DE102021106510A1

DE102021106510A1 - Sender- und empfängerkonfiguration für induktionspositionsgeber

Info

Publication number: DE102021106510A1
Application number: DE102021106510.0A
Authority: DE
Inventors: Ted Staton Cook
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2021-03-17
Publication date: 2021-09-23
Also published as: CN113432627B; CN113432627A

Abstract

Ein elektronischer Positionsgeber enthält eine Skala und einen Detektor. Der Detektor enthält eine Felderzeugungsspule (FGC) mit langgestreckten Abschnitten (EPs), die einen erzeugten Feldbereich (GFA) begrenzen, der auf Abtastwicklungen ausgerichtet ist, um Positionssignale bereitzustellen, die auf die mit dem erzeugten Feld wechselwirkende Skala reagieren. Die Abtastelemente und die EPs sind in „vorderen“ Schichten des Detektors hergestellt. Ein Querleiterabschnitt (TCP), der in einer „hinteren“ Schicht hergestellt ist, verbindet die EP der FGC über Durchführungen. Ein Abschirmbereich in einer Schicht zwischen der vorderen und der hinteren Schicht fängt wenigstens einen Großteil einer Projektion des TCP in Richtung der vorderen Schichten ab, um unerwünschte Signaleffekte zu eliminieren. Die FGC-Durchführungen erzeugen GFC-Durchführungsstreufelder. Die Durchführungspaare, die die Abtastwicklungssignale mit den hinteren Schichten des Detektors verbinden, sind speziell konfiguriert, um unerwünschte Signaleffekte abzuschwächen, die andernfalls von ihrer Kopplung mit den GFC-Durchführungsstreufeldern resultieren können.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Diese Offenbarung bezieht sich auf Messinstrumente und insbesondere auf Induktionspositionsgeber, die in Präzisionsmessinstrumenten verwendet werden können.
Beschreibung der verwandten Technik
Verschiedene Codiererkonfigurationen können verschiedene Typen von optischen, kapazitiven, magnetischen, induktiven, Bewegungs- und/oder Positionsumsetzern umfassen. Diese Umsetzer verwenden verschiedene geometrische Konfigurationen eines Senders und eines Empfängers in einem Lesekopf, um die Bewegung zwischen dem Lesekopf und einer Skala zu messen. Magnetische und induktive Umsetzer sind relativ robust gegenüber Verunreinigung und sind deshalb in vielen Anwendungen wünschenswert.
US-Pat. Nr. 6.011.389 (das '389-Patent) beschreibt einen Induktionsstrom-Positionsumsetzer, der in Anwendungen mit hoher Genauigkeit verwendbar ist, US-Pat. Nrn. 5.973.494 (das '494-Patent) und 6.002.250 (das '250-Patent) beschreiben inkrementale Induktions-Positionsmessschieber und lineare Skalen einschließlich Signalerzeugungs- und -verarbeitungsschaltungen, und US-Pat. Nrn. 5.886.519 (das '519-Patent), 5.841.274 (das '274-Patent) und 5.894.678 (das '678-Patent) beschreiben Induktions-Messschieber für absolute Positionen und elektronische Bandmaße unter Verwendung eines Induktionsstromumsetzers. US-Pat. Nr. 7.906.958 (das '958-Patent) beschreibt einen Induktionsstrom-Positionsumsetzer, der in Anwendungen mit hoher Genauigkeit verwendbar ist, wobei eine Skala mit zwei parallelen Hälften und mehrere Sätze von Sendespulen und Empfangsspulen bestimmte Signalversatzkomponenten abschwächen, die andernfalls Fehler in einem Induktionsstrom-Positionsumsetzer erzeugen können. Alle der Vorangehenden werden durch Bezugnahme hier insgesamt mit aufgenommen. Wie in diesen Patenten beschrieben ist, kann ein Induktionsstromumsetzer unter Verwendung der Leiterplattentechnik hergestellt werden, wobei er weitgehend immun gegen Verunreinigung ist.
Derartige Systeme können jedoch in ihrer Fähigkeit eingeschränkt sein, bestimmte Kombinationen von Merkmalen bereitzustellen, die von Anwendern gewünscht werden, z. B. Kombinationen aus der Signalstärke, einer kompakten Größe, einer hohen Auflösung, der Kosten, der Robustheit gegenüber Fehlausrichtung und Verunreinigung usw. Konfigurationen von Codierern, die verbesserte Kombinationen dieser und anderer Merkmale bereitstellen, würden wünschenswert sein.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Diese Zusammenfassung ist vorgesehen, um eine Auswahl von Konzepten in einer vereinfachten Form einzuführen, die im Folgenden in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Diese Zusammenfassung ist nicht vorgesehen, entscheidende Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch ist sie vorgesehen, als eine Hilfe beim Bestimmen des Schutzumfangs des beanspruchten Gegenstands verwendet zu werden.
Es wird ein elektronischer Positionsgeber geschaffen, der verwendbar ist, um eine relative Position zwischen zwei Elementen entlang einer Messachsenrichtung, die mit einer x-Achsen-Richtung übereinstimmt, zu messen. In verschiedenen Implementierungen enthält der elektronische Positionsgeber eine Skala, einen Detektorabschnitt und eine Signalverarbeitungskonfiguration. Die Skala erstreckt sich entlang der Messachsenrichtung und enthält ein Signalmodulations-Skalenmuster, das wenigstens eine erste Musterleiterbahn mit einer Leiterbahnbreitenabmessung entlang einer y-Achsen-Richtung umfasst, die zur x-Achsen-Richtung senkrecht ist. In einigen Ausführungsformen enthält das Signalmodulations-Skalenmuster die erste Musterleiterbahn und eine zweite Musterleiterbahn, die sich in der x-Achsen-Richtung parallel zur ersten Musterleiterbahn erstreckt. Jede Musterleiterbahn umfasst Signalmodulationselemente, die so angeordnet sind, dass sie eine räumlich variierende Eigenschaft bereitstellen, die sich als eine periodische Funktion der Position entlang der x-Achsen-Richtung ändert.
Der Detektorabschnitt ist so konfiguriert, dass er unmittelbar bei der wenigstens ersten Musterleiterbahn angebracht ist und sich entlang der Messachsenrichtung relativ zu der wenigstens ersten Musterleiterbahn bewegt. In verschiedenen Implementierungen enthält der Detektorabschnitt ein Mehrschicht-Schaltungselement (z. B. eine Leiterplatte oder ein Mehrschicht-Schaltungselement) mit einer Stirnfläche, die während des Normalbetriebs der Skala zugewandt ist. Die Schichten können eine abgeschirmte Leiterschicht(en), eine Abschirmbereichsschicht(en), eine oder mehrere Empfängerschleifenschichten (typischerweise zwei Schichten) und eine Schicht eines langgestreckten Abschnitts (Schichten langgestreckter Abschnitte) enthalten. Der Detektorabschnitt enthält eine Felderzeugungsspulenkonfiguration, eine Konfiguration des leitfähigen Abschirmbereichs, einen Satz abgeschirmter Schichtleiterabschnitte und eine Abtastwicklu ngskonfigu ration.
Die Felderzeugungsspulenkonfiguration (ein Sender) ist auf dem Mehrschicht-Schaltungselement befestigt. Die Felderzeugungsspulenkonfiguration enthält einen Eingangsabschnitt, der sie mit einem Spulenansteuersignal von einer Signalverarbeitungskonfiguration verbindet, und wenigstens einen Felderzeugungsspulenabschnitt der ersten Leiterbahn, der so konfiguriert ist, dass er einen erzeugten Feldbereich der ersten Leiterbahn, der auf die erste Musterleiterbahn ausgerichtet ist, nominell umgibt und einen sich ändernden Magnetfluss der ersten Leiterbahn in dem erzeugten Feldbereich der ersten Leiterbahn in Reaktion auf das Spulenansteuersignal erzeugt. Der Felderzeugungsspulenabschnitt der ersten Leiterbahn kann so beschrieben werden, dass er Konfigurationen langgestreckter Abschnitte der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn umfasst, die in einer oder mehreren Schichten langgestreckter Abschnitte des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind und sich entlang der x-Achsen-Richtung auf der ersten und der zweiten Seite des erzeugten Feldbereichs der ersten Leiterbahn erstrecken, wobei die Konfigurationen langgestreckter Abschnitte der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn gemeinsam eine Längenabmessung des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung überspannen oder definieren, wobei eine minimale Trennung in der y-Achsen-Richtung zwischen den Konfigurationen langgestreckter Abschnitte der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn eine minimale Breitenabmessung des erzeugten Feldbereichs der ersten Leiterbahn definiert. Die Felderzeugungsspulenkonfiguration umfasst ferner einen Satz von Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich jeweils zwischen einer Schicht eines langgestreckten Abschnitts und einer abgeschirmten Leiterschicht entlang einer z-Achsen-Richtung erstrecken, die zur Stirnfläche des Mehrschicht-Schaltungselements nominell senkrecht ist. Der Satz umfasst eine Teilmenge des ersten Endes von Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem ersten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, und eine Teilmenge des zweiten Endes der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem zweiten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet. Jedes Element der Teilmengen des ersten Endes und des zweiten Endes von Durchführungen der langgestreckten Abschnitte ist mit einem jeweiligen Ende eines langgestreckten Abschnitts der Felderzeugungsspulenkonfiguration und mit einem jeweiligen Element des Satzes von abgeschirmten Schichtleiterabschnitten verbunden, um das Ansteuersignal dazwischen zu übertragen.
Der Satz von abgeschirmten Schichtleiterabschnitten umfasst Elementabschnitte, die in einer abgeschirmten Leiterschicht des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind. Einige der abgeschirmten Schichtleiterabschnitte sind in der Felderzeugungsspulenkonfiguration enthalten, wobei wenigstens ein derartiger abgeschirmter Schichtleiterabschnitt ein Querleiterabschnitt ist, der sich entlang einer Richtung quer zur x-Achsen-Richtung erstreckt, wobei wenigstens ein derartiger abgeschirmter Schichtquerleiterabschnitt wenigstens die minimale Trennung in der y-Achsen-Richtung zwischen den Konfigurationen langgestreckter Abschnitte der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn überspannt und in einem Leiterweg enthalten ist, der die Konfigurationen langgestreckter Abschnitte der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn in dem Felderzeugungsspulenabschnitt der ersten Leiterbahn verbindet.
Die Konfiguration des leitfähigen Abschirmbereichs umfasst wenigstens einen leitfähigen Abschirmbereich der ersten Leiterbahn, der sich entlang der x-Achsen- und der y-Achsen-Richtung erstreckt und der in einer Abschirmbereichsschicht der ersten Leiterbahn hergestellt ist, die sich zwischen der abgeschirmten Leiterschicht der ersten Leiterbahn und einer oder mehreren Empfängerschleifenschichten des Mehrschicht-Schaltungselements bezüglich ihrer Orte entlang der z-Achsen-Richtung befindet. Die Konfiguration des leitfähigen Abschirmbereichs umfasst wenigstens einen leitfähigen Abschirmbereich der ersten Leiterbahn, der entlang der z-Achsen-Richtung zwischen den Empfängerschleifenschichten und einem abgeschirmten Schichtquerleiterabschnitt eingefügt ist, der wenigstens die minimale Trennung in der y-Achsen-Richtung überspannt, wobei dieser leitfähige Abschirmbereich der ersten Leiterbahn konfiguriert ist, wenigstens einen Großteil des Bereichs einer z-Achsen-Projektion dieses abgeschirmten Schichtquerleiterabschnitts entlang der z-Achsen-Richtung in Richtung der Empfängerschleifenschichten abzufangen.
Die Abtastwicklungskonfiguration umfasst einen Satz von wenigstens zwei jeweiligen Abtastwicklungen räumlicher Phasen, die jeweilige Abtastelemente und jeweilige Signalverbindungsanordnungen räumlicher Phasen umfassen. Die jeweiligen Abtastwicklungen räumlicher Phasen umfassen jeweils mehrere Abtastelemente, die jeweilige leitfähige Empfängerschleifen umfassen, die in Reihe geschaltet und in der einen oder den mehreren Empfängerschleifenschichten des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind. Die leitfähigen Empfängerschleifen sind entlang der x-Achsen-Richtung verteilt, wobei sich wenigstens ein Abschnitt der ersten Leiterbahn der leitfähigen Empfängerschleifen über einem Abtastelementbereich der ersten Leiterbahn befindet, der nominell auf die erste Musterleiterbahn ausgerichtet ist. Die Abtastelemente in jeder Abtastwicklung der jeweiligen räumlichen Phasen sind konfiguriert, jeweilige Detektorsignale oder Detektorsignalbeiträge bereitzustellen, die wenigstens auf eine lokale Wirkung auf den sich ändernden Magnetfluss der ersten Leiterbahn reagieren, der durch benachbarte Signalmodulationselemente des Skalenmusters bereitgestellt wird. Die Signalverbindungsanordnungen der jeweiligen räumlichen Phasen umfassen jeweils ein Paar von Detektorsignaldurchführungen, die sich jeweils zwischen einer Empfängerschleifenschicht und einer abgeschirmten Leiterschicht entlang der z-Achsen-Richtung erstrecken. Eine des Paares von Detektorsignaldurchführungen ist (z. B. entweder direkt oder durch einen Leiterabschnitt, der sich in einer Empfängerschleifenschicht befindet) mit einem ersten Signalverbindungsknoten ihrer jeweiligen Abtastwicklung räumlicher Phasen und durch einen jeweiligen abgeschirmten Schichtleiterabschnitt mit der Signalverarbeitungsanordnung verbunden. Die andere des Paars von Detektorsignaldurchführungen ist mit einem zweiten Signalverbindungsknoten ihrer jeweiligen Abtastwicklung räumlicher Phasen (z. B. entweder direkt oder durch einen Leiterabschnitt, der sich in einer Empfängerschleifenschicht befindet) und mit der Signalverarbeitungskonfiguration über einen jeweiligen abgeschirmten Schichtleiterabschnitt verbunden, wodurch das Paar von Detektorsignaldurchführungen konfiguriert ist, die Detektorsignale von seiner jeweiligen Abtastwicklung räumlicher Phasen in die Signalverarbeitungskonfiguration einzugeben.
Die Signalverarbeitungskonfiguration kann mit dem Detektorabschnitt betriebstechnisch verbunden sein, um das Spulenansteuersignal bereitzustellen, und ist konfiguriert, die relative Position zwischen dem Detektorabschnitt und dem Skalenmuster basierend auf den Detektorsignalen zu bestimmen, die von dem Detektorabschnitt eingegeben werden.
In verschiedenen Implementierungen gemäß den hier offenbarten Prinzipien ist der Detektorabschnitt wie folgt konfiguriert:

die Detektorsignaldurchführungen jeder jeweiligen Signalverbindungsanordnung räumlicher Phasen befinden sich außerhalb und jenseits eines Endes des erzeugten Feldbereichs der ersten Leiterbahn bezüglich ihres Ortes entlang der x-Achsen-Richtung;
jede Teilmenge von Durchführungen der langgestreckten Abschnitte erzeugt ein jeweiliges Durchführungs-Streumagnetfeld, wenn sie das Ansteuersignal überträgt, das Durchführungs-Streuflusskomponenten enthält, die zu einer XY-Ebene parallel orientiert sind, die zu der x- und der y-Achse parallel ist;
das Detektorsignal-Durchführungspaar jeder jeweiligen Signalverbindungsanordnung räumlicher Phasen definiert eine jeweilige Ebene des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs, die nominell durch eine Mittelachse jeder Durchführung in diesem Paar verläuft, und definiert ferner einen Durchführungs-Induktionskopplungsbereich, der sich in dieser Ebene zwischen den Durchführungen dieses Paares befindet; und
das Detektorsignal-Durchführungspaar jeder jeweiligen Signalverbindungsanordnung räumlicher Phasen ist konfiguriert, seine jeweilige Detektorsignalkomponente, die aus dem Empfangen eines jeweiligen Betrags des Durchführungs-Streuflusses durch ihren jeweiligen Durchführungs-Induktionskopplungsbereich entsteht, unter Verwendung wenigstens einer der Anordnungseigenschaften A) oder B) zu kompensieren und/oder zu minimieren, wobei:
1. A) die Detektorsignal-Durchführungspaare der jeweiligen Signalverbindungsanordnungen räumlicher Phasen jeweils so konfiguriert sind, dass ihre Ebenen der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche um höchstens 25 Grad relativ zueinander in der XY-Ebene abgewinkelt sind, und sich die Detektorsignal-Durchführungspaare der jeweiligen Signalverbindungsanordnungen räumlicher Phasen in der XY-Ebene unmittelbar beieinander befinden, so dass ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche ähnliche sich schneidende Durchführungs-Streuflusskomponenten in der XY-Ebene empfangen, oder
2. B) die Detektorsignal-Durchführungspaare der jeweiligen Signalverbindungsanordnungen räumlicher Phasen jeweils konfiguriert sind, so dass jede Ebene des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs um höchstens 25 Grad in der XY-Ebene relativ zu einer Durchführungs-Streuflusskomponente abgewinkelt ist, die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich ihres Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs verläuft.

In einigen Implementierungen des elektronischen Positionsgebers umfasst der Satz von Abtastwicklungen räumlicher Phasen wenigstens drei jeweilige Abtastwicklungen räumlicher Phasen, wobei ihre zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare gemäß der Anordnungseigenschaft A) konfiguriert sind. In einigen derartigen Implementierungen sind die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare so konfiguriert, dass sich ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche um höchstens 20 % unterscheiden. In einigen derartigen Implementierungen sind die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare so konfiguriert, dass ihre Ebenen der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche nominell parallel sind.
In einigen Implementierungen des elektronischen Positionsgebers umfasst der Satz von Abtastwicklungen räumlicher Phasen wenigstens zwei jeweilige Abtastwicklungen räumlicher Phasen, wobei ihre zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils gemäß der Anordnungseigenschaft B) konfiguriert sind. In einigen derartigen Implementierungen sind die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert, dass ihre Ebene des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs um höchstens 10 Grad relativ zu einer Durchführungs-Streuflusskomponente abgewinkelt ist, die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich ihres Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs verläuft. In einigen derartigen Implementierungen sind die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare so konfiguriert, dass sich ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche um höchstens 20 % unterscheiden.
In einigen „Einzel-Leiterbahn“-Implementierungen gemäß der Anordnungseigenschaft B) bestehen die Teilmenge des ersten Endes der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem ersten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, und die Teilmenge des zweiten Endes der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem zweiten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, jeweils aus zwei Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die mit jeweiligen langgestreckten Abschnitten der ersten Leiterbahn verbunden sind. Einige derartiger Einzel-Leiterbahn-Implementierungen können wie folgt konfiguriert sein: Die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare können jeweils so konfiguriert sein, dass sich ihr Durchführungs-Induktionskopplungsbereich unmittelbar bei einer XZ-Mittelebene befindet, die zu der x- und der z-Achsen-Richtung parallel ist und die entlang der Mitte des erzeugten Feldbereichs der ersten Leiterbahn bezüglich der y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist, und dass ihre Ebene des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs in der XY-Ebene um höchstens 10 Grad bezüglich der XZ-Mittelebene abgewinkelt ist. In einigen derartigen Konfigurationen sind die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert, dass ihre Ebenen der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche nominell parallel zueinander sind. In einigen derartigen Konfigurationen sind die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert, dass sich ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche um höchstens 20 % unterscheiden.
In einigen Ausführungsformen des elektronischen Positionsgebers besteht der Satz von Abtastwicklungen räumlicher Phasen aus zwei Abtastwicklungen jeweiliger räumlicher Phasen, wobei die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils gemäß der Anordnungseigenschaft B) konfiguriert sind.
In einigen Implementierungen ist der elektronische Positionsgeber ein „Zwei-Leiterbahn“-Typ, der eine erste und eine zweite Musterleiterbahn umfasst, wobei der Satz von Abtastwicklungen räumlicher Phasen wenigstens zwei Abtastwicklungen jeweiliger räumlicher Phasen umfasst, wobei ihre zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils gemäß der Anordnungseigenschaft B) konfiguriert sind, wobei: der elektronische Positionsgeber eine erste und eine zweite Musterleiterbahn umfasst und die Felderzeugungsspulenkonfiguration den Felderzeugungsspulenabschnitt der ersten Leiterbahn, der betriebstechnisch auf die erste Musterleiterbahn ausgerichtet ist, und einen ähnlichen Felderzeugungsspulenabschnitt der zweiten Leiterbahn, der auf die zweite Musterleiterbahn ausgerichtet ist, umfasst; sich die Teilmenge des ersten Endes der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte an einem ersten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet und sich die Teilmenge des zweiten Endes der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte an einem zweiten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, die jeweils vier Durchführungen der langgestreckten Abschnitte umfassen, die mit entsprechenden langgestreckten Abschnitten der ersten Leiterbahn und langgestreckten Abschnitten der zweiten Leiterbahn verbunden sind, wobei zwei benachbarte zentrale Durchführungen der langgestreckten Abschnitte in jeder der Teilmengen des ersten Endes und des zweiten Endes mit benachbarten langgestreckten Abschnitten der ersten bzw. zweiten Leiterbahn verbunden sind; die Felderzeugungsspulenkonfiguration so konfiguriert ist, dass der Ansteuerstrom in den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte in entgegengesetzten Richtungen fließt und die Feldpolarität in den erzeugten Feldbereichen der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn die gleiche ist; und die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert sind, dass sich ihr Durchführungs-Induktionskopplungsbereich unmittelbar bei einer XZ-Mittelebene befindet, die zu der x- und der z-Achsen-Richtung parallel ist und die nominell in der Mitte zwischen den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte und/oder nominell in der Mitte zwischen den erzeugten Feldbereichen der ersten und zweiten Leiterbahn bezüglich der y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist, wobei ihre Ebene des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs in der XY-Ebene um höchstens 10 Grad bezüglich der XZ-Mittelebene abgewinkelt ist.
In einigen derartigen Zwei-Leiterbahn-Implementierungen sind die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert, dass ihre Ebenen der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche nominell parallel zueinander sind. In einigen derartigen Implementierungen sind die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare weiterhin jeweils so konfiguriert, dass sich ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche um höchstens 20 % unterscheiden.
In einigen Implementierungen ist der elektronische Positionsgeber ein „Zwei-Leiterbahn“-Typ, der eine erste und eine zweite Musterleiterbahn umfasst, und umfasst der Satz von Abtastwicklungen räumlicher Phasen wenigstens zwei Abtastwicklungen jeweiliger räumlicher Phasen und sind ihre zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils gemäß der Anordnungseigenschaft B) konfiguriert, wobei: die Felderzeugungsspulenkonfiguration den Felderzeugungsspulenabschnitt der ersten Leiterbahn, der betriebstechnisch auf die erste Musterleiterbahn ausgerichtet ist, und einen ähnlichen Felderzeugungsspulenabschnitt der zweiten Leiterbahn, der auf die zweite Musterleiterbahn ausgerichtet ist, umfasst; sich die Teilmenge des ersten Endes der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem ersten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, und die Teilmenge des zweiten Endes der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem zweiten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, jeweils vier Durchführungen der langgestreckten Abschnitte umfassen, die mit den jeweiligen langgestreckten Abschnitten der ersten Leiterbahn und den langgestreckten Abschnitten der zweiten Leiterbahn verbunden sind, wobei zwei benachbarte zentrale Durchführungen der langgestreckten Abschnitte in jeder der Teilmengen des ersten Endes und des zweiten Endes mit benachbarten langgestreckten Abschnitten der ersten bzw. zweiten Leiterbahn verbunden sind; die Felderzeugungsspulenkonfiguration so konfiguriert ist, dass der Ansteuerstrom in den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte in der gleichen Richtung fließt und die Feldpolaritäten in den erzeugten Feldbereichen der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn einander entgegengesetzt sind; und die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert sind, dass sich ihr Durchführungs-Induktionskopplungsbereich unmittelbar bei einer XZ-Mittelebene befindet, die zu der x- und der z-Achsen-Richtung parallel ist und die nominell in der Mitte zwischen den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte und/oder nominell in der Mitte zwischen den erzeugten Feldbereichen der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn bezüglich der y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist, und dass ihre Ebene des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs in der XY-Ebene um höchstens 10 Grad bezüglich einer YZ-Ebene, die zur XZ-Mittelebene senkrecht ist, abgewinkelt ist.
In einigen derartigen Zwei-Leiterbahn-Implementierungen sind die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert, dass ihre Ebenen der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche zur YZ-Ebene nominell parallel sind und ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche von der XZ-Mittelebene geschnitten werden. In einigen derartigen Implementierungen sind die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare weiterhin jeweils so konfiguriert, dass sich ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche um höchstens 20 % unterscheiden.
In einigen Implementierungen gemäß den hier offenbarten Prinzipien sind die Detektorsignal-Durchführungspaare der Signalverbindungsanordnungen der ersten Phase und der zweiten Phase jeweils gemäß der Anordnungseigenschaft B) konfiguriert und weiterhin gemäß der Anordnungseigenschaft A) konfiguriert.
In verschiedenen Implementierungen gemäß der Anordnungseigenschaft A) und/oder der Anordnungseigenschaft B) kann jede jeweilige Signalverbindungsanordnung räumlicher Phasen ferner ein Paar von ausgerichteten Leiterabschnitten, die in jeweiligen Empfängerschleifenschichten hergestellt sind, wie folgt umfassen: ein erster des Paares von ausgerichteten Leiterabschnitten erstreckt sich von einem ersten Abschnitt einer leitfähigen Empfängerschleife seiner zugeordneten Abtastwicklung räumlicher Phasen, um einen ersten Signalverbindungsknoten an einem Ort bereitzustellen, an dem er mit einer ersten des Paares von Detektorsignaldurchführungen verbunden ist, die seiner Abtastwicklung räumlicher Phasen zugeordnet sind; ein zweiter des Paares von ausgerichteten Leiterabschnitten erstreckt sich von einem zweiten Abschnitt der leitfähigen Empfängerschleife seiner zugeordneten Abtastwicklung räumlicher Phasen, um einen zweiten Signalverbindungsknoten an einem Ort bereitzustellen, an dem er mit einer zweiten des Paares von Detektorsignaldurchführungen verbunden ist, die seiner Abtastwicklung räumlicher Phasen zugeordnet sind; und das Paar von ausgerichteten Leiterabschnitten ist in ihren jeweiligen Empfängerschleifenschichten so konfiguriert ist, dass wenigstens ein Großteil ihres Bereichs entlang der z-Achsen-Richtung aufeinander ausgerichtet ist.
Es sollte erkannt werden, dass die verschiedenen oben umrissenen Implementierungen besonders vorteilhaft sein können, wenn sie in Verbindung mit einer Konfiguration verwendet werden, in der sich der Abtastelementbereich der ersten Leiterbahn über eine Abtastelementbereichs-Längenabmessung der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung erstreckt, die länger als die Längenabmessung des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn ist, wie bezüglich der 4-8 hier offenbart ist und/oder wie in der übertragenen anhängigen US-Anmeldung Nr. 16/863,543 offenbart ist, die hier durch Bezugnahme insgesamt mit aufgenommen ist.
Es sollte angegeben werden, dass die Begriffe „nominell umgeben“ oder „umgeben“, wie sie hier verwendet werden, für jeden Erzeugungsspulenabschnitt oder anderen Schleifenabschnitt gelten, auf den hier Bezug genommen wird, der eine vollständige oder unvollständige „Schleife“ ist, vorausgesetzt, dass er konfiguriert ist, eine betriebstechnische Kopplung zwischen einem benachbarten Magnetfeld oder -fluss und einem zugeordneten Strom, der in diesem Erzeugungsspulenabschnitt oder anderen Schleifenabschnitt fließt, bereitzustellen.
Figurenliste

