CN101006326A - 对多转轴编码器的改进 - Google Patents

Abstract

本发明在第一个方面提供了一种绝对式轴编码器，用于测量从给定径向轴线开始的轴的角位置，以及同时或依次记录通过给定径向基准轴线的轴的转数，所述编码器包括第一轮和信号拾取装置，这样第一轮的转动产生唯一的递增信号，其限定了已经通过给定径向基准位置的第一轮的扇区数目，使得轴的径向位置可以记录并显示，并且动作起动；至少第二轮，其在使用中提供来自另一信号拾取装置的另一唯一的位置信号；分度机构，其设置为在所述第一和第二轮之间操作，并且分度机构的每次操作使第二轮旋转一角度，该角度等于轮心处每个扇区所对应的角度，其中，第一轮布置为如此操作分度机构使得对于第一轮的每个整圈来说，第二轮被分度两次或以上，从而给第二轮的拾取装置提供两个或以上的位置信号。

Description

对多转轴编码器的改进

技术领域

本发明涉及轴角位置和转数绝对式编码器。术语“绝对式”在本文中是指始自指定基准的轴的每个递增角位置和圈数由唯一的编码信号所限定。本发明特别但不专有地应用于操作流体阀所需的机械驱动的致动器。

背景技术

在上述类型的致动器中，阀操作构件的位置可以通过测量致动器齿轮箱内的轴的几又几分之几转而确定。编码器可以由形式为圆盘或鼓的多个轮组成，轮系中的第一轮连接到致动器轴上或利用该致动器轴经由齿轮装置驱动。轮系中的下一个轮利用减速驱动机构由第一轮驱动，同样地，其他轮(如果存在的话)由在相邻轮之间工作的类似减速驱动机构驱动。

减速驱动机构可以由具有一般渐开线轮齿的齿轮和小齿轮组成，或者可以为分度装置的形式，使得轮系中的从动轮保持固定直至相邻驱动轮从基准位置大致旋转完一圈。从一圈结束到下一圈开始的驱动轮的旋转使从动轮释放并且允许其进行小且固定角位移的分度。类似的分度装置安装在轮系中的其余轮之间，该布置使得每个从动轮的小角位移记录每个相邻驱动轮的一整圈。

人们应当认识到，尽管分度装置只能作为减速比驱动装置在驱动轮和从动轮之间工作，但是渐开线齿轮驱动装置可以在驱动轮和从动轮之间提供增速比或减速比。在使用低速齿轮箱的应用中可能需要增速比以便获得轴上的最小识别角测量，其比利用单个直接驱动的编码器轮获得的最小识别角更小。

该轮设置有记录其角位置的装置。这可以通过将轮分割成扇区实现，每个扇区对应的角度相当于固定的小分度角，并且每个扇区设置有编码装置，这样装接于编码器壳体上的拾取装置使任何一个轮中的每个扇区能够在该扇区经过拾取位置时被识别。每个轮上的编码轨道通常布置为使用磁性或光学装置经由拾取装置发出数字信号；但是可以利用任何信号装置进行改进(本发明的主题)，所述信号装置能够使编码信号利用轮通过拾取装置产生，所述轮可以旋转并且其中从基准位置开始的轮的旋转位移由所述拾取装置指定。特别地，当使用由变化磁场产生的信号时，通过改变前述布置可以获得极为紧凑的设计，将旋转轮及其编码扇区替换为旋转的永久磁铁，并且使磁极通过固定的霍耳传感器上方，所述霍耳传感器整合在印刷电路板安装芯片中。

轮系中的第一轮被分割成多个相等的扇区，所述第一轮连接到致动器轴上或由其驱动。每个扇区上的编码装置布置为当所述扇区接近拾取装置时触发该拾取装置，该布置因此使得最小角鉴别等于每个扇区所占的固定小转角，所述最小角鉴别可以由第一轮测量并记录。

