DE102014102564B4 - Absolute single-turn rotary encoder with selectable multiturn function - Google Patents

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Absolutwert-Singleturn-Drehgeber (10) mit auswählbarer Multiturn-Funktion mit:einem elektronischen Winkelsensor (14) und einer elektronischen Auswerteeinheit (16); undeinem geschlossenen Gehäuse (12), in welches der Winkelsensor (14) und die Auswertungseinheit (16) integriert sind und welches eine äußere physische Schnittstelle (18) zur Ankoppelung eines externen Anbauelements (26) aufweist, wobei die Schnittstelle (18) zur formschlüssigen Aufnahme des externen Anbauelements in dem Gehäuse (12) eingerichtet ist;wobei die Auswertungseinheit (16) eingerichtet ist, sowohl in einer Singleturn-Konfiguration als auch in einer Multiturn-Konfiguration betrieben zu werden;wobei die Auswertungseinheit (16) ferner eingerichtet ist:zu erkennen, ob das Anbauelement (26) an die Schnittstelle (18) gekoppelt ist;automatisch ohne weitere Konfigurationsmaßnahmen von der Singleturn-Konfiguration in die Multiturn-Konfiguration zu wechseln, sobald erkannt wurde, dass das Anbauelement (26) angekoppelt ist; undin der Singleturn-Konfiguration zu verbleiben, wenn das Anbauelement (26) nicht an die Schnittstelle (18) gekoppelt ist.Absolute value single-turn rotary encoder (10) with selectable multi-turn function comprising: an electronic angle sensor (14) and an electronic evaluation unit (16); anda closed housing (12) into which the angle sensor (14) and the evaluation unit (16) are integrated and which has an external physical interface (18) for coupling an external attachment (26), the interface (18) for positive engagement wherein the evaluation unit (16) is arranged to be operated both in a single-turn configuration and in a multi-turn configuration, wherein the evaluation unit (16) is further configured to: recognize whether the add-on (26) is coupled to the interface (18) automatically to switch from singleturn configuration to multiturn configuration without further configuration as soon as it is detected that the add-on (26) is docked; and to remain in the singleturn configuration when the attachment (26) is not coupled to the interface (18).

Description

Absolutwert-Singleturn-Drehgeber mit auswählbarer Multiturn-FunktionAbsolute single-turn rotary encoder with selectable multiturn function

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Absolutwert-Singleturn-Drehgeber mit zusätzlich auswählbarer Multiturn-Funktion.The present invention relates to an absolute value singleturn rotary encoder with additionally selectable multiturn function.

Die DE 198 49 108 A1 offenbart einen Drehgeber. Die EP 0 550 794 B1 offenbart einen Drehgeber mit einer Absolutwert-Positionserfassung. Die EP 0 516 572 B1 offenbart ein Verfahren zur pseudoabsoluten Ermittlung des Winkels einer Welle und einen autonomen Sensor zur Durchführung dieses Verfahrens. Der Artikel „An integrated singleoutput signal encoder for both multi-turn absolute encoder use and incremental encoder use“ (Takashi Katagiri et al., Industry Applications Society Annual Meeting, 1994, Conference record of the 1994 IEEE, Volume 1, Seite 347-351, 2. bis 6. Oktober 1994) offenbart einen Signalgeber. Die WO 2010/121595 A2 offenbart einen getriebelosen Drehgeber. Die DE 10 2008 055 687 A1 offenbart einen miniaturisierten batteriegestützten Drehgeber.The DE 198 49 108 A1 discloses a rotary encoder. The EP 0 550 794 B1 discloses a rotary encoder with an absolute position detection. The EP 0 516 572 B1 discloses a method for pseudo-absolute determination of the angle of a shaft and an autonomous sensor for carrying out this method. The item "An integrated single output signal encoder for both multi-turn absolute encoder use and incremental encoder use" (Takashi Katagiri et al., Industry Applications Society Annual Meeting, 1994, Conference Record of the 1994 IEEE, Volume 1, pages 347-351, 2 until October 6, 1994) discloses a signal generator. The WO 2010/121595 A2 discloses a gearless rotary encoder. The DE 10 2008 055 687 A1 discloses a miniaturized battery-powered rotary encoder.

Es existieren Drehgeber zur Erfassung von Winkelpositionen einer Geberwelle innerhalb von 360° (Singleturn-Drehgeber) sowie Drehgeber, die zusätzlich mit einer Einrichtung ausgestattet sind, um auch Drehwinkel zu erfassen, die größer als 360° sind (Multiturn-Drehgeber). Multiturn-Drehgeber können sowohl unter Betriebsspannung als auch in einem betriebsspannungslosen Zustand (siehe z.B. DE 198 49 108 A1 ) betrieben werden. Die oben genannten zusätzlichen Einrichtungen können z. B. realisiert werden durch: mechanische Zählwerke, die mittels einer geeigneten Sensorik (optisch, magnetisch, induktiv, usw.) elektronisch ausgelesen werden (siehe z.B. EP 0 550 794 B1 ); oder elektronische Zählwerke (siehe z.B. EP 0 516 572 B1 ), die in der Regel aus einem Sensorelement zur Erfassung der Umdrehung, einem elektronischen Rechenwerk (Prozessor, ASIC, VPGA , usw.), einem elektronischen Speicher und einer Stromquelle (Primär- oder Sekundärbatterie, Kondensator, Energie-Harvester, etc.) bestehen, wobei das Sensorelement der gleiche Sensor sein kann, der auch zur Erfassung der Position innerhalb von 360° dient (Singleturn-Sensor).There are rotary encoders for detecting angular positions of a encoder shaft within 360 ° (single-turn encoders) as well as rotary encoders, which are additionally equipped with a device to detect rotation angles larger than 360 ° (multi-turn encoders). Multiturn encoders can be operated both under operating voltage and in an operating voltage-free state (see eg DE 198 49 108 A1 ) operate. The above-mentioned additional facilities may, for. B. can be realized by: mechanical counters, which are read out by means of a suitable sensor (optical, magnetic, inductive, etc.) electronically (see, eg EP 0 550 794 B1 ); or electronic counters (see eg EP 0 516 572 B1 ), which usually consist of a sensor element for detecting the rotation, an electronic calculator (processor, ASIC, VPGA, etc.), an electronic memory and a power source (primary or secondary battery, capacitor, energy harvester, etc.) wherein the sensor element may be the same sensor which also serves to detect the position within 360 ° (single-turn sensor).

