[发明专利]磁性位置感知装置与方法

权利要求书

1.一种磁性位置感知装置，其特征在于，包括：

一激磁元件，其用以产生一交变磁场；

一感应尺，其形成有图案，且该图案与该激磁元件的相对位置变化产生感应电压；以及

一位置解析元件，其提取该感应电压，以依据该感应电压解析出该激磁元件位于该感应尺上的位置；

其中，该激磁元件还包括第一磁极部、第二磁极部及位于该第一磁极部与第二磁极部之间的开口，使该激磁元件通过该第一磁极部与第二磁极部将该感应尺上的该图案置于该开口中移动；

其中，该激磁元件位于该感应尺上的位置是从下列演算法的其中一者所获得：在该感应尺上的图案为方波图形且位于该感应尺的正面或反面上的情况下，通过演算法(1)X=S×T_L+X₀= S×T_L+(V_t-V₀)/m获得；或在该感应尺的正面及反面各具有位于同一水平线上的图案，各该图案为方波图形且彼此相差1/2线距或1/4周期的情况下，通过演算法(2)X=S×1/2(T_L)+X₀= S×1/2(T_L)+(V_t-V₀)/m获得；

其中，X为该激磁元件在该感应尺上的位置，S为分析区段的周期数，T_L为分析区段的周期的距离，X₀为第S周期处理电压至X的距离，V_t为处理电压值，V₀为第S周期线性起始电压值，m为(X ,V_t)的斜率值。

2.根据权利要求1所述的磁性位置感知装置，其特征在于，该感应尺的图案由金属线构成。

3.根据权利要求1所述的磁性位置感知装置，其特征在于，该磁性位置感知装置还包括：

一交流电源供应单元，其施加交流电源至该激磁元件而产生该交变磁场。

4.根据权利要求3所述的磁性位置感知装置，其特征在于，该位置解析元件还包括：

感应电压信号处理单元，其读取该感应电压，并对该感应电压依序进行滤波及检波的信号处理，以得到处理电压，其中，该滤波将该感应电压中所包含的该交流电源的载波频率过滤掉；以及

感应电压解析位置单元，其依据该处理电压的周期对应于X座标上的距离等于感应尺上的图案的周期对应于X座标上的距离的关系，以解析出该激磁元件位于该感应尺上的位置。

5.根据权利要求4所述的磁性位置感知装置，其特征在于，针对演算法（1），该感应尺上的图案为方波图形且位于该感应尺的正面或反面上，以令该感应电压信号处理单元对该图案与该激磁元件的该相对位置变化产生的该感应电压进行信号处理取得呈类三角波的该处理电压，且该感应电压解析位置单元提取该呈类三角波的处理电压的所有区段，以得到分析区段，并依据该处理电压的周期对应于X座标上的距离等于该感应尺上的图案的周期对应于X座标上的距离的关系，从该分析区段中解析出该激磁元件位于该感应尺上的位置。

6.根据权利要求4所述的磁性位置感知装置，其特征在于，针对演算法（2），该感应尺的正面及反面各具有位于同一水平线上的图案，各该图案为方波图形且彼此相差1/2线距或1/4周期，以令该感应电压信号处理单元对各该图案与该激磁元件的该相对位置变化产生的该感应电压进行信号处理，使取得位于同一水平线且彼此相差1/4周期的两个呈类三角波的该处理电压，且该感应电压解析位置单元提取该两个呈类三角波的处理电压的非转折曲线区段，以得到正反交错三角波的分析区段，并依据该处理电压的周期对应于X座标上的距离等于该感应尺上的图案的周期对应于X座标上的距离的关系，从该分析区段中解析出该激磁元件位于该感应尺上的位置。

7.根据权利要求4所述的磁性位置感知装置，其特征在于，该感应电压信号处理单元对具有振幅变化的该感应电压进行滤波及检波的信号处理后，得到没有该载波频率的该处理电压，该处理电压的电压变化对应该激磁元件在该感应尺上的移动距离变化。