DE10113716C2 - Kommunikations-Schnittstelle für eine Wegmeßeinrichtung - Google Patents
Kommunikations-Schnittstelle für eine WegmeßeinrichtungInfo
- Publication number
- DE10113716C2 DE10113716C2 DE10113716A DE10113716A DE10113716C2 DE 10113716 C2 DE10113716 C2 DE 10113716C2 DE 10113716 A DE10113716 A DE 10113716A DE 10113716 A DE10113716 A DE 10113716A DE 10113716 C2 DE10113716 C2 DE 10113716C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- communication interface
- interface according
- measuring device
- runtime
- signals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/02—Details
- H04B3/46—Monitoring; Testing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Kommunikations-Schnittstelle für eine Wegmeß
einrichtung, welche zwischen die Wegmeßeinrichtung und eine Steuerungs
einrichtung koppelbar ist, wobei mittels der Wegmeßeinrichtung eine Weg
streckenermittlung durch eine Laufzeitmessung von Meßsignalen durchführbar
ist und durch Steuersignale auf einem Steuersignal-Kommunikationskanal eine
Laufzeitmessung auslösbar ist und ein Laufzeitsignal-Kommunikationskanal für
Laufzeitsignale vorgesehen ist, wobei die Kommunikations-Schnittstelle an den
Steuersignal-Kommunikationskanal und/oder an den Laufzeitsignal-Kommuni
kationskanal gekoppelt ist und digitale Daten zwischen der Steue
rungseinrichtung und der Wegmeßeinrichtung zusätzlich zu Steuersignalen für
die Laufzeitmessung und Laufzeitsignalen übertragbar sind.
Ein Beispiel einer derartigen Wegmeßeinrichtung ist ein magnetorestriktiver
Wegaufnehmer, bei dem über einen elektrischen Erregerstromimpuls eine
akustische Welle erzeugt wird und die Laufzeit dieser Welle in einem Wellen
leiter ermittelt wird, wobei an einer bestimmten Stelle des Wellenleiters ein
Signalwandler angeordnet ist, weicher einen Reaktionsimpuls im zeitlichen
Abstand zu dem Erregerstromimpuls erzeugt.
Die Meßsignale, deren Laufzeit bestimmt wird, werden durch Signale einer
elektronischen Schaltung, welche mit der Meßeinrichtung verbunden ist, aus
gelöst und entsprechend werden die Reaktionssignale wieder in Signale der
elektronischen
Schaltung umgesetzt, so daß zwischen den Signalen der elektronischen
Schaltung eine Laufzeitmessung durchgeführt werden kann. Um wiederum ein
Startsignal für die Laufzeitmessung auszulösen, ist ein Steuersignal als Aus
lösungssignal vorgesehen, welches auf einem Laufzeitsignal-Kommunika
tionskanal übertragen wird.
Die DE 31 31 455 A1 offenbart einen magnetostriktiven Wegmesser mit einem
Impulsgenerator zur Erzeugung elektrischer Impulse, die an einem magneto
striktiven Element entlang laufen, mit einem Magneten, der bezüglich des
magnetostriktiven Elements in eine dem zu messenden Weg entsprechende
Lage bringbar ist, um in diesem durch Zusammenwirken mit dem Magnetfeld
der den elektrischen Leiter durchlaufenden Impulse Schallimpulse zu er
zeugen.
Die US 6,058,775 offenbart einen Flüssigkeitspegeldetektor, bei dem zusätz
liche Informationen bezüglich Bedingungen innerhalb oder außerhalb eines
Flüssigkeitsbehälters über Übertragungsleitungen für den Flüssigkeitspegel
detektor übertragbar sind.
Die US 5,212,444 offenbart einen magnetostriktiven Wegmessungsdetektor
mit einer Vorrichtung zur Detektion eines gedämpften Sinuswellensignals auf
einer Eingangsleitung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kommunikations-Schnittstelle
zu schaffen, mittels welcher sich eine Wegmeßeinrichtung universell und auf
einfache Weise einsetzen läßt.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Kommunikations-Schnittstelle
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Anfangsflanke eines Steuerpulses
eine Laufzeitmessung auslöst und daß eine Pulsdauer eines Steuerpulses,
welcher eine Laufzeitmessung auslöst, Befehlwirkung für die Wegmeßein
richtung hat.
