ES2556709T3 - Sistema de medición de posiciones/caminos con cuerpo de medición codificado - Google Patents
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Abstract
Sistema de medición de posiciones/caminos, que comprende una cabeza (14) de sensor y un cuerpo (12; 42;; 60; 75; 86; 96; 106) de medición codificado, extendiéndose el cuerpo (12; 42;; 60; 75; 86; 96; 106) de medición en una primera dirección (x) y en una segunda dirección (y) dispuesta transversalmente con relación a la primera dirección (x), poseyendo una zona (16) para la determinación de la aposición absoluta y una zona (18) para la determinación de la posición incremental con una codificación en la primera dirección (x) y poseyendo la zona (16) para la determinación de la posición absoluta una codificación en la segunda dirección (y), poseyendo la cabeza (14) de sensores un primer dispositivo (20) de sensor con una resolución de sensor paralelamente a la primera dirección (x) asignada a la zona (18) para la determinación de la posición incremental y una segundo dispositivo (22) de sensores con una resolución de sensor en la segunda dirección (y) asignada a la zona (16) para la determinación de la posición absoluta, caracterizado por que el cuerpo de medición está codificado magnéticamente, porque la zona (16) de determinación de la posición absoluta y la zona (18) de determinación de la posición incremental en la segunda dirección (y) están dispuestas una al lado de la otra o están combinadas entre sí, estando dispuestos los campos (46a, 46b) polares de la zona (18) de determinación de la posición incremental y los campos (54) polares de la zona (16) de determinación de la posición absoluta en la segunda dirección (y) uno al lado del otro sin separación entre ellos, porque uno o varios campos (46a; 76a; 76b) polares de la zona (18) de determinación de la posición incremental y uno o varios campos (54; 80a; 80b) de la zona (16) de determinación de la posición absoluta están dispuestos en una franja (48; 78) y el cuerpo (12; 42; 60; 75; 86; 96; 106) de medición comprende una pluralidad de franjas (48; 78) dispuestas una al lado de la otra en la primera dirección (x) y porque una franja (48) comprende un primer campo (52) polar y un segundo campo (56) polar, variando la relación de la longitud (L2) del segundo campo (56) polar con relación a la longitud (L1) del primer campo (52) polar en la segunda dirección (y) para franjas (78) distintas.
Description
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DESCRIPCION
Sistema de medicion de posiciones/caminos con cuerpo de medicion codificado
El invento se refiere a un sistema de medicion de posiciones/caminos, que comprende una cabeza de sensor y un cuerpo de medicion codificado, extendiendose el cuerpo de medicion en una primera direccion y en una segunda direccion dispuesta transversalmente con relacion a la primera direccion, poseyendo una zona para la determinacion de la aposicion absoluta y una zona para la determinacion de la posicion incremental con una codificacion en la primera direccion y poseyendo la zona para la determinacion de la posicion absoluta una codificacion en la segunda direccion, poseyendo la cabeza de sensor un primer dispositivo de sensor con una resolucion de sensor paralelamente a la primera direccion asignada a la zona para la determinacion de la posicion incremental y una segundo dispositivo de sensor con una resolucion de sensor en la segunda direccion asignada a la zona para la determinacion de la posicion absoluta.
Los sensores de camino con cuerpo de medicion codificado magneticamente se describen en el libro "Lineare Weg- und Abstandssensoren" de T. Burkhardt, A. Feinaugle, S. Fericean y A. Forkl, Verlag Moderne Industrie, Die Bibliothek der Technik, volumen 271, Munich 2004.
Las lmeas de campo magneticas, que parten del cuerpo de medicion, forman un campo de vectores tridimensional. La cabeza de sensor se mueve por encima del cuerpo de medicion en este campo.
En la cabeza de sensor se hallan sensores sensibles al campo magnetico, que miden la componente del vector del campo magnetico en la primera direccion o el angulo del campo magnetico de vectores con relacion a la primera direccion.
A traves del documento DE 100 26 136 A1 se conoce un sistema de medicion de posiciones, que sirve para la determinacion de la posicion relativa de dos objetos movibles entre sb Comprende una primera pista incremental con una estructura lineal periodica asignada al primer objeto, una unidad de exploracion asignada al segundo /objeto para la exploracion de la estructura lineal y para generar una senal incremental correspondiente asf como medios para generar una informacion de la posicion absoluta con relacion a la posicion de dos objetos movibles entre sb La extension de las lmeas a lo largo de la direccion de extension de la pista incremental vana al menos en una parte del ancho de la pista incremental de tal modo, que la estructura de lmeas periodica se superpone a una estructura con una informacion de la posicion absoluta.
A traves del documento DE 10 2006 010 161 A1 se conoce una estructura de codigo para un dispositivo de medicion de la posicion con una pluralidad de pistas de codigo, que se extienden paralelas entre sf en una primera direccion, dispuestas una detras de otra a lo largo de una segunda direccion, que se extiende transversalmente a la primera direccion de tal modo, que por medio de la exploracion de un tramo de la estructura de codigo, que abarca siempre en parte varias pistas de codigo a lo largo de la primera direccion, por medio de un dispositivo de exploracion se puede obtener un valor absoluto de la posicion tanto para la primera direccion, como tambien para la segunda direccion. Las diferentes pistas de codigo poseen cada una codificacion serial absoluta para la medicion de una posicion a lo largo de la primera direccion y estan dispuestas de tal modo, que con la combinacion obtenida con la exploracion del tramo de la estructura de codigo de valores de medida de la posicion para la primera direccion se determine de manera umvoca la posicion absoluta del dispositivo de exploracion con relacion a la estructura de codigo tanto a lo largo de la primera direccion, como tambien a lo largo de la segunda direccion.
A traves del documento DE 102 10 326 A1 se conoce un dispositivo con una cabeza de magnetizacion.
A traves del documento DE 10 2005 039 280 A1 se conoce un circuito integrado con sensores de campo magnetico, en especial para componentes en vehmulos de motor, en el que sobre el mismo substrato estan dispuestas estructuras para al menos dos elementos de sensor sensibles a campos magneticos dispuestos de tal modo, que un campo magnetico pueda ser medido con resolucion local segun el tamano y/o la direccion. Ademas se disponen componentes electronicos, que realizan un procesamiento o una evaluacion al menos parcial de las senales de los elementos de sensores. Se puede realizar una seleccion espedfica de la aplicacion y/o el procesamiento y/o la evaluacion de las senales de los elementos de sensor.
A traves del documento EP 0 503 716 P1 (DE 692 22 072 T2) se conoce un dispositivo de medicion para la determinacion de una posicion absoluta de un elemento movible con un elemento de division de escala con varias pistas y con un elemento colector, que comprende una cantidad de elementos de exploracion correspondiente a la cantidad de pistas, estando provistos los elementos de exploracion de sensores. Las pistas mencionadas contienen una pista incremental y una pista absoluta y se configuran como elementos con forma de franja sucesivos, que poseen siempre una propiedad detectable con los sensores, que depende de la posicion sobre el elemento de division de la escala. Ademas, se conoce un sistema de procesamiento de senales para la determinacion de la posicion absoluta del elemento movible a partir de una combinacion de, por un lado, senales procedentes de los sensores del elemento de exploracion perteneciente a la pista absoluta y, por otro, de las senales procedentes de los sensores del elemento de exploracion perteneciente a la pista incremental. La pista incrementa y la pista
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absoluta se combinan en el elemento de division de escala en una pista unica compuesta en la que las lmeas centrales de los elementos con forma de franja se hallan a la misma distancia entre sl La propiedad detectable sobre la pista compuesta esta repartida de manera pseudo casual sobre el elemento con forma de franja, poseyendo la combinacion de senales para una separacion de los centros de la pista compuesta un valor espedfico de esta separacion de los centros, representando aproximadamente el 75 % de las separaciones entre centros de las pistas compuestas, que son lefdas por los elementos de exploracion, una informacion incremental.
