的极性。线圈132和134围入相同的尺寸面积，也从而在标称上是相同的磁通量。因此，在每个线圈132和134中所产生EMF的绝对大小在标称上是相同的。
如图1所示，多个第一开孔112的每个第一部分113以等于第一和第二接收器绕组124和126波长λ的间距进行设置。另外，多个第一开孔112的第一部分113在垂直于测量轴300的方向上近似延伸距离d1。类似地，多个第二开孔116的第一部分117也以等于波长λ的间距进行设置。多个第二开孔116的第一部分117也在垂直于测量轴300的方向上近似延伸d1。
在图1所示的典型实施例中，多个第一开孔112的第二部分114以等于波长λ的间距进行设置。多个第二开孔116的第二部分118也以等于波长λ的间距进行设置。多个第一开孔112和116的第二部分114和118沿着标尺110的长度交错。最终，每个第二部分114和118都在垂直于测量轴300的方向上近似延伸距离d2。
当如图1所示，读数头120被设置在带式标尺110附近的时候，第一发送器绕组部分123A沿第一区151与多个第一开孔112的第1部分113对准。类似地，第二发送器绕组部分123B沿第二区153与多个第二开孔116的第1部分117对准。最终，第一和第二接收器绕组124和126沿中央区152的多个第一和第二开孔112和116的第二部分114和118对准。
在操作中，由发送器驱动信号发生器150向发送器绕组端子122A输出时变驱动信号。由此，第一发送器绕组部分123A产生了具有第一方向的第一变化磁场，同时第二发送器绕组部分123B产生了与第一方向反向的第二方向上的第二磁场。该第二磁场具有的场强等于由第一发送器绕组部分123A产生的第一磁场的场强。
带式标尺110沿第一区151叠加第一发送器绕组部分123A的部分感应地耦合于第一发送器绕组部分123A。同时，带式标尺110沿第二区153叠加第二发送器绕组部分123B的部分感应地耦合于第二发送器绕组部分123B。在图1所示的典型实施例中，在带式标尺110中所得的叠加于读数头120的时变感应电流，以以上类似于参考图4描述的电流的方式，以由图2所示箭头所表示的模式流动。时变感应电流的模式还创建了相关的时变副(感应的)磁场。
如前所述，周期副磁场的波长λ等于沿中央部分152的相继中央带式标尺部分155或相继中央带式标尺部分157之间的中心距离。一般地说，带式标尺110中感应电流的模式以及相关的副磁场具有的波长等于沿测量轴的相继第一开孔112或相继第二开孔116之间的中心距离。
相应地，当第一接收器绕组124的正极性线圈132与中央带式标尺部分155或157对准的时候，第一接收器绕组124的负极性线圈134分别与另一中央带式标尺部分157或155对准。当第二接收器绕组126的正极性线圈132和负极性线圈134与中央带式标尺部分155或157对准的时候，这也同样成立。因为由中央带式标尺部分155和157沿中央区152产生的交替副磁场以与第一和第二接收器绕组124和126的空间调制相同的波长进行空间调制，所以在每个正极性和负极性线圈132和134中产生的EMF，当与中央带式标尺部分155或157对准的时候，与当正极性线圈132和负极性线圈134分别与另一中央带式标尺部分157或155对准时产生的EMF相等且反向。
应该理解的是，在所结合的参考文献中，与磁场发生器相关的发送器绕组、与磁通量传感器相关的接收器绕组以及包括在标尺上的线圈，通常包含围住轮廓清晰区域的“导线”。因此，在所结合的参考文献中，可方便并简单地理解传感器利用磁通量耦合通过轮廓清晰区域的操作。
然而，如上所述并参考图2和图4所示，在根据本发明带式标尺中的感应电流模式并不能容易地带来可辨认或轮廓清晰的线圈区域。此外，在根据本发明的多个典型实施例中，接收器绕组主要叠加带式标尺部分，诸如图1和图2的中央带式标尺部分155和157，该部分如图2所示传送有效的感应电流。
因此，除了考虑传感器利用线圈和通量耦合的操作之外，有时可方便地理解根据本发明的传感器利用邻近导体之间互感进行的操作，比如，在所叠加接收器绕组124和126与中央带式标尺部分155和157之间的互感。因此，虽然为了所结合参考文献的连续性，在这里保留了术语磁场发生器和磁通量传感器，但仍然可理解的是，这些术语是不受限制的，而且也可以理解这些术语所引用的结构可以根据互感的原理进行操作。