Ein Multiturn-Drehgeber ist also technisch aufwändiger als ein Singleturn-Drehgeber. Multiturn-Drehgeber sind immer teurer als reine Singleturn-Drehgeber, weil zur Erfassung von mehreren (vollständigen) Umdrehungen immer die zusätzlichen Einrichtungen erforderlich sind, die beim Hersteller des Drehgebers zu einem größeren Aufwand im Vergleich zu Singleturn-Drehgebern führen. Daher werden heute Singleturn-Drehgeber und Multiturn-Drehgeber separat und parallel zueinander angeboten.A multi-turn encoder is therefore technically more complex than a single-turn encoder. Multi-turn encoders are always more expensive than pure single-turn encoders, because to detect several (complete) revolutions always the additional facilities are required, which lead to the manufacturer of the encoder to a greater effort compared to single-turn encoders. Therefore, singleturn encoders and multiturn encoders are now offered separately and in parallel.

Ein Anwender oder Händler, der sowohl einen Singleturn-Drehgeber als auch einen Multiturn-Drehgeber benötigt, ist also gezwungen, sich beide Drehgebertypen zu besorgen und zu bevorraten, was mit erhöhten Kosten einhergeht. Alternativ kann ein konfigurierbarer Multiturn-Drehgeber eingesetzt werden, der zu einem Singleturn-Drehgeber abwärtskonvertiert werden kann. Dieser Multiturn-Drehgeber ist aber teurer als vergleichbare einfache Singleturn-Drehgeber.A user or dealer who requires both a single-turn and a multi-turn encoder is thus forced to procure and store both types of encoders, which entails increased costs. Alternatively, a configurable multiturn rotary encoder can be used, which can be downconverted to a single-turn rotary encoder. This multiturn encoder is more expensive than comparable single-turn encoders.

Für die Hersteller von Drehgebern wäre es von Vorteil, wenn die Hersteller nur einen einzigen Drehgebertyp bereitstellen müssten, der je nach Bedarf zu einem Singleturn- oder Multiturn-Drehgeber konfiguriert werden kann. Die Konfiguration sollte vorzugsweise durch den (End-)Kunden erfolgen, ohne jedoch aufwändige und komplizierte Konfigurationsschritte durchführen zu müssen.For the manufacturers of encoders, it would be advantageous if the manufacturers had to provide only a single encoder type, which can be configured as needed to a single-turn or multi-turn encoder. The configuration should preferably be carried out by the (end) customer without, however, having to carry out complex and complicated configuration steps.

Diese Aufgabe wird durch einen Drehgeber gemäß dem Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a rotary encoder according to claim 1.

Es wird ein Absolutwert-Singleturn-Drehgeber mit auswählbarer Multiturn-Funktion offenbart mit: einem elektronischen Winkelsensor und einer elektronischen Auswertungseinheit; und einem geschlossenen Gehäuse, in welches der Winkelsensor und die Auswertungseinheit, vorzugsweise von außen unzugänglich, integriert sind und welches eine äußere physische Schnittstelle zur Ankoppelung eines externen Anbauelements aufweist; wobei die Auswertungseinheit eingerichtet ist, sowohl in einer Singleturn-Konfiguration als auch in einer Multiturn-Konfiguration betrieben zu werden; dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit ferner eingerichtet ist: zu erkennen, ob das Anbauelement an die Schnittstelle gekoppelt ist; automatisch ohne weitere Konfigurationsmaßnahmen von der Singleturn-Konfiguration in die Multiturn-Konfiguration zu wechseln, sobald erkannt wurde, dass das Anbauelement angekoppelt ist; und in der Singleturn-Konfiguration zu verbleiben, wenn das Anbauelement nicht an die Schnittstelle gekoppelt ist. Die Schnittstelle ist zur formschlüssigen Aufnahme der externen Energieversorgungseinheit in dem Gehäuse eingerichtet.There is disclosed an absolute single turn rotary encoder with selectable multi-turn function comprising: an electronic angle sensor and an electronic evaluation unit; and a closed housing in which the angle sensor and the evaluation unit, preferably inaccessible from the outside, are integrated and which has an external physical interface for coupling an external attachment element; wherein the evaluation unit is arranged to operate both in a single-turn configuration and in a multi-turn configuration; characterized in that the evaluation unit is further configured to: recognize whether the attachment is coupled to the interface; automatically switch from the singleturn configuration to the multiturn configuration without any further configuration measures, as soon as it has been detected that the attachment is coupled; and to remain in the singleturn configuration if the attachment is not coupled to the interface. The interface is set up for positive reception of the external power supply unit in the housing.

Bei dem Drehgeber der Erfindung können die zur Erzeugung der Multi-turn-Funktion erforderlichen Komponenten bzw. Anbauelemente vom Endanwender einfach den ursprünglich als Singleturn-Drehgeber ausgelegten Drehgeber zusätzlich angebracht werden, um so den ursprünglich als Singleturn-Drehgeber ausgelegten Drehgeber bei der Montage bzw. in der Anwendung, quasi in letzter Sekunde, zusätzlich mit einer Multiturn-Funktionalität zu versehen. Der Endanwender, der sowohl Singleturnals auch Multiturn-Drehgeber einsetzt, muss somit nur noch Singleturn-Drehgeber bevorraten, die mit einem vergleichsweise günstigen Multiturn-Anbauelement automatisch umkonfigurierbar sind, indem das Anbauelement an den Singleturn-Drehgeber physisch angekoppelt wird.In the rotary encoder of the invention required for generating the multi-turn function components or add-on elements from the end user simply the originally designed as a single-turn encoder encoders can be additionally attached to the originally designed as a single-turn encoder encoders during assembly or in the application, almost in the last second, in addition to provide a multi-turn functionality. The end user, who uses both singleturn and multiturn encoders, thus only has to stock singleturn encoders with a comparatively low-cost multiturn attachment automatically reconfigurable by physically coupling the add-on to the singleturn encoder.

Es ist wirtschaftlich, eine Festlegung des Drehgebers auf eine spezifische Ausprägung (auf Singleturn oder Multiturn) so spät wie möglich in einem Fertigungsprozess durchzuführen. Auf diese Weise kann ein Logistik- und Lageraufwand gering gehalten werden. Das Umschalten eines Drehgebers von einer Singleturn-Funktionalität auf eine Multiturn-Funktionalität erfolgt nur durch das Anbringen des Anbauelements, also ohne zusätzliche Konfigurationsschritte, wie z. B. Programmieren oder manuelles Umschalten des Drehgebers.It is economical to carry out a determination of the rotary encoder to a specific characteristic (on singleturn or multiturn) as late as possible in a production process. In this way, a logistics and storage costs can be kept low. The switching of a rotary encoder from a single-turn functionality to a multi-turn functionality is carried out only by attaching the attachment, so without additional configuration steps, such. B. Programming or manual switching of the encoder.