在所述类型的多轮编码器中，每个轮上的扇区角不必相同，但是，使任何一个轮系中的轮组具有相同设计是更为便利而且经济的。例如，用于记录从固定基准开始的轴径向位置和转数的编码器在其使用3个轮，并且每个轮分成16个相等的扇区时能够计算第一增量式轮的总共256整圈，并且还能够以一圈的1/16或22.5度的精度识别第一增量式轮的位置。这种类型的三轮编码器因此能够表示总共16×16×16＝4096个唯一的位置。

人们应当注意到，如果在前述实例中使用的编码器用导线连接以用十进制显示的形式显示轴的唯一位置，总“计数”在显示归零之前只能到4095。这自然代表了4096个唯一的轴位置，因为指定为“0”的零点在本文中表示轴的实际位置。

实际上，因为与编码电路相关的软件的二进制属性，对于轮扇区数来说通常遵循2的幂：典型数目为每个轮64扇区，其在第一增量式轮上提供5.625度的最小角鉴别。

在多轮绝对式编码器的现有设计中，当轮系中的每个从动轮转过基准轴线时存在转换周期方面的问题，在所述基准轴线处，所述从动轮通过相邻驱动轮记录转圈计数。这尤其可出现在下列情形中，其中当轴为静止的以及当轴在一或多个轮刚要记录或刚刚记录过轮系中上一级驱动轮的转数的情况下碰巧停止时，需要记录轴径向位置和转数。轮系中的角度公差和齿隙可能造成存在于由相邻轮产生的信号之间的小径向间隙。如果当一或多个轮在该径向公差间隙内转换径向位置时，轴停止的话，记录计数可能存在严重误差，这是因为除了第一增量式轮之外，轮系中的任何一个轮都可能记录一个转圈误差。

当然，当轴旋转时，这些误差为瞬时的，并且可以在某种程度上通过相关软件得以消除。在不存在先前的轴操作数据或者具有记忆装置情况下，存在用于减少或消除静止轴的位置读取误差的装置；但是这些装置通常与增大机械驱动装置的精度和实际信号的形式及作用相关，所述实际信号由发送装置产生并且与编码器轮的单个扇区相关。

本发明的目的是减少对编码器轮系中的轮之间的高精度齿轮传动或分度机构的需要。本发明进一步的目的是降低发送信号和相关软件的复杂性。

发明内容

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种绝对式轴编码器，用于测量从给定径向轴线开始的轴的角位置，以及同时或依次记录通过给定径向基准轴线的轴的转数，所述编码器包括：第一轮和信号拾取装置，这样第一轮的转动产生唯一的信号，所述唯一信号限定了已经通过给定径向基准位置的第一轮的扇区数目，使得轴的径向位置可以记录并显示，并且动作起动；至少第二轮和信号拾取装置，这样第二轮的旋转产生唯一的信号，该唯一信号限定了已经通过第二轮的给定径向基准位置的第二轮的扇区数目；和驱动机构，其在所述第一轮和第二轮之间操作并且如此布置，使得第一轮从径向基准位置开始达到该第一轮的一个整圈的旋转造成第二轮旋转一角度，该角度等于第二轮的至少两个扇区所占角度。

所述唯一的信号通常具有递增(和/或递减)性质。

在一个特别优选的布置中，本发明提供了一种绝对式轴编码器，其中所述内轮驱动机构为分度机构，所述分度机构设置为在所述第一和第二轮之间操作，并且在使用中如此布置，使得分度机构的每次分度操作使第二轮旋转一角度，该角度等于轮心处每个扇区所对应的角度，并且第一轮布置为如此操作分度机构使得对于第一轮的每个整圈来说，第二轮被分度至少两次，从而给第二轮的拾取装置提供至少两个位置信号。

因此，在本发明的一个方面，绝对式轴编码器的每个从动轮上的两个或以上的扇区通过相关软件用来表示相邻驱动轮旋转一圈。

鉴于在每个从动轮上使用至少两个扇区表示相邻驱动轮上的整圈，从而导致可由从动轮记录的总计数至多为该轮上扇区数目的一半，我们已经认识到该计数范围内的损失由随后的优点远远抵消。

