[发明专利]磁性位置感知装置与方法

说明书

一种磁性位置感知装置与方法，其利用感应尺的图案与激磁元件的相对位置变化产生感应电压变化，进而以电压值解析位置的技术手段解析出该激磁元件的位置。

技术领域

本发明有关位置感知技术，尤指一种磁性位置感知装置与方法。

背景技术

高精度位置检知元件包括光学尺与磁性尺等，其广泛应用于精密机械产业(如工具机)以及智慧制造产业(如精密机械手臂)等，其中因应加工设备常需在恶劣环境进行产品加工，磁性尺相较光学尺的抗污染能力好且结构简单，近年来高阶磁性尺研发日益积极，逐渐有取代中阶光学尺市场趋势。

然而，传统磁性尺遭遇磁极宽度微细化瓶颈，以及电压相位差解析图案位置因组装控制造成检知稳定度问题，致使一般磁性尺精度不高且稳定性不好，另一方面，充磁耗时问题也使高阶磁性尺更不易于长尺寸化(Scale up)。

因此，如何有效改善充磁耗时、安装精度不易控制以及生产长度受限等问题，实为目前业界所亟待解决的课题之一。

公开内容

为克服现有技术的缺点，本发明提供一种磁性位置感知装置，包括：一激磁元件，其产生一交变磁场；一感应尺，其形成有图案，且该图案与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。

本发明还提供一种磁性位置感知方法，包括：于一感应尺上形成图案；令一激磁元件产生一交变磁场；利用该感应尺的图案与激磁元件的相对位置变化产生感应电压；以及利用一位置解析元件提取该感应电压，并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。

由上述可得知，本发明利用感应尺的图案与激磁元件的相对位置变化产生感应电压，进而以电压值解析位置的技术手段，提高位置检出精度与稳定度，以及金属线图案转印工艺易于长尺寸化(Scale up)等优点，以解决现有技术采用磁极图案感知以及电压相位差解析所遭遇的充磁耗时、安装精度不易控制以及生产长度受限的问题。

附图说明

图1为本公开的磁性位置感知装置的第一实施例的示意图；

图2为本公开的磁性位置感知装置的第一实施例的激磁元件的示意图；

图3为本公开的磁性位置感知装置的第一实施例的位置解析元件的示意图；

图4为本公开的磁性位置感知装置的第一实施例的感应电压信号处理单元的示意图；

图5A为本公开的磁性位置感知装置的第一实施例的感应尺的图案的示意图；

图5B至5C为本公开的磁性位置感知装置的第一实施例的感应电压进行信号处理的示意图；

图5D为本公开的磁性位置感知装置的第一实施例的磁性位置感知图的示意图；

图5E为本公开的磁性位置感知装置的第一实施例的方波图形与处理电压的关系的示意图；

图5F为本公开的磁性位置感知装置的第一实施例的处理电压的转折处放大的示意图；

图6A为本公开的磁性位置感知装置的第二实施例的感应尺的图案的示意图；

图6B为本公开的磁性位置感知装置的第二实施例的磁性位置感知图的示意图；

图6C为本公开的磁性位置感知装置的第二实施例的分析区段的示意图；

图7为本公开的磁性位置感知方法的第一实施例的流程示意图；以及

图8为本公开的磁性位置感知方法的第一实施例的步骤S74的流程示意图。

【附图中本公开实施例主要元件符号说明】