Bei einem Ausführungsfall geht man von einem Absolutwert-Drehgeber aus, der sowohl über eine (ursprüngliche) Singleturn-Konfiguration als auch über (zuschaltbare vorkonfigurierte) Multiturn-Konfiguration verfügt. In einem ursprünglichen Zustand wird dieser Drehgeber mit der Singleturn-Funktion betrieben. Die entsprechende Singleturn-Sensorik stellt auch die Grundlage für die Erfassung und Zählung von vollständigen Umdrehungen (Multiturn) dar. Diese beiden Funktionen sind z. B. bereits kostengünstig in ein Sensor-ASIC des Drehgebers integriert. Zur Erzeugung der Multiturn-Funktion wird z.B. Folgendes getan: 1) Einbau einer Batterie (Anbauelement) in den Drehgeber oder in dessen Zuleitung zur Realisierung der Multiturn-Funktion, insbesondere wenn keine Betriebsspannung vorliegt; und 2) automatisches Umkonfigurieren des Sensor-ASICs von der Singleturn-Funktion auf die Multiturn-Funktion.In one case, assume an absolute value encoder that has both an (original) singleturn configuration and (switchable preconfigured) multiturn configuration. In an original state, this encoder is operated with the singleturn function. The corresponding single-turn sensor technology also provides the basis for the acquisition and counting of complete revolutions (multiturn). These two functions are eg. B. already integrated cost-effective in a sensor ASIC of the encoder. To generate the multi-turn function, e.g. The following has been done: 1) installation of a battery (add-on element) in the rotary encoder or in its supply line to realize the multi-turn function, especially if there is no operating voltage; and 2) automatically reconfiguring the sensor ASIC from the singleturn function to the multiturn function.

Bei einer Ausführungsform kann der Singleturn-Drehgeber einfach durch Anklipsen oder Anstecken einer in ein separates Gehäuse eingebauten Batterie (Clip-On) innerhalb von Sekunden zu einem Multiturn-Drehgeber gewandelt werden. Beim Anklipsen der Batterie werden gleichzeitig zwei Kontakte für die Batteriespannung mit dem Grundgerät (Drehgeber) verbunden. Der Drehgeber erkennt die Batteriespannungen und konfiguriert sich selbstständig zu einem Multiturn-Drehgeber um. Der Endanwender benötigt also einen Drehgeber mit ursprünglicher Singleturn-Funktion und eine Batterie mit Clip-On-Gehäuse, um später auch die Multiturn-Funktion zu realisieren.In one embodiment, the singleturn rotary encoder can be converted to a multi-turn encoder within seconds simply by clipping or plugging a built-in a separate housing battery (clip-on). When the battery is plugged in, two contacts for the battery voltage are connected to the basic unit (rotary encoder) at the same time. The encoder recognizes the battery voltages and independently configures itself to a multi-turn encoder. The end user therefore needs a rotary encoder with original singleturn function and a battery with clip-on housing in order to realize the multi-turn function later.

Vorzugsweise ist das Anbauelement eine autarke Energieversorgungseinheit zur Bereitstellung einer Zusatzenergie, insbesondere eine Primär- oder Sekundärbatterie, wobei die Schnittstelle zum Leiten von Strom zur Auswertungseinheit eingerichtet ist. Vorzugsweise ist die Auswertungseinheit dann eingerichtet, das Anliegen der Zusatzenergie zu erkennen, sobald die Energieversorgungseinheit an die Schnittstelle gekoppelt ist.Preferably, the attachment is a self-sufficient power supply unit for providing additional energy, in particular a primary or secondary battery, wherein the interface for directing power to the evaluation unit is set up. Preferably, the evaluation unit is then configured to detect the concerns of the additional energy as soon as the power supply unit is coupled to the interface.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Anbauelement durch ein Daten-Verbindungskabel mit einem mechanischen Kontakt realisiert, wobei das Daten-Verbindungskabel zur Übertragung von Winkelmessdaten an eine externe Anzeige-/Auswertungseinheit eingerichtet ist und wobei der mechanische Kontakt angepasst ist, in die Schnittstelle eingeführt zu werden.In a further advantageous embodiment, the attachment element is realized by a data connection cable with a mechanical contact, wherein the data connection cable is set up for transmitting angle measurement data to an external display / evaluation unit and wherein the mechanical contact is adapted to be introduced into the interface become.

Das Anbauelement kann auch ein mechanisches Zählwerk sein.The attachment can also be a mechanical counter.

Der Drehgeber kann zusätzlich eine Datenspeichereinheit aufweisen.The rotary encoder may additionally have a data storage unit.

Das Gehäuse, die Schnittstelle und das Anbauelement können gegen äußere Umwelteinflüsse abgedichtet sein.The housing, the interface and the attachment can be sealed against external environmental influences.

Vorzugsweise ist der Drehgeber getriebelos ausgebildet.

  • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Drehgebers der Erfindung;
  • 2 zeigt ein Schaltbild eines Drehgebers;
  • 3A-C zeigen eine Sequenz eines Zusammenbaus eines Drehgebers;
  • 4 zeigt eine alternative Zusammenbauweise;
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zusammengebauten Drehgebers;
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Zusammenbaus;
  • 7A-7B zeigen einen Drehgeber mit angebauter Batterie; und
  • 8A-8B zeigen einen Drehgeber mit angebauten Umdrehungszählungskomponenten.
Preferably, the encoder is gearless.
  • 1 Fig. 12 is a block diagram of a rotary encoder of the invention;
  • 2 shows a circuit diagram of a rotary encoder;
  • 3A-C show a sequence of assembly of a rotary encoder;
  • 4 shows an alternative assembly method;
  • 5 shows a perspective view of an assembled encoder;
  • 6 shows a flowchart of an assembly;
  • 7A - 7B show a rotary encoder with mounted battery; and
  • 8A - 8B show a rotary encoder with attached revolution counting components.

Der Absolutwert-Singleturn-Drehgeber 10 weist ein Gehäuse 12 auf, welches einen Winkelsensor 14 und eine Auswertungseinheit 16 einschließt, so dass diese von außen nicht zugänglich sind. Ferner umfasst das Gehäuse 12 eine äußere physische Schnittstelle 18. Das Gehäuse 12 kann auch einen Codeträger 20 sowie einen Programmspeicher 22 zur Speicherung von Daten 24 einschließen. Der Codeträger 20 kann aber auch gehäuseextern vorgesehen werden, z. B. in Form eines Dipolmagneten, der stirnseitig an einer (hier nicht dargestellten) Geberwelle 30 befestigt ist. Die Schnittstelle 18 ist eingerichtet, ein Anbauelement 26, wie z. B. eine Batterie oder eine Stecker oder Ähnliches, vorzugsweise formschlüssig von außen aufzunehmen.The absolute value singleturn rotary encoder 10 has a housing 12 on which an angle sensor 14 and an evaluation unit 16 so that they are not accessible from the outside. Furthermore, the housing comprises 12 an external physical interface 18 , The housing 12 can also be a code carrier 20 and a program memory 22 for storing data 24 lock in. The code carrier 20 But can also be provided outside the housing, z. B. in the form of a dipole magnet, the front side of a (not shown here) encoder shaft 30 is attached. the interface 18 is furnished, an attachment 26 , such as B. a battery or a plug or the like, preferably to receive form-fitting from the outside.

