绝对值标尺和绝对值计算方法技术

一种旋转型绝对值标尺，包括转子和定子，在转子中具有不同节距的两个转子侧线圈图案相互层叠，在定子中具有不同节距的两个定子侧线圈图案也相互层叠。直线型绝对值标尺包括滑块和标尺，在滑块中具有不同节距的两个滑块侧线圈图案相互层叠，在标尺中具有不同节距的两个标尺侧线圈图案也相互层叠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种感应式绝对值标尺(inductosyn type absolute valuescale)和绝对值计算方法。
技术介绍
机床等中使用的感应式标尺包括旋转型(旋转标尺)和直线型(直线标尺)。旋转标尺是用于探测旋转角度，并且包括：旋转侧上的转子，其具有以锯齿方式折叠的转子侧线圈图案1并且在图27A中整体地形成为环形；和位于固定侧上的定子，其具有以锯齿方式折叠的定子侧线圈图案2并且在图27B中整体地形成为环形。这里，转子和定子被设置成彼此面对，从而使得转子侧线圈图案1和定子侧线圈图案2能够彼此面对。在该旋转标尺中，当交流电施加到定子侧线圈图案2时，在转子侧线圈图案1上产生感应电压。如图28所示，感应电压随转子(转子侧线圈图案1)的旋转角度(即随与定子侧线圈图案2和转子侧线圈图案1之间的位置关系的变化对应的电磁耦合程度的变化)周期地变化(其中周期＝转子侧线圈图案1的一个节距)。感应电压通过分别集成在旋转侧和固定侧上的变压器从旋转侧传输到固定侧。因此，能够通过该感应电压的变化量来检测转子(连接到机床等的转子的旋转轴)的旋转角度。尽管这里省略了图示，但是直线标尺是用于检测直线移动量的，并且包括：滑动侧上的滑块，其具有以锯齿方式折叠的滑块侧线圈图案并且整体地形成为直线形；和位于固定侧上的标尺，其具有以锯齿方式折叠的标尺侧线圈图案并且整体地形成为直线形。这里，滑块和标尺被设置成彼此面对，从而使得滑块侧线圈图案和标尺侧线圈图案能够彼此面对。在该直线标尺中，当交流电施加到滑块侧线圈图案时，在标尺侧线圈-->图案上产生周期地变化的感应电压。感应电压随滑块(滑块侧线圈图案)的直线移动量(即随与滑块侧线圈图案和标尺侧线圈图案之间的位置关系的变化对应的电磁耦合程度的变化)周期地变化(其中周期＝标尺侧线圈图案的一个节距)。感应电压通过分别集成在旋转侧和固定侧上的变压器从旋转侧传输到固定侧。因此，能够通过该感应电压的变化量来检测滑块(例如连接到滑块的机床等的直线型移动轴)的直线移动量(直线移动量)。此外，能够检测旋转角度绝对值(绝对角度)的旋转型绝对值标尺和能够检测直线移动量的绝对值(绝对移动量)的直线型绝对值标尺现今还发展成通过如上应用感应式旋转标尺和感应式直线标尺而获得的绝对值标尺。旋转型绝对值标尺包括：旋转侧上的转子，其具有以锯齿方式折叠的具有不同节距的两个转子侧线圈图案5和6，并且在图29A中整体地形成为环形；和位于固定侧上的定子，其具有以锯齿方式折叠的具有不同节距的定子侧线圈图案7和8并且在图29B中整体地形成为环形。这里，转子和定子被设置成彼此面对，从而使得转子侧线圈图案5和6能够分别面对定子侧线圈图案7和8。此外，转子侧线圈图案5和6分别设置有不同节距Pm[度]和Ps[度](其中Ps＜Pm)，并且转子侧线圈图案5和6形成在相同的平面上。定子侧线圈图案7和8同样分别设置有与转子侧线圈图案5和6的节距Pm和Ps对应的不同节距Pm’[度]和Ps’[度](其中Ps’＜Pm’)，并且定子侧线圈图案7和8形成在相同的平面上。下面将参考图30A和30B来更详细地说明定子构造。