CN107478146B - 量具以及位置测量机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种量具以及位置测量机构，具体而言，用于沿测量方向X感应地进行位置测量的量具（1）以及带有该量具（1）的位置测量机构。所述量具（1）由载体型材制成，所述载体型材由导电材料制成，所述载体型材具有两个彼此间隔开的平行于所述测量方向X伸延的彼此连接的侧壁（3、4），所述侧壁包夹中间空间。在该载体型材处并且在所述中间空间中以与所述两个侧壁中的一个（3）相对置地布置的方式设置有一系列的由导电材料制成的第一刻度元件（6）。一系列的第二刻度元件（7）在所述载体型材处并且在所述中间空间中与所述两个侧壁中的另一个（4）相对置地布置。

Description

量具以及位置测量机构
技术领域
本发明涉及一种用于感应地进行位置测量的量具（Maßverkörperung，有时称为尺度实体）以及一种带有该量具的位置测量机构。
背景技术
根据感应测量原理来工作的位置测量机构具有量具，所述量具具有能够感应地扫描的刻度（Teilung）。所述刻度由一序列（Abfolge）彼此间隔开的有导电能力的刻度元件构成。所述刻度在测量运行中由扫描单元来扫描，所述扫描单元具有至少一个激励圈和扫描圈。在所述激励圈处施加的（eingeprägter）激励电流生成在时间上交变的电磁激励场，所述激励场通过所述刻度元件的布置取决于位置地受影响，由此在所配属的扫描圈中感应取决于位置的扫描信号。
发明内容
本发明的任务是，说明一种能够感应地扫描的量具，所述量具能够简单地制造并且特别稳定并且相对于环境影响不敏感。
该任务根据本发明通过一种量具来解决，所述量具用于沿着测量方向X感应地进行位置测量，包括
- 由导电材料制成的载体型材，具有彼此间隔开的平行于所述测量方向X伸延的彼此连接的两个侧壁，所述侧壁包夹中间空间；
- 一系列的第一刻度元件，所述第一刻度元件布置在所述载体型材处，并且在所述中间空间中与所述两个侧壁中的一个相对置，并且与所述两个侧壁中的一个间隔开布置、平行于所述测量方向X伸延，所述第一刻度元件由导电材料制成；
- 一系列的第二刻度元件，所述第二刻度元件布置在所述载体型材处，并且在所述中间空间中与所述两个侧壁中的另一个相对置，并且与所述两个侧壁中的另一个间隔开布置、平行于所述测量方向X伸延，所述第二刻度元件由导电材料制成，其中，
一系列的第一刻度元件和一系列的第二刻度元件构造出用于扫描单元的间隙，所述扫描单元用于感应地扫描所述第一刻度元件连同所述第二刻度元件。
用于沿着测量方向感应地进行位置测量的量具包括：
- 由导电材料制成的载体型材，所述载体型材带有两个彼此间隔开的平行于所述测量方向伸延的彼此连接的侧壁，所述侧壁包夹中间空间；
- 布置在所述载体型材处的并且在所述中间空间中与所述两个侧壁中的一个相对置的并且与其间隔开布置的平行于所述测量方向伸延的一系列（Folge）的由导电材料制成的第一刻度元件；
- 布置在所述载体型材处的并且在所述中间空间中与所述两个侧壁中的另一个相对置的并且与其间隔开布置的平行于所述测量方向伸延的一系列的由导电材料制成的第二刻度元件，其中，
- 一系列的第一刻度元件和一系列的第二刻度元件构造出用于扫描单元的间隙，所述扫描单元用于感应地扫描所述第一刻度元件连同所述第二刻度元件。
所述一系列的第一刻度元件和所述一系列的第二刻度元件为此垂直于所述测量方向彼此间隔开地布置。
所述第一刻度元件和所述第二刻度元件是分别沿测量方向彼此间隔开的舌形元件，所述舌形元件形成与所述扫描单元相对置的面用于构造出涡流。
当所述第一和第二刻度元件中的每个刻度元件分别在其基础部处且在其垂直于所述测量方向与所述基础部间隔开的端部区段处与对置于其的侧壁连接时，产生特别稳定的构造。
