CN117642605A - 编码器系统和用于在编码器系统中确定读取头位置的方法 - Google Patents

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CN117642605A CN202280049045.0A CN202280049045A CN117642605A CN 117642605 A CN117642605 A CN 117642605A CN 202280049045 A CN202280049045 A CN 202280049045A CN 117642605 A CN117642605 A CN 117642605A
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Abstract

本发明涉及一种编码器系统，其具有以下特征：·读取头(10)，该读取头(10)具有至少一个第一位置传感器(1，1.1，1.2)和至少一个第二位置传感器(2，2.1，2.2)，其中，位置传感器(1，1.1，1.2，2，2.1，2.2)在读取方向(12)上彼此以固定距离(a，a1，a2，a3，a4，a6，a6)布置；·测量体(30)，该测量体(30)具有纵向方向(l)和横向方向(q)，其中，测量体(30)在纵向方向(1)上具有带有第一绝对编码的代码轨道(34)的第一代码路径(32)，·其中，读取头(10)和测量体(30)如此彼此布置，使得：读取方向(12)对应于纵向方向(l)；读取头(10)和测量体(30)可在读取方向(12)上相对于彼此移动；以及测量体(30)上的第一传感器位置(p1，p1.1，p1.2)可以分别由至少一个第一位置传感器(1，1.1，1.2)检测，同时测量体(30)上的第二传感器位置(p2，p2.1，p2.2)可以分别由至少一个第二位置传感器(2，2.1，2.2)检测。本发明还涉及一种用于在编码器系统(20)中确定读取头位置(p)的方法。

Description

编码器系统和用于在编码器系统中确定读取头位置的方法
技术领域
本发明涉及一种编码器系统和一种用于在编码器系统中确定读取头位置的方法。
背景技术
绝对位置或角度测量系统、即所谓的编码器系统在自动化中几十年来一直是不可或缺的部件。它们通常具有带有位置传感器的读取头以及测量体。在这里，位置传感器和测量体如此附接到可相对于彼此移动的机器元件，使得位置传感器可以扫描测量体并检测传感器位置。这样检测到的传感器位置通常对应于读取头位置。
与在接通电源电压后必须首先移动到一次性参考标记进行位置确定的所谓的增量式测量系统相比，绝对系统具有的优点是，可以在接通之后将待扫描的测量体上的每个位置检测为一次性绝对位置。
在实践中经常发生的情况是，由于干扰影响、例如位置传感器或测量体的污染或磁场影响而使检测到的传感器位置是错误的。只有在随后发生的位置变化之后，才能识别出初始位置是错误的，因为每个绝对测量系统所基于的单调性受到干扰(跟随检测到的传感器位置的是n而不是n+1或n-1)。
另一个问题是这样给出的：尤其是特别长的测量体非常难以安装和处理，尤其是在光学系统中使用玻璃制的测量体时。例如，单件式构成的五米长的玻璃制的测量体带来相当大的运输和安装费用。
为了在接通电源电压之后使读数头位置的确定更加可靠，已知使用在同一点位扫描测量体的两个位置传感器并比较它们的传感器位置。如果在相应位置存在干扰量，例如由刻度尺的污染引起的干扰量，则两个位置传感器检测到错误的位置。因此，不能可靠地确定当前的读取头位置。
在EP2288876B1中作为原理示出了将测量体串接在短的、轻便的段中。因此，可以改进可安装性和可操作性。尤其是由于安装时的段的串接时出现的偏移而使这一原理伴随着测量精度的损失。例如由于在段之间出现的间隙，测量体的总长度与相应的单件式测量体相比可能会显得更大。