不管用于理解偏移减少的传感器100操作的概念框架如何，当读数头120相对于带式标尺110移动的时候，第一接收器绕组124的净输出和从第二接收器绕组126的净输出，都是读数头120沿带式标尺110的测量轴300的位置“x”的正弦函数。由于外部耦合所带来的输出信号的偏移分量标称上为零。
最终，第一和第二接收器绕组124和126为正交。因此，由第一接收器绕组124产生的作为x函数并输出到接收器信号处理电路140的输出信号，与由第二接收器绕组126输出到接收器信号处理电路140的、同样为x函数的信号在相位上相差90°。
接收器信号处理电路140输入并采样第一和第二接收器绕组124和126的输出信号，将这些信号转换成数字的值并将它们输出到控制单元160。控制单元160处理这些数字化的输出信号，以判定一个波长λ内读数头120和带式标尺110之间的相对位置x。
根据从第一和第二接收器绕组124和126输出的正交特性，控制单元160能够判定读数头120和标尺110之间的相对运动方向。控制单元160通过技术熟练人士所熟知并在本文和所结合参考文献中披露的信号处理方法，对所通过的部分或全部“递增”的波长λ进行计数。控制单元160使用该数目以及一个波长λ内的相对位置，以便输出读数头120和带式标尺110之间到所设置原点的相对位置。
控制单元160还向发送器驱动信号发生器150输出控制信号以产生时变的发送器驱动信号。应该理解的是，可将任何在所结合参考文献中所示的信号发生及处理电路用于实现接收器信号处理电路140、发送器驱动信号发生器150和控制单元160。因此，在本文中将不再进一步描述这些电路。
根据本发明的带式标尺并不局限于图1和图2所示的开孔设计。图5到图10示出了根据本发明的具有各种形状开孔的几个典型的带式标尺实施例。图5到图10所示的带式标尺，以及根据本发明的任何其它带式标尺，都可以任何已知或后来开发的方式，以及用任何可在其中由已知或后来开发的用于感应电流位置传感器的发送器绕组感应电流的材料来形成。
比如，可通过蚀刻印刷电路板、直接电镀或印刷印刷电路板的导电区，或者冲孔、冲压、压纹、蚀刻、加工，或者形成诸如金属条、片或块之类的固体导电材料，来制造带式标尺中的开孔图案。不管制造的方法如何，应该理解的是，该开孔只需要垂直于导电材料的表平面延伸可操作的距离，该导电材料是时变感应电流的主要载体。也就是说，该开孔应该足够深以完成带式标尺中感应电流的可操作模式，从而当根据本发明相对于感应电流的读数头被适当安装时，带式标尺是可使用的。
发明人已确定了，该开孔不需要延伸通过任何印刷电路板型带式标尺等的下层非导电衬底。对于以尺寸与用于获得以下参考图14-16所描述结果的尺寸相同的开孔图案生产的带式标尺，发明人确定了，在诸如金属条、片或块之类导电材料中的深度为大约150μm或更多的开孔，足够在根据本发明的带式标尺中提供对感应电流的可操作形成图案。这种带式标尺提供了大约为图14所示结果30-50％的信号强度，并且可用于宽范围的测量场合。对于这种标尺，开孔深度被增加到近似500μm的时候，信号强度上升到最大值的附近。由此，带式标尺开孔不需要延伸通过厚于大约150μm的整个带式标尺导电材料。较薄的材料可以冲孔通过、蚀刻通过等，并且安装，从而任何导电构件被固定于带式标尺可操作表面以后近似150μm或更多的位置处。较薄的材料也可被印模、压花等，从而使导电材料沉降在与开孔重合的区域近似150μm或更多的深度。
图5-7示出了开孔为矩形的与图1和图2所示带式标尺的设计相似的带式标尺。图5-7分别示出了矩形开孔带式标尺1110、1210和1310。图5-7的带式标尺1110、1210和1310分别具有图5中带式标尺1110的所有特征，且操作相同。例如，带式标尺1110具有开孔1112和1116，它们分别具有第一和第二部分，1113和1114以及1117和1118。带式标尺1210具有开孔1212和1216，它们分别具有第一和第二部分，1213和1214以及1217和1218。带式标尺1310具有开孔1312和1316，它们分别具有第一和第二部分，1313和1314以及1317和1318。