A traves del documento US 2005/0060905 A1 se conoce un codificador, que comprende una escala y un lector de escalas. La escala posee en este caso una pluralidad de puntos de referencia distanciados entre sf en la direccion longitudinal. Los puntos de referencia estan dispuestos a lo largo de la escala en un esquema aleatorio o un esquema pseudo aleatorio.
A traves del documento US 5,260,568 se conoce un sistema de medicion de la posicion absoluta, que comprende una fuente de luz y una escala, que comprende una pista de ventanas de reticula en la que las ventanas de reticula estan dispuestas de tal modo, que al menos una ventana de reticula este dispuesta en una zona de rayos de luz paralelos emitidos por la fuente de luz. Cada una de las ventanas de reticula de reticula comprende una reticula de refraccion, que desvfa un rayo de luz con un angulo espedfico, una direccion espedfica o una intensidad espedfica. Ademas, se preve un detector, que recibe el correspondiente rayo de luz.
El invento se basa en el problema de crear un sistema de medicion de posiciones/caminos de la clase menciona da mas arriba, que en especial posea una mayor precision.
Este problema se soluciona segun el invento para un sistema de medicion de posiciones/caminos mencionado mas arriba, porque el cuerpo de medicion es codificado magneticamente, porque la zona de determinacion de la posicion absoluta y la zona de determinacion de la posicion incremental estan dispuestas o estan combinadas entre sf en la segunda direccion una al lado de la otra, estando dispuestos los campos polares de la zona de determinacion de la posicion incremental y los campos polares de la zona de determinacion de la posicion absoluta estan dispuestos uno al lado del otro en la segunda direccion sin separacion entre ellos, porque uno o varios campos polares de la zona de determinacion de la posicion incremental y uno o varios campos polares de la zona de determinacion de la posicion absoluta estan dispuestos en una franja y el cuerpo de medicion comprende una pluralidad de franjas dispuestas una al lado de otra en la primera direccion y porque una franja comprende un primer campo polar y un segundo campo polar, variando la relacion de la longitud del segundo campo polar con relacion a la longitud del primer campo polar en la segunda direccion para franjas distintas.
La zona de determinacion de la posicion absoluta es utilizada para determinar una posicion absoluta de la cabeza de sensor, estando limitada la resolucion. La zona de determinacion de la posicion incremental es utilizada para determinar, en especial por medio de una medicion analogica del camino, respectivamente de la posicion una mayor resolucion partiendo de la posicion absoluta determinada para obtener una posicion absoluta con una resolucion grande. Con ello se crea un sistema absoluto con una mayor precision.
En la solucion segun el invento tambien se preve una codificacion en la segunda direccion. Por medio de la correspondiente resolucion del sensor del segundo dispositivo de sensores en la segunda direccion se puede determinar con ello la posicion absoluta. Por medio de una evaluacion adicional de una posicion incremental a partir de esta posicion absoluta en la primera direccion se puede determinar con una precision grande la posicion absoluta de la cabeza de sensores con relacion al cuerpo de medicion.
En la zona de determinacion de la posicion absoluta se pueden codificar en la segunda direccion una pluralidad, referida al ancho en la primera direccion de (distintos) campos polares (correspondientemente Bit). Con ello es posible mantener pequena la cantidad de sensores en la cabeza de sensores. Esto permite construir una cabeza de sensores con una carcasa mas pequena. La cabeza de sensores y con ello el sistema puede ser fabricado y montado de una manera mas barata y se obtiene una mayor seguridad contra fallos.
Si se necesitan menos sensores tambien se pueden disponer estos sobre una longitud menor en la primera direccion. Con ello se obtiene a su vez una mayor tolerancia angular durante el montaje alrededor de un eje perpendicular al cuerpo de medicion. Dado que se necesitan menos sensores, se reduce el coste de montaje. Las tolerancias de montaje pueden ser compensadas con mayor facilidad en un paso de calibrado.
Dado que se necesitan menos sensores, es posible registrar de manera absoluta longitudes mayores en la primera direccion.
Las ventajas mencionadas mas arriba pueden ser realizadas sin tener que incrementar la longitud del cuerpo de medicion en la segunda direccion.
Fundamentalmente tambien es posible registrar desde el punto de vista de la tecnica de medicion un desplazamiento o un giro de la cabeza de sensores con relacion al cuerpo de medicion.
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En la solucion segun el invento tiene lugar, ademas de una medicion "paralela" con la primera disposicion de sensores, una medicion "ortogonal" con la segunda disposicion de sensores para determinar la posicion absoluta. De acuerdo con ello se preve una codificacion magnetica en la segunda direccion, variando esta codificacion por medio de una distribucion correspondiente de los campos polares en la primera direccion. La resolucion de los sensores en la primera direccion, respectivamente en la segunda direccion equivale a la capacidad de medicion de la correspondiente disposicion de sensores en la direccion correspondiente.
La codificacion es magnetica, siendo configuradas la primera disposicion de sensores y la segunda disposicion de sensores correspondientemente y poseen una resolucion del campo magnetico como resolucion de los sensores. La codificacion magnetica puede ser obtenida de manera sencilla por medio de zonas magnetizadas correspondientes.
El cuerpo de medicion comprende en especial campos polares de un primer tipo y de un segundo tipo, determinando la disposicion y la distribucion de los campos polares el modo de funcionamiento del sistema de medicion de posiciones/caminos. El primer tipo se diferencia del segundo tipo y esta diferencia es apreciable a traves de las disposiciones de sensores. En una codificacion magnetica es el primer tipo por ejemplo el tipo polo norte y el segundo tipo es el tipo polo sur.
La cabeza de sensores esta distanciada del cuerpo de medicion en una tercera direccion, que es transversal y en especial perpendicular a la primera direccion y en especial transversal y perpendicular a la segunda direccion. Con ello se consigue un sistema de medicion sin contacto con un espacio de aire entre la cabeza de sensores y el cuerpo de medicion con la codificacion.
La primera direccion es en especial una direccion de medicion para la determinacion de caminos-posiciones de la cabeza de sensores con relacion al cuerpo de medicion.
En la zona de determinacion de la posicion incremental se disponen ventajosamente de manera alternativa campos polares de distintos tipos. Con ello se puede incrementar tambien, partiendo de una posicion absoluta determinada (determinada a traves de la zona de determinacion de la posicion absoluta) la resolucion por medio de una medicion en especial analogica del camino-posicion en la zona de determinacion de la posicion incremental.