In der Praxis tritt beispielsweise das Problem auf, daß eine Wegmeßeinrichtung
mit einem magnetorestriktiven Aufnehmer ausgetauscht werden muß. Ein
Wellenleiter des neuen Wegmeßaufnehmers kann dabei eine möglicherweise
nur geringfügig andere Ausbreitungsgeschwindigkeit für die akustischen Wellen
haben, da aber die Wegstreckenermittlung auf einer Laufzeitmessung beruht,
ist die genaue Kenntnis der Geschwindigkeit nötig. Bisher war in solchen Fällen
eine Umprogrammierung in der Steuerungseinrichtung notwendig mit dem
entsprechenden Zeitaufwand. Im übrigen bestand auch die Gefahr, daß, wenn
die neue Geschwindigkeit nicht neu einprogrammiert wurde,
Meßfehler aufgetreten sind. Da Wegmeßeinrichtungen auch in
sicherheitsrelevanten Bereichen wie in Werkzeugmaschinen ein
gesetzt werden, stellt dies ein sehr relevantes Problem dar.
Erfindungsgemäß wird nun vorgesehen, daß neben den direkt mit
einer Laufzeitmessung verbundenen Daten (Steuersignale und
Laufzeitsignale) auch weitere Daten zwischen der Steuerungs
einrichtung und der Wegmeßeinrichtung übertragbar sind. Den
Steuersignalen und/oder Laufzeitsignalen lassen sich dann
diese weiteren digitalen Daten unterlegen, um so Informatio
nen von der Steuerungseinrichtung an die Wegmeßeinrichtung
übermitteln zu können und/oder umgekehrt. Beispielsweise kann
dann eine Steuerungseinrichtung aus der Wegmeßeinrichtung
(insbesondere über eine entsprechende Meßschnittstelle, in
welcher die feste Ultraschallgeschwindigkeit einer Wegmeßein
richtung gespeichert ist), den entsprechenden Parameter aus
lesen und dann entsprechend einstellen, ohne daß ein Bediener
Programmiertätigkeiten hierzu jedes Mal vornehmen muß; da
durch läßt sich automatisch sicherstellen, daß die Steue
rungseinrichtung, welche mit der Wegmeßeinrichtung verbunden
ist, die Meßsignale richtig interpretiert.
Durch die erfindungsgemäße Kommunikations-Schnittstelle las
sen sich dabei beliebige Parameter oder Befehle zur Wegmeß
einrichtung übertragen, wie beispielsweise Seriennummern,
Herstellerbezeichnungen, Fertigungsdaten, Versionsnummern für
Hardware und Software, Ultraschallgeschwindigkeiten, minimale
Positionen bei der Wegstreckenermittlung, maximale Positio
nen, Anzahl erlaubter Positionsgeber, Nockenpositionen,
Betriebsarten, Busknotenadressen und dergleichen. Ebenso
lassen sich durch die Steuerungseinrichtung eine Vielzahl von Daten von einer
Wegmeßeinrichtung anfordern, wie beispielsweise Ultraschallgeschwindigkeit,
Herstellerkennung, Statuszustände und Fehlerzustände, Spannungspegel,
Temperatur, Positionsgeberstatus usw.
Durch die Möglichkeit der Datenübertragung läßt sich damit die Ankopplung
zwischen Steuerungseinrichtung und spezieller Meßeinrichtung optimieren, um
so sicherzustellen, daß die Steuerungseinrichtung die Meßergebnisse der
Meßeinrichtung richtig interpretiert, d. h. insbesondere aus der Laufzeit
ermittlung die korrekte Wegstrecke ermittelt.