1 ist eine graphische Darstellung einer isometrische Explosionsansicht eines Messschiebers des Typs eines Handwerkzeugs, der einen elektronischen Positionsgeber verwendet, der einen Detektorabschnitt und eine Skala enthält.
2 ist eine graphische Darstellung einer Draufsicht, die eine Implementierung des Standes der Technik eines Detektorabschnitts veranschaulicht, der in einem elektronischen Positionsgeber verwendbar ist.
3 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht, die im Allgemeinen 2 entspricht und eine Implementierung des Standes der Technik eines Endabschnitts einer Felderzeugungsspulenkonfiguration eines Detektorabschnitts veranschaulicht, in der die relative Anordnung von langgestreckten Felderzeugungsabschnitten und leitfähigen Empfängerschleifen im Detektorabschnitt deutlicher veranschaulicht ist.
4 ist eine graphische Darstellung einer Draufsicht, die eine erste beispielhafte Implementierung eines Detektorabschnitts gemäß den hier offenbarten Prinzipien und ein kompatibles Skalenmuster, das in einem elektronischen Positionsgeber verwendbar ist, veranschaulicht.
5 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht, die die erste beispielhafte Implementierung veranschaulicht, die im Allgemeinen 4 entspricht, in der die relative Anordnung der langgestreckten Felderzeugungsabschnitte und der leitfähigen Empfängerschleifen im Detektorabschnitt deutlicher veranschaulicht ist.
6 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht, die eine zweite beispielhafte Implementierung eines Detektorabschnitts gemäß den hier offenbarten Prinzipien und ein kompatibles Skalenmuster, das in einem elektronischen Positionsgeber verwendbar ist, veranschaulicht.
7 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht, die eine dritte beispielhafte Implementierung im Allgemeinen gemäß den hier offenbarten Prinzipien und ein kompatibles Skalenmuster, das in einem elektronischen Positionsgeber verwendbar ist, veranschaulicht.
8 ist eine graphische Darstellung einer Draufsicht, die eine vierte beispielhafte Implementierung eines Detektorabschnitts und eines kompatiblen Skalenmusters, das in einem elektronischen Positionsgeber verwendbar ist, veranschaulicht.
9 ist ein Blockschaltplan, der eine beispielhafte Implementierung von Komponenten eines Messsystems veranschaulicht, das einen elektronischen Positionsgeber enthält.
10 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht, die einen Abschnitt des Detektorabschnitts nach 5 veranschaulicht, die einen Abschnitt von zwei Abtastwicklungen, die eine erste Implementierung von Signalverbindungsanordnungen enthalten, die bestimmte Streusignalfehler abschwächen, gemäß den hier offenbarten Prinzipien zeigt.
11 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht ähnlich zu 10, die einen Abschnitt von zwei Abtastwicklungen, die eine zweite Implementierung von Signalverbindungsanordnungen enthalten, die bestimmte Streusignalfehler abschwächen oder eliminieren, gemäß den hier offenbarten Prinzipien zeigt.
12 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht ähnlich zu 11, die einen Abschnitt von zwei Abtastwicklungen, die eine dritte Implementierung von Signalverbindungsanordnungen enthält, die bestimmte Streusignalfehler abschwächen oder eliminieren, gemäß den hier offenbarten Prinzipien zeigt.
13 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht ähnlich zu 11, die einen Abschnitt von zwei Abtastwicklungen, die eine vierte Implementierung von Signalverbindungsanordnungen enthalten, die bestimmte Streusignalfehler abschwächen oder eliminieren, gemäß den hier offenbarten Prinzipien zeigt.
14 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht, die einen Abschnitt des Detektorabschnitts nach 7 veranschaulicht und einen Abschnitt von zwei Abtastwicklungen, die eine fünfte Implementierung von Signalverbindungsanordnungen analog zu der in 13 gezeigten vierten Implementierung enthalten, die bestimmte Streusignalfehler abschwächen oder eliminieren, gemäß den hier offenbarten Prinzipien zeigt.
15 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht, die einen Abschnitt des Detektorabschnitts nach 6 veranschaulicht und einen Abschnitt von zwei Abtastwicklungen, die eine sechste Implementierung von Signalverbindungsanordnungen enthalten, die bestimmte Streusignalfehler abschwächen oder eliminieren, gemäß den hier offenbarten Prinzipien zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Explosionsansicht eines Messschiebers 100 des Typs eines Handwerkzeugs, der einen elektronischen Positionsgeber verwenden kann, der einen bekannten Detektorabschnitt 167 und ein bekanntes Skalenmuster 180 oder einen neuartigen Detektorabschnitt 167 und ein neuartiges Skalenmuster 180 gemäß den hier offenbarten Prinzipien enthält. In der veranschaulichten Implementierung enthält der Messschieber 100 ein Skalenelement 102 mit einem Holm von etwa rechteckigem Querschnitt, der eine Skala 170 enthält, und eine Schieberanordnung 120. In verschiedenen Implementierungen kann sich die Skala 170 entlang einer Messachsenrichtung MA erstrecken, die einer x-Achsen-Richtung entspricht, und kann ein Signalmodulations-Skalenmuster 180 enthalten. Ein bekannter Typ einer Deckschicht 172 (z. B. 100 µm dick) kann die Skala 170 bedecken. Die Schnäbel 108 und 110 in der Nähe eines ersten Endes des Skalenelements 102 und die beweglichen Schnäbel 116 und 118 an der Schieberanordnung 120 werden verwendet, um die Abmessungen von Objekten in einer bekannten Weise zu messen. Die Schieberanordnung 120 kann optional einen Tiefenstab 126 enthalten, der in einer Tiefenstabnut 152 unter dem Skalenelement 102 durch einen Endanschlag 154 gehalten ist. Das Eingriffsende 128 des Tiefenstabs kann sich in ein Loch erstrecken, um dessen Tiefe zu messen. Eine Abdeckung 139 der Schieberanordnung 120 kann einen Ein/Aus-Schalter 134, einen Nulleinstellschalter 136 und eine Messanzeige 138 enthalten. Eine Basis 140 der Schieberanordnung 120 enthält eine Führungskante 142, die sich mit einer Seitenkante 146 des Skalenelements 102 in Kontakt befindet, und die Schrauben 147, die einen elastischen Druckstab 148 gegen eine Gegenkante des Skalenelements 102 vorbelasten, um eine richtige Ausrichtung für das Messen und zum Bewegen eines Lesekopfabschnitts 164 bezüglich der Skala 170 sicherzustellen.
Eine Abgriffanordnung 160, die an der Basis 140 angebracht ist, hält den Lesekopfabschnitt 164, der in dieser Implementierung ein Mehrschicht-Schaltungselement 162 (z. B. eine Leiterplatte oder PCB) enthält, das einen Detektorabschnitt 167, der eine Felderzeugungsspulenkonfiguration und eine Gruppe von Abtastelementen (z. B. gemeinsam eine Felderzeugungs- und Abtastwicklungskonfiguration), die entlang der Messachsenrichtung MA angeordnet sind, und eine Signalverarbeitungskonfiguration 166 (z. B. eine Steuerschaltung) trägt. Eine elastische Dichtung 163 kann zwischen der Abdeckung 139 und dem Mehrschicht-Schaltungselement 162 zusammengedrückt sein, um Verunreinigungen von der Schaltungsanordnung und den Anschlüssen auszuschließen. Der Detektorabschnitt 167 kann mit einer Isolierbeschichtung bedeckt sein.
In einem spezifischen Beispiel kann der Detektorabschnitt 167 parallel zur Skala 170 angeordnet und dieser zugewandt sein, wobei eine Stirnfläche oder Oberfläche des Detektorabschnitts 167, die der Skala 170 zugewandt ist, von der Skala 170 (und/oder dem Skalenmuster 180) durch einen Spalt in der Größenordnung von 0,5 mm entlang der Tiefen- (Z-) Richtung getrennt sein kann. Zusammen können der Lesekopfabschnitt 164 und die Skala 170 einen Umsetzer als Teil eines elektronischen Positionsgebers bilden. In einer Implementierung kann der Umsetzer ein Wirbelstrom- oder induktiver Umsetzer sein, der durch das Erzeugen sich ändernder Magnetfelder arbeitet, wobei die sich ändernden Magnetfelder Ausgleichsströme, die als Wirbelströme bekannt sind, in einigen der Signalmodulationselemente des Skalenmusters 180 induzieren, die innerhalb des sich ändernden Magnetfeldes angeordnet sind, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Es wird erkannt, dass der in 1 gezeigte Messschieber 100 eine von verschiedenen Anwendungen ist, die typischerweise einen elektronischen Positionsgeber implementieren, der sich über eine Anzahl von Jahren entwickelt hat, um eine relativ optimierte Kombination aus einer kompakten Größe, einem Betrieb mit geringer Leistung (z. B. für eine lange Batterielebensdauer), einer hohen Auflösung und einer hohen Messgenauigkeit, geringen Kosten, Robustheit gegenüber Verunreinigung usw. zu schaffen. Selbst kleine Verbesserungen in irgendeinem dieser Faktoren und/oder des Rauschabstands (S/N), die im Positionsgeber erreicht werden können, sind im hohen Grade wünschenswert, aber schwer zu erreichen, insbesondere angesichts der Entwurfseinschränkungen, die für einen kommerziellen Erfolg in den verschiedenen Anwendungen auferlegt sind. Die in der folgenden Beschreibung offenbarten Prinzipien schaffen Verbesserungen in einer Anzahl dieser Faktoren in einer besonders kostengünstigen und kompakten Weise.
2 und 3 sind graphische Darstellungen einer Draufsicht bzw. einer isometrischen Ansicht, die eine bekannte Implementierung des Standes der Technik eines Detektorabschnitts 267 und eines Skalenmusters 180 veranschaulichen, die als der Detektorabschnitt 167 und das Signalmodulations-Skalenmuster 180 in dem in 1 gezeigten elektronischen Positionsgeber oder dergleichen verwendbar sind. Im Folgenden werden bestimmte Merkmale nach 2 und 3 nur insofern ausführlich beschrieben, als diese Beschreibung einen relevanten Hintergrund und eine Erklärung bereitstellt, die für das Verständnis bestimmter analoger Merkmale und Operationen der neuartigen elektronischen Positionsgeber und Detektorabschnitte anwendbar sind, die im Folgenden bezüglich der 4-9 beschrieben werden. Zusätzliche Einzelheiten, die für das Verständnis der in den 2 und 3 gezeigten Implementierungen nützlich sind, können in dem übertragenen US-Patent Nr. 10520335 (dem '335-Patent) gefunden werden, das durch Bezugnahme hier insgesamt mit aufgenommen ist.
2 ist eine graphische Darstellung einer Draufsicht, die eine bekannte Implementierung des Standes der Technik eines Detektorabschnitts 267 und eines Skalenmusters 180 veranschaulicht. 2 kann als teilweise darstellend, teilweise schematisch betrachtet werden. Ein vergrößerter Schnitt des Detektorabschnitts 267 und des Skalenmusters 180 ist im unteren Teil der 2 veranschaulicht. In 2 sind die verschiedenen Elemente, die im Folgenden beschrieben werden, durch ihre Form oder ihren Umriss dargestellt, wobei sie einander überlagert gezeigt sind, um bestimmte geometrische Beziehungen hervorzuheben. Es sollte erkannt werden, dass sich verschiedene Elemente in verschiedenen Herstellungsschichten befinden können, die sich in verschiedenen Ebenen entlang der z-Achsen-Richtung befinden, wie es erforderlich ist, um verschiedene Betriebsspalten und/oder Isolierschichten zu schaffen, wie es für einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet basierend auf allgemein bekannten Entwurfspraktiken offensichtlich ist und/oder wie es in der folgenden Beschreibung und/oder in der Beschreibung weiter im Folgenden (z. B. bezüglich 3) umrissen wird. In der speziellen Ausführungsform, die in den 2 und 3 veranschaulicht ist, überlappen die langgestreckte Abschnitte EP1 und EP2 der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC die leitfähigen Empfängerschleifen SEN1-SEN24, wobei sie deshalb unter Verwendung eines Satzes von Metallschichten eines langgestreckten Abschnitts hergestellt sind, die wenigstens eine erste innere Metallschicht eines Mehrschicht-Schaltungselements umfassen, während die leitfähigen Empfängerschleifen SEN1-SEN24 unter Verwendung eines Satzes von Empfängerschleifen-Metallschichten des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind, die wenigstens eine Metallschicht enthalten, die sich näher als die erste innere Metallschicht an einer Stirnfläche des Detektorabschnitts befindet, die dem Skalenmuster 180 zugewandt ist. Bezüglich dieses Gegenstands zeigt der vergrößerte Schnitt des Detektorabschnitts 267 nach 2 zwei Kanten jeder der leitfähigen Empfängerschleifen SEN14-SEN16, die die langgestreckten Abschnitte EP1 und EP2 überlappen, in gestrichelten Linien, um anzugeben, dass sich die leitfähigen Empfängerschleifen näher als die langgestreckten Abschnitte an der Stirnfläche des Detektorabschnitts befinden. (Siehe außerdem 3.) Andererseits veranschaulicht die Hauptansicht des Detektorabschnitts 267 nach 2 zwei Kanten jeder der leitfähigen Empfängerschleifen SEN1-SEN24 nur zur einfachen Veranschaulichung in durchgezogenen Linien. Es wird erkannt, dass überall in den Figuren dieser Offenbarung die x-Achsen-, die y-Achsen- und/oder die z-Achsenabmessungen eines oder mehrerer Elemente für die Klarheit übertrieben sein können.
Der veranschaulichte Abschnitt des Skalenmusters 180 enthält die in einem gestrichelten Umriss gezeigten Signalmodulationselemente SME, die sich auf der (in 1 gezeigten) Skala 170 befinden. Die Extrema in der y-Richtung der meisten Signalmodulationselemente SME sind in der in 2 veranschaulichten Ausführungsform unter dem ersten und dem zweiten langgestreckten Abschnitt EP1 und EP2 verborgen. Es wird erkannt, dass sich das Skalenmuster 180 während des Betriebs relativ zum Detektorabschnitt 267 bewegt, wie in 1 zu sehen ist.
Im Beispiel nach 2 weist das Skalenmuster 180 eine nominelle Skalenmuster-Breitenabmessung NSPWD entlang einer y-Achsen-Richtung auf, die zur x-Achse senkrecht ist, wobei es diskrete Signalmodulationselemente SME umfasst, die periodisch entlang der Messachsenrichtung MA (z. B. entsprechend einer x-Achsen-Richtung) angeordnet sind. Allgemeiner kann das Skalenmuster 180 jedoch verschiedene alternative räumlich modulierte Muster umfassen, die diskrete Elemente oder ein oder mehrere kontinuierliche Musterelemente enthalten, vorausgesetzt, dass das Muster eine räumliche Eigenschaft aufweist, die sich als eine Funktion der Position entlang der x-Achsen-Richtung ändert, um gemäß bekannten Verfahren positionsabhängige Detektorsignale (die in einigen Ausführungsformen außerdem als Detektorsignalkomponenten bezeichnet werden) bereitzustellen, die in den Abtastelementen SEN (z. B. SEN14) des Detektorabschnitts 267 entstehen.
In verschiedenen Implementierungen ist der Detektorabschnitt 267 so konfiguriert, dass er unmittelbar bei dem Skalenmuster 180 angebracht ist und sich entlang der Messachsenrichtung MA bezüglich des Skalenmusters 180 bewegt. Der Detektorabschnitt enthält eine Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC und mehrere Abtastelemente SEN, die verschiedene alternative Konfigurationen annehmen können, um in Kombination mit verschiedenen entsprechenden Signalverarbeitungsschemata in verschiedenen Ausführungsformen verwendet zu werden, wie es durch einen Fachmann auf dem Gebiet basierend auf der folgenden Offenbarung verstanden wird. 2 zeigt einen einzelnen repräsentativen Satz von Abtastelementen SEN1-SEN24, die in dieser speziellen Ausführungsform leitfähige Empfängerschleifen CRL1-CRL24 (die alternativ als Abtastschleifenelemente, Abtastspulenelemente oder Abtastwicklungselemente bezeichnet werden) umfassen, die in Reihe geschaltet sind. In dieser Ausführungsform sind benachbarte Schleifenelemente durch eine Konfiguration von Leitern auf verschiedenen Schichten des Mehrschicht-Schaltungselements (die z. B. durch Durchführungen verbunden sind) gemäß bekannten Verfahren so verbunden, dass sie entgegengesetzte Wicklungspolaritäten aufweisen. Das heißt, wenn eine erste Schleife auf ein sich änderndes Magnetfeld mit einem Detektorsignalbeitrag positiver Polarität reagiert, dann reagieren die benachbarten Schleifen mit einem Detektorsignalbeitrag negativer Polarität. In dieser speziellen Ausführungsform sind die Abtastelemente in Reihe geschaltet, so dass ihre Detektorsignale oder Signalbeiträge summiert werden, wobei ein „summiertes“ Detektorsignal an den Detektorsignalausgangsanschlüssen SDS1 und SDS2 an eine (nicht gezeigte) Signalverarbeitungskonfiguration ausgegeben wird. Obwohl 2 einen einzigen Satz von Abtastelementen zeigt, um visuelle Verwirrung zu vermeiden, wird erkannt, dass es in verschiedenen Ausführungsformen vorteilhaft ist, den Detektor so zu konfigurieren, dass er einen oder mehrere zusätzliche Sätze von Abtastelementen an einer anderen Position einer räumlichen Phase bereitstellt (um z. B. Quadratursignale bereitzustellen), wie durch einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkannt wird. Es sollte erkannt werden, dass die hier beschriebenen Konfigurationen von Abtastelementen lediglich beispielhaft und nicht einschränkend sind. Als ein Beispiel können einzelne Abtastelementschleifen in einigen Ausführungsformen einzelne Signale an eine entsprechende Signalverarbeitungskonfiguration ausgeben, wie sie z. B. in der übertragenen US-Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 2018/003524, offenbart ist, die hier durch Bezugnahme insgesamt mit aufgenommen ist. Allgemeiner können zur Verwendung in Kombination mit verschiedenen bekannten Skalenmustern und Signalverarbeitungsschemata in verschiedenen Ausführungsformen verschiedene bekannte Abtastelementkonfigurationen in Kombination mit den hier offenbarten und beanspruchten Prinzipien verwendet werden.
Die verschiedenen Abtastelemente und die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC können auf einem Substrat (z. B. dem Mehrschicht-Schaltungselement 162 nach 1) befestigt sein. Die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC kann so beschrieben werden, dass sie einen Innenbereich INTA mit einer nominellen Spulenbereichslängenabmessung NCALD entlang der x-Achsen-Richtung und einer nominellen Spulenbereichsbreitenabmessung von etwa YSEP entlang der y-Achsen-Richtung umgibt. In verschiedenen Implementierungen kann die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC eine einzelne Windung umfassen, die den Innenbereich INTA umgibt. In Betrieb erzeugt die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC in Reaktion auf ein Spulenansteuersignal einen sich ändernden Magnetfluss im Innenbereich INTA.
In verschiedenen Implementierungen kann die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC einen Eingangsabschnitt INP, einen ersten und einen zweiten langgestreckten Abschnitt EP1 und EP2 und einen Endabschnitt EDP umfassen (die z. B. implementiert sind, wie bezüglich 3 offenbart ist). Der Eingangsabschnitt INP enthält einen ersten und einen zweiten Eingangsverbindungsabschnitt ICP1 und ICP2, die ein Spulenansteuersignal von einer Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. der Signalverarbeitungskonfiguration 166 nach 1 oder der Signalverarbeitungskonfiguration 966 nach 9 usw.) mit der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC verbinden. Der erste und der zweite Verbindungsabschnitt ICP1 und ICP2 können durch Leiterplattendurchführungen oder dergleichen mit der Signalverarbeitungskonfiguration verbunden sein, wobei die Verbindungen in einigen Ausführungsformen außerdem unter Verwendung von Prinzipien abgeschirmt sein können, die im Folgenden bezüglich des Endabschnitts EDP offenbart werden. Der erste und der zweite langgestreckte Abschnitt EP1 und EP2 erstrecken sich jeweils entlang der x-Achsen-Richtung einer Seite des Innenbereichs INTA benachbart oder unmittelbar bei einer Seite des Innenbereichs INTA und weisen eine nominelle Erzeugungsspur-Breitenabmessung NGTWD entlang der y-Achsen-Richtung auf. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die nominellen Erzeugungsspur-Breitenabmessungen NGTWD für den ersten und den zweiten langgestreckten Abschnitt EP1 und EP2 die gleichen, wobei dies aber keine Anforderung in allen Ausführungsformen ist. Der Endabschnitt EDP (der z. B. implementiert ist, wie bezüglich 3 offenbart ist) überspannt die Trennung in der y-Achsen-Richtung, die der nominellen Spulenbreitenabmessung YSEP zwischen dem ersten und dem zweiten langgestreckten Abschnitt EP1 und EP2 entspricht, um eine Verbindung dazwischen in der Nähe eines Endes des Innenbereichs INTA zu schaffen. In der in den 2 und 3 gezeigten bekannten Implementierung ist die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC vorteilhaft unter Verwendung eines Entwurfsverhältnisses konfiguriert, bei dem jede nominelle Erzeugungsspur-Breitenabmessung NGTWD wenigstens das 0,1-fache oder das 0,15-fache oder das 0,25-fache der nominellen Spulenbereichsbreitenabmessung YSEP und/oder wenigstens das 25-fache der Eindringtiefe der langgestreckten Abschnitte EP1 und EP2 betragen kann, um die Impedanz der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC bei einer nominellen Betriebsfrequenz zu minimieren, die entsprechend den Detektorsignalen definiert ist, die in Reaktion auf den sich ändernden magnetischen Fluss entstehen. Ungeachtet seiner Nützlichkeit in verschiedenen bekannten Implementierungen sollte jedoch anerkannt werden, dass dieses Entwurfsverhältnis in verschiedenen hier offenbarten neuartigen Implementierungen nicht erforderlich ist, die die Impedanz der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC durch andere Mittel minimieren können.
Die Abtastelemente SEN1-SEN24 sind entlang der x-Achsen-Richtung (z. B. entsprechend der Messachsenrichtung MA) angeordnet und sind auf dem Substrat (z. B. dem Mehrschicht-Schaltungselement 162 nach 1) befestigt. Im Beispiel nach 2 weist jedes der Abtastelemente SEN eine nominelle Abtastelementbreitenabmessung NSEWD entlang der y-Achsen-Richtung auf, wobei wenigstens ein Großteil der nominellen Abtastelementbreitenabmessung NSEWD innerhalb der nominellen Spulenbereichsbreitenabmessung YSEP entlang der y-Achsen-Richtung enthalten ist. Die Abtastelemente SEN sind konfiguriert, Detektorsignale bereitzustellen, die auf eine lokale Wirkung auf den sich ändernden Magnetfluss reagieren, der durch einen benachbarten Signalmodulationsabschnitt des Skalenmusters 180 (z. B. ein oder mehrere Signalmodulationselemente SME) der Skala 170 bereitgestellt wird. Eine Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. die Signalverarbeitungskonfiguration 166 nach 1 oder die Signalverarbeitungskonfiguration 966 nach 9 usw.) kann konfiguriert sein, eine Position der mehreren Abtastelemente SEN1-SEN24 bezüglich des Skalenmusters 180 (oder der Skala 170) basierend auf den von dem Detektorabschnitt 267 eingegebenen Detektorsignale zu bestimmen. Im Allgemeinen können die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC und die Abtastelemente SEN1-SEN24 oder dergleichen gemäß bekannten Prinzipien arbeiten (z. B. für Induktionscodierer), wie z. B. jene, die in den aufgenommenen Referenzen beschrieben sind.
In verschiedenen Implementierungen sind die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC und die Abtastelemente SEN voneinander isoliert. In einigen Implementierungen befinden sie sich in verschiedenen Metallschichten, die durch die Isolierschichten in einem Mehrschicht-Schaltungselement getrennt sind, wie zuvor beschrieben worden ist. Dies ist bei der in den 2 und 3 veranschaulichten bekannten Implementierung der Fall, bei der die nominelle Abtastelementbreitenabmessung NSEWD wenigstens eines Abtastelements SEN vorteilhaft größer als die nominelle Spulenbereichsbreitenabmessung YSEP zwischen den langgestreckten Abschnitten EP1 und EP2 ist und sich über eine Innenkante IE wenigstens eines der langgestreckten Abschnitte EP1 oder EP2 um einen Betrag hinaus erstreckt, der als eine Überlappungsabmessung OD definiert ist. Zusätzlich kann die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC in verschiedenen Ausführungsformen vorteilhaft so konfiguriert sein, dass jede nominelle Erzeugungsspur-Breitenabmessung NGTWD größer als die entsprechende Überlappungsabmessung OD ist. Diese und andere oben beschriebene Merkmale für die bekannte Implementierung, die in den 2 und 3 veranschaulicht ist, werden im Allgemeinen ausgewählt, um die Impedanzen und die Signalkopplung im Detektorabschnitt 267 zu optimieren, um dessen S/N-Verhältnis und/oder Genauigkeit zu maximieren. Ungeachtet ihrer Nützlichkeit in verschiedenen bekannten Implementierungen sollte jedoch erkannt werden, dass diese Entwurfsmerkmale in verschiedenen neuartigen Implementierungen gemäß den hier offenbarten Prinzipien nicht notwendigerweise erforderlich sind. Diese neuartigen Implementierungen können gleiche oder bessere Impedanzen und eine gleiche oder bessere Signalkopplung durch andere Mittel erreichen, wie bezüglich der 4-8 offenbart ist, um gleiche oder bessere S/N-Verhältnisse und/oder eine gleiche oder bessere Genauigkeit zu erreichen.
Wie oben bezüglich 1 beschrieben worden ist, kann der Detektorabschnitt 267 in verschiedenen Implementierungen in verschiedenen Arten von Messinstrumenten enthalten sein (z. B. Messschieber, Mikrometer, Lehren, lineare Maßstäbe usw.). Der Detektorabschnitt 267 kann z. B. an einem Schiebeelement befestigt sein, während das Skalenmuster 180 kann an einem Trägerelement mit einer Messachse befestigt sein, die mit einer x-Achsen-Richtung übereinstimmt. In einer derartigen Konfiguration kann das Schiebeelement beweglich an dem Trägerelement angebracht und entlang der Messachsenrichtung MA in einer Ebene beweglich sein, die sich entlang der x-Achsen-Richtung und einer y-Achsen-Richtung erstreckt, wobei eine z-Achsen-Richtung zu der Ebene orthogonal ist.
3 ist eine graphische „Drahtrahmen“-Darstellung einer isometrischen Ansicht, die im Allgemeinen 2 entspricht und eine Implementierung des Standes der Technik eines Endabschnitts EDP einer Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC veranschaulicht, die in dem Detektorabschnitt 267 verwendbar ist, in dem die relative Anordnung der langgestreckten Abschnitte EP1 und EP2 und des Endabschnitts EDP der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC und der leitfähigen Empfängerschleifen SEN in dem Detektorabschnitt 267 deutlicher veranschaulicht ist. Es wird erkannt, dass die Elemente des Detektorabschnitts 267 nach 3 zu den ähnlich nummerierten Elementen des Detektorabschnitts 267 nach 2 ähnlich oder völlig gleich sein können und im Allgemeinen durch Analogie dazu verstanden werden können.
Es ist gezeigt, dass der Detektorabschnitt 267 die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC und die mehreren Abtastelemente SEN1-SEN24 enthält (wobei die repräsentativen Abtastelemente SEN17-SEN24, die die leitfähigen Empfängerschleifen CRL14-CRL24 umfassen, in 3 veranschaulicht sind). Die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC enthält den ersten und den zweiten langgestreckten Abschnitt EP1 und EP2 und den Endabschnitt EDP und ist auf einem Mehrschicht-Schaltungselement 162 (z. B. dem in 1 gezeigten Mehrschicht-Schaltungselement 162) befestigt und umgibt nominell den Innenbereich INTA.
In verschiedenen Implementierungen sind die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC und die Abtastelemente SEN voneinander isoliert, z. B. wie in verschiedenen leitfähigen Schichten einer Leiterplatte angeordnet, die durch dazwischenliegende Isolierschichten getrennt sind, wie vorher umrissen worden ist. In der in 3 gezeigten speziellen Implementierung sind die langgestreckten Abschnitte EP1 und EP2 der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC unter Verwendung eines Satzes von Metall- oder leitfähigen Schichten langgestreckter Abschnitte hergestellt, die wenigstens eine erste innere Metallschicht (an einer Z-Koordinate Zep in 3) des Mehrschicht-Schaltungselements umfassen, während die leitfähigen Empfängerschleifen SEN1-SEN24 unter Verwendung eines Satzes von Empfängerschleifen-Metallschichten des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind, die zwei Metallschichten (bei den Z-Koordinaten ZseL1 oder ZseL2) umfassen, die sich näher als die erste innere Metallschicht (bei Zep) bei einer Stirnfläche des Detektorabschnitts (bei einer Z-Koordinate Zfs) befinden, die dem Skalenmuster 180 zugewandt ist. In 3 können die verschiedenen beschrifteten Z-Koordinaten so verstanden werden, dass sie mit den jeweiligen Oberflächen verschiedener Mehrschicht-Schaltungselementschichten übereinstimmen oder diese identifizieren. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Mehrschicht-Schaltungselement eine PCB, eine Dickschicht-Hybridschaltung, eine Dünnschichtschaltung umfassen, oder es können andere alternative Herstellungsverfahren gemäß bekannten Verfahren verwendet werden. Die Signalmodulationselemente SME des Skalenmusters 180 befinden sich auf einer Oberfläche der (in 1 gezeigten) Skala 170 an einer Z-Koordinate Zsme. Es wird erkannt, dass die Skala 170 von dem Mehrschicht-Schaltungselement, das den Detektorabschnitt 267 trägt, getrennt ist. Wie oben beschrieben worden ist, weist das Mehrschicht-Schaltungselement (der Detektorabschnitt 267) eine Stirnfläche (z. B. eine Stirnfläche einer isolierenden Beschichtung) auf, die sich bei der Z-Koordinate Zfs befindet. Zwischen der Z-Koordinate Zsme der Skalenoberfläche und der Z-Koordinate Zfs der Stirnfläche ist ein Betriebsspalt vorhanden. Die Abtastelemente SEN umfassen miteinander verbundene leitfähige Empfängerschleifen, die unter Verwendung eines Satzes von Empfängerschleifen-Metallschichten des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind, die wenigstens eine Metallschicht bei der Z-Koordinate ZseL1 oder ZseL2 umfassen. Die leitfähigen Empfängerschleifen können zwischen den Schichten (bei den Z-Koordinaten ZseL1 und ZseL2) unter Verwendung bekannter Typen von leitfähigen Durchführungen durch Isolierschichten verbunden sein, die die Metallschichten im Allgemeinen gemäß bekannten Verfahren trennen, so dass sich leitfähige Abschnitte der leitfähigen Empfängerschleifen einander überkreuzen können, während sie die Signalbeiträge der Abtastelemente in einer seriellen Weise verbinden und entsprechende Signalbeitragspolaritäten bereitstellen, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
In der in 3 gezeigten speziellen Implementierung erstrecken sich der erste und der zweite langgestreckte Abschnitt EP1 und EP2 jeweils entlang der x-Achsen-Richtung und befinden sich nominell im z-Abstand EPZD = (Zep - Zfs) des langgestreckten Abschnitts von der Stirnfläche (Zfs) des Mehrschicht-Schaltungselements des Detektorabschnitts 267, der dem Skalenmuster 180 zugewandt ist, entlang einer z-Achsen-Richtung, die zu der x-Achsen- und der y-Achsen-Richtung senkrecht ist. In einigen Implementierungen enthalten die leitfähigen Empfängerschleifen ebene Spurschleifenabschnitte, die in entsprechenden Schichten ausgebildet sind, die in dem Satz von Empfängerschleifen-Metallschichten (bei ZseL1 und ZseL2) enthalten sind, und Durchführungsabschnitte, die galvanisch beschichtete Löcher enthalten, die die ebenen Spurabschnitte zwischen ihren jeweiligen Schichten verbinden. In der veranschaulichten Implementierung sind die ebenen Spurabschnitte in entsprechenden Schichten (bei ZseL1 und ZseL2) hergestellt, die sich näher bei der Stirnfläche des Detektorabschnitts (bei Zfs) als die erste innere Metallschicht (bei Zep) befinden. In einigen Implementierungen können wenigstens einige der ebenen Spurabschnitte der leitfähigen Empfängerschleifen in einer jeweiligen Schicht (bei ZseL1 oder ZseL2) hergestellt sein, die eine Metallschicht ist, die sich auf der Stirnfläche des Detektorabschnitts (bei Zfs) befindet oder die sich der Stirnfläche des Detektorabschnitts am nächsten befindet.
Wie vorher umrissen worden ist, umfasst der Endabschnitt EDP einen leitfähigen Weg, der eine Trennung in der y-Achsen-Richtung entsprechend der nominellen Spulenbereichsbreitenabmessung YSEP zwischen dem ersten und dem zweiten langgestreckten Abschnitt EP1 und EP2 überspannt, um eine Verbindung dazwischen in der Nähe eines Endes des Innenbereichs INTA zu schaffen. In der in 3 gezeigten Implementierung enthält der Endabschnitt EDP einen abgeschirmten Endabschnitt SES, der sich auf einer entsprechenden Mehrschicht-Schaltungselementschicht mit einer Z-Koordinate Zses befindet, die sich nominell in einem z-Abstand SESZD = (Zses - Zfs) des abgeschirmten Endabschnitts von der Stirnfläche (Zfs) des Mehrschicht-Schaltungselements des Detektorabschnitts 267 befindet, wobei der z-Abstand SESZD des abgeschirmten Endabschnitts größer als der z-Abstand EPZD des langgestreckten Abschnitts ist. In der in 3 gezeigten speziellen Implementierung ist der abgeschirmte Endabschnitt SES entlang der x-Achsen-Richtung von den Enden der langgestreckten Abschnitte EP1 und EP2 versetzt, wobei ein erster Verbindungsabschnitt CNP1 (der z. B. eine Durchführung CNP1A des Mehrschicht-Schaltungselements und eine leitfähige Spur CNP1B umfasst) den ersten langgestreckten Abschnitt EP1 mit einem ersten Ende des abgeschirmten Endabschnitts SES verbindet und ein zweiter Verbindungsabschnitt CNP2 (der z. B. eine Durchführung CNP2A des Mehrschicht-Schaltungselements und eine leitfähige Spur CNP2B umfasst) den zweiten langgestreckten Abschnitt EP2 mit einem zweiten Ende des abgeschirmten Endabschnitts SES verbindet. In einer (in 3 nicht gezeigten) alternativen Implementierung muss der abgeschirmte Endabschnitt SES nicht signifikant entlang der x-Achsen-Richtung von den Enden der langgestreckten Abschnitte EP1 und EP2 versetzt sein, wobei die leitfähigen Spuren CNP1B und CNP2B weggelassen sein können. Das heißt, die Durchführung CNP1A des Mehrschicht-Schaltungselements kann den ersten langgestreckten Abschnitt EP1 mit einem ersten Ende des „nicht versetzten“ abgeschirmten Endabschnitts SES verbinden, während die Durchführung CNP2A des Mehrschicht-Schaltungselements den zweiten langgestreckten Abschnitt EP2 mit einem zweiten Ende des „nicht versetzten“ abgeschirmten Endabschnitts verbinden kann.
In beiden oben umrissenen Implementierungen des Endabschnitts EDP enthält der Detektorabschnitt 267 ferner einen leitfähigen Abschirmbereich CSR (z. B. einen leitfähigen ebenen Bereich, der durch etwas willkürlich angeordnete gestrichelte „Kanten“-Linien in 3 dargestellt ist), der sich entlang der x-Achsen- und der y-Achsen-Richtung erstreckt und sich nominell auf einer jeweiligen Schichtoberfläche des Mehrschicht-Schaltungselements mit einer Z-Koordinate Zcsr befindet, die sich nominell in einem z-Abstand SRZD = (Zcsr- Zfs) des Abschirmbereichs von der Stirnfläche des Mehrschicht-Schaltungselements des Detektorabschnitts 267 befindet. In verschiedenen Implementierungen ist der z-Abstand SRZD des Abschirmbereichs kleiner als der z-Abstand SESZD des abgeschirmten Endabschnitts, wobei sich der leitfähige Abschirmbereich CSR zwischen wenigstens einem Abschnitt des abgeschirmten Endabschnitts SES und der Stirnfläche (Zfs) des Mehrschicht-Schaltungselements des Detektorabschnitts 267 befindet. Der leitfähige Abschirmbereich CSR kann einen Abschnitt einer ausgedehnten Masseebenenschicht in dem Mehrschicht-Schaltungselement des Detektorabschnitts 267 umfassen, oder er kann in einigen Ausführungsformen einen diskreten Bereich umfassen. Der leitfähige Abschirmbereich CSR kann Durchgangslöcher enthalten, so dass der erste und der zweite Verbindungsabschnitt CNP1 und CNP2 (z. B. die Durchführungen des Mehrschicht-Schaltungselements) vom leitfähigen Abschirmbereich CSR getrennt oder isoliert sind.
Wie im '335-Patent gelehrt ist, haben vor der Verwendung einer abgeschirmten Endabschnittskonfiguration gemäß den oben bezüglich 3 umrissenen Prinzipien die durch die Endabschnitte der Felderzeugungsspulenkonfigurationen (z. B. die Endabschnitte, die sich entlang der y-Achsen-Richtung erstrecken) erzeugten Feldkomponenten verursacht, dass in den Detektorsignalen der sich am nächsten bei ihnen befindlichen Abtastelemente Fehlerkomponenten entstehen - ein sogenannter „Endeffekt“. Es ist versucht worden, diesen Endeffekt unter Verwendung „konisch zulaufender Endkonfigurationen“ im Detektor und/oder durch einen Abstand der Endabschnitte der Felderzeugungsspulen fernab von den Endabtastelementen abzuschwächen. Diese Herangehensweisen verringern jedoch unerwünscht die Signalstärke oder vergrößern die x-Achsen-Abmessung des Detektors oder beides. Im Gegensatz tendiert die oben bezüglich 3 umrissene Konfiguration des abgeschirmten Endabschnitts dazu, die durch einen Endabschnitt erzeugte Feldkomponente zu verringern und/oder zu verhindern, dass sie die Signalmodulationselemente SME erreicht. Als solche ist die Feldkomponente, die an die nächstgelegenen Abtastelemente gekoppelt ist, ungeachtet der Skalenposition kleiner und/oder etwa konstant, wobei folglich irgendein Endeffekt im Wesentlichen abgeschwächt wird. Das '335-Patent fasst ferner zusammen, dass eine Konfiguration eines abgeschirmten Endabschnitts, wie z. B. die, die oben bezüglich 3 umrissen worden ist, einen leitfähigen Abschirmbereich(e) CSR verwendet, um die (z. B. auf den sich ändernden magnetischen Fluss bezogene) Wirkung des abgeschirmten Endabschnitts SES auf die Abtastelemente SEN zu verringern, was eine kürzere x-Achsen-Gesamtabmessung für die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC (oder den Detektorabschnitt 267) ermöglichen kann, für die sich der Endabschnitt EDP nicht so weit von den Abtastelementen SEN entfernt befinden muss, um das Beeinflussen der Detektorsignale zu vermeiden, das in Reaktion auf den sich ändernden magnetischen Fluss usw. entsteht.
Während das '335-Patent (das mit dieser Anmeldung übertragen worden ist) jedoch vorschlägt, dass sich ein Endabschnitt einer Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC bezüglich früherer herkömmlicher Konfigurationen nicht so weit von den Abtastelementen SEN entfernt befinden muss, offenbart und lehrt es dennoch nur Konfigurationen, die irgendeine Trennung zwischen dem Endabschnitt EDP einer Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC und dem nächstgelegenen Abtastelement SEN enthalten. Insbesondere erkennt das '335-Patent nicht oder schlägt nicht vor, dass sich ein Endabschnitt EDP oder ein abgeschirmter Endabschnitt SES unmittelbar bei irgendeinem Abtastelement SEN befinden kann oder irgendein Abtastelement überlappen kann. Im Gegensatz hat der Erfinder Konfigurationen entdeckt, in denen es vorteilhaft ist, dass sich ein Endabschnitt EDP oder ein abgeschirmter Endabschnitt SES unmittelbar bei einem Abtastelement SEN befindet und/oder ein Abtastelement SEN überlappt. Oder, anders ausgedrückt, der Erfinder hat Konfigurationen entdeckt, bei denen es vorteilhaft ist, dass die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC im Wesentlichen kürzer als die vorher bekannten Konfigurationen ist und dass sich die mehreren Abtastelemente SEN über den Endabschnitt EDP oder einen abgeschirmten Endabschnitt SES der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC hinaus entlang der x-Achsen-Richtung erstrecken. Verschiedene Merkmale und Alternativen, die in derartigen Konfigurationen verwendbar sind, werden im Folgenden bezüglich der 4-8 offenbart.
4 und 5 sind graphische Darstellungen einer Draufsicht bzw. einer isometrischen Ansicht, die eine erste Implementierung eines Detektorabschnitts 467 gemäß den hier offenbarten und beanspruchten Prinzipien und ein kompatibles Skalenmuster 180 veranschaulichen, die als der Detektorabschnitt 167 und das Signalmodulations-Skalenmuster 180 in dem in 1 gezeigten elektronischen Positionsgeber oder dergleichen verwendbar sind. Der Detektorabschnitt 467 weist bestimmte Eigenschaften und Komponenten auf, die zu dem Detektorabschnitt 267 nach den 2 und 3 ähnlich sind. Insbesondere sind die Elemente, die in den 4 und 2 oder in den 5 und 3 durch ähnliche Bezugszeichen (z. B. ähnliche Namen oder Ziffern oder numerische „Suffixe“) bezeichnet sind, oder die Elemente, die in verschiedenen Figuren anderweitig offensichtlich ähnlich sind, analoge Elemente, wobei sie so verstanden werden können, dass sie ähnlich arbeiten, mit Ausnahme, wie es im Folgenden anders angegeben ist. Im Folgenden werden nur bestimmte Merkmale nach 4 und 5 insofern ausführlich beschrieben, als diese Beschreibung vorgesehen ist, die neuartigen Merkmale und/oder Vorteile gemäß den hier offenbarten und beanspruchten Prinzipien hervorzuheben, wobei die Figuren ansonsten durch Analogie zu anderen Figuren oder der Beschreibung, die hier oder in den aufgenommenen Referenzen enthalten sind, durch einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet verstanden werden können.
4 ist eine graphische Darstellung einer Draufsicht, die eine erste beispielhafte Implementierung eines Detektorabschnitts 467 und eines kompatiblen Skalenmusters 180 veranschaulicht, die in einem elektronischen Positionsgeber verwendbar sind. 4 kann als teilweise darstellend, teilweise schematisch betrachtet werden. Wie vorher angegeben worden ist, wird erkannt, dass überall in den Figuren dieser Offenbarung die x-Achsen-, y-Achsen- und/oder z-Achsen-Abmessungen eines oder mehrerer Elemente zur Klarheit übertrieben sein können. Ein vergrößerter Schnitt des Detektorabschnitts 467 und des Skalenmusters 180 ist im unteren Teil der 4 veranschaulicht. In 4 sind die verschiedenen Elemente, die im Folgenden beschrieben werden, durch ihre Form oder ihren Umriss dargestellt und einander überlagert gezeigt, um bestimmte geometrische Beziehungen hervorzuheben. Es sollte erkannt werden, dass sich verschiedene Elemente auf verschiedenen Herstellungsschichten befinden können, die sich auf verschiedenen Ebenen entlang der z-Achsen-Richtung befinden, wie es erforderlich ist, um verschiedene Betriebsspalten und/oder Isolierschichten bereitzustellen, wie es für einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet basierend auf allgemein bekannten Entwurfspraktiken offensichtlich ist und/oder wie es in der folgenden Beschreibung und/oder in der Beschreibung weiter im Folgenden (z. B. bezüglich 5) umrissen wird.