La zona de determinacion de la posicion absoluta y el zona de determinacion de la posicion incremental estan dispuestas fundamentalmente en la segunda direccion una al lado de la otra o estan combinadas entre sf. La zona de determinacion de la posicion absoluta y la zona de determinacion de la posicion incremental forman por ejemplo pistas dispuestas paralelas una al lado de la otra. Por medio de una combinacion tambien es fundamentalmente posible, que, por ejemplo, un campo polar de la zona de determinacion de la posicion incremental se prolongue en un campo polar de la zona de determinacion de la posicion absoluto.
Los campos polares del zona de determinacion de la posicion incremental y los campos polares del zona de determinacion de la posicion absoluta (con o sin separacion) en la segunda direccion estan dispuestos uno al lado de la otro.
Uno o varios campos polares de la zona de determinacion de la posicion incremental y uno o varios campos polares de la zona de determinacion de la posicion absoluta estan dispuestos en una franja y el cuerpo de medicion comprende una pluralidad de franjas dispuestas una al lado de otra en la primera direccion. Con ello se pueden realizar de manera sencilla una zona de determinacion de la posicion incremental y una zona de determinacion de la posicion absoluta con una codificacion en la primera direccion y una codificacion en la segunda direccion.
En este caso es favorable, que las lmeas de limitacion (reales o imaginarias) de las franjas enfrentadas en la primera direccion sean paralelas entre sf. Con ello se obtiene una posibilidad sencilla de evaluacion.
Una franja abarca un primer campo polar y un segundo campo polar, variando la relacion de la longitud del segundo campo polar con relacion a la longitud del primer campo polar en la segunda direccion para franjas distintas. De esta manera se puede realizar de manera sencilla una codificacion en la segunda direccion.
En especial poseen en este caso el primer campo polar y el segundo campo polar diferentes tipos (como por ejemplo polarizaciones magneticas contrarias), para crear una codificacion correspondiente (como por ejemplo una codificacion magnetica).
Es ventajoso, que las diferentes longitudes se formen en escalones discretos. Con ello se puede obtener de manera sencilla una codificacion, siendo posible crear esta codificacion de manera sencilla.
En una forma de ejecucion posee el primer campo polar, que forma al menos en parte la zona de determinacion de la posicion incremental, distintas longitudes para franjas distintas. De manera alternativa es posible, que el primer campo polar y el segundo campo polar posean la misma longitud para todas las franjas.
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En una forma de ejecucion posee una franja zonas no codificadas. Por medio de una disposicion y/o configuracion de la longitud correspondientes de las zonas no codificadas en la segunda direccion para distintas franjas se puede obtener una codificacion, cuando esta disposicion, respectivamente estas longitudes vanan correspondientemente.
Tambien es posible, que una franja posea una pluralidad de campos polares con distinta polarizacion, estando dispuestos en el caso de franjas diferentes estos campos polares en distintas posiciones en la segunda direccion y estos campos polares forman al menos en parte la zona de determinacion de la posicion absoluta. Con ello se puede crear una codificacion al poseer la zona de determinacion de la posicion absoluta una pluralidad de campos polares. En una configuracion de esta clase es por ejemplo posible de manera sencilla detectar por medio de una evaluacion correspondiente de las senales, un giro o un ladeamiento de la cabeza de sensores, cuando se preve una pluralidad de sensores.
En este caso es posible, que una franja posea campos polares de distinto tipo (como por ejemplo una polarizacion magnetica distinta), que se dispone uno detras de otro en la primera direccion. Estos campos polares forman en este caso e n especial campos polares de la zona de determinacion de la posicion incremental.
Tambien es posible, que con los campos polares de la zona de determinacion de la posicion absoluta se forme una codificacion digital por medio de una distribucion de campos polares del primer tipo con relacion al segundo tipo. A un campo polar del primer tipo se asigna un dfgito (por ejemplo 0) y a un campo polar del segundo tipo se asigna un dfgito (por ejemplo 1). La sucesion de campos polares da lugar entonces a una codificacion digital, por ejemplo de una franja en la que esten dispuestos los campos polares. Por medio de la segunda disposicion de sensores se puede leer la codificacion digital y determinar con ello, cuando franjas distintas poseen una codificacion digital distinta, la posicion absoluta con una resolucion limitada (prefijada por el ancho del polo).
El segundo dispositivo de sensores se configura en especial de tal modo, que en una segunda direccion se puede identificar n escalones distintos correspondientes a una disposicion y/o distribucion de campos polares. Con ello se puede leer con el segundo dispositivo de sensores la codificacion y se puede determinar a su vez la posicion absoluta (con resolucion limitada).
En este caso es fundamentalmente posible, que el segundo dispositivo de sensores posea una pluralidad de sensores. Se puede prever una pluralidad de sensores para leer un codigo correspondiente (como por ejemplo un codigo magnetico).
Para ello se dispone en una forma de ejecucion una pluralidad de sensores dispuestos distanciados en la primera direccion. Con ello se puede leer correspondientemente la codificacion en la segunda direccion.
De manera alternativa o adicional es posible, que una pluralidad de sensores se disponga en una fila paralela a la segunda direccion. En este caso se asigna a un sensor una determinada zona del campo polar y por medio de este sensor se determina despues si un campo polar es del primer tipo (como por ejemplo polo norte) o del segundo tipo (como por ejemplo polo sur). Con ello se puede leer un codigo correspondiente como por ejemplo un codigo digital.
Es ventajoso, que la separacion entre sensores proximos en la primera direccion sea mayor o menor que un ancho de campo polar de los campos polares en la primera direccion. La separacion de sensores proximos es con ello inconmensurable con relacion a la disposicion de los campos polares. Con la correspondiente separacion entre sensores proximos se evita, que todos los sensores se puedan hallar entre campos polares adyacentes. Esto eleva la precision de la medicion. De manera alternativa tambien se pueden posicionar los sensores por pares con un desplazamiento angular con relacion a un periodo de la division (ortogonal). En este caso se prefiere 180°.
Para la resolucion de la medicion en la segunda direccion puede abarcar la segunda disposicion de sensores una serie de sensores dispuestos uno al lado de otro en la segunda direccion y/o al menos comprender un sensor, que determine los angulos del campo magnetico (en el caso de una codificacion magnetica) y/o al menos un sensor analogico de camino/posicion, que determine un camino o una posicion en la segunda direccion. Con ello se puede leer la codificacion en la segunda direccion para determinar la posicion absoluta.
La primera disposicion de sensores puede comprender en este caso al menos un sensor analogico de camino/posicion con el que se pueda determinar un camino o una posicion en la primera direccion para poder determinar correspondientemente la posicion absoluta con una mayor resolucion partiendo de una posicion absoluta determinada previamente.
Fundamentalmente tambien se puede prever un tercer dispositivo de sensores, que posea una resolucion de sensores en una tercera direccion transversal a la primera direccion y transversal a la segunda direccion. Con ello se pueden identificar por ejemplo ladeamientos.
La descripcion que sigue de formas de ejecucion preferidas sirve en combinacion con el dibujo para la explicacion detallada del invento. En el dibujo muestran:
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La figura 1, una representacion esquematica de una forma de ejecucion de un sistema de medicion de posiciones/caminos segun el invento con un cuerpo de medicion y una cabeza de sensores.