Die Auswertungseinheit 16 kann durch einen Mikroprozessor realisiert sein. Die Auswertungseinheit 16 kann ferner einen oder mehrere ASICs aufweisen. Diese Komponenten sind so konfiguriert, dass der Drehgeber 10 sowohl als Singleturn-Drehgeber als auch als Multiturn-Drehgeber betrieben werden kann. Primär ist die Auswertungseinheit 16 für einen Singleturn-Betrieb konfiguriert.The evaluation unit 16 can be realized by a microprocessor. The evaluation unit 16 may also include one or more ASICs exhibit. These components are configured so that the encoder 10 can be operated both as a single-turn encoder and as a multi-turn encoder. Primary is the evaluation unit 16 configured for single-turn operation.

Der Drehgeber 10 kann an eine externe Anzeige-/Auswertungseinheit 28 gekoppelt werden, um z. B. einem Endanwender gemessene Daten anzuzeigen.The encoder 10 can be coupled to an external display / evaluation unit 28, for. B. display data measured by an end user.

2 zeigt einen Schaltplan eines Drehgebers gemäß der DE 198 49 108 A1 , der auch vorliegend mit einer entsprechenden Konfiguration einsetzbar ist. 2 shows a circuit diagram of a rotary encoder according to the DE 198 49 108 A1 , which can also be used here with a corresponding configuration.

Ein Codeträger 20 (Codescheibe) ist drehfest an einer Geberwelle 30 befestigt. Der Codeträger 20 löst eine 360°-Drehung der Geberwelle 30 in bekannter Weise mittels einer Absolutcodierung in entsprechend viele Positionen (Winkel) auf, so dass eine Winkelstellung der Welle 30 sofort nach einem Einschalten des Drehgebers 10 für eine Umdrehungsmessung zur Verfügung steht. Die Absolutcodierung kann optisch, magnetisch, induktiv oder kapazitiv erfolgen.A code carrier 20 (Code disc) is non-rotatable on a sensor shaft 30 attached. The code carrier 20 triggers a 360 ° rotation of the encoder shaft 30 in a known manner by means of absolute coding in a corresponding number of positions (angle), so that an angular position of the shaft 30 immediately after switching on the rotary encoder 10 is available for one revolution measurement. The absolute coding can be optical, magnetic, inductive or capacitive.

Im Beispiel der 2 werden Winkeländerungen der Welle 30 mittels dem Codeträger 20 und z.B. drei Sensoren 14-1 bis 14-3 erfasst. Die Sensoren 14-1 bis 14-3 können optisch, magnetisch, induktiv oder kapazitiv arbeiten und lesen einen Code des Codeträgers 20 aus und stellen die gemessenen Werte der Auswertungseinheit 16 zur Verfügung. Die Auswertungseinheit 16 setzt die von den Sensoren 14-1 bis 14-3 gelieferten Codes in Winkel und eine Anzahl von Umdrehungen der Welle 30 um. Die Auswertungseinheit 16 hat außerdem die Aufgabe, elektromagnetische Störungen zu unterdrücken und evtl. eine Datenkorrektur im Falle einer Störung und Ausgabe einer Warnung oder einer Fehlermeldung vorzunehmen, falls z. B. einer der Sensoren 14-1 bis 14-3 ausfällt.In the example of 2 will be angular changes of the shaft 30 by means of the code carrier 20 and eg three sensors 14 - 1 to 14 - 3 detected. The sensors 14 - 1 to 14-3 can operate optically, magnetically, inductively or capacitively and read a code of the code carrier 20 off and set the measured values of the evaluation unit 16 to disposal. The evaluation unit 16 sets those from the sensors 14 - 1 to 14 - 3 supplied codes in angle and a number of revolutions of the shaft 30 around. The evaluation unit 16 also has the task to suppress electromagnetic interference and possibly make a data correction in case of failure and issue a warning or error message, if z. B. one of the sensors 14 - 1 until 14-3 fails.

Mit einer hier nicht gezeigten Batterie können die Informationen des Codeträgers 20 bzw. der Sensoren 14 bzw. Auswertungseinheit 16 im Falle einer Betriebsspannungsabschaltung gepuffert werden.With a battery, not shown here, the information of the code carrier 20 or the sensors 14 or evaluation unit 16 be buffered in the event of a power failure.

Die Sensoren 14-1 bis 14-3 werden in der 2 mit einer Betriebsspannung UBat versorgt, die Auswertungseinheit 16 kann ein Logikmodul 32 und ein Zählermodul 34 aufweisen, die optional auch als eine Einheit ausgebildet sein können. Beide Module 32 und 34 werden mit der Batteriespannung UBat versorgt. Die Sensoren 14-1 bis 14-3 werden im vorliegenden Beispiel ständig bestromt. Das Logikmodul 32 wird nur jeweils bei einem Pegelwechsel der Sensoren 14-1 bis 14-3 für kurze Zeit geweckt, bis entsprechende Daten verarbeitet sind. Das dem Logikmodul 32 nachgeschaltete Zählermodul 34 kann synchron mit dem Logikmodul 32 geweckt werden. In diesem Fall müssen die Zähler 36 bis 40 des Zählermoduls 34 durch nichtflüchtige Speicher, z. B. EEPROMs, ergänzt werden, die spannungsfrei den letzten Zählerwert beibehalten. Es ist aber auch möglich die Zähler 36 bis 40 des Zählermoduls 34 ständig zu bestromen, trotz einer hochohmigen Ausgestaltung der Zähler 36 bis 40 kann eine Fehlzählung durch Sperrung der Zählereingänge beim Abschalten des Logikmoduls 32 vermieden werden.The sensors 14 - 1 to 14 - 3 be in the 2 supplied with an operating voltage U Bat , the evaluation unit 16 can be a logic module 32 and a counter module 34 have, which may optionally be formed as a unit. Both modules 32 and 34 are supplied with the battery voltage U Bat . The sensors 14 - 1 up to 14-3 are constantly energized in the present example. The logic module 32 only occurs when the level of the sensors changes 14 - 1 to 14 - 3 awakened for a short time until appropriate data is processed. That the logic module 32 downstream counter module 34 can be synchronous with the logic module 32 be awakened. In this case, the counters need to 36 to 40 of the counter module 34 by nonvolatile memory, e.g. As EEPROMs, are added, the voltage-free retain the last counter value. But it is also possible the counters 36 to 40 of the counter module 34 constantly energize, despite a high-impedance design of the meter 36 to 40 can be a miscalculation by blocking the counter inputs when switching off the logic module 32 be avoided.

Der Codeträger 20, der bspw. aus einer entsprechend magnetisierten Scheibe oder einem Magnetring besteht, moduliert bei einer Drehung der Welle 30 die drei Sensoren 14-1 bis 14-3, die bspw. Reed-Schalter sind. Hierbei entsteht ein sinusförmiger Codeverlauf.The code carrier 20 , which, for example, consists of a correspondingly magnetized disc or a magnetic ring, modulated upon rotation of the shaft 30 the three sensors 14 - 1 to 14 - 3 that are, for example, reed switches. This creates a sinusoidal code course.