所述第一刻度元件能够备选地在其基础部处与所述第二刻度元件的基础部连接，并且附加地所述第一刻度元件和所述第二刻度元件分别在其垂直于所述测量方向与所述基础部间隔开的端部区段处与对置于所述第一刻度元件和所述第二刻度元件的侧壁连接。可选地，此处所述第一刻度元件和所述第二刻度元件中的每个刻度元件也能够分别附加地以其基础部与对置于其的侧壁连接。
为了避免所述刻度元件经由所述两个侧壁中的一个发生短路，有利的是，所述第一刻度元件和所述第二刻度元件与分别与它们相对置的侧壁的连接部至少在一位置处具有狭窄部位，所述狭窄部位的宽度是待与所述侧壁连结的刻度元件的宽度的一部分（Bruchteil）。足够的是，所述狭窄部位分别仅设置在所述刻度元件的所述两个位置即基础部或端部区段中的一个处。
所述刻度元件在其端部区段处与以间距相对置的侧壁的连接部优选地分别构造为桥，所述桥沿测量方向具有如下宽度，所述宽度是待连结的刻度元件的宽度的一部分。
上面所阐释的、所述刻度元件彼此间的以及与所述侧壁的连接部由导电材料制成并且优选通过变形而到所述侧壁处和/或到所述刻度元件处模制（angeformt）成一件式。
当所述量具是通过变形产生的自承载的（selbsttragendes）由导电材料制成的型材时，能够有利地制造所述量具。
特别有利的是，由所述载体型材（包括所述两个侧壁和所述两个侧壁的连接部）构成的量具以及所述一系列的第一刻度元件、所述一系列的第二刻度元件以及所述刻度元件与所述侧壁的连接部共同由通过变形产生的由导电材料制成的型材来形成，其中，所述型材优选是挤压型材。特别适合为用于所述挤压型材的材料的有铝原料、铜原料或还有导电的合成材料。
备选地，所述量具也能够通过板材的变形来制成。
尤其所述一系列的第一刻度元件和所述一系列的第二刻度元件构造成用于在如下行程上进行绝对位置测量，所述行程包括多个第一刻度元件。
优选地，为了进行绝对位置测量而利用游标（Nonius）原理。游标原理意味着，所述第一刻度元件的周期性重复的数量和所述第二刻度元件的周期性重复的数量彼此处于非整数比。尤其，所述一系列的第一刻度元件是带有第一刻度周期的周期性的增量刻度，并且所述一系列的第二刻度元件是带有第二刻度周期的周期性的增量刻度，所述第二刻度周期与所述第一刻度周期稍稍有所偏差。
本发明的另一个任务是，说明一种感应的位置测量机构，所述位置测量机构能够简单地制造并且相对于环境影响特别不敏感。
该任务通过一种位置测量机构来解决，所述位置测量机构具有根据本发明的量具并且具有布置在间隙中的扫描单元，所述扫描单元具有用于扫描所述第一刻度元件的第一传感器并且具有用于扫描所述第二刻度元件的第二传感器，其中，
所述第一传感器具有用于产生电磁交变场的激励圈和用于检测在所述第一刻度元件中的取决于位置来调制的电磁交变场的扫描圈，并且其中，
所述第二传感器具有用于产生电磁交变场的激励圈和用于检测在所述第二刻度元件中取决于位置来调制的电磁交变场的扫描圈。
这种装备有根据本发明的量具的位置测量机构具有布置在所述间隙中的并且相对于所述量具能够沿测量方向移位的扫描单元，所述扫描单元带有用于扫描所述第一刻度元件的第一传感器并且带有用于扫描所述第二刻度元件的第二传感器，其中，
所述第一传感器具有用于产生电磁交变场的激励圈和用于检测在所述第一刻度元件中的取决于位置调制的电磁交变场的扫描圈，并且其中，
所述第二传感器具有用于产生电磁交变场的激励圈和用于检测在所述第二刻度元件中取决于位置调制的电磁交变场的扫描圈。
所述激励圈和所述扫描圈在此优选实施为平坦的圈（planare Windungen）。
本发明的有利的构造方案在本发明的其它技术方案中说明。
附图说明
本发明的优点以及细节根据附图由接下来的实施例的说明来得出。
其中
图1示出根据本发明设计的能够感应地扫描的量具的透视图；
图2示出根据图1的量具的横截面A-A；
图3示出根据图1和2的量具连同扫描单元的横截面；
图4示出所述扫描单元的原理性（prinzipiellen）构造；
图5以横截面示出根据本发明设计的量具的第二示例；
图6示出根据图5的量具的刻度元件,以及
图7以横截面示出根据本发明设计的量具的第三示例。
具体实施方式