新配置能够使用具有信号拾取装置的大量分立、单个的轮轴编码器，并且利用只有中等精度的分度或齿轮传动装置将这些单个的编码器单元连接起来。多个编码器中每一个的输出可随后在包含必要记录选择的程序包中被控制并处理，这些选择的属性为，在每个从动轮的旋转期间每隔一段时间，使用每个从动轮上的两个或以上可选扇区的两个或以上可选编码组合限定轮系中相邻驱动轮的转数。

优选地，与相关信号拾取装置、位置编码装置以及内轮驱动机构一起的所有轮具有相同的形式和配置，即，所述轮例如都是64扇区轮并且它们的相关信号拾取装置为相同类型。由于在编码器的制造中使用了大量的标准件从而节约了相当大的成本。

使用两个或以上扇区表示转圈计数意味着可以避免临界情况，该临界情况在驱动轮停止下来并且两个扇区之间的分界半径限定了一圈的结束和开始时出现，所述半径恰好在转换基准轴线之前或之后。

此外，如将要解释的，当从动轮上的两个或以上扇区用于限定相邻驱动轮上的转圈计数时，有可能在两个相邻轮之间布置分度或齿轮驱动装置，使得限定了驱动轮转数的来自从动轮的扇区信号总是在某一时刻转换，此时位于驱动轮上的结束和开始转数的临界扇区没有通过周向位移中向拾取装置传送信号的那部分。

在描述轮系中的轮时，使用了术语“驱动”和“从动”。轮系的性质是只有轮系中第一增量式驱动轮和最后一个从动轮可以具有特定的说明：其他中间轮都是驱动和从动。在本文中，当描述轮系中一对轮的功能时，使其圈数被计数的轮称作驱动轮，产生圈数计数的相邻轮称作从动轮。

附图说明

现在将参照附图和表格以实例方式对本发明的优选实施例进行描述，其中：

图1为示意图，其显示了根据本发明的编码器的第一和第二轮，所述轮由分度机构旋转连接。

图2为表格，其显示了当所述第一轮从图1所示基准位置沿逆时针转过两圈时，典型的相关轮扇区位置。

图3是总表，显示了利用如图1所示的两个轮获得的所有可能扇区位置的一个完整周期，其中每个轮具有16个扇区并且通过分度驱动装置相连。

图4显示了包含本发明的典型的四轮编码器组件的示意图。

图5显示了包括两个或以上轮的轮系中任意两个编码器轮之间的改进的分度布置。

具体实施方式

参照图1，第一增量式驱动轮1和相邻从动轮2中的每一个都被分成16个相等扇区，每个扇区3表示轮圆周的一部分，对应识别角4，其能够向邻近每个轮的拾取装置5发射离散的编码信号。驱动第一轮1的轴6还操作分度机构7，该分度机构布置为通过如图所示的齿轮8、9使第二轮2分度。位于两个轮之间的分度驱动装置如此布置使得脱扣机构10在轮1每旋转一整圈时使轮2进行两次单独隔开的旋转运动。施加给第二轮的角位移等于该轮上的扇区角4，当本实例中的轮1在每一圈内进行两次分度操作时，轮1的8个整圈将导致轮2也完成一圈，从而使两个轮都返回到其基准位置。

在分度机构能够在驱动构件每个整圈内提供一个以上的分度操作，并且只要从动构件不会移动于(适于锁定在)所述机构连续的分度操作之间的情况下，所用分度机构可以为任何已知设计。

在图1中，轮扇区3沿顺时针方向标记了数字0-15，0邻近于每个轮上的拾取装置。这是表示单个编码信号的便利方式，所述编码信号由每个轮发出：所述数字不必表示连续的旋转角测量，其在图2和3的表格中显示了可以获取的信号的唯一组合，相关软件可以从该组合推导出第一轮的轴6从径向基准完成的绝对角位置和圈数。

图1仅显示了具有其相连分度驱动机构的两个轮，并且每个轮具有较少数量的扇区，以便使视图简化。如上所述，每个轮上更实际的扇区数目为64个，并且利用轮系中相邻成对轮之间的分度及齿轮驱动装置实现三个或以上的轮。在该实际情况下，其上安装有轮2的轴11也将设置有脱扣机构以使第三轮分度，依此类推直至轮系中的最后一对轮。