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, enthält das Signalmodulations-Skalenmuster 180 eine erste Musterleiterbahn FPT mit einer Musterleiterbahn-Breitenabmessung PTDY entlang einer y-Achsen-Richtung, die zur x-Achsen-Richtung senkrecht ist. Die erste Musterleiterbahn enthält die Signalmodulationselemente SME, die so angeordnet sind, dass sie eine räumlich variierende Eigenschaft bereitstellen, die sich als eine periodische Funktion der Position entlang der x-Achsen-Richtung ändert. Der Detektorabschnitt 467 ist so konfiguriert, dass er unmittelbar bei der ersten Musterleiterbahn FPT angebracht ist und sich entlang der Messachsenrichtung MA bezüglich der ersten Musterleiterbahn FPT bewegt. Der Detektorabschnitt 467 enthält ein Mehrschicht-Schaltungselement (wie es z. B. hier vorher umrissen worden ist) mit einer Stirnfläche, die der Skala, die das Skalenmuster 180 trägt, während der Normalbetriebs zugewandt ist. Der Detektorabschnitt 467 umfasst sowohl eine Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC, die an dem Mehrschicht-Schaltungselement befestigt ist, als auch wenigstens eine abgeschirmte Endkonfiguration SEC(FT) der ersten Leiterbahn und mehrere Abtastelemente SEN, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC einen Eingangsabschnitt INP, der wenigstens zwei Verbindungsabschnitte ICP1, ICP2 umfasst, die die Felderzeugungsspulenkonfiguration mit einem Spulenansteuersignal von einer Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. der Signalverarbeitungskonfiguration 166 nach 1 oder 966 nach 9) verbinden, und einen Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP(FT) der ersten Leiterbahn, der so konfiguriert ist, dass er einen erzeugten Feldbereich GFA(FT) der ersten Leiterbahn nominell umgibt, der nominell auf die erste Musterleiterbahn FPT ausgerichtet ist, und in Reaktion auf das Spulenansteuersignal einen sich ändernden Magnetfluss der ersten Leiterbahn in dem erzeugten Feldbereich GFA(FT) der ersten Leiterbahn erzeugt. Der in 4 veranschaulichte Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP(FT) der ersten Leiterbahn umfasst den langgestreckten Abschnitt EPS1(FT) der ersten Seite der ersten Leiterbahn und den langgestreckten Abschnitt EPS2(FT) der zweiten Seite der ersten Leiterbahn, die in einer oder mehreren Schichten EPL der langgestreckten Abschnitte des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind (wie z. B. in 5 gezeigt ist) und sich entlang der x-Achsen-Richtung unmittelbar bei der ersten und der zweiten Seite S1, S2 des erzeugenden Feldbereichs GFA(FT) der ersten Leiterbahn erstrecken. Die langgestreckten Abschnitte EPS1(FT) und EPS2(FT) der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn überspannen oder definieren gemeinsam eine Längenabmessung EPDX des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung, wobei eine Trennung in der y-Achsen-Richtung zwischen den langgestreckten Abschnitten EPS1(FT) und EPS2(FT) der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn eine minimale Breitenabmessung GFADY(FT) des erzeugten Feldbereichs der ersten Leiterbahn definiert. Der Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP(FT) der ersten Leiterbahn umfasst ferner einen abgeschirmten Endabschnitt SES(FT) der ersten Leiterbahn, der in einer abgeschirmten Endabschnittsschicht der ersten Leiterbahn (die außerdem als eine abgeschirmte Leiterschicht bezeichnet wird) SESL(FT) des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt ist (wie z. B. in 5 gezeigt ist) und der die Trennung in der y-Achsen-Richtung zwischen den langgestreckten Abschnitten EPS1(FT) und EPS2(FT) der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn überspannt und der in einem Endleiterweg ECP enthalten ist, der die langgestreckten Abschnitte EPS1(FT) und EPS2(FT) der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn in dem Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP(FT) der ersten Leiterbahn verbindet.
Die abgeschirmte Endkonfiguration SEC(FT) der ersten Leiterbahn umfasst sowohl den oben umrissenen abgeschirmten Endabschnitt SES(FT) der ersten Leiterbahn als auch einen leitfähigen Abschirmbereich CSR(FT) der ersten Leiterbahn (wie z. B. in 5 gezeigt ist). Wie im Folgenden bezüglich 5 ausführlicher beschrieben wird, ist der leitfähige Abschirmbereich CSR(FT) in einer Konfiguration CSRC leitfähiger Abschirmbereiche enthalten, wobei er sich entlang der x-Achsen- und der y-Achsen-Richtung erstreckt, wobei er in einer Abschirmbereichsschicht SRL(FT) der ersten Leiterbahn hergestellt ist, die sich bezüglich ihrer Orte entlang einer z-Achsen-Richtung, die zur Stirnfläche des Mehrschicht-Schaltungselements nominell senkrecht ist, zwischen der abgeschirmten Endabschnittsschicht der ersten Leiterbahn (der abgeschirmten Leiterschicht) SESL(FT) und einer oder mehreren Empfängerschleifenschichten RLL (z. B. RLL1 und RLL2) des Mehrschicht-Schaltungselements befindet.
Wie in 4 gezeigt ist, umfassen die mehreren Abtastelemente SEN (z. B. SEN1 - SEN24) jeweilige leitfähige Empfängerschleifen CRL (z. B. CRL1 - CRL24), die in der einen oder den mehreren Empfängerschleifenschichten RLL (z. B. RLL1 und RLL2, wie in 5 gezeigt ist) des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind, wobei die leitfähigen Empfängerschleifen CRL entlang der x-Achsen-Richtung über einen Abtastelementbereich SEA(FT) der ersten Leiterbahn verteilt sind, der nominell auf die erste Musterleiterbahn FPT ausgerichtet ist. Die Abtastelemente SEN sind so konfiguriert, dass sie Detektorsignale oder Detektorsignalbeiträge bereitstellen, die auf eine lokale Wirkung auf den sich ändernden Magnetfluss der ersten Leiterbahn reagieren, der durch benachbarte Signalmodulationselementen SME des Skalenmusters 180 bereitgestellt wird.
Die Abtastelemente SEN werden im Folgenden bezüglich 5 ausführlicher beschrieben.
Es wird erkannt, dass eine Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. die Signalverarbeitungskonfiguration 566 nach 5 usw.) betriebstechnisch mit dem Detektorabschnitt 467 verbunden sein kann, um das Spulenansteuersignal (z. B. an den Verbindungspunkten ICP1 und ICP2) bereitzustellen, und konfiguriert sein kann, die relative Position zwischen dem Detektorabschnitt 467 und dem Skalenmuster 180 basierend auf den Detektorsignalen zu bestimmen, die von dem Detektorabschnitt 467 (z. B. an den Detektorsignalausgangsanschlüssen SDS1 und SDS2, wie in 4 gezeigt ist und wie im Folgenden bezüglich der in 5 gezeigten Signalverarbeitungskonfiguration 566 ausführlicher beschrieben wird) eingegeben werden.
5 ist eine graphische „Drahtrahmen“-Darstellung einer isometrischen Ansicht, die die erste beispielhafte Implementierung veranschaulicht, die im Allgemeinen 4 entspricht, in der eine beispielhafte Implementierung der relativen Anordnung der langgestreckten Felderzeugungsabschnitte EPS1 und EPS2 und des abgeschirmten Endabschnitts SES und des Endleiterwegs ECP der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC und der leitfähigen Empfängerschleifen CRL im Detektorabschnitt 467 deutlicher veranschaulicht ist. Für die Klarheit der Veranschaulichung sind in 5 weniger Abtastelemente SEN und/oder leitfähige Empfängerschleifen CRL als in 4 enthalten, wobei aber diese Elemente ansonsten in den 4 und 5 als ähnlich verstanden werden können. 5 kann als teilweise darstellend, teilweise schematisch betrachtet werden. Das in 4 verwendete „Erste-Leiterbahn“-Suffix „(FT)“ ist für die Klarheit der Veranschaulichung überall in 5 von den Bezugszeichen/der Bezeichnung weggelassen worden. Es wird jedoch erkannt, dass die in 5 veranschaulichten Elemente ungeachtet dieser Auslassung als „Erste-Leiterbahn“-Elemente betrachtet werden können und alternativ als „Zweite-Leiterbahn“-Elemente (entsprechend einem Bezugszeichensuffix „(ST)“, das in bestimmten im Folgenden ausführlicher beschriebenen Implementierungen verwendbar ist, verwendbar betrachtet werden können. Es wird erkannt, dass die Elemente des Detektorabschnitts 467 nach 5 zu den ähnlich nummerierten Elementen des Detektorabschnitts 467 nach 4 ähnlich oder völlig gleich sein können und im Allgemeinen in Analogie dazu verstanden werden können. Deshalb werden im Folgenden nur bestimmte Merkmale nach 5 ausführlich beschrieben, wie es erforderlich ist, um die neuartigen Merkmale und/oder Vorteile gemäß den hier offenbarten und beanspruchten Prinzipien hervorzuheben.
Wie in 5 gezeigt ist, enthält das Signalmodulations-Skalenmuster 180 die erste Musterleiterbahn FPT mit den vorher umrissenen Merkmalen und Abmessungen. Der Detektorabschnitt 467 ist so konfiguriert, dass er unmittelbar bei der ersten Musterleiterbahn FPT angebracht ist und sich relativ zu ihr entlang der Messachsenrichtung MA verschiebt. Es wird erkannt, dass der Detektorabschnitt 467 ein Mehrschicht-Schaltungselement enthält, wie z. B. hier vorher umrissen worden ist, und durch seine leitfähigen Schichten repräsentiert wird, wie im Folgenden beschrieben wird, die durch Isolierschichten gemäß bekannten Prinzipien getrennt sind. Es wird erkannt, dass das Mehrschicht-Schaltungselement eine Stirnfläche aufweist, die der Skala, die das Skalenmuster 180 trägt, während des Normalbetriebs zugewandt ist. Der Detektorabschnitt 467 umfasst sowohl die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC, die an dem Mehrschicht-Schaltungselement befestigt ist, als auch wenigstens eine abgeschirmte Endkonfiguration SEC der ersten Leiterbahn und mehrere Abtastelemente SEN, die leitfähige Empfängerschleifen CRL umfassen, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
Wie in 5 gezeigt ist, umfasst die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC einen Eingangsabschnitt INP und einen Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP der ersten Leiterbahn, der so konfiguriert ist, dass er nominell einen erzeugten Feldbereich GFA der ersten Leiterbahn umgibt, der nominell auf die erste Musterleiterbahn FPT ausgerichtet ist, und einen sich ändernden Magnetfluss der ersten Leiterbahn in dem erzeugten Feldbereich GFA der ersten Leiterbahn in Reaktion auf das Spulenansteuersignal von der Signalverarbeitungskonfiguration 566 erzeugt.
In der in 5 gezeigten speziellen Implementierung umfasst der Eingangsabschnitt INP die beiden Eingangsverbindungsabschnitte ICP1A und ICP2A, die jeweils mit den Eingangsverbindungsabschnitten ICP1B und ICP2B verbunden sind, die die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC mit dem Spulenansteuersignal von der Signalverarbeitungskonfiguration 566 verbinden.
Der in 5 veranschaulichte Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP der ersten Leiterbahn umfasst den langgestreckten Abschnitt EPS1 der ersten Seite der ersten Leiterbahn und den langgestreckten Abschnitt EPS2 der zweiten Seite der ersten Leiterbahn, die in einer oder mehreren Schichten EPL der langgestreckten Abschnitte des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind. Die Schicht EPL und die anderen Schichten, die hier beschrieben sind, sind in 5 durch Bezugszeichen und gestrichelte Linien dargestellt, die beispielhaften Ebenen für derartige Schichten entsprechen. Der langgestreckte Abschnitt EPS1 der ersten Seite der ersten Leiterbahn und der langgestreckte Abschnitt EPS2 der zweiten Seite der ersten Leiterbahn erstrecken sich entlang der x-Achsen-Richtung unmittelbar an der ersten und der zweiten Seite S1, S2 des erzeugten Feldbereichs GFA der ersten Leiterbahn. Die langgestreckten Abschnitte EPS1 und EPS2 der ersten Seite und der zweiten Seite der Leiterbahn überspannen oder definieren gemeinsam eine Längenabmessung EPDX des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung, wobei eine Trennung in der y-Achsen-Richtung zwischen den langgestreckten Abschnitten EPS1 und EPS2 der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn eine nominelle Breitenabmessung GFADY des erzeugten Feldbereichs der ersten Leiterbahn definiert.
Der Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP der ersten Leiterbahn umfasst ferner einen abgeschirmten Endabschnitt SES der ersten Leiterbahn, der in einer abgeschirmten Endabschnittsschicht (die außerdem als eine abgeschirmte Leiterschicht bezeichnet wird) SESL der ersten Leiterbahn des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt ist und der die Trennung in der y-Achsen-Richtung zwischen den langgestreckten Abschnitten EPS1 und EPS2 der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn überspannt und der in einem Endleiterweg ECP enthalten ist, der die langgestreckten Abschnitte EPS1 und EPS2 der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn in dem Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP der ersten Leiterbahn verbindet. In der in 5 gezeigten speziellen Implementierung umfasst der Endleiterweg ECP den abgeschirmten Endabschnitt SES der ersten Leiterbahn, die Endleiterwegabschnitte ECP1B und ECP2B und die beiden Endleiterwegabschnitte ECP1A und ECP2A, die Durchführungselemente sind, die jeweils mit den Endleiterwegabschnitten ECP1B und ECP2B verbunden sind, um die langgestreckten Abschnitte EPS1 und EPS2 der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn durch den abgeschirmten Endabschnitt SES in dem Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP der ersten Leiterbahn zu verbinden. In der in 5 gezeigten speziellen Implementierung ist der abgeschirmte Endabschnitt SES entlang der x-Achsen-Richtung von den Enden der langgestreckten Abschnitte EPS1 und EPS2 versetzt, was die Verwendung der Endleiterwegabschnitte ECP1B und ECP2B im Endleiterweg ECP erforderlich macht. In einer (in 5 nicht gezeigten) alternativen Implementierung muss der abgeschirmte Endabschnitt SES (insbesondere in alternativen Konfigurationen, in denen der leitfähige Abschirmbereich entlang der x-Achsen-Richtung vergrößert ist, wie durch die Pfeile A1 oder A2 in 5 angegeben ist) nicht signifikant entlang der x-Achsen-Richtung von den Enden der langgestreckten Abschnitte EPS1 und EPS2 versetzt sein. In einer derartigen alternativen Implementierung können die Endleiterwegabschnitte ECP1B und ECP2B weggelassen sein. Das heißt, das Durchführungselement ECP1A kann den ersten langgestreckten Abschnitt EPS1 mit einem ersten Ende des „nicht versetzten“ abgeschirmten Endabschnitts SES verbinden, während das Durchführungselement ECP2A den zweiten langgestreckten Abschnitt EPS2 mit einem zweiten Ende des „nicht versetzten“ abgeschirmten Endabschnitts SES verbinden kann. Wie in 5 gezeigt ist, erstrecken sich die beiden Endleiterwegabschnitte oder Durchführungselemente ECP1A und ECP2A entlang der z-Achsen-Richtung, wobei sie die isolierten Hohlräume INSV verwenden, um durch den leitfähigen Abschirmbereich CSR zu gehen und die langgestreckten Abschnitte EPS1 und EPS2 der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn durch den abgeschirmten Endabschnitt SES über den Endleiterweg ECP zu verbinden. In verschiedenen Implementierungen, die verschiedene Konfigurationen des leitfähigen Abschirmbereichs CSR und/oder des Endleiterwegs ECP verwenden können, umfasst jede Verbindung zwischen einem langgestreckten Abschnitt der ersten Leiterbahn, wie z. B. EPS1 oder EPS2, und einem abgeschirmten Endabschnitt SES der ersten Leiterbahn ein Durchführungselement (z. B. ein PCB-Durchführungselement), das zu jenen ähnlich ist, die oben umrissen worden sind.
In der in 5 gezeigten speziellen Implementierung umfasst die Konfiguration SEC des abgeschirmten Endes der ersten Leiterbahn sowohl den oben umrissenen abgeschirmten Endabschnitt SES der ersten Leiterbahn als auch einen leitfähigen Abschirmbereich CSR der ersten Leiterbahn, der in einer Implementierung etwa so konfiguriert sein kann, wie in der Konfiguration SEC des abgeschirmten Endes der ersten Leiterbahn in 5 in einem durchgezogenen Umriss veranschaulicht ist. Wie in 5 gezeigt ist, kann der leitfähige Abschirmbereich CSR als in einer Konfiguration CSRC leitfähiger Abschirmbereiche enthalten betrachtet werden (die in einigen Implementierungen zusätzliche leitfähige Abschirmbereiche CSR' enthalten kann). Der leitfähige Abschirmbereich CSR erstreckt sich in verschiedenen Implementierungen im Allgemeinen entlang der x-Achsen- und der y-Achsen-Richtung in unterschiedlichen Ausmaßen und ist in einer Abschirmbereichsschicht SRL der ersten Leiterbahn hergestellt, die sich zwischen der abgeschirmten Endabschnittsschicht (abgeschirmten Leiterschicht) SESL der ersten Leiterbahn und einer oder mehreren Empfängerschleifenschichten RLL (z. B. RLL1 und RLL2) des Mehrschicht-Schaltungselements bezüglich ihrer Orte entlang einer z-Achsen-Richtung befindet.
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, umfassten die mehreren Abtastelemente SEN (z. B. SEN1-SEN24) jeweilige leitfähige Empfängerschleifen CRL (z. B. CRL1-CRL24), die in der einen oder den mehreren Empfängerschleifenschichten RLL (z. B. RLL1 und RLL2) des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind, wobei die leitfähigen Empfängerschleifen CRL entlang der x-Achsen-Richtung über einen Abtastelementbereich SEA der ersten Leiterbahn) (mit den entsprechenden Abmessungen SEADX und SEADY) verteilt sind, der nominell auf die erste Musterleiterbahn FPT ausgerichtet ist. Die Abtastelemente SEN sind konfiguriert, Detektorsignale oder Detektorsignalbeiträge bereitzustellen, die auf eine lokale Wirkung auf den sich ändernden Magnetfluss der ersten Leiterbahn reagieren, der durch benachbarte Signalmodulationselemente SME des Skalenmusters 180 bereitgestellt wird. In der in 5 veranschaulichten speziellen Implementierung überlappen die leitfähigen Empfängerschleifen CRL die langgestreckten Abschnitte EPS1 und EPS2 der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn nicht. Folglich können im Gegensatz zu den Schichten im Detektorabschnitt 267 in einigen Implementierungen des Detektorabschnitts 467 die Schicht EPL des langgestreckten Abschnitts und eine der Empfängerschleifenschichten RLL1 oder RLL2 dieselbe Schicht des Mehrschicht-Schaltungselements sein, wobei wenigstens einer der langgestreckten Abschnitte EPS1 und EPS2 der ersten Leiterbahn und wenigstens einige Abschnitte der leitfähigen Empfängerschleifen CRL in dieser selben Schicht hergestellt sein können.
Wie vorher beim Beschreiben des in 5 gezeigten speziellen Eingangsabschnitts INP umrissen worden ist, kann die Signalverarbeitungskonfiguration 566 z. B. durch die beiden Eingangsverbindungsabschnitte ICP1A und ICP2A, die jeweils mit den Eingangsverbindungsabschnitten ICP1B und ICP2B verbunden sind, die die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC mit dem Spulenansteuersignal von der Signalverarbeitungskonfiguration 566 verbinden, mit dem Detektorabschnitt 467 betriebstechnisch verbunden sein. Die Signalverarbeitungskonfiguration 566 kann ferner konfiguriert sein, die relative Position zwischen dem Detektorabschnitt 467 und dem Skalenmuster 180 basierend auf Detektorsignalen zu bestimmen, die von dem Detektorabschnitt 467 z. B. an den Detektorsignalausgangsverbindungen SDS1 und SDS2 eingegeben werden, wie in 5 gezeigt ist. In der in 5 gezeigten speziellen Implementierung sind die Detektorsignalausgangsverbindungen SDS1 und SDS2 durch die Durchführungselemente DSFT1 bzw. DSFT2, die isolierte Hohlräume INSV verwenden, um durch den leitfähigen Abschirmbereich CSR' zu gehen und mit der Signalverarbeitungskonfiguration 566 zu verbinden, mit der Signalverarbeitungskonfiguration 566 verbunden. Es wird erkannt, dass die Verbindungsabschnitte und der leitfähige Abschirmbereich CSR', die im Eingangsabschnitt INP verwendet werden, analog zu den Endleiterabschnitten und dem abgeschirmten Endabschnitt SES und dem leitfähigen Abschirmbereich CSR sind, die in der abgeschirmten Endkonfiguration SEC der ersten Leiterbahn in 5 verwendet werden. Es wird erkannt, dass es in verschiedenen Implementierungen vorteilhaft sein kann, Prinzipien zu verwenden, die zu jenen analog sind, die bezüglich der abgeschirmte Endkonfiguration SEC der ersten Leiterbahn offenbart worden sind, um verschiedene Verbindungsabschnitte des Eingangsabschnitts INP (und Schaltungen und Verbindungen bezüglich der Signalverarbeitungskonfiguration 566, falls gewünscht) abzuschirmen.
Die 4 und 5 zeigen einen einzelnen repräsentativen Satz von Abtastelementen SEN1-SEN24, die die leitfähigen Empfängerschleifen CRL1-CRL24 umfassen, die in Reihe geschaltet sind. In dieser speziellen Implementierung sind benachbarte Schleifenelemente durch eine Konfiguration von Leitern auf den beiden leitfähigen Empfängerschleifenschichten RLL1 und RLL2 gemäß bekannten Verfahren so verbunden, dass sie entgegengesetzte Wicklungspolaritäten aufweisen, wie vorher bezüglich des Detektorabschnitts 267 umrissen worden ist. Die Abtastelemente SEN (die leitfähigen Empfängerschleifen CRL) sind in Reihe geschaltet, so dass ihre Detektorsignale oder Signalbeiträge summiert werden, wobei ein „summiertes“ Detektorsignal an den Detektorsignalausgangsverbindungen SDS1 und SDS2 an eine Signalverarbeitungskonfiguration 566 ausgegeben wird. Obwohl die 4 und 5 einen einzigen Satz von Abtastelementen SEN zeigen, um visuelle Verwirrung zu vermeiden, wird erkannt, dass es in verschiedenen Ausführungsformen vorteilhaft ist, den Detektor so zu konfigurieren, dass er einen oder mehrere zusätzliche Sätze von Abtastelementen an einer anderen Position einer räumlichen Phase bereitstellt (z. B. um Quadratursignale bereitzustellen) und sie in einer ähnlichen Weise mit der Signalverarbeitungskonfiguration 566 verbindet, wie es durch einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkannt wird. Folglich sollte erkannt werden, dass die hier beschriebenen Konfigurationen der Abtastelemente SEN lediglich beispielhaft und nicht einschränkend sind. Als ein Beispiel können in einigen Ausführungsformen einzelne Abtastelementschleifen einzelne Signale an eine entsprechende Signalverarbeitungskonfiguration ausgeben, wie sie z. B. in der übertragenen US-Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 2018/003524, die hier durch Bezugnahme insgesamt mit aufgenommen ist, offenbart ist. Allgemeiner können in verschiedenen Ausführungsformen verschiedene bekannte Abtastelementkonfigurationen in Kombination mit den hier offenbarten und beanspruchten Prinzipien zur Verwendung in Kombination mit verschiedenen bekannten Skalenmustern und Signalverarbeitungsschemata verwendet werden.
Die in den 4 und 5 gezeigte(n) Implementierung(en) enthält (enthalten) die folgenden wichtigen und bemerkenswerten Merkmale, die sich von jenen unterscheiden, die in den Detektorabschnitten bekannter elektronischer Positionsgeber des Standes der Technik verwendet werden.
Erstens erstreckt sich der Abtastelementbereich SEA(FT) der ersten Leiterbahn über eine Abtastelementbereichs-Längenabmessung SEADX(FT) der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung und eine Abtastelementbereichs-Breitenabmessung SEADY(FT) der ersten Leiterbahn entlang der y-Achsen-Richtung, wobei die Abtastelementbereichs-Längenabmessung SEADX(FT) der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung länger als die Längenabmessung EPDX(FT) des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn ist. Umgekehrt kann die Längenabmessung EPDX(FT) des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn signifikant kürzer als die Abtastelementbereichs-Längenabmessung SEADX(FT) der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung sein. Überraschenderweise hat der Erfinder bestimmt, dass eine derartige Konfiguration unerwartete Kompromisse und Vorteile bezüglich der Signalpegel, des S/N-Verhältnisses und/oder Genauigkeit und der Herstellungskosten in einem elektronischen Positionsgeber gemäß den hier offenbarten Prinzipien ermöglichen kann. Es sollte z. B. erkannt werden, dass in einem derartigen Fall der Detektorabschnitt 467 signifikant kürzer als bekannte Detektorabschnitte sein kann und dass die relativ kürzeren langgestreckten Abschnitte EPS1 und EPS2 der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn signifikant weniger Widerstand zu der relativ kürzeren Felderzeugungskonfiguration FGC beitragen können, die außerdem im Vergleich zu bekannten Felderzeugungskonfigurationen eine inhärent geringere Impedanz aufweisen kann. Infolgedessen können unerwartet hohe Signalpegel in einer praktischen Weise erreicht werden, während schädliche Endeffekte relativ unterdrückt werden können, wie im Folgenden umrissen wird, so dass verschiedene Einschränkungen der Konfiguration bekannter Felderzeugungskonfigurationen und Detektorabschnitte, die im Stand der Technik gelehrt worden sind, gelockert oder eliminiert werden können, während außerdem die Herstellungskosten gesenkt werden.
In einigen derartigen Implementierungen kann sich die Abtastelementbereichs-Längenabmessung SEADX der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung an jedem Ende um wenigstens einen Betrag SE über die Längenabmessung EPDX des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn hinaus erstrecken, wie in 5 gezeigt ist. In einigen Implementierungen hat der Erfinder entdeckt, dass es für die Genauigkeit vorteilhaft sein kann, falls der Betrag SE wenigstens das K-fache der nominellen Breitenabmessung GFADY des erzeugten Feldbereichs der ersten Leiterbahn ist, wobei K eine Zahl ist, die wenigstens 1 ist. In einigen derartigen Implementierungen kann es für die Genauigkeit vorteilhafter sein, falls K wenigstens 2 ist. Wie in 5 gezeigt ist, können die Signalmodulationselemente der ersten Musterleiterbahn entsprechend einer räumlichen Wellenlänge WL entlang der x-Achsen-Richtung angeordnet sein. Gemäß einem zusätzlichen Entwurfsprinzip, das durch den Erfinder entdeckt worden ist, kann es in einigen Implementierungen, in denen K wenigstens 1 ist, außerdem für die Genauigkeit vorteilhaft sein, falls der Betrag SE weiterhin wenigstens so groß wie WL ist. In einigen derartigen Implementierungen kann es für die Genauigkeit vorteilhafter sein, falls der Betrag SE weiterhin wenigstens so groß wie 2· WL ist.
Zweitens ist der abgeschirmte Endabschnitt SES der ersten Leiterbahn so konfiguriert, dass seine z-Achsen-Projektion entlang der z-Achsen-Richtung in Richtung der Empfängerschleifenschichten bezüglich des abgeschirmten Endabschnitts SES der ersten Leiterbahn und der leitfähigen Empfängerschleifen CRL wenigstens teilweise die leitfähigen Empfängerschleifen CRL im Abtastelementbereich SEA der ersten Leiterbahn überlappt, wie z. B. in 5 am besten gezeigt ist. Es kann erkannt werden, dass dieses Merkmal der Längenabmessung EPDX des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn zugeordnet ist, die kürzer als die Abtastelementbereichs-Längenabmessung SEADX der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung ist, wie oben umrissen worden ist. Es ist jedoch bemerkenswert, dass dieses Konfigurationsmerkmal in den Lehren des Patents '335 und bekannten Detektionsabschnitten des Standes der Technik ausdrücklich vermieden worden ist, wobei deshalb unerwünschte Entwurfseinschränkungen auferlegt worden sind, die die Kosten, die Größe und/oder die Genauigkeit beeinflusst haben, die mit derartigen Detektorabschnitten erreicht werden konnten.
Drittens hat der Erfinder entdeckt, dass es (z. B. für die Genauigkeit, die Robustheit und/oder um eine kostengünstigen Herstellung zu fördern) in verschiedenen Ausführungsformen (oder möglicherweise allen Ausführungsformen) vorteilhaft ist, falls der leitfähige Abschirmbereich CSR der ersten Leiterbahn in seiner Abschirmbereichsschicht SRL der ersten Leiterbahn so konfiguriert ist, dass er zwischen dem abgeschirmten Endabschnitt SES der ersten Leiterbahn und den leitfähigen Empfängerschleifen CRL im Abtastelementbereich SEA der ersten Leiterbahn angeordnet ist und konfiguriert ist, wenigstens einen Großteil des Bereichs der z-Achsen-Projektion ZPROJ des abgeschirmten Endabschnitts SES der ersten Leiterbahn abzufangen, der die leitfähigen Empfängerschleifen CRL im Abtastelementbereich SEA der ersten Leiterbahn überlappt. Es wird erkannt, dass der leitfähige Abschirmbereich CSR, der in 5 in einem durchgezogenen Umriss dargestellt ist, konfiguriert ist, alles des Bereichs der z-Achsen-Projektion ZPROJ des abgeschirmten Endabschnitts SES der ersten Leiterbahn abzufangen, der die leitfähigen Empfängerschleifen CRL im Abtastelementbereich SEA der ersten Leiterbahn überlappt (außer dort, wo er die isolierenden Hohlräume INSV enthält, die die leitfähigen Durchführungen umgeben, die sich im Allgemeinen entlang der z-Achsen-Richtung erstrecken und durch wenigstens einen leitfähigen Abschirmbereich CSR der ersten Leiterbahn verlaufen), was in verschiedenen Implementierungen vorteilhaft sein kann. In einigen Implementierungen kann jedoch ein signifikanter und ausreichender Genauigkeitsvorteil erzielt werden, falls der veranschaulichte leitfähige Abschirmbereich CSR der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung geschrumpft ist, wie durch den Pfeil A3 angegeben ist, wobei der leitfähige Abschirmbereich CSR der ersten Leiterbahn konfiguriert sein würde, wenigstens einen Großteil des Bereichs der z-Achsen-Projektion ZPROJ des abgeschirmten Endabschnitts SES der ersten Leiterbahn abzufangen. In jedem Fall erkennen bekannte Detektorabschnitt-Implementierungen (wie z. B. jene, die im ‚335-Patent‘ gelehrt werden) derartige Konfigurationen eines leitfähigen Abschirmbereichs CSR nicht als ein wichtiges, nützliches oder anpassbares Merkmal, weil sie eine grundlegend andere Konfiguration oder Ortsbeziehung zwischen dem abgeschirmten Endabschnitt SES der ersten Leiterbahn und den leitfähigen Empfängerschleifen CRL im Abtastelementbereich SEA der ersten Leiterbahn verwenden.
Es wird erkannt, dass es die Funktion des leitfähigen Abschirmbereichs CSR der ersten Leiterbahn oder dergleichen ist, den Fehler, der die „Endeffekt“-Wechselwirkung der unmittelbar bei dem abgeschirmten Endabschnitt SES der ersten Leiterbahn erzeugten Felder mit den Abtastelementen SEN im ersten Abtastelementbereich SEA der ersten Leiterbahn und/oder den Signalmodulationselementen SME verursacht, abzuschwächen oder zu eliminieren. Die Beschreibung der Konfiguration des leitfähigen Abschirmbereichs CSR bezüglich einer hypothetischen Projektion eines oder mehrerer dieser Elemente ist lediglich eine praktische Weise des Definierens vorteilhafter Implementierungen, die die gewünschte Abschwächung oder Eliminierung derartiger fehlerinduzierender „Endeffekt“-Wechselwirkungen erreichen.
Der Erfinder hat entdeckt, dass es in einigen Implementierungen vorteilhaft sein kann, falls ein gemäß den oben umrissenen Prinzipien konfigurierter leitfähiger Abschirmbereich CSR der ersten Leiterbahn weiterhin gemäß einem zusätzlichen Entwurfsprinzip oder einer zusätzlichen Entwurfsperspektive konfiguriert ist, wobei er weiterhin so konfiguriert ist, dass er wenigstens einen Großteil des Bereichs einer Projektion entlang der z-Achsen-Richtung der leitfähigen Empfängerschleifen CRL abfängt, die in einem Endabschnitt des Abtastelementbereichs SEA der ersten Leiterbahn verteilt sind, der sich außerhalb eines Endes der Längenabmessung EPDX des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn befindet, die dem Ort des abgeschirmten Endabschnitts SES der ersten Leiterbahn entspricht. Zur weiteren Erklärung und nicht zur Einschränkung entspricht diese Beschreibung in der in 5 gezeigten Implementierung etwa einer Projektion entlang der z-Achsen-Richtung der leitfähigen Empfängerschleifen CRL, die entlang der Abmessung SE in dem Abtastelementbereich SEA der ersten Leiterbahn verteilt sind. Es wird erkannt, dass der in 5 in einem durchgezogenen Umriss gezeigte leitfähige Abschirmbereich CSR der ersten Leiterbahn gemäß diesem zusätzlichen Entwurfsprinzip konfiguriert ist.
Der Erfinder hat entdeckt, dass es in einigen Implementierungen vorteilhaft sein kann, falls ein gemäß den oben umrissenen Prinzipien konfigurierter leitfähiger Abschirmbereich CSR der ersten Leiterbahn weiterhin gemäß einem zusätzlichen Entwurfsprinzip oder einer zusätzlichen Entwurfsperspektive konfiguriert ist, wobei er weiterhin so konfiguriert ist, dass er alles des Bereichs einer Projektion entlang der z-Achsen-Richtung von wenigstens einer leitfähigen Empfängerschleife CRL abfängt, die in einem Abschnitt des Abtastelementbereichs SEA der ersten Leiterbahn verteilt ist, der sich innerhalb eines Endes der Längenabmessung EPDX des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn befindet, das dem Ort des abgeschirmten Endabschnitts SES der ersten Leiterbahn entspricht. Zur weiteren Erklärung und nicht als Einschränkung entspricht in der in 5 gezeigten Implementierung diese Beschreibung etwa einer Projektion entlang der z-Achsen-Richtung der leitfähigen Empfängerschleife CRL14, wobei sie etwa dem Vergrößern des veranschaulichten leitfähigen Abschirmbereichs CSR der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung entspricht, wie durch den Pfeil A1 angegeben ist.
Der Erfinder hat entdeckt, dass es in einigen Implementierungen vorteilhaft sein kann, falls ein gemäß den oben umrissenen Prinzipien konfigurierter leitfähiger Abschirmbereich CSR der ersten Leiterbahn weiterhin so konfiguriert ist, dass er alles des Bereichs einer Projektion entlang der z-Achsen-Richtung aller leitfähigen Empfängerschleifen CRL abfängt, die im Abtastelementbereich SEA der ersten Leiterbahn verteilt sind, mit Ausnahme, wo dieser wenigstens ein leitfähiger Abschirmbereich der ersten Leiterbahn isolierende Hohlräume enthält, die leitfähige Durchführungen umgeben, die sich im Allgemeinen entlang der z-Achsen-Richtung erstrecken und durch diesen wenigstens einen leitfähigen Abschirmbereich der ersten Leiterbahn verlaufen. Zur weiteren Erklärung und nicht als Einschränkung entspricht diese Beschreibung in der in 5 gezeigten Implementierung etwa dem Vergrößern des veranschaulichten leitfähigen Abschirmbereichs CSR der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung, wie durch den Pfeil A2 angegeben ist, und dem Verschmelzen des leitfähigen Abschirmbereichs CSR' mit/in den leitfähigen Abschirmbereich CSR in der Konfiguration CSRS des leitfähigen Abschirmbereichs.
Es sollte erkannt werden, dass die Entwurfsprinzipien und Implementierungen, die oben bezüglich 4 und 5 offenbart worden sind, sich in mehreren wichtigen Arten von der (den) Implementierung(en) des Standes der Technik unterscheiden, die im '335-Patent gelehrt und in 2 und 3 gezeigt sind.
Gemäß einem oben offenbarten ersten Prinzip erstreckt sich der Abtastelementbereich SEA(FT) der ersten Leiterbahn über eine Abtastelementbereichs-Längenabmessung SEADX(FT) der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung und eine Abtastelementbereichs-Breitenabmessung SEADY(FT) der ersten Leiterbahn entlang der y-Achsen-Richtung, wobei die Abtastelementbereichs-Längenabmessung SEADX(FT) der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung länger als die Längenabmessung EPDX(FT) des langgestreckten Bereichs der ersten Leiterbahn ist. Die Abmessung in 2, die zur Abtastelementbereichs-Längenabmessung SEADX(FT) der ersten Leiterbahn analog ist, ist der Einfachheit halber mit SEADXana (das Suffix „ana“ bedeutet analog) gekennzeichnet. Die Abmessung in 2, die zu der Längenabmessung EPDX(FT) des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn analog ist, ist der Einfachheit halber mit EPDXana gekennzeichnet. Es ist ersichtlich, dass das '335-Patent im Gegensatz zu dem oben umrissenen Konstruktionsprinzip das Gegenteil lehrt. Das heißt, wie in 2 gezeigt ist, das Analogon der Abtastelementbereichs-Längenabmessung SEADXana der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung ist signifikant kürzer als das Analogon der Längenabmessung EPDXana des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn. Oder, anders ausgedrückt, die in 4 gezeigte Längenabmessung EPDX(FT) des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn ist signifikant kürzer (z. B. halb so lang oder kleiner) als ihr in 2 gezeigtes Analogon EPDXana.
Gemäß einem zweiten oben offenbarten Prinzip ist der in 4 gezeigte abgeschirmte Endabschnitt SES(FT) der ersten Leiterbahn so konfiguriert, dass seine z-Achsen-Projektion entlang der z-Achsen-Richtung in Richtung der Empfängerschleifenschichten wenigstens teilweise die leitfähigen Empfängerschleifen CRL im Abtastelementbereich der ersten Leiterbahn SEA(FT) überlappt (wie z. B. bezüglich des in 5 gezeigten abgeschirmten Endabschnitts SES der ersten Leiterbahn gezeigt und ausführlicher beschrieben ist). Das Merkmal in den 2 und 3, das zum abgeschirmten Endabschnitt SES(FT) der ersten Leiterbahn analog ist, ist der Einfachheit halber mit SESana (das Suffix „ana“ bedeutet analog) gekennzeichnet. Es ist ersichtlich, dass das '335-Patent im Gegensatz zu dem oben umrissenen Entwurfsprinzip das Gegenteil lehrt. Das heißt, wie in den 2 und 3 gezeigt ist, das Analogon des abgeschirmten Endabschnitts SESana der ersten Leiterbahn ist so konfiguriert, dass es sich absichtlich in einem signifikanten Abstand von der leitfähigen Empfängerschleife CRL des nächstgelegenen Endes befindet, wobei verhindert ist, dass seine z-Achsen-Projektion entlang der z-Achsen-Richtung in Richtung der Empfängerschleifenschichten die leitfähigen Empfängerschleifen CRL in ihrem entsprechenden Abtastelementbereich in den 2 und 3 überlappt, (d. h., sie ist signifikant von den leitfähigen Empfängerschleifen CRL in ihrem entsprechenden Abtastelementbereich entfernt). Diese im '335-Patent gelehrte und in den 2 und 3 gezeigte Einschränkung verhindert mehrere der Merkmale und Vorteile, die den hier offenbarten und beanspruchten Entwurfsprinzipien des elektronischen Positionsgebers und des Detektorabschnitts zugeordnet sind.
Gemäß einem dritten oben offenbarten Prinzip ist der leitfähige Abschirmbereich CSR(FT) der ersten Leiterbahn in seiner Abschirmbereichsschicht SRL der ersten Leiterbahn so konfiguriert, dass er zwischen dem abgeschirmten Endabschnitt SES(FT) der ersten Leiterbahn und den leitfähigen Empfängerschleifen CRL in dem Abtastelementbereich SEA(FT) der ersten Leiterbahn angeordnet ist, und so konfiguriert, wenigstens einen Großteil des Bereichs der z-Achsen-Projektion des abgeschirmten Endabschnitts SES(FT) der ersten Leiterbahn abzufangen, die die leitfähigen Empfängerschleifen CRL in dem Abtastelementbereich der ersten Leiterbahn überlappt (wie z. B. bezüglich des leitfähigen Abschirmbereichs CSR und der Konfiguration CSRC leitfähiger Abschirmbereiche, die die in 5 gezeigt sind, gezeigt ist und ausführlich beschrieben wird). Das Merkmal in 3, das zum leitfähigen Abschirmbereich CSR analog ist, ist ebenfalls mit CSR gekennzeichnet. In 3 kann gesehen werden, dass das '335-Patent im Gegensatz zu dem oben umrissenen Entwurfsprinzip lehrt, dass ein leitfähiger Abschirmbereich CSR in seiner Abschirmbereichsschicht der ersten Leiterbahn (die sich in 3 an dem Z-Ort Zcsr befindet) nicht so konfiguriert sein muss, dass er zwischen dem abgeschirmten Endabschnitt SES der ersten Leiterbahn und den leitfähigen Empfängerschleifen CRL in ihrem entsprechenden Abtastelementbereich der ersten Leiterbahn angeordnet ist. In 3 kann außerdem gesehen werden, dass das '335-Patent im Gegensatz zu dem oben umrissenen Entwurfsprinzip ferner lehrt, dass ein leitfähiger Abschirmbereich CSR nicht konfiguriert sein muss, wenigstens einen Großteil des Bereichs der z-Achsen-Projektion des abgeschirmten Endabschnitts SES der ersten Leiterbahn abzufangen, die die leitfähigen Empfängerschleifen CRL im Abtastelementbereich der ersten Leiterbahn überlappt. Das heißt, wie in 3 gezeigt ist, das Analogon des abgeschirmten Endabschnitts SESana der ersten Leiterbahn ist so konfiguriert, dass es und sein entsprechender leitfähiger Abschirmbereich CSR sich absichtlich in einem signifikanten Abstand von der leitfähigen Empfängerschleife CRL des nächstgelegenen Endes befinden. Infolgedessen ist verhindert, dass seine z-Achsen-Projektion entlang der z-Achsen-Richtung die leitfähigen Empfängerschleifen CRL in ihrem entsprechenden Abtastelementbereich in 3 überlappt (d. h., sie ist signifikant von den leitfähigen Empfängerschleifen CRL in ihrem entsprechenden Abtastelementbereich in 3 entfernt). Weiterhin ist der veranschaulichte leitfähige Abschirmbereich CSR in 3 gleichermaßen signifikant von den leitfähigen Empfängerschleifen CRL in ihrem entsprechenden Abtastelementbereich entfernt.
Gemäß der vorhergehenden Erklärung entsprechen folglich die Lehren in dem '335-Patent (wie z. B. in den 2 und 3 veranschaulicht ist) nicht den Entwurfsprinzipien des elektronischen Positionsgebers und des Detektorabschnitts, die hier offenbart und beansprucht sind. Dies ist so, weil das '335-Patent auf eine Detektorabschnittkonfiguration gerichtet ist, die bestimmte grundlegend andere Elementbeziehungen als ein Detektorabschnitt enthält, der gemäß den hier beanspruchten und offenbarten Prinzipien konfiguriert ist. Falls es im '335-Patent eine beiläufige Erwähnung einer Konfiguration gibt, die ein hier offenbartes isoliertes Entwurfsprinzip erfüllen kann, wäre dies ein zufälliges Auftreten und keine absichtliche Lehre. Sie würde durch einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet nicht als ein besonders vorteilhaftes, wünschenswertes oder anpassungsfähiges Entwurfsprinzip oder -merkmal zu verstehen sein, das dessen verschiedene Entwurfsprinzipien, Merkmale und synergistischen Kombinationen vorschlägt, die hier offenbart und beansprucht sind.
6 ist eine graphische „Drahtrahmen“-Darstellung einer isometrischen Ansicht, die eine zweite beispielhafte Implementierung eines Detektorabschnitts 667 gemäß den hier offenbarten Prinzipien und ein kompatibles Skalenmuster 680, das in einem elektronischen Positionsgeber verwendbar ist, veranschaulicht. Der Detektorabschnitt 667 weist bestimmte Eigenschaften und Komponenten auf, die zu dem Detektorabschnitt 467 der 4 und 5 ähnlich sind. Insbesondere sind die Elemente, die in 6 und in den 4 und 5 durch ähnliche Bezugszeichen (z. B. ähnliche Namen oder Ziffern oder numerische „Suffixe“) bezeichnet sind, oder die Elemente, die in verschiedenen Figuren anderweitig offensichtlich ähnliche Elemente sind, analoge Elemente, wobei sie so verstanden werden können, dass sie ähnlich arbeiten, außer wenn es im Folgenden anders angegeben ist. Nur bestimmte Merkmale nach 6 werden im Folgenden insofern ausführlich beschrieben, als diese Beschreibung vorgesehen ist, neuartige Merkmale und/oder Vorteile gemäß den hier offenbarten und beanspruchten Prinzipien hervorzuheben, wobei die Figuren andernfalls in Analogie zu anderen Figuren und einer anderen Beschreibung, die hier oder in den aufgenommenen Referenzen enthalten sind, durch einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet verstanden werden können. Der Detektorabschnitt 667 und ein kompatibles Skalenmuster 680 stellen zusätzliche Vorteile hinsichtlich des Bereitstellens einer robusteren Signalgenauigkeit und/oder Signalstärke im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Implementierungen bereit.
Grob gesagt sind die Hauptunterschiede zwischen der Ausführungsform nach 6 und den 4 und 5 wie folgt:

das Skalenmuster 680 umfasst ferner zusätzlich zu der ersten Musterleiterbahn FPT eine zweite Musterleiterbahn SPT, die zu der zuvor beschriebenen ersten Musterleiterbahn FPT analog ist; und
der Detektorabschnitt 667 umfasst zusätzlich zu den Detektorabschnittselementen der ersten Leiterbahn (die im Allgemeinen durch das Suffix „(FT)“ für „First Track“ identifiziert sind) ferner Detektorabschnittselemente der zweiten Leiterbahn (die im Allgemeinen durch das Suffix „(ST)“ identifiziert sind, die zu den zuvor beschriebenen Detektorabschnittselementen der ersten Leiterbahn analog sind.

Wie in 6 gezeigt ist, umfasst das Signalmodulations-Skalenmuster 680 die erste Musterleiterbahn FPT, wobei erkannt wird, dass sie die zuvor umrissenen Merkmale und Abmessungen aufweist, und die zweite Musterleiterbahn SPT, die zu der ersten Musterleiterbahn FPT ähnlich ist. Die erste und die zweite Musterleiterbahn FPT und SPT enthalten jeweils den gleichen Typ von Signalmodulationselementen SME, die gemäß einer gleichen räumlichen Periode oder Wellenlänge WL entlang der x-Achsen-Richtung in der ersten und der zweiten Musterleiterbahn FPT und SPT angeordnet sind, wobei die Signalmodulationselemente SME in der zweiten Musterleiterbahn SPT entlang der Messachsenrichtung um einen nominellen Skalenleiterbahnversatz von etwa WL/2 bezüglich der Signalmodulationselemente in der ersten Musterleiterbahn versetzt sind.
Der Detektorabschnitt 667 ist so konfiguriert, dass er unmittelbar bei der ersten und der zweiten Musterleiterbahn FPT und SPT angebracht ist und sich relativ zu diesen entlang der Messachsenrichtung MA verschiebt. Es wird erkannt, dass der Detektorabschnitt 667 ein Mehrschicht-Schaltungselement enthält, wie z. B. hier vorher umrissen worden ist, wobei seine leitfähigen Schichten durch die verschiedenen in 6 veranschaulichten leitfähigen Elemente dargestellt sind, die durch Isolierschichten gemäß bekannten Prinzipien getrennt sind, wie hier vorher beschrieben worden ist. Der Detektorabschnitt 667 umfasst sowohl die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC, die an dem Mehrschicht-Schaltungselement befestigt ist, als auch wenigstens eine abgeschirmte Endkonfiguration SEC der ersten Leiterbahn und mehrere Abtastelemente SEN', die leitfähige Empfängerschleifen CRL' umfassen, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
Wie in 6 gezeigt ist, umfasst die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC einen Eingangsabschnitt INP und die Felderzeugungsspulenabschnitte FGCP(FT) und FGCP(ST) der ersten und der zweiten Leiterbahn. Der Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP(FT) der ersten Leiterbahn ist so konfiguriert, dass er den erzeugten Feldbereich GFA(FT) der ersten Leiterbahn nominell umgibt, der nominell auf die erste Musterleiterbahn FPT ausgerichtet ist, und in Reaktion auf das Spulenansteuersignal von einer Signalverarbeitungskonfiguration einen sich ändernden Magnetfluss der ersten Leiterbahn in dem erzeugten Feldbereich GFA(FT) der ersten Leiterbahn erzeugt. Ähnlich ist der Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP(ST) der zweiten Leiterbahn so konfiguriert, dass er den erzeugten Feldbereich GFA(ST) der zweiten Leiterbahn nominell umgibt, der nominell auf die zweite Musterleiterbahn FPT ausgerichtet ist, und in Reaktion auf das Spulenansteuersignal von der Signalverarbeitungskonfiguration einen sich ändernden Magnetfluss der zweiten Leiterbahn in dem erzeugten Feldbereich GFA(ST) der zweiten Leiterbahn erzeugt.
In der in 5 gezeigten speziellen Implementierung umfasst der Eingangsabschnitt INP die beiden Eingangsverbindungsabschnitte ICP1 und ICP2, die durch Durchführungen mit der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC verbunden sind und außerdem mit der Signalverarbeitungskonfiguration verbunden sind, wie basierend auf der vorhergehenden Beschreibung erkannt wird.
Der in 6 veranschaulichte Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP(FT) der ersten Leiterbahn umfasst den langgestreckten Abschnitt EPS1 der ersten Seite der ersten Leiterbahn und den langgestreckten Abschnitt EPS2 der zweiten Seite der ersten Leiterbahn, die in einer oder mehreren Schichten eines langgestreckten Abschnitts des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind, wie vorher umrissen worden ist. Der langgestreckte Abschnitt EPS1(FT) der ersten Seite der ersten Leiterbahn und der langgestreckte Abschnitt EPS2(FT) der zweiten Seite der ersten Leiterbahn erstrecken sich der x-Achsen-Richtung unmittelbar bei der ersten und der zweiten Seite des erzeugten Feldbereichs GFA (FT) der ersten Leiterbahn. Die langgestreckten Abschnitte EPS1(FT) und EPS2(FT) der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn überspannen oder definieren gemeinsam eine Längenabmessung EPDX(FT) des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung, wobei eine Trennung in der y-Achsen-Richtung zwischen den langgestreckten Abschnitten EPS1(FT) und EPS2(FT) der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn eine nominelle Breitenabmessung GFADY(FT) des erzeugten Feldbereichs der ersten Leiterbahn definiert. Ähnlich erstrecken sich der langgestreckte Abschnitt EPS1(ST) der ersten Seite der zweiten Leiterbahn und der langgestreckte Abschnitt EPS2(ST) der zweiten Seite der zweiten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung unmittelbar bei der ersten und der zweiten Seite des erzeugten Feldbereichs GFA(ST) der zweiten Leiterbahn. Die langgestreckten Abschnitte EPS1(ST) und EPS2(ST) der ersten Seite und der zweiten Seite der zweiten Leiterbahn überspannen oder definieren gemeinsam eine Längenabmessung EPDX(ST) des langgestreckten Abschnitts der zweiten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung, wobei eine Trennung in der y-Achsen-Richtung zwischen den langgestreckten Abschnitten EPS1(ST) und EPS2(ST) der ersten Seite und der zweiten Seite der zweiten Leiterbahn eine nominelle Breitenabmessung GFADY(ST) des erzeugten Feldbereichs der zweiten Leiterbahn definiert.
Der Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP(FT) der ersten Leiterbahn umfasst ferner einen abgeschirmten Endabschnitt SES(FT) der ersten Leiterbahn, der in einer abgeschirmten Endabschnittsschicht (abgeschirmten Leiterschicht) der ersten Leiterbahn des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt ist, wie vorher umrissen worden ist, und der die Trennung in der y-Achsen-Richtung zwischen den langgestreckten Abschnitten EPS1(FT) und EPS2(FT) der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn überspannt und der in einem Endleiterweg ECP(FT) enthalten ist, der außerdem Durchführungen enthält, wie veranschaulicht ist, und der die langgestreckten Abschnitte EPS1(FT) und EPS2(FT) der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn im Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP(FT) der ersten Leiterbahn verbindet. Der Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP(ST) der zweiten Leiterbahn umfasst ferner einen abgeschirmten Endabschnitt der zweiten Leiterbahn SES(ST), der in einer abgeschirmten Endabschnittsschicht (abgeschirmten Leiterschicht) der zweiten Leiterbahn des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt ist, wie vorher umrissen worden ist, und der die Trennung in der y-Achsen-Richtung zwischen den langgestreckten Abschnitte EPS1(ST) und EPS2(ST) der ersten Seite und der zweiten Seite der zweiten Leiterbahn überspannt und der in einem Endleiterweg ECP(ST) enthalten ist, der außerdem Durchführungen enthält, wie veranschaulicht ist, und der die langgestreckten Abschnitte EPS1(ST) und EPS2(ST) der ersten Seite und der zweiten Seite der zweiten Leiterbahn in dem Felderzeugungsspulenabschnitt FGCP(ST) der zweiten Leiterbahn verbindet.
In der in 6 gezeigten speziellen Implementierung umfasst die abgeschirmte Endkonfiguration SEC(FT) der ersten Leiterbahn sowohl den abgeschirmten Endabschnitt SES(FT) der ersten Leiterbahn als auch einen leitfähigen Abschirmbereich CSR(FT) der ersten Leiterbahn, der in einer Implementierung etwa so konfiguriert sein kann, wie in dem gestrichelten Umriss in der abgeschirmten Endkonfiguration SEC(FT) der ersten Leiterbahn in 6 veranschaulicht ist. Die abgeschirmte Endkonfiguration SEC(ST) der zweiten Leiterbahn umfasst sowohl den abgeschirmten Endabschnitt SES(ST) der zweiten Leiterbahn als auch einen leitfähigen Abschirmbereich CSR(ST) der zweiten Leiterbahn, der in einer Implementierung etwa so konfiguriert sein kann, wie in dem gestrichelten Umriss in der abgeschirmten Endkonfiguration SEC(ST) der zweiten Leiterbahn in 6 veranschaulicht ist. Wie in 6 gezeigt ist, können die leitfähigen Abschirmbereiche CSR(FT) und CSR(ST) als in einer Konfiguration CSRC leitfähiger Abschirmbereiche enthalten betrachtet werden (die in einigen Implementierungen zusätzliche leitfähige Abschirmbereiche CSR' enthalten kann). Gemäß den vorher umrissenen Prinzipien erstrecken sich die leitfähigen Abschirmbereiche CSR(FT) und CSR(ST) in verschiedenen Implementierungen im Allgemeinen entlang der x-Achsen- und der y-Achsen-Richtung in verschiedenen Ausmaßen, wobei sie in einer Abschirmbereichsschicht (oder -schichten) hergestellt sind, die sich zwischen der (den) abgeschirmten Endabschnittsschicht(en) (abgeschirmten Leiterschicht(en)) des Detektorabschnitts 667 und der einen oder den mehreren Empfängerschleifenschichten des Detektorabschnitts 667 bezüglich ihrer Orte entlang der z-Achsen-Richtung befindet (befinden).
Wie in 6 gezeigt ist, umfassen die mehreren Abtastelemente SEN' jeweils leitfähige Empfängerschleifen CRL', die in der einen oder den mehreren Empfängerschleifenschichten des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind, um gemäß den vorher umrissenen Prinzipien zu arbeiten. Es ist jedoch ein Unterschied der Abtastelemente SEN' im Vergleich zu den vorher beschriebenen Implementierungen, dass sich in den mehreren Abtastelementen die leitfähigen Empfängerschleifen CRL' der Abtastelemente SEN' entlang der y-Achsen-Richtung erstrecken, um sowohl die erste Musterleiterbahn FPT als auch die zweite Musterleiterbahn SPT zu überlappen. Folglich sind sie entlang der x-Achsen-Richtung sowohl über den Abtastelementbereich SEA(FT) der ersten Leiterbahn als auch außerdem über den Abtastelementbereich SEA(ST) der zweiten Leiterbahn verteilt, der nominell auf die zweite Musterleiterbahn SPT ausgerichtet ist. Die Abtastelemente SEN' sind folglich konfiguriert, Detektorsignale oder Detektorsignalbeiträge bereitzustellen, die auf eine lokale Wirkung auf den sich ändernden Magnetfluss der ersten Leiterbahn reagieren, der durch die benachbarten Signalmodulationselemente SME der ersten Musterleiterbahn FPT des Skalenmusters 180' bereitgestellt wird, und außerdem auf eine lokale Wirkung auf den sich ändernden Magnetfluss der zweiten Leiterbahn reagieren, der durch benachbarte Signalmodulationselemente SME der zweiten Musterleiterbahn SPT des Skalenmusters 180' bereitgestellt wird.
Wie durch die Stromflusspfeile in 6 angegeben ist, ist die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC konfiguriert, den sich ändernden Magnetfluss der ersten Leiterbahn mit einer ersten Polarität in dem erzeugten Feldbereich GFA(FT) der ersten Leiterbahn zu erzeugen und den sich ändernden Magnetfluss der zweiten Leiterbahn mit einer zweiten Polarität, die zu der ersten Polarität entgegengesetzt ist, in dem erzeugten Feldbereich GFA(ST) der zweiten Leiterbahn zu erzeugen. Die leitfähigen Empfängerschleifen CRL' sind so konfiguriert, dass sie sich entlang der y-Achsen-Richtung in die Abtastelementbereiche SEA(FT) und SEA(ST) sowohl der ersten Leiterbahn als auch der zweiten Leiterbahn erstrecken und in den Abtastelementbereichen SEA(FT) und SEA(ST) der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn die gleiche Abtastschleifenpolarität bereitstellen. Diese Konfiguration, die in Kombination mit dem Skalenleiterbahnversatz von etwa WL/2 in der ersten und der zweiten Musterleiterbahn FPT und SPT arbeitet, erzeugt verstärkende Signalbeiträge von den Abtastelementbereichen SEA(FT) und SEA(ST) der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn in jedem der Abtastelemente SEN'.
In der in 6 veranschaulichten speziellen Implementierung überlappen die leitfähigen Empfängerschleifen CRL' verschiedene langgestreckte Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration. Folglich ist (sind) in dieser speziellen Implementierung des Detektorabschnitts 667 die Schicht(en) EPL eines langgestreckten Abschnitts nicht dieselben Schichten wie die Empfängerschleifenschichten des Mehrschicht-Schaltungselements, wobei Sack-Durchkontaktierungen (wie z. B. dieser Begriff in der Leiterplatten-Herstellungstechnik oder einer anderen Mehrschichtfertigungstechnik verwendet wird) für die Herstellung der leitfähigen Empfängerschleifen CRL' erforderlich sein können, so dass sie von der (den) Schicht(en) EPL der langgestreckten Abschnitte isoliert bleiben. Basierend auf den Lehren dieser Offenbarung erkennt jedoch ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, dass eine derartige Implementierung lediglich beispielhaft und nicht einschränkend ist.
Es wird erkannt, dass eine Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. analog zur Signalverarbeitungskonfiguration 566) mit dem Detektorabschnitt 667 über die beiden Eingangsverbindungsabschnitte ICP1 und ICP2 und durch die Detektorsignalausgangsverbindungen SDS1 und SDS2 und dergleichen in einer Weise, die zu der vorher bezüglich 5 umrissenen Weise und/oder bekannten Verfahren analog ist, betriebstechnisch verbunden sein kann. Die Signalverarbeitungskonfiguration kann konfiguriert sein, das Spulenansteuersignal der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC an den beiden Eingangsverbindungsabschnitten ICP1 und ICP2 bereitzustellen. Die Signalverarbeitungskonfiguration kann ferner konfiguriert sein, die relative Position zwischen dem Detektorabschnitt 667 und dem Skalenmuster 180' basierend auf den Detektorsignalen zu bestimmen, die von dem Detektorabschnitt 667 z. B. an den Detektorsignalausgangsverbindungen SDS1 und SDS2 und dergleichen eingegeben werden.
Es wird erkannt, dass die Verbindungsabschnitte (z. B. der Verbindungsabschnitt ICPFTST, ICP1, ICP2, die Durchführungen usw.) und der leitfähige Abschirmbereich CSR', die im Eingangsabschnitt INP verwendet werden, zu den Endleiterabschnitten ECP, den abgeschirmten Endabschnitten SES und den leitfähigen Abschirmbereichen CSR analog sind, die in den abgeschirmten Endkonfigurationen SEC(FT) und SEC(ST) der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn in 6 verwendet werden. Es wird erkannt, dass es in verschiedenen Implementierungen vorteilhaft sein kann, Prinzipien analog zu jenen zu verwenden, die bezüglich der abgeschirmten Endkonfigurationen SEC(FT) und SEC(ST) der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn offenbart worden sind, um verschiedene Verbindungsabschnitte des Eingangsabschnitts INP (und Schaltungen und Verbindungen, die sich auf die Signalverarbeitungskonfiguration beziehen, falls gewünscht) abzuschirmen.
Es wird erkannt, dass der in 6 gezeigte und oben beschriebene Detektorabschnitt 667 die wichtigen und bemerkenswerten Merkmale enthält, die vorher bezüglich der 4 und 5 umrissen worden sind und die sich von jenen unterscheiden, die in den Detektorabschnitten bekannter elektronischer Positionsgeber des Standes der Technik verwendet werden, und die die vorher umrissenen Vorteile und Nutzen bereitstellen. Um kurz zusammenzufassen:
Erstens erstreckt sich der Abtastelementbereich SEA(FT) der ersten Leiterbahn über eine Abtastelementbereichs-Längenabmessung SEADX(FT) der ersten Leiterbahn, die länger als die Längenabmessung EPDX(FT) des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung ist. Ähnlich erstreckt sich der Abtastelementbereich SEA(ST) der zweiten Leiterbahn über eine Abtastelementbereichs-Längenabmessung SEADX(ST) der zweiten Leiterbahn, die länger als die Längenabmessung EPDX(ST) des langgestreckten Abschnitts der zweiten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung ist.
Zweitens ist der abgeschirmte Endabschnitt SES(FT) der ersten Leiterbahn so konfiguriert, dass seine z-Achsen-Projektion entlang der z-Achsen-Richtung in Richtung der Empfängerschleifenschichten die leitfähigen Empfängerschleifen CRL' im Abtastelementbereich SEA(FT) der ersten Leiterbahn wenigstens teilweise überlappt. Ähnlich ist der abgeschirmte Endabschnitt SES(ST) der zweiten Leiterbahn so konfiguriert, dass seine z-Achsen-Projektion entlang der z-Achsen-Richtung in Richtung der Empfängerschleifenschichten die leitfähigen Empfängerschleifen CRL' im Abtastelementbereich SEA(ST) der zweiten Leiterbahn wenigstens teilweise überlappt.
Drittens ist der leitfähige Abschirmbereich CSR(FT) der ersten Leiterbahn in seiner Abschirmbereichsschicht der ersten Leiterbahn so konfiguriert ist, dass er zwischen dem abgeschirmten Endabschnitt SES(FT) der ersten Leiterbahn und den leitfähigen Empfängerschleifen CRL' in dem Abtastelementbereich SEA(FT) der ersten Leiterbahn eingefügt ist, und konfiguriert, wenigstens einen Großteil des Bereichs der z-Achsen-Projektion des abgeschirmten Endabschnitts SES(FT) der ersten Leiterbahn abzufangen, die die leitfähigen Empfängerschleifen CRL' im Abtastelementbereich SEA(FT) der ersten Leiterbahn überlappt. Ähnlich ist der leitfähige Abschirmbereich CSR(ST) der zweiten Leiterbahn in seiner Abschirmbereichsschicht der zweiten Leiterbahn (die dieselbe wie die Schicht der Abschirmbereiche der ersten Leiterbahn sein kann) so konfiguriert, dass er zwischen dem abgeschirmten Endabschnitt SES(ST) der zweiten Leiterbahn und den leitfähigen Empfängerschleifen CRL' im Abtastelementbereich SEA(ST) der zweiten Leiterbahn eingefügt ist, und konfiguriert, wenigstens einen Großteil des Bereichs der z-Achsen-Projektion des abgeschirmten Endabschnitts SES(ST) der zweiten Leiterbahn abzufangen, die die leitfähigen Empfängerschleifen CRL' im Abtastelementbereich SEA(ST) der zweiten Leiterbahn überlappt.
Es wird erkannt, dass die in 6 gezeigten leitfähigen Abschirmbereiche CSR(FT) und CSR(ST) konfiguriert sind, alles des Bereichs der z-Achsen-Projektion der abgeschirmten Endabschnitte SES(FT) und SES(ST) der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn abzufangen, der die leitfähigen Empfängerschleifen CRL' in den Abtastelementbereichen SEA(FT) und SEA(ST) der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn überlappt (mit Ausnahme, wo er isolierende Hohlräume enthält, die die leitfähigen Durchführungen umgeben), was in verschiedenen Implementierungen vorteilhaft sein kann. In einigen Implementierungen kann jedoch ein signifikanter und ausreichender Genauigkeitsnutzen erreicht werden, falls die leitfähigen Abschirmbereiche CSR(FT) und CSR(ST) der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung etwas geschrumpft sind, aber immer noch konfiguriert sind, wenigstens einen Großteil des Bereichs der z-Achsen-Projektion der abgeschirmten Endabschnitte SES(FT) und SES(ST) der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn abzufangen. Diese und andere Modifikationen gemäß den vorher umrissenen Prinzipien können im Detektorabschnitt 667 vorgenommen werden.
7 ist ein eine graphische „Drahtgitter“-Darstellung einer isometrischen Ansicht, die eine dritte beispielhafte Implementierung eines Detektorabschnitts 767 gemäß den hier offenbarten Prinzipien und ein kompatibles Skalenmuster 680, das in einem elektronischen Positionsgeber verwendbar ist, veranschaulicht. Das Skalenmuster 680 kann zu dem bezüglich 6 beschriebenen Skalenmuster 680 ähnlich oder völlig gleich sein. Der Detektorabschnitt 767 ist im Wesentlichen zu dem in 6 beschriebenen Detektorabschnitt 667 ähnlich und kann in Analogie verstanden werden, mit der Ausnahme der im Folgenden umrissenen Unterschiede. Die Elemente, die in 7 und 6 durch ähnliche Bezugszeichen (z. B. ähnliche Namen oder Ziffern oder numerische „Suffixe“) bezeichnet sind, sind analoge Elemente, wobei erkannt werden kann, dass sie ähnlich arbeiten und ähnliche Nutzen und Vorteile bereitstellen, mit Ausnahme, wenn es im Folgenden anders angegeben ist.
Grob gesagt sind die hauptsächlichen Unterschiede zwischen den Ausführungsformen nach 7 und 6 bestimmten Aspekten der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC' und der mehreren Abtastelemente SEN'' zugeordnet, die leitfähige Empfängerschleifen CRL'' umfassen, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
Wie in 7 gezeigt ist, ist in der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC' der Eingangsabschnitt INP anders konfiguriert, als er in 6 konfiguriert ist. Insbesondere ist der Verbindungsabschnitt ICP2 mit dem langgestreckten Abschnitt EPS2(ST) anstatt mit dem langgestreckten Abschnitt EPS1(ST) verbunden, wobei der Verbindungsabschnitt ICPFTST den langgestreckten Abschnitt EPS2(FT) mit dem langgestreckten Abschnitt EPS1(ST) anstatt mit dem langgestreckten Abschnitt EPS2(ST) verbindet.
Wie in 7 gezeigt ist, enthalten die mehreren Abtastelemente SEN'' eine Überkreuzung oder Verdrehung der leitfähigen Spuren in ihren leitfähigen Empfängerschleifen CRL'' in einem Bereich, der einen langgestreckten Abschnitt der ersten Leiterbahn und einen langgestreckten Abschnitt der zweiten Leiterbahn zwischen dem erzeugten Feldbereich der ersten Leiterbahn und dem erzeugten Feldbereich der zweiten Leiterbahn enthält, um dadurch entgegengesetzte Polaritäten der Abtastschleifen in jedem jeweiligen Abtastelement SEN'' in den Abtastelementbereichen SEA(FT) und SEA(ST) der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn bereitzustellen.
Wie durch die Stromflusspfeile in 7 angegeben ist, ist im Ergebnis des Vorangehenden die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC' konfiguriert, den sich ändernden Magnetfluss der ersten Leiterbahn mit einer ersten Polarität im erzeugten Feldbereich GFA(FT) der ersten Leiterbahn zu erzeugen und den sich ändernden Magnetfluss der zweiten Leiterbahn mit einer Polarität zu erzeugen, die die gleiche wie die erste Polarität im erzeugten Feldbereich GFA(ST) der zweiten Leiterbahn ist. Die verdrehten leitfähigen Empfängerschleifen CRL'', die konfiguriert sind, wie oben umrissen worden ist, stellen entgegengesetzte Polaritäten der Abtastschleifen in den Abtastelementbereichen SEA(FT) und SEA(ST) der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn bereit. Diese Konfiguration, die in Kombination mit dem Skalenleiterbahnversatz von etwa WL/2 in der ersten und der zweiten Musterleiterbahn FPT und SPT arbeitet, erzeugt Verstärkungssignalbeiträge von den Abtastelementbereichen SEA(FT) und SEA(ST) der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn in jedem der Abtastelemente SEN''. Folglich stellt der Detektorabschnitt 767 im Wesentlichen ähnliche Signale und Vorteile wie der vorher beschriebene Detektorabschnitt 667 bereit.
8 ist eine graphische Darstellung einer Draufsicht, die eine vierte beispielhafte Implementierung eines Detektorabschnitts 867 gemäß den hier offenbarten Prinzipien und ein kompatibles Skalenmuster 180, das in einem elektronischen Positionsgeber verwendbar ist, zeigt.
Das Skalenmuster 180 kann zu dem Skalenmuster 180, das bezüglich der 4 und 5 beschrieben worden ist, ähnlich oder völlig gleich sein kann. Der Detektorabschnitt 867 ist im Wesentlichen zu dem Detektorabschnitt 467 ähnlich, der bezüglich der 4 und 5 beschrieben worden ist, und kann in Analogie verstanden werden, mit Ausnahme der im Folgenden umrissenen Unterschiede. Die Elemente, die in 8 und in den 4 und 5 durch ähnliche Bezugszeichen (z. B. ähnliche Namen oder Ziffern oder numerische „Suffixe“) bezeichnet sind, sind analoge Elemente und können so verstanden werden, dass sie ähnlich arbeiten und ähnliche Nutzen und Vorteile bereitstellen, mit Ausnahme, wie im Folgenden anders angegeben ist.
Grob gesagt sind die Hauptunterschiede zwischen den Ausführungsformen nach 8 und den 4 und 5 bestimmten Aspekten der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC'' zugeordnet, die im Folgenden ausführlicher beschrieben werden.
Die verschiedenen Felderzeugungsspulenkonfigurationen FGC, die vorher gezeigt sind und hier beschrieben worden sind, können als „Ein-Windungs“-Konfigurationen charakterisiert werden, wobei nur eine leitfähige Windung oder Schleife einen erzeugten Feldbereich GFA umgibt. In einigen Implementierungen kann eine derartige Windung oder Schleife eine Teilschleife sein, die den erzeugten Feldbereich GFA unvollständig umgibt, aber dennoch ein betriebsfähiges erzeugtes Feld darin bereitstellt. Im Gegensatz umfasst der in 8 gezeigte Detektorabschnitt 867 eine „Zwei-Windungs“-Konfiguration, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
Es wird in 8 erkannt, dass die langgestreckten Abschnitte EPXXx(FT) der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC'' in einer Schicht eines langgestreckten Abschnitts des Detektorabschnitts 867 gemäß den vorher umrissenen Prinzipien hergestellt sind. Andere Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC'', wie z. B. die abgeschirmten Endabschnitte SESx(FT), die in 8 mit einer dunkleren Füllung veranschaulicht sind, sind in einer abgeschirmten Endabschnittsschicht (abgeschirmten Leiterschicht) des Detektorabschnitts 867 gemäß den vorher umrissenen Prinzipien hergestellt. Die Verbindungen zwischen derartigen Schichten sind gemäß den vorher umrissenen Prinzipien durch die Durchführungen F-THRU hergestellt. Die Durchführungen F-THRU sind in 8 durch schwarz gefüllte Kreise dargestellt.
Wie in 8 gezeigt ist, umfasst die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC'' die folgende Anordnung:

die Eingangsverbindung CP1 ist mit einem ersten langgestreckten Abschnitt EPS1a(FT) der ersten Seite verbunden, der durch einen abgeschirmten Endabschnitt SESa(FT) in einer abgeschirmten Endabschnittskonfiguration SEC(FT) an einem ersten Ende der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC'' in Reihe mit einem ersten langgestreckten Abschnitt EPS2a(FT) der zweiten Seite geschaltet ist;
der erste langgestreckte Abschnitt EPS2a(FT) der zweiten Seite ist durch einen abgeschirmten Endabschnitt SESab(FT) in einer abgeschirmten Endabschnittskonfiguration SEC(FT) an einem zweiten Ende der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC'' mit einem zweiten langgestreckten Abschnitt EPS1b(FT) der ersten Seite in Reihe geschaltet;
der zweite langgestreckte Abschnitt EPS1b(FT) der ersten Seite ist durch einen abgeschirmten Endabschnitt in der Konfiguration des abgeschirmten Endabschnitts SEC(FT) am ersten Ende der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC'' mit einem zweiten langgestreckten Abschnitt EPS2b(FT) der zweiten Seite in Reihe geschaltet ist; und
der zweite langgestreckte Abschnitt EPS2b(FT) der zweiten Seite ist am zweiten Ende der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC'' unmittelbar bei der abgeschirmten Endabschnittskonfiguration SEC(FT) mit der Eingangsverbindung CP2 verbunden.

Es sollte erkannt werden, dass eine derartige Zweiwindungskonfiguration in einem Detektorabschnitt gemäß den hier offenbarten Prinzipien vorteilhaft oder wünschenswert werden kann, wobei die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC'' entlang der x-Achsen-Richtung signifikant kürzer als jene sein kann, die in früher bekannten Detektorabschnitten verwendet werden, die eine ähnliche Leistung und Genauigkeit bieten. Wie hier vorher erklärt worden ist, ermöglichen die signifikant kürzeren langgestreckten Abschnitte EP, die gemäß den hier offenbarten und beanspruchten Prinzipien zulässig sind, inhärent, dass die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC'' im Vergleich zu bekannten Felderzeugungskonfigurationen signifikant weniger Widerstand und/oder Impedanz aufweist. Infolgedessen kann in einigen Implementierungen zu der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC'' eine zusätzliche Windung oder Schleife hinzugefügt werden, um die Impedanz auf ein wünschenswertes Niveau zum Ansteuern von Resonanzschwingungen der Spule einzustellen (zu erhöhen), ohne praktische oder wünschenswerte Beschränkungen für den Widerstand und/oder die Impedanz der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC'' zu überschreiten. In einigen derartigen Implementierungen kann ein unerwartet hohes S/N-Verhältnis und/oder eine unerwartet hohe Genauigkeit erreicht werden. Es sollte erkannt werden, dass es in einigen Implementierungen wünschenswert sein kann, eine Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC zu verwenden, die eine „Drei-Windungs“-Konfiguration oder mehr ist.
9 ist ein Blockschaltplan, der eine beispielhafte Implementierung der Komponenten eines Messsystems 900 veranschaulicht, das einen elektronischen Positionsgeber 910 enthält. Es wird erkannt, dass bestimmte nummerierte Komponenten 9XX nach 6 den ähnlich nummerierten Komponenten 1XX nach 1 entsprechen und/oder ähnliche Operationen aufweisen können, mit Ausnahme, wie es im Folgenden anders beschrieben ist. Der elektronische Positionsgeber 910 umfasst eine Skala 970 und einen Detektorabschnitt 967, die zusammen einen Umsetzer bilden, und eine Signalverarbeitungskonfiguration 966. In verschiedenen Implementierungen kann der Detektorabschnitt 967 irgendeine der oben bezüglich der 2-8 beschriebenen Konfigurationen oder andere Konfigurationen enthalten. Das Messsystem 900 enthält außerdem Anwenderschnittstellenmerkmale, wie z. B. eine Anzeige 938 und vom Anwender betätigbare Schalter 934 und 936, und kann zusätzlich eine Leistungsversorgung 965 enthalten. In verschiedenen Implementierungen kann außerdem eine externe Datenschnittstelle 932 enthalten sein. Alle diese Elemente sind an die Signalverarbeitungskonfiguration 966 (oder Signalverarbeitungs- und Steuerschaltung) gekoppelt, die als ein Signalprozessor verkörpert sein kann. Die Signalverarbeitungskonfiguration 966 kann ein Ansteuersignal für eine Felderzeugungsspulenkonfiguration im Detektorabschnitt 967 bereitstellen und eine Position der Abtastelemente des Detektorabschnitts 967 relativ zur Skala 970 basierend auf den Detektorsignalen bestimmen, die vom Detektorabschnitt 967 eingegeben werden, wie vorher hier umrissen worden ist.
In verschiedenen Implementierungen kann die Signalverarbeitungskonfiguration 966 nach 9 (und/oder die anderen hier gezeigten und beschriebenen Signalverarbeitungskonfigurationen) einen oder mehrere Prozessoren umfassen oder aus einem oder mehreren Prozessoren bestehen, die Software ausführen, um die hier beschriebenen Funktionen auszuführen. Die Prozessoren enthalten programmierbare Universal- oder Spezialmikroprozessoren, programmierbare Controller, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), programmierbare Logikvorrichtungen (PLDs) oder dergleichen oder eine Kombination derartiger Vorrichtungen. Die Software kann in einem Speicher, wie z. B. in einem Schreib-Lese-Speicher (RAM), einem Festwertspeicher (ROM), einem Flash-Speicher oder dergleichen oder einer Kombination aus derartigen Komponenten, gespeichert sein. Die Software kann außerdem in einer oder mehreren Speichervorrichtungen, wie z. B. optikbasierten Platten, Flash-Speichervorrichtungen oder irgendeinem anderen Typ von nichtflüchtigem Speichermedium zum Speichern von Daten, gespeichert sein. Die Software kann ein oder mehrere Programmmodule enthalten, die Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen usw. enthalten, die spezielle Aufgaben ausführen oder spezielle abstrakte Datentypen implementieren. In verteilten Rechenumgebungen kann die Funktionalität der Programmmodule kombiniert oder über mehrere Rechensysteme oder -vorrichtungen verteilt sein, wobei auf sie über Dienstaufrufe, entweder in einer drahtgebundenen oder drahtlosen Konfiguration, zugegriffen wird.
Die Offenbarung im Folgenden bezüglich der 10-15 führt Elemente oder Konfigurationen ein, die im Folgenden als Signalverbindungsanordnungen (oder kurz SCAs) bezeichnet werden, die in einer Abtastwicklungskonfiguration (z. B. SWPh1 oder SWPh2) eines Induktionspositionsgebers verwendet werden können, um bestimmte Positionsfehlerkomponenten aufgrund der Wirkungen von Streumagnetfeldern, die den Durchführungen zugeordnet sind, die in den vorher beschriebenen Felderzeugungsspulenkonfigurationen FGC enthalten sind, weiter zu verringern oder zu entfernen. Kurz gesagt, die SCAs können konfiguriert sein, jeweilige unerwünschte Detektorsignalkomponenten zu kompensieren und/oder zu minimieren, die sich von einem jeweiligen Detektorsignal-Durchführungspaar ergeben, das den Abtastwicklungsverbindungen (z. B. DSFT1 und DSFT2) zugeordnet ist, die einen Streufluss, der sich von Durchführungen ergibt, die in den vorher beschriebenen Felderzeugungsspulenkonfigurationen FGC enthalten sind, durch einen Durchführungs-Induktionskopplungsbereich FTIArea, der sich zwischen dem Detektorsignal-Durchführungspaar befindet, empfangen.
Im Gegensatz haben die Signalverbindungsanordnungen, die in den im '335-Patent offenbarten Abtastwicklungskonfigurationen verwendet werden, oder wie sie hier vorher beschrieben worden sind, derartige unerwünschte Detektorsignalkomponenten oder ihre potentiellen Quellen nicht erkannt oder explizit betrachtet, wobei sie deshalb die Eigenschaften der Signalverbindungsanordnung nicht explizit beschrieben oder erkannt haben, die die jeweiligen unerwünschten Detektorsignalkomponenten kompensieren oder minimieren, wie sie im Folgenden ausführlicher offenbart werden. Irgendeine Ähnlichkeit der vorher offenbarten Signalverbindungsanordnungen mit jenen, die im Folgenden offenbart und beansprucht werden, kann als unabsichtlich oder unbeabsichtigt betrachtet werden.
In einigen Implementierungen kann eine SCA, die gemäß den im Folgenden offenbarten Prinzipien konfiguriert ist, in Kombination mit einer oder mehreren Lehren verwendet werden, die im '335-Patent offenbart sind und/oder wie sie hier vorher bezüglich der 4-8 offenbart worden sind, um das S/N-Verhältnis, die Genauigkeit und/oder die Größe in einem elektronischen Positionsgeber weiter zu verbessern. In einigen Implementierungen kann die Verwendung von SCAs, wie sie hier offenbart sind, mit den Lehren kombiniert sein, die in der übertragenen und anhängigen US-Anmeldung Nr. 16/863.543 offenbart sind, die hier durch Bezugnahme insgesamt mit aufgenommen ist, um das S/N-Verhältnis, die Genauigkeit und/oder die Größe in einem elektronischen Positionsgeber weiter zu verbessern. Die Konfigurationen der SCAs, die im Folgenden gezeigt und ausführlich beschrieben werden, sind zweckmäßig klassifiziert und bezeichnet, dass sie als gemäß einem ersten Typ von Anordnungseigenschaften, der mit „A)“ bezeichnet ist, oder einem zweiten Typ von Anordnungseigenschaften, der mit „B)“ bezeichnet ist, konfiguriert sind, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Zusätzlich können einige Konfigurationen der SCAs so klassifiziert sein, dass sie sowohl gemäß der Anordnungseigenschaft B) als auch gemäß der Anordnungseigenschaft A) konfiguriert sind.
In der folgenden Beschreibung der 10-15 wird für die Zweckmäßigkeit der Beschreibung aufgrund bestimmter Unterschiede in der Bauform und in den Eigenschaften, die in den Ausführungsformen im Vergleich zu jenen, die vorher offenbart worden sind, hervorgehoben sind, die Leiterschicht, die vorher als die abgeschirmte Endabschnittsschicht bezeichnet worden ist, im Folgenden unter Verwendung der allgemeineren Bezeichnung „abgeschirmte Leiterschicht“ bezeichnet. Aus ähnlichen Gründen wird ein Satz von abgeschirmten Schichtleiterabschnitten hierdurch neu definiert, um alle verschiedenen Leiterabschnitte zu umfassen, die in der abgeschirmten Leiterschicht des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind. Im Gegensatz zu der Herangehensweise in früheren Beschreibungen gruppiert dieser Satz von abgeschirmten Schichtleiterabschnitten die abgeschirmten Schichtleiterabschnitte zusammen, die in verschiedenen Funktionselementen, z. B. in der Felderzeugungsspule, enthalten sind und/oder die mit den Abtastwicklungen verbunden sind, oder dergleichen, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Um die vorherige Beschreibung mit der Beschreibung im Folgenden in Beziehung zu setzen, wird erkannt, dass wenigstens ein derartiger abgeschirmter Schichtleiterabschnitt, der in dem Satz enthalten ist, zu dem Element ähnlich oder völlig gleich ist, auf das vorher hier und in den aufgenommenen Referenzen als „abgeschirmte Endabschnitte SES“ Bezug genommen wird. Dieses Element kann alternativ als ein abgeschirmter Schichtquerleiterabschnitt beschrieben werden, der wenigstens die minimale Trennung in der y-Achsen-Richtung zwischen den Konfigurationen des langgestreckten Abschnitts der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn überspannt und in einem Leiterweg (z. B. einschließlich der Durchführungen des langgestreckten Abschnitts), der die Konfigurationen des langgestreckten Abschnitts der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn in der Felderzeugungsspule der ersten Leiterbahn verbindet, enthalten ist. Allgemeiner bezieht sich der Ausdruck Querleiterabschnitt auf irgendeinen Leiterabschnitt, der sich entlang einer Richtung quer zur x-Achsen-Richtung erstreckt.
10 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht, die einen Teil des Detektorabschnitts 467 nach 5 einschließlich einer ersten Implementierung von Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2, die bestimmte Streusignalfehler abschwächen können, gemäß den im Folgenden offenbarten Prinzipien veranschaulicht. In 10 sind einige Teile nach 5 aus der graphischen Darstellung eliminiert oder verborgen, wobei sie die verbleibenden Teile in einem erweiterten Maßstab zeigt, um verschiedene SCA-Merkmale besser zu veranschaulichen und zu beschreiben. Insbesondere zeigt 10 nur den linken Teil der 5 und verbirgt/entfernt die in 5 gezeigte Signalverarbeitungskonfiguration 566, um die nun in dieser Umgebung in 10 gezeigten Merkmale deutlicher zu veranschaulichen. Im Allgemeinen können der Detektorabschnitt 467 und andere in 10 gezeigte Merkmale so verstanden werden, dass sie zu jenen, die in 5 gezeigt sind, ähnlich oder völlig gleich sind, wobei ihr Betrieb basierend auf der vorherigen Beschreibung verstanden werden kann. Die Elemente, die in 10 und 5 durch ähnliche Bezugszeichen (z. B. ähnliche Namen oder Ziffern oder numerische „Suffixe“) bezeichnet sind, oder die Elemente, die in den Figuren anderweitig offensichtlich ähnliche Elemente sind, sind analoge Elemente und können so verstanden werden, dass sie ähnlich arbeiten, mit Ausnahme, wenn es im Folgenden anders angegeben ist. Wenn nicht durch die Beschreibung im Folgenden widersprochen wird, wird erkannt, dass verschiedene Merkmale und Konzepte, die vorher bezüglich 5 und anderen vorhergehenden Figuren hier umrissen worden sind, ungeachtet dessen, ob derartige Merkmale oder Konzepte oder ihre Bezugszeichen in 10 verborgen sind, um die im Folgenden beschriebenen Merkmale und Eigenschaften deutlicher hervorzuheben, in Verbindung mit dem in 10 dargestellten Detektorabschnitt 467 als vorhanden und funktionsfähig zu betrachten sind. Im Folgenden werden nur bestimmte Merkmale nach 10 insofern ausführlich beschrieben, als die Beschreibung vorgesehen ist, bestimmte offenbarte und beanspruchte Merkmale hervorzuheben, die hier vorher nicht explizit beschrieben worden sind.
Die Merkmale, die zu der graphischen Darstellung nach 10 hinzugefügt worden sind, oder im Vergleich zu 5 ausführlicher gezeigt sind, enthalten eine Abtastwicklungskonfiguration, die einen Satz von Abtastwicklungen der jeweiligen räumlichen Phase, die die Abtastwicklung der ersten räumlichen Phase SWPh1, die Abtastwicklung der zweiten räumlichen Phase SWPh2 und die Abtastwicklung der dritten räumlichen Phase SWPh3 umfasst, und eine erste Implementierung ihrer zugeordneten Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1, SCA-Ph2 bzw. SCA-Ph3 umfasst. Zusätzlich bezeichnet 10 explizit die vorher beschriebenen Eingangsverbindungsabschnitte ICP1A und ICP2A als die Durchführungen EPFT1A bzw. EPFT2A der langgestreckten Abschnitte. 10 gibt ferner explizit an, dass die Durchführungen EPFT1A und EPFT2A der langgestreckten Abschnitte gemeinsam als eine Teilmenge der Durchführungen EPFTSub der langgestreckten Abschnitte bezeichnet werden können. Zusätzlich zeigt 10 ein Streumagnetfeld STRAYBF, das durch den Ansteuersignalstromfluss erzeugt wird, der durch Pfeile in der Teilmenge von Durchführungen EPFTSub der langgestreckten Abschnitte dargestellt ist.
Hinsichtlich der Teilmenge der Durchführungen EPFTSub der langgestreckten Abschnitte kann sie als eine Teilmenge eines vollständigen Satzes von langgestreckten Abschnitten EPFTSet betrachtet werden, der ferner eine Teilmenge von Durchführungen EPFTSub' der langgestreckten Abschnitte enthält, die sich am fernen oder rechten Ende der langgestreckten Abschnitte EPS1 und EPS2 befindet, das in 10 abgeschnitten ist. Ein vollständiger Satz von langgestreckten Abschnitten EPFTSet ist z. B. in den 14 und 15 gezeigt. Der Satz von Durchführungen EPFTSet der langgestreckten Abschnitte und seine Teilmengen EPFTSub und EPFTSub' können wie folgt beschrieben werden. Der Satz von Durchführungen EPFTSet der langgestreckten Abschnitte enthält Durchführungen der langgestreckten Abschnitte (z. B. EPFT1A und EPFT2A), die sich jeweils zwischen einer Schicht eines langgestreckten Abschnitts und einer abgeschirmten Leiterschicht entlang einer z-Achsen-Richtung erstrecken, die zur Stirnfläche des Mehrschicht-Schaltungselements nominell senkrecht ist. Der Satz EPFTSet umfasst die veranschaulichte Teilmenge des ersten Endes von Durchführungen EPFTSub der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem ersten Ende der langgestreckten Abschnitte EP der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC befindet, und eine Teilmenge des zweiten Endes von Durchführungen EPFTSub' der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem zweiten Ende der langgestreckten Abschnitte EP der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC befindet, wobei jedes Element der Teilmengen des ersten Endes und des zweiten Endes der Durchführungen EPFTSub und EPFTSub' der langgestreckten Abschnitte mit einem jeweiligen Ende eines langgestreckten Abschnitts EP der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC und mit einem jeweiligen Element des Satzes von abgeschirmten Schichtleiterabschnitten verbunden ist, um das Ansteuersignal dazwischen zu übertragen. Wie in 10 gezeigt ist, ist z. B. die Durchführung EPFT1A des langgestreckten Abschnitts mit einem Ende des langgestreckten Abschnitts EPS1 und mit dem abgeschirmten Schichtleiterabschnitt ICP1B verbunden. Ähnlich ist die Durchführung EPFT2A des verlängerten Abschnitts mit einem Ende des verlängerten Abschnitts EPS2 und mit dem abgeschirmten Schichtleiterabschnitt ICP2B verbunden.
Das Streumagnetfeld STRAYBF wird, wie vorher erwähnt worden ist, durch den Ansteuersignalstromfluss erzeugt, der durch die Pfeile in der Teilmenge der Durchführungen EPFTSub der langgestreckten Abschnitte dargestellt ist. Das Streumagnetfeld STRAYBF kann informell als ein „B-Feld“ bezeichnet werden. Im Allgemeinen erzeugt eine Teilmenge von Durchführungen EPFTSub der langgestreckten Abschnitte, wenn sie ein Ansteuersignal führt, das jeweilige „Durchführungs“-Streumagnetfeld STRAYBF einschließlich der „Durchführungs“-Streuflusskomponenten, die zu einer XY-Ebene parallel orientiert sind, die zu der x- und der y-Achse parallel ist. Die spezielle Struktur der Teilmenge von Durchführungen EPFTSub der langgestreckten Abschnitte, die in 10 gezeigt ist, erzeugt z. B. das spezielle Streumagnetfeld STRAYBF, das in 10 gezeigt ist, das eine Struktur und/oder Richtungsabhängigkeit in einer XY-Ebene aufweist, wie sie etwa durch die qualitativ dargestellten Flusskomponenten und/oder Magnetfeldlinien BFL1, BFL2, BFL2', BFL3 und BFL3' dargestellt ist.
Hinsichtlich der ersten, der zweiten und der dritten Abtastwicklung SWPh1, SWPh2 bzw. SWPh3 räumlicher Phasen sind ihre Elemente und ihre Struktur vorher in Bezug auf die Abtastelemente SEN und die leitfähigen Empfängerschleifen CRL beschrieben worden. Wie hier vorher umrissen worden ist, zeigen die 2-8 einen einzelnen repräsentativen Satz von Abtastelementen SEN (z. B. SEN1-SEN24 in den 2-4), die entsprechende leitfähige Empfängerschleifen CRL (z. B. CRL1-CRL24 in den 2-3) umfassen. Wie vorher angegeben worden ist, werden die Elemente SEN und/oder CRL hier alternativ als Abtastschleifenelemente, Abtastspulenelemente oder Abtastwicklungselemente bezeichnet. Diese Elemente sind in verschiedenen Schichten des Mehrschicht-Schaltungselements (z. B. wie durch Durchführungen verbunden) gemäß bekannten Verfahren in Reihe geschaltet, um eine Abtastwicklung zu bilden, bei der benachbarte Schleifenelemente entgegengesetzte Wicklungspolaritäten aufweisen. Dies beschreibt die Abtastwicklung SWPh1, die in 10 explizit beschriftet ist, während sie in 5 gezeigt, aber nicht so beschriftet ist. Im Gegensatz zu früheren Figuren hier ist ein Abschnitt von zusätzlichen im Wesentlichen ähnlichen Abtastwicklungen SWPh2 und SWPh3 in 10 außerdem gezeigt und explizit beschriftet. Derartige Abtastwicklungen wurden als vorhanden erkannt, sind aber in früheren Figuren nicht explizit veranschaulicht. Wie vorher angegeben worden ist, ist in früheren Figuren ein einzelner Satz von Abtastelementen (d. h., eine einzelne Abtastwicklung) in den Detektorabschnitten veranschaulicht, um visuelle Verwirrung zu vermeiden, wobei erkannt wurde, dass ein oder mehrere zusätzliche Sätze von Abtastelementen (oder Sensorwicklungen) nicht veranschaulicht (verborgen), aber vorgesehen sind. Insbesondere wurde erkannt, dass derartige „verborgene“ Detektorabschnitte gemäß bekannten Prinzipien an einer von dem veranschaulichten Satz von Abtastelementen verschiedenen Position räumlicher Phasen vorgesehen sind (z. B. um Quadratursignale oder Dreiphasensignale bereitzustellen), wie durch einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkannt wird. Insbesondere ist die in 10 gezeigte Abtastwicklungskonfiguration ein Dreiphasendetektor, wie durch einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet basierend auf der folgenden Beschreibung erkannt wird. Um ihre Struktur basierend auf der vorherigen Beschreibung zu verdeutlichen und zu bestätigen, wird erkannt, dass die erste Abtastwicklung SWPh1 räumlicher Phasen, die zweite Abtastwicklung SWPh2 räumlicher Phasen und die dritte Abtastwicklung SWPh3 räumlicher Phasen jeweils mehrere Abtastelemente SEN umfassen, die jeweilige leitfähige Empfängerschleifen CRL umfassen, die in Reihe geschaltet und in der einen oder den mehreren Empfängerschleifenschichten des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind, wobei die leitfähigen Empfängerschleifen SEN/CRL entlang der x-Achsen-Richtung verteilt sind und sich wenigstens ein Abschnitt der ersten Leiterbahn der leitfähigen Empfängerschleifen CRL über einem Abtastelementbereich SEA der ersten Leiterbahn befindet, der nominell auf die erste Musterleiterbahn FPT ausgerichtet ist, wobei die Abtastelemente SEN/CRL in jeder der jeweiligen Abtastwicklungen SWPh1, SWPh2 und SWPh3 räumlicher Phasen konfiguriert sind, Detektorsignale oder Detektorsignalbeiträge bereitzustellen, die wenigstens auf eine lokale Wirkung auf den sich ändernden Magnetfluss der ersten Leiterbahn ansprechen, der durch benachbarte Signalmodulationselemente SME des Skalenmusters 180 bereitgestellt wird.
Die erste Implementierung der jeweiligen Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1, SCA-Ph2 und SCA-Ph3 der in 10 gezeigten Abtastwicklungskonfiguration kann wie folgt beschrieben werden. Die Signalverbindungsanordnung SCA-Ph1 der ersten räumlichen Phase umfasst das Paar von Detektorsignaldurchführungen DSFT1 und DSFT2, die sich jeweils zwischen einer Empfängerschleifenschicht und einer abgeschirmten Leiterschicht entlang der z-Achsen-Richtung erstrecken. In verschiedenen Implementierungen kann die Detektorsignaldurchführung DSFT1 mit einem ersten Signalverbindungsknoten SDS1 (der hier vorher als Detektorsignalausgangsverbindungen bezeichnet ist) der Abtastwicklung SWPh1 der ersten räumlichen Phase in einer geeigneten Empfängerschleifenschicht verbunden sein und kann ferner durch einen entsprechenden abgeschirmten Schichtleiterabschnitt mit der Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. 566) verbunden sein, wie in 10 gezeigt ist. Die Detektorsignaldurchführung DSFT2 kann mit einem zweiten Signalverbindungsknoten SDS2 der Abtastwicklung SWPh1 der ersten räumlichen Phase in einer geeigneten Empfängerschleifenschicht verbunden sein und kann ferner durch einen entsprechenden abgeschirmten Schichtleiterabschnitt mit der Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. 566) verbunden sein, wie in 10 gezeigt ist. Gemäß dieser Beschreibung ist das Paar von Detektorsignaldurchführungen DSFT1 und DSFT2 folglich konfiguriert, Detektorsignale von der Abtastwicklung SWPh1 der ersten räumlichen Phase in die Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. 566) einzugeben. Ähnlich umfasst die Signalverbindungsanordnung SCA-Ph2 der zweiten Phase das Paar von Detektorsignaldurchführungen DSFT1' und DSFT2', die sich jeweils zwischen einer Empfängerschleifenschicht und einer abgeschirmten Leiterschicht entlang der z-Achsen-Richtung erstrecken. In verschiedenen Implementierungen kann die Detektorsignaldurchführung DSFT1' mit einem ersten Signalverbindungsknoten SDS1' der Abtastwicklung SWPh2 der zweiten räumlichen Phase in einer geeigneten Empfängerschleifenschicht verbunden sein, wobei sie ferner durch einen entsprechenden abgeschirmten Schichtleiterabschnitt mit der Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. 566) verbunden sein kann, wie in 10 gezeigt ist. Die Detektorsignaldurchführung DSFT2' kann mit einem zweiten Signalverbindungsknoten SDS2' der Abtastwicklung SWPh2 der zweiten räumlichen Phase in einer geeigneten Empfängerschleifenschicht und durch einen jeweiligen abgeschirmten Schichtleiterabschnitt mit der Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. 566) verbunden sein, wie in 10 gezeigt ist. Gemäß dieser Beschreibung ist folglich das Paar von Detektorsignaldurchführungen DSFT1' und DSFT2' konfiguriert, die Detektorsignale von der Abtastwicklung SWPh2 der zweiten räumlichen Phase in die Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. 566) einzugeben. Ähnlich umfasst die Signalverbindungsanordnung SCA-Ph3 der dritten räumlichen Phase das Paar von Detektorsignaldurchführungen DSFT1" und DSFT2", die sich jeweils zwischen einer Empfängerschleifenschicht und einer abgeschirmten Leiterschicht entlang der z-Achsen-Richtung erstrecken. In verschiedenen Implementierungen kann die Detektorsignaldurchführung DSFT1" mit einem ersten Signalverbindungsknoten SDS1" der Abtastwicklung SWPh3 der dritten räumlichen Phase in einer geeigneten Empfängerschleifenschicht verbunden sein, wobei sie ferner durch einen entsprechenden abgeschirmten Schichtleiterabschnitt mit der Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. 566) verbunden sein kann, wie in 10 gezeigt ist. Die Detektorsignaldurchführung DSFT2" kann mit einem zweiten Signalverbindungsknoten SDS2" der Abtastwicklung SWPh3 der dritten räumlichen Phase in einer geeigneten Empfängerschleifenschicht und durch einen entsprechenden abgeschirmten Schichtleiterabschnitt mit der Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. 566) verbunden sein, wie in 10 gezeigt ist. Gemäß dieser Beschreibung ist das Paar von Detektorsignaldurchführungen DSFT1" und DSFT2" folglich konfiguriert, die Detektorsignale von der Abtastwicklung SWPh3 der dritten räumlichen Phase in die Signalverarbeitungskonfiguration (z. B. 566) einzugeben.
In verschiedenen Implementierungen kann es für das Verringern der Streusignalkopplung vorteilhaft sein, falls sich die Detektorsignaldurchführungen DSFT der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1, SCAPh2 und SCAPh3 der ersten, der zweiten und der dritten räumlichen Phase bezüglich ihres Ortes entlang der x-Achsen-Richtung außerhalb und jenseits eines Endes des erzeugten Feldbereichs GFA befinden. Dies ist besonders zweckmäßig und vorteilhaft in Positionsgeberkonfigurationen, wie z. B. jenen, die in den 10-15 gezeigt sind, bei denen sich der Abtastelementbereich SEA über eine Abtastelementbereichs-Längenabmessung SEADX entlang der x-Achsen-Richtung erstreckt, die länger als die Längenabmessung EPDX des langgestreckten Abschnitts entlang der x-Achsen-Richtung ist, wie vorher hier beschrieben worden ist. Es sollte jedoch erkannt werden, dass sich in anderen Implementierungen die Detektorsignaldurchführungen DSFT der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1, SCAPh2 und SCA-Ph3 der ersten, der zweiten und der dritten räumlichen Phase unter Verwendung geeigneter Leiterabschnitte (Leiterspuren), um mit den Abtastwicklungen innerhalb des erzeugten Feldbereichs GFA eine Verbindung herzustellen, außerdem außerhalb und jenseits eines Endes des erzeugten Feldbereichs GFA, der länger als ein Abtastelementbereich SEA ist, befinden können. Der Typ der „ausgerichteten Leiterabschnitte“, der im Folgenden bezüglich der 14 und 15 beschrieben wird, kann z. B. in derartigen Implementierungen geeignet sein.
Einige nützliche Konstrukte sind in 10 veranschaulicht. Wie in 10 gezeigt ist, definiert das Detektorsignal-Durchführungspaar DSFT1/DSFT2 der Signalverbindungsanordnung SCA-Ph1 der ersten räumlichen Phase eine jeweilige Ebene FTIAP des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs, die nominell durch die Achse jeder Durchführung in diesem Paar verläuft, wobei es ferner einen Durchführungs-Induktionskopplungsbereich FTIArea definiert, der sich überall zwischen den Durchführungen dieses Paares in dieser Ebene befindet. Ähnlich definiert das Detektorsignal-Durchführungspaar DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnung SCA-Ph2 der zweiten räumlichen Phase eine jeweilige Ebene FTIAP' des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs, die nominell durch die Achse jeder Durchführung in diesem Paar verläuft, wobei es ferner einen Durchführungs-Induktionskopplungsbereich FTIArea' definiert, der sich überall zwischen den Durchführungen dieses Paares in dieser Ebene befindet. Ähnlich definiert das Detektorsignal-Durchführungspaar DSFT1"/DSFT2" der Signalverbindungsanordnung SCA-Ph3 der dritten räumlichen Phase eine jeweilige Ebene FTIAP'' des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs, die nominell durch die Achse jeder Durchführung in diesem Paar verläuft, wobei es ferner einen Durchführungs-Induktionskopplungsbereich FTIArea'' definiert, der sich überall zwischen den Durchführungen dieses Paares in dieser Ebene befindet. Für Erklärungszwecke zeigt 10 grob gesagt, dass die repräsentative Streuflusskomponente BFL2 einen Mittelbereich des jeweiligen Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs FTIArea' schneidet und einen Einfallswinkel θ' mit der jeweiligen Ebene FTIAP' des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs in einer XY-Ebene bildet. Gemäß einer hier verwendeten Konvention wird erkannt, dass die Flusskomponenten, die in ihrer Größe der repräsentativen Streuflusskomponente BFL2 im Wesentlichen ähnlich sind, ähnlich die Mittelbereiche der jeweiligen Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea'' schneiden und mit den jeweiligen Ebenen FTIAP und FTIAP'' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche in einer (nicht gezeigten, um ein visuelles Durcheinander zu vermeiden) XY-Ebene entsprechende Einfallswinkel θ und θ'' bilden. Dies führt dazu, dass eine unerwünschte Detektorsignalkomponente in den zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaaren erzeugt wird. Für das jeweilige Durchführungspaar DSFT1/DSFT2 ist z. B. gemäß bekannten Prinzipien die jeweilige unerwünschte Detektorsignalkomponente USC: $USC = k \cdot BFL \cdot FTIArea \cdot cos (θ),$
während für das jeweilige Durchführungspaar DSFT1'/DSFT2' der jeweilige unerwünschte Detektorsignalanteil USC' ist: $USC' = k \cdot BFL \cdot FTIArea' \cdot cos (θ'),$
und für das jeweilige Durchführungspaar DSFT1"/DSFT2" der jeweilige unerwünschte Detektorsignalanteil USC'' ist: $USC'' = k \cdot BFL \cdot FTIArea'' \cdot cos (θ''),$
wobei k ein Proportionalitätskoeffizient ist und BFL die Größe der anwendbaren (lokalen) Streuflusskomponente in der XY-Ebene (z. B. die Größe von BFL2) ist.
Wie vorher angegeben worden ist, werden die in den 10-15 gezeigten und beschriebenen Konfigurationen von SCAs zweckmäßig klassifiziert und bezeichnet, dass sie gemäß einem ersten Typ von Anordnungseigenschaften, der mit „A)“ bezeichnet wird, oder einem zweiten Typ von Anordnungseigenschaften, der mit „B)“ bezeichnet wird, konfiguriert sind. In der in 10 gezeigten Implementierung sind die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2, DSFT1'/DSFT2' und DSFT1"/DSFT2" der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1, SCA-Ph2 und SCA-Ph3 der ersten, der zweiten und der dritten räumlichen Phase jeweils konfiguriert, ihre jeweiligen Detektorsignalkomponenten USC, USC' und USC'', die sich aus dem Empfangen des jeweiligen ersten, zweiten und dritten Betrags des Durchführungsstreuflusses (z. B. BFL2) durch ihre jeweiligen Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea, FTIArea' und FTIArea'' ergeben, unter Verwendung einer als die Anordnungseigenschaft A) bezeichneten Anordnungseigenschaft zu kompensieren.
Die generische Anordnungseigenschaft A) wird für die Detektorsignal-Durchführungspaare der Signalverbindungsanordnungen der jeweiligen räumlichen Phase, die in einem Satz von Abtastwicklungen der jeweiligen räumlichen Phase enthalten sind, wie folgt angegeben:

A) Die Detektorsignal-Durchführungspaare (z. B. DSFT1/DSFT2, DSFT1'/DSFT2' und DSFT1"/DSFT2") der Signalverbindungsanordnungen (z. B. SCA-Ph1, SCA-Ph2 und SCA-Ph3) der jeweiligen räumlichen Phase sind jeweils so konfiguriert, dass ihre Ebenen (FTIAP, FTIAP' und FTIAP'') der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche um höchstens 25 Grad relativ zueinander in der XY-Ebene abgewinkelt sind, wobei sich die Detektorsignal-Durchführungspaare (z. B. DSFT1/DSFT2, DSFT1'/DSFT2' und DSFT1"/DSFT2") der Signalverbindungsanordnungen (z. B. SCA-Ph1, SCA-Ph2 und SCA-Ph3) der jeweiligen räumlichen Phase in der XY-Ebene unmittelbar beieinander befinden, so dass ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche (FTIArea, FTIArea' und FTIArea'') in der XY-Ebene ähnliche, sich schneidende Durchführungs-Streuflusskomponenten (z. B. BFL2) empfangen.

In der in 10 gezeigten Implementierung sind die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2, DSFT1'/DSFT2' und DSFT1"/DSFT2" der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1, SCA-Ph2 und SCA-Ph3 der jeweiligen räumlichen Phase jeweils konfiguriert, der Anordnungseigenschaft A) zu entsprechen, wie oben umrissen worden ist. In der in 10 gezeigten speziellen Implementierung sind die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2, DSFT1'/DSFT2' und DSFT1"/DSFT2" der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1, SCA-Ph2 und SCA-Ph3 der jeweiligen räumlichen Phase weiterhin so konfiguriert, dass ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea, FTIArea' und FTIArea'' nominell klein und die gleichen sind, wobei ihre Ebenen FTIAP, FTIAP' und FTIAP'' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche nominell parallel sind. Dies kann als die vorteilhafteste oder ideale Implementierung betrachtet werden, die der Anordnungseigenschaft A) entspricht. Diese Implementierung verursacht den kleinsten Unterschied zwischen USC, USC' und USC'' gemäß den Gleichungen 1, 2 und 3. Es sollte jedoch erkannt werden, dass diese spezielle Implementierung lediglich beispielhaft und nicht einschränkend ist, wie im Folgenden erklärt wird.
Hinsichtlich des Winkels zwischen den Ebenen FTIAP, FTIAP' und FTIAP'' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche wird erkannt, dass, wenn die Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea, FTIArea' und FTIArea'' ähnliche sich schneidende Durchführungs-Streuflusskomponenten empfangen, dann der Unterschied zwischen den Winkeln θ, θ' und θ'' in den Gleichungen 1-3 der gleiche wie der Winkel zwischen den Ebenen FTIAP, FTIArea' und FTIArea'' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche ist. Für irgendeine gegebene Größe und/oder Anpassung der Bereiche FTIArea, FTIArea' und FTIArea'' ist es vorteilhaft, falls der Unterschied zwischen den Winkeln θ, θ' und θ'' so klein wie möglich gemacht wird (z. B. so klein wie 15 Grad oder 10 Grad oder kleiner), um den Unterschied zwischen den unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC, USC' und USC'' so klein wie möglich zu machen. Folglich ist es vorteilhaft, den Winkel zwischen den Ebenen FTIAP, FTIAP' und FTIAP'' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche in verschiedenen Implementierungen so klein wie möglich zu machen. Wenn der Winkel zwischen den Ebenen FTIAP, FTIAP' und FTIAP'' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche (und zwischen den Winkeln θ, θ' und θ'') unter die 25-Grad-Grenze verringert ist, wie in der Anordnungseigenschaft A) ausgedrückt ist, (z. B. so klein wie 15 Grad oder 10 Grad oder kleiner ist), dann kann es umgekehrt für einen gegebenen zulässigen Unterschied zwischen den unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC, USC' und USC'' möglich und/oder wünschenswert sein, die Beschränkungen oder Toleranzen an die Größe und/oder Anpassung der Bereiche FTIArea, FTIArea' und FTIArea'' (z. B. für die Flexibilität des Anordnungsentwurfs im Detektorabschnitt oder aus anderen Gründen) zu lockern. Es sollte jedoch erkannt werden, dass, wenn die Bereiche FTIArea, FTIArea' und FTIArea'' relativ klein und gut zusammenpassend sind (wenn z. B. jeder minimiert und an die Grenzen angepasst ist, die durch die typischen Fertigungstechniken und -toleranzen erlaubt sind, die für einen Detektorabschnitt verwendet werden), dann die unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC, USC' und USC'' und/oder der Unterschied zwischen ihnen inhärent klein sein können, wobei das Steuern des Winkels zwischen den Ebenen FTIAP, FTIAP' und FTIAP'' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche auf höchstens 25 Grad (wie in der Anordnungseigenschaft A) ausgedrückt ist) in einer Anzahl von Anwendungen eine ausreichende oder gewünschte Genauigkeit bereitstellen kann. Das heißt, das Steuern des Winkels zwischen den Ebenen FTIAP, FTIAP' und FTIAP'' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche auf höchstens 25 Grad schränkt den Unterschied zwischen den unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC, USC' und USC'' ein, so dass er zuverlässig viel kleiner als ihre einzelnen Werte (z. B. die Hälfte ihrer einzelnen Werte oder viel kleiner, abhängig vom nominellen Einfallswinkel θ (oder θ' oder θ'') ist. Dies ist ein wertvolles Ergebnis für die Fehlerverringerung. Kleinere Unterschiede zwischen den unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC, USC' und USC'' werden im Vergleich zu größeren Unterschieden zuverlässiger kompensiert oder auf ein erwünschtes Niveau verringert, wenn anwendbare „Gleichtaktfehler“-Kompensationstechniken verwendet werden, die in bekannten 3-Phasen-Verarbeitungsverfahren (z. B. räumliche Phasen von 0, 120, 240 Grad) eingesetzt werden, wie z. B. im US-Pat. Nr. 6.859.762 offenbart ist, das hierdurch insgesamt mit aufgenommen ist.
Wenn der Winkel zwischen den Ebenen FTIAP, FTIAP' und FTIAP'' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche (und zwischen den Winkeln θ, θ' und θ'') unter die 25-Grad-Grenze verringert ist, wie in der Anordnungseigenschaft A) ausgedrückt ist, (z. B. der Winkel so klein gemacht ist, wie es praktikabel ist), dann kann es hinsichtlich der Signifikanz des Unterschieds zwischen den Durchführungs-Induktionskopplungsbereichen FTIArea, FTIArea' und FTIArea'', wie vorher angegeben worden ist, für einen gegebenen zulässigen Unterschied zwischen den unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC, USC' und USC'' möglich und/oder wünschenswert sein, die Beschränkungen oder Toleranzen an die Größe und/oder Anpassung der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea, FTIArea' und FTIArea'' (z. B. aus Gründen der Flexibilität des Anordnungsentwurfs im Detektorabschnitt oder aus anderen Gründen) zu lockern. Dies ist z. B. insbesondere wahr, falls die Ebenen FTIAP, FTIAP' und FTIAP'' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche nominell zu ihrer sich schneidenden Streuflusskomponente parallel gemacht sind. In diesem speziellen Fall werden die unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC, USC' und USC'' ungeachtet der Größe oder Anpassung der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea, FTIArea' und FTIArea'' idealerweise null. Selbst wenn es in einigen speziellen Implementierungen nicht notwendig sein kann, kann es jedoch aufgrund potentieller Fertigungsvariationen und/oder potentieller unvorhersehbarer Streufeldvariationen und dergleichen in vielen Implementierungen wünschenswert sein, die Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche so anzupassen, dass sie sich um höchstens 20 % oder 10 % oder weniger unterscheiden.
Hinsichtlich dessen, ob sich die Detektorsignal-Durchführungspaare (z. B. DSFT1/DSFT2, DSFT1'/DSFT2' und DSFT1"/DSFT2") der Signalverbindungsanordnungen (z. B. SCA-Ph1, SCA-Ph2 und SCA-Ph3) der jeweiligen räumlichen Phase in der XY-Ebene unmittelbar genug beieinander befinden, so dass ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche (FTIArea, FTIArea' und FTIArea'') ähnliche sich schneidende Durchführungs-Streuflusskomponenten (z. B. BFL2) in der XY-Ebene empfangen, hängt dies sowohl von der Struktur des Streumagnetfeldes STRAYBF als auch von der tatsächlichen Nähe der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea, FTIArea' und FTIArea'' ab. Die Angemessenheit und/oder die Geeignetheit dieser Faktoren in einer speziellen Implementierung kann durch Analyse und/oder Experiment bestimmt werden.
Es wird erkannt, dass, obwohl die Nützlichkeit der Verwendung der Anordnungseigenschaft A) in Verbindung mit einem 3-Phasen-Detektorabschnitt oben bezüglich 10 umrissen worden ist, die Anordnungseigenschaft A) außerdem allgemein nützlich ist, um ähnliche Gleichtaktfehler (z. B. zusätzliche Fehler analog zu USC, USC', USC'' in den Wicklungen zusätzlicher räumlicher Phasen) in Verbindung mit Detektoren sicherzustellen, die 4 Wicklungen entsprechender räumlicher Phasen oder mehr enthalten. Differentialsignalverarbeitungsverfahren, um Gleichtaktfehler in 4-Phasen-Quadraturdetektoren (z. B. räumliche Phasen von 0, 90, 180, 270 Grad) zu kompensieren oder zu „entfernen“, sind in der Technik bekannt.
Im Gegensatz dazu werden jedoch Gleichtaktfehler bei Abtastwicklungskonfigurationen, die nur 2 räumliche Phasen enthalten, wie z. B. Zweiphasen-Quadraturabtastkonfigurationen (z. B. räumliche Phasen von 0, 90 Grad), nicht einfach durch eine Signalverarbeitung entfernt. In derartigen Zweiphasen-Abtastwicklungskonfigurationen ist es wünschenswert, die Signalfehlerkomponenten der einzelnen Wicklung (z. B. USC und/oder USC') unter Verwendung einer Anordnungseigenschaft, die hier als die Anordnungseigenschaft B) bezeichnet wird, zu minimieren oder zu eliminieren, wie im Folgenden beschrieben wird.
11 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht, die einen Detektorabschnitt 467A veranschaulicht, der dem in 10 gezeigten Detektorabschnitt im Wesentlichen ähnlich ist, mit Ausnahme, dass er nur zwei räumliche Phasen (z. B. räumliche Phasen von 0, 90 Grad) enthält und eine zweite Implementierung von Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2, die bestimmte Streusignalfehler abschwächen können, gemäß den im Folgenden offenbarten Prinzipien enthält. Die Elemente, die in den 11, 10 und 5 durch ähnlichen Bezugszeichen (z. B. ähnliche Namen oder Ziffern oder numerische „Suffixe“) bezeichnet sind, oder die Elemente, die in den Figuren anderweitig offensichtlich ähnliche Elemente sind, sind analoge Elemente, wobei erkannt werden kann, dass sie ähnlich arbeiten, mit Ausnahme, wie es im Folgenden anders angegeben ist. Wenn nicht durch die Beschreibung im Folgenden widersprochen wird, wird erkannt, dass verschiedene Merkmale und Konzepte, die vorher bezüglich 5 und anderen vorhergehenden Figuren hier umrissen worden sind, ungeachtet dessen, ob derartige Merkmale oder Konzepte oder ihre Bezugszeichen in 11 verborgen sind, um bestimmte Merkmale und Eigenschaften, die im Folgenden beschrieben werden, deutlicher hervorzuheben, in Verbindung mit dem in 11 dargestellten Detektorabschnitt 467A als vorhanden und funktionsfähig zu betrachten sind. Aufgrund der obenerwähnten Ähnlichkeiten werden im Folgenden nur bestimmte Klarstellungen und/oder Unterschiede zwischen 11 und 10 ausführlich beschrieben.
Es ist der Hauptunterschied in dem in 11 gezeigten Detektorabschnitt 467A im Vergleich zu dem in 10 gezeigten Detektorabschnitt 467, dass die Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 (d. h., ihre jeweiligen Detektorsignal-Durchführungspaare) um ähnliche Beträge um die z-Achsen-Richtung gedreht worden sind, so dass ihre zugeordneten Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche jeweils in einem relativ kleinen Winkel bezüglich der schneidenden Durchführungs-Streuflusskomponente BFL2 in der XY-Ebene abgewinkelt sind.
Wie vorher angegeben worden ist, sind die in den 10-15 gezeigten und beschriebenen Konfigurationen von SCAs zweckmäßig klassifiziert und bezeichnet, dass sie gemäß einem ersten Typ von Anordnungseigenschaften, der mit „A)‟ bezeichnet wird, und/oder einem zweiten Typ von Anordnungseigenschaften, der mit „B)“ bezeichnet wird, konfiguriert sind. In der in 11 gezeigten Implementierung sind die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase jeweils konfiguriert, unter Verwendung der im Folgenden umrissenen Anordnungseigenschafts B) ihre jeweiligen Detektorsignalkomponenten USC und USC', die sich aus dem Empfangen des jeweiligen ersten und zweiten Betrags des Durchführungsstreuflusses (z. B. BFL2) durch ihre jeweiligen Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' ergeben, zu kompensieren und/oder zu minimieren oder zu entfernen.
Die generische Anordnungseigenschaft B) wird für die Detektorsignal-Durchführungspaare der Signalverbindungsanordnungen der jeweiligen räumlichen Phase, die in einem Satz von Abtastwicklungen der jeweiligen räumlichen Phase enthalten sind, wie folgt angegeben:

B) Die Detektorsignal-Durchführungspaare (z. B. DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2') der Signalverbindungsanordnungen (z. B. SCA-Ph1 und SCA-Ph2) der jeweiligen räumlichen Phase sind jeweils so konfiguriert, dass ihre Ebene (FTIAP, FTIAP') des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs um höchstens 25 Grad in der XY-Ebene relativ zu einer Durchführungs-Streuflusskomponente abgewinkelt ist, die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich ihres Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs (z. B. BFL2) verläuft.

