[发明专利]电磁感应型编码器

说明书

一种电磁感应型编码器，其中检测头具有被配置为生成磁通量的发送器线圈，其中标尺具有在测量轴方向上排列的多个连接线圈，多个连接线圈被配置为与由发送器线圈生成的磁通量电磁耦合并且生成在测量轴方向上在预定空间周期内波动的磁通量，其中检测头具有接收器线圈，接收器线圈具有在该检测头的预定面上沿测量轴方向排列的多个线圈，并且多个线圈被配置为与由多个连接线圈生成的磁通量电磁耦合并且检测磁通量的相位，其中多个线圈中的一个线圈的电流方向与彼此相邻的多个线圈中另一线圈的电流方向相反。

技术领域

本文描述的实施例的特定方面涉及电磁感应型编码器。

背景技术

已知电磁感应型编码器使用检测头和标尺之间的电磁连接(例如，参见日本专利申请公开第2000-180209号、日本专利申请公开第2001-255108号和日本专利申请公开第2008-032546号)。当电流在检测头的发送器线圈中流动时，生成磁通量。因此，标尺的连接线圈生成电动(electromotive)电流。接下来，由于连接线圈的电动电流生成的磁通量，检测头的接收器线圈生成电动电流。线圈之间的每个电磁连接根据检测头和标尺之间的相对位移量而波动。由此，获得具有与连接线圈的间距相同的间距的正弦波信号。当正弦波信号被电插值时，可以使用正弦波信号作为最小分辨率的数字量。此外，可以测量检测头的相对位移量。

发明内容

在电磁感应型编码器中，为了抑制外部干扰的影响，接收器线圈具有躺下的“8”字的形状的双绞线结构。在双绞线结构中，布线相互交叉。因此，双绞线结构在印刷基板中具有两个或更多布线层(wire layer)。然而，当两个布线层之间出现位置间隙时，可能会形成无意的线圈形状。特别地，当每个制造过程中的每个位置间隙彼此不同时，很难对所有产品应用共同的校正值。因此，在多层接收器线圈中不一定能实现足够的测量精度。

在本发明的一个方面，目的是提供一种能够实现高测量精度的电磁感应型编码器。

根据本发明的一个方面，提供了一种电磁感应型编码器，包括：具有矩形形状的检测头；以及具有矩形形状的标尺，其中检测头面对标尺并且被配置为相对于标尺在测量轴方向上相对地移动，其中检测头具有被配置为生成磁通量的发送器线圈，其中标尺具有在测量轴方向上排列的多个连接线圈，多个连接线圈被配置为与由发送器线圈生成的磁通量电磁耦合并且生成在测量轴方向上在预定空间周期内波动的磁通量，其中检测头具有接收器线圈，接收器线圈具有在检测头的预定面上沿测量轴方向排列的多个线圈，并且多个线圈被配置为与多个连接线圈生成的磁通量电磁耦合并且检测磁通量的相位，其中多个线圈被形成为使得多个线圈中的一个线圈的电流方向与彼此相邻的多个线圈中另一线圈的电流方向相反。

附图说明

图1示出了使用检测头和标尺之间的电磁连接的电磁感应型编码器的结构；

图2A和图2B示出了多层接收器线圈；

图3A示出了在印刷基板的上层上形成的第一布线图案；

图3B示出了在印刷基板的下层上形成的第二布线图案；

图4A示出了检测头的细节；

图4B示出了线圈的细节；

图5示出了两个接收器线圈；以及

图6示出了两个接收器线圈。

具体实施方式

以下是参考附图对实施例的描述。

图1示出了使用检测头和标尺之间的电磁连接的电磁感应型编码器100的结构。如图1所示，电磁感应型编码器100具有检测头10和标尺20。检测头10相对于标尺20在测量轴方向上相对移动。检测头10和标尺20具有平板形状，并且通过预定间隙彼此面对。电磁感应型编码器100具有传输信号生成器30和位移量测量器40等。在图1中，X轴表示检测头10的位移方向(测量轴)。在由标尺20形成的平面中，Y轴垂直于X轴。