图2以表格方式显示了如图1所示两个轮编码器的操作，第一驱动轮在每圈内给从动轮2施加两次分度操作。两个左列由上至下显示了当每个扇区通过拾取装置的信号区域时，所述每个扇区的相对位置，并且在这种情况下，所述组合信号记录了显示于右列中的唯一计数。表格包括第一增量式轮刚进行完两个整圈，如右列所示。

重新参照图1，轴6的轮1上的分度脱扣机构10定位成，当轮1的扇区3、4和11、12通过拾取装置5的信号区域时，进行分度操作。这些位置确保了，当轮1上的临界扇区15、0通过信号区域时，轴11的轮2上的两个分度操作不会发生。该实例中描述的脱扣位置是最佳位置，其给出了临界15、0扇区之间的相等径向距离，但是应当清楚，用于分度操作的任何其他径向位置都是可能的，只要所述操作不会在轮1的扇区15、0通过信号区域的同时发生即可。

在图2所示的实例中，对软件的转换指令将安排为在轮1的扇区No.7、8之间发生，但是实际的径向位置是不重要的，只要轮2上的机械分度操作所涉及的扇区清除即可。软件指令的实例可以用文字表示如下：

轮1上8-15、轮2上1或2对应于组合计数8-15，

轮1上0-7、轮2上2或3对应于组合计数16-23，

轮1上8-15、轮2上3或4对应于组合计数24-31。

对于在先实例中使用的两个轮来说，图3的表格中显示了在轮返回到它们的基准位置之前，位置读取操作的整个循环。该表格显示了，对于两个16扇区轮来说，当被分度的第二轮在增量式驱动第一轮每一圈内操作两次时，可被记录的唯一编码位置的总数为：

16×8＝128

显而易见的是，用于所述第一对轮的布置可以扩展到任何附加的轮数，轮系中的相邻成对轮通过分度驱动装置相连，如轮1和2那样。在增加到原始的成对轮中时，每个轮和分度机构将利用一系数使可指定轴位置倍增，所述系数等于所加轮上的扇区的一半。

对于在每个轮上使用大量扇区的小型紧凑多轮编码器组件来说，通常便利的是，当分度机构和齿轮中的机械公差太大从而不能将从动轮分度在一个扇区的精确信号区域中时，分度机构布置为每一步通过一个以上的扇区驱动每个从动轮。例如，使用标准64扇区轮，并且在轮系中使用4个这种轮时，第一增量式轮可用于发送其所有扇区位置的信号，并且轮系中的其余被分度从动轮可在每个分度操作中前进两个扇区。当第一轮每圈进行两次分度操作时，该布置将给出唯一编码位置的总数，等于：

64×16×16×16＝262144

各种可能的数量布置可以由三个通常必须符合的一般数学命题所涵盖，以便确保图2和3中表格所述的特征以及加入到轮系中的附加轮在已装配轮的整个计算范围内保持在相同的相对位置。它们是：