In der in 11 gezeigten Implementierung sind die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase jeweils so konfiguriert, dass sie der Anordnungseigenschaft B) entsprechen. Insbesondere ist jede ihrer Ebenen (FTIAP, FTIAP') des jeweiligen Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs bezüglich ihres Winkels in 10 gedreht worden, so dass sie jeweils um höchstens 25 Grad in der XY-Ebene bezüglich der Durchführungs-Streuflusskomponente (z. B. BFL2) abgewinkelt sind, die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich ihres Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs (ihrer Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche) verläuft.
In der in 11 gezeigten speziellen Implementierung sind die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase weiterhin jeweils so konfiguriert, dass ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' nominell klein und die gleichen sind, wobei jede ihrer Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche nominell parallel ist und um einen kleinen Winkel (z. B. 10 Grad oder kleiner) in der XY-Ebene bezüglich der zugeordneten Durchführungs-Streuflusskomponente (z. B. BFL2) abgewinkelt ist, die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich ihrer Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' verläuft. Dies kann als eine fast ideale Implementierung betrachtet werden, die der Anordnungseigenschaft B) entspricht. Es sollte jedoch erkannt werden, dass diese spezielle Implementierung lediglich beispielhaft und nicht einschränkend ist, wie im Folgenden erklärt wird.
Hinsichtlich des Winkels zwischen jeder der Ebenen FTIAP oder FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche und der Durchführungs-Streuflusskomponente (z. B. BFL2), die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs des zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaares verläuft, können bestimmte Faktoren wie folgt erkannt werden. Das Bezugnehmen auf die Formulierung „geht durch einen Mittelbereich des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs des zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaares hindurch“ ist in praktischen Anwendungen eine nützliche Klarstellung. In den obigen Erörterungen der 10 und 11 ist zu Erklärungszwecken angenommen worden, dass die Feldkrümmung und die Gradienten am Ort der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' nicht groß sind, so dass die Betriebs-Durchführungs-Streuflusskomponente in der XY-Ebene für jede durch BFL2 approximiert werden kann. Wenn jedoch die Feldkrümmung und die Gradienten signifikant sind, so dass diese Annahme nicht anwendbar ist, dann ist die Formulierung „geht durch einen Mittelbereich des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs des zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaares hindurch“ eine nützliche Klarstellung in derartigen Situationen. Falls hinsichtlich des Winkels zwischen jeder der Ebenen FTIAP oder FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche und der Durchführungs-Streuflusskomponente parallel zur XY-Ebene (z. B. BFL2) in Analogie zu einer ähnlichen vorherigen Erörterung die Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche zu ihrer schneidenden Durchführungs-Streuflusskomponente nominell parallel gemacht werden, werden in diesem speziellen Fall die unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC und USC' ungeachtet der Größe oder Anpassung der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' im Idealfall null. Folglich ist es in einigen Implementierungen vorteilhaft, falls der Winkel zwischen jeder der Ebenen FTIAP oder FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche und der Durchführungs-Streuflusskomponente parallel zur XY-Ebene so klein wie möglich gemacht wird (z. B. wie in 11 gezeigt ist), um die unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC und USC' so klein wie möglich zu machen. Wenn jedoch die Bereiche FTIArea und FTIArea' relativ klein und gut zusammenpassend sind (wenn z. B. jeder minimiert und an die Grenzen angepasst ist, die durch die typische Fertigungstechniken und -toleranzen erlaubt sind, die für einen Detektorabschnitt verwendet werden), dann können die unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC und USC' in Analogie zu einer ähnlichen vorhergehenden Erörterung inhärent klein sein, wobei das Steuern des Winkels zwischen jeder der Ebenen FTIAP oder FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche und der Durchführungs-Streuflusskomponente parallel zur XY-Ebene (z. B. BFL2) in einem Mittelbereich des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs FTIArea oder FTIArea' des zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaares, so dass er höchstens 25 Grad beträgt (wie in der Anordnungseigenschaft B) ausgedrückt ist), in einer Anzahl von Anwendungen eine ausreichende oder gewünschte Genauigkeit bereitstellen kann. Das heißt, das Steuern des Winkels zwischen den Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche und der Durchführungs-Streuflusskomponente parallel zur XY-Ebene (z. B. BFL2) in einem Mittelbereich des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs FTIArea oder FTIArea' des zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaares, so dass er höchstens 25 Grad beträgt, schränkt die unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC und USC' ein, so dass sie einzeln viel kleiner sind, als sie sein könnten, falls erlaubt wäre, dass der Winkel einen großen Wert aufweist (z. B. aufgrund einer Störung, seine Bedeutung zu erfassen). Dies kann in einigen Implementierungen ein wertvolles Werkzeug zur Fehlerverringerung sein. Relativ kleinere unerwünschte Detektorsignalkomponenten USC und USC' stellen relativ genauere Positionsmessungen (z. B. gemäß bekannten Zweiphasen-Quadratursignalverarbeitungsverfahren) bereit.
Wenn der Winkel zwischen jeder der Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche und der Durchführungs-Streuflusskomponente parallel zur XY-Ebene in einem Mittelbereich des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs FTIArea oder FTIArea' des zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaars unter die in der Anordnungseigenschaft B) ausgedrückte 25-Grad-Grenze verringert ist (z. B. 10 Grad oder kleiner ist), dann kann es hinsichtlich der Signifikanz des Unterschieds zwischen den Durchführungs-Induktionskopplungsbereichen FTIArea und FTIArea' in Analogie zu einer ähnlichen vorhergehenden Erörterung für eine gegebene zulässige Grenze der unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC und USC' möglich und/oder wünschenswert sein, die Beschränkungen oder Toleranzen an die Größe und/oder die Anpassung der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' (z. B. aus Gründen der Flexibilität des Anordnungsentwurfs im Detektorabschnitt oder aus anderen Gründen) zu lockern. Dies ist z. B. insbesondere wahr, falls der Winkel etwa zu null gemacht ist. Wie oben erörtert worden ist, werden in diesem speziellen Fall die unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC und USC' ungeachtet der Größe oder der Anpassung der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' im Idealfall null. Selbst wenn es in einigen speziellen Implementierungen nicht notwendig sein kann, kann es jedoch aufgrund potentieller möglicher Fertigungsvariationen und/oder potentieller unvorhersehbarer Streufeldvariationen und dergleichen in vielen Implementierungen wünschenswert sein, die Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche so anzupassen, dass sie sich um höchstens 20 % oder 10 % oder weniger unterscheiden.
Hinsichtlich dessen, ob die Detektorsignal-Durchführungspaare (z. B. DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2') der Signalverbindungsanordnungen (z. B. SCA-Ph1 und SCA-Ph2) der ersten Phase und der zweiten Phase jeweils so konfiguriert sind, dass jede Ebene (FTIAP, FTIAP') der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche um höchstens 25 Grad in der XY-Ebene bezüglich einer Durchführungs-Streuflusskomponente parallel zur XY-Ebene (z. B. BFL2) in einem Mittelbereich des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs FTIArea bzw. FTIArea' des zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaares abgewinkelt ist, hängt dies von der Kenntnis der und der Anpassung an die Struktur des Streumagnetfeldes STRAYBF ab. Die relevante Struktur des Streumagnetfeldes STRAYBF in einer speziellen Implementierung kann durch Analyse und/oder Experiment bestimmt werden.
Es wird erkannt, dass, obwohl die Nützlichkeit der Verwendung der Anordnungseigenschaft B) in Verbindung mit einem Zweiphasen-Detektorabschnitt oben bezüglich 11 umrissen worden ist, die Anordnungseigenschaft B) außerdem im Allgemeinen nützlich ist, um die oben umrissenen Fehler (z. B. die Fehler analog zu USC, USC' in den Wicklungen zusätzlicher räumlicher Phasen) in Verbindung mit Detektoren, die 3 oder 4 Wicklungen der jeweiligen räumlichen Phase oder mehr enthalten, zu minimieren oder zu eliminieren. Es kann angegeben werden, dass in der in 11 gezeigten Implementierung die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase zusätzlich zum Übereinstimmen mit der Anordnungseigenschaft B) jeweils weiterhin der Anordnungseigenschaft A) entsprechen, wie basierend auf ihren Ähnlichkeiten mit ihren Gegenstücken in 10 erkannt wird. Obwohl es keine Anforderung ist, können die Konfigurationen, die der Anordnungseigenschaft A) entsprechen, zusätzlich zur Übereinstimmung mit der Anordnungseigenschaft B) in verschiedenen Zweiphasen-, Dreiphasen- und/oder Vierphasen-Abtastwicklungskonfigurationen zweckmäßig und/oder wünschenswert sein.
12 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht, die einen Detektorabschnitt 467B zeigt, der zu dem in 11 gezeigten Detektorabschnitt 467A im Wesentlichen ähnlich ist, mit Ausnahme, dass er eine dritte Implementierung der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2, die bestimmte Streusignalfehler abschwächen können, gemäß den im Folgenden offenbarten Prinzipien enthält. Die Elemente, die in den 12, 11, 10 und 5 durch ähnliche Bezugszeichen (z. B. ähnliche Namen oder Ziffern oder numerische „Suffixe“) bezeichnet sind, oder die Elemente, die in den Figuren anderweitig offensichtlich ähnlich sind, sind analoge Elemente und können so verstanden werden, dass sie ähnlich arbeiten, mit Ausnahme, wie es im Folgenden anders angegeben ist. Wenn nicht durch die nachstehende Beschreibung widersprochen wird, wird erkannt, dass verschiedene Merkmale und Konzepte, die vorher bezüglich 5 und andere vorhergehende Figuren hier umrissen worden sind, ungeachtet dessen, ob derartige Merkmale oder Konzepte oder ihre Bezugszeichen in 12 verborgen sind, um bestimmte im Folgenden beschriebene Merkmale und Eigenschaften deutlicher hervorzuheben, in Verbindung mit dem in 12 gezeigten Detektorabschnitt 467B als vorhanden und funktionsfähig zu betrachten sind. Aufgrund der obenerwähnten Ähnlichkeiten werden im Folgenden nur bestimmte Klarstellungen und/oder Unterschiede zwischen 12 und 11 ausführlich beschrieben.
Es ist der Hauptunterschied in dem in 12 gezeigten Detektorabschnitt 467B im Vergleich zu dem in 11 gezeigten Detektorabschnitt 467A, dass die Signalverbindungsanordnung SCA-Ph1 (d. h., ihr jeweiliges Detektorsignal-Durchführungspaar) an einen anderen Ort auf der Abtastwicklung SWPh1 verschoben ist und an diesem Ort um einen Betrag um die z-Achsen-Richtung gedreht worden ist, so dass ihre zugeordnete Ebene FTIAP des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs bezüglich ihrer lokalen/betriebstechnischen Durchführungs-Streuflusskomponente BFL2' in der XY-Ebene abgewinkelt ist, um der Anordnungseigenschaft B) zu entsprechen. Das heißt, das Detektorsignal-Durchführungspaar DSFT1/DSFT2 der Signalverbindungsanordnung SCA-Ph1 der ersten Phase ist so konfiguriert, dass seine Ebene FTIAP des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs um höchstens 25 Grad in der XY-Ebene bezüglich der Durchführungs-Streuflusskomponente BFL2' abgewinkelt ist, die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich ihres Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs verläuft. Weil das Detektorsignal-Durchführungspaar DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnung SCA-Ph2 der zweiten Phase den gleichen Ort und die gleiche Drehung im Vergleich zu seiner Konfiguration in 10 aufweist, wird erkannt, dass in der in 11 gezeigten Implementierung die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase jeweils konfiguriert sind, ihre jeweiligen Detektorsignalkomponenten USC und USC', die sich aus dem Empfangen der jeweiligen ersten und zweiten Mengen des Durchführungsstreuflusses (z. B. BFL2' bzw. BFL2) durch ihre jeweiligen Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' ergeben, unter Verwendung der Anordnungseigenschaft B) zu kompensieren und/oder zu minimieren oder zu entfernen, wie vorher umrissen worden ist.
Im Gegensatz zu der in 11 gezeigten Implementierung entsprechen die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase nicht der Anordnungseigenschaft A), weil sie sich in der XY-Ebene nicht unmittelbar beieinander befinden und weil ihre Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche in der XY-Ebene um mehr als 25 Grad relativ zueinander abgewinkelt sind.
In der in 12 gezeigten speziellen Implementierung sind die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase weiterhin jeweils so konfiguriert, dass ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' nominell klein und die gleichen sind und jede ihrer Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche nominell um einen kleinen Winkel (z. B. 10 Grad oder kleiner) in der XY-Ebene relativ zur Durchführungs-Streuflusskomponente (BFL2' bzw. BFL2) abgewinkelt ist, die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich ihres Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs FTIArea oder FTIArea' verläuft. Dies kann aus Gründen, die vorher bezüglich 11 erklärt worden sind, als eine fast ideale Implementierung betrachtet werden, die der Anordnungseigenschaft B) entspricht. Es sollte jedoch erkannt werden, dass diese spezielle Implementierung lediglich beispielhaft und nicht einschränkend ist, wie vorher bezüglich 11 erklärt worden ist.
Hinsichtlich des Winkels in der XY-Ebene zwischen jeder der Ebenen FTIAP bzw. FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche und der Durchführungs-Streuflusskomponente (z. B. BFL2' bzw. BFL2), die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs FTIArea oder FTIArea' ihres zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaares verläuft, ist dies vorher bezüglich 11 erklärt worden und muss hier nicht ausführlich erörtert werden. Kurz, in Analogie zu der vorherigen Erklärung ist es in einigen Implementierungen vorteilhaft, falls der Winkel zwischen jeder der Ebenen FTIAP oder FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche und der Durchführungs-Streuflusskomponente (BFL2' bzw. BFL2) in der XY-Ebene so klein wie möglich (z. B. so klein wie 10 Grad oder kleiner, wie in 12 gezeigt ist) gemacht wird, um die unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC und USC' so klein wie möglich zu machen. Wenn jedoch die Bereiche FTIArea und FTIArea' relativ klein und gut zusammenpassend sind, dann kann in Analogie zur vorhergehenden Erörterung das Steuern des Winkels in der XY-Ebene zwischen jeder der Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche und der Durchführungs-Streuflusskomponente (BFL2' bzw. BFL2), die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs FTIArea oder FTIArea' ihres zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaares verlauft, so dass er höchstens 25 Grad beträgt, in einer Anzahl von Anwendungen eine ausreichende oder gewünschte Genauigkeit bereitstellen.
Hinsichtlich der Signifikanz des Unterschieds zwischen den Durchführungs-Induktionskopplungsbereichen FTIArea und FTIArea' ist dies vorher bezüglich 11 erklärt worden und muss hier nicht ausführlich erörtert werden. Kurz, in Analogie zur vorherigen Erklärung kann es für eine gegebene zulässige Grenze der unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC und USC', wenn der Winkel in der XY-Ebene zwischen jeder der Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche und der Durchführungs-Streuflusskomponente, die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs FTIArea oder FTIArea' ihres zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaares verläuft, unter die 25-Grad-Grenze verringert ist, wie in der Anordnungseigenschaft B) ausgedrückt ist, (z. B. 10 Grad oder kleiner ist), dann möglich und/oder wünschenswert sein, die Beschränkungen oder Toleranzen an die Größe und/oder die Anpassung der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' (z. B. aus Gründen der Flexibilität des Anordnungsentwurfs im Detektorabschnitt oder aus anderen Gründen) zu lockern. Dies ist z. B. insbesondere wahr, falls der Winkel etwa zu null gemacht ist. Selbst wenn es in einigen speziellen Implementierungen nicht notwendig sein kann, kann es jedoch aufgrund potentieller Fertigungsvariationen und oder potentieller unvorhersehbarer Streufeldvariationen und dergleichen in vielen Implementierungen wünschenswert sein, die Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche so anzupassen, dass sie sich um höchstens 20 % oder 10 % oder weniger unterscheiden.
13 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht, die einen Detektorabschnitt 467C veranschaulicht, der dem in 11 gezeigten Detektorabschnitt 467A in vielerlei Hinsicht im Wesentlichen ähnlich ist, mit Ausnahme, dass er eine vierte Implementierung der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 enthält, die bestimmte Streusignalfehler unter Verwendung zusätzlicher Entwurfskonzepte oder -prinzipien im Vergleich zu 11 abschwächen kann, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Die Elemente, die in den 13, 12, 11, 10 und 5 durch ähnliche Bezugszeichen (z. B. ähnliche Namen oder Ziffern oder numerische „Suffixe“) bezeichnet sind, oder die Elemente, die in den Figuren anderweitig offensichtlich ähnlich sind, sind analoge Elemente und können so verstanden werden, dass sie ähnlich arbeiten, mit Ausnahme, wie es im Folgenden anders angegeben ist. Wenn durch die Beschreibung im Folgenden nicht widersprochen wird, wird erkannt, dass verschiedene Merkmale und Konzepte, die vorher bezüglich 5 und anderer vorhergehender Figuren hier umrissen worden sind, ungeachtet dessen, ob derartige Merkmale oder Konzepte oder ihre Bezugszeichen in 13 verborgen sind, um bestimmte im Folgenden beschriebene Merkmale und Eigenschaften deutlicher hervorzuheben, in Verbindung mit dem in 13 gezeigten Detektorabschnitt 467C als vorhanden und funktionsfähig zu betrachten sind. Aufgrund der obenerwähnten Ähnlichkeiten werden im Folgenden nur bestimmte Klarstellungen und/oder Unterschiede zwischen 13 und 11 ausführlich beschrieben.
Kurz, die Hauptunterschiede in dem in 13 gezeigten Detektorabschnitt 467C im Vergleich zu dem in 11 gezeigten Detektorabschnitt 467A sind, dass die Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 (d. h., ihre jeweiligen Detektorsignal-Durchführungspaare) an einen anderen Ort bewegt und an diesem Ort gedreht worden sind, um der Anordnungseigenschaft B) zu entsprechen. Zusätzlich sind bestimmte „ausgerichtete“ Leiterabschnitte zu den Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 hinzugefügt worden, um ihre verlagerten Durchführungspaare mit ihren jeweiligen zugeordneten Abtastungswicklungen SWPh1 und SWPh2 räumlicher Phasen zu verbinden, wobei dies alles im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
Vor dem Beschreiben der spezifischen Implementierung der Durchführungspaare der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 gemäß der Anordnungseigenschaft B) ist es nützlich, bestimmte auf die Struktur des Streumagnetfeldes STRAYBF bezogene Konzepte zu erörtern. Wie vorher angegeben worden ist, erfordert die Anordnungseigenschaft B) das Ausrichten jeder Ebene (FTIAP, FTIAP') der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche, so dass sie in der XY-Ebene um höchstens 25 Grad bezüglich der Durchführungs-Streuflusskomponente abgewinkelt ist, die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich ihres Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs verläuft. Dies hängt wiederum von der Kenntnis der Struktur des Streumagnetfeldes STRAYBF ab.
Es sollte jedoch erkannt werden, dass es nur notwendig ist, die Struktur des Streumagnetfelds STRAYBF an den tatsächlichen Orten der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' in den Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche zu kennen. Die in den 13-14 gezeigten Implementierungen der Durchführungspaare der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 basieren auf dem Konzept, dass die Struktur des Streumagnetfelds STRAYBF an bestimmten Orten zuverlässig vorhergesagt oder gefolgert werden kann, wenn eine bekannte Struktur des Satzes von Durchführungen EPFTSet der langgestreckten Abschnitte, der die Teilmengen EPFTSub und EPFTSub' enthält, gegeben ist, wie vorher beschrieben worden ist. Die Durchführungspaare der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 können deshalb implementiert sein, um der Anordnungseigenschaft B) an diesen bestimmten Orten zu entsprechen, ohne die ausführliche Gesamtstruktur und Richtungsabhängigkeit des Streumagnetfeldes STRAYBF analytisch oder experimentell zu bestimmen.
In der in 13 gezeigten speziellen Implementierung befindet sich die Teilmenge des ersten Endes der Durchführungen EPTFSub der langgestreckten Abschnitte an einem ersten Ende der langgestreckten Abschnitte EPS1 und EPS2 der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC, wobei sie aus den beiden Durchführungen EPFT1A und EPFT2A der langgestreckten Abschnitte besteht, die mit den jeweiligen langgestreckten Abschnitten EPS1 und EPS2 der ersten Leiterbahn verbunden sind. Eine Teilmenge des zweiten Endes von Durchführungen EPFTSub' der langgestreckten Abschnitte befindet sich an einem zweiten Ende der langgestreckten Abschnitte EPS1 und EPS2 der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC und besteht aus zwei Durchführungen der langgestreckten Abschnitte (die in 13 verborgen oder entfernt sind, aber in 5 als die Elemente ECP1A und ECP2A gezeigt sind), die mit den jeweiligen langgestreckten Abschnitten der ersten Leiterbahn, den langgestreckten Abschnitten EPS1 und EPS2 verbunden sind. Wie in 13 gezeigt ist, kann zuverlässig vorhergesagt werden, dass diese Implementierung des Satzes von Durchführungen EPFTSet der langgestreckten Abschnitte (wie in 13 und 5 gezeigt ist) in Verbindung mit dem Ansteuersignalstromfluss darin ein relativ symmetrisches Streumagnetfeld STRAYBF verursacht. Insbesondere ist das Streumagnetfeld STRAYBF entlang einer XZ-Mittelebene XZMid (die durch ein Segment dieser Ebene in 13 dargestellt ist) symmetrisch, die zu der x- und der z-Achsen-Richtung parallel ist und die entlang der Mitte des erzeugten Feldbereichs GFA der ersten Leiterbahn bezüglich der y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist, was durch die gestrichelte Linie MIDrefY in 13 (etwa in der Mitte zwischen den beiden Durchführungen EPFT1A und EPFT2A der langgestreckten Abschnitte) angegeben ist. Es kann zuverlässig vorhergesagt werden, dass das symmetrische Streumagnetfeld STRAYBF entlang seiner XZ-Mittelebene eine gerade Durchführungs-Magnetflusskomponente BFL1 in der XY-Ebene aufweist, wie in 13 gezeigt ist. Deshalb sind in der in 13 gezeigten Implementierung die Detektorsignal-Durchführungspaare, die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase, jeweils so konfiguriert, dass sich ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' unmittelbar bei der XZ-Mittelebene befinden, die zu der x- und der z-Achsen-Richtung parallel ist und die entlang der Mitte des erzeugten Feldbereichs GFA der ersten Leiterbahn bezüglich der y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist, wobei jede ihrer Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche in der XY-Ebene um höchstens 10 Grad bezüglich der XZ-Mittelebene oder, vorteilhafter, so gut wie es die Fertigungstoleranzen erlauben, abgewinkelt sind. Wie basierend auf der vorhergehenden Beschreibung erkannt wird, stellt dies in verschiedenen Implementierungen sicher, dass sie der Anordnungseigenschaft B) bezüglich der Durchführungs-Magnetflusskomponente BFL1, die in der XZ-Mittelebene liegt, entsprechen.
In der in 13 gezeigten speziellen Implementierung sind die Detektorsignal-Durchführungspaare, die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase, jeweils so konfiguriert, dass ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' nominell klein und die gleichen sind, wobei ihre Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche nominell parallel zueinander sind. Sie sind außerdem nominell auf die XZ-Mittelebene und deshalb auf die Durchführungs-Magnetflusskomponente BFL1 ausgerichtet. Dies kann aus Gründen, die vorher bezüglich 11 erklärt worden sind, als eine fast ideale Implementierung betrachtet werden, die der Anordnungseigenschaft B) entspricht. Es sollte jedoch erkannt werden, dass diese spezielle Implementierung lediglich beispielhaft und nicht einschränkend ist, wie vorher bezüglich 11 erklärt worden ist und im Folgenden weiter erörtert wird.
Wie in 13 gezeigt ist, befinden sich die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase jenseits des Endes der Abtastelemente SEN/CRL der Sensorwicklungen SWPh1 und SWPh2 entlang der x-Achsen-Richtung. Dies erfordert eine Verlängerung der Abtastwicklungen SWPh1 und SWPh2 bis zu ihrem Ort, wie in 13 gezeigt ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, die Verbindungsknoten der Abtastwicklungen SWPh1 und SWPh2 unter Verwendung eines Paares von ausgerichteten Leiterabschnitten zu verlängern, die in den jeweiligen Empfängerschleifenschichten hergestellt sind, wie im Folgenden beschrieben wird. Wie in 13 gezeigt ist, umfassen die Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase zusätzlich zu ihren Durchführungspaaren DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' jeweils ferner ein Paar von ausgerichteten Leiterabschnitten DSACP1/DSACP2 bzw. DSACP1'/DSACP2', wobei jeder ausgerichtete Leiterabschnitt in einem Paar in einer entsprechenden Empfängerschleifenschicht hergestellt ist.
In der in 13 gezeigten Implementierung erstreckt sich in dem Paar von ausgerichteten Leiterabschnitten DSACP1/DSACP2 der ausgerichtete Leiterabschnitt DSACP1 von einem ersten Abschnitt einer leitfähigen Empfängerschleife CRL seiner zugeordneten Abtastwicklung SWPh1 der räumlichen Phase, um einen ersten Signalverbindungsknoten SDS1 an einem Ort bereitzustellen, an dem er mit der Detektorsignaldurchführung DSFT1 verbunden ist, die seiner Abtastwicklung SWPh1 der räumlichen Phase zugeordnet ist. Der ausgerichtete Leiterabschnitt DSACP2 erstreckt sich von einem zweiten Abschnitt derselben leitfähigen Empfängerschleife CRL seiner zugeordneten Abtastwicklung SWPh1 der räumlichen Phase, um einen zweiten Signalverbindungsknoten SDS2 an einem Ort bereitzustellen, an dem er mit der Detektorsignaldurchführung DSFT2 verbunden ist, die seiner Abtastwicklung SWPh1 der räumlichen Phase zugeordnet ist. Ähnlich erstreckt sich in dem Paar von ausgerichteten Leiterabschnitten DSACP1'/DSACP2' der ausgerichtete Leiterabschnitt DSACP1' von einem ersten Abschnitt einer leitfähigen Empfängerschleife CRL seiner zugeordneten Abtastwicklung SWPh2 der räumlichen Phase, um einen ersten Signalverbindungsknoten SDS1' an einem Ort bereitzustellen, an dem er mit der seiner Abtastwicklung SWPh2 der räumlichen Phase zugeordneten Detektorsignaldurchführung DSFT1' verbunden ist. Der ausgerichtete Leiterabschnitt DSACP2' erstreckt sich von einem zweiten Abschnitt derselben leitfähigen Empfängerschleife CRL seiner zugeordneten Abtastwicklung SWPh2' der räumlichen Phase, um einen zweiten Signalverbindungsknoten SDS2' an einem Ort bereitzustellen, an dem er mit der Detektorsignaldurchführung DSFT2' verbunden ist, die seiner Abtastwicklung SWPh2 der räumlichen Phase zugeordnet ist. Jedes Paar von ausgerichteten Leiterabschnitten DSACP1/DSACP2 und/oder DSACP1'/DSACP2' ist in seinen jeweiligen Empfängerschleifenschichten so konfiguriert, dass wenigstens ein Großteil ihres Bereichs entlang der z-Achsen-Richtung aufeinander ausgerichtet ist, was signifikante Streukopplungssignale verringert oder verhindert, die andernfalls in den Leiterabschnitten DSACP1/DSACP2 entstehen könnten. Im Idealfall sind die ausgerichteten Leiterabschnitte DSACP1/DSACP2 über ihre gesamte Länge bis zum maximalen möglichen Ausmaß ausgerichtet. Dies kann aber aufgrund verschiedener Beschränkungen der Schaltungsanordnung oder dergleichen nicht in allen Implementierungen möglich sein. Es sollte anerkannt werden, dass ausgerichtete Leiterabschnitte, die zu jenen ähnlich sind, die oben umrissen worden sind, nach Bedarf verwendet werden können, um gewünschte Anordnungsalternativen in Verbindung mit irgendeinem der hier offenbarten Detektorabschnitte zu unterstützen.
Hinsichtlich jeder der Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche, die in der XY-Ebene um höchstens 10 Grad relativ zur XZ-Mittelebene oder, vorteilhafter, so gut wie es die Fertigungstoleranzen erlauben, abgewinkelt sind, kann die Grenze von 10 Grad (oder besser) unter Verwendung praktischer Fertigungstoleranzen einfach erreicht werden, weil der Ort der XZ-Mittelebene basierend auf den physikalischen Merkmalen des Detektorabschnitts 467C offensichtlich ist. Weiterhin ermöglicht die Grenze von 10 Grad (oder besser) eine gewisse Fehlerspanne, um sicherzustellen, dass die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase der Anordnungseigenschaft B) bezüglich der Durchführungs-Magnetflusskomponente BFL1 entsprechen, die nominell in der XZ-Mittelebene liegt, (d. h., es ist eine Fehlerspanne relativ zur 25-Grad-Grenze, die in der Anordnungseigenschaft B) ausgedrückt ist, bereitgestellt). Dies ist für eine Anzahl von Anwendungen ausreichend, wie vorher bezüglich der 11 und 12 erklärt worden ist, und muss hier nicht ausführlich erörtert werden.
Hinsichtlich der Ebenen FTIAP und FTIAP' der der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche, die nominell parallel zueinander sind und außerdem nominell auf die XZ-Mittelebene und deshalb auf die Durchführungs-Magnetflusskomponente BFL1 ausgerichtet sind, wie in 13 gezeigt ist: kurz, in Analogie zur vorherigen Erklärung, ist es in einigen Implementierungen für die Genauigkeit vorteilhaft, falls der Winkel zwischen jeder der Ebenen FTIAP oder FTIAP' der der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche und der Durchführungs-Streuflusskomponente BFL1 in der XY-Ebene so klein wie möglich (z. B. 10 Grad oder kleiner) gemacht wird und ihr Winkel relativ zueinander gleichermaßen so klein wie möglich gemacht wird, um die unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC und USC' so klein wie möglich zu machen. Während der Grad der Winkelsteuerung, der in dieser Implementierung enthalten ist, wünschenswert sein kann, kann jedoch in einigen Anwendungen eine lockerere Winkelsteuerung innerhalb der verschiedenen oben umrissenen Grenzen verwendet werden, wobei dennoch eine ausreichende Genauigkeit bereitgestellt werden kann. Kurz, wie vorher bezüglich der 11 und 12 erklärt worden ist, ist dies insbesondere wahr, falls die Bereiche FTIArea und FTIArea' relativ klein und gut zusammenpassend sind (wie z. B. in 13 gezeigt ist).
Hinsichtlich der Signifikanz des Unterschieds zwischen den Durchführungs-Induktionskopplungsbereichen FTIArea und FTIArea' ist dies vorher bezüglich der 11 und 12 erklärt worden und muss hier nicht ausführlich erörtert werden. Kurz, wenn der Winkel zwischen jeder der Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche und der Durchführungs-Streuflusskomponente BFL1 (die nominell in der XZ-Mittelebene liegt) unter die oben umrissenen Grenzen (z. B. 25 Grad oder 10 Grad oder kleiner) verringert ist, kann es in Analogie zur vorherigen Erklärung für eine gegebene zulässige Grenze der unerwünschten Detektorsignalkomponenten USC und USC' dann möglich und/oder wünschenswert sein, die Beschränkungen oder Toleranzen an die Größe und/oder die Anpassung der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' (z. B. für die Flexibilität des Anordnungsentwurfs im Detektorabschnitt oder aus anderen Gründen) zu lockern. Dies ist z. B. besonders wahr, falls der Winkel etwa zu null gemacht wird. Selbst wenn es in einigen speziellen Implementierungen nicht notwendig sein kann, kann es aufgrund potentieller Fertigungsvariationen und oder potentieller unvorhersehbarer Streufeldvariationen und dergleichen in vielen Implementierungen wünschenswert sein, die Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche so anzupassen, dass sie sich um höchstens 20 % oder 10 % oder weniger unterscheiden.
14 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht, die einen Detektorabschnitt 767A veranschaulicht, der in vielerlei Hinsicht dem in 7 gezeigten Detektorabschnitt 767 im Wesentlichen ähnlich ist, mit Ausnahme, dass er eine fünfte Implementierung von Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 enthält, die im Wesentlichen zu der ähnlich sind, die in 13 gezeigt ist, der bestimmte Streusignalfehler gemäß den im Folgenden offenbarten Prinzipien abschwächen oder eliminieren kann. In 14 sind einige Teile nach 7 aus der graphischen Darstellung eliminiert oder verborgen, wobei sie die verbleibenden Teile in einem erweiterten Maßstab zeigt, um verschiedene SCA-Merkmale besser zu veranschaulichen und zu beschreiben. Die Elemente, die in den 14 und 13 und in 7 durch ähnliche Bezugszeichen (z. B. ähnliche Namen oder Ziffern oder numerische „Suffixe“) bezeichnet sind, oder die Elemente, die in den Figuren anderweitig offensichtlich ähnliche Elemente sind, sind analoge Elemente und können so verstanden werden, dass sie ähnlich arbeiten, mit Ausnahme, wie es im Folgenden anders angegeben ist. Wenn nicht durch die Beschreibung im Folgenden widersprochen wird, wird erkannt, dass verschiedene Merkmale und Konzepte, die vorher bezüglich 7 und anderer vorhergehender Figuren hier umrissen worden sind, ungeachtet dessen, ob derartige Merkmale oder Konzepte oder ihre Bezugszeichen in 14 verborgen sind, um bestimmte Merkmale und Eigenschaften, die im Folgenden beschrieben werden, deutlicher hervorzuheben, in Verbindung mit dem in 14 gezeigten Detektorabschnitt 767A als vorhanden und funktionsfähig zu betrachten sind. Aufgrund der obenerwähnten Ähnlichkeiten werden im Folgenden nur bestimmte Klarstellungen und/oder Unterschiede zwischen 14 und 13 ausführlich beschrieben.
Es wird erkannt, dass die Implementierung der Durchführungspaare der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 zu der ihrer in 13 gezeigten Gegenstücke ähnlich oder völlig gleich ist. Aufgrund dieser Ähnlichkeit wird erkannt, dass die Durchführungspaare der in 14 gezeigten Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 gleichermaßen konfiguriert sind, der Anordnungseigenschaft B) zu entsprechen. Grob gesagt können die in 14 gezeigten Durchführungspaare der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 und ihre verschiedenen Aspekte, Merkmale, Variationen und Vorteile und Nachteile basierend auf der Erörterung ihrer Gegenstücke bezüglich 13 verstanden werden, wobei sie hier nicht wiederholt werden muss. Es sollte jedoch erkannt werden, dass die in 14 gezeigte und beschriebene XZ-Mittelebene von der bezüglich 13 beschriebenen XZ-Mittelebene zu unterscheiden ist, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
Kurz, die Hauptunterschiede des in 14 gezeigten Detektorabschnitts 767A im Vergleich zu dem in 13 gezeigten Detektorabschnitt 467C sind auf die Tatsache bezogen, dass der Detektorabschnitt 767A ein „Zwei-Leiterbahn“-Detektorabschnitt ist, der eine erste und eine zweite Leiterbahn (die als FTrack und STrack bezeichnet sind) enthält, wie gezeigt ist. Die erste und die zweite Leiterbahn arbeiten zusammen, um bestimmte Fehler in den resultierenden Detektorsignalen zu verringern. Die Merkmale und der Betrieb der ersten und der zweiten Leiterbahn sind bezüglich 7 ausführlich beschrieben worden und müssen hier nicht beschrieben werden. Es ist der relevante Aspekt des „Zwei-Leiterbahn“-Detektorabschnitts 767A für die Zwecke der vorliegenden Erörterung, dass er eine etwas andere Struktur in seinem symmetrischen Streumagnetfeld STRAYBF im Vergleich zu der erzeugt, die durch den „Einzel-Leiterbahn“-Detektorabschnitt 467C, der in 13 gezeigt ist, erzeugt wird, wie im Folgenden beschrieben wird.
In der in 14 gezeigten speziellen Implementierung befindet sich die Teilmenge des ersten Endes der Durchführungen EPFTSub der langgestreckten Abschnitte am ersten Ende des Satzes langgestreckter Abschnitte EP der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC, wobei sie aus 4 Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die mit den jeweiligen langgestreckten Abschnitten EPS1(FT) und EPS2(FT) der ersten Leiterbahn und den langgestreckten Abschnitten EPS1(ST) und EPS2(ST) der zweiten Leiterbahn verbunden sind, besteht. Die Teilmenge des zweiten Endes der Durchführungen EPFTSub' der langgestreckten Abschnitte befindet sich an einem zweiten Ende des Satzes der langgestreckten Abschnitte EP der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC und besteht aus 4 Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die mit den jeweiligen langgestreckten Abschnitten EPS1(FT) und EPS2(FT) der ersten Leiterbahn und den jeweiligen langgestreckten Abschnitten EPS1(ST) und EPS2(ST) der zweiten Leiterbahn verbunden sind. Die beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte in jeder der Teilmengen EPFTSub und EPFTSub' des ersten Endes und des zweiten Endes sind mit benachbarten langgestreckten Abschnitten EPS2(FT) bzw. EPS1(ST) der ersten und der zweiten Leiterbahn verbunden, wie in 14 gezeigt ist und bezüglich 7 ausführlich gezeigt und beschrieben ist. In der in 14 gezeigten Implementierung ist die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC so konfiguriert, dass der Ansteuerstrom in den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte in entgegengesetzten Richtungen fließt und die Feldpolarität in den erzeugten Feldbereichen der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn die gleiche ist, wie vorher bezüglich 7 erklärt worden ist und wie durch die Pfeile des Ansteuersignalstromflusses in 14 angegeben ist.
Es kann zuverlässig vorhergesagt werden, dass diese Implementierung des Satzes von Durchführungen EPFTSet der langgestreckten Abschnitte (wie in 14 und 7 gezeigt ist) in Verbindung mit dem Ansteuersignalstromfluss darin ein relativ symmetrisches Streumagnetfeld STRAYBF verursacht, das die symmetrische Struktur aufweist, die in 14 qualitativ veranschaulicht ist. Insbesondere ist das in 14 gezeigte Streumagnetfeld STRAYBF entlang einer XZ-Mittelebene XZMid (die durch ein Segment dieser Ebene in 14 dargestellt ist) symmetrisch, die zu der x- und der z-Achsen-Richtung parallel ist und die nominell in der Mitte zwischen den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte oder nominell in der Mitte zwischen den erzeugten Feldbereichen GFA der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn bezüglich der y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist, was durch die gestrichelte Linie MIDrefY in 14 angegeben ist. Es kann zuverlässig vorhergesagt werden, dass entlang dieser XZ-Mittelebene das symmetrische Streumagnetfeld STRAYBF eine gerade Durchführungs-Magnetflusskomponente BFL1 in der XY-Ebene aufweist, wie in 14 gezeigt ist. Deshalb sind in der in 14 gezeigten Implementierung die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase jeweils so konfiguriert, dass sich ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' unmittelbar bei dieser XZ-Mittelebene befinden, die nominell in der Mitte zwischen den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte oder nominell in der Mitte zwischen den erzeugten Feldbereichen GFA der ersten Leiterbahn und zweiten Leiterbahn bezüglich der y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist, wobei jede ihrer Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche in der XY-Ebene um höchstens 10 Grad bezüglich dieser XZ-Mittelebene oder, vorteilhafter, so gut wie es die Herstellungstoleranzen erlauben, abgewinkelt sind. Den gleichen Prinzipien, die vorher bezüglich ihrer Gegenstücke in 13 umrissen worden sind, folgend, wird erkannt, dass dies in verschiedenen Implementierungen sicherstellt, dass sie der Anordnungseigenschaft B) bezüglich der Durchführungs-Magnetflusskomponente BFL1, die in der XZ-Mittelebene liegt, wie in 14 gezeigt, entsprechen.
Wie vorher angegeben worden ist, können verschiedene Aspekte, Merkmale, Variationen und Vorteile und Nachteile sowohl der Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase als auch der in 14 gezeigten ausgerichteten Leiterpaare DSACP1/DSACP2 und DSAC1'/DSACP2' basierend auf der Erörterung ihrer Gegenstücke bezüglich 13 verstanden werden, wobei sie hier nicht ausführlich beschrieben werden müssen. Kurz, es kann angegeben werden, dass in der in 14 gezeigten Implementierung die Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche nominell parallel zueinander sind und außerdem nominell auf die XZ-Mittelebene (z. B. innerhalb von 10 Grad oder vorzugsweise so gut wie möglich) ausgerichtet sind, wobei die Bereiche FTIArea und FTIArea' aus Gründen, die vorher bezüglich 13 erläutert worden sind, relativ klein und (z. B. so, dass sie sich um 20 % oder weniger unterscheiden, oder vorzugsweise so gut wie möglich) gut zusammenpassend sind.
15 ist eine graphische Darstellung einer isometrischen Ansicht, die einen Detektorabschnitt 667A veranschaulicht, der in vielerlei Hinsicht dem in 6 gezeigten Detektorabschnitt 667 im Wesentlichen ähnlich ist, mit Ausnahme, dass er eine sechste Implementierung der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 enthält, die einer Kombination der Entwurfsprinzipien und Konzepten folgt, die vorher bezüglich 14 umrissen worden sind, und der bestimmte Streusignalfehler gemäß den im Folgenden offenbarten Prinzipien abschwächen oder eliminieren kann. In 15 sind einige Teile nach 6 aus der graphischen Darstellung eliminiert oder verborgen, wobei die verbleibenden Teile in einem erweiterten Maßstab gezeigt sind, um verschiedene SCA-Merkmale besser zu veranschaulichen und zu beschreiben. Die Elemente, die durch ähnliche Bezugszeichen in 15 und 14 und/oder 6 (z. B. ähnliche Namen oder Ziffern oder numerische „Suffixe“) bezeichnet sind, oder die Elemente, die in den Figuren anderweitig offensichtlich ähnliche Elemente sind, sind analoge Elemente und können so verstanden werden, dass sie ähnlich arbeiten, mit Ausnahme, wie es im Folgenden anders angegeben ist. Wenn nicht durch die Beschreibung im Folgenden widersprochen wird, wird erkannt, dass verschiedene Merkmale und Konzepte, die vorher bezüglich 6 und anderer vorhergehender Figuren hier umrissen worden sind, ungeachtet dessen, ob derartige Merkmale oder Konzepte oder ihre Bezugszeichen in 15 verborgen sind, um bestimmte Merkmale und Eigenschaften, die im Folgenden beschrieben werden, deutlicher hervorzuheben, in Verbindung mit dem in 15 dargestellten Detektorabschnitt 667A als vorhanden und funktionsfähig zu betrachten sind. Aufgrund der obenerwähnten Ähnlichkeiten werden im Folgenden nur bestimmte Klarstellungen und/oder Unterschiede in den Merkmalen nach 15 im Vergleich zu ihren entsprechenden Gegenstückmerkmalen in 14 ausführlich beschrieben.
Kurz, ähnlich zu dem in 14 gezeigten Detektorabschnitt 767A ist der in 15 gezeigte Detektorabschnitt 667A ein Zwei-Leiterbahn-Detektorabschnitt, wobei er aber eine andere Konfiguration der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC und ein anderes Streumagnetfeld STRAYBF aufweist. Infolge der Eigenschaften des unterschiedlichen Streumagnetfelds STRAYBF, die im Folgenden ausführlich erklärt werden, sind die Durchführungspaare der in 15 gezeigten Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 vorteilhaft so konfiguriert, dass sie der Anordnungseigenschaft B) entsprechen, wie vorher bezüglich 14 beschrieben worden ist und im Folgenden ausführlicher erklärt wird.
Grob gesagt können die Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der in 15 gezeigten Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 und ihre verschiedenen Aspekte, Merkmale, Variationen und Vorteile und Nachteile basierend auf der Erörterung ihrer Gegenstücke bezüglich 14 verstanden werden, wobei sie hier nicht ausführlich beschrieben werden müssen. Es kann jedoch gesehen werden, dass sie um 90 Grad bezüglich ihrer Gegenstücke in 14 gedreht sind. Die Konzepte, die auf ihren speziellen Ort und ihre unterschiedliche Winkelorientierung im Kontext des in 15 dargestellten Zwei-Leiterbahn-Detektorabschnitts 667A bezogen sind, werden im Folgenden erklärt.
Der in 15 gezeigte Detektorabschnitt 667A ist ein „Zwei-Leiterbahn“-Detektorabschnitt, der, wie gezeigt ist, eine erste und eine zweite Leiterbahn (die als FTrack und STrack bezeichnet sind) enthält. Die erste und die zweite Leiterbahn arbeiten zusammen, um bestimmte Fehler in den resultierenden Detektorsignalen zu verringern. Die Merkmale und der Betrieb der ersten und zweiten Leiterbahn sind bezüglich 6 ausführlich beschrieben worden und müssen hier nicht beschrieben werden. Der relevante Aspekt des „Zwei-Leiterbahn“-Detektorabschnitts 667A für die Zwecke der vorliegenden Erörterung ist die Struktur seines symmetrischen Streumagnetfelds STRAYBF, wie im Folgenden beschrieben wird.
In der in 15 gezeigten speziellen Implementierung befindet sich die Teilmenge des ersten Endes der Durchführungen EPFTSub der langgestreckten Abschnitte an einem ersten Ende des Satzes langgestreckter Abschnitte EP der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC, wobei sie aus 4 Durchführungen der langgestreckten Abschnitte besteht, die mit den jeweiligen langgestreckten Abschnitten EPS1(FT) und EPS2(FT) der ersten Leiterbahn und den jeweiligen langgestreckten Abschnitten EPS1(ST) und EPS2(ST) der zweiten Leiterbahn verbunden sind. Die Teilmenge des zweiten Endes der Durchführungen EPFTSub' der langgestreckten Abschnitte befindet sich an einem zweiten Ende des Satzes von langgestreckten Abschnitten EP der Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC und besteht aus 4 Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die mit den jeweiligen langgestreckten Abschnitten EPS1(FT) und EPS2(FT) der ersten Leiterbahn und den jeweiligen langgestreckten Abschnitten EPS1(ST) und EPS2(ST) der zweiten Leiterbahn verbunden sind. Die beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte in jeder der Teilmengen EPFTSub und EPFTSub' des ersten Endes und des zweiten Endes sind mit benachbarten langgestreckten Abschnitten EPS2(FT) bzw. EPS1(ST) der ersten und zweiten Leiterbahn verbunden, wie in 14 gezeigt ist und bezüglich 6 gezeigt und ausführlich beschrieben ist. In der in 15 gezeigten Implementierung ist die Felderzeugungsspulenkonfiguration FGC im Gegensatz zu der in 14 gezeigten Implementierung so konfiguriert, dass der Ansteuerstrom in den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte in der gleichen Richtung fließt und die Feldpolaritäten in den erzeugten Feldbereichen der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn zueinander entgegengesetzt sind, wie zuvor bezüglich 6 erklärt worden ist und wie durch die Pfeile des Ansteuersignalstromflusses in 15 angegeben ist.
Es kann zuverlässig vorhergesagt werden, dass diese Implementierung des Satzes von Durchführungen EPFTSet der langgestreckten Abschnitte (wie in 15 und 6 gezeigt ist) in Verbindung mit dem Ansteuersignalstromfluss darin ein Streumagnetfeld STRAYBF mit der Struktur verursacht, die in 15 qualitativ veranschaulicht ist. Insbesondere kann zuverlässig vorhergesagt werden, dass das in 15 gezeigte Streumagnetfeld STRAYBF Durchführungs-Magnetflusskomponenten (z. B. BFL1 in 15) umfasst, die eine Krümmung enthalten, die aber lokal etwa zu der in 15 gezeigten XZ-Mittelebene XZMid senkrecht sind (oder durch eine alternative Beschreibung lokal auf eine YZ-Ebene ausgerichtet sind), wo sie diese XZ-Mittelebene schneiden. Die in 15 gezeigte XZ-Mittelebene XZMid ist durch ein Segment dieser Ebene dargestellt und wird so verstanden, dass sie zu der x- und der z-Achsen-Richtung parallel ist und nominell in der Mitte zwischen den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte oder nominell in der Mitte zwischen den erzeugten Feldbereichen GFA der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn bezüglich der y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist, was durch die gestrichelte Linie MIDrefY in 15 angegeben ist.
Deshalb sind in der in 15 gezeigten Implementierung die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase jeweils so konfiguriert, dass sich ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche FTIArea und FTIArea' unmittelbar bei dieser XZ-Mittelebene befinden, die nominell in der Mitte zwischen den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte oder nominell in der Mitte zwischen den erzeugten Feldbereichen GFA der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn bezüglich der y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist, wobei jede ihrer Ebenen der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche in der XY-Ebene um höchstens 10 Grad bezüglich einer YZ-Ebene, die zur XZ-Mittelebene senkrecht ist, oder, vorteilhafter, so gut wie es die Fertigungstoleranzen erlauben, abgewinkelt ist. Den gleichen Prinzipien folgend, die vorher bezüglich ihrer Gegenstücke in 11 umrissen worden sind, wird erkannt, dass dies in verschiedenen Implementierungen sicherstellt, dass sie der Anordnungseigenschaft B) bezüglich der Durchführungs-Magnetflusskomponente BFL1, die zu einer YZ-Ebene, die zu der XZ-Mittelebene senkrecht ist, nominell parallel ist, an dem Ort der Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' und insbesondere an den Orten ihrer Mittellinien entsprechen.
Wie vorher angegeben worden ist, können verschiedene Aspekte, Merkmale, Variationen und Vorteile und Nachteile sowohl der Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase als auch der in 15 gezeigten ausgerichteten Leiterpaare DSACP1/DSACP2 und DSAC1'/DSACP2' basierend auf der Erörterung ihrer Gegenstücke bezüglich 14 verstanden werden und müssen hier nicht ausführlich beschrieben werden. Kurz, es kann angegeben werden, dass in der in 15 gezeigten Implementierung die Ebenen FTIAP und FTIAP' der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche zur YZ-Ebene nominell parallel sind und so angeordnet sind, dass sie die XZ-Mittelebene (z. B. an ihren Mittellinien) schneiden, wobei die Bereiche FTIArea und FTIArea' aus Gründen, die vorher bezüglich 14 erklärt worden sind, relativ klein und (z. B. so, dass sie sich um 20 % oder weniger unterscheiden, oder vorzugsweise so gut wie möglich) gut zusammenpassend sind. Dies kann aus Gründen, die hier vorher erklärt worden sind, als eine fast ideale Implementierung, die der Anordnungseigenschaft B) entspricht, betrachtet werden. Es sollte jedoch erkannt werden, dass diese spezielle Implementierung lediglich beispielhaft und nicht einschränkend ist, wie hier vorher erklärt worden ist.
Es wird erkannt, dass, obwohl die Nützlichkeit der Verwendung der Anordnungseigenschaft B) in Verbindung mit einem zweiphasigen Detektorabschnitt oben bezüglich der 12-15 umrissen worden ist, die Anordnungseigenschaft B) außerdem im Allgemeinen nützlich ist, um die oben umrissenen Fehler (z. B. die Fehler analog zu USC, USC' in zusätzlichen Wicklungen räumlicher Phasen) in Verbindung mit den Detektoren zu minimieren oder zu eliminieren, die 3 oder 4 entsprechende Wicklungen räumlicher Phasen oder mehr enthalten. Es kann angegeben werden, dass in den in den 13-15 gezeigten Implementierungen die Detektorsignal-Durchführungspaare DSFT1/DSFT2 und DSFT1'/DSFT2' der Signalverbindungsanordnungen SCA-Ph1 und SCA-Ph2 der ersten Phase und der zweiten Phase zusätzlich zum Übereinstimmen mit der Anordnungseigenschaft B) konfiguriert sein können, der Anordnungseigenschaft A) zu entsprechen, falls gewünscht. Obwohl es keine Anforderung ist, können die Konfigurationen, die zusätzlich zum Übereinstimmen mit der Anordnungseigenschaft B) der Anordnungseigenschaft A) entsprechen, in verschiedenen zweiphasigen, dreiphasigen und/oder vierphasigen Abtastwicklungskonfigurationen zweckmäßig und/oder wünschenswert sein.
Während bevorzugte Implementierungen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht und beschrieben worden sind, werden zahlreiche Variationen der veranschaulichten und beschriebenen Anordnungen der Merkmale und Folgen von Operationen für einen Fachmann auf dem Gebiet basierend auf dieser Offenbarung offensichtlich sein. Es können verschiedene alternative Formen verwendet werden, um die hier offenbarten Prinzipien zu implementieren. Die verschiedenen oben beschriebenen Implementierungen und Merkmale können kombiniert werden, um weitere Implementierungen bereitzustellen. Alle US-Patente und US-Patentanmeldungen, auf die in dieser Beschreibung Bezug genommen wird, sind hier durch Bezugnahme insgesamt mit aufgenommen. Die Aspekte der Implementierungen können bei Bedarf modifiziert werden, um Konzepte der verschiedenen Patente und Anmeldungen zu verwenden, um noch weitere Implementierungen bereitzustellen. Als ein Beispiel wird erkannt, dass verschiedene hier offenbarte Merkmale und Prinzipien auf Drehpositionsgeber angewendet werden können, wobei die x-Achsen-Richtung und die y-Achsen-Richtung, auf die in der obigen Beschreibung und in den Ansprüchen Bezug genommen wird, jeweils so zu auszulegen sind, dass sie einer kreisförmigen Messachsenrichtung und einer radialen Richtung entsprechen, wenn sie auf derartige Drehpositionsgeber angewendet werden.
Diese und andere Änderungen können an den Implementierungen angesichts der obigen ausführlichen Beschreibung vorgenommen werden. Im Allgemeinen sollten die in den folgenden Ansprüchen verwendeten Begriffe nicht ausgelegt werden, um die Ansprüche auf die in der Beschreibung und den Ansprüchen offenbarten spezifischen Implementierungen einzuschränken, sondern sie sollten ausgelegt werden, dass sie alle möglichen Implementierungen zusammen mit dem vollen Schutzumfang der Äquivalente, zu denen derartige Ansprüche berechtigt sind, umfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