但是，每个带式标尺1110、1210和1310在开孔1112和1116、1212和1216以及1312和1316在沿测量轴300方向上的宽度是不同的。如图5所示，开孔1112和1116的宽度在标称上可以为.33λ，而中央带式标尺部分1155和1157的宽度在标称上可以为.17λ。如图6所示，开孔1212和1216的宽度在标称上可以是.35λ，而中央带式标尺部分1255和1257的宽度在标称上可以是.15λ。如图7所示，开孔1312和1316的宽度在标称上可以是.40λ，而中央带式标尺部分1355和1357的宽度在标称上可以是.10λ。
虽然开孔1112和1116、1212和1216以及1312和1316的尺寸可以图5-7所示的方式进行变化，但应该理解的是，任何由使用带式标尺110、1110、1210和/或1310的感应电流位置传感器引用的接收器绕组的波长，在操作中都应该对应任何开孔或叠加于接收器绕组的开孔部分的间距。
虽然以上所阐述的典型带式标尺限制于这些矩形开孔，但对于根据本发明的带式标尺是没有这种限制的。图8-10示出了可与偏移减少的读数头(比如图1所示的读数头120)使用的“宽度变化”开孔带式标尺设计的不同典型实施例。如图8所示，带式标尺1410包括与多个间距为λ的第二开孔1416交错的多个间距为λ的第一开孔1412。
多个第一开孔1412中的每一个都包括基本与第一区151重合的第一部分1413以及基本与中央区152重合的第二部分1414。类似地，多个第二开孔1416中的每一个都包括基本与第二区153重合的第一部分1417以及基本与中央区152重合的第二部分1418。在多个第一开孔1412中，沿着标尺1410的一个水平边缘设置第一部分1413，并沿测量轴300进行排列。沿着标尺1410的中心设置第二部分1414，也沿测量轴300进行排列。类似地，在多个第二开孔1416中，沿着标尺1410的第二水平边缘设置第一部分1417，并沿测量轴300进行排列。第二部分1418沿着沿测量轴300的标尺1410的中心进行设置，该部分与多个第一开孔1412的第二部分1414交错。
在多个第一开孔1412的第一部分1413之间出现带式标尺部分1451。带式标尺部分1453出现在多个第二开孔1416的第一部分1417之间。中央带式标尺部分1455和1457分别出现在多个第一开孔1412和多个第二开孔1416的第二部分1414和1418之间。可对带式标尺部分1451和1453以及中央带式标尺部分1455和1457的宽度方便地进行选择。例如，带式标尺部分1451和1453以及中央带式标尺部分1455和1457的宽度可以是0.2λ、0.3λ等。
应该理解的是，与前述开孔为矩形的带式标尺相反，带式标尺1410的多个第一开孔1412的第一部分1413和多个第二开孔1416的第一部分1417平行于测量轴300的尺寸相对做得宽些，从而增强了与任何发送器绕组的耦合并提高了由带式标尺1410提供的信号强度。当发送器绕组不包括沿测量轴周期的结构时，这通常是可行的。
相反，多个第一开孔1412和多个第二开孔1416的第二部分1414和1418则保持宽度，从而使它们以半个波长λ的中心间隔交错，由此沿中央区152的相关副磁场保持所具有的波长λ以匹配任何下层接收器绕组波长的周期性，如参考不同矩形开孔带式标尺所作的描述。
此外，应该理解的是，当带式标尺1410用诸如图1的读数头120之类的读数头进行操作时，该操作类似于参考图1所作的描述。在该情况下，由图8中央带式标尺部分1455和1457中的箭头表示的感应电流与先前参考图2所描述的感应电流相似。当带式标尺1410用诸如图1的读数头120之类的读数头进行操作的时候，尺寸1461基本上与尺寸d1吻合，尺寸1463基本上与尺寸d3吻合且尺寸1462基本上与尺寸d2吻合。
图9和图10示出了其它典型的宽度变化带式标尺设计。带式标尺1510和1610具有的特征，在尺寸上不同，但与图8所示的带式标尺1410的对应特征基本相同，因此将不再作详细的描述。在带式标尺1510和1610中，多个第一和第二开孔的第二部分1514、1518、1614和1618的形状使带式标尺的中央带式标尺部分1555和1557以及1655和1657近似为正弦段。如图14-16所示，并如下文所作的进一步阐述，这样的设计提供的选择可改变或增强中央带式标尺部分和下层正弦形状接收器绕组之间的感应耦合和/或改变作为偏移函数的输出信号的谐波含量。这些因素都可对使用偏移减少的感应电流位置传感器所得的测量中总误差的决定起作用。
