位移检测器制造技术

位移检测器被配置为由布置在检测头中的接收电极接收从发送信号输出单元输出的发送信号，以基于所接收的信号来检测检测头和标尺之间的位移。发送信号从布置在检测头中的发送电极通过布置在标尺中的耦合电极发送到接收电极。相位调整单元从发送信号输出单元输出的发送信号产生其相位被调整的信号。振幅调整单元调整由相位调整单元调整其相位的信号的振幅以产生串扰校正信号。解调单元对通过合成串扰校正信号和所接收的信号而产生的信号进行采样并且以解调采样的信号。

Displacement detector

The displacement detector is configured to receive the transmission signal output from the transmission signal output unit by the receiving electrode arranged in the detection head to detect the displacement between the detection head and the ruler based on the received signal. The transmitting signal is transmitted from the transmitting electrode arranged in the detecting head to the receiving electrode through the coupling electrode arranged in the ruler. The phase adjustment unit generates a signal whose phase is adjusted from the transmitted signal output unit. The amplitude adjustment unit adjusts the amplitude of the signal whose phase is adjusted by the phase adjustment unit to produce a crosstalk correction signal. The demodulation unit samples and demodulates the sampled signal from the signal generated by combining the crosstalk correction signal and the received signal.

【技术实现步骤摘要】
位移检测器
本专利技术涉及一种位移检测器。
技术介绍
近来，位移检测器(或编码器)已被广泛用作测量位移的设备之一。使用诸如电容型和光学型的各种检测类型的位移检测器。例如，作为位移检测器的示例的线性编码器包括标尺和沿着标尺移动的检测头，并且检测标尺和检测头之间的位移。在一般的电容式位移检测器中，已知的是，不期望的发送信号干扰所接收的信号并且由此在检测到位移时发生串扰。因此，位移检测的精度恶化。另一方面，提出了一种校正串扰的方法(日本未审查专利特开第2-269908号公报)。在该方法中，通过调整具有与通过不必要路径的电容输入的信号的相位相反的相位的信号的振幅，并且将调整后的信号作为校正信号输入到接收电极，在接收电极消除串扰。
技术实现思路
在日本未审查专利特开第2-269908号公报，由逆变器产生具有与输入到发送电极的信号的相位相反的相位的校正信号。然而，为了高精度地校正串扰，需要精确地调整校正信号的相位。因此，为了更精确地调整消除电容器的电容值，并联布置的消除电容器的数量增加。换句话说，为了改善校正信号的相位调整功能，不可避免地增加电路规模。本专利技术鉴于上述情况而做出，并且本专利技术的目的在于以简单的配置来抑制或去除电容式位移检测器的串扰。本专利技术的第一示例性方面是一种位移检测器，所述位移检测器是电容式位移检测器，被配置为通过布置在检测头中的接收电极接收从发送信号输出单元输出的发送信号，以基于接收的信号检测所述检测头和标尺之间的位移，所述发送信号从布置在所述检测头中的发送电极通过布置在所述标尺中的耦合电极发送到所述接收电极，所述位移检测器包括：相位调整单元，被配置为从发送信号输出单元输出的发送信号产生相位被调整的信号；振幅调整单元，被配置为调整由相位调整单元调整相位的信号的振幅以产生串扰校正信号；和解调单元，被配置为对通过合成所述串扰校正信号和所接收的信号而产生的信号进行采样，并且被配置为解调所采样的信号。本专利技术的第二示例性方面是上述位移检测器，其中相位调整单元基于预定条件通过电容分压来调整所述发送信号的电压，并且合成调整过的电压以产生具有与包括在所述接收的信号中的串扰的相位相反的相位的信号，振幅调整单元基于预定条件使得由相位调整单元产生的信号的振幅与串扰的振幅一致，以产生串扰校正信号。本专利技术的第三示例性方面是上述位移检测器，其中相位调整单元包括多个第一电容器，第一电容器的一端连接到振幅调整单元的输入端，并且响应于第一控制信号来控制所述多个第一电容器中的所述第一电容器的数量，所述第一电容器的另一端接收所述发送信号。本专利技术的第四示例性方面是上述位移检测器，其中所述多个第一电容器的电容值彼此不同。