Es ist vorgesehen, daß eine Pulsdauer eines Steuerpulses, welcher eine Lauf
zeitmessung auslöst, einstellbar ist. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, Be
fehle an die Wegmeßeinrichtung zu senden bzw. eine Befehlsübermittlung aus
zulösen. Es ist üblich, daß eine Anfangsflanke eines Steuerpulses eine Lauf
zeitmessung auslöst. Es läßt sich dann erreichen, daß eine Pulsdauer des
Steuerpulses, welcher eine Laufzeitmessung auslöst, Befehlwirkung für die
Wegmeßeinrichtung hat. Insbesondere wird bei Überschreiten einer bestimm
ten Pulsdauerschwelle ein Befehl und/oder Parameter an die Wegmeßeinrich
tung übertragen. Durch die Einstellung der Pulsdauerschwelle beispielsweise
über die Steuerungseinrichtung wird ein zusätzlicher Freiheitsgrad bezüglich
der Kommunikation zwischen Steuerungseinrichtung und Meßeinrichtung ge
schaffen, ohne daß zusätzliche Kommunikationskanäle vorgesehen werden
müssen. Dieser zusätzliche Freiheitsgrad läßt sich also auf einfache Weise
erreichen.
Günstig ist es dabei, wenn die Datenübertragung zeitlich versetzt zu Steuer
signalen und/oder Laufzeitsignalen erfolgt, so daß sich die Datenübertragung
dem "normalen" Betrieb der Wegmeßeinrichtung in Verbindung mit der
Steuerungseinrichtung unterlegen läßt, ohne eben diesen zu stören.
Es ist üblich, daß die Laufzeitsignale Startsignale zur Auslösung einer Lauf
zeitmessung und Stopsignale umfassen, wobei die Laufzeit durch den zeit
lichen Abstand zwischen Startsignal und zugeordnetem Stopsignal gegeben ist.
Die Startsignale lösen dabei wiederum Meßsignale bei der Wegmeßeinrichtung
aus, wie beispielsweise ein Erregerstromimpuls mit einem zirkularen
Magnetfeld, welcher an der Position eines Magneten zum Entstehen einer
akustischen Welle führt. Ein Reaktionssignal darauf löst ein Stopsignal aus. Die
Steuerungseinrichtung kann dann die Laufzeit beispielsweise der akustischen
Welle in einem Wellenleiter über den Abstand zwischen Startsignal und Stop
signal ermitteln.
Bei einer Variante einer Ausführungsform ist es vorgesehen,
daß ein Steuersignal ein Startsignal zur Auslösung der Lauf
zeitmessung auslöst. Dieses Steuersignal, welches von der
Steuerungseinrichtung geliefert wird, bewirkt damit das
Startsignal, welches wiederum die Laufzeitmessung einleitet.
Insbesondere wenn die Steuerungseinrichtung relevante System
parameter der Wegmeßeinrichtung ermitteln muß, wie eine
Ultraschallgeschwindigkeit, ist es vorteilhaft, wenn bei der
Übertragung von Daten die Übertragung von Stopsignalen ge
sperrt ist. In diesem Fall findet dann während und für eine
bestimmten Zeitraum auch noch nach der Datenübertragung keine
Laufzeitmessung statt, da die Steuerungseinrichtung sich erst
entsprechend einstellen muß, um die relevante Wegstrecken
ermittlung aus der Laufzeitermittlung durchführen zu können.
Ohne großen Aufwand läßt sich die Datenunterlegung durchfüh
ren, wenn digitale Daten seriell und insbesondere Bit-seriell
zwischen der Steuerungseinrichtung und der Wegmeßeinrichtung
übertragbar sind, d. h. in Paketen übertragbar sind. Insbeson
dere müssen bei einer seriellen Datenübertragung keine
weiteren Kommunikationskanäle vorgesehen werden.
