发明名称 位移测量装置
摘要 本创作系关于一种卷尺或其他位移测量装置其包含一读取装置与一构件而其可相对移动。该构件设有一位置磁轨其系由沿构件而连续形成之一序列交替标志所界定而成者。前述交替标志可记录一假随机序列中之不同数值而该序列系由小量元件组成之籽晶上的重复操作所产生之结果。前述序列其特性为一群长度至少等于籽晶长度之连续标志系产生于该序列中之一单一位置处因此一读取自磁轨且长度至少等于籽晶之连续标志可界定读取装置与构件之一绝对位置。读取装置至少设有三组感应器其配置成可对每一标志内之不同位置起反应且标志之样式与感应器之位置系如此配置而每当构件相对于感应装置而移经一位移区间时仅有一单一感应器会改变状态,前述状态沿着构件而以交替序列连续地产生而该状态可藉着以连续状态为输入之解码逻辑而辨识成一逻辑值其系视何种序列已被追随而配合于一交替标志者。
申请公布号 TW143351 申请公布日期 1990.10.01
申请号 TW077201994 申请日期 1987.01.22
申请人 史丹利公司 发明人 占姆.林卓;保罗.杨;威亚.赛吉卜;乔治.卡素
分类号 G01D21/00 主分类号 G01D21/00
代理机构 代理人 蔡中曾 台北巿敦化南路一段二四五号八楼
主权项 1﹒一种位移测量装置其包含读取装置与一构件而其可相对移动,其中该构件设有一位置磁轨其系由沿着该构件而连续形成之一序列交替标志所界定而成者,其中:(a)前述交替之标志可记录一假随机序列中之不同数値而该序列系由小量元件组成之一籽晶上之重复操作所产生者,前述序列其特性为一群长度至少等于籽晶长度之连续标志系产生于该序列中之单一位置处因此读取自磁轨且长度至少等于前述籽晶之一连续标志可界定该读取装置与构件之一绝对位置;及(b)前述读取装置至少设有三组感应器其配置成可对每一标志内之不同位置起反应且标志之样式与感应器之位置系如此配置而每前述构件相对于感应装置而移经一位移区间时仅有一单一感应器会改变状态,前述状态系沿着构件而以交替序列连续地产生而该构件系藉着以一连续状态为输入之解码逻辑而辨识成一逻辑値其系视何种序列已被追随而配合于一交替标志者。2﹒如申请专利范围第1项所述之位移测量装置其中假随机序列至少为一线性二进制序别的一部分而该序列系藉着计时一反馈移位暂存器而获得者。3﹒如申请专利范围第2项所述之位移测量装置其中已辩识之标志被输入至解码逻辑其包含:第一移位暂存器装置其长度至少等于籽晶而相关于读取装置所辨识出之连续标志的逻辑値可终由前述装置来加以计时;第二移位暂存器装置而当该接置被计时时可重制假随机序列;比较器装置其用以侦侧前述第一与第二移位暂存器之状态中的关系;一装置其可对比较器装置之输出状态起反应以便迅速计时该第二移位暂存器装置直到前述关系被侦测到为止且当前述关系存在时则计时前述第一与第二移位暂存器以视为相关于标志之逻辑値的程序即被加以辨识;及计数装置其可计数输入至第二移位暂存器装置之计时脉冲。4﹒如申请专利范围第3项所述之位移测量装置,其中方向控制逻辑可由前述感应器之连续状态而辨识出读取装置与构件之相对移动之一方向并仰赖前述已辨识之移动方向而改变前述计数器装置之计数方向。5﹒如申请专利范围第3项或第4项所述之位移测量接置,其中当前述关系存在时该第二移位暂存器可提供一相关于预期之次一标志的逻辑値,第二此较器装置可侦测到代表自卷尺处读取到之一标志的输入逻辑値是否与预期値相互一致,以及误差处理逻辑:(a)当前述关系存在时可允许逻辑値进入第一移位暂存器装置并可使前述第一与第二移位暂存器装置开始被计时;(b)当前述关系不存在之第一次指示出现时可允许相关于预期标志之逻辑値进入第一移位暂存器装置,以使前述第一与第二移位暂存器装置开始被计时且使误差引动计数器装置开始计数输入逻辑値而上达一临界値,及(C)当前述临界値内之关系不存在之第二次指示出现时可产生第一与第二移位暂存器装置之重设程序。