图11-13示出了相对于可能发送器绕组设置的其它的开孔设置。在先前所参考的文献中描述了该可能的发送器绕组设置以及相关的接收器绕组结构(未示出)。与图2和图4相类似，图11-13示出了典型带式标尺段中感应电流的模式。在图11中带式标尺510设置在发送器绕组525的附近，其中的电流在沿发送器绕组525的箭头所表示的方向上流动。该带式标尺510包括沿测量轴300对准的矩形开孔550。
单独的发送器绕组525是具有平行于测量轴300的主尺寸的线圈。用箭头示出了由以高频操作的发送器绕组525在带式标尺510中感应的电流的模式。在带式标尺510中的每一处都有电流，但该电流在带式标尺510最接近发送器绕组525的位置集中，如箭头所示。如前所述，开孔550决定了由发送器绕组525所感应电流的模式。该模式为周期性的，且可由接收器绕组测量其效果以确定位置。
图12示出了类似的带式标尺610，它被设置在分开覆盖开孔650的两个接收器绕组625和630的附近。与图1所示连接的发送器绕组相反，在图12中，绕组的连接使两个接收器绕组625和630中的电流不关于标尺的中线对称。用箭头示出了在带式标尺610中感应的电流的模式。该模式是周期性的，且可由接收器绕组测量其效果以确定位置。
图13示出了流过带有交错开孔750的带式标尺710的电流，正如以上参考图1、2和5-10所阐述的典型实施例。开孔750不交错的部分被设置在分开重叠开孔750的两个接收器绕组725和730的附近。与图1所示连接的发送器绕组相同，在图13中，绕组的连接使在两个接收器绕组725和730中的电流关于标尺的中线对称。但是，图13所示的电流与参考图1所描述的相比，具有相反的极性。带式标尺710中感应的电流的模式用箭头表示，且与图2所示的电流相比，其具有相反的极性。如图11和12一样，该模式是周期性的，且可由接收器绕组测量其效果以确定位置。
图14是示出当应用图5-10所示多种带式标尺设计时由感应电流位置传感器获得的信号强度的条形图。图14-16所反映的数据通过测量感应电流位置传感器的信号增益和位置误差来获得，该感应电流位置传感器应用的带式标尺具有如以上参考图5-10所描述的设计。读数头接收器绕组的波长和间距，即改变开孔第二部分的波长都是3.072mm。读数头是3相位读数头，诸如在所结合’387号专利中描述的。该3相位读数头具有3个接收器绕组，且通过使用印刷电路板技术来制造。
使用“1/2oz.copper(1/2盎司铜)”在印刷电路板材料上制造带式标尺，从而提供了导电率大约为5.8×107Ω-1m-1且厚度大约为18μm的导电标尺条。读数头和标尺之间的缝隙大约为500μm。将根据本发明的带式标尺与“基线”相比，该基线是与本发明带式标尺波长相同的已知标尺，但其所具有的标尺线圈的结构如结合的’387号专利中所描述的，而且它也是用“1/2oz.copper”在印刷电路板材料上制造的。
图14所展示的是，应用根据本发明带式标尺的宽度变化的感应电流位置传感器，可用高于应用已知标尺传感器的信号增益来完成。应用根据本发明带式标尺的开孔为矩形的感应电流位置传感器，提供了稍微低于应用已知标尺传感器的信号增益。根据本发明的所有带式标尺提供了足够应用于实际场合的信号增益。
图15是示出当通过使用图5-10所示带式标尺设计的感应电流位置传感器进行偏移测量时所得到的最大位置误差。该结果由相同的传感器得到并以与图14所示结果相同的顺序出现。与图14中的信号增益测量相同，将在根据本发明的感应电流位置传感器中观察到的位置误差与应用已知标尺的感应电流位置传感器所获得的位置误差相比，该已知标尺具有如所结合的’387号专利中所描述的标尺线圈结构。对于以“补偿的”表示的结果，即每一结构的右手条，对于偏移减少的位置传感器通常为恒定的小剩余偏移误差、幅度误差和相位误差，从“未补偿的”误差结果(即，每一结构的左手条)中被除去。
图15所展示的是，根据本发明的开孔为矩形的带式标尺，诸如参考图5-7所描述的，给出了与已知标尺相似的位置误差结果。图8和图9所描述的开孔宽度变化的带式标尺提供了大于已知标尺但数量级相同的位置误差结果。图10的宽度变化的带式标尺提供了可与用已知标尺获得的误差可比拟的或更好的位置误差结果。因此，应用图10的带式标尺可为偏移减少的感应传感器提供与已知标尺相比更好的信号增益与可比位置误差。
