[发明专利]绝对位置测定系统

权利要求书

1.一种绝对位置测定系统(20)，它包括：

一个度盘部分(22)，具有第一和第二规则图形，其中该第一和第二图形(70，130)由能与质完全不同类型的第一和第二性询问信号相互作用的材料制成；

一个收发机部分(34)，具有用以将第一和第二询问信号传送到度盘上的第一和第二发射装置(46，48)，还具有用以接收与度盘相互作用之后的询问信号的第一和第二接收装置(70，100，130)；

支撑装置(24，26，28，33)，用以活动地将度盘部分和收发机部分彼此支撑起来；

信号发生装置(150)，与收发机部分相连接，用以产生第一和第二询问信号；和

信号处理装置(61，142)，用电子学的方法耦合到第一和第二接收装置上，用以处理与度盘相互作用之后的询问信号，从而确定度盘部分与收发机部分在预定误差范围内的相对位置，

其特征在于：

所述第一和第二规则图形结合成单个的综合图形，其中所述第二图形(70)基本上跨越，基本上包括及部分地组成所述第一图形(130)。

2.如权利要求1所述的绝对位置测定系统，其特征在于，所述第二图形、所述第二发送装置，和所述询问信号由一容性的粗略绝对测量系统构成，它与由所述第一图形所导出的一较精细分辨率的信号相配合。

3.如权利要求1或2所述的绝对位置测定系统，其特征在于，信号发生装置(150)工作时以光束的形式产生第一询问信号，且以周期性电信号的形式产生第二询问信号。

4.如权利要求3所述的绝对位置测定系统，其特征在于：

所述综合度盘(22)具有多个预定宽度等间距配置的平行金属带条组(70，100)，各金属带条组具有多个以规则的第一间距配置的平行光学条纹(130，132)，用以于规则的第一间距与第一询问信号互相作用，并在接收器部分的第一接收装置上产生光学条纹的一个自己的图象，其中接收器部分的第一发射装置具有基本上单色的光源(150)，与一源光栅相隔一间距配置，用以形成第一询问信号，并与信号产生装置相配合以照亮所述条纹；且

其中接收器部分的第二发射装置具有多个等间隔配置的金属条纹(158)以接收周期信号，所述金属条纹定位得可与度盘图形的金属带条组容性地相耦合，从而产生度盘部分的不规则性和物理变形，并改变温度倾向，以均匀地影响系统的光学及容性性质，并且，其中的第一接收装置至少具有两个接收器光栅(165)，它们互相定位得与光学条纹自己图象相差90°的空间相位，从而在第一接收装置上产生一光学正交信号，该信号具有表示相对于两个相邻的光学条纹之间的收发机部分的度盘的绝对位置的振幅，其中源光栅和接收器光栅(156，165)特别地是基本上共面的。

5.如权利要求4所述的绝对位置测定系统，其特征在于，在所述收发机部分(34)上的所述第二发射装置(46)包括两组等间距配置的金属条纹(130，132)，分别定位于光源(150)的两侧，使得光源和两组等间距的金属条纹基本上对称地配置，特别地是共残的，从而使收发机部分的热膨胀效果倾向于均等地影响该系统的光学和容性的性质。

6.如权利要求4所述的绝对位置测定装置，其特征在于，所述度盘图形的等间距的金属带条组具有横向导体(74，110)，用以连接各组的带条，使得各组的带条的容性特性在沿带条的电连续性消失时基本上不会改变。

7.如权利要求6所述的绝对位置测定装置，其特征在于，所述度盘图形的金属带条组(70，100)的规则间距大约为1.040mm，各组的宽度约为0.340mm，且所述光学条纹的宽度约为0.020mm，其间距约为0.040mm。

8.如权利要求7所述的绝对位置测定装置，其特征在于：

互相电连接以形成周期电极图形从而形成容性位置传感器的所述平行光学带条重复地连接以减少个别接连破坏的效果，且所述容性系统是在一给定测定范围内的绝对测定型，并且有小于光学图形的周期长度的分辨率，当将两个测定值组合为一位置的绝对测定值时，用以消除光学测量系统的模糊性；和

所述第二传感装置分作两个对称部分，在测量轴的方向分别对称地定位于第一接收装置的对向两侧，从而使第二接收装置的有效检测中心与第一接收装置的中心相一致，使得载有接收装置的网络的热膨胀效果对于在两个不同接收装置的有效检测中心之间的间距改变的影响减至最小。