根据图1至4详细地阐释本发明的第一实施例。图1示出带有两个沿测量方向X伸延的测量刻度的量具1，所述测量刻度彼此相对置地布置并且在所述测量刻度之间构造出间隙。所述第一测量刻度由带有第一刻度周期P1的第一刻度元件6形成，并且所述第二测量刻度由带有第二刻度周期P2的第二刻度元件7形成。所述两个测量刻度的周期性布置的刻度元件6和7以能够感应地扫描的方式来设计，因此周期性序列的沿测量方向X彼此间隔开的刻度元件6、7由有导电能力的材料制成。在所示出的实施例中，这些刻度元件6、7分别是带有矩形外轮廓的面型的舌。所述刻度元件6、7形成感应的耦联元件，所述耦联元件取决于位置地调制在激励圈111、121和扫描圈112、113；122、123之间的感应的耦联的强度，方式为，分别在刻度元件6、7中产生涡流，所述涡流克服所述激励场地作用。所述刻度元件6、7因此也常常被称为耦联元件或衰减元件（Dämpfungselemente）。
所述量具1是自承载的并且由载体型材构成，所述载体型材由导电材料制成，所述载体型材由两个彼此间隔开的平行于所述测量方向X伸延的侧壁3和4以及将所述两个侧壁保持在一起的连接部、在示例中实施为连接桥接部5形成，所述侧壁包夹中间空间。在所述侧壁3、4所包夹的中间空间中并且与所述侧壁3相对置地并且与所述侧壁3间隔开地并且平行于所述测量方向X伸延地布置一系列的由导电材料制成的第一刻度元件6。此外，在所述侧壁3、4所包夹的中间空间中并且与所述侧壁4相对置地并且与所述侧壁4间隔开地并且平行于所述测量方向X伸延地布置一系列的由导电材料制成的第二刻度元件7。
一系列的第一刻度元件6形成所述第一测量刻度，并且一系列的第二刻度元件7形成所述第二测量刻度。所述一系列的第一刻度元件6和所述一系列的第二刻度元件7又垂直于所述测量方向X彼此间隔开地布置并由此构造出用于扫描单元10的间隙，所述扫描单元用于感应地扫描所述第一刻度元件6连同所述第二刻度元件7。
所述第一刻度元件6和所述第二刻度元件7是分别布置在所述载体型材处的并且沿测量方向X彼此间隔开的舌。所述刻度元件6、7中的每个以其基础部布置在连接所述侧壁3、4的连接桥接部5处，以及以其端部区段与分别相对置的侧壁3或4经由由导电材料制成的连接部来连结。在示例中，所述连接部构造为桥8，其中，所述第一刻度元件6和所述第二刻度元件7中的每个经由单独的桥8来连结。各个桥8沿测量方向X彼此间隔开地布置。
所述连接桥接部5和所述桥8是如下连接部，所述连接部横向、尤其垂直于所述刻度元件6、7的如下面伸延，用于位置测量的涡流在所述面中产生。换言之，所述连接桥接部5和所述桥8具有如下面，所述面相对于所述刻度元件6、7的面成角度地伸延、优选垂直于所述刻度元件6、7的面。
为了使针对涡流从所述刻度元件6、7至所述侧壁3、4的传播的阻抗是特别大的，所述连接部在相应的刻度元件6、7和所述侧壁3、4之间至少在一部位处具有狭窄部位。连同相应的侧壁3、4的连接部的这种狭窄部位至少设置在所述两个位置即基础部或端部区段中的一个处并且具有宽度B2，所述宽度是待连结到所述载体型材处的刻度元件6、7的宽度B1的一部分。在所述实施例中，所述狭窄部位构造在所述桥8处并且所述桥8的宽度B2沿测量方向X观察分别是待连结的刻度元件6、7的宽度B1的一部分。所述桥8优选分别布置在刻度元件6、7的中间。通过在所述两个位置即基础部或端部区段中的至少一个处的如此形成的狭窄部位来防止涡流经由所述相应的侧壁3、4而发生短路并且尽管如此仍然保证所述刻度元件6、7的稳定的抗振动的定位。
