[发明专利]磁编码装置

权利要求书

1.一种磁编码装置，用于测量沿轴线A旋转的可移动部件(1) 的移动，包括具有轴线B的磁环(2)，所述磁环被设计为相对 于所述轴线A与所述可移动部件(1)同心地制成一体，所述 磁环(2)包括外围磁道，以相同距离分布的多个南北磁极对 (3，4)在所述外围磁道上被磁化并且具有螺旋形的形状，所 述螺旋形具有轴线B和变化的螺旋角α，所述螺旋角根据函数 α＝f(x)而变化，其中，x表示所述轴线B上所考虑的点的轴向 坐标。

2.根据权利要求1所述的磁编码装置，其特征在于，所述螺旋角 α能够根据函数α＝f(x)＝arc tan(2K x)而变化，其中，K表示非 零的比例常数。

3.一种用于测量沿轴线A旋转的可移动部件(1)的轴向移动的 系统，包括：

根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的编码装置；

用于检测磁场的装置，至少包括第一固定磁传感器(5) 和第二固定磁传感器(6)，这两个固定磁传感器定位在彼此相 距非零的轴向距离d处且与所述编码装置的外围磁道径向相 对地定位在离所述外围磁道一读数距离处，并且，所述固定磁 传感器对所述编码装置感生的磁场变化敏感；以及

信号处理单元(8)，被布置成用于确定所述第一传感器 传送的第一信号与所述第二传感器传送的第二信号之间的相 位移，从而确定旋转的所述可移动部件(1)的轴向位移。

4.根据权利要求3所述的用于测量移动的系统，其特征在于，所 述第一传感器(5)包括：

第一多个敏感元件，位于垂直于所述轴线A的相同平面 内，所述敏感元件被分成至少两个子组件；以及

电子电路，被布置成用于根据所述子组件所传送的信号 传送两个正交的具有相同振幅的模拟信号SIN1和COS1。

5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统 包括：

空间分辨率倍增器，用于从两个正交的模拟信号SIN1和 COS1中产生至少一个数字信号，所述数字信号的状态每个磁 周期改变N次，N是大于或等于4的整数；以及

计算机，用于通过计算数字信号在信号SIN1经过零与参 考信号经过零之间的状态条件的数量，来确定信号SIN1与第 二信号之间的相位移。

6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，所述空间分辨 率倍增器被布置成从两个正交的模拟信号SIN1和COS1中产 生两个正交的数字信号，这两个数字信号的状态每个磁周期改 变N次。

7.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述信号处理 单元包括：

计算机，用于从所述信号SIN1和COS1中确定信号ARC TAN1(SIN1/COS1)，以及

运算器，用于根据与第二传感器所传送信号的经过预定 阈值相对应的信号ARC TAN1确定信号SIN1与第二信号之间 的相位移。

8.根据权利要求3所述的测量系统，其特征在于，第一传感器传 送的第一信号是伪正弦模拟信号，第二传感器传送的第二信号 是伪正弦模拟信号，并且处理单元确定所述第一信号与所述第 二信号之间的时间相位移。

9.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统，其特征在于，所 述系统进一步包括用于存储所述相位移的极值的存储器和用 于从所述极值中推导出编码装置与检测装置之间的轴向间隙 的分析器。

10.根据前面权利要求中任一项所述的测量系统，其特征在于，所 述第一传感器和所述第二传感器处于共用的定制ASIC集成电 路中。