專利名稱：電磁感應式編碼器的制作方法
技術領域：
本發明涉及電磁感應式編碼器，特別涉及適用于游標(Nonius )、指示器(Indicator),線性編碼器、千分尺(Micrometer)等的、能夠以短的標度線圈(Scale Coil)降低偏移量而獲得強信號強度，且抗偏轉(Yaw)方向的變動能力強、高精度且低價格的電^i感應式編碼器。
背景技術：
如特開平10-318781號公報(以下記為專利文獻1 )和特開2003-121206
號公報(特別是圖1、圖2、圖3 )(以下記為專利文獻2)所記載那樣，公開了電磁感應式編碼器，圖1表示專利文獻2的例子，包括在標度10上沿測量方向排列多個的標度線圈14、 16;發送線圈24、 26以及接收線圈20、 22，被配置在測定方向上對于標度10自由地相對移動的格柵(grid)(也稱為滑塊(slider))上，在激勵了發送線圈時，根據接收線圈經由標度線圈檢測的磁通的變化，4企測標度10和格柵12之間的相對移動量。在圖中，28是發送控制單元，30是接收控制單元。
在這樣的電磁感應式編碼器中，在要降低多余信號、即偏移(offset)的情況下，如圖2所示，消除發送線圈24產生的磁場，通過將接收線圈20配置在正好為零的部分(在圖2的例子中，為兩側的發送線圈之間的中央部分)，從而降低了偏移。另外，在專利文獻2中，除了為圖2的第l發送線圈24和第1接收線圈20的結構之外，還如圖3所示，在第2發送線圈26的兩側配設了第2接收線圈22。
但是，該結構需要3列標度線圈，由于標度線圈的布線變長，所以產生的感應電流會因標度線圈自身的阻抗而衰減，具有難以獲得較強的信號的問題。
發明內容
本發明為了解決所述以往的問題而完成，其課題在于提供以較短的標度線圈降低偏移，能夠獲得較強的信號強度，抗偏轉方向的變動能力也強的、高精度且低價格的電磁感應式編碼器。
本發明的電磁感應式編碼器，包括在標度上沿測定方向排列多個的標
圈以及接收線圏，在激勵了發送線圈時，根據由接收線圈經由標度線圏檢測的f茲通的變化，檢測標度和格柵的相對移動量，所述發送線圈、接收線圈和標度線圈對稱于標度中心地配置多組，處于對于標度中心對稱的位置的一組
標度線圈，相對于另一組標度線圈，成為錯開了標度間距的1/2相位的關系，由此，解決了所述課題。
這里，可以將接收線圈之間連接，以在所述發送線圈中流過相同方向的電流時，獲得處于對于標度中心對稱位置的兩個接收線圈的輸出之差。
或者，可以將接收線圏之間連接，以在所述發送線圏流過不同方向的電流時，獲得處于對于標度中心對稱的位置的兩個接收線圈的輸出之和。
這里，可以使所述格柵的層數為2。
另外，能夠省略所述標度線圈的耦合布線。
另外，能夠將所述多組的發送線圈和接收線圈的形狀設為通用。
另外，能夠使所述標度線圈的形狀為矩形的框狀。
另外，能夠使所述發送線圈的形狀為矩形。
另外，能夠使所述接收線圈的形狀為菱形。
另外，所述發送線圈能夠布設成包圍接收線圈。
根據本發明，在消除由發送線圈產生的磁場引起的偏移時，不需要如專利文獻2那樣在發送線圈之間布設接收線圈，能夠縮短標度線圈的布線長度而增加信號強度，所以能夠獲得小型且位置誤差少，耐水或油的高精度的電磁感應式編碼
另外，由于相對標度的中心對稱地配設發送線圈、接收線圈，所以抗偏轉方向的變動能力也增強。
進而，在專利文獻2中需要3層的格柵的層數，根據本發明為2層即可，能夠削減格柵基板的層數，使格柵價格降低。
進而，不需要在專利文獻2的技術中所需要的標度線圈的耦合布線18,放寬設計規則，能夠提供低價格的標度。
另外，通過使標度線圈錯開1/2波長，能夠縮小格柵上的布線面積，并能夠提供小型的編碼器。
本申請的這些以及其它新穎特征和優點能夠從下述優選實施例的細節論述而變得明顯。
優選實施例將參考附圖進行描述，其中相似元件將使用相似參考標號來
表示，其中
圖1是表示專利文獻2記載的以往的電磁感應式編碼器的整體結構的立
體圖2是表示相同格柵上的線圈的配置以及第1作用的俯視圖3是表示相同格柵上的線圈的配置以及第2作用的俯視圖4是表示本發明的第1實施方式的格柵和標度的俯視圖5是表示第1實施方式中的各接收線圖的信號((A)、 (B))以及消除
了偏移的信號(C)的例子的圖6是表示本發明的第2實施方式格柵和標度的俯視圖；以及
圖7是表示第2實施方式中的各接收線圈的信號((A) (B))以及消除
了偏移的信號(C)的例子的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖來詳細說明本發明的實施方式。
本發明的第1實施方式如圖4所示，相對于標度10的中心，對稱地配置兩組同一格柵12上的發送線圈24A、 24B以及接收線圈20A、 20B和標度10上的標度線圈14A、 14B,同時，使一組標度線圈14A相對于另一組標度線圈14B為錯開了標度間距(人)的1/2相位的關系。