此外，编码器系统的测量精度经常受到的影响是，测量体的长度尤其是由于温度依赖性而变化。所描述的情形导致检测到的读取头位置偏离实际的读取头位置。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种编码器系统，利用该编码器系统可以容易、可靠和精确地确定读取头位置而不受干扰影响，并且该编码器系统还可以容易且有利地制造。本发明的另一个目的是提供一种方法，利用该方法可以明确、可靠和精确地确定编码器系统的读取头位置而不受干扰影响。
根据本发明，上述目的是通过具有权利要求1的特征的一种编码器系统和具有权利要求15的特征的一种用于在编码器系统中确定读取头位置的方法来实现的。
本发明的有利的设计方案和改进方案在从属权利要求中给定。
根据本发明的编码器系统具有以下特征：读取头，该读取头具有至少一个第一位置传感器和至少一个第二位置传感器，其中，位置传感器在读取方向上彼此以固定距离布置；和测量体，该测量体具有纵向方向和横向方向，其中，测量体在纵向方向上具有带有第一绝对编码的代码轨道的第一代码路径，并且其中，读取头和测量体如此彼此布置，使得：读取方向对应于纵向方向；读取头和测量体可在读取方向上相对于彼此移动；以及测量体上的第一传感器位置可以分别由至少一个第一位置传感器检测，同时测量体上的第二传感器位置可以分别由至少一个第二位置传感器检测。
读取方向优选地由读取头在编码器系统中按规定使用时相对于测量体移动的方向形成。由于它们扫描绝对编码的代码轨道的能力，位置传感器优选地如此构成，使得它们可以检测布置在绝对编码的代码轨道上的位置信息。具有多个第一位置传感器和/或多个第二位置传感器的读取头优选地如此构成，使得所有位置传感器在读取方向上彼此间隔开地布置。
优选地，位置传感器垂直于读取方向取向。通过将至少一个第一位置传感器和至少一个第二位置传感器间隔开地布置，读取头可以优选地检测至少两个不同的传感器位置。根据检测到的传感器位置可以确定读取头位置。位置传感器可以如此构成，使得它们可以检测以数字值形式的相应传感器位置。特定读取头位置的分辨率可以随着位置传感器的数量而增加。
由于位置传感器彼此以固定距离布置，即使位置传感器中的一个检测到不合理的或无效的传感器位置，也可以通过由至少一个其它位置传感器检测到的传感器位置推断一个位置传感器的正确传感器位置和读取头位置。例如由于污染而可能会检测到不合理的或无效的传感器位置。
检测到的传感器位置优选地当其由在相应的代码轨道上实际发生的值形成时则被认为是有效的。由特定的位置传感器检测到的传感器位置优选地当尤其是由于位置传感器的已知固定距离和由其他位置传感器检测到的传感器位置而可以假设由一个位置传感器检测到的传感器位置与其实际传感器位置至少以足够精确的近似值一致时则被认为是合理的。
测量体优选地构成为玻璃刻度尺。由于可以同时在测量体上检测至少一个第一传感器位置和至少一个第二传感器位置，可以根据至少两个不同的传感器位置确定相应的读取头位置。
特别优选地，编码器系统具有两个第一位置传感器和两个第二位置传感器。因此，读取头可以具有总共四个位置传感器。因此，尤其是与具有两个位置传感器的读取头的实施方式相比，可以特别可靠地给定读取头位置。如果在具有两个位置传感器的实施方式中两个位置传感器检测一个有效的传感器位置，则检测到的传感器位置过度偏离位置传感器的固定距离，不能确定的是，两个检测到的位置中的哪一个是合理的。因此，在这种情况下不能确定可靠的读取头位置。随着位置传感器数量的增加，在确定读取头位置时通常也产生更高的冗余度并因此产生更高的安全性。如果在具有两个第一位置传感器和两个第二位置传感器的实施方式中传感器中的一个检测到一个错误的但有效的传感器位置，则可以由于由其他三个位置传感器检测到的传感器位置而可以容易确定的是，检测到的传感器位置中的哪一个是不合理的。通过将四个位置传感器布置在读取头上，即使另一个位置传感器检测到无效的传感器位置，也可以确定错误检测到的传感器位置。
优选地，两个第一位置传感器和两个第二位置传感器交替地布置在读取头上，使得在读取方向上第一第二位置传感器、第二第一位置传感器和第二第二位置传感器按此顺序跟随第一第一位置传感器。
