,而(例如,由圖7A-7C信號(hào)指示的)絕對(duì)位置信號(hào)可以能夠由另一公式(例如,A+B+A’+B’)確定。將要了解的是,這樣的公式可以通過(guò)信號(hào)處理和物理電路組合的任何組合加以實(shí)施(例如,各信號(hào)之和的絕對(duì)位置信號(hào)可以根據(jù)信號(hào)處理和/或信號(hào)線物理電路組合來(lái)確定)。
[0062]圖6A圖示讀數(shù)頭輸出信號(hào)600A,圖7A圖示對(duì)應(yīng)于圖3A標(biāo)尺圖案370A的相應(yīng)絕對(duì)位置信號(hào)700A。如上文關(guān)于圖3A描述的,在標(biāo)尺圖案370A中,每個(gè)凹進(jìn)面積R1A-R8A的凹進(jìn)深度根據(jù)線性函數(shù)從首先圖示凹進(jìn)面積R1至最后圖示凹進(jìn)面積R8增加,而導(dǎo)電板面積P1A-P9A保持相同。如圖6A示出的,例如,取決于讀數(shù)頭信號(hào)到增加間隙的非線性響應(yīng),該構(gòu)造導(dǎo)致讀數(shù)頭信號(hào)部(例如,讀數(shù)頭信號(hào)部的單個(gè)傳感器部)的輸出信號(hào)600A,其中上信號(hào)峰(例如,對(duì)應(yīng)于讀數(shù)頭傳感器部在每個(gè)導(dǎo)電板面積之上居中)一般沿著直水平線落下,而下信號(hào)峰(例如,對(duì)應(yīng)于讀數(shù)頭傳感器部在每個(gè)凹進(jìn)面積之上居中)一般沿著曲線落下。如圖7A示出的,所得到的絕對(duì)位置信號(hào)700A也彎曲,斜率在標(biāo)尺圖案370A端部附近變得平緩,這相應(yīng)地增加了在標(biāo)尺圖案370A端部附近準(zhǔn)確確定絕對(duì)位置的難度。
[0063]圖6B圖示讀數(shù)頭輸出信號(hào)600B,圖7B圖示對(duì)應(yīng)于圖3B標(biāo)尺圖案370B的相應(yīng)絕對(duì)位置信號(hào)700B。如上文關(guān)于圖3B描述的,在標(biāo)尺圖案370B中,每個(gè)凹進(jìn)面積R1B-R8B的凹進(jìn)深度根據(jù)彎曲函數(shù)從首先圖示凹進(jìn)面積R1至最后圖示凹進(jìn)面積R8增加,而導(dǎo)電板面積P1B-P9B保持相同。如圖6B示出的,該構(gòu)造導(dǎo)致讀數(shù)頭信號(hào)部的輸出信號(hào)600B,其中上信號(hào)峰(例如,對(duì)應(yīng)于讀數(shù)頭傳感器部在每個(gè)導(dǎo)電板面積之上居中)一般沿著直水平線落下,而下信號(hào)峰(例如,對(duì)應(yīng)于讀數(shù)頭傳感器部在每個(gè)凹進(jìn)面積上居中)一般沿著向下成角度的直線落下。如圖7B示出的(X軸已減少至三個(gè)標(biāo)尺波長(zhǎng)P,以便更好地圖示信號(hào)特性),所得到的絕對(duì)位置信號(hào)700B —般也以類似方式向下成角度,但也在標(biāo)尺波長(zhǎng)P下有些周期性。將要了解的是,與絕對(duì)位置信號(hào)700A比較,絕對(duì)位置信號(hào)700B也是相對(duì)一致的(即,整體信號(hào)700B在標(biāo)尺圖案370B端部附近并不具有顯著降低的斜率)。
[0064]圖6C圖示讀數(shù)頭輸出信號(hào)600C,圖7C圖示對(duì)應(yīng)于圖3C標(biāo)尺圖案370C的相應(yīng)絕對(duì)位置信號(hào)700C。如上文關(guān)于圖3C描述的,在標(biāo)尺圖案370C中,每個(gè)凹進(jìn)面積R1C-R8C的凹進(jìn)深度根據(jù)彎曲函數(shù)從首先圖示凹進(jìn)面積R1至最后圖示凹進(jìn)面積R8增加,并且導(dǎo)電板面積P1C-P9C的高度根據(jù)近似線性函數(shù)或(根據(jù)期望)非線性函數(shù)從首先圖示導(dǎo)電板面積P1C至最后導(dǎo)電板面積P9C降低。如圖6C示出的,該構(gòu)造導(dǎo)致讀數(shù)頭信號(hào)部的輸出信號(hào)600C,其中上信號(hào)峰(例如,對(duì)應(yīng)于讀數(shù)頭傳感器部在每個(gè)導(dǎo)電板面積之上居中)一般沿著向下成角度的直線落下,并且下信號(hào)峰(例如,對(duì)應(yīng)于讀數(shù)頭傳感器部在每個(gè)凹進(jìn)面積上居中)一般沿著類似向下成角度的直線落下,峰-峰差異由此沿著測(cè)量范圍具有相對(duì)恒定的振幅。如圖7C示出的,所得到的絕對(duì)位置信號(hào)700C—般也線性且向下成角度。