La figura 2, una representacion esquematica de un primer ejemplo de ejecucion de un sistema de medicion de posiciones/caminos segun el invento.
La figura 3, una representacion esquematica de un segundo ejemplo de ejecucion de un sistema de medicion de posiciones/caminos segun el invento con un cuerpo de medicion y una cabeza de sensores.
La figura 4 (a), una representacion esquematica de un tercer ejemplo de ejecucion de un sistema de medicion de posiciones/camino segun el invento con un cuerpo de medicion y una cabeza de sensores.
La figura 4(b), una representacion esquematica de una variante de un tercer ejemplo de ejecucion de un sistema de medicion de posiciones/caminos segun el invento con un cuerpo de medicion y una cabeza de sensores.
La figura 5, una representacion esquematica parcial de un cuerpo de medicion de un cuarto ejemplo de ejecucion.
La figura 6, una representacion parcial de un quinto ejemplo de ejecucion.
La figura 7, una representacion esquematica de un sexto ejemplo de ejecucion de un sistema de medicion de posiciones/caminos segun el invento.
La figura 8, una representacion esquematica de un septimo ejemplo de ejecucion de un sistema de medicion de posiciones/caminos segun el invento.
La figura 9, una representacion esquematica de un octavo ejemplo de ejecucion de un sistema de medicion de posiciones/caminos segun el invento.
La figura 10, una representacion esquematica de un decimo ejemplo de ejecucion de un sistema de medicion de posiciones/caminos segun el invento.
Una forma de ejecucion de un sistema de medicion de posiciones/caminos segun el invento representada esquematicamente en la figural y designada en ella con l0 comprende un cuerpo 12 de medicion codificado magneticamente. El propio cuerpo 12 de medicion posee un soporte en el que esta dispuesta la codificacion magnetica. La codificacion magnetica esta formada por ejemplo por una cinta de material plastico flexible y magnetizable. La codificacion del cuerpo 12 de medicion tiene lugar por medio de una correspondiente disposicion alternante de campos polares del tipo polo norte y de campos polares del tipo polo sur.
Las lmeas de campo magneticas de estos campos polares forman un campo tridimensional de vectores. En este campo esta dispuesta una cabeza 14 de sensores.
El cuerpo 12 de medicion se extiende en una primera direccion x y en una segunda direccion y, que en especial es transversal y en especial perpendicular a la primera direccion x. La primera direccion x es una direccion de medicion en la que se puede determinar la posicion, respectivamente el camino de la cabeza 14 de sensores con relacion al cuerpo 12 de medicion. La cabeza 14 de sensores esta distanciada en una tercera direccion z del cuerpo 12 de medicion, siendo la tercera direccion transversal y en especial perpendicular a la primera direccion x y transversal y en especial perpendicular a la segunda direccion y.
Como se describira todavfa mas abajo, el cuerpo 12 de medicion comprende una zona 16 de determinacion de la posicion absoluta codificada correspondientemente y una zona 18 de determinacion de la posicion incremental igualmente codificada de manera correspondiente. Por medio de la zona 16 de determinacion de la posicion absoluta se puede determinar la posicion absoluta de la cabeza 14 de sensores en la direccion x en el cuerpo 12 de medicion, estando limitada la resolucion. La zona 18 de determinacion de la posicion incremental sirve para incrementar la resolucion.
La cabeza de sensores comprende una pluralidad de sensores. La cabeza 14 de sensores abarca en la solucion segun el invento un primer dispositivo 20 de sensores con uno o varios sensores, que poseen una resolucion del campo magnetico en la primera direccion x. El primer dispositivo 20 de sensores esta asignado a la zona 18 de determinacion de la posicion incremental.
La cabeza 14 de sensores comprende, ademas, un segundo dispositivo 22 de sensores con uno o varios sensores, que poseen una resolucion del campo magnetico en la segunda direccion y. El segundo dispositivo 22 de sensores esta asignado a la zona 16 de determinacion de la posicion absoluta.
Se puede prever un tercer dispositivo 24 de sensores, que posea una resolucion del campo magnetico en la tercera direccion z. Con el tercer dispositivo 24 de sensores se pueden detectar por ejemplo ladeamientos de la cabeza 14 de sensores con relacion al cuerpo 12 de medicion.
Los dispositivos 20, 22, 24 de sensores estan dispuestos en una carcasa 26. En la carcasa 26 se aloja un dispositivo 28 de alimentacion con corriente de los dispositivos 20, 22, 24 de sensores. Al dispositivo 28 de alimentacion con corriente se asignan una o varias conexiones 30 externas para una alimentacion externa con corriente. De manera facultativa tambien se puede asignar al dispositivo 28 de alimentacion con corriente una fuente de corriente dispuesta en la cabeza 14 de sensores o un dispositivo de recepcion para una alimentacion inalambrica de corriente.
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A continuacion de los dispositivos 20, 22, 24 de sensores se dispone un amplificador 32 alojado igualmente en la carcasa 26. Los dispositivos 20, 22, 24 de sensores preparan sus senales para el amplificador 32 en el que son amplificadas.
Tambien es posible disponer a continuacion del amplificador 32 un convertidor analogico/digital, que transforme las senales analogicas de los dispositivo de sensores en senales digitales.
Fundamentalmente tambien es posible, que uno o varios dispositivos de sensores generen ya senales digitales. En este caso no se necesita un convertidor 34 analogico/digital.
Las senales amplificadas y eventualmente convertidas se aplican a un dispositivo 36 de evaluacion. Este esta formado en especial por un microcontrolador (o ASIC o DSP, etc.). En este caso puede comprender un interpolador 37.
El dispositivo 36 de evaluacion suministra las senales correspondientes a un dispositivo 38 de adaptacion de senales, siendo posible disponer de estas senales en una salida 40 de la cabeza 14 de sensores. En este caso puede tener lugar una transmision inalambrica de las senales o una transmision via cable de las senales de evaluacion correspondientes.
Un primer ejemplo de ejecucion de un sistema de medicion de posiciones/caminos segun el invento comprende un cuerpo 42 de medicion (figura 2). El cuerpo 42 de medicion posee una zona 44 de determinacion de la posicion incremental. La zona 44 de determinacion de la posicion incremental comprende campos 46a polares del tipo polo norte y campos 46b polares del tipo polo sur. Estos campos polares esta dispuestos alternativamente en la primera direccion x. Campos polares 46a, 46b adyacentes posee en este caso una polarizacion distinta y los campos polares adyacentes en posiciones siguientes poseen la misma polarizacion.
Los campos 46a, 46b polares poseen un ancho B en la primera direccion x. Los campos 46a, 46b polares de la zona 44 de determinacion de la posicion incremental forman una pista incremental, poseyendo todos los campos 46a, 46b de la zona 44 de determinacion de la posicion incremental el mismo ancho B.
Por medio de la disposicion alternante de los campos 46a, 46 polares se crea una codificacion magnetica.
Los correspondientes campos 46a, 46b polares estan dispuestos en una franja 48. Las franjas 48 se extienden en este caso en la segunda direccion y poseen lmeas 50a, 50b de limitacion enfrentadas (imaginarias) de las franjas distanciadas en la primera direccion x y orientadas paralelas a la segunda direccion y.