如图30A和30B所示，通过将铜箔附接到基部构件10的表面上，定子侧线圈图案7和8形成在定子9上，在定子侧线圈图案和基部构件10之间设置有绝缘构件11，然后使用平版印刷术把铜箔加工成预定线圈图案。此外，布线槽14形成在基部构件10上，从而使得定子侧线圈图案7和8通过设置在该布线槽14中的内部电线13电连接到外部电线15。变压器16的辅助线圈12也设置在基部构件10上形成的布线槽14中。尽管省略了图示，转子具有与定子相似的构造，并且利用附接到基部构件上的铜箔，通过形成转子侧线圈图案5和6来获得转子，在转子侧线圈图案和基部构件之间设置有绝缘构件。-->在该旋转型绝对值标尺中，当交流电施加到定子侧线圈图案7和8上时，在转子侧线圈图案5和6上产生感应电压。感应电压随转子(转子侧线圈图案5和6)的旋转角度周期地(其中周期＝转子侧线圈图案5和6的一个节距Ps和一个节距Pm中的每个)变化。这些感应电压通过集成在旋转侧和固定侧上的变压器分别从旋转侧传输到固定侧。因此，能够通过这些感应电压的变化量之间的检测角度的差值来检测转子(例如，连接到转子的机床等的旋转轴)的绝对角度。直线型绝对值标尺包括：滑动侧上的滑块，其具有以锯齿方式折叠的具有不同节距的两个滑块侧线圈图案21和22，并且在图31A中整体地形成为直线形；和固定侧上的标尺，其具有以锯齿方式折叠的具有不同节距的两个标尺侧线圈图案23和24，并且在图31B中整体地形成为直线形。这里，滑块和标尺设置成彼此面对，从而使得滑块侧线圈图案21和22能够分别面对标尺侧线圈图案23和24。此外，标尺侧线圈图案23和24分别设置有不同节距Pm和Ps(其中Ps＜Pm)，并且滑块侧线圈图案21和22同样分别设置有与标尺侧线圈图案23和24的节距Pm和Ps对应的不同节距Pm’[度]和Ps’[度](其中Ps’＜Pm’)，标尺侧线圈图案23和24形成在相同的平面上。下面将参考图32A和32B来更详细地说明滑块的构造。如图32A和32B所示，通过将铜箔附接到基部构件26的表面上，滑块侧线圈图案21和22形成在滑块25上，在滑块侧线圈图案和基部构件26之间设置有绝缘构件27，然后使用平版印刷术等把铜箔加工成预定线圈图案。此外，布线槽28形成在基部构件26上，从而使得滑块侧线圈图案21和22能够通过设置在该布线槽28中的内部电线29电连接到外部电线30。尽管省略了图示，标尺与滑块相似地构造，并且利用附接到基部构件上的铜箔，通过形成标尺侧线圈图案23和24来获得标尺，在标尺侧线圈图案和基部构件之间设置有绝缘构件。这里，标尺侧线圈图案23和24通过设置在基部构件上形成的布线槽中的内部电线而电连接到外部电线。在该直线型绝对值标尺中，当交流电施加到滑块侧线圈图案21和22上时，在标尺侧线圈图案23和24上产生感应电压。感应电压随标尺(标尺侧线圈图案23和24)的直线移动量周期地(其中周期＝标尺侧线圈图案-->23和24的一个节距Ps和一个节距Pm中的每个)变化。因此，能够通过这些感应电压变化量之间的移动量的差值来检测滑块(例如，连接到滑块的机床等直线移动轴)的绝对移动量。<专利文献1>日本专利公开公报No.Hei 11-083545在上述传统的旋转型绝对值标尺的情况中，转子侧线圈图案5和6形成在相同的平面内，同时定子侧线圈图案7和8也形成在相同的平面内。因此，为了避免整个绝对值标尺的尺寸增加，不可避免地要减小线圈图案5、6、7和8中的每个所占据的空间(线圈图案5、6、7和8中的每个在径向方向上的长度)。结果，检测精度更容易受到绝对值标尺间的制造变化的影响，因此难以获得稳定的检测精度。