在本发明的一个优选实施方式中，位置传感器构成为光学位置传感器。利用光学位置传感器可以非常准确和以非常高的分辨率检测传感器位置。特别优选地，位置传感器构成为光学反射式位置传感器。位置传感器也可以设计为电感式、磁性或电容式位置传感器。
优选地，位置传感器中的每一个适合于同时扫描绝对编码的代码轨道和递增编码的代码轨道。因此，位置传感器中的每一个优选地如此构成，使得其除了布置在绝对编码的代码轨道上的位置信息之外还可以检测布置在递增编码的代码轨迹上的位置信息。由于绝对编码的代码轨道和递增编码的代码轨道的扫描可以同时进行，可以以更高的精度检测相应传感器位置。
位置传感器可以布置在热膨胀系数在量上小于或等于2pom/K的单件式传感器承载件上。由此可以实现的是，温度变化对位置传感器之间的固定距离具有可忽略不计的影响。尤其地，当相对于要扫描的测量体的温度变化同时引起不可忽略的长度变化时，可以因此根据由位置传感器同时检测到的传感器位置确定并在必要时补偿测量体的热膨胀。特别优选地，传感器承载件由热膨胀系数为1ppm/K的石英玻璃制成。
在本发明的一个优选实施方式中，第一代码路径具有第一增量编码的代码轨道。因此，第一代码路径可以具有第一绝对编码的代码轨道和第一递增编码的代码轨道。优选地，第一递增编码的代码轨道在横向方向上布置在第一绝对编码的代码轨道旁边并且在纵向方向上平行于第一绝对编码的代码轨道布置。第一绝对编码的代码轨道和第一增量编码的代码轨道可以如此并排布置，使得适合于同时扫描绝对编码的代码轨迹和增量编码的代码轨迹的位置传感器可以同时扫描第一绝对编码的代码轨道和第一增加编码的代码轨道。
第一递增编码的代码轨道优选地如此构成，使得其具有递增代码，该递增代码循环重复并且其周期可以经由绝对编码的代码路径34被绝对分配。优选地，递增编码的代码轨道具有比绝对编码的代码轨道更精细的划分以及因此更高的分辨率。因此，通过同时扫描绝对编码的代码轨道和递增编码的代码轨道，可以检测高分辨率的绝对的传感器位置。
测量体可以具有第二代码路径，其中，读取头和测量体如此彼此布置，使得第一代码路径上的相应第一传感器位置可以由至少一个第一位置传感器检测，同时第二代码路径上的相应第二传感器位置可以由至少一个第二位置传感器检测。
由此，可以实现编码器系统的更高的冗余度以及因此更大的可靠性。
第二代码路径可以具有第二绝对编码的代码轨道。此外，第二代码路径可以具有第二递增编码的代码轨道。在这里，第一代码路径和第二代码路径可以如此布置，使得第一递增编码的代码轨道和第二递增编码的代码轨道彼此面对。在本发明的一个实施方式中，第二递增编码的代码轨道可以由第一递增编码的代码轨道形成，使得测量体具有两个绝对编码的代码轨道和一个递增编码的代码轨道。
优选地，第一代码路径和第二代码路径彼此反向地布置。因此，在纵向方向上，第一代码路径可以具有上升的计数方向，并且第二代码路径可以具有下降的计数方向，或者反之亦然。从至少一个第一检测的传感器位置和至少一个第二检测的传感器位置开始，可以分别根据不同的计算指令来确定读取头位置。由此，可以实现在确定读取头位置时的附加的安全性。
在本发明的一个实施方式中，测量体具有带有第一段端和第二段端的至少一个测量体段。由此，测量体可以容易地安装，并且可以尤其是在安装中在运输中容易操作。在安装时，优选地多个测量体段串联布置，以便实现测量体的相应大的总长度。在测量体安装时，可以在两个相继的段端之间布置有以间隙形式的偏移。由此可以简化安装。
测量体可以线性和/或呈弓形和/或呈圆形构成。尤其地，测量体可以灵活地构成。在测量体的圆形构构成时，测量体可以如此布置，使得测量体的横向方向和纵向方向垂直于所形成的圆的半径布置。因此，读取头的位置传感器优选地至少近似地朝圆中心取向。这样可以确定圆周上的读取头位置。因此，可以根据读取头位置来确定相应的旋转角度。因此，编码器系统可以用于旋转角度确定，尤其是在存在具有大直径的轴、同时需要高的位置精度的应用中，例如在天文台中。