Es kann dabei vorgesehen sein, daß eine Informationseinheit
der Datenübertragung zwischen Steuerungseinrichtung und Weg
meßeinrichtung N Bits umfaßt. Um eine Informationseinheit als
solche zu erkennen, ist vorteilhafterweise ein Start-Bit vor
gesehen, mit dem die Informationseinheit beginnt. Solche
Start-Hits werden auch als Start-Of-Frame-Bits bezeichnet.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn Befehle und/oder
Parameter an die Wegmeßeinrichtung übertragbar sind, um bei
spielsweise zu bewirken, daß diese in bestimmte Betriebsmoden
übergeht oder verlangte Informationen an die Steuerungsein
richtung zurücksendet. Die Übertragung von Befehlen und/oder
Parametern an die Wegmeßeinrichtung erfolgt dabei günstiger
weise auf dem Steuersignal-Kommunikationskanal, da auf diesem
im wesentlichen nur das Steuersignal ansteht, dessen Periodi
zität genau festgelegt ist. Darüber hinaus läßt sich dann auf
kostengünstige Weise der Steuersignal-Kommunikationskanal so
ausbilden, daß er unidirektional ist, d. h. daß über ihn nur
Daten an die Wegmeßeinrichtung sendbar sind.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn Antwortdaten der Wegmeß
einrichtung auf empfangene Befehle und/oder Parameter an die
Steuerungseinrichtung übertragbar sind, d. h. wenn die Wegmeß
einrichtung auf Anfragen der Steuerungseinrichtung, welche
nicht Laufzeitmessungen direkt betreffen, reagieren kann.
Günstigerweise erfolgt dabei die Übertragung von Antwortdaten
auf dem Laufzeitsignal-Kommunikationskanal. Dieser Kommunika
tionskanal läßt sich dann ebenfalls unidirektional ausbilden,
da ein Startsignal auf ein Steuersignal direkt erzeugt werden
kann und ein Stopsignal sowieso an die Steuerungseinrichtung
übertragen werden muß.
Ebenfalls ist es günstig, wenn Ereignisdaten und/oder Para
meterdaten der Wegmeßeinrichtung an die Steuerungseinrichtung
übertragbar sind, wie beispielsweise eine Ultraschallge
schwindigkeit eines Wellenleiters, Positionsgeberstatuse und
so weiter. Aus den oben bereits genannten Gründen ist es vorteilhaft, wenn
die Übertragung der Ereignisdaten und/oder Parameterdaten auf dem Laufzeit
signal-Kommunikationskanal erfolgt.
Es kann dabei vorgesehen sein, daß die Wegmeßeinrichtung zyklisch Ereignis
daten und/oder Parameter an die Steuerungseinrichtung sendet. Dadurch
lassen sich bestimmte Daten wie Nockenpositionen als Schaltpunkte periodisch
an die Steuerungseinrichtung übertragen, ohne daß die eigentliche Laufzeit
messung gestört wird. Die Steuerungseinrichtung kann dann so in regelmäßi
gen Abständen den Status der Wegmeßeinrichtung ermitteln.
Hei einer weiteren Variante einer Ausführungsform ist es vor
gesehen, daß die Befehlsübertragung und/oder Parameterüber
tragung in einem bestimmten zeitlichen Abstand bezogen auf
den Steuerpuls erfolgt. Dadurch kann dann die Kommunikations-
Schnittstelle die Meßeinrichtung gezielt mit entsprechenden
Befehlen und/oder Parametern versorgen.
Günstig ist es, wenn die Kommunikations-Schnittstelle über
Multiplexer an die jeweiligen Kommunikationskanäle gekoppelt
ist, um eine Datenübertragung dem normalen Protokoll unter
legt durchführen zu können.
Ein Beispiel für eine Wegmeßeinrichtung, bei welchem eine
Wegstreckenermittlung auf einer Laufzeitmessung basiert,
umfaßt einen Wegaufnehmer, bei welchem mechanische Wellen
propagieren. Aus der Propagation dieser Wellen läßt sich die
entsprechende Zeitinformation gewinnen. Ein bekanntes Bei
spiel ist ein magnetorestriktiv-wirkender Wegaufnehmer, bei
welchem ein Permanentmagnet als Geber eine akustische Welle
auslöst, deren Laufzeit auf einem Wellenleiter ermittelbar
ist.