图16是显示应用图5-10中每种带式标尺设计的感应电流位置传感器的补偿和未补偿误差曲线的图表。图16示出了用于获得图15所示误差结果的误差数据，并由此对应先前参考图15所描述的传感器和结果。在图16中，x轴表示位置并以接收器绕组的波长为单位。每个误差曲线的跨度为10个波长。y轴或位置误差是以距离(μm)为单位的。未补偿误差曲线的误差主要是因为偏移，除了带式标尺如参考图8和图9所述地具有宽度变化的开孔之外。应用这些带式标尺的感应电流位置传感器在误差曲线中主要呈现第三谐波误差。
图14-16所示的带式标尺结果是针对使用印刷电路技术所制造的标尺。但是，发明人已确定，图14-16所示的结果与各个以诸如黄铜或不锈钢条之类的连续金属条制造的相同开孔结构所获得的结果基本相同。
图17示出了偏移绝对减少型的感应电流位置传感器200的典型实施例，它包括带开孔252的典型绝对带式标尺210。与本文前述并在’813号专利和’497号申请中描述的典型单波长“递增”偏移减少型感应电流位置传感器相反，绝对偏移减少型感应电流位置传感器使用了含多个波长的标尺。该多个波长用于产生在沿感应标尺的每个位置上呈现唯一关系的信号，并由此确定“绝对地”位置，如’813号专利和’497号申请中所描述的。
如图17所示，传感器200的读数头214包括第一发送器绕组216和第二发送器绕组218，每个都具有垂直于测量轴300的尺寸263。如图17所示，在读数头214的第一水平边缘设置第一发送器绕组216，同时在读数头214的第二水平边缘设置第二发送器绕组218。每个发送器绕组216和218都具有沿测量轴300延伸的相同的长尺寸，而且每个都具有垂直于测量轴300的尺寸263。
第一发送器绕组216的端子216A和216B以及第二发送器绕组218的端子218A和218B都连接于发送器驱动信号发生器220。该发送器驱动信号发生器220选择性地向第一发送器绕组216或第二发送器绕组218输出时变驱动信号。从而，时变电流在第一发送器绕组216或第二发送器绕组218中流过。如图17所示，为了响应发送器驱动信号发生器220施加引起顺时针电流在第一瞬时在第一发送器绕组216中流动的时变驱动信号，第一发送器绕组216产生了当进入图17中第一发送器绕组216内的平面内时下降而当离开图17中由第一发送器绕组216形成的线圈外的平面时上升的主磁场。
为了响应时变电流及相关的主磁场，在带式标尺210中感应第一模式的时变感应电流，并使该电流产生相关的变化磁场。该电流的模式由多个开孔252决定，该电流流动以抵消变化的主磁场。第一模式的时变感应电流和相关的变化磁场由包括第一和第二接收器绕组226A和226B的第二接收器绕组群226来检测，如下文所述。
同样地，为了响应驱动信号发生器220施加引起顺时针电流在第二瞬时在第二发送器绕组218中流动的时变驱动信号，第二发送器绕组218产生当进入图17中第二发送器绕组218内的平面时下降，而当离开图17中由第二发送器绕组218形成的线圈外的平面时上升的主磁场。为了响应该时变电流及相关的主磁场，在带式标尺210中感应第二模式的时变感应电流，并使该电流产生相关的变化磁场。该电流的模式由多个开孔252决定，电流的流动可抵消变化的主磁场。第二模式的时变感应电流及相关的主磁场由包括第一和第二接收器绕组224A和224B的第一接收器绕组群224来检测，如下文所述。
图17所示典型带式标尺210的多个第一开孔252中的每一个都包括第一部分253和第二部分254。第一部分253沿标尺210的第一水平边缘排列并与同第一发送器绕组216以及第一接收器绕组群224吻合的区域261相对准。第一部分253具有垂直于测量轴300的尺寸，该测量轴与第一发送器绕组的尺寸263基本相同且与之对准。第二部分254沿标尺210的第二水平边缘排列并与同第二发送器绕组218以及第二接收器绕组群226吻合的区域262相对准。第二部分具有垂直于测量轴300的尺寸，该测量轴与第二发送器绕组218的尺寸263基本相同且与之对准。开孔252的第一部分253，如图17所示，通过中央部分255连接于第二部分254。带式标尺部分257介于开孔252之间。