在该第一实施例中，所述量具1是通过压力变形产生的由导电材料制成的型材。所述压力变形优选是挤压，从而所述量具是挤压型材。适合作为材料的有每个能挤压的导电材料、尤其铝或铝合金。通过所述挤压能够特别简单地制造通过所述外侧壁3、所述桥8、所述一系列的第一刻度元件6和所述连接桥接部5所包夹的空心空间以及通过所述外侧壁7、所述桥8、所述一系列的第二刻度元件7和所述连接桥接部5所包夹的空心空间。所述刻度元件6、7分别在其基础部（根据图1、2和3的下方位置）处在连接所述两个侧壁3、4的连接桥接部5处模制成一件式以及在其端部区段（根据图1、2和3的上方位置）处经由垂直于所述测量方向X取向的以桥8的形式的连接部模制成一件式。如果所述量具1是挤压型材，则因此所述侧壁3、4、所述连接桥接部5、所述一系列的第一刻度元件6、所述一系列的第二刻度元件7以及所述桥8共同通过挤压由有导电能力的材料形成。
在分别两个沿测量方向X相继的第一刻度元件6之间的空隙以及在分别两个沿测量方向X相继的第二刻度元件7之间的空隙由所述挤压型材通过去除材料的加工、尤其铣削来塑造出来（herausgearbeitet）。在相继的桥8之间的空隙同样通过去除材料的加工、尤其铣削来形成。
以有利的方式，所述量具1包括装配元件9，该量具能够以所述装配元件尤其通过拧紧附装到待测量的物体20处。所述装配元件9优选模制成一件式、例如作为所述侧壁3、4中的一个的沿测量方向X连续的或仅部分区段地构造的板条形的延长部。
所述第一测量刻度的刻度元件6的刻度周期P1和所述第二测量刻度的刻度元件7的刻度周期P2彼此仅稍稍有所偏差，从而从中能够经由这些刻度周期P1、P2中的多个导出绝对位置AP。所述绝对位置测量即基于游标原理。
带有根据本发明的量具1的感应的位置测量机构包括用于扫描所述两个测量刻度的扫描单元10，所述扫描单元为此布置在所述第一测量刻度和所述第二测量刻度之间的间隙中。为了位置测量，所述扫描单元10能够沿测量方向X相对于所述量具1移位。如在图3中示意性示出的那样，所述扫描单元10包含第一传感器11用于扫描所述一系列的第一刻度元件6和用于产生至少一个取决于位置的第一扫描信号S1、S11。此外，所述扫描单元10包含第二传感器12用于扫描所述一系列的第二刻度元件7和用于产生至少一个取决于位置的第二扫描信号S2、S21。
根据图4详细地阐释所述传感器11和12的构造。所述第一传感器11具有第一激励圈111和多个相互有相位差的（phasenverschobene）周期性的第一扫描圈112、113。所述第二传感器12同样具有第二激励圈121和多个互相有相位差的周期性的第二扫描圈122、123。所述第一扫描圈112、113分别包括多个沿测量方向X伸延的周期性的正弦形的圈用于同时扫描所述第一测量刻度的多个沿测量方向X布置的刻度元件6和用于形成带有信号周期P1的多个互相有相位差的正弦形的第一扫描信号S1、S11。所述第二扫描圈122、123分别包括多个沿测量方向X伸延的周期性的正弦形的圈用于同时扫描所述第二测量刻度的多个沿测量方向X布置的刻度元件7和用于形成带有信号周期P2的多个互相有相位差的正弦形的第二扫描信号S2、S21。
所述第一传感器11的平坦的激励圈111如下地被供给以激励电流，使得在时间上交变的电磁激励场在所述第一测量刻度的刻度元件6的区域中产生。该激励电流具有100kHz至10MHz的频率。
所述第一传感器11的扫描圈112、113处于所述激励圈111内部。由所述激励圈111生成的激励场在所述刻度元件6中生成涡流，所述涡流作为对向场（Gegenfeld）克服所述激励场地作用。在所述扫描圈112、113中由于配属于所述扫描圈的激励场而感应出电压，所述电压取决于与导电的刻度元件6的相对位置。所述激励圈111即与所述扫描圈112、113取决于所述刻度元件6与所述扫描圈沿测量方向X的相对位置而感应地耦联。所述电磁交变场通过所述刻度元件6沿测量方向X取决于位置地进行调制，由此在所述扫描圈112、113中感应的电压也取决于位置地发生变化。在所述扫描圈112、113中分别感应的电压以所述扫描信号S1、S11形式供应给评估单元13。
所述第二传感器12的平坦的激励圈121同样如下地被供给以激励电流，使得在时间上交变的电磁激励场在所述刻度元件7的区域中产生。该激励电流具有100kHz至10MHz的频率。