Cada una de las franjas comprende un primer campo 52 polar, que es el correspondiente campo 46a, respectivamente 46b de la zona 44 de determinacion de la posicion incremental y un segundo campo 36 polar, que se asigna a una 58 zona de determinacion de la posicion absoluta. El segundo campo 56 polar posee en este caso una polarizacion contraria de la del primer campo 52 polar. El primer campo 52 polar y el segundo campo 56 polar forman conjuntamente la zona 58 determinacion de la posicion absoluta.
El primer campo 52 polar posee una longitud Li en la segunda direccion y el segundo campo 56 polar de una franja 48 posee una longitud L2 en la segunda direccion y. La longitud Li del primer campo 52 polar es en este caso por ejemplo al menos el 50 % de la longitud Li + L2 total de una franja 48. Sobre la longitud del 50 % del primer campo 52 polar esta formada la zona 44 de determinacion de la posicion incremental. La "longitud residual" remanente (incluida la longitud remanente cero) contribuye a la formacion de la zona 58 de determinacion de la posicion absoluta.
En franjas distintas vana la relacion de la longitud L2 con relacion a la longitud Li. Con esta variacion de las longitudes se forma una codificacion magnetica en la segunda direccion y.
En especial la variacion de la longitud de Li y con ello tambien de L2 se configura de manera discreta y tiene lugar en escalones discretos. Para ello se preven por ejemplo n escalones discretos. El segundo campo 56 polar puede poseer con ello n longitudes distintas de L2 = 0 a L2 = n veces la longitud de un escalon individual en la segunda direccion y.
El segundo dispositivo 22 de sensores posee una resolucion del campo magnetico en la segunda direccion y. Cuando franjas 48 distintas poseen una configuracion distinta del campo polar desde el punto de vista de las longitudes Li y L2, se puede detectar por medio de la segunda direccion 22 de sensores la franja especial correspondiente y con ello puede tener lugar una determinacion de la posicion absoluta.
Con el primer dispositivo 20 de sensores se puede mejorar por medio de la resolucion del campo magnetico en la primera direccion x la resolucion total, realizando en los campos 46a, 46b polares una medicion incremental. La posicion absoluta es determinada de acuerdo con numero del polo ■ ancho del polo (en la zona 58 de determinacion de la posicion absoluta) + la posicion incremental.
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La resolucion del campo magnetico en la segunda direccion y por medio del segundo dispositivo 22 de sensores puede tener lugar de distintas maneras. La segunda direccion 22 de sensores comprende por ejemplo una pluralidad de sensores dispuestos en la segunda direccion y en una fila. Para la zona 58 de determinacion de la posicion absoluta se orientan estos sensores en este caso de manera correspondiente a un posible ancho inferior, es decir a un escalon. Cuando los segundos campos 56 polares se subdividen en n escalones posibles, abarca una fila (al menos) n sensores orientados correspondientemente. Estos sensores pueden generar entonces por ejemplo una senal digital.
Tambien es posible, que el segundo dispositivo 22 de sensores posea (al menos) un sensor sensible al campo magnetico, que pueda determinar angulos del campo magnetico y posee con ello una resolucion del campo magnetico en la segunda direccion y para obtener asf a su vez una determinacion de la posicion absoluta de acuerdo con la codificacion de las franjas 48.
Fundamentalmente tambien es posible, que la segunda direccion 22 de sensores posea (al menos) un sensor sensible al campo magnetico, que haga posible una medicion analogica de caminos, respectivamente posiciones en la segunda direccion y y haga posible con ello una resolucion correspondiente del campo magnetico en la segunda direccion y.
El primer dispositivo 20 de sensores y el segundo dispositivo 22 de sensores estan dispuestos en una cabeza de sensores. Esta cabeza de sensores no se representa en su totalidad en la figura 2.
El primer dispositivo 20 se sensores comprende por ejemplo un sensor analogico de camino/posicion sensible al campo magnetico, que posee una resolucion correspondiente en la primera direccion x para hacer posible a traves de la posicion incremental y partiendo de la posicion absoluta, que se determina por medio de la zona 58 de determinacion de la posicion absoluta en el segundo dispositivo 22 de sensores, una mayor resolucion para la determinacion de la posicion, respectivamente la determinacion del camino de la cabeza 14 de sensores en el cuerpo 42 de medicion.
El primer dispositivo 20 de sensores comprende por ejemplo un primer sensor de campo magnetico y un segundo sensor de campo magnetico, que generan senales con fase desplazada 90°. Estos sensores de campo magnetico tambien se conocen como sensor de senos y sensor de cosenos.
En la solucion segun el invento se preve, ademas del primer dispositivo 20 de sensores y de la cabeza 14 de sensores, al menos un sensor ortogonal de la segunda direccion 22 de sensores con el que se puede evaluar una codificacion magnetica en la direccion transversal a la primera direccion x, es decir en la segunda direccion y. Esta "codificacion transversal" contiene la senal absoluta de posicion a traves de la codificacion del numero del polo actual.
Los segundos campos 56 polares de la zona 58 de determinacion de la posicion absoluta forman una pista absoluta. En el ejemplo de ejecucion representado en la figura 2 se halla esta pista absoluta directamente junto a la pista incremental con una transicion sin separacion.
En cada incremento de la pista incremental en la primera direccion x se pueden codificar en la pista absoluta en la segunda direccion y varios Bit n. Con ello se puede reducir fundamentalmente la cantidad de sensores necesarios. Con n Bit y m sensores se pueden representar con estos sensores nm valores umvocos. En este caso n es mayor que 2.
Con una base mayor que 2 (n mayor que 2) se necesitan menos sensores para una longitud determinada. Con ello se puede reducir el tamano de la carcasa de la cabeza 14 de sensores. Una cantidad menor de sensores permite fabricar el sistema 10 de medicion de posiciones/caminos de una manera mas barata, obteniendo tambien una mayor seguridad contra fallos.
Cuando se dispone una cantidad menor de sensores sobre una longitud mas pequena, es admisible una mayor tolerancia angular en el montaje alrededor de un eje perpendicular al cuerpo 12 de medicion. Se reducen los costes de montaje. Tambien es posible compensar con mayor facilidad las tolerancias de montaje en un paso de calibrado.
Tambien se pueden medir longitudes mayores en la primera direccion x, ya que se necesitan menos sensores.
No es necesario aumentar el ancho del cuerpo 12 de medicion en la segunda direccion y. Por ejemplo, es suficiente un ancho de 10 cm en la segunda direccion y.
Fundamentalmente incluso es posible medir con la tecnica de medicion un desplazamiento de la carcasa 26 de la cabeza 14 de sensores con relacion al cuerpo (12) de medicion (con varios sensores). Tambien es posible un giro de la cabeza 14 de sensores al rededor de un eje paralelo al tercera direccion z.
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En un segundo ejemplo de ejecucion representado esquematicamente en la figura 3 se preve un cuerpo 60 de medicion, que comprende una zona 62 de determinacion de la posicion absoluta y una zona 64 de determinacion de la posicion incremental. La zona 62 de determinacion de la posicion absoluta y la zona 64 de determinacion de la posicion incremental estan dispuestas en este caso paralelas una al lado de la otra sin separacion entre ellas. La zona 64 de determinacion de la posicion incremental comprende campos polares polarizados alternativamente, poseyendo los campos polares el mismo ancho en la primera direccion x y el mismo ancho en la altura y.