优选地，编码器系统具有用于评估传感器位置的评估单元，其中，评估单元构成为根据相应同时检测的传感器位置确定读取头位置。读取头位置可以尤其通过对检测到的传感器位置求平均值来实现。在这里，读取头位置可以相对于读取头中的位置传感器的位置任意限定。例如，读取头位置可以居中布置在至少一个第一位置传感器和至少一个第二位置传感器之间。通过对由多个且彼此间隔开地布置的位置传感器检测到的传感器位置进行求平均值，可以因此提高由此确定的读取头位置的分辨率。
评估单元可以构成为检查传感器位置的合理性和/或有效性并且不使用不合理的和/或无效的传感器位置来确定读取头位置。因此，即使所确定的传感器位置中的一个或多个是不可用的，即不合理的或无效的，也可以确定读取头位置。
优选地，评估单元具有用于存储传感器位置和/或读取头位置的存储器件。由此，尤其特定的传感器位置和/或读取头位置可以被存储并在以后的时间点使用。尤其地，对于在两个相继的段端之间具有间隙的测量体，可以在一个示教移动中对间隙进行检测和存储。如果在稍后的操作中位置传感器中的一个检测到间隙，则由其检测到的传感器位置可以例如被分类为合理的但无效的。
尤其地，具有第一代码路径和第二代码路径的编码器系统可以具有多个测量体，其中，在每个测量体中第一代码路径和第二代码路径可以彼此不同地布置。优选地，测量体串联布置在纵向方向上。因此，可确定读取头位置所在的测量路径可以按串联布置的测量体的数量来延长。
通过对第一代码路径和第二代码路径进行相应不同布置，在由第一位置传感器和第二位置传感器各自同时检测到的传感器位置之间的差异在各个测量体之间不同。因此，优选地，读取头可以在测量路径上占据的任何位置都可以绝对且明确地确定。例如，在每个测量体中，第一代码路径可以与先前的测量体相比以绝对值位移到第二代码路径。测量路径的最大长度优选地仅由第一代码路径与第二代码路径的组合可行方案的数量来确定。
一种用于在根据所述实施方式中的一个所述的编码器系统中确定读取头位置的方法具有以下步骤：
·同时检测至少一个第一位置传感器的相应第一传感器位置和至少一个第二位置传感器的相应第二传感器位置；
·通过与同时确定的相应其他传感器位置进行比较来验证每个传感器位置的合理性和/或有效性；
·基于合理的和/或有效的传感器位置来确定读取头位置。
附图说明
基于以下附图来说明本发明的实施例。在附图中：
图1示出了编码器系统的第一实施例的示意性侧视图；
图2示出了编码器系统的第二实施例的示意性俯视图；
图3示出了编码器系统的第三实施例的示意性俯视图；
图4示出了编码器系统的第四实施例的示意性俯视图；
图5示出了编码器系统的第五实施例的示意性侧视图；
图6示出了图5所示的编码器系统的实施例的示意性详细视图；
图7示出了编码器系统的第六实施例的示意性详细视图；
图8示出了编码器系统的第七实施例的示意性详细视图；
图9示出了测量体的第一实施例的示意图；
图10示出了测量体的第二实施例的示意图；
图11示出了测量体的第三实施例的示意图。
具体实施方式
图1至图11示出了不同实施例的不同视图。为了清楚起见，并不是所有附图标记都在每个图中使用。相同的附图标记用于相同的和功能相同的部件。
图1示出了具有读取头10和测量体30的编码器系统20的第一实施例的示意性侧视图。读取头10具有第一位置传感器1和第二位置传感器2。位置传感器1、2适合于扫描绝对编码的代码轨道34并且在读取方向12上彼此以固定距离a布置。位置传感器1、2可以布置在单件式传感器承载件14上。优选地，传感器承载件14的热膨胀系数小于或等于2ppm/K。特别优选，传感器承载件14由热膨胀系数约为1ppm/K的石英玻璃制成。读取头10可以具有读取头壳体16，位置传感器1、2布置在该读取头壳体16中。位置传感器1、2可以构成为光学位置传感器。