所述第二传感器12的扫描圈122、123处于所述激励圈121内部。由所述激励圈121生成的激励场在所述刻度元件7中生成涡流，所述涡流作为对向场克服所述激励场地作用。在所述扫描圈122、123中由于配属于所述扫描圈的激励场而感应出电压，所述电压取决于与导电的刻度元件7的相对位置。所述激励圈121即与所述扫描圈122、123取决于所述刻度元件7与所述扫描圈沿测量方向X的相对位置而感应地耦联。所述电磁交变场通过所述刻度元件7沿测量方向X取决于位置地进行调制，由此在所述扫描圈122、123中感应的电压也取决于位置地发生变化。在所述扫描圈122、123中分别感应的电压以所述扫描信号S2、S21形式供应给所述评估单元13。
所述扫描信号S1、S11、S2、S21施加在所述扫描单元10的评估单元13处，所述评估单元配置成从中以已知的方式在如下测量范围（Messbereich）上产生所述扫描单元10相对于所述量具1的明确的（eindeutige）绝对位置AP，所述测量范围包括多个第一刻度元件6。
所述评估单元13能够构造成由比较所述扫描信号S1、S11与所述扫描信号S2、S21的相位来产生差频信号（Schwebungssignal），所述差频信号说明所述明确的绝对位置AP。备选地，所述评估单元13能够构造成从所述扫描信号S1、S11中通过插值来产生第一位置并且从所述扫描信号S2、S21中通过插值来产生第二位置并且从所述两个位置中计算所述明确的绝对位置AP。
待绝对编码的测量范围以已知的方式取决于所述两个刻度周期P1、P2的所选择的差。特别有利的是，在整个待绝对编码的测量范围上，所述刻度周期P1的数量和所述刻度周期P2的数量相差1。所述绝对位置AP优选作为数字的数据字（Datenwort）在所述扫描单元10的输出端处可供使用，其中，这种输出优选以串行的形式来进行。
根据图3的剖面图更详细地阐释所述扫描单元10的构造。包括所述激励圈111和所述扫描圈112、113的第一传感器11以与所述第一刻度元件6小的扫描间距的方式布置在第一电路板（Leiterplatte）14上。包括所述激励圈121和所述扫描圈122、123的第二传感器12以与所述第二刻度元件7小的扫描间距的方式布置在第二电路板15上。在所述第一传感器11和所述第二传感器12之间布置有中间层16，所述中间层包括软磁材料。
带有所述软磁材料的中间层16具有以下功能：在所述中间层16中导引磁交变场的从所述第一传感器11出发的场线并由此形成闭合的且在空间上受限的磁路。所述中间层16此外具有以下功能：在所述中间层16中导引所述磁交变场的从所述第二传感器12出发的场线并由此形成闭合的且在空间上受限的磁路。所述中间层16由此将从所述第一传感器11出发的场线与从所述第二传感器12出发的场线分开。
在本实施例中，所述中间层16由软磁芯17构成，所述软磁芯在两侧分别设有不导电的或导电性非常差的覆层18、19，所述覆层包括软磁材料。在所述覆层18、19中不能够出现涡流，所述涡流使相应的传感器11、12的激励场衰减。由于所述覆层18、19的相对高的导磁性（Permeabilität）（远大于1），使得所述激励场在所述覆层18、19中受导引并由此被增强。由此防止过多磁通量到达所述芯17，从而在那不能够出现能够衰减所述激励场的涡流。所述覆层18、19的厚度优选分别为100μm至1000μm。
以有利的方式，所述芯17由软磁的有导电能力的金属制成。特别适合作为用于所述芯17的材料的有软磁的钢。所述芯17的厚度为几个毫米。
所述芯17的导磁性优选大于所述两个覆层18、19的导磁性。由此实现了在所述芯17中的通量密度大于在所述覆层18、19中的通量密度。外部磁场（干扰场）因此大部分在所述芯17中走向并且所述覆层18、19不如此简单地进入饱和。
尤其分别适用于所述覆层18、19的有没有导电能力的基体材料，软磁颗粒嵌入到所述基体材料中。所述覆层18、19能够因此由薄膜形成，所述薄膜由通量场定向材料（FluxField Directional Material）制成。适合作为基体材料的有合成材料、尤其环氧树脂，所述软磁颗粒以粉末形式混入到所述基体材料中。