读数头214包括第一和第二接收器绕组群224和226。第一接收器绕组群224包括第一和第二接收器绕组224A和224B，每个都具有相关的波长λ1。第二接收器绕组群包括第一和第二接收器绕组226A和226B，每个都具有相关的波长λ2。另外，如前面参考图1的接收器绕组124和126所描述地构造每个接收器绕组群224和226，并分别在第一和第二瞬时以与接收器绕组124和126基本相同的方式进行操作。因此，下文中将不再详细描述接收器绕组群224和226了。
在典型的绝对带式标尺210中，根据前述的原理，在沿测量轴300的方向上以等于下层第一接收器绕组群224的波长λ1的中心间隔来设置每一个第一部分253。从而，带式标尺210中感应电流的模式以及相关的副磁场，都在第二瞬时在区域261中具有波长λ1，适于用第一接收器绕组群224的检测。每个第一部分253都具有沿测量轴300近似为波长λ1一半的尺寸264。在不同的典型实施例中，根据诸如图14-16所示的测试结果来选择尺寸264，以提供最佳的准确性。
根据相同的原理，每个第二部分254都在沿测量轴300的方向上以等于下层第二接收器绕组群226的波长λ2的中心间隔来设置每一个第二部分254。从而，带式标尺210中感应电流的模式以及相关的副磁场，都在第一瞬时在区域262中具有波长λ2，适于用第二接收器绕组群226的检测。每个第二部分254都具有沿测量轴300近似为波长λ2一半的尺寸265。在不同的典型实施例中，根据诸如图14-16所示的测试结果来选择尺寸265，以提供最佳的准确性。
图18示出了当在前述第一瞬时中驱动第一发送器绕组216时在带式标尺210的段中的感应电流模式。以类似于以上参考图11所描述的电流的方式，在图17所示的典型实施例中，在第一瞬时中，在叠加于读数头214的带式标尺210的段中所得到的时变感应电流以由图18所示的箭头表示的模式流动。在带式标尺210中感应电流的模式以及相关的副磁场在区域262中以近似波长λ2的一半周期地改变极性，这适于通过第二接收器绕组群226的检测。
图19示出了在前述的第二瞬时中，当驱动第二发送器绕组218的时候在带式标尺210的段中的感应电流模式。以类似于以上参考图18所描述的电流的方式，在图17所示的典型实施例中，在第二瞬时中，在叠加于读数头214的带式标尺210的段中所得到的时变感应电流以由图19所示的箭头表示的模式流动。在带式标尺210中感应电流的模式以及相关的副磁场在区域261中以近似波长λ1的一半周期地改变极性，这适于通过第一接收器绕组群224的检测。
在第一瞬时和第二瞬时，图17所示典型的绝对带式标尺210和典型的绝对偏移减少型感应电流位置传感器200，分别以基本类似于图1所示典型的偏移减少型感应电流位置传感器100方式进行操作。因此，将不再进一步描述绝对偏移减少感应电流位置传感器200的结构和操作。在所结合的’813号专利和’497号申请中将详细地描述并讲解绝对偏移减少型感应电流读数头214和位置传感器242的结构和操作的其它细节，包括为提供绝对测量而进行的控制单元244和接收器信号处理器242的操作。
应该理解的是，虽然以上的实施例是以线性结构示出的，但根据所结合的’389号专利的应用技术，该设计容易转换为圆柱和圆形旋转的应用。在这种情况下，开孔包括在成形为圆盘或圆柱的导电片中的轨迹边沿，该轨迹基本在电气上等效于这里描述并示出的带式标尺。此外，虽然上述所示出的实施例在空间上具有如发送器绕组般设计的均匀绕组，并在空间上具有如接收器绕组般设计的调制绕组，但对于技术熟练人士来说明显的是，如果发送器和接收器绕组与合适的信号处理“反向”连接，则所披露的传感器绕组结构将保持所有的发明优点。在所结合的’389号专利中，参考图21，披露了这样一种合适的信号处理技术。其它适用的信号处理技术对于技术熟练人士来说也是明显的。
虽然本发明已结合以上特定的实施例进行了描述，但对于技术熟练人士来说，很明显还有许多替换例、组合、修改以及变化。因此，以上所述的本发明的较佳实施例旨在描述，而不是限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下可作出多种变化。
权利要求