Bei jedem Flankenwechsel der Signalpegel der Sensoren 14-1 bis 14-3 bestromt ein den Sensoren 14 nachgeschaltetes Wächter-IC 42, das ebenfalls mit der Batteriespannung UBat versorgt wird, das nachgeschaltete Logikmodul 32. Zwischen dem Wächter-IC 42 und dem Logikmodul 32 ist ein Schalter 44 angeordnet, der geöffnet ist, solange das Wächter-IC kein Signal vom jeweiligen Sensor 14 erhält. Das Logikmodul 32 bleibt somit ausgeschaltet, bis es durch Schließen des Schalters 44 mittels des Wächter-ICs 42 bestromt wird.At each edge change the signal level of the sensors 14 - 1 to 14 - 3 energizes the sensors 14 downstream Guardian IC 42 , which is also supplied with the battery voltage U Bat , the downstream logic module 32 , Between the Guardian IC 42 and the logic module 32 is a switch 44 arranged, which is open as long as the watchdog IC no signal from the respective sensor 14 receives. The logic module 32 thus remains off until it is closed by closing the switch 44 by means of the Guardian IC 42 is energized.

Das Logikmodul 32 kann ein digitales Filter 46 aufweisen, das evtl. Störimpulse, bspw. durch mehrfaches Auslesen der Logikpegel, filtert. Ist ein Störimpuls die Ursache der Aktivierung des Logikmoduls gewesen, ergeht eine Rückmeldung an das Wächter-IC 42. Das Logikmodul 32 wird dann ohne weitere Funktion abgeschaltet.The logic module 32 can be a digital filter 46 have, possibly the glitches, for example. By multiple readout of the logic levels, filters. If an interference pulse has been the cause of the activation of the logic module, a feedback is sent to the guardian IC 42 , The logic module 32 is then switched off without further function.

Im Falle eines Nutzsignals als Ursache für die Aktivierung des Logikmoduls 32 werden die Signale der Sensoren 14 vom digitalen Filter 46 einem Sensor-Pegelkomparator 48 zugeleitet. Dieser vergleicht die eingelesenen Pegelzustände der Signale der Sensoren 14 mit in einer Tabelle abgelegten Werten. Dem Sensor-Pegelkomparator 48 sind die Zähler 36 bis 40 des Zählermoduls nachgeschaltet. Je nach Ergebnis des Vergleiches des Sensor-Pegelkomparators 48 kann einer der Zähler 36 bis 40 inkrementiert oder dekrementiert werden, oder es kann keine Aktion oder es kann eine Ausgabe einer Warnung und dann ein Sperren eines der endgültigen Zählers 36 bis 40 oder die Ausgabe eines Fehlers erfolgen. Für den letzten Fall ist dem Sensor-Pegelkomparator 48 ein Fehlerausgabemodul 50 nachgeschaltet.In the case of a useful signal as a cause for the activation of the logic module 32 become the signals of the sensors 14 from the digital filter 46 a sensor level comparator 48 fed. This compares the read-in level states of the signals of the sensors 14 with values stored in a table. The sensor level comparator 48 are the counters 36 to 40 downstream of the counter module. Depending on the result of the comparison of the sensor level comparator 48 can be one of the counters 36 can be incremented or decremented to 40, or it can be no action or it can be an issue of a warning and then a lock of one of the final counters 36 to 40 or issuing an error. For the last case is the sensor level comparator 48 an error output module 50 downstream.

Den Zählern 36 bis 40 ist ein Zählerkomparator 52 nachgeschaltet, der ständig die Inhalte der drei Zähler 36 bis 40 vergleicht und bei Abweichung den entsprechenden Zähler sperrt, entsprechendes Warnsignal 54 an das Fehlerausgabemodul 50 liefert und eine Aktualisierung eines den Zählern 36 bis 40 nachgeschalteten Ausgabepuffers 58 durch den fehlerhaften Zähler blockiert. Die Zähler 36 bis 40 sind über jeweils ein UND-Glied 56 an den Ausgabepuffer 58 angeschlossen, über den Daten 60 ausgegeben werden.The counters 36 to 40 is a counter comparator 52 Downstream, constantly checking the contents of the three counters 36 to 40 compares and blocks the counter in case of deviation, corresponding warning 54 to the error output module 50 supplies and an update of the counters 36 to 40 downstream output buffer 58 blocked by the faulty counter. The counters 36 to 40 are each an AND gate 56 to the output buffer 58 connected, over the data 60 be issued.

Die 3A bis 3C zeigen eine Abfolge von drei Schritten in einer seitlichen Ansicht, um einen Drehgeber 10 mit einer ursprünglichen Singleturn-Funktion (3a) in einen Drehgeber 10 mit einer Multiturn-Funktion (3c) umzuwandeln.The 3A to 3C show a sequence of three steps in a side view to a rotary encoder 10 with an original singleturn function ( 3a ) in a rotary encoder 10 with a multi-turn function ( 3c ) to convert.

3A zeigt einen Drehgeber 10 in seiner Ausgestaltung als Singleturn-Drehgeber. Das Gehäuse 12 nimmt die Geberwelle 30 in sich auf. Ein Inneres des Gebers 10 ist nicht gezeigt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist die äußere physische Schnittstelle 18 vorgesehen, die einen mechanischen und/oder elektrischen Kontakt 62 aufweisen kann, der aus dem Gehäuse 12 hervorsteht. 3A shows a rotary encoder 10 in its design as a single-turn encoder. The housing 12 takes the encoder shaft 30 in itself. An inside of the giver 10 is not shown. On the opposite side is the outer physical interface 18 provided that a mechanical and / or electrical contact 62 may be that from the housing 12 protrudes.

3B zeigt die Situation, in der das Anbauelement 26 in Richtung des Pfeils 64 in die Schnittstelle 18 eingefügt wird. 3B shows the situation in which the attachment element 26 in the direction of the arrow 64 into the interface 18 is inserted.

Die 3C zeigt den Drehgeber 10 in einem Zustand, in welchem das Anbauelement 26 (verliersicher) an das Gehäuse 12 gekoppelt ist. Durch die Koppelung des Anbauelements 26 an das Gehäuse 12 wird der Drehgeber 10 automatisch umkonfiguriert, wie es nachfolgend noch näher ausgeführt werden wird, so dass der Drehgeber 10 im gekoppelten Zustand (auch) eine Multiturn-Funktion hat.The 3C shows the encoder 10 in a state in which the attachment element 26 (captive) to the housing 12 is coupled. By coupling the add-on element 26 to the housing 12 becomes the rotary encoder 10 automatically reconfigured, as will be explained in more detail below, so that the rotary encoder 10 in the coupled state (also) has a multi-turn function.