La zona 62 de determinacion de la posicion absoluta comprende campos 66 polares, que poseen una longitud distinta en la segunda direccion y. En la zona 62 de determinacion de la posicion absoluta se disponen en este caso junto a algunos campos polares (como por ejemplo el campo 66 polar) zonas 68 no magneticas. Los campos 66 polares poseen una longitud Li en la segunda direccion y. Las zonas 68 no magneticas poseen una longitud L2 en la segunda direccion y. Franjas distintas formadas sobre un campo 70 polar de la zona 64 de determinacion de la posicion incremental y sobre el campo 66 polar adyacente en la segunda direccion y poseen una relacion de la longitud L2 con relacion a la longitud Li variable. Con ello se crea una codificacion magnetica en la segunda direccion y.
El campo 66 polar de una franja 70 posee en este caso una polaridad inversa en comparacion con el correspondiente campo polar de la zona 64 de determinacion de la posicion incremental.
En el presente ejemplo de ejecucion se disponen las zonas 68 no magneticas, cuando una franja 70 correspondiente posee una zona 68 no magnetica de esta clase, en un borde exterior opuesto a la zona 64 de determinacion de la posicion incremental.
Fundamentalmente tambien es posible, que las zonas 68 no magneticas se dispongan repartidas entre el borde exterior y los campo polares de la pista incremental.
La longitud Li de los campos 66 polares en la zona 62 de determinacion de la posicion absoluta y la longitud L2 de las zonas 68 no magneticas estan "cuantificadas" en n escalones.
Con la distribucion y la variacion de la longitud de los campos 66 polares y de los campos 68 no polares en la zona 62 de determinacion de la posicion absoluta se obtiene la codificacion magnetica en la segunda direccion y.
El sistema de medicion de posiciones/caminos funciona por lo demas como se describio mas arriba.
La situacion es fundamentalmente tal, que el segundo dispositivo 22 de sensores puede poseer una pluralidad de sensores 72a, 72b, etc. distanciados en la primera direccion x, respectivamente filas de sensores (figuras 4(a), 4(b)) distanciadas en esta primera direccion x. Cuando la zona 58 de determinacion de la posicion absoluta posee n escalones con m sensores 72a, 72b, etc. con posibilidad de codificacion de mn campos polares.
En el ejemplo de ejecucion segun la figura 4(a), que posee el cuerpo 42 de medicion y en el que se preven cinco escalones en la zona 58 de determinacion de la posicion absoluta se pueden codificar, cuando se utilizan cuatro sensores 72a, etc. del segundo dispositivo 22 de sensores 45 = 1024 campos polares.
La situacion es fundamentalmente tal, que en el instante de la conexion del sistema 10 de medicion de posiciones/caminos se debena identificar en cada posicion la posicion absoluta. Esto no es posible, cuando un sensor del segundo dispositivo 22 de sensores se halla exactamente entre campos polares adyacentes y en especial, cuando existiendo varios sensores 72a, 72b todos los sensores se hallan entre campos polares adyacentes. Por ello es ventajoso, que haya una separacion de los sensores 72a, 72b inconmensurable con relacion al periodo de los campos polares en la primera direccion x. Para ello, la separacion de sensores 72a, 72b, etc. adyacentes es mayor que un ancho B del campo polar en la primera direccion x.
Tambien es posible prever una segunda fila de sensores desplazada medio ancho de polo con relacion a la primera fila. La primera fila esta dispuesta entonces exactamente sobre el centro entre los polos o la segunda fila esta dispuesta de este modo. La fila sobre el centro no puede ser utilizada para la determinacion del numero del polo. La decision de que fila es valida solo puede ser tomada a traves de un sensor incremental correspondiente, que identifique la posicion en el polo.
En el ejemplo de ejecucion de la figura 4(b) el sensor 72b no identifica en el instante de la conexion una senal correcta, ya que se halla exactamente entre dos campos polares adyacentes. Su correspondiente senal no debe ser tenida en cuenta en la evaluacion. Con el primer dispositivo 20 de sensores, que genera senales correspondientes, conoce el dispositivo 36 de evaluacion el sensor del segundo dispositivo 22 de sensores, que no debe ser tenido en cuenta en la determinacion de la posicion. Con ello se pueden evitar los errores debido a sensores, que no deben ser tenidos en cuenta en la evaluacion.
En el sistema de medicion de posiciones/caminos con los cuerpos 42 y 60 de medicion posee cada franja 48 exactamente dos campos polares con distinta polarizacion. La longitud del correspondiente segundo campo 56
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polar, respectivamente del campo 66 polar en la segunda direccion y puede variar para la formacion de una codificacion magnetica en la segunda direccion y. En el cuerpo 60 de medicion se preven adicionalmente zonas 68 no magneticas.
Fundamentalmente tambien es posible, que las franjas para la formacion de una zona de determinacion de la posicion absoluta posea una pluralidad de campos polares.
En un cuarto ejemplo de ejecucion de un sistema 10 de medicion de posiciones/caminos (figura 5) se preve un cuerpo 75 de medicion con una zona 74 de determinacion de la posicion incremental, que posee campos 76 polares dispuestos con una polarizacion alternante en la primera direccion x. Se forma una franja 78, que comprende campos 76a y 7y6b polares dispuestos uno al lado del otro sin separacion en la primera direccion x y que poseen polarizaciones contrarias.
La franja 78 comprende, ademas, campos polares 80a, 80b, etc., que siguen en la segunda direccion y a los campos 76a, 76b polares y forman con ello una zona 82 de determinacion de la posicion absoluta.
Un ancho de un campo 80a, 80b, etc. en la primera direccion x equivale en este caso en especial a la suma de los anchos de los campos 76a, 76b en las franjas 78.
Los campos 80a, 80b polares se suceden en la segunda direccion y con polarizacion alternante.
La disposicion de los campos 80a, 80b polares puede variar en este caso entre franjas 78 distintas para formar codificaciones magneticas correspondientes para la zona 82 de determinacion de la posicion absoluta.
En el ejemplo de ejecucion segun la figura 5 poseen todos los campos 76a, 76b polares de la franja 78 la misma longitud en la segunda direccion y. Una longitud de un primer campo 80a polar, que toca directamente los campos 76a, 76b polares, puede variar en especial en escalones discretos para diferentes franjas 78; la longitud esta referida en este caso a la segunda direccion y. La variacion de la posicion (variacion de la situacion) en la segunda direccion y tiene lugar en este caso de manera escalonada.
Segun la longitud del correspondiente campo 80a polar en la segunda direccion y se halla en el borde una zona 84 no magnetizada. La longitud de una zona 84 no magnetizada de esta clase en la segunda direccion y depende de la longitud del primer campo 80a polar. La longitud del primer campo 80a polar y la longitud de la zona 84 no magnetizada dan lugar, cuando se suman, a la longitud del campo 80b polar mas proximo en la segunda direccion y.
