[发明专利]用于感应位置编码器的发射器和接收器配置

权利要求书

1.一种电子位置编码器，其能用于沿着与x轴线方向一致的测量轴线方向测量两个元件之间的相对位置，该电子位置编码器包括：

标尺，沿着测量轴线方向延伸并包括信号调制标尺图案，所述信号调制标尺图案包括至少第一图案轨道，所述第一图案轨道具有沿着与x轴线方向垂直的y轴线方向的图案轨道宽度尺寸，每个图案轨道包括信号调制元件，所述信号调制元件被布置成提供作为沿着x轴线方向的位置的周期性函数而变化的空间变化特性；

检测器部分，其被配置为安装在所述至少第一图案轨道附近，并且相对于所述至少第一图案轨道沿着测量轴线方向移动，所述检测器部分包括多层电路元件，所述多层电路元件具有在正常操作期间面向标尺的前表面，包括：

磁场产生线圈配置，固定在多层电路元件上，包括：

输入部分，包括至少两个连接部分，其将磁场产生线圈配置连接到来自信号处理配置的线圈驱动信号；

至少第一轨道磁场产生线圈部分，其被配置为标称地围绕标称地与第一图案轨道对准的第一轨道所产生磁场区域，并响应于线圈驱动信号在第一轨道所产生磁场区域中产生第一轨道变化磁通量，所述第一轨道磁场产生线圈部分包括第一轨道第一侧和第二侧细长部分，其被制造在所述多层电路元件的一个或多个细长部分层中，并且在所述第一轨道所产生磁场区域的第一侧和第二侧上沿着x轴线方向延伸，其中所述第一轨道第一侧和第二侧细长部分共同跨越或限定沿着x轴线方向的第一轨道细长部分长度尺寸，并且所述第一轨道第一侧和第二侧细长部分之间的最小y轴线方向间隔限定第一轨道所产生磁场区域最小宽度尺寸；和

一组细长部分馈通，每个细长部分馈通沿着与多层电路元件前表面标称正交的z轴线方向在细长部分层和屏蔽导体层之间延伸，该组细长部分馈通包括位于磁场产生线圈配置的细长部分的第一端处的细长部分馈通的第一端子组，以及位于磁场产生线圈配置的细长部分的第二端处的细长部分馈通的第二端子组，其中细长部分馈通的第一端子组和第二端子组的每个构件连接到磁场产生线圈配置的细长部分的相应端和一组屏蔽层导体部分的相应构件，以在它们之间传送驱动信号；

一组屏蔽层导体部分，其中每个构件屏蔽层导体部分被制造在多层电路元件的屏蔽导体层中，并且至少一个这样的屏蔽层导体部分是沿着与x轴线方向成横向的方向延伸的横向导体部分，并且至少一个这样的屏蔽层横向导体部分至少跨越第一轨道第一侧和第二侧细长部分配置之间的最小y轴线方向间隔，并且被包括在导体路径中，该导体路径包括细长部分馈通并且连接第一轨道磁场产生线圈部分中的第一轨道第一侧和第二侧细长部分配置；

导电屏蔽区域配置，包括至少一个第一轨道导电屏蔽区域，其沿x轴线和y轴线方向延伸并被制造在第一轨道屏蔽区域层中，该第一轨道屏蔽区域层相对于它们沿z轴线方向的位置位于第一轨道屏蔽导体层和多层电路元件的一个或多个接收器环路层之间，其中所述导电屏蔽区域配置包括至少一个第一轨道导电屏蔽区域，所述第一轨道导电屏蔽区域沿z轴线方向插入在接收器环路层和屏蔽层横向导体部分之间，所述屏蔽层横向导体部分至少跨越最小y轴线方向间隔，其中所述第一轨道导电屏蔽区域配置成拦截所述屏蔽层横向导体部分沿z轴线方向朝向接收器环路层的z轴投影的至少大部分区域；和

感测绕组配置，包括一组空间相位感测绕组，其包括至少两个相应的空间相位感测绕组，每个空间相位感测绕组包括：

多个感测元件，包括串联连接并制造在多层电路元件的一个或多个接收器环路层中的相应导电接收器环路，其中导电接收器环路沿着x轴线方向分布，并且导电接收器环路的至少第一轨道部分位于与第一图案轨道标称对准的第一轨道感测元件区域上方，并且每个相应的空间相位感测绕组中的感测元件被配置成提供相应的检测器信号或检测器信号贡献，所述检测器信号或检测器信号贡献至少对由标尺图案的相邻信号调制元件提供的第一轨道变化磁通量上的局部效应做出响应；和

相应空间相位信号连接布置，包括一对检测器信号馈通，其每一个都沿着z轴线方向在接收器环路层和屏蔽导体层之间延伸，其中该一对检测器信号馈通中的一个连接到该相应的空间相位感测绕组的第一信号连接节点且通过相应的屏蔽层导体部分连接到信号处理配置，并且该一对检测器信号馈通中的另一个连接到该相应的空间相位感测绕组的第二信号连接节点且通过相应的屏蔽层导体部分连接到信号处理配置，由此该一对检测器信号馈通被配置成将来自该相应的空间相位感测绕组的检测器信号输入到信号处理配置；和

信号处理配置，其能操作地连接到检测器部分，以提供线圈驱动信号，并且被配置为基于从检测器部分输入的检测器信号来确定检测器部分和标尺图案之间的相对位置，其中：

相对于它们沿x轴线方向的位置，每个相应的空间相位信号连接布置的检测器信号馈通位于第一轨道所产生磁场区域的端部之外且超出所述端部；

当传送驱动信号时，细长部分馈通的每个子组产生各自的馈通杂散磁场，所述馈通杂散磁场包括与平行于x轴线和y轴线的XY平面平行取向的馈通杂散磁通分量；

每个相应的空间相位信号连接布置的检测器信号馈通对限定相应的馈通感应耦合区域平面，该馈通感应耦合区域平面标称经过所述对中的每个馈通的中心轴线，并且还限定位于所述对的馈通之间的平面中的馈通感应耦合区域；且

每个相应的空间相位信号连接布置的检测器信号馈通对被配置成通过使用布置特性A)或B)中的至少一个来对由于通过其相应的馈通感应耦合区域接收相应量的馈通杂散通量而产生的它们各自的检测器信号分量进行补偿或最小化，其中：

A)相应的空间相位信号连接布置的检测器信号馈通对每一个被配置成使得它们的馈通感应耦合区域平面在XY平面中相对于彼此成至多25度的角度，并且相应的空间相位信号连接布置的检测器信号馈通对在XY平面中彼此接近地定位，使得它们的馈通感应耦合区域在XY平面中接收相似的交叉馈通杂散通量分量；或者

B)相应的空间相位信号连接布置的检测器信号馈通对每一个被配置成使得它们的馈通感应耦合区域平面在XY平面中相对于馈通杂散通量分量成至多25度角，该馈通杂散通量分量平行于XY平面并经过它们的馈通感应耦合区域的中心区域。