1.除了第一增量式轮之外，每个轮中的扇区数目必须是由该轮上每个分度操作所推进扇区数的整数倍。

2.任意从动轮中的扇区数目必须是由每个分度操作所推进的扇区数目和在驱动轮的一个整圈内由相邻驱动轮在所述从动轮上执行的分度操作的数目乘积的整数倍。

3.在由齿轮驱动的编码器轮系代替分度机构的情况下，任意从动轮中的扇区数目必须是表示为整数的齿轮比的整数倍，所述比率等于或小于从动轮中扇区数目的一半。

对第三种情况举例来说，64扇区轮系可以使用32∶1、16∶1或8∶1的比率。低于8∶1的比率理论上可行，但不切实际。

决定可以记录的唯一编码位置的各种在先命题和条件可以用数学术语描述如下：

n＝每个编码器轮上的扇区数目。

a＝轮系中编码器轮的数目。

b＝每个从动轮上通过由相邻驱动轮操作的分度机构推进的扇区数目。

c＝每个驱动轮旋转一圈时所完成的分度操作的数目。

y＝可由轮系中的轮记录的唯一编码位置的总数。

那么：

$y=n\×[\frac{n}{b\×c}{]}^{(a-1)}$

在上述等式中，应用下列条件：

所有的符号表示正整数。

数字c≥2(c必须大于或等于2)。

分数

必须等于整数。

图4显示了四轮绝对式轴编码器组件的局部剖视图。在该组件中，输入轴12支撑在轴承中，所述轴承支承在底板13和中间板15之间。顶板14和其他两个板用螺钉或其他方式连同垫片固定装配在一起，形成两个间隙，中间板15每侧上各有一个间隙，具有驱动机构的编码器部件安装在所述间隙之间。

中间板15为印刷电路板形式，一个延伸侧形成用于多针式插头插座16的平台。

图4中以局部剖面图显示的特定的绝对式轴编码器为使用旋转磁铁17的类型，所述旋转磁铁形成编码器的轮并且通过霍耳传感器阵列18，所述霍耳传感器阵列18安装在作为中间板15的印刷电路板上。印刷电路板的两侧可用于安装霍耳传感器阵列18及编码处理所需的一些或所有相关电子器件。在图4所示组件中，在四轮系中相邻旋转磁铁17之间的驱动装置使用了正齿轮19和分度装置20。连接四个旋转磁铁所需的三个驱动装置与图1中图形显示的形式相同。

现在参照图5，该图显示了改进的分度装置，其可以装在编码器组件的任意两个轮之间。所示实例为包含在图4的典型组件中的两个相邻轮的展开图。

两个磁铁17围绕中心21和22与齿轮19一起旋转。两个圆销23安装在这些齿轮上，所述圆销对应于图1中以图解方式显示的脱扣机构10。凸起的圆形记录器24集成或安装在每个齿轮19上，所述记录器在每个圆销23附近设置有切口25。

固定轴26位于两个编码器21和22之间，集成或装接到小齿轮28上的分度轮27围绕所述固定轴26旋转。应当认识到，由穿过三个旋转中心的两条中线29形成的角度可能小于或大于图5所示角度，特别地，可以应用更小角度以使两个齿轮19重叠，只要它们在如图4所示的不同平面内旋转即可。

在描述分度机构操作及使用上述术语时，中心21上的齿轮19为驱动齿轮，中心22上的齿轮19为从动齿轮。在如图所示的位置处，分度轮27通过分度轮27的凹形表面30之一和凸起的圆形记录器24的配合表面保持在固定的径向位置。

从该位置，中心21上的驱动齿轮19的转动将造成圆销23进入分度轮27上的槽31中。当圆销表面与槽31的侧面配合时，驱动轴进一步的转动将造成分度轮旋转。与槽31配合的同时，销23的圆形路径的长度布置为使小齿轮旋转一个齿节的角度，因此以相应的一个齿节驱动中心22上的啮合齿轮19。记录器24上的切口25成形为，当分度轮由圆销驱动时，分度轮的角32能够穿过这些切口。

因此，分度机构的整个操作使中心21上的驱动齿轮的单圈将使两个分离的分度循环发生在分度轮27上，从而通过小齿轮28和啮合齿轮19将两个分离的分度操作传送到中心22的旋转磁铁17上。

分度机构的特征在于接合区域的位置，其中分度轮27的凹形表面30与凸起的圆形记录器24相配合，所述特征减小了轮系内相邻轮之间的齿隙，从而使分度部件能够利用只是中等精度的配合部件制成。在该接合区域，其中重叠的分度轮27在分度操作之间保持固定，由于配合表面之间的空间公差造成的分度轮的倾斜(angular)齿隙与分度轮的外径大致成直接关系。因为两个轮19和分度轮27全部在单独的平面上旋转，使得它们的外径能够重叠。该重叠特征允许分度轮外径成为重要的尺寸，从而在非旋转模式下，使齿隙能够控制到足够低的数值以将每个从动轮扇区保持在拾取装置的允许信号区域内。