布置在中间的芯17、在两侧布置在所述芯上的覆层18、19、安置在所述覆层上的电路板14、15和安置在所述电路板上的平坦的激励圈111、121和扫描圈112、113、122、123形成三明治状的堆叠。得到了紧凑的构造并且通过金属芯17也实现了机械方面稳定的构造。
在备选的构造中，所述软磁中间层能够由镍铁高导磁合金（Mu-Metall）制成。在该实施例中，所述覆层18、19不是强制所需，从而所述电路板14、15通过布置在所述电路板上的平坦的激励圈111、121和扫描圈112、113、122、123能够直接安置到所述镍铁高导磁合金上。以镍铁高导磁合金形式的中间层是有导电能力的。但由于镍铁高导磁合金在以2MHz的数量级的交变场中的极高的导磁性，所述交变场的穿透深度（Eindringtiefe）是非常低的并且仅以几个μm深地展开（breiten sich…aus），从而有效电阻是非常大的并因此又不出现或仅出现可忽略的涡流，所述涡流能够克服所述相应的激励圈111、121的激励场并且能够使所述激励场衰减。
以未示出的方式，所述扫描单元10的第一传感器11和第二传感器12能够通过带有电绝缘材料的涂层来保护。该涂层能够是所述扫描单元10的薄膜或围注部。
根据图5和6阐释根据本发明构造的量具101的第二实施例。所述量具101又由导电材料制成并且是自承载的。所述量具包括载体型材，所述载体型材由两个外侧壁103、104和连接所述侧壁103和104的连接桥接部105来形成。所述载体型材优选设有装配元件109，以所述装配元件能够将所述量具101附装到待测量的物体处。
所述一系列的第一刻度元件106和所述一系列的第二刻度元件107又布置在所述两个侧壁103、104所包夹的中间空间中。沿测量方向X彼此间隔开布置的第一刻度元件106和沿测量方向X彼此间隔开的第二刻度元件107以其端部区段分别经由桥108与所述相应的侧壁103、104连接。所述连接桥接部105将所述第一刻度元件106与所述第二刻度元件分别连接在它们的基础部处。在该示例中，所述量具101由两个部分构成、即第一部分和第二部分，所述第一部分包括所述桥108和所述刻度元件106、107，所述第二部分包括所述侧壁103、104和所述连接桥接部105并且可选地包括所述装配元件109。所述两个部分分别形成如下型材，所述型材能够是挤压型材或能够是弯曲部件。在示例中，所述两个部分分别通过板材的变形来形成并且所述两个部分在所述桥108的区域中彼此固定连接、例如焊接。图6示出板材部件，所述刻度元件106、107和所述桥108在变形之前构造在所述板材部件中。在沿测量方向X相继的刻度元件106或107之间的空隙和在所述桥108之间的空隙能够通过去除材料的加工、激光束切割、水束切割或还通过冲压来产生。
在图7中示出根据本发明的量具101.1的另一个实施例。所述另一个实施例相应于前述示例，区别在于，其通过板材的变形一件式地制成。所述量具101.1又包括两个侧壁103.1、104.1，所述两个侧壁借助于所述连接桥接部105.1彼此连接。通过弯折了90°将所述桥108.1模制到所述侧壁103.1、104.1处，并且通过继续弯折了90°将所述第一刻度元件106.1和所述第二刻度元件107.1模制到所述桥处。可选地，装配元件109.1也到其处模制成一件式。
在所有示例中特别有利的是，所述第一测量刻度的刻度元件6、106、106.1的刻度周期P1和所述第二测量刻度的刻度元件7、107、107.1的刻度周期P2彼此仅稍稍有所偏差，从而从中经由这些刻度周期P1、P2中的多个能够导出绝对位置AP。那么所述绝对位置测量即基于游标原理。
备选地以未示出的方式，所述量具的第一测量刻度能够是链式码以用于感应地绝对位置测量。所述链式码以已知的方式由一序列比特构成，所述比特中的多个沿测量方向相继同时被扫描，并且形成明确地确定所述绝对位置的编码字作为粗略的绝对位置。在该情况下，所述第二测量刻度能够是周期性的增量刻度，所述增量刻度通过插值来进一步划分由所述链式码测量的绝对位置并且形成精细位置。所述评估单元将所述链式码的粗略的绝对位置和所述增量刻度的精细位置组合成合成的绝对位置。