4 zeigt eine alternative Verbindungsform, bei der das Anbauelement 26 mit einer (mechanischen) Nase 68 in eine nicht näher dargestellte Ausnehmung 70 im Gehäuse 12 eingehängt wird, um in Richtung des Pfeils 66 in die Schnittstelle 18 hinein verschwenkt zu werden. 4 shows an alternative connection form, in which the attachment member 26 with a (mechanical) nose 68 in a recess, not shown 70 in the case 12 is hung in the direction of the arrow 66 into the interface 18 to be pivoted into it.

5 zeigt eine perspektivische Darstellung der Drehgeber 10 der 3 und 4 in einem gekoppelten Zustand. Das Anbauelement 26 ist verliersicher und formschlüssig in der Schnittstelle 18 des Gehäuses 12 aufgenommen. 5 shows a perspective view of the encoder 10 of the 3 and 4 in a coupled state. The attachment 26 is captive and form-fitting in the interface 18 of the housing 12 added.

Unter Bezugnahme auf 6 wird ein Verfahren zum Umkonfigurieren eines ursprünglichen Singleturn-Drehgebers in einen Multiturn-Drehgeber erläutert.With reference to 6 A method is described for reconfiguring an original single-turn rotary encoder into a multi-turn rotary encoder.

In einem ersten Schritt S10 wird ein Drehgeber 10 in seiner ursprünglichen Singleturn-Konfiguration bereitgestellt. In einem Schritt S12 kann ein separates Anbauelement 26 an die Schnittstelle 18 gekoppelt werden. In einem Schritt S14 wird abgefragt, ob das Anbauelement 26 angekoppelt ist. Diese Abfrage wird durch die Auswertungseinheit 16 durchgeführt. Stellt die Auswertungseinheit 16 fest, dass das Anbauelement 26 nicht an den Drehgeber 10 gekoppelt ist, wird diese Abfrage erneut ausgeführt. Wird festgestellt, dass das Anbauelement 26 angekoppelt ist, wird in einem Schritt S16 automatisch zur Multiturn-Funktion bzw. -Konfiguration gewechselt. Danach endet das Verfahren.In a first step S10 becomes a rotary encoder 10 provided in its original singleturn configuration. In a step S12, a separate attachment element 26 to the interface 18 be coupled. In a step S14 it is queried whether the attachment element 26 is coupled. This query is made by the evaluation unit 16 carried out. Represents the evaluation unit 16 firmly that the attachment 26 not to the encoder 10 is paired, this query is executed again. Is found that the attachment 26 is coupled, is automatically changed to the multi-turn function or configuration in a step S16. Then the procedure ends.

7A zeigt ein Blockdiagramm eines Drehgebers 10, bei dem das Anbauelement 26 im Wesentlichen eine Batterie 72 umfasst. 7B zeigt ein Funktionsdiagramm zur 7A. 7A shows a block diagram of a rotary encoder 10 in which the attachment element 26 essentially a battery 72 includes. 7B shows a function diagram for 7A ,

Das Ankoppeln des Anbauelements 26 der 7A an das Gehäuse 12 des Drehgebers 10 konfiguriert den ursprünglich als Singleturn-Drehgeber ausgelegten Drehgeber 10 zu einem Multiturn-Drehgeber und stellt gleichzeitig die Energie für die Umdrehungszählung in einem betriebsspannungslosen Zustand zur Verfügung. Der Drehgeber 10 weist ein oder mehrere Sensoren 14 für die Singleturn-Messung und die Umdrehungsmessung auf. Der oder die Sensoren 14 sind in das Gehäuse 12 integriert. Der ebenfalls in das Gehäuse integrierte Codeträger 20 ist zur Singleturn-Messung und zur Umdrehungszählung eingerichtet. Die Logikmodule 32 und 34 dienen einer Singleturn-Auswertung und einer Umdrehungszählung und umfassen einen entsprechenden Speicher, der hier nicht näher gezeigt ist. Über eine weitere (optionale) Schnittstelle 74 können Daten mit der externen Anzeige-/Auswertungseinheit 28 (vgl. 1) ausgetauscht werden.The coupling of the add-on element 26 of the 7A to the housing 12 of the rotary encoder 10 configures the encoder originally designed as a single-turn encoder 10 to a multi-turn encoder and at the same time provides the energy for the revolution counting in a no-load state. The encoder 10 has one or more sensors 14 for the singleturn measurement and the revolution measurement. The sensor (s) 14 are in the case 12 integrated. The also integrated in the housing code carrier 20 is set up for single-turn measurement and revolution counting. The logic modules 32 and 34 serve a singleturn evaluation and a rotation count and include a corresponding memory, which is not shown here. Via another (optional) interface 74 can data with the external display / evaluation unit 28 (see. 1 ) be replaced.

Das Anbauelement 26 der 7 weist ein eigenes separates Gehäuse auf, in welches die Batterie 72 integriert ist. Das Anbauelement 26 liefert die Energie für die Umdrehungszählung im betriebsspannungslosen Zustand. Optional können auch Codierungsdaten an die Logikmodule 32 und 34 übertragen werden. Die Umkonfiguration erfolgt hier z.B. durch Auswerten einer anliegenden Versorgungsspannung. Alternativ kann über die Schnittstelle 18 eine elektrische Verbindung zwischen zwei hier nicht näher gezeigten Polen (Jumper) hergestellt werden.The attachment 26 of the 7 has its own separate housing into which the battery 72 is integrated. The attachment 26 supplies the energy for the revolution counting in the operating voltage-free state. Optionally, coding data can also be sent to the logic modules 32 and 34 be transmitted. The reconfiguration is done here eg by evaluating an applied supply voltage. Alternatively, via the interface 18 an electrical connection between two poles (jumpers) not shown here are made.

Die 8A und 8B zeigen einen weiteren Drehgeber 10 (8A) sowie ein entsprechendes Funktionsdiagramm (8B), bei dem durch das Ankoppeln des Anbauelements 26 der ursprünglich als Singleturn-Drehgeber ausgelegte Drehgeber 10 zu einem Multiturn-Drehgeber umkonfiguriert wird, wobei das Anbauelement 26 Komponenten enthält, die zur Umdrehungszählung bzw. -bestimmung benötigt werden. Das Anbauelement 26 liefert einen Zählwert an die Logik des Singleturn-Drehgebers.The 8A and 8B show another encoder 10 ( 8A ) as well as a corresponding functional diagram ( 8B ), in which by coupling the attachment element 26 originally designed as a single-turn encoder encoder 10 is reconfigured to a multi-turn encoder, wherein the attachment 26 Contains components that are needed for revolution counting or determination. The attachment 26 supplies a count to the logic of the single-turn encoder.