其他软件特征

在多轮轴编码器用于获取限定了由轴所占据的线性或径向位置的唯一信号组的应用中，可能必需提供报警信号，即，在用于操作组成编码器组件的单个齿轮和轮的驱动机构中发生了机械故障。这尤其是阀促动器技术中出现的情形，其中阀移动元件的位置不可见，并且机械故障在其后是致动器供电切断的一个阀操作周期结束或快要结束时发生。

在这种情况下，尤其是当致动器安装在危险场所时，一旦电力恢复并且指令信号启动另一个阀操作周期之前必须具有直接的机械故障报警信号。

与绝对式多轮轴编码器相关的电子软件设计成能产生连续的编码信号，除了轴移动通过编码器轮的零点位置的一种情况以外，如果信号显示为基数为10的数字的话，所述编码信号排列具有常数差，通常加1或减1。

在连接轮系中任何两个编码器轮的驱动机构中发生故障的最可能的时间是所述驱动机构正在操作的时候。这在产生恒定的一或以上个递增计数的情况下将造成连续性丢失。因此，对基本软件的加入可制备成对所产生计数的连续性进行监视并且在连续性中断时产生故障信号。根据致动器所需的工作类型，该信号可以只用于显示报警；显示报警并切断致动器，或者在后一种情况下允许致动器完成其当前的操作周期，或者一个其他操作周期以终止于安全的停止位置并随后切断致动器并请求维护。

该最后一种情况的实例存在于阀操作中，其中技术规范使得控制系统的故障命令阀自动移动到“可靠的”停止位置，通常为完全关闭或完全打开状态，即使位置计数将丢失，致动器也可以在动力作用下移动至移动位置的末端，其中提供给驱动电机的动力将由扭矩限制开关的操作所切断。

在安全要求为动力已经切断并且致动器在报警电路触发时不能重新起动的装置中，必须提供形式为非易失性存储的报警信号，所述非易失性存储在开始新的操作周期之前，电力恢复时重新致动。

核查生成计数连续性所需的扫描信号安排在连续计数之间的小时间间隔，典型地为5-10毫秒内操作，并且使总计数值与之前的总计数值进行比较。在轴的正常工作旋转造成编码器组件轮通过编码器零点基准位置的应用中，核对计数连续性的软件逻辑必须设置为能够识别出，在正计数(数字在数值上递增)时，紧挨着零信号之前的唯一数字不指示不连续性。用于绝对式编码器组件的迄今为止所述的软件特征在于，报警信号只能在计数序列中的计数故障已经记录时被触发。这意味着，即使致动周期在报警信号的作用下立即停止，驱动轴的位置将在监视电路和显示器上丢失，除非专用保持记忆特征加入到位于致动器或其他装置外部的控制与监视系统中。

本发明的特定特征在于，由于分度机构的机械故障的原因而引起的记录位置的丢失可以通过使用这样的事实而消除，即，在每个分度操作结束起很短的时间间隔后编码器组件从动轮会生成实际记录计数。这可以通过参照图2所示的实例而理解，其中从动轮2上的分度操作总是在递增的驱动轮1的位置3和4或11和12出现或将要出现时发生，而由于轮2旋转引起的计数方面的实际变化被延迟，直至轮1根据该轮1的旋转方向从基准位置0移动到15或从15移动到0。

再次参照图2上的轮标记，加入到致动器软件逻辑中的为“当驱动轮1的位置3和4或11和12通过拾取区域时，从动轮2必须执行分度操作，其将由轮2的拾取装置记录”。该要求可以在由两个以上的轮组成的多轮编码器中重复，该条件适用于轮系中的任何成对的相邻驱动轮和从动轮。与该要求相关的故障可以布置为触发故障信号；实际上，当轮系中已经不能对相邻从动轮进行分度的任何驱动轮通过其基准位置时，该信号将报警，即，位置计数在将要期满的间隔时间之后丢失。重要的是，所述间隔时间可用于存储发送报警以及起动另一个处理故障所需功能的位置。

Claims (22)