以未示出的方式为了位置测量，多个沿测量方向彼此间隔开的扫描单元也能够配属于所述量具1、101、101.1。这能够用于冗余的位置测量或也能够用于测量范围扩展。多个彼此间隔开的扫描单元也能够用于在扫描多个依次布置的受冲击的量具1、101、101.1的情况下确保经过冲击而不间断地进行位置测量，其中，在所述冲击处能够从一个扫描单元切换到另一个扫描单元上。
所有实施例具有以下优点：通过简单的方式提供了稳定且特别抗扭转的（verwindungssteife）量具1、101、101.1，通过所述量具实现可再现的绝对位置测量。由所述两个侧壁3、103、103.1、4、104、104.1和所述连接桥接部5、105、105.1形成的载体型材向外形成梳形的刻度元件6、106、106.1、7、107、107.1的机械保护和平滑的表面。所述载体型材实现了所述刻度元件6、106、106.1、7、107、107.1的理想的机械连结以及也如下地实现了连结，使得所述涡流能够理想地在所述刻度元件6、106、106.1、7、107、107.1中产生。此外，所述载体型材具有以下功能，即进行电磁屏蔽以防干扰性的外部的外来场。
在所述侧壁3、103、103.1、4、104、104.1和分别相对置的一系列的刻度元件6、106、106.1、7、107、107.1之间的空心空间能够为了进行保护以防外来体而可选地填充以不导电的材料、例如通过泡沫状的材料或通过合成材料模制部件（Formteile）。
通过本发明，在最小空间需求情况下的抗干扰的绝对位置测量是可行的。所述构造是机械上特别稳定的并且在很大程度上是抗干扰的、同样在电磁场或交变场的作用下、例如从线性驱动器出发。因此根据本发明的量具或位置测量机构也能够直接附装到线性驱动器处。根据本发明的位置测量机构由此尤其适用于运输***并且在自动化技术中适合与线性驱动器相结合。

Claims (17)

1.量具，用于沿着测量方向X感应地进行位置测量，包括
- 由导电材料制成的载体型材，具有彼此间隔开的平行于所述测量方向X伸延的彼此连接的两个侧壁（3、103、103.1、4、104、104.1），所述侧壁包夹中间空间；
- 一系列的第一刻度元件（6、106、106.1），所述第一刻度元件布置在所述载体型材处，并且在所述中间空间中与所述两个侧壁中的一个（3、103、103.1）相对置，并且与所述两个侧壁中的一个间隔开布置、平行于所述测量方向X伸延，所述第一刻度元件由导电材料制成；
- 一系列的第二刻度元件（7、107、107.1），所述第二刻度元件布置在所述载体型材处，并且在所述中间空间中与所述两个侧壁中的另一个（4、104、104.1）相对置，并且与所述两个侧壁中的另一个间隔开布置、平行于所述测量方向X伸延，所述第二刻度元件由导电材料制成，其中，
一系列的第一刻度元件（6、106、106.1）和一系列的第二刻度元件（7、107、107.1）构造出用于扫描单元（10）的间隙，所述扫描单元（10）用于感应地扫描所述第一刻度元件（6、106、106.1）连同所述第二刻度元件（7、107、107.1）。
2.根据权利要求1所述的量具，其中，所述第一刻度元件（6、106、106.1）和所述第二刻度元件（7、107、107.1）是分别沿测量方向X彼此间隔开的舌形元件。
3.根据权利要求1或2所述的量具，其中，所述刻度元件（6、7）分别在所述刻度元件（6、7）的基础部处并且在所述刻度元件（6、7）的垂直于所述测量方向X与所述基础部间隔开的端部区段处与对置于所述刻度元件（6、7）的侧壁（3、4）连接。