如图2所示，测量体30具有纵向方向1和横向方向q。在纵向方向l上，测量体30具有带有第一绝对编码的代码轨道34的第一代码路径32。此外，第一代码路径32可以具有第一递增编码的代码轨道36。读取头10和测量体30如此彼此布置，使得读取方向12对应于纵向方向l，并且读取头10和测量体30可在读取方向l上相对于彼此移动。此外，读取头10和测量体30如此彼此布置，使得测量体30上的第一传感器位置p 1可以由第一位置传感器1检测，同时测量体30上的第二传感器位置p2可以由第二位置传感器2检测。位置传感器1、2优选地适合于同时扫描第一绝对编码的代码轨道34和第一递增编码的代码轨道36。
第一递增编码的代码轨道36优选地在平行于第一绝对编码的代码轨道34的纵向方向l上且在横向方向q上布置在第一绝对编码的代码轨道34旁边。此外，第一递增编码的代码轨道34优选地如此构成，使得其具有递增代码，该递增代码循环重复并且其周期可以经由绝对编码的代码路径34被绝对分配。优选地，递增编码的代码轨道36具有比绝对编码的代码轨道34更精细的划分以及因此更高的分辨率。因此，通过同时扫描绝对编码的代码轨道34和递增编码的代码轨道36，可以检测高分辨率的传感器位置p1、p2。
图2和图3所示的测量体30各自具有第一测量体段38和第二测量体段40。测量体段38、40各自具有第一段端42和第二段端44。在相继的段端44、42之间可以布置有以间隙46形式的偏移。为了表明测量体段38、40可以在更大的长度上延伸，在图2和图3中示出了具有倾斜布置的中断部的测量体段38、40。
如图3中的实施例所示，读取头10可以具有第一第一位置传感器1.1和第二第一位置传感器1.2以及第一第二位置传感器2.1和第二第二位置传感器2.2。优选地，两个第一位置传感器1.1、1.2和两个第二位置传感器2.1、2.2交替地布置在读取头上，使得在读取方向12上第一第二位置感应器2.1、第二第一位置传感器1.2和第二第二位置传感器2.2按此顺序跟随第一第一位置传感器1.1。
如图2所示，传感器位置p1可以由第一位置传感器1检测，并且传感器位置p2可以由第二位置传感器检测。因此，第一第一位置传感器1.1可以检测第一第一传感器位置p1.1，第二第一位置传感器1.2可以检测第二第一传感器位置p 1.2，第一第二位置传感器2.1可以检测第一第二传感器位置p2.1，并且第二位置传感器2.2可以检测第二第二传感器位置p2.2(见图3)。优选地，从传感器位置p1、p2或p1.1、p1.2、p2.1、p2.1确定读取头位置p。读取头位置p的确定可以例如通过对传感器位置p1、p2或p1.1、p1.2、p2.1、p2.2.2求平均值来进行。传感器位置p1和p2或p1.1、p1.2、p2.1和p2.2的检测优选同时进行。
为了评估传感器位置p1、p2或p1.1、p1.2、p2.1、p2.2，编码器系统20可以具有未示出的评估单元，该评估单元设计成从相应同时检测到的传感器位置p1、p2或p1.1、p1.2、p2.1、p2.2确定读取头位置p。在这里，读取头位置p可以相对于检测到的传感器位置p1、p2或p1.1、p1.2、p2.1、p2.2任意限定。优选地，读取头位置p居中限定在检测到的传感器位置p1、p2或p1.1、p1.2、p2.1、p2.2.之间。
由于位置传感器1、2或1.1、1.2、2.1、2.2在读取方向上彼此固定地间隔开地布置，因而如图2和图3所示，即使读取头位置p与间隙46重合，也可以确定读取头位置p。优选地，在调试之前执行示教移动，在该示教移动中，对间隙46进行检测和存储。尤其地，为此，评估单元可以具有用于存储传感器位置p1、p2或p1.1、p1.2、p2.1、p2.2和/或读取头位置p的存储器件。
在此，应注意的是，图4所示的编码器系统20除了带有第一绝对编码的代码轨道34和第一增量编码的代码轨道36的第一代码路径32之外还可以具有带有第二绝对编码的代码轨道50和第二增量编码的代码轨道52的第二代码路径48。优选地，第一代码路径32和第二代码路径48彼此反向地布置。特别优选地，第一代码路径32具有第一计数方向54，该第一计数方向54在纵向方向l上升地构成，而第二代码路径48可以具有第二计数方向56，该第二计数方向56可以在纵向方向l上下降地构成。