1.一种感应位置传感器，包括第一构件；第二构件，它具有测量轴，该第一构件沿测量轴相对于第二构件可移动；位于第一和第二构件之一上的至少一个磁场发送器，每个磁场发生器响应于驱动信号在各个第一区中产生第一变化磁通量；第一和第二构件中的另一构件包括至少一个含多个形成于其中的开孔的导电轨迹，每个开孔的第一部分可固定于各个第一区中，每个开孔的第二部分可固定于远离各个第一区的各个第二区中，以及响应于第一变化磁通量和驱动信号中至少一个而在导电轨迹中产生的感应电流，该感应电流包括在各个第二区中的感应电流；以及固定于第一和第二构件之一上的至少一个磁通量传感器；其中该a)至少一个磁通量传感器以及该b)至少一个磁通量发生器中的一个包括沿测量轴延伸的导线状导体，该导线状导体在空间上沿测量轴在垂直于测量轴的方向上进行调制，从而该导体的方向交替地处于垂直于测量轴的第一方向和与第一方向相反也垂直于测量轴的第二方向，将每个磁通量传感器固定于各个第一区以外，以检测在各个第二区中的感应电流及第二变化磁通量中的至少一个，以及每个磁通量传感器产生一输出信号，该信号是磁通量传感器和根据所检测得到的各个第二区中的感应电流和第二变化磁通量中的至少一个的多个开孔中至少一些之间的相对位置的函数。
2.根据权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，开孔的第二部分平行于测量轴以第一波长周期地设置。
3.根据权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，导电轨迹包含印刷电路板材料上的导电轨迹、金属片中的导电轨迹、金属块中的导电轨迹以及金属条中的导电轨迹中的一个。
4.根据权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，导线状导体形成了极性交替区域模式的边界。
5.根据权利要求4所述的感应位置传感器，其特征在于，极性交替区域的模式包含设置在表面的区域，和沿平行于测量轴延伸方向上设置的区域。
6.根据权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，该a)至少一个磁场发生器和b)至少一个磁通量传感器之一位于第一构件或第二构件上，且在第一构件和第二构件中的另一个形成了多个开孔。
7.根据权利要求6所述的感应位置传感器，其特征在于，该至少一个磁场发生器和至少一个磁通量传感器都位于第一构件和第二构件之一上。
8.根据权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，第一和第二构件中至少一个是印刷电路板，且磁场发生器和磁通量传感器中至少一个用印刷电路板加工进行制造。
9.根据权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，还包括能量源，输出电源；驱动电路，在每个测量周期中输入电源并向至少一个磁场发生器输出驱动信号；以及分析电路，对其输入从至少一个磁通量传感器输出的信号，判定第一构件相对于第二构件的位置，并以第一级分辨率输出表示第一构件相对于第二构件位置的位置信号。
10.根据权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，导线状导体的放置在空间上以波长调制。
11.根据权利要求10所述的感应位置传感器，其特征在于，该多个孔径包括沿测量轴以等于波长的间距设置的多个第一开孔。
12.根据权利要求11所述的感应位置传感器，其特征在于，该多个开孔还包括多个沿测量轴与多个第一开孔偏移半个波长并以等于波长的间距设置的第二开孔，并且该多个第一开孔和第二开孔沿测量轴在至少邻近导线状导体的区域交替，该导线状导体在空间上沿测量轴调制。
13.根据权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，多个开孔的第一部分具有平行于测量轴的宽度，该宽度不同于平行于测量轴的多个开孔的第二部分的宽度。
14.根据权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，测量轴是线性的。
15.根据权利要求1所述的感应位置传感器，其特征在于，测量轴是圆形的。