相似地，在上述传统的直线型绝对值标尺的情况中，滑块侧线圈图案21和22形成在相同平面内，同时标尺侧线圈图案23和24也形成在相同平面内。因此，为了避免整个绝对值标尺的尺寸增加，不可避免地要减小线圈图案21、22、23和24中的每个所占据的空间(线圈图案21、22、23和24中的每个在宽度方向上的长度)。结果，检测精度容易受到绝对值标尺间的制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝对值标尺，包括：滑块，所述滑块包括多个滑块侧线圈图案，每个滑块侧线圈图案设置有不同的节距；和标尺，所述标尺包括多个标尺侧线圈图案，每个标尺侧线圈图案设置有不同的节距，其中滑块和标尺设置成彼此面对从而使得所述滑块侧线圈图案和所述标尺侧线圈图案能够相互面对；所述多个滑块侧线圈图案彼此层叠；并且所述多个标尺侧线圈图案彼此层叠。

【技术特征摘要】
JP 2007-3-7 2007-0565031.一种绝对值标尺，包括：滑块，所述滑块包括多个滑块侧线圈图案，每个滑块侧线圈图案设置有不同的节距；和标尺，所述标尺包括多个标尺侧线圈图案，每个标尺侧线圈图案设置有不同的节距，其中滑块和标尺设置成彼此面对从而使得所述滑块侧线圈图案和所述标尺侧线圈图案能够相互面对；所述多个滑块侧线圈图案彼此层叠；并且所述多个标尺侧线圈图案彼此层叠。2.根据权利要求1的绝对值标尺，还包括：用于在相应的不同时刻给滑块的滑块侧线圈图案供应交流电的供电装置。3.根据权利要求1的绝对值标尺，还包括：用于给滑块的相应滑块侧线圈图案供应具有不同频率的交流电的供电装置；和设置在标尺的每个标尺侧线圈图案的输出端上的过滤器，并且所述过滤器构造成截除频率不同于每个标尺侧线圈图案中的初始感应电压的频率的电压。4.根据权利要求3的绝对值标尺，其中所述供电装置在相应的不同时刻给所述滑块的所述滑块侧线圈图案供应交流电。5.根据权利要求1-4中任一项的绝对值标尺，还包括计算装置，其由当绝对值标尺是旋转型绝对值标尺时，所述滑块侧线圈图案对应于旋转型绝对值标尺的定子侧线圈图案，所述滑块对应于旋转型绝对值标尺的定子，所述标尺侧线圈图案对应于旋转型绝对值标尺的转子侧线圈图案，所述标尺对应于旋转型绝对值标尺的转子，所述转子包括第一转子侧线圈图案和第二转子侧线圈图案，所述第一转子侧线圈图案和所述第二转子侧线圈图案中的每个设置有不同的节距，所述定子包括第一定子侧线圈图案和第二定子侧线圈图案，所述第一定子侧线圈图案和所述第二定子侧线圈图案中的每个设置有不同的节距，所述第一转子侧线圈图案的节距Pm和所述第二转子侧线圈图案的节距Ps之间的关系设定成满足Ps＝360/((360/Pm)+1)，所述第一和第二转子侧线圈图案与所述第一和第二定子侧线圈图案的位置关系设定成使得当转子的绝对角度等于0°时检测角度Om和检测角度Os都能够等于0°，其中基于第一转子侧线圈图案的感应电压获得检测角度Om，基于第二转子侧线圈图案的感应电压获得检测角度Os，并且所述计算装置以这样的方式基于公式Z＝E×360/Ps+Om获得转子的绝对角度Z：基于第一转子侧线圈图案的感应电压获得检测角度Om，基于第二转子侧线圈图案的感应电压获得检测角度Os，基于公式D＝Os-Om获得数值D，当数值D是负值时基于公式E＝D+Ps获得数值E，和当数值D是非负值时基于公式E＝D获得数值E，并且当绝对值标尺是直线型绝对值标尺时，所述滑块侧线圈图案对应于直线型绝对值标尺的滑块侧线圈图案，所述滑块对应于直线型绝对值标尺的滑块，所述标尺侧线圈图案对应于直线型绝对值标尺的标