位置传感器1.1、1.2、2.1、2.2可以在图4所示的实施例中在读取方向12上彼此以固定距离a1至a6布置。优选地，第一位置传感器1.1、1.2如此布置，使得它们可以检测第一代码路径，并且第二位置传感器2.1、2.2如此布置，使得它们可以检测第二代码路径48。
在确定读取头位置p时，优选不使用不合理的和/或无效的传感器位置p1、p2或p1.1、p1.2、p2.1、p2.2。下面基于图4所示的实施例来说明如何可以进行合理性测试。在这里，与图2和图3所示的实施例相比，尤其应注意的是，第一代码路径32和第二代码路径48彼此反向地布置。
当满足所有以下条件时，所有同时检测到的传感器位置p1.1、p1.2、p2.1、p2.2的合理性优选存在：
p1.1+p2.1＝a4
p1.2+p2.2＝a6
p1.2-p1.1＝a3
p2.1-p2.2＝a2
p1.1+p2.2＝a1
p2.1+p1.2＝a5
通过对同时检测到的传感器位置p1.1、p1.2、p2.1、p2.2的这种评估，还可以确定的是，单个检测到的传感器位置p1.1，p1.2、p2.1、p2.2是不合理的。
此外，可以通过将同时检测到的传感器位置p1.1、p1.2、p2.1、p2.2之间的距离与固定距离a1至a6进行比较来识别和补偿系统性变化，例如尤其是由温度变化引起的测量体的长度变化。尤其地，为此，位置传感器1.1、1.2、2.1、2.2可以布置在石英玻璃制的单件式传感器承载件14上。这相应地适用于图2和图3所示的实施例。
图5和图6示出了编码器系统20的另一个实施例。在这里，测量体30可以呈圆形构成。优选地，测量体30布置在具有轴半径60的轴58上。在这里，测量体30可以由具有第一段端42和第二段端44的第一测量体段38形成。优选地，在第一段端42和第二段端44之间布置有间隙46。由此可以显著简化测量体30在轴58上的安装。对应于与此相关地针对图2和图3所示的实施例的实施，即使读取头10布置在间隙46上方时，也可以可靠且明确地确定读取头位置p。
测量体30优选地如此布置，使得横向方向q和纵向方向l垂直于轴半径60布置。读取头10的位置传感器1.1、1.2、2.1、2.2优选地至少近似地朝轴中心取向并因此朝呈圆形构成的测量体30的圆中心取向。
在这里，测量体30优选地布置在轴58的外半径上。尤其地，当轴58构成为中空轴时，替代于此，测量体30如图7所示可以布置在轴58的内半径上。与图5和图6所示的实施例不同，读取头10可以布置在轴58内。
图8示出了测量体30可以呈圆形构成的另一个实施例。在这里，测量体30优选地如此布置，使得横向方向q布置在轴半径60的方向上，并且纵向方向l垂直于轴半径60布置。读取头10的位置传感器1.1、1.2、2.1、2.2优选地至少近似在未示出的垂直于绘图平面伸展的轴纵向轴线的方向上取向。测量体30可以例如在端侧布置在轴端或轴凸肩上。
在图8所示的实施例中，第二递增编码的代码轨道52可以由第一递增编码的代码轨道36形成，使得测量体30具有两个绝对编码的代码轨道34、50和一个递增编码的代码轨道。
图9至图11示出了测量体30的不同实施例，该测量体30优选地具有第一代码路径32和第二代码路径48。在图9至图11所示的实施例中的每一个中，第一代码路径32和第二代码路径48可以彼此不同地布置。在这里，读取头10和测量体30可以如此彼此布置，使得第一代码路径32上的第一传感器位置p1可以由位置传感器1检测，同时第二代码路径48上的第二传感器位置p2可以由第二位置传感器2检测。由于第一位置传感器1和第二位置传感器2彼此以固定距离a布置在读取头10中(另见图1)，因此相应同时检测到的传感器位置p1、p2之间的差异在图9至图11所示的测量体30之间不同。因此，差异p1-p2在图9所示的实施例中可以是6，在图10所示的实施例中可以是5，以及在图11所示的实施例中可以是4。