本专利技术的第五示例性方面是上述位移检测器，其中振幅调整单元包括多个第二电容器，并且振幅调整单元被配置为能够改变所述多个第二电容器中的连接在解调单元和振幅调整单元之间的所述第二电容器的数量。本专利技术的第六示例性方面是上述位移检测器，包括多个第一开关，所述多个第一开关插在所述振幅调整单元与所述多个第二电容器之间或者所述解调单元与所述多个第二电容器之间，所述多个第一开关被配置为响应于第二控制信号而打开和闭合，其中所述多个第一开关中要闭合的第一开关的数量响应于所述第二控制信号而被控制。本专利技术的第七示例性方面是上述位移检测器，其中解调单元响应于采样信号对通过合成所接收的信号和串扰校正信号而产生的信号进行充电的信号检测电容器的电压进行采样，并且响应于放电信号对在信号检测电容器中充电的电荷进行放电。本专利技术的第八示例性方面是上述位移检测器，包括连接到所述多个第二电容器中的每一个的解调单元侧端和地的多个第二开关，其中所述多个第二开关响应于所述放电信号被同时打开，或者所述多个第二开关中要闭合的第二开关的数量能够响应于所述第二控制信号而被控制。本专利技术的第九示例性方面是上述位移检测器，包括：多个AND电路，所述第二控制信号被输入到所述AND电路的一端，所述采样信号被输入到所述AND电路的另一端，并且所述多个第一开关的打开和闭合分别响应于所述多个AND电路的输出信号而被控制；以及多个OR电路，所述放电信号被输入到所述OR电路的一端，所述第二控制信号的反向信号被输入到所述OR电路的另一端，并且所述多个第二开关的打开和闭合分别响应于多个OR电路的输出信号而被控制。本专利技术的第十示例性方面是上述位移检测器，其中振幅调整单元包括：多个第三开关，响应于第三控制信号而打开和闭合，所述多个第三开关中的每一个的一端连接到相位调整单元的输出；以及多个第三电容器，所述多个第三开关中的每一个的一端分别连接到所述多个第三开关的其他端，并且所述多个第三开关的其他端连接到地，所述多个第三开关中要闭合的第三开关的数量响应于所述第三控制信号而被控制。根据本专利技术，可以以简单的配置来抑制或去除电容式位移检测器的串扰。本专利技术的上述和其它目的、特征和优点将从下面给出的详细描述和附图中得到更充分的理解，附图仅仅是作为示出给出的，因此不应被认为是对本专利技术的限制。附图说明图1示意性地示出根据第一示例性实施例的位移检测器的配置；图2示出标尺和检测头的电极的布置；图3示出检测头的电极的布置；图4示出通过使用向量表示的串扰和所接收的信号之间的关系；图5示出串扰和所接收的信号的波形；图6示意性地示出根据第一示例性实施例的位移检测器的信号处理单元的配置；图7示出相位调整可变电容单元的配置示例；图8示意性地示出振幅调整可变电容单元和采样电路的配置；图9示出表示信号处理单元的操作示例的时序图；图10示出通过使用矢量表示的根据第一示例性实施例的信号处理单元中的串扰、串扰校正信号和所接收的信号之间的关系；图11示出根据第一示例性实施例的信号处理单元中的串扰、串扰校正信号和所接收的信号的波形；图12示意性地示出根据第二示例性实施例的振幅调整可变电容单元的配置。具体实施方式在下文中参照附图解释根据本专利技术的示例性实施例。在整个附图中，相同的符号被分配给相同的部件，并且适当地省略它们的重复说明。第一示例性实施例将描述根据第一示例性实施例的位移检测器100。图1示意性地示出根据第一示例性实施例的位移检测器100的配置。位移检测器100包括标尺1、检测头2、信号处理单元3和发送信号输出单元4。标尺1和检测头2被配置为在位移测量方向上相对地可移动。以下，将测量方向描述为X方向。标尺1和检测头2的主表面是与X方向平行的X-Y平面并且为与X方向垂直的方向。标尺1和检测头2分别布置在与X方向和Y方向垂直的Z方向上。图2示出了标尺1和检测头2的电极的布置。标尺1包括主面为X-Y平面且其长度方向为X方向的板状构件1A。在板状构件1A上，耦合电极和接地电极被布置为在X方向上排列。在该示例中，耦合电极EC和接地电极EE沿着X方向以周期P交替排列。耦合电极EC和接地电极EE电绝缘并且接地电极EE接地。检测头2包括主面为X-Y平面的板状构件2A。在板状构件2A上布置有发送电极ET和接收电极ER。发送电极ET和接收电极ER被布置为面对标尺1的耦合电极EC和接地电极EE。换句话说，在图2中，标尺1的耦合电极EC和接地电极EE被布置在面向板状构件1A的Z(+)方向的面上，并且检测头2的发送电极ET和接收电极ER被布置在面向板状构件2A的Z(-)方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种位移检测器，所述位移检测器为电容式位移检测器，被配置为通过布置在检测头中的接收电极接收从发送信号输出单元输出的发送信号，以基于所接收的信号检测所述检测头和标尺之间的位移，所述发送信号从布置在所述检测头中的发送电极通过布置在所述标尺中的耦合电极发送到所述接收电极，所述位移检测器包括：相位调整单元，被配置为生成其相位从所述发送信号输出单元输出的发送信号被调整的信号；振幅调整单元，被配置为调整其相位被相位调整单元调整的信号的振幅以产生串扰校正信号；以及解调单元，被配置为对通过合成所述串扰校正信号和所接收的信号而产生的信号进行采样，并被配置为解调所采样的信号。