En un quinto ejemplo de ejecucion representado esquematicamente en la figura 6 se preve un cuerpo 86 de medicion, que posee franjas 88. Una franja 88 comprende campos 90a, 90b polares con polarizacion contraria dispuestos en la primera direccion x directamente uno al lado del otro. A estos campos 90a, 90b polares sigue en la segunda direccion y una zona 92 no polarizada. A esta zona no polarizada siguen campos 94 polares de una zona de determinacion de la posicion absoluta, pudiendo poseer estos la misma longitud en la segunda direccion y. A los campos 94 polares puede seguir en la segunda direccion y otra zona no magnetica.
La posicion (situacion) de la zona 92 no magnetica, que sigue a los campos 90a, 90b polares en la segunda direccion y puede variar en franjas 88 diferentes en especial en escalones discretos. Con ello se consigue la codificacion magnetica en la segunda direccion y.
Los correspondientes campos 80a, 80b, etc., respectivamente 94 pueden ser creados por ejemplo magnetizando en primer lugar el cuerpo de medicion con los campos 76a, 76b, respectivamente 90a, 90b y aplicando despues en un paso adicional del proceso una segunda division (ahora en la segunda direccion y).
En el cuarto ejemplo de ejecucion y en el quinto ejemplo de ejecucion segun las figuras 5 y 6y poseen los campos 76a, 76b, respectivamente 90a, 90b de la correspondiente zona de determinacion de la posicion la misma longitud en la segunda direccion y. (Los campos 80a, 80b polares pueden poseer en este caso una longitud (como por ejemplo menor) distinta de la de los campos 76a, 76b polares en la segunda direccion y).
En un sexto ejemplo de ejecucion representado esquematicamente en la figura 7 se preve un cuerpo 96 de medicion, que posee franjas 98 dispuestas una al lado de otra en la direccion x, poseyendo siempre un franja 98 campos 100a, 100b polares directamente adyacentes de una zona de determinacion de la posicion incremental. Estos campos 100a, 100b polares poseen para franjas 98 distintas posiciones distintas en la segunda direccion y, es decir, que las posiciones vanan. Con ello se crea la codificacion magnetica en la segunda direccion y.
A los campos 100a, 100b polares siguen e n la segunda direccion y campos polares 102 con polarizacion alternante en la segunda direccion. Estos campos 102 polares forman una zona de determinacion de la posicion absoluta. Los campos 102 polares pueden poseer en este caso la misma longitud en la segunda direccion y.
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Debido a la distinta longitud de los campos 100a, 100b polares en la segunda direccion y se cierra una franja 98 eventualmente con una zona de los campos 100a, 100b en un borde exterior.
Durante la produccion se fabrican los campos 100a, 100b polares sobre toda la extension de la franja 98 en la segunda direccion y. En un paso adicional del proceso se aplican los campos 102 polares.
Por medio de la distinta posicion de los campos 100a, 100b polares en la segunda direccion y y con ello la distinta disposicion desplazada en altura (en la segunda direccion y) de los campos 102 polares se consigue la codificacion magnetica en la segunda direccion y.
En el ejemplo de ejecucion representado en la figura 7 se preven un primer dispositivo 20 de sensores y un segundo dispositivo 22 de sensores, que posee una pluralidad de m sensores distanciados nuevamente en la primera direccion x.
En un septimo ejemplo de ejecucion representado en la figura 8 se preve un cuerpo 104 de medicion, que fundamentalmente posee la misma configuracion que el cuerpo 96 de medicion segun la figura 7, residiendo la diferencia en que las diferentes franjas 98 no son cerradas en un borde exterior por una prolongacion de los campos 100a, 100b polares, sino que el correspondiente final de la franja 98 correspondiente en la segunda direccion y es formadlo por un ultimo campo 102 polar.
En la figura 9 se representa un octavo ejemplo de ejecucion equivalente al sexto ejemplo de ejecucion.
En la primera direccion se preve por ejemplo un ancho de polo de 1 mm. Con ello se puede conseguir un desplazamiento ortogonal de 200 pm en la segunda direccion y. Este escalon de cuantizacion puede ser medido con el dispositivo 22 de sensores. La resolucion con la correspondiente cabeza de sensores es de 1pm en la direccion x de medicion. Un factor 200 forma la reserva para las tolerancias durante la magnetizacion en la segunda direccion y asf como para un error de linealidad del segundo dispositivo 22 de sensores.
Por medio de un cuerpo 75 de medicion con una distribucion de los campos polares segun la figura 5, respectivamente un cuerpo 86 de medicion, respectivamente un cuerpo 96 de medicion, respectivamente un cuerpo 104 de medicion tambien se puede determinar un desplazamiento lateral de la cabeza 14 de sensores. Esto se esboza esquematicamente en la figura 9. A partir de las senales de sensor de los sensores ortogonales del dispositivo 22 de sensores puede reconocer el dispositivo 36 de evaluacion si la cabeza 14 de sensores esta posicionada con un desplazamiento con relacion al correspondiente cuerpo de medicion, por ejemplo el cuerpo 96 de medicion. A pesar de ello es posible determinar por medio de la diferencia de posiciones, determinada con la diferentes senales de sensor, la posicion absoluta.
Tambien se puede detectar si existe un giro, como el representado en la figura 9, alrededor de un eje en la tercera direccion z.
En un noveno ejemplo de ejecucion representado esquematicamente en la figura 10 se preve un cuerpo 106 de medicion en el que se forma la zona 108 de determinacion de la posicion incremental por medio de correspondientes campos polares alternantes sucesivos en la primera direccion x. Se crea una zona 110 de determinacion de la posicion absoluta por medio de campos 112 polares, que se hallan en la segunda direccion y junto a la zona 108 de determinacion de la posicion incremental. A los campos 112 polares se asigna segun que sean del tipo polo norte o del tipo polo sur u n dfgito 0 o 1. Con ello se forman franjas, que en la zona 110 de medicion de la posicion absoluta en la segunda direccion y poseen una determinada sucesion de dfgitos. Estos dfgitos representan la codificacion magnetica, que determina la posicion absoluta.
Los dfgitos son codificados por ejemplo segun un codigo Gray.
Por medio de un segundo dispositivo de sensores correspondientes (no representado en la figura 10) se puede leer en la zona 110 de determinacion de la posicion absoluta de cada una de las franjas el codigo digital y con ello determinar tambien la posicion absoluta.
En la solucion segun el invento se preve, ademas de una codificacion magnetica en la primera direccion x una segunda codificacion magnetica adicional prevista en una segunda direccion y transversal a aquella. Esta codificacion magnetica adicional con una variacion a lo largo de la primera direccion x forma una zona de determinacion de la posicion absoluta y en especial una pista absoluta. Por medio de un segundo dispositivo 22 de sensores configurado correspondientemente, que posea una resolucion del campo magnetico en la segunda direccion y, se puede determinar la posicion absoluta con una resolucion prefijada por un ancho de los campos polares correspondientes en la zona de determinacion de la posicion incremental. Por medio de una medicion correspondiente con interpolacion a traves de un primer dispositivo 20 de sensores en la zona de determinacion de la posicion incremental se puede mejorar la resolucion. La medicion incremental exacta es afectada solo poco por la zona de determinacion de la posicion absoluta y la medicion absoluta. La exactitud de la medicion incremental
tambien se mantiene para el sistema absoluto total. Con ello se puede determinar de una manera absoluta y con una resolucion grande la posicion, respectivamente el camino de la cabeza 14 de sensores en la primera direccion x.