Ein anderes Beispiel für eine Wegmeßeinrichtung mit einer
Laufzeitermittlung umfaßt einen Wegaufnehmer, bei welchem
elektromagnetische Wellen propagieren. Aus der Laufzeit die
ser elektromagnetischen Wellen läßt sich wiederum eine Weg
strecke ermitteln. Insbesondere läßt sich mittels des Wegauf
nehmers die Laufzeit eines Lichtsignals zwischen einem opti
schen Sender und einem optischen Empfänger ermitteln. Ist ein
optischer Gegenstand in einem entsprechenden Lichtstrahl an
geordnet, dann kann über die Laufzeitermittlung der Abstand
zwischen dem reflektierenden Gegenstand und dem Sender/
Empfänger ermittelt werden und damit die zugeordnete Weg
strecke.
Die Erfindung betrifft ferner ein Wegmeßsystem, umfassend
eine oder mehrere Wegmeßeinrichtungen, welche an eine Steue
rungseinrichtung koppelbar sind und bei dem oder denen eine
Wegstreckenermittlung über eine Laufzeitmessung von Meßsigna
len durchführbar ist, einen Steuersignal-Kommunikationskanal,
über den eine Laufzeitmesung auslösbar ist, und einen Lauf
zeitsignal-Kommunikationskanal für Laufzeitsignale.
Die eingangs genannte Aufgabe wird bei einem solchen Wegmeß
system erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine erfindungs
gemäße Kommunikations-Schnittstelle vorgesehen ist.
Die Vorteile eines solchen Wegmeßsystems sowie vorteilhafte
Ausgestaltungen davon wurden bereits im Zusammenhang mit der
erfindungsgemäßen Kommunikations-Schnittstelle diskutiert.
Insbesondere kann es vorgesehen sein, daß eine Mehrzahl von
Wegmeßeinrichtungen vorhanden sind. Bei einer Werkzeugmaschi
ne lassen sich so mit einer Steuerungseinrichtung beispiels
weise Bewegungen eines Werkzeugkopfes in verschiedenen Achs
richtungen überwachen.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Wegmeßsystem über ei
nen Datenbus mit den Wegmeßeinrichtungen verbunden ist. Über
den Datenbus läßt sich dann jede einzelne der Wegmeßeinrich
tungen gezielt ansprechen, um entsprechende Laufzeitinforma
tionen zu erhalten. Es lassen sich dann auch die weiteren
Daten zwischen der Steuerungseinrichtung und der speziellen
ausgewählten Meßeinrichtung übertragen. Günstigerweise ist
dazu über eine Adreßkennung eine bestimme Wegmeßeinrichtung
durch die Steuerungseinrichtung ansprechbar.
Ein Kommunikationskanal kann unidirektional sein, d. h. Sig
nale nur in einer Richtung durchlassen, oder bidirektional.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Steuerung
einer Wegmeßeinrichtung mit einer Wegstreckenermittlung mit
tels Laufzeitmessung von Meßsignalen, bei dem Steuersignale
zur Auslösung der Laufzeitmessung über einen Steuersignal-
Kommunikationskanal übertragen werden und Laufzeitsignale auf
einem Laufzeitsignal-Kommunikationskanal übertragen werden.
Diesem Verfahren liegt die gleiche Aufgabe zugrunde wie dem
oben genannten Wegmeßsystem.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß über
eine Kommunikations-Schnittstelle, welche an den Steuer
signal-Kommunikationskanal und/oder den Laufzeitsignal-Kommu
nikationskanal gekoppelt ist, digitale Daten zusätzlich zu
den Steuersignalen und Laufzeitsignalen übertragen werden.