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US 5.973.494 [0003]
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US 10520335 [0029]
US 6859762 [0127]

Claims

Elektronischer Positionsgeber, der verwendbar ist, um eine relative Position zwischen zwei Elementen entlang einer Messachsenrichtung, die mit einer x-Achsen-Richtung zusammenfällt, zu messen, wobei der elektronische Positionsgeber umfasst: eine Skala, die sich entlang der Messachsenrichtung erstreckt und ein Signalmodulations-Skalenmuster enthält, das wenigstens eine erste Musterleiterbahn mit einer Musterleiterbahn-Breitenabmessung entlang einer y-Achsen-Richtung enthält, die zur x-Achsen-Richtung senkrecht ist, wobei jede Musterleiterbahn Signalmodulationselemente enthält, die so angeordnet sind, dass sie eine räumlich variierende Eigenschaft bereitstellen, die sich als eine periodische Funktion der Position entlang der x-Achsen-Richtung ändert; einen Detektorabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er unmittelbar bei der wenigstens ersten Musterleiterbahn angebracht ist und sich entlang der Messachsenrichtung relativ zu der wenigstens ersten Musterleiterbahn bewegt, wobei der Detektorabschnitt ein Mehrschicht-Schaltungselement enthält, das eine Stirnfläche aufweist, die während des Normalbetriebs der Skala zugewandt ist, der enthält: eine Felderzeugungsspulenkonfiguration, die auf dem Mehrschicht-Schaltungselement befestigt ist, die enthält: einen Eingangsabschnitt, der wenigstens zwei Verbindungsabschnitte enthält, die die Felderzeugungsspulenkonfiguration mit einem Spulenansteuersignal von einer Signalverarbeitungskonfiguration verbinden; wenigstens einen Felderzeugungsspulenabschnitt der ersten Leiterbahn, der so konfiguriert ist, dass er einen erzeugten Feldbereich der ersten Leiterbahn nominell umgibt, der nominell auf die erste Musterleiterbahn ausgerichtet ist, und in Reaktion auf das Spulenansteuersignal einen sich ändernden Magnetfluss der ersten Leiterbahn in dem erzeugten Feldbereich der ersten Leiterbahn erzeugt, wobei der Felderzeugungsspulenabschnitt der ersten Leiterbahn langgestreckte Abschnitte der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn umfasst, die in einer oder mehreren Schichten langgestreckter Abschnitte des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind und sich entlang der x-Achsen-Richtung auf einer ersten und einer zweiten Seite des erzeugten Feldbereichs der ersten Leiterbahn erstrecken, wobei die langgestreckten Abschnitte der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn gemeinsam eine Längenabmessung des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung überspannen oder definieren und eine minimale Trennung in der y-Achsen-Richtung zwischen den langgestreckten Abschnitten der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn eine minimale Breitenabmessung des erzeugten Feldbereichs der ersten Leiterbahn definiert; und einen Satz von Durchführungen der langestreckten Abschnitte, die sich jeweils zwischen der Schicht der langgestreckten Abschnitte und einer abgeschirmten Leiterschicht entlang einer z-Achsen-Richtung erstrecken, die zu der Stirnfläche des Mehrschicht-Schaltungselements nominell senkrecht ist, wobei der Satz eine Teilmenge des ersten Endes von Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem ersten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, und eine Teilmenge des zweiten Endes von Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem zweiten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, umfasst, wobei jedes Element der Teilmengen des ersten Endes und des zweiten Endes von Durchführungen der langgestreckten Abschnitte mit einem jeweiligen Ende eines langgestreckten Abschnitts der Felderzeugungsspulenkonfiguration und mit einem jeweiligen Element eines Satzes von abgeschirmten Schichtleiterabschnitten verbunden ist, um das Ansteuersignal dazwischen zu übertragen; einen Satz von abgeschirmten Schichtleiterabschnitten, wobei jedes Element des abgeschirmten Schichtleiterabschnitts in der abgeschirmten Leiterschicht des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt ist und wenigstens ein derartiger abgeschirmter Schichtleiterabschnitt ein Querleiterabschnitt ist, der sich entlang einer Richtung quer zur x-Achsen-Richtung erstreckt, und wenigstens ein derartiger abgeschirmter Schichtquerleiterabschnitt wenigstens die minimale Trennung in der y-Achsen-Richtung zwischen den Konfigurationen der langgestreckten Abschnitte der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn überspannt und in einem Leiterweg enthalten ist, der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte enthält und der die Konfigurationen der langgestreckten Abschnitte der ersten Seite und der zweiten Seite der ersten Leiterbahn in dem Felderzeugungsspulenabschnitt der ersten Leiterbahn verbindet; eine Konfiguration des leitfähigen Abschirmbereichs, die wenigstens einen leitfähigen Abschirmbereich der ersten Leiterbahn umfasst, der sich entlang der x-Achsen- und der y-Achsen-Richtung erstreckt und der in einer Abschirmgebietsschicht der ersten Leiterbahn hergestellt ist, die sich zwischen der abgeschirmten Leiterschicht der ersten Leiterbahn und einer oder mehreren Empfängerschleifenschichten des Mehrschicht-Schaltungselements bezüglich ihrer Orte entlang der z-Achsen-Richtung befindet, wobei die Konfiguration des leitfähigen Abschirmbereichs wenigstens einen leitfähigen Abschirmbereich der ersten Leiterbahn umfasst, der entlang der z-Achsen-Richtung zwischen den Empfängerschleifenschichten und einem abgeschirmten Schichtquerleiterabschnitt eingefügt ist, der wenigstens die minimale Trennung in der y-Achsen-Richtung überspannt, wobei dieser leitfähige Abschirmbereich der ersten Leiterbahn konfiguriert ist, wenigstens einen Großteil des Bereichs einer z-Achsen-Projektion dieses abgeschirmten Schichtquerleiterabschnitts entlang der z-Achsen-Richtung in Richtung der Empfängerschleifenschichten abzufangen; und eine Abtastwicklungskonfiguration, die einen Satz von Abtastwicklungen räumlicher Phasen umfasst, der wenigstens zwei Abtastwicklungen jeweiliger räumlicher Phasen umfasst, von denen jede umfasst: mehrere Abtastelemente, die jeweilige leitfähige Empfängerschleifen umfassen, die in Reihe geschaltet sind und in der einen oder den mehreren Empfängerschleifenschichten des Mehrschicht-Schaltungselements hergestellt sind, wobei die leitfähigen Empfängerschleifen entlang der x-Achsen-Richtung verteilt sind und sich wenigstens ein Abschnitt der ersten Leiterbahn der leitfähigen Empfängerschleifen über einem Abtastelementbereich der ersten Leiterbahn befindet, der nominell auf die erste Musterleiterbahn ausgerichtet ist, und die Abtastelemente in jeder Abtastwicklung der jeweiligen räumlichen Phase konfiguriert sind, jeweilige Detektorsignale oder Detektorsignalbeiträge bereitzustellen, die wenigstens auf eine lokale Wirkung auf den sich ändernden Magnetfluss der ersten Leiterbahn ansprechen, der durch benachbarte Signalmodulationselemente des Skalenmusters bereitgestellt wird; und eine Signalverbindungsanordnung der jeweiligen räumlichen Phase, die ein Paar von Detektorsignaldurchführungen umfasst, die sich jeweils zwischen einer Empfängerschleifenschicht und einer abgeschirmten Leiterschicht entlang der z-Achsen-Richtung erstrecken, wobei eine des Paars von Detektorsignaldurchführungen durch einen jeweiligen abgeschirmten Schichtleiterabschnitt mit einem ersten Signalverbindungsknoten dieser Abtastwicklung der jeweiligen räumlichen Phase und mit der Signalverarbeitungskonfiguration verbunden ist und die andere des Paars von Detektorsignaldurchführungen durch einen jeweiligen abgeschirmten Schichtleiterabschnitt mit einem zweiten Signalverbindungsknoten dieser Abtastwicklung der jeweiligen räumlichen Phase und mit der Signalverarbeitungskonfiguration verbunden ist, wodurch das Paar von Detektorsignaldurchführungen konfiguriert ist, Detektorsignale von dieser Abtastwicklung der jeweiligen räumlichen Phase in die Signalverarbeitungskonfiguration einzugeben; und eine Signalverarbeitungskonfiguration, die betriebstechnisch mit dem Detektorabschnitt verbunden ist, um das Spulenansteuersignal bereitzustellen, und die konfiguriert ist, die relative Position zwischen dem Detektorabschnitt und dem Skalenmuster basierend auf den von dem Detektorabschnitt eingegebenen Detektorsignalen zu bestimmen, wobei: sich die Detektorsignaldurchführungen jeder Signalverbindungsanordnung der jeweiligen räumlichen Phase bezüglich ihres Orts entlang der x-Achsen-Richtung außerhalb und jenseits eines Endes des erzeugten Feldbereichs der ersten Leiterbahn befinden; jede Teilmenge von Durchführungen der langgestreckten Abschnitte ein jeweiliges Durchführungs-Streumagnetfeld erzeugt, wenn sie das Ansteuersignal überträgt, das Durchführungs-Streuflusskomponenten enthält, die zu einer XY-Ebene parallel orientiert sind, die zu der x- und der y-Achse parallel ist; das Detektorsignal-Durchführungspaar jeder Signalverbindungsanordnung der jeweiligen räumlichen Phase eine jeweilige Ebene des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs definiert, die nominell durch eine Mittelachse jeder Durchführung in diesem Paar verläuft, und ferner einen Durchführungs-Induktionskopplungsbereich definiert, der sich in dieser Ebene zwischen den Durchführungen dieses Paares befindet; und das Detektorsignal-Durchführungspaar jeder Signalverbindungsanordnung der jeweiligen räumlichen Phase konfiguriert ist, ihre jeweilige Detektorsignalkomponente, die sich aus dem Empfangen eines jeweiligen Betrags des Durchführungs-Streuflusses durch seinen jeweiligen Durchführungs-Induktionskopplungsbereich ergibt, unter Verwendung wenigstens einer der Anordnungseigenschaften A) oder B) zu kompensieren und/oder zu minimieren, wobei: A) die Detektorsignal-Durchführungspaare der Signalverbindungsanordnungen der jeweiligen räumlichen Phase jeweils so konfiguriert sind, dass ihre Ebenen der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche in der XY-Ebene um höchstens 25 Grad relativ zueinander abgewinkelt sind, und sich die Detektorsignal-Durchführungspaare der Signalverbindungsanordnungen der jeweiligen räumlichen Phasen in der XY-Ebene unmittelbar beieinander befinden, so dass ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche ähnliche sich schneidende Durchführungs-Streuflusskomponenten in der XY-Ebene empfangen; oder B) die Detektorsignal-Durchführungspaare der Signalverbindungsanordnungen der jeweiligen räumlichen Phasen jeweils so konfiguriert sind, dass ihre Ebene des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs um höchstens 25 Grad in der XY-Ebene bezüglich einer Durchführungs-Streuflusskomponente abgewinkelt ist, die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich ihres Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs verläuft.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 1, wobei der Satz von Abtastwicklungen räumlicher Phasen wenigstens drei Abtastwicklungen jeweiliger räumlicher Phasen umfasst und ihre zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare gemäß der Anordnungseigenschaft A) konfiguriert sind.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 2, wobei die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare so konfiguriert sind, dass sich ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche um höchstens 20 % unterscheiden.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 3, wobei die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare so konfiguriert sind, dass ihre Ebenen der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche nominell parallel sind.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 1, wobei der Satz von Abtastwicklungen räumlicher Phasen wenigstens zwei Abtastwicklungen jeweiliger räumlicher Phasen umfasst und deren zugeordnete Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils gemäß der Anordnungseigenschaft B) konfiguriert sind.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 5, wobei die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert sind, dass ihre Ebene des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs um höchstens 10 Grad in der XY-Ebene bezüglich einer Durchführungs-Streuflusskomponente abgewinkelt ist, die zur XY-Ebene parallel ist und durch einen Mittelbereich ihres Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs verläuft.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 6, wobei die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare so konfiguriert sind, dass sich ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche um höchstens 20 % unterscheiden.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 5, wobei: die Teilmenge des ersten Endes der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem ersten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, und die Teilmenge des zweiten Endes der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem zweiten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, jeweils aus zwei Durchführungen der langgestreckten Abschnitte bestehen, die mit jeweiligen langgestreckten Abschnitten der ersten Leiterbahn verbunden sind; und die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert sind, dass: sich ihr Durchführungs-Induktionskopplungsbereich unmittelbar bei einer XZ-Mittelebene befindet, die zu der x- und der z-Achsen-Richtung parallel ist und entlang der Mitte des erzeugten Feldbereichs der ersten Leiterbahn bezüglich der y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist; und ihre Ebene des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs in der XY-Ebene um höchstens 10 Grad bezüglich der XZ-Mittelebene abgewinkelt ist.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 8, wobei die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert sind, dass ihre Ebenen der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche nominell parallel zueinander sind.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 9, wobei die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert sind, dass sich ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche um höchstens 20 % unterscheiden.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 5, wobei der Satz von Abtastwicklungen räumlicher Phasen aus zwei Abtastwicklungen jeweiliger räumlicher Phasen besteht.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 5, wobei die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils weiterhin gemäß der Anordnungseigenschaft A) konfiguriert sind.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 1, wobei der Satz von Abtastwicklungen räumlicher Phasen wenigstens zwei Abtastwicklungen jeweiliger räumlicher Phasen umfasst und ihre zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils gemäß der Anordnungseigenschaft B) konfiguriert sind, und wobei: der elektronische Positionsgeber ein Zwei-Leiterbahn-Typ ist, der eine erste und eine zweite Musterleiterbahn umfasst, wobei die Felderzeugungsspulenkonfiguration den Felderzeugungsspulenabschnitt der ersten Leiterbahn, der betriebstechnisch auf die erste Musterleiterbahn ausgerichtet ist, und einen ähnlichen Felderzeugungsspulenabschnitt der zweiten Leiterbahn, der auf die zweite Musterleiterbahn ausgerichtet ist, umfasst; die Teilmenge des ersten Endes der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem ersten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, und die Teilmenge des zweiten Endes der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem zweiten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, jeweils vier Durchführungen der langgestreckten Abschnitte umfassen, die mit den jeweiligen langgestreckten Abschnitten der ersten Leiterbahn und den jeweiligen langgestreckten Abschnitten der zweiten Leiterbahn verbunden sind, wobei zwei benachbarte zentrale Durchführungen der langgestreckten Abschnitte in jeder der Teilmengen des ersten Endes und des zweiten Endes mit benachbarten langgestreckten Abschnitten der ersten bzw. zweiten Leiterbahn verbunden sind; die Felderzeugungsspulenkonfiguration so konfiguriert ist, dass der Ansteuerstrom in den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte in entgegengesetzte Richtungen fließt und die Feldpolarität in den erzeugten Feldbereichen der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn die gleiche ist; und die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert sind, dass: sich ihr Durchführungs-Induktionskopplungsbereich unmittelbar bei einer XZ-Mittelebene befindet, die zu der x- und der z-Achsen-Richtung parallel ist und die nominell in der Mitte zwischen den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte oder nominell in der Mitte zwischen den erzeugten Feldbereichen der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn bezüglich der y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist; und ihre Ebene des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs um höchstens 10 Grad bezüglich eines Winkels, den sie mit der XZ-Mittelebene bildet, abgewinkelt ist.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 13, wobei die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert sind, dass ihre Ebenen der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche nominell parallel zueinander sind.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 14, wobei die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare weiterhin jeweils so konfiguriert sind, dass sich ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche um höchstens 20 % unterscheiden.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 1, wobei der Satz von Abtastwicklungen räumlicher Phasen wenigstens zwei Abtastwicklungen jeweiliger räumlicher Phasen umfasst und ihre zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils gemäß der Anordnungseigenschaft B) konfiguriert sind, und wobei: der elektronische Positionsgeber ein Zwei-Leiterbahn-Typ ist, der eine erste und eine zweite Musterleiterbahn umfasst, wobei die Felderzeugungsspulenkonfiguration den Felderzeugungsspulenabschnitt der ersten Leiterbahn, der betriebstechnisch auf die erste Musterleiterbahn ausgerichtet ist, und einen ähnlichen Felderzeugungsspulenabschnitt der zweiten Leiterbahn, der auf die zweite Musterleiterbahn ausgerichtet ist, umfasst; die Teilmenge des ersten Endes der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem ersten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, und die Teilmenge des zweiten Endes der Durchführungen der langgestreckten Abschnitte, die sich an einem zweiten Ende der langgestreckten Abschnitte der Felderzeugungsspulenkonfiguration befindet, jeweils vier Durchführungen der langgestreckten Abschnitte umfassen, die mit den jeweiligen langgestreckten Abschnitten der ersten Leiterbahn und den jeweiligen langgestreckten Abschnitten der zweiten Leiterbahn verbunden sind, wobei zwei benachbarte zentrale Durchführungen der langgestreckten Abschnitte in jeder der Teilmengen des ersten Endes und des zweiten Endes mit benachbarten langgestreckten Abschnitten der ersten bzw. der zweiten Leiterbahn verbunden sind; die Felderzeugungsspulenkonfiguration so konfiguriert ist, dass der Ansteuerstrom in den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte in der gleichen Richtung fließt und die Feldpolaritäten in den erzeugten Feldbereichen der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn einander entgegengesetzt sind; und die zugeordnete Detektorsignaldurchführungen jeweils so konfiguriert sind, dass: sich ihr Durchführungs-Induktionskopplungsbereich unmittelbar bei einer XZ-Mittelebene befindet, die zu der x- und der z-Achsen-Richtung parallel ist und die nominell in der Mitte zwischen den beiden benachbarten zentralen Durchführungen der langgestreckten Abschnitte oder nominell in der Mitte zwischen den erzeugten Feldbereichen der ersten Leiterbahn und der zweiten Leiterbahn bezüglich der y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist; und ihre Ebene des Durchführungs-Induktionskopplungsbereichs in der XY-Ebene um höchstens 10 Grad bezüglich einer YZ-Ebene, die zur XZ-Mittelebene senkrecht ist, abgewinkelt ist.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 16, wobei die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare jeweils so konfiguriert sind, dass ihre Ebenen der Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche zur YZ-Ebene nominell parallel sind und ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche durch die XZ-Mittelebene geschnitten werden.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 17, wobei die zugeordneten Detektorsignal-Durchführungspaare weiterhin jeweils so konfiguriert sind, dass sich ihre Durchführungs-Induktionskopplungsbereiche um höchstens 20 % unterscheiden.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 1, wobei jede Signalverbindungsanordnung der jeweiligen räumlichen Phase ferner ein Paar von ausgerichteten Leiterabschnitten umfasst, die in jeweiligen Empfängerschleifenschichten hergestellt sind, wobei: sich ein erster des Paares von ausgerichteten Leiterabschnitten von einem ersten Abschnitt einer leitfähigen Empfängerschleife seiner zugeordneten Abtastwicklung der räumlichen Phase erstreckt, um einen ersten Signalverbindungsknoten an einem Ort bereitzustellen, an dem er mit einer ersten des Paares von Detektorsignaldurchführungen verbunden ist, die seiner Abtastwicklung der räumlichen Phase zugeordnet ist; sich ein zweiter des Paares von ausgerichteten Leiterabschnitten von einem zweiten Abschnitt der leitfähigen Empfängerschleife seiner zugeordneten Abtastwicklung der räumlichen Phase erstreckt, um einen zweiten Signalverbindungsknoten an einem Ort bereitzustellen, an dem er mit einer zweiten des Paares von Detektorsignaldurchführungen verbunden ist, die seiner Abtastwicklung der räumlichen Phase zugeordnet ist; und das Paar von ausgerichteten Leiterabschnitten in ihren jeweiligen Empfängerschleifenlagen so konfiguriert ist, dass wenigstens ein Großteil ihres Bereichs entlang der z-Achsen-Richtung aufeinander ausgerichtet ist.
Elektronischer Positionsgeber nach Anspruch 1, wobei sich der Abtastelementbereich der ersten Leiterbahn über eine Abtastelementbereichs-Längenabmessung der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung erstreckt und die Abtastelementbereichs-Längenabmessung der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung länger als die Längenabmessung des langgestreckten Abschnitts der ersten Leiterbahn entlang der x-Achsen-Richtung ist.