6﹒如申请专利范围第1或2或3或4项所述之位移测量装置其中位置系以标志及空间所形成而该标志与空间界定成两组码磁轨,照明装置可照射前述编码磁轨,一组光感应器可提供至少具有三组输出之局部样式,类比处理装置其系以前述光感应器之输出为输入者可在分离式通道内调节其输出信号,峰値侦测器装置其系以已调节信号为输入者可经由衰减器接置而将一最高信号位准传送至比较器装置处而该比较器装置系如此配置以使信号位准接近最高位准者可以逻辑1送出而一较低位准之信号则可以逻辑0送出,电流源装置其系以来自峰値侦测器装置处之一控制信号为输入者可调整前述照明装置之亮度,计时与控制逻辑可激发电流源装置以便以脉冲方式自照明装置处提供光线,且输出闩锁装置其系人来自计时兴控制逻辑处之计时脉冲为输入者可接收相关于光感应器状态及一资料预备输出之逻辑値。7﹒如申请专利范围第1或2或3或4项中之位移测量装置其中每一序列之状态均界定出一二进制码其中每一状态均与相邻状态不同因此介于一对相邻状态间之一转换可界定一标志之逻辑値,一状态序列中之位置而转换系己发生于该位置之间者以及一方向而构件系沿该方向移动者,解码逻辑包含一现存局部状态暂存器装置与前一局部状态暂存器装置而已侦测到之状态系成对输入该前一局部状态暂存器装置中者,前述现行与前一局部状态暂存器装置中之値被输入至解码器装置中而该解码器可用来解码前述局部状态并提供输出其可界定连续局部状态是否界定成一有效局部状态转换,亦可界定状态序列中之一索引、并可界定构件之移动方向及界定相关于该转换之标志。8﹒如申请专利范围第7项所述之位移测量装置,其中解码逻辑可(a)计数被读取之一序列中的前进与后退转换次数并提构件方向之一有效差异输出及已移动之距离;(b)计数具有标志之逻辑値1与0之转换次数并输出一已解码之绝对标志値其相关于前述计数器中之差异;及(C)当一误差己发生于一被侦测到之局部状态序列中时即予以标示。9﹒如申请专利范围第8项所述之位移测量装置,其中当局部状态序列已被正确解码之可能性有一半时则前述解码逻辑即进行标示,相关于预期标志之逻辑値可进入无一误差被标示之第一移位暂存器装置中。10﹒如申请专利范围第1或2或3或4项中之位移测量装置其中前述解码逻辑可提供一现行侦测到标志内之构件位置之一有效局状态计数而该标志可用以指示介于已辨识标志间之构件的精细位置。图示简单说明图1系显示一具有得自编码磁轨处之光学资料的卷尺以及一设有数位位置输出之相关资料处理系统:图2系显示卷尺之一段较短长度;图3系显示资料处理系统之一类比信号处理级;图4系显示在单一序列或成组序列之卷尺绝对位置码(APC)中之一系列被允许之信号处理级的局部输出级以及其间之转换;图5系资料处理系统中之一数位部分之局部状态输入及解码级的方块图;图6系一方块图其显示一局部状态之属性暂存器以及计数级其系以来自图5解码级之输出作为输入信号;图7系一方块图其显示判定逻辑系依图6中之属性暂存器与计数器之値而操作以提供解码完成之APC位元至后续之APC解码逻辑处;图8系显示一现行局部状态序列内之设有一位置输出之状态计数逻辑其可得自于设有一资料处理系统之控制与输出部分的微处理机处;图9系显示APC决定逻辑其可控制由图5至8中之局部状态解码逻辑处输入之APC资料位元的处理程序。图10系显示一假随机数产生器其形成APC解码逻辑之APC码产生器;以及图11系显示一已侦测之APC位元移位暂存器与比较级其形成APC解码逻辑之其余部分。
地址 美国
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