Dieses Verfahren weist die bereits im Zusammenhang mit der
erfindungsgemäßen Kommunikations-Schnittstelle und dem erfin
dungsgemäßen Wegmeßsystem erläuterten Vorteile auf.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen wurden bereits im Zusam
menhang mit der erfindungsgemäßen Kommunikations-Schnitt
stelle und dem erfindungsgemäßen Wegmeßsystem erläutert.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläute
rung der Erfindung. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei
spiels eines Wegmeßsystems mit einer erfindungs
gemäßen Kommunikations-Schnittstelle;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines magnetorestrik
tiven Wegaufnehmers als Beispiel einer Wegmeßein
richtung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer optischen Weg
meßeinrichtung;
Fig. 4 eine aus dem Stand der Technik bekannte Pulsfolge
auf einem Steuersignal-Kommunikationskanal und
einem Laufzeitsignal-Kommunikationskanal bei einer
Wegstreckenermittlung;
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Pulsfolge auf einem Steuersignal-Kommunikations
kanal und Laufzeitsignal-Kommunikationskanal;
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungs
gemäßen Pulsfolge;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Informations
einheit, welche über die erfindungsgemäße Kommuni
kations-Schnittstelle zwischen einer Steuerungsein
richtung und einer Wegmeßeinrichtung übertragbar
ist;
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel eines Wegmeßsystems, wel
ches eine Mehrzahl von Wegmeßeinrichtungen umfaßt,
die mit einer Steuerungseinrichtung verbunden sind,
und
Fig. 9 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer
erfindungsgemäßen Kommunikations-Schnittstelle.
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Weg
meßsystems, welches in Fig. 1 schematisch dargestellt ist
und dort als Ganzes mit 10 bezeichnet ist, umfaßt eine Weg
meßeinrichtung 12. Beispiele solcher Wegmeßeinrichtungen
werden unten noch anhand der Fig. 2 und 3 erläutert.
Der Wegmeßeinrichtung 12 ist eine Meßschnittstelle 14 zuge
ordnet, die auch Teil der Wegmeßeinrichtung 12 sein kann,
über welche eine Messung auslösbar ist und über welche Meß
ergebnisse zur Auswertung bereitstellbar sind.
Die Auslösung von Messungen und die eigentliche Verarbeitung
einer Messung erfolgt dabei über eine Steuerungseinrichtung
16, die über einen insbesondere unidirektionalen Steuersig
nal-Kommunikationskanal 18 und einen insbesondere unidirek
tionalen Laufzeitsignal-Kommunikationskanal 20 mit der
Meßschnittstelle 14 verbunden ist. Dazu umfaßt die Steue
rungseinrichtung 16 einen Sender 22, über den Steuersignale
über den Steuersignal-Kommunikationskanal 18 dem Wegmeßsystem
10 übermittelbar sind. Ferner ist ein Empfänger 24
vorgesehen, mittels dem über den Laufzeitsignal-Kommunika
tionskanal Laufzeitsignale von dem Wegmeßsystem 10 empfangen
werden können.
Die beiden Kanäle 18 und 20 können dabei auf eine Leitung
oder auf getrennten Leitungen liege.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Variante eines Ausführungsbei
spiels umfaßt das Wegmeßsystem 10 einen Steuersignalempfänger
26, welcher an den Steuersignal-Kommunikationskanal 18 gekop
pelt ist und Steuersignale auf diesem Kommunikationskanal 18
an die Meßschnittstelle 14 weiterleitet. Ferner ist ein Lauf
zeitsignal-Sender 28 vorgesehen, welcher an den Laufzeit
signal-Kommunikationskanal 20 gekoppelt ist und Laufzeitsig
nale von der Meßschnittstelle 14 an die Steuerungseinrichtung
16 weiterleitet.
Hei einem in Fig. 2 als Ganzes mit 30 bezeichneten magneto
restriktiven Wegmeßeinrichtung als erstes Ausführungsbeispiel
einer Wegmeßeinrichtung 12 ist ein Wellenleiter 32 vorgese
hen, welcher das eigentliche Meßelement darstellt. Der Wel
lenleiter 32 ist beispielsweise rohrförmig ausgebildet oder
in Drahtform und beispielsweise aus einer Nickel-Eisen-Legie
rung hergestellt. In ihn ist ein Kupferleiter 34 eingefädelt.
