本发明专利技术涉及一种扫描元件和具有该扫描元件的感应式位置测量装置，该扫描元件包括多层电路板，其中，电路板具有布置在第一层和第二层中的第一探测单元。此外，电路板具有布置在第三层和第四层中的第二探测单元以及布置在第五层中的第一屏蔽层。电路板还具有几何中间平面，该中间平面布置在探测单元之间，并且还具有在平行于中间平面的方向上彼此错位地布置的过孔。第五层被构造为，使得除了第一屏蔽层之外布置有接片并且所述接片相对于第一屏蔽层电绝缘，该接片与过孔电接触并且过孔通过接片彼此电连接。接片彼此电连接。接片彼此电连接。
【技术实现步骤摘要】
扫描元件和具有该扫描元件的感应式位置测量装置
[0001]本专利技术涉及一种根据本专利技术所述的用于感应式位置测量装置的扫描元件，以用于确定扫描元件相对于能够以不同速度旋转的两个标度元件的位置以及涉及一种具有这种扫描元件的位置测量装置。
[0002]感应式位置测量装置例如用作角度测量设备，以用于确定相对彼此能旋转的机器部件的角度位置。在感应式位置测量装置中，激励迹线和接收器迹线通常例如以印制导线的形式施加在公共的、主要为多层的电路板上，该电路板例如与角度测量设备的定子固定连接。与该电路板相对的是标度元件，在标度元件上施加有刻度结构并且该标度元件与角度测量设备的转子抗扭地连接。如果将随时间变化的激励电流施加到激励迹线处，则在转子与定子之间的相对旋转期间在接收器线圈中产生与角度位置相关的信号。随后在评估电子仪器中进一步处理这些信号。
[0003]特别是在机器人的驱动装置中，感应式位置测量装置通常用作测量设备，以用于确定驱动轴的角度位置，并且同时用于精确确定输出轴的角度位置，其中，驱动轴的运动通过减速传动装置导入到输出轴中。在这种情况下，借助扫描元件测量角度位置或角度状态，该扫描元件包括在两侧处具有相应探测单元的电路板，使得能够由在电路板的两侧能旋转地布置的标度元件来确定相应的角度状态。
技术介绍
[0004]在JP 2006208239 A中，特别是根据该专利的图6，公开了一种具有两个转子且在转子之间布置有定子的位置测量装置。在该专利描述的位置测量装置例如用在螺旋测微器中。
[0005]在WO 2019/185336 A1中描述了一种扫描元件，该扫描元件具有布置在多层电路板上的传输线圈和传感器线圈，其中，该电路板具有被设计作为屏蔽物的层。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供一种用于感应式位置测量装置的紧凑且制造成本低但相对精确工作的扫描元件，通过该扫描元件能够确定两个标度元件的位置或角度状态。
[0007]根据本专利技术，该目的通过本专利技术所述的特征实现。
[0008]适合并用于感应式位置测量装置的扫描元件包括多层电路板，该多层电路板具有第一探测单元、第二探测单元和第一屏蔽层。第一探测单元布置在电路板的第一层和第二层中。第二探测单元布置在电路板的第三层和第四层中。第一屏蔽层布置在电路板的第五层中。此外，电路板具有布置在探测单元之间的几何中间平面。此外，电路板具有过孔，该过孔在平行于中间平面定向的方向上彼此错位布置。电路板的第五层被构造为，使得除了第一屏蔽层外并且相对于该第一屏蔽层电绝缘地布置有接片。该接片与过孔电接触，其中，该过孔因此通过接片彼此电连接。
[0009]第一屏蔽层的结构化能够通过蚀刻工艺实现，从而在第五层中产生与原始层电绝
缘的接片。替代地，屏蔽层能够通过加成方法制造，从而随后经由这种方式获得电路板的结构化层。
[0010]在本专利技术的另一设计方案中，探测单元具有至少一个激励迹线，其中，该至少一个激励迹线包括至少一个激励印制导线并且过孔中的至少一个过孔与激励印制导线电连接。
[0011]以有利的方式，扫描元件被设计成，使得第一探测单元具有第一激励迹线和第一接收器迹线并且第二探测单元具有第二激励迹线和第二接收器迹线。特别地，第一激励迹线和第二激励迹线能够电串联连接。第一接收器迹线和第二接收器迹线有利地在圆周方向上围绕轴线周向布置。第一接收器迹线包括第一接收器印制导线并且第二接收器迹线包括第二接收器印制导线。这些接收器印制导线分别具有周期性曲线。
[0012]在确定本专利技术对象的空间布置方面，能够首先限定第一方向x。第一方向x表示为在该方向上测量所需位置的方向(测量方向)。由于通过位置测量装置相关于围绕(旋转)轴线的旋转运动或摆动运动应分别测量在第一标度元件与扫描元件之间的第一相对角度状态并且同时测量在第二标度元件与扫描元件之间的第二角度状态，所以第一方向x是圆周方向或切线方向。
[0013]此外，能够限定正交于第一方向x延伸的第二方向y。
[0014]第三方向z与第一方向x正交并且同时与第二方向y正交。第三方向z平行于(旋转)轴线延伸，标度元件能够围绕该轴线相对于扫描元件旋转。此外，第三方向z正交于中间平面。电路板的各个层在第三方向z上彼此错位地布置。因此，过孔在第三方向z上或沿第三方向延伸。此外，过孔在第一方向x和/或在第二方向y上彼此错位地布置。