4.根据权利要求1或2所述的量具，其中，所述第一刻度元件（6、106、106.1）在其基础部处与所述第二刻度元件（7、107、107.1）连接，并且所述第一刻度元件（6、106、106.1）分别在其与所述基础部间隔开布置的端部区段处与相对置的侧壁（3、103、103.1）连接，并且所述第二刻度元件（7、107、107.1）分别在其与所述基础部间隔开布置的端部区段处与相对置的侧壁（4、104、104.1）连接。
5.根据权利要求3所述的量具，其中，所述第一刻度元件（6、106、106.1）与相对置的侧壁（3、103、103.1）的连接部和所述第二刻度元件（7、107、107.1）与相对置的侧壁（4、104、104.1）的连接部分别至少在这两个位置即基础部或端部区段中的一个处具有带有宽度（B2）的狭窄部位，所述宽度是待连结的刻度元件（6、106、106.1、7、107、107.1）的宽度（B1）的一部分。
6.根据权利要求5所述的量具，其中，所述刻度元件（6、106、106.1、7、107、107.1）在其端部区段处与以间距相对置的侧壁（3、103、103.1、4、104、104.1）的连接部分别由桥（8、108、108.1）来形成，所述桥沿测量方向X具有宽度（B2），所述宽度是所述待连结的刻度元件（6、106、106.1、7、107、107.1）的宽度（B1）的一部分。
7.根据权利要求6所述的量具，其中，所述桥（8、108、108.1）分别布置在所述刻度元件（6、106、106.1、7、107、107.1）的中间。
8.根据权利要求1或2所述的量具，其中，该量具是通过变形所产生的自承载的由导电材料制成的型材。
9.根据权利要求8所述的量具，其中，该量具是挤压型材。
10.根据权利要求1或2所述的量具，其中，所述量具通过板材的变形来制成。
11.根据权利要求1或2所述的量具，其中，所述量具由铝材料制成。
12.根据权利要求1或2所述的量具，其中，所述一系列的第一刻度元件（6、106、106.1）和所述一系列的第二刻度元件（7、107、107.1）构造成用于在如下行程上进行绝对位置测量，所述行程包括多个第一刻度元件（6、106、106.1）。
13.根据权利要求12所述的量具，其中，该量具构造成用于根据游标原理来进行绝对位置测量，方式为，所述一系列的第一刻度元件（6、106、106.1）是具有第一刻度周期（P1）的周期性的增量刻度，并且所述一系列的第二刻度元件（7、107、107.1）是具有第二刻度周期（P2）的周期性的增量刻度，所述第二刻度周期与所述第一刻度周期（P1）有所偏差。
14.位置测量机构，具有根据权利要求1至13中任一项所述的量具（1、101、101.1）并且具有布置在间隙中的扫描单元（10），所述扫描单元具有用于扫描所述第一刻度元件（6、106、106.1）的第一传感器（11）并且具有用于扫描所述第二刻度元件（7、107、107.1）的第二传感器（12），其中，
所述第一传感器（11）具有用于产生电磁交变场的激励圈（111）和用于检测在所述第一刻度元件（6、106、106.1）中的取决于位置来调制的电磁交变场的扫描圈（112、113），并且其中，
所述第二传感器（12）具有用于产生电磁交变场的激励圈（121）和用于检测在所述第二刻度元件（7、107、107.1）中取决于位置来调制的电磁交变场的扫描圈（122、123）。
15.根据权利要求14所述的位置测量机构，其中，在所述第一传感器（11）的扫描圈（112、113）和所述第二传感器（12）的扫描圈（122、123）之间布置有至少一个中间层（16），所述中间层包括软磁材料。
16.根据权利要求15所述的位置测量机构，其中，所述中间层（16）包括软磁芯（17）和在两侧布置在所述软磁芯上的没有导电能力的软磁覆层（18、19）。
17.根据权利要求16所述的位置测量机构，其中，所述软磁芯（17）由软磁的有导电能力的金属制成，并且所述软磁覆层（18、19）分别包括没有导电能力的基体材料，软磁颗粒嵌入到所述基体材料中。
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