16.一种感应位置传感器，包含偏移减少的感应读数头；以及包括至少一个含多个形成于其中的开孔的导电轨迹，该多个开孔沿理想的测量轴设置；其中每个开孔的第一部分可固定于各个第一区，该第一区对应偏移减少的感应读数头的各个磁场发生器；并且每个开孔的第二部分可固定于各个第二区，该第二区对应不同于各个第一区的偏移减少的感应读数头的各个磁通量传感器；可操作偏移减少的感应读数头和带式标尺以便响应各个磁场发生器的操作在导电轨迹中感应时变电流，感应电流包括各个第二区中的感应电流；并且还可操作偏移减少的感应读数头，从而用各个磁通量传感器检测在各个第二区中感应电流和变化磁通量中的至少一个。
17.根据权利要求16所述的感应位置传感器，其特征在于，还可操作偏移减少的感应读数头，从而至少部分地根据各个磁通量传感器的输出判定偏移减少的感应读数头沿理想测量轴相对于带式标尺的位置，该输出根据在各个第二区中所测得的感应电流和变化磁通量中的至少一个。
18.根据权利要求16所述的感应位置传感器，其特征在于，平行于测量轴以第一波长周期地设置开孔的第二部分。
19.根据权利要求18所述的感应位置传感器，其特征在于，开孔的每一个第二部分都具有平行于测量轴且近似等于或小于第一波长一半的宽度，且该开孔的第一部分具有平行于测量轴且等于或大于第二部分宽度的宽度。
20.根据权利要求16所述的感应位置传感器，其特征在于，导电轨迹包含在印刷电路板上的导电轨迹、在导电片材料中的导电轨迹、导电块材料中的导电轨迹以及在导电条材料中的导电轨迹中的一个。
21.根据权利要求20所述的感应位置传感器，其特征在于，任何与任何可操作开孔的区域吻合的导电材料在垂直于带式标尺表面的方向上位于该表面后大约150μm或更多的位置，并离开偏移减少的感应读数头。
22.根据权利要求20所述的感应位置传感器，其特征在于，至少一个可操作开孔是不在包括导电轨迹的整个导电材料上延伸的。
23.根据权利要求16所述的感应位置传感器，其特征在于，导电轨迹包含线性轨迹、平面中的弧、平面中的圆、圆柱周围的弧以及圆柱周围的圆中的一个。
24.一种感应位置传感器，包含一个绝对的偏移减少感应读数头；以及一带式标尺，它包含至少一个导电轨迹，该轨迹包括多个形成于其中的开孔、多个沿理想测量轴设置的开孔；其中，每个开孔的第一部分可固定于各个第一区中，该第一区对应各个第一磁场发生器和偏移减少的感应读数头的第一磁通量传感器，第一部分平行于测量轴以第一波长周期地设置；并且每个开孔的第二部分可固定于各个第二区中，该第二区对应各个第二磁通量传感器和偏移减少的感应读数头的各个第二磁场发生器，各个第二区不同于各个第一区，第二部分平行于测量轴以第二波长周期地设置；并且可操作绝对偏移减少的感应读数头和带式标尺以便在第一时间内响应各个第一磁场发生器的操作在导电轨迹中感应时变电流，感应的电流包括各个第二区中的感应电流，其中各个第二磁通量传感器在第一时间内检测各个第二区中感应电流和变化磁通量中的至少一个；并且可操作绝对偏移减少的感应读数头和带式标尺以便在第二时间内响应各个第二磁场发生器的操作在导电轨迹中感应时变电流，感应电流包括各个第一区中的感应电流，其中各个第一磁通量传感器在第二时间内检测各个第一区中感应电流和变化磁通量中的至少一个。
25.根据权利要求24所述的感应位置传感器，其特征在于，还可操作绝对偏移减少的感应读数头以便作出对绝对偏移减少的感应读数头沿理想测量轴相对于带式标尺的绝对位置的判定，绝对位置的判定至少部分地根据各个第一磁通量传感器的输出和各个第二磁通量传感器的输出，每个输出都根据在各个时间段内所检测的感应电流和变化磁通量中的至少一个。
全文摘要
一种偏移减少的感应电流位置传感器使用带式标尺以便将读数头上的至少一个发送器绕组感应地耦合于读数头上的一个或多个接收器绕组。该至少一个发送器绕组产生了耦合于带式标尺的主磁场。带式标尺中的开孔决定了带式标尺中感应电流的模式，包括远离主磁场区域中的感应电流的模式。至少一个接收器绕组感应地耦合于在远离主磁场区域中的带式标尺。发送器绕组或接收器绕组中至少一个是以与带式标尺上开孔的结构互补的周期模式形成的。根据读数头和标尺之间的相对位置，接收器绕组可不同程度地感应耦合于带式标尺。结果就产生了使用经济型带式标尺的紧凑、高准确性以及高分辨率的感应位置传感器。低功率的操作成为可能。
文档编号G01D5/20GK1441226SQ03106650
公开日2003年9月10日 申请日期2003年2月25日 优先权日2002年2月26日
发明者M·M·米尔维奇 申请人:株式会社三丰