1.一种绝对式轴编码器，用于测量从给定径向轴线开始的轴的角位置，以及同时或依次记录通过给定径向基准轴线的轴的转数，所述编码器包括：第一轮和信号拾取装置，这样第一轮的转动产生唯一的信号，所述信号限定了已经通过给定径向基准位置的第一轮的扇区数目，使得轴的径向位置可以记录并显示，并且动作起动；至少第二轮和信号拾取装置，这样第二轮的旋转产生唯一的信号，该唯一信号限定了已经通过第二轮的给定径向基准位置的第二轮的扇区数目；和驱动机构，其在所述第一轮和第二轮之间操作并且如此布置，使得第一轮从径向基准位置开始达到该第一轮的一个整圈的旋转造成第二轮旋转一角度，该角度等于第二轮的至少两个扇区所占角度。

2.如权利要求1所述的绝对式轴编码器，其中对于每个第一和第二轮来说，各个拾取装置和扇区的相对径向位置如此布置，从而不发生从一个扇区的唯一信号开始的连续变化，所述唯一信号由拾取装置产生，所述拾取装置记录第二轮的径向位置，同时第一轮的扇区通过用于第一轮的信号拾取装置的工作区域，所述扇区限定了第一轮的一圈的结束。

3.如权利要求1或2所述的绝对式轴编码器，其中所述驱动机构为分度机构，其布置为对于第一轮的每个整圈来说，对第二轮进行两次或以上的分度；每个分度操作使第二轮旋转一角度，其等于第二轮的一个扇区所占角度，使得第一轮的一个整圈提供了来自拾取装置的第二轮的两个或更多个位置信号。

4.如权利要求1或2所述的绝对式轴编码器，其中所述驱动机构为齿轮系，所述第一和第二轮之间的齿轮比为整数，因此，第一轮的一个整圈使第二轮旋转一角度，其等于第二轮的至少两个扇区所占角度，从而提供来自第二轮的拾取装置的两个或更多个位置信号。

5.如在先任意一项权利要求所述的绝对式轴编码器，还包括用于处理来自第一和第二轮的信号的处理装置，所述处理装置配置为在表示第一轮的径向位置和第一轮的转数的组合信号中，第一轮的单圈由一个以上的编码信号表示，所述编码信号由第二轮产生并且表示数量等于两个或更多个第二轮的扇区的一个轮扇区在拾取装置的工作区域内。

6.如在先任意一项权利要求所述的绝对式轴编码器，其中附加的轮和拾取装置加到轮系中的组件内，并且附加的驱动机构放入所述轮之间，使得所述第一和第二轮之后的轮系内每个附加的轮由轮系内紧位于其前面的轮以上述方式驱动旋转，其中第二轮由第一轮驱动。

7.如在先任意一项权利要求所述的绝对式轴编码器，其中所述第一和第二轮和任何所述的附加轮为圆盘形式。

8.如权利要求1-6中任意一项所述的绝对式轴编码器，其中产生编码位置信号的第一和第二轮以及任何所述的附加轮为封闭或开口鼓的形式，其中编码生成装置位于所述鼓的圆柱形表面上或位于其内。

9.如权利要求1-6中任意一项所述的绝对式轴编码器，其中产生编码位置信号的所述第一和第二轮以及任何所述的附加轮为旋转磁铁的形式，通过或接近拾取装置的所述磁铁的磁极受到磁场影响，这样，唯一的信号响应于递增(和/或递减)的轮扇区而产生，每个唯一的信号取决于所述磁铁的磁极和拾取装置的相对径向位置。

10.如在先任意一项权利要求所述的绝对式轴编码器，其中连同相关信号拾取装置、位置编码装置以及内轮驱动机构一起的所有轮具有相同形式和配置。

11.如权利要求6所述的绝对式轴编码器，其中与其单个信号拾取装置和位置编码装置一起的每组的轮分别容纳在各自隔开的壳体内，其上安装有轮的轴延伸穿过每个壳体，所述壳体安装在副框架上，驱动机构也安装在所述副框架上，从而使单个轮轴编码器通过多转输入轴在轮系内操作。