如果图9至图11所示的测量体30在编码器系统20中串联布置，则可以因此实现具有测量体30的三倍长度的测量路径。由于每个测量体30上的同时检测到的传感器位置p1、p2的差异不同于相应其他传感器位置，因此可以绝对且明确地确定读取头10可以在测量路径上占据的每个位置。在这里，在测量体30的各种实施例中，优选地使用相同的第一代码路径32和/或相同的第二代码路径48。
对应于该做法，可以产生测量路径，在该测量路径中，串联布置的测量体30的数量对应于第一代码路径32与第二代码路径48的明确的组合可行方案的数量。如果一米长的测量体30例如具有绝对编码为一微米的代码路径32、48，则可以通过代码路径32，48的偏移来获得具有彼此不同地布置的代码路径32、48的一百万个测量体30。理论上，可以产生总长度为一百万米、即1000km的测量路径。
为了可以检测明确的传感器位置p1、p1.1、p1.2、p2.1、p2.2并因此可以检测明确的读取头位置p，在实践中不同测量体30的偏移差优选地位于毫米范围内。在所提到的例子中，可以因此实现一千米的测量路径。
附图标记说明：
1 第一位置传感器
1.1 第一第一位置传感器
1.2 第二第一位置传感器
2 第二位置传感器
2.1 第一第二位置传感器
2.2 第二第二位置传感器
10 读取头
12 读取装置
14 传感器承载件
16 读取头壳体
20 编码器系统
30 测量体
32 第一编码器路径
34 第一绝对编码的代码轨道
36 第一递增编码的代码轨道
38 第一测量体段
40 第二测量体段
42 第一段端
44 第二段端
46 间隙
48 第二代码路径
50 第二绝对编码的代码轨道
52 第二递增编码的代码轨道
54 上升的计数方向
56 下降的计数方向
58 轴
60 轴半径
a 固定距离
a1 第一固定距离
a2 第二固定距离
a3 第三固定距离
a4 第四固定距离
a5 第五固定距离
a6 第六固定距离
l 纵向方向
p 读取头位置
p1 第一传感器位置
p1.1 第一第一传感器位置
p1.2 第二第一传感器位置
p2 第二传感器位置
p2.1 第一第二传感器位置
p2.2 第二第二传感器位置
q 横向方向

Claims (15)

1.一种编码器系统，其具有以下特征：
·读取头(10)，所述读取头(10)具有至少一个第一位置传感器(1，1.1，1.2)和至少一个第二位置传感器(2，2.1，2.2)，其中，所述位置传感器(1，1.1，1.2，2，2.1，2.2)在读取方向(12)上彼此以固定距离(a，a1，a2，a3，a4，a6，a6)布置；
·测量体(30)，所述测量体(30)具有纵向方向(l)和横向方向(q)，其中，所述测量体(30)在纵向方向(1)上具有带有第一绝对编码的代码轨道(34)的第一代码路径(32)，
·其中，所述读取头(10)和所述测量体(30)如此彼此布置，使得：所述读取方向(12)对应于所述纵向方向(1)；所述读取头(10)和所述测量体(30)可在所述读取方向(12)上相对于彼此移动；以及所述测量体(30)上的第一传感器位置(p1，p1.1，p1.2)可以分别由所述至少一个第一位置传感器(1，1.1，1.2)检测，同时所述测量体(30)上的第二传感器位置(p2，p2.1，p2.2)可以分别由所述至少一个第二位置传感器(2，2.1，2.2)检测。
2.根据权利要求1所述的编码器系统，其特征在于，所述读取头(10)具有两个第一位置传感器(1.1，1.2)和两个第二位置传感器(2.1，2.2)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的编码器系统，其特征在于，所述位置传感器(1，1.1，1.2，2，2.1，2.2)构成为光学位置传感器(1，1.1，1.2，2，2.1，2.2)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的编码器系统，其特征在于，所述位置传感器(1，1.1，1.2，2，2.1，2.2)中的每一个适合于同时扫描绝对编码的代码轨道(34，50)和递增编码的代码轨道(36，52)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的编码器系统，其特征在于，所述位置传感器(1，1.1，1.2，2，2.1，2.2)布置在单件式传感器承载件(14)上，所述单件式传感器承载件(14)的热膨胀系数在量上小于或等于2ppm/K。