En los ejemplos de ejecucion precedentes se describio la codificacion como una codificacion magnetica. Tambien 5 son posibles otras clases de codificacion como por ejemplo una codificacion capacitiva, una codificacion inductiva o una codificacion optica. Fundamentalmente tambien es posible prever estas distintas clases de codificacion en un cuerpo de medicion.
Claims (14)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Sistema de medicion de posiciones/caminos, que comprende una cabeza (14) de sensor y un cuerpo (12; 42;; 60; 75; 86; 96; 106) de medicion codificado, extendiendose el cuerpo (12; 42;; 60; 75; 86; 96; 106) de medicion en una primera direccion (x) y en una segunda direccion (y) dispuesta transversalmente con relacion a la primera direccion (x), poseyendo una zona (16) para la determinacion de la aposicion absoluta y una zona (18) para la determinacion de la posicion incremental con una codificacion en la primera direccion (x) y poseyendo la zona (16) para la determinacion de la posicion absoluta una codificacion en la segunda direccion (y), poseyendo la cabeza (14) de sensores un primer dispositivo (20) de sensor con una resolucion de sensor paralelamente a la primera direccion (x) asignada a la zona (18) para la determinacion de la posicion incremental y una segundo dispositivo (22) de sensores con una resolucion de sensor en la segunda direccion (y) asignada a la zona (16) para la determinacion de la posicion absoluta, caracterizado por que el cuerpo de medicion esta codificado magneticamente, porque la zona (16) de determinacion de la posicion absoluta y la zona (18) de determinacion de la posicion incremental en la segunda direccion (y) estan dispuestas una al lado de la otra o estan combinadas entre sf, estando dispuestos los campos (46a, 46b) polares de la zona (18) de determinacion de la posicion incremental y los campos (54) polares de la zona (16) de determinacion de la posicion absoluta en la segunda direccion (y) uno al lado del otro sin separacion entre ellos, porque uno o varios campos (46a; 76a; 76b) polares de la zona (18) de determinacion de la posicion incremental y uno o varios campos (54; 80a; 80b) de la zona (16) de determinacion de la posicion absoluta estan dispuestos en una franja (48; 78) y el cuerpo (12; 42; 60; 75; 86; 96; 106) de medicion comprende una pluralidad de franjas (48; 78) dispuestas una al lado de la otra en la primera direccion (x) y porque una franja (48) comprende un primer campo (52) polar y un segundo campo (56) polar, variando la relacion de la longitud (L2) del segundo campo (56) polar con relacion a la longitud (L1) del primer campo (52) polar en la segunda direccion (y) para franjas (78) distintas.
- 2. Sistema de medicion de posiciones/caminos segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el cuerpo (12; 42; 60; 75; 86; 96; 106) de medicion posee para la codificacion campos (46a; 46b; 54) polares de un primer tipo y de un segundo tipo.
- 3. Sistema de medicion de posiciones/caminos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que en la zona (18) de determinacion de la posicion incremental se disponen cuerpos (46a; 46b) polares alternativamente de tipos distintos.
- 4. Sistema de medicion de posiciones/caminos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que uno o varios campos (46a; 76a, 76b) polares de la zona (18) de determinacion de la posicion incremental y uno o varios campos (54; 80a, 80b) de la zona (16) de determinacion de la posicion absoluta estan dispuestos en una franja (48; 78) y el cuerpo (12; 42; 60; 75; 86; 96; 106) de medicion comprende una pluralidad de franjas (48; 78) dispuestas una al lado de la otra en la primera direccion (x) y en especial porque las lmeas (50a, 50b) de limitacion de las franjas, enfrentadas en la primera direccion (x), son paralelas entre sf y en especial porque el primer campo (52) polar y el segundo campo (54) polar son de distintos tipo o no estan codificados y en especial porque las distintas longitudes (L1, L2) estan formadas en escalones discretos.
- 5. Sistema de medicion de posiciones/caminos segun la reivindicacion 4, caracterizado por que el primer campo (52) polar, que forma al menos en parte la zona (18) de determinacion de la posicion incremental, posee para franjas (48) distintas longitudes (L1).
- 6. Sistema de medicion de posiciones/caminos segun la reivindicacion 4 o 5, caracterizado por que el primer campo (52) polar, que forma la zona (18) de determinacion de la posicion incremental, posee la misma longitud para todas las franjas.
- 7. Sistema de medicion de posiciones/caminos segun una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que las franjas (70) poseen zonas (68) no codificadas y en especial porque la disposicion de las zonas (68) no codificadas en la segunda direccion (y) varia para franjas (70) distintas.
- 8. Sistema de medicion de posiciones/caminos segun una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado por que una franja (78) posee una pluralidad de campos (80a, 80b) polares de distintos tipo, estando dispuestos estos campos (80a, 80b) polares en distintas franjas (78) en distintas posiciones en la segunda direccion (y) y porque estos campos (80a, 80b) polares forman al menos en parte la zona (82) de determinacion de la posicion absoluta y en especial, que una franja (78) posee campos (76a, 76b) polares de distintos tipos, que se disponen uno detras de otro en la primera direccion (x).
- 9. Sistema de medicion de posiciones/caminos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que por medio de los campos (112) polares de la zona (110) de determinacion de la posicion absoluta se crea una codificacion digital por medio de la distribucion de campos (112) polares del primer tipo con relacion al segundo tipo y a campos no polares.5101520
- 10. Sistema de medicion de posiciones/caminos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el segundo dispositivo (22) de sensores se configura de tal modo, que en la segunda direccion se puedan identificar n escalones distintos correspondientes a una disposicion y/o distribucion de campos polares.
- 11. Sistema de medicion de posiciones/caminos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el segundo dispositivo (22) de sensores posee una pluralidad de sensores y en especial porque en el caso de la pluralidad de sensores los sensores estan dispuestos distanciados en la primera direccion (x) y en especial porque la separacion entre sensores adyacentes en la primera direccion (x) es mayor o menor que un ancho (B) de campo polar de los campos polares en la primera direccion (x).
- 12. Sistema de medicion de posiciones/caminos segun la reivindicacion 10 u 11, caracterizado por que para la resolucion de la medicion en la segunda direccion (y) el segundo dispositivo (22) de sensores comprende al menos una serie de sensores dispuestos uno al lado del otro en la segunda direccion (y) y/o comprende al menos un sensor, que mide angulos del campo magnetico y/o comprende al menos un sensor analogico de posiciones/caminos, que mide un camino o una posicion en la segunda direccion.
- 13. Sistema de medicion de posiciones/caminos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el primer dispositivo (20) de sensores comprende al menos un sensor analogico de caminos/posiciones, con el que se pueda determinar un camino o una posicion en la primera direccion (x).
- 14. Sistema de medicion de posiciones/caminos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un tercer dispositivo (24) de sensores, que posee una resolucion de sensor en una tercera direccion (z) transversal a la primera direccion (x) y transversal a la segunda direccion (y).
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