[0065]將要了解的是,單個(gè)讀數(shù)頭信號(hào)部提供允許確定增量位置信號(hào)和絕對(duì)位置信號(hào)兩者的信號(hào)的能力是本文中描述的位置感測(cè)設(shè)備的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)。更具體地,為了確定增量位置信號(hào)和絕對(duì)位置信號(hào)兩者,諸如本文中描述的構(gòu)造并不需要第二標(biāo)尺軌道和相應(yīng)第二讀數(shù)頭信號(hào)部來(lái)讀取第二標(biāo)尺軌道。這樣的構(gòu)造也可以具有低功耗要求(例如,由于不需要為第二讀數(shù)頭信號(hào)部的功率)。另外,在各種執(zhí)行方案中,可以利用窄標(biāo)尺,在于不需要第二共線性標(biāo)尺軌道。
[0066]應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,其它讀數(shù)頭、電路和信號(hào)處理可以用于本文中公開(kāi)的各種標(biāo)尺,如上面提到的替代例。例如,在之前并入的’ 494和’ 389專利參考中公開(kāi)的各種讀數(shù)頭和電路可以適于與本文中公開(kāi)的各種標(biāo)尺構(gòu)造結(jié)合工作,以便根據(jù)本文中公開(kāi)的原理提供增量位置信號(hào)和絕對(duì)位置信號(hào)。由此,將認(rèn)識(shí)到,上面提到的讀數(shù)頭、電路和信號(hào)處理僅是示例性的,并且是非限制性的。
[0067]圖8A-8G分別是標(biāo)尺圖案870A-870G的可替代實(shí)施例的視圖,其除之前關(guān)于圖3A-3C描述地進(jìn)行圖示。每個(gè)標(biāo)尺圖案870A-870G包括各自第一標(biāo)尺元件區(qū)FZ和第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ。如圖8A示出的,標(biāo)尺圖案870A的側(cè)視圖被圖示。在標(biāo)尺圖案870A中,每個(gè)第一標(biāo)尺元件區(qū)FZ包括相對(duì)于總體標(biāo)尺圖案870A具有相同高度的各自導(dǎo)電板面積。每個(gè)第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ包括各自凹進(jìn)面積。每個(gè)凹進(jìn)面積的凹進(jìn)深度示出為根據(jù)線性函數(shù)沿著標(biāo)尺圖案從左至右增加,類似于圖3A的構(gòu)造。
[0068]如圖8B示出的,圖示了標(biāo)尺圖案870B的側(cè)視圖。在標(biāo)尺圖案870B中,每個(gè)第一標(biāo)尺元件區(qū)FZ包括相對(duì)于總體標(biāo)尺圖案870B底部具有相同深度的各自凹進(jìn)面積。每個(gè)第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ包括各自導(dǎo)電板面積。每個(gè)導(dǎo)電板面積的高度示出為根據(jù)線性函數(shù)沿著標(biāo)尺圖案從左至右增加。將要了解的是,雖然當(dāng)?shù)诙愋偷臉?biāo)尺元件變化時(shí)上文描述的某些其它標(biāo)尺圖案具有板消除特征(例如,凹進(jìn)面積),但標(biāo)尺圖案870B圖示一構(gòu)造,其中第一類型的標(biāo)尺元件是保持恒定的板消除特征,而第二類型的標(biāo)尺元件是板高度變化的板特征。