In der 8A beinhaltet das Gehäuse 12 einen Codeträger 20-1 zur Singleturn-Messung, einen Singleturn-Sensor 14-1 sowie ein Logikmodul 32-1 zur Singleturn-Auswertung. Das Logikmodul 32-1 ist jedoch zur Einbindung von Umdrehungsdaten eingerichtet.In the 8A includes the housing 12 a code carrier 20 - 1 for singleturn measurement, a singleturn sensor 14 - 1 and a logic module 32 - 1 for singleturn evaluation. The logic module 32 - 1 however, is set up to incorporate rotation data.

Der Singleturn-Codeträger 20-1 ist drehfest mit der Geberwelle 30 verbunden. Ferner ist ein weiterer Codeträger 20-2 für eine Umdrehungszählung vorgesehen, und zwar innerhalb des Gehäuses 12. Der Codeträger 20-2 ist vorzugsweise so angeordnet, dass er in unmittelbarer Nähe zum angekoppelten Anbauelement 26 positioniert ist.The singleturn code carrier 20 - 1 is non-rotatable with the encoder shaft 30 connected. Furthermore, another code carrier 20 - 2 provided for a revolution count, within the housing 12 , The code carrier 20 - 2 is preferably arranged so that it is in close proximity to the coupled attachment 26 is positioned.

Die 8A zeigt das Anbauelement 26 in einem angekoppelten Zustand. Das Anbauelement 26 umfasst einen weiteren Sensor 14-2 zur Umdrehungszählung, der ebenfalls so angeordnet ist, dass er in unmittelbarer Nähe zum Codeträger 20-2 positioniert ist. Das Anbauelement 26 weist ferner ein Logikmodul 32-2 zur Umdrehungszählung, eine Batterie 72 (optional) sowie einen Umdrehungszähler mit entsprechendem Speicher auf. Das Anbauelement 26 kann auch einen Energie-Harvester aufweisen.The 8A shows the attachment 26 in a coupled state. The attachment 26 includes another sensor 14 - 2 to the revolution counting, which is also arranged so that it is in close proximity to the code carrier 20 - 2 is positioned. The attachment 26 also has a logic module 32 - 2 to turn count, a battery 72 (optional) and a revolution counter with corresponding memory. The attachment 26 can also have an energy harvester.

Beim Drehgeber 10 der 8 kann die Umkonfiguration vom Singleturn-Drehgeber zum Multiturn-Drehgeber z.B. durch eine berührungslose Erkennung des Anbauelements über die Komponenten 14-22-2 (z.B. induktiv, kapazitiv, optisch, etc.) erfolgen. Alternativ kann ein (nicht dargestellter) Mikro-Schalter betätigt werden, wenn die Komponenten 12 und 26 aneinander gekoppelt sind.At the rotary encoder 10 of the 8th For example, the reconfiguration from the single-turn rotary encoder to the multiturn rotary encoder can be achieved by a non-contact detection of the add-on element via the components 14 - 22 - 2 (eg, inductive, capacitive, optical, etc.) take place. Alternatively, a micro-switch (not shown) may be actuated when the components 12 and 26 coupled to each other.

Generell kann die Ankopplung durch Einhaken, Einschwenken, Festclipsen, Aufstecken, Festschrauben, Aufpressen, Verriegeln mittels z.B. einem Bajonettverschluss oder ähnlich erfolgen.In general, the coupling by hooking, swiveling, clipping, attaching, screwing, pressing on, locking by means of e.g. a bayonet closure or similar.

Folgende Ausführungsformen sind also möglich:

  • - Drehgeber mit ursprünglicher Singleturn-Funktion, die mit Hilfe optischer, magnetischer, induktiver oder kapazitiver Verfahren realisiert wird, und deren Funktion durch Anbringen eines Anbauelements von der Singleturn- zur Multiturn-Funktion erweitert wird, ohne dass dazu weitere Konfigurationsschritte notwendig sind.
  • - Drehgeber, bei denen die Multiturn-Funktion mit Hilfe mechanischer Zählwerke, die mittels geeigneter Sensorik ausgelesen werden können, realisiert ist.
  • - Drehgeber, bei denen die Multiturn-Funktion mit Hilfe elektronischer Umdrehungszähler realisiert ist.
  • - Drehgeber mit ursprünglicher Singleturn-Funktion, die Komponenten zur Realisierung der Multiturn-Funktion noch gar nicht, teilweise oder vollständig bereits eingebaut haben, wobei diese Multiturn-Funktion erst durch Anbringen des Anbauteils von der Singleturn-Funktion auf die Multiturn-Funktion erweitert wird, ohne dass dazu weitere Konfigurationsschritte notwendig sind. Entsprechend kann das Anbauelement entweder alle zur Erzeugung notwendigen Komponenten oder Teile davon beinhalten oder im einfachsten Fall ein Codierstecker sein.
  • - Drehgeber, bei denen das Anbauelement als Stecker ausgebildet ist.
  • - Drehgeber, bei denen das Anbauelement Bestandteil eines ansteckbaren Verbindungskabels ist, wobei die Umschaltung bzw. Umkonfiguration von der Singleturn-Funktion auf die Multiturn-Funktion, also z. B. durch Auswahl eines ohnehin notwendigen Verbindungskabels, erfolgt.
  • - Drehgeber, deren Funktion dadurch von Singleturn auf Multiturn umkonfiguriert bzw. umgeschaltet wird, dass sie mit einer externen Auswerteeinheit verbunden werden, die die notwendige Komponente zum Umschalten auf die Multiturn-Funktion beinhaltet (z. B. Versorgungsbatterie oder Steuerkontakt). Auch hier wird durch einfaches Anstecken des Anbauelements an den Drehgeber die entsprechende Konfiguration hergestellt, ohne dass es weiterer Konfigurationsschritte oder einer intelligenten Steuerung bedarf.
  • - Drehgeber, die hinsichtlich ihrer Auflösung und sonstigen Funktionalität konfigurierbar sind, z. B. über eine Kommunikationsschnittstelle und deren Funktion durch Anbringen des Anbauelements von der Singleturn-Funktion auf die Multiturn-Funktion erweiterbar sind, ohne dass dazu weitere Konfigurationsschritte notwendig sind.
  • - Drehgeber, die einen geringen Schutz gegen Umwelteinflüsse benötigen, und bei denen somit die Anbauzone (Schnittstelle) des Anbauelements nicht speziell abgedichtet sein muss.
  • - Drehgeber, die hohe Ansprüche hinsichtlich Dichtheit erfüllen müssen und bei denen somit das Anbauelement selbst und/oder die Anbauzone (Schnittstelle) durch zusätzliche Dichtungsmaßnahmen geschützt sind, wie z. B. durch einen Deckel, elastische Dichtungen oder Ähnliches.
The following embodiments are therefore possible:
  • - Rotary encoder with original singleturn function, which is realized by means of optical, magnetic, inductive or capacitive methods, and whose function is extended by attaching an add-on element from the single-turn to the multi-turn function, without the need for further configuration steps are required.
  • - Encoders in which the multi-turn function with the help of mechanical counters, which can be read by means of suitable sensors, is realized.
  • - Rotary encoders in which the multiturn function is implemented by means of electronic revolution counters.
  • - Rotary encoders with original singleturn function, the components for realizing the multi-turn function have not even, partially or completely already installed, this multiturn function is only extended by attaching the attachment from the singleturn function to the multi-turn function, without the need for further configuration steps. Accordingly, the add-on element can either contain all components or parts thereof necessary for the production or, in the simplest case, be a coding plug.
  • - Encoders in which the attachment is designed as a plug.
  • - Rotary encoder, where the add-on element is part of an attachable connection cable, wherein the switching or reconfiguration of the singleturn function on the multi-turn function, ie z. B. by selecting an already necessary connection cable occurs.
  • - Rotary encoders whose function is thereby reconfigured or switched from singleturn to multiturn, that they are connected to an external evaluation unit, which contains the necessary component for switching to the multiturn function (eg supply battery or control contact). Again, the appropriate configuration is made by simply plugging the attachment to the encoder, without the need for further configuration steps or intelligent control.
  • - Encoders that are configurable in terms of resolution and other functionality, such. B. via a communication interface and their function by attaching the add-on element of the singleturn function on the multi-turn function can be extended without the need for further configuration steps are necessary.
  • - Rotary encoders, which require little protection against environmental influences, and thus where the mounting zone (interface) of the add-on element does not need to be specially sealed.
  • - Encoders, which must meet high demands in terms of tightness and in which thus the attachment itself and / or the mounting zone (interface) are protected by additional sealing measures, such. B. by a lid, elastic seals or the like.