[0015]电路板的两个最大(外)表面通常彼此平行定向。中间平面特别地在电路板表面的正中间平行于该表面布置，使得特别是在第三方向z上，电路板的一个表面到中间平面之间的间距与电路板的另一个表面到中间平面之间的间距刚好一样大。
[0016]在本专利技术的另一设计方案中，第一激励迹线和第二激励迹线沿圆周方向或沿第一方向x延伸。
[0017]探测单元分别有利地具有至少一个接收器迹线，其中，接收器迹线中的至少一个接收器迹线包括至少一个接收器印制导线并且过孔中的至少一个过孔与接收器印制导线电连接。
[0018]扫描元件以有利的方式被设计成，使得第一探测单元具有第一接收器迹线并且第二探测单元具有第二接收器迹线，其中，第一接收器迹线和第二接收器迹线以及第一激励迹线和第二激励迹线沿圆周方向或沿第一方向x延伸。
[0019]在本专利技术的另一设计方案中，第一接收器印制导线具有带有第一周期长度λ1的周期性曲线，并且第二接收器印制导线具有带有第二周期长度λ2的周期性曲线。第二周期长度λ2大于或等于第一周期长度λ1(λ2≥λ1)。
[0020]接片有利地被电绝缘间隙所包围，并且电路板包括第二屏蔽层，该第二屏蔽层相关于接片在正交于中间平面定向的第三方向z上错位地布置，并此外与间隙重叠地布置。通过电路板的第五层的结构化，导电层被中断，从而在导电层中存在起到电绝缘作用的间隙。
[0021]在本专利技术的另一设计方案中，电路板包括布置在电路板的第六层中的第二屏蔽层，其中，几何中间平面布置在屏蔽层之间。
[0022]电路板有利地包括电子构件。特别地，电子构件中的至少一个电子构件能够是用
于产生激励电流的电路的组成部分，该激励电流能够经由接片被馈入到激励印制导线中的至少一个激励印制导线中。
[0023]第一激励迹线和第二激励迹线能够有利地利用激励电流通电，该激励电流通常具有随时间变化的电流强度(交流电流或混合电流)。能够借助电子构件产生激励电流，这表明能够由电子构件形成激励电流曲线。由于在电流强度与电压强度之间存在物理关系，因此对于激励电压当然也能够进行同样的考虑。
[0024]过孔中的至少一个过孔有利地被设计为盲孔(导电涂层盲孔)或埋孔(内过孔)。
[0025]在本专利技术的另一设计方案中，电子构件是评估电路的组成部分，其中能够进一步处理能够从至少一个接收器印制导线接收的信号。特别地，能够借助电子构件进一步处理能够由第一接收器迹线和第二接收器迹线产生的那些信号，该电子构件特别地形成了评估电路。
[0026]因此，电子构件能够是不同电子电路的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于感应式位置测量装置的扫描元件(1)，所述扫描元件包括多层的电路板(1.1)，所述电路板具有：布置在第一层(A)和第二层(B)中的第一探测单元(1.11)，布置在第三层(E)和第四层(F)中的第二探测单元(1.12)以及布置在第五层(D)中的第一屏蔽层(1.13)，其中，所述电路板(1.1)还具有布置在探测单元(1.11，1.12)之间的几何中间平面(M)并且还具有在平行于所述中间平面(M)的方向上彼此错位地布置的过孔(1.17，1.18)，其中，所述第五层(D)被构造为，使得除了所述第一屏蔽层(1.13)之外布置有接片(1.131)并且所述接片相对于所述第一屏蔽层(1.13)电绝缘，所述接片与所述过孔(1.17，1.18)电接触并且所述过孔(1.17，1.18)通过所述接片彼此电连接。2.根据权利要求1所述的扫描元件(1)，其中，所述探测单元(1.11，1.12)具有至少一个激励迹线(1.111，1.113，1.115，1.121，1.123，1.125)，其中，所述激励迹线(1.111，1.113，1.115，1.121，1.123，1.125)包括至少一个激励印制导线(1.1111，1.1131，1.1151，1.1211，1.1231，1.1251)，并且所述过孔(1.17，1.18)中的至少一个过孔与所述激励印制导线(1.1111，1.1131，1.1151，1.1211，1.1231，1.1251)电连接。3.根据权利要求1或2所述的扫描元件(1)，其中，所述探测单元(1.11，1.12)分别具有至少一个接收器迹线(1.122，1.114，1.122，1.124)，其中，所述接收器迹线(1.112，1.114，1.122，1.124)中的至少一个接收器迹线包括至少一个接收器印制导线(1.1121，1.1141，1.1221，1.1241)并且所述过孔(1.17，1.18)中的至少一个过孔与所述接收器印制导线(1.1121，1.1141，1.1221，1.1241)电连接。4.根据前述...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫，
申请(专利权)人：约翰内斯海德汉博士有限公司，
类型：发明
国别省市：
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