【技术特征摘要】
2017.02.02 JP 2017-0173781.一种位移检测器，所述位移检测器为电容式位移检测器，被配置为通过布置在检测头中的接收电极接收从发送信号输出单元输出的发送信号，以基于所接收的信号检测所述检测头和标尺之间的位移，所述发送信号从布置在所述检测头中的发送电极通过布置在所述标尺中的耦合电极发送到所述接收电极，所述位移检测器包括：相位调整单元，被配置为生成其相位从所述发送信号输出单元输出的发送信号被调整的信号；振幅调整单元，被配置为调整其相位被相位调整单元调整的信号的振幅以产生串扰校正信号；以及解调单元，被配置为对通过合成所述串扰校正信号和所接收的信号而产生的信号进行采样，并被配置为解调所采样的信号。2.如权利要求1所述的位移检测器，其中所述相位调整单元基于预定条件通过电容分压来调整所述发送信号的电压，并且合成调整后的电压以产生具有与包括在所接收的信号中的串扰的相位相反的相位的信号，并且振幅调整单元使得由相位调整单元产生的信号的振幅与基于预定条件的串扰的振幅一致，以产生串扰校正信号。3.如权利要求1或2所述的位移检测器，其中所述相位调整单元包括多个第一电容器，所述第一电容器的一端连接到所述振幅调整单元的输入，并且响应于第一控制信号来控制所述多个第一电容器中的第一电容器的数量，所述第一电容器的另一端接收所述发送信号。4.如权利要求3所述的位移检测器，其中，所述多个第一电容器的电容值彼此不同。5.如权利要求1或2所述的位移检测器，其中所述振幅调整单元包括多个第二电容器，并且所述振幅调整单元被配置为能够改变所述多个第二电容器中的连接在所述解调单元和所述振幅调整单元之间的所述第二电容器的数量。6.如权利要求5所述的位移检测器...

【专利技术属性】
技术研发人员：川床修，松下昌辉，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：日本,JP