Die Wahl einer Batterie als Anbauelement hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, weil Batterien relativ teure Bauteile darstellen, so dass sich die Integration der Batterie in den Drehgeber von Anfang an aus einer preislichen Hinsicht nicht lohnt. Der Endanwender kann dann durch Anklipsen der Batterie einen Drehgeber auf die Multiturn-Funktion umkonfigurieren.The choice of a battery as an attachment has proved to be particularly advantageous because batteries represent relatively expensive components, so that the integration of the battery in the encoder from the beginning from a pricing point not worthwhile. The end user can then reconfigure a rotary encoder to the multiturn function by clipping the battery.

Claims (8)

Absolutwert-Singleturn-Drehgeber (10) mit auswählbarer Multiturn-Funktion mit: einem elektronischen Winkelsensor (14) und einer elektronischen Auswerteeinheit (16); und einem geschlossenen Gehäuse (12), in welches der Winkelsensor (14) und die Auswertungseinheit (16) integriert sind und welches eine äußere physische Schnittstelle (18) zur Ankoppelung eines externen Anbauelements (26) aufweist, wobei die Schnittstelle (18) zur formschlüssigen Aufnahme des externen Anbauelements in dem Gehäuse (12) eingerichtet ist; wobei die Auswertungseinheit (16) eingerichtet ist, sowohl in einer Singleturn-Konfiguration als auch in einer Multiturn-Konfiguration betrieben zu werden; wobei die Auswertungseinheit (16) ferner eingerichtet ist: zu erkennen, ob das Anbauelement (26) an die Schnittstelle (18) gekoppelt ist; automatisch ohne weitere Konfigurationsmaßnahmen von der Singleturn-Konfiguration in die Multiturn-Konfiguration zu wechseln, sobald erkannt wurde, dass das Anbauelement (26) angekoppelt ist; und in der Singleturn-Konfiguration zu verbleiben, wenn das Anbauelement (26) nicht an die Schnittstelle (18) gekoppelt ist.Absolute single-turn rotary encoder (10) with selectable multiturn function with: an electronic angle sensor (14) and an electronic evaluation unit (16); and a closed housing (12), in which the angle sensor (14) and the evaluation unit (16) are integrated and which has an outer physical interface (18) for coupling an external add-on element (26), wherein the interface (18) for positive reception the external attachment is arranged in the housing (12); wherein the evaluation unit (16) is arranged to be operated both in a single-turn configuration and in a multi-turn configuration; wherein the evaluation unit (16) is further set up: to detect whether the attachment (26) is coupled to the interface (18); automatically switch from the singleturn configuration to the multiturn configuration without any further configuration measures as soon as it has been detected that the add-on element (26) is coupled; and to remain in the singleturn configuration when the attachment (26) is not coupled to the interface (18). Drehgeber nach Anspruch 1, wobei das Anbauelement (26) eine autarke Energieversorgungseinheit zur Bereitstellung einer Zusatzenergie ist und wobei die Schnittstelle (18) zum Leiten von Strom zur Auswertungseinheit (16) eingerichtet ist.Rotary encoder after Claim 1 wherein the add-on element (26) is a self-sufficient power supply unit for providing additional energy, and wherein the interface (18) is adapted for conducting power to the evaluation unit (16). Drehgeber nach Anspruch 2, wobei die Auswertungseinheit (16) eingerichtet ist, das Anliegen der Zusatzenergie zu erkennen, sobald die Energieversorgungseinheit an die Schnittstelle (18) gekoppelt ist.Rotary encoder after Claim 2 wherein the evaluation unit (16) is arranged to detect the concern of the additional energy as soon as the power supply unit is coupled to the interface (18). Drehgeber nach Anspruch 1, wobei das Anbauelement (26) ein Daten-Verbindungskabel mit einem mechanischen Kontakt ist, wobei das Daten-Verbindungskabel zur Übertragung von Winkelmessdaten an eine externe Anzeigeeinheit (28) eingerichtet ist und wobei der mechanische Kontakt (62, 68) angepasst ist, in die Schnittstelle (18) eingeführt zu werden.Rotary encoder after Claim 1 wherein the add-on element (26) is a data connection cable with a mechanical contact, the data connection cable being arranged to transmit angle measurement data to an external display unit (28), and wherein the mechanical contact (62, 68) is fitted in the Interface (18) to be introduced. Drehgeber nach Anspruch 1, wobei das Anbauelement (26) ein mechanisches Zählwerk ist.Rotary encoder after Claim 1 wherein the attachment (26) is a mechanical counter. Drehgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der ferner eine Datenspeichereinheit (22) aufweist.Rotary encoder according to one of the Claims 1 to 5 further comprising a data storage unit (22). Drehgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gehäuse (12), die Schnittstelle (18) und das Anbauelement (26) gegen äußere Umwelteinflüsse abgedichtet sind.Rotary encoder according to one of the Claims 1 to 6 , wherein the housing (12), the interface (18) and the attachment element (26) are sealed against external environmental influences. Drehgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Drehgeber (10) getriebelos ausgebildet ist.Rotary encoder according to one of the Claims 1 to 7 , wherein the rotary encoder (10) is gearless.
DE102014102564.4A 2014-02-27 2014-02-27 Absolute single-turn rotary encoder with selectable multiturn function Active DE102014102564B4 (en)

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