[0069]圖8C-8G分別是標(biāo)尺圖案870C-870G的平面圖。每個(gè)標(biāo)尺圖案870C-870G分別相對(duì)于傳感器/標(biāo)尺軌道寬度W1C-W1G圖示。在每個(gè)標(biāo)尺圖案870C-870G中,取決于執(zhí)行方案,黑暗面積可以代表變化的板或凹進(jìn)面積。例如,在各種執(zhí)行方案中,黑暗面積可以代表被加工的孔,通過(guò)放電加工形成在金屬塊中,蝕刻在PCB中,印制在薄金屬片中,等等。如另一示例,在各種其它執(zhí)行方案中,黑暗面積可以代表形成在PCB中的導(dǎo)電板面積,其它地方不導(dǎo)電,或者其余部分被加工、印制或蝕刻成凹進(jìn),等等。
[0070]如圖8C示出的,在標(biāo)尺圖案870C中,變化的板和/或凹進(jìn)面積圖示在兩種類型的標(biāo)尺元件區(qū)FZ和S中,同時(shí),根據(jù)正弦波狀函數(shù)圖示了變化的面積,沿著標(biāo)尺圖案從左至右振幅增加。如圖8D和8E示出的,在標(biāo)尺圖案870D和870E中,變化的板和/或凹進(jìn)面積圖示在每個(gè)第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ中,而第一標(biāo)尺元件區(qū)FZ保持恒定。在標(biāo)尺圖案870D中,根據(jù)一定數(shù)量的類似大小的水平取向橢圓形狀圖示了變化的面積,其中形狀的數(shù)量沿著標(biāo)尺圖案從左至右增加。在標(biāo)尺圖案870E中,根據(jù)豎直取向的橢圓形狀圖示了變化的面積,高度沿著標(biāo)尺圖案從左至右增加。
[0071]如圖8F示出的,在標(biāo)尺圖案870F中,變化的板和/或凹進(jìn)面積圖示在兩種類型的標(biāo)尺元件區(qū)FZ和S中,同時(shí),根據(jù)正弦波狀函數(shù)圖示了變化的面積,沿著標(biāo)尺圖案從左至右振幅增加。如圖8G示出的,在標(biāo)尺圖案870G中,每個(gè)第一標(biāo)尺元件區(qū)FZ是相同的,而每個(gè)第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ包括各自導(dǎo)電板面積。如圖示的,每個(gè)導(dǎo)電板面積的面積可以是相當(dāng)恒定的,而子部可以做成一定數(shù)量,使得提供給渦流的有效阻力基于子部的數(shù)量而變化。將要了解的是,在這樣的構(gòu)造中,每個(gè)板導(dǎo)電面積中的附加子部將一般增加阻力并降低渦流及其相關(guān)聯(lián)的信號(hào)貢獻(xiàn)(即,減少)。
[0072]圖9A-9B是旋轉(zhuǎn)或帶角度標(biāo)尺圖案的實(shí)施例的視圖,其可以以其它方式理解,類似于之前描述的圖3A-3C和/或8A或8B的模擬線性標(biāo)尺進(jìn)行操作。因此,將在此描述僅顯著差異和/或關(guān)鍵元件。每個(gè)標(biāo)尺圖案970A和970B包括各自的第一標(biāo)尺元件區(qū)FZ和第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ。在這些實(shí)施例中,各區(qū)是帶角度的區(qū),根據(jù)角周期或波長(zhǎng)P布置。如圖9A示出的,標(biāo)尺圖案970A的側(cè)視圖被圖示,其中包括圖案970A的標(biāo)尺具有圓形測(cè)量軸方向MA,并且繞中央旋轉(zhuǎn)軸RA旋轉(zhuǎn)或移位。在標(biāo)尺圖案970A中,每個(gè)第一標(biāo)尺元件區(qū)FZ包括相對(duì)于總體標(biāo)尺圖案970A具有相同高度(半徑)的各自導(dǎo)電板面積。每個(gè)第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ包括各自徑向凹進(jìn)面積。模擬圖3A的構(gòu)造,每個(gè)凹進(jìn)面積的徑向凹進(jìn)深度示出為圍繞標(biāo)尺圖案在順時(shí)針?lè)较蛏显黾?,開(kāi)始于第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ1并結(jié)束于第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ8。