Ein von der Meßschnittstelle 14 stammender Erregerstromimpuls
36 als Meßsignal löst eine Messung aus. Der Erregerstrompuls
36 wiederum wird, wie unten stehend noch beschrieben, mittels
eines Startsignals auf dem Laufzeitsignal-Kommunikationskanal
20 ausgelöst, welcher wiederum durch ein Steuersignal auf dem
Steuersignal-Kommunikationskanal 18 ausgelöst wird. Der Er
regerstromimpuls 36 erzeugt ein zirkulares Magnetfeld 38,
welcher aufgrund weichmagnetischer Eigenschaften des Wellen
leiters 32 in diesem gebündelt wird. An einer Meßstelle 40
des Wellenleiters 32 als Wegaufnehmer ist ein Permanentmagnet
42 angeordnet, wobei dessen Magnetfeldlinien 44 rechtwinklig
zum zirkularen Magnetfeld 38 verlaufen und welche ebenfalls
im Wellenleiter 32 gebündelt sind.
In einem Bereich 46, in welchem sich die beiden Magnetfelder
38 und 44 überlagern, entsteht im Mikrobereich des Gefüges
des Wellenleiters 32 eine elastische Verformung aufgrund von
Magnetostriktion. Diese elastische Verformung wiederum be
wirkt eine sich längs des Wellenleiters 32 in entgegenge
setzte Richtungen 48, 50 ausbreitende elastische Welle. Die
Ausbreitungsgeschwindigkeit dieser Welle im Wellenleiter 32
liegt beispielsweise ca. bei 2.800 m/s und ist weitgehend un
empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen. Aufgrund von Ferti
gungstoleranzen können jedoch bei einer Serie von Wellen
leitern 32 statistisch variierende Fortpflanzungsgeschwindig
keiten beispielsweise im Bereich zwischen 2.700 m/s und 2.900 m/s
vorliegen.
An einem Ende 52 des Wellenleiters 32 ist ein Dämpfungsglied
54 vorgesehen, durch das die zu diesem Ende 52 laufende
transsonare Welle dort weggedämpft wird.
Am anderen Ende 56 ist ein Signalwandler 58 angeordnet, wel
cher durch Umkehrung des magnetostriktiven Effekts ein elek
trisches Signal erzeugt und dieses an die Meßschnittstelle 14
liefert.
Die Wellenlaufzeit vom Entstehungsort 40 bis zum Signalwand
ler 58 ist direkt proportional zum Abstand zwischen dem
Permanentmagneten 42 als Positionsgeber und dem Signalwandler
58. Mittels einer Zeitmessung kann daher der Abstand zwischen
dem Signalwandler 58 und dem Permanentmagneten 42 mit hoher
Genauigkeit bestimmt werden. Das primäre Meßsignal für diese
Zeitmessung ist dabei der Erregerstromimpuls 36 auf dem Wel
lenleiter 32 und sein Reaktionsimpuls, welcher zeitversetzt
in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen dem Signalwandler 58
und dem Permanentmagneten 42 von dem Signalwandler 58 an die
Meßschnittstelle 14 geliefert wird.
Dort wiederum löst der Reaktionsimpuls ein Stopsignal als
Laufzeitsignal aus, welches über den Laufzeitsignal-Kommuni
kationskanal 20 an die Steuerungseinrichtung 16 übertragen
wird. Der zeitliche Abstand zwischen dem Erregerstromimpuls
36 und seinem Reaktionsimpuls wird dann abgebildet in dem
zeitlichen Abstand zwischen dem Startsignal und dem Stop
signal auf dem Laufzeitsignal-Kommunikationskanal 20 und kann
entsprechend durch die Steuerungseinrichtung 16 ermittelt
werden.