所述兩組發送線圖24A、 24B和接收線圈20A、 20B的形狀被設為通用，并且被連接，使得電流在發送線圈24A、 24B中相同方向地流過，輸出接收線圈20A、 20B的信號之差。
在圖4中如箭頭所示，在所述兩個發送線圈24A、 24B中流過相同方向的電流的情況下，在發送線圈24A、 24B中產生相同方向的磁場。這里，標度線圈14A、 14B的相位由于錯開入/2，所以在接收線圈20A、 20B中，如圖5的(A)、 (B)所示，呈現在正負反相的波形中附加了相同偏移的信號。因此，如圖4所示，通過將接收線圈之間連接以取得這兩個接收線圏20A、 20B信號之差，從而能夠獲得圖5的(C)所示那樣的消除了偏移的信號。
接著，說明本發明的第2實施方式。本實施方式如圖6所示，進行連接，使得電流在發送線圈24A、 24B中相反方向地流過，輸出接收線圈20A、 20B的信號之和。
如本實施方式這樣，在發送線圈24A、 24B中流過相反方向的電流的情況下，產生相反方向的磁場。此時，在接收線圈20A、 20B中，如圖7的(A),(B)所示，獲得在相同的波形上附加了正負不同的偏移的信號。因此，通過將接收線圈20A、 20B連接，以使得這兩個接收線圈的信號相加，從而能夠獲得如圖7的(C)所示那樣的消除了偏移的信號。
另外，在所述實施方式中，接收線圈的形狀都為菱形，但是接收線圈的形狀并不限定于此，例如可為正弦波狀或者與其近似的形狀。
另外，在所述實施方式中，標度線圈都為矩形的框狀，但是標度線圈的形狀也不限于矩形的框狀，例如也能夠為電極存在于矩形內的板狀。
另外，在所述實施方式中，接收線圈在測定方向(圖4、圖6的左右方向)被設置了一組，但是例如也可以使相位錯開90。，再配設一組，用于方向辨別，或者使相位逐次錯開120°而共配設三組，獲得3相信號，用于插補計算等。
或者，還能夠將發送線圈、接收線圈和標度線圈的組在標尺幅度方向上(圖4、圖6的上下方向)是設置四組而不是設置兩組，成為4列。
適用對象也不限于低價的編碼器，可廣泛地適用于普通電磁感應式編碼器。
對于本領域的技術人員來說顯而易見的是，上述實施例僅僅是例證性的，代表了本發明的原理的申請。在不背離本發明的精神和范圍的情況下，本領域技術人員可以很容易設計其他多種多樣的變形。
2008年2月4日提交的日本專利申請第2008-23507號公開的包括說明書、附圖和權利要求，通過全部引用的方式將而被包含于此。
權利要求
1、一種電磁感應式編碼器，包括在標度上沿測定方向排列多個的標度線圈；和在測定方向對于所述標度自由地相對移動的格柵上布設的發送線圈以及接收線圈，在激勵了發送線圈時，根據由接收線圈經由標度線圈檢測的磁通的變化，檢測標度和格柵的相對移動量，其特征在于，所述發送線圈、接收線圈和標度線圈對稱于標度中心地配置多組，處于對于標度中心對稱位置的一組標度線圈，相對于另一組標度線圈，成為錯開了標度間距的1/2相位的關系。
2、 如權利要求1所述的電磁感應式編碼器，其特征在于， 接收線圈之間被連接，以在所述發送線圈中流過相同方向的電流時，獲得位于對于標度中心對稱位置的兩個接收線圈的輸出之差。
3、 如權利要求1所述的電》茲感應式編碼器，其特征在于， 接收線圈之間被連接，以在所述發送線圈中流過不同方向的電流時，獲得位于對于標度中心對稱位置的兩個接收線圈的輸出之和。
4、 如權利要求1所述的電^f茲感應式編碼器，其特征在于， 所述格柵的層數為2。
5、 如^L利要求1所述的電/f茲感應式編碼器，其特征在于， 省略所述標度線圈的耦合布線。
6、 如權利要求1所述的電磁感應式編碼器，其特征在于， 所述多組的發送線圈和接收線圈的形狀被設為通用。
7、 如權利要求1所述的電磁感應式編碼器，其特征在于， 所述標度線圈的形狀為矩形的框狀。
8、 如權利要求1所述的電磁感應式編碼器，其特征在于， 所述發送線圈的形狀為矩形。
9、 如權利要求1所述的電磁感應式編碼器，其特征在于， 所述^l妄收線圈的形狀為菱形。
10、 如權利要求1所述的電磁感應式編碼器，其特征在于， 所述發送線圈布設成包圍接收線圈。
全文摘要
電磁感應式編碼器包括在標度(10)上沿測定方向排列多個的標度線圈(14)；和在測定方向對于所述標度自由地相對移動的格柵(12)上布設的發送線圈(24)以及接收線圈(20)，在激勵了發送線圈時，從由接收線圈經由標度線圈檢測的磁通的變化，檢測標度和格柵的相對移動量，所述發送線圈、接收線圈和標度線圈對稱于標度中心地配置多組(24A、24B)(20A、20B)(14A、14B)，位于對于標度中心對稱的位置的一組標度線圈，相對于另一組標度線圈，成為錯開了標度間距的1/2相位的關系。由此，提供能夠以較短的標度線圈降低偏移而獲得較強的信號強度，抗偏轉方向變動的能力強的、高精度且低價格的電磁感應式編碼器。
文檔編號G01D5/20GK101504293SQ20091000998
公開日2009年8月12日 申請日期2009年2月4日 優先權日2008年2月4日
發明者中山賢一, 久保園纮士, 川床修 申請人:三豐株式會社