信號(hào)處理可以用于保持信號(hào)過(guò)渡的軌道在之間SZ8、FZ1和SZ1 (例如),以根據(jù)需要解決在SZ8和SZ1之間步調(diào)改變而可能出現(xiàn)的任何分歧。將要理解的是,模擬上面提到的(或者模擬于相對(duì)于之前并入的’ 389專利的圖18和19的公開(kāi)內(nèi)容)的讀數(shù)頭可以沿著或圍繞標(biāo)尺圖案970A的外周,以便以模擬之前提出原理的方式感測(cè)增量信號(hào)和絕對(duì)信號(hào)。
[0073]如圖9B示出的,圖示了標(biāo)尺圖案970B的等距視圖,其中包括圖案970B的標(biāo)尺具有圓形測(cè)量軸方向MA,并且繞中央軸RA旋轉(zhuǎn)或移位。標(biāo)尺圖案970B相對(duì)于傳感器/標(biāo)尺軌道寬度W1R進(jìn)行圖示。在標(biāo)尺圖案970B中,每個(gè)第一標(biāo)尺元件區(qū)FZ包括相同軸向高度的各自導(dǎo)電板面積(例如,導(dǎo)電板面積共面地垂直于旋轉(zhuǎn)軸RA)。每個(gè)第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ包括各自軸向凹進(jìn)面積。模擬圖9A的構(gòu)造,每個(gè)凹進(jìn)面積的軸向凹進(jìn)深度示出為圍繞標(biāo)尺圖案在順時(shí)針?lè)较蛏显黾?,開(kāi)始于第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ1,等等。信號(hào)處理可以用于保持信號(hào)過(guò)渡的軌道在導(dǎo)電板P1及其相鄰凹進(jìn)附近,以根據(jù)需要解決在其相鄰凹進(jìn)之間步調(diào)改變而可能出現(xiàn)的任何分歧。將要理解的是,模擬上面提到的(或者模擬相對(duì)于之前并入的’389專利的圖16和17的公開(kāi)內(nèi)容)的平面讀數(shù)頭可以沿著一部分標(biāo)尺圖案970B在軌道寬度W1R中軸向面向標(biāo)尺圖案970B,以便以模擬之前提出原理的方式感測(cè)增量信號(hào)和絕對(duì)信號(hào)。
[0074]圖10是兩個(gè)標(biāo)尺圖案1070A和1070B的視圖,結(jié)合用在標(biāo)尺1002上以確定絕對(duì)位置。如圖10示出的,標(biāo)尺圖案1070A由三個(gè)標(biāo)尺圖案部SPP、SPP’和SPP”形成。在各種執(zhí)行方案中,每個(gè)標(biāo)尺圖案部SPP、SPP’和SPP”可以類似于任何之前描述的標(biāo)尺圖案(例如,圖3A的標(biāo)尺圖案370A)。每個(gè)標(biāo)尺圖案部SPP、SPP’和SPP”包括各自的第一標(biāo)尺元件區(qū)FZ和第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ。
[0075]每個(gè)第一標(biāo)尺元件區(qū)FZ包括相對(duì)于總體標(biāo)尺圖案1070A具有相同高度的各自導(dǎo)電板面積。更具體地,標(biāo)尺圖案部SPP、SPP’和SPP”的第一標(biāo)尺元件區(qū)FZ分別包括導(dǎo)電板面積P1-P8、P1’-P8’和Pl”-P8”。每個(gè)第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ包括各自凹進(jìn)面積。更具體地,標(biāo)尺圖案部SPP、SPP’和SPP”的第二標(biāo)尺元件區(qū)SZ分別包括凹進(jìn)面積R1-R8、Rl’ -R8’和Rl”-R8”。每個(gè)凹進(jìn)面積的凹進(jìn)深度示出為沿著每個(gè)各自標(biāo)尺圖案部SPP、SPP’和SPP”從左至右增加,類似于圖3A的構(gòu)造。
[0076]標(biāo)尺圖案1070A示出為在最大測(cè)量范圍MMR上延伸。每個(gè)標(biāo)尺圖案部SP