Die Wegstreckenermittlung bei der magnetorestriktiven Weg
meßeinrichtung 30 beruht auf der Fortpflanzung einer Ultra
schallwelle in einem Wellenleiter 32, welche über den Er
regerstromimpuls 36 zu einem vorgegebenen Zeitpunkt erzeugt
wird und deren Laufzeit über den durch den Signalwandler 58
ermittelten Reaktionspuls meßbar ist.
In der Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Weg
meßeinrichtung schematisch gezeigt, welche dort als Ganzes
mit 60 bezeichnet ist, und bei welcher eine Wegstrecken
ermittlung auf einer Laufzeitmessung eines optischen Signals
beruht.
Es ist dazu als Lichtsender 62 eine Laserdiode vorgesehen,
welche über einen Treiber 64 angesteuert wird. Zur Richtung
des Lichtsignals sind optische Mittel 66 wie beispielsweise
Linsensysteme vorgesehen.
Ferner ist ein Empfänger 68 mit zugeordneten optischen
Mitteln vorgesehen, mittels dem von dem Sender 62 ausgesandte
optische Meßsignale, welche an einem reflektierenden Posi
tionsgeber 72 reflektiert werden, empfangen werden. Es ist
dabei eine Meßschnittstelle 74 vorgesehen, welche der Meß
schnittstelle 14 entspricht und durch welche das Aussenden
von optischen Signalen über den Sender 62 und das Empfangen
von rückreflektierten optischen Signalen über den Empfänger
68 eingeleitet und ausgewertet wird.
Ein Abstand 76 zwischen der Wegmeßeinrichtung 60 und dem
Objekt 72 ergibt sich aus dem Produkt der Lichtgeschwindig
keit und der halben Signallaufzeit eines Meßsignals, welches
dieses ausgehend von dem Sender 62 bis zum Empfang durch den
Empfänger 68 benötigt. Durch Messung dieser Laufzeit läßt
sich also eine Wegstreckenermittlung durchführen.
Um eine Laufzeitmessung durchzuführen ist es bekannt, über
die Steuerungseinrichtung 16 ein Steuersignal 78, wie in
Fig. 4 gezeigt, auf den Steuersignal-Kommunikationskanal 18
zu geben. Das Steuersignal ist beispielsweise durch eine an
steigende Flanke 80 eines Steuerimpulses 82 mit einer Puls
länge TI gebildet. Es kann vorgesehen sein, daß solche
Steuerimpulse 82 in regelmäßigen zeitlichen Abständen 85
("init-frame") von der Steuerungseinrichtung 16 an die Weg
meßeinrichtung 12 übermittelt werden, um eine zyklische Posi
tionsabfrage durchzuführen.
Das Steuersignal 78, im Beispielfalle der Fig. 4 also die
Flanke 80, löst ein Startsignal 84 als Laufzeit-Startsignal
auf dem Laufzeit-Kommunikationskanal 20 aus. Dieses Start
signal wiederum bewirkt in der Meßschnittstelle 14 die Auslö
sung eines Meßsignals, beispielsweise im Falle der Fig. 2
die Auslösung des Erregerstromimpulses 36 zum Starten einer
Laufzeitmessung. Die Pulsbreite eines Laufzeit-Startsignals
ist TStart.
Das Reaktionssignal der Meßeinrichtung 12 löst in der Meß
schnittstelle 14 ein Laufzeit-Stopsignal 86 aus, welches bei
spielsweise ein Stoppuls einer Breite TStop ist. Dieses Lauf
zeit-Stopsignal wird auf dem Laufzeitsignal-Kommunikations
kanal 20 der Steuerungseinrichtung 16 übermittelt, die dann
aus dem Abstand zwischen dem Laufzeit-Startsignal 84, welches
ihr ebenfalls übermittelt wurde, dem Zeitpunkt der Aussendung
des Steuersignals 78, dem zeitlichen Abstand zwischen dem
Steuersignal 78 und dem Laufzeit-Startsignal 84 und gege
benenfalls unter Berücksichtigung der Pulsbreiten der
Laufeitsignale 84 und 86 die Laufzeit des