12.如在先任意一项权利要求所述的绝对式轴编码器，其中所述轮、轮轴和信号拾取装置组安装在公共副框架上。

13.如权利要求12所述的绝对式轴编码器，其中所述公共副框架为印刷电路板，并且信号拾取装置为电子芯片的形式，所述芯片直接安装在印刷电路板上。

14.如权利要求13所述的绝对式轴编码器，其中所述印刷电路板包括，或其上安装有处理装置，从而对由编码器轮产生的信号进行一些或全部处理。

15.一种绝对式轴编码器，其具有位于轮系中的连续编码器轮组件，并且其中每一连续的编码器轮组件之间的驱动装置包括啮合齿轮与分度机构的组合，所述分度机构安装在驱动和从动轮中心之间的单独的轴上；所述分度机构包括齿轮，其与从动齿轮和分度轮相啮合；安装在驱动齿轮上或与其整合在一起的圆形记录器，所述记录器设置有至少两个切口并且与所述分度轮的最外面直径上的凹形表面相配合；至少两个大致圆形的销，其安装在驱动齿轮上或与其整合在一起，所述销与分度轮内切割形成的槽相配合；其中，两个连续的编码器齿轮和分度轮全部在分离的大致平行的平面内旋转，并且分度轮的配合表面围绕与驱动和从动齿轮的外径重叠的直径旋转。

16.如权利要求1-15中任意一项所述的绝对式轴编码器组件，与处理装置/软件一起使用并相联的所述绝对式轴编码器组件配置为在驱动编码器轮的机构中出现机械故障的情况下能够使报警电路触发或者使其触发，所述软件用于确定轴的径向或线性位置。

17.如权利要求16所述的绝对式轴编码器组件，所述组件在使用中产生一系列形式为递增或递减数列的位置信号，连续位置信号之间的差值为恒定的递增(或递减)的数字，所述差值的最小值为1，其特征在于，在相关处理装置/软件中提供扫描操作，所述操作在每个计数操作之后启动并且在下一个计数操作之前终止，如果紧邻和倒数第二个计数之间的增量(或减量)不同于所述恒定递增(或递减)的数字的话，所述扫描操作将使报警电路触发。

18.如权利要求17所述的绝对式轴编码器组件，其中在使用中，所述轴能够移动通过编码器记录0计数的位置，相关的处理装置/软件逻辑如此设置使得指示0数字和在0数字之前到达的唯一数字的信号之间的递增(或递减)值应当由处理装置/软件识别为与任何其他成对连续计数之间的唯一的恒定递增数字相同的数字。

19.如权利要求17和18所述的绝对式轴编码器组件，其中指示计数中不连续性的报警信号的形式为非易失性存储，所述产生的计数以测量轴的运动，所述信号的状态在提供给编码器组件和驱动所述轴的所有动力切断时保持不变。

20.一种由权利要求19所述的绝对式轴编码器组件监视和控制的致动系统，其中当所述致动系统的动力恢复时，指示在上述操作周期内发生故障的报警信号重新启动，如果需要的话，所述信号有效地防止致动系统进一步的操作。

21.如在先任意一项权利要求所述的绝对式多轮轴编码器，其中提供处理装置/软件以产生由于编码器组件的机械故障引起的即将发生的计数丢失的报警信号，所述编码器组件限定了从轴的基准位置开始的径向位置和转数，所述轴驱动编码器组件的轮系的第一轮。

22.如权利要求21所述的绝对式多轮轴编码器，其中所述驱动机构设置在轮系中的相邻轮之间；位置传感拾取装置和轮驱动机构如此布置，使得两个或更多个所述唯一信号由轮系中任何配合的成对轮中的驱动轮启动，所述信号在第二信号之前发生，所述第二信号记录所述成对轮的驱动轮旋转的连续完成；所述两个或更多个信号与所述第二信号之间的时间间隔用于核查与所述两个或更多个信号相对应的操作已经完成，所述操作的完成故障在由于所述故障引起的位置计数丢失之前被记录，相关的处理装置/软件设置为储存最先记录故障发生时的位置值。

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