尺侧线圈图案，所述标尺对应于直线型绝对值标尺的标尺，所述滑块包括第一滑块侧线圈图案和第二滑块侧线圈图案，所述第一滑块侧线圈图案和所述第二滑块侧线圈图案中的每个设置有不同的节距，所述标尺包括第一标尺侧线圈图案和第二标尺侧线圈图案，所述第一标尺侧线圈图案和所述第二标尺侧线圈图案中的每个设置有不同的节距，所述第一标尺侧线圈图案的节距Pm和所述第二标尺侧线圈图案的节距Ps之间的关系设定成满足Ps＝L/((L/Pm)+1)，其中L是整个直线型绝对值标尺的检测移动量，所述第一和第二滑块侧线圈图案与所述第一和第二标尺侧线圈图案之间的位置关系设定成使得当所述滑块的绝对移动量等于0mm时检测移动量Om和检测移动量Os都能够等于0mm，其中基于第一标尺侧线圈图案的感应电压获得检测移动量Om，基于第二标尺侧线圈图案的感应电压获得检测移动量Os，并且所述计算装置以这样的方式基于公式Z＝E×L/Ps+Om获得滑块的绝对移动量Z：基于第一标尺侧线圈图案的感应电压获得检测移动量Om，基于第二标尺侧线圈图案的感应电压获得检测移动量Os，基于公式D＝Os-Om获得数值D，当数值D是负值时基于公式E＝D+Ps获得数值E，和当数值D是非负值时基于公式E＝D获得数值E。6.根据权利要求5的绝对值标尺，其中当绝对值标尺是旋转型绝对值标尺时，所述计算装置根据当所述转子的绝对角度等于0°时通过初步试验获得的检测角度Om和Os与0°的偏差量，来校正检测角度Om和Os使得当转子的绝对角度等于0°时检测角度Om和Os都变成等于0°，并且当绝对值标尺是直线型绝对值标尺时，所述计算装置根据当所述滑块的绝对移动量等于0mm时通过初步试验获得的检测移动量Om和Os与0mm的偏差量，来校正检测移动量Om和Os使得当滑块的绝对移动量等于0mm时检测移动量Om和Os都变成等于0mm。7.一种绝对值标尺，包括：滑块，所述滑块具有第一滑块侧线圈图案和第二滑块侧线圈图案，所述第一滑块侧线圈图案和第二滑块侧线圈图案中的每个设置有不同的节距；和标尺，所述标尺具有第一标尺侧线圈图案和第二标尺侧线圈图案，所述第一标尺侧线圈图案和第二标尺侧线圈图案中的每个设置有不同的节距，所述滑块和标尺设置成彼此面对从而使得第一和第二滑块侧线圈图案与所述第一和第二标尺侧线圈图案能够相互面对；和计算装置，其中当绝对值标尺是旋转型绝对值标尺时，所述第一滑块侧线圈图案和第二滑块侧线圈图案分别对应于所述旋转型绝对值标尺的第一定子侧线圈图案和第二定子侧线圈图案，所述滑块对应于所述旋转型绝对值标尺的定子，所述第一标尺侧线圈图案和所述第二标尺侧线圈图案分别对应于旋转型绝对值标尺的第一转子侧线圈图案和第二转子侧线圈图案，并且所述标尺对应于所述旋转型绝对值标尺的转子，所述第一转子侧线圈图案的节距Pm和所述第二转子侧线圈图案的节距Ps之间的关系设定成满足Ps＝360/((360/Pm)+1)，所述第一和第二转子侧线圈图案与所述第一和第二定子侧线圈图案之间的位置关系设定成使得当转子的绝对角度等于0°时检测角度Om和检测角度Os都变成等于0°，其中基于第一转子侧线圈图案的感应电压获得检测角度Om，和基于第二转子侧线圈图案的感应电压获得检测角度Os，并且所述计算装置以这样的方式基于公式Z＝E×360/Ps+Om获得转子的绝对角度Z：基于第一转子侧线圈图案的...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井浩，竹内克佳，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]