6.根据前述权利要求中任一项所述的编码器系统，其特征在于，所述第一代码路径(32)具有第一增量编码的代码轨道(34)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的编码器系统，其特征在于，所述测量体(30)具有第二代码路径(48)，其中，所述读取头(10)和所述测量体(30)如此彼此布置，使得所述第一代码路径(32)上的所述相应第一传感器位置(p1，p1.1，p1.2)可以由所述至少一个第一位置传感器(1，1.1，1.2)检测，同时所述第二代码路径(48)上的所述相应第二传感器位置(p2，p2.1，p2.2)可以由所述至少一个第二位置传感器(2，2.1，2.2)检测。
8.根据权利要求7所述的编码器系统，其特征在于，所述第一代码路径(32)和所述第二代码路径(48)彼此反向地布置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的编码器系统，其特征在于，所述测量体(30)具有带有第一段端(42)和第二段端(44)的至少一个测量体段(38，40)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的编码器系统，其特征在于，所述测量体(30)线性和/或呈弓形和/或呈圆形构成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的编码器系统，其特征在于，所述编码器系统(20)具有用于评估所述传感器位置(p1，p1.1，p1.2，p2，p2.1，p2.2)的评估单元，其中，所述评估单元构成为根据相应同时检测的传感器位置(p1，p1.1，p1.2，p2，p2.1，p2.2)确定读取头位置(p)。
12.根据权利要求11所述的编码器系统，其特征在于，所述评估单元构成为检查所述传感器位置(p1，p1.1，p1.2，p2，p2.1，p2.2)的合理性和/或有效性并且不使用不合理的和/或无效的传感器位置(p 1，p 1.1，p 1.2，p2，p2.1，p2.2)来确定所述读取头位置(p)。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的编码器系统，其特征在于，所述评估单元具有用于存储传感器位置(p1，p1.1，p1.2，p2，p2.1，p2.2)和/或读取头位置(p)的存储器件。
14.根据权利要求7或根据本发明7和权利要求8至13中任一项所述的编码器系统，其特征在于，所述编码器系统(20)具有多个测量体(30)，其中，在每个测量体(30)中所述第一代码路径(32)和所述第二代码路径(48)彼此不同地布置。
15.一种用于在根据权利要求1至14中任一项所述的编码器系统(20)中确定读取头位置(p)的方法，其具有以下步骤：
·同时检测至少一个第一位置传感器(1，1.1，1.2)的相应第一传感器位置(p1，p1.1，p1.2)和至少一个第二位置传感器(2，2.1，2.2)的相应第二传感器位置(p2，p2.1，p2.2)；
·通过与同时确定的相应其他传感器位置(p1，p1.1，p1.2，p2，p2.1，p2.2)进行比较来验证每个传感器位置(p1，p1.1，p1.2，p2，p2.1，p2.2)的合理性和/或有效性；
·基于合理的和/或有效的传感器位置(p1，p1.1，p1.2，p2，p2.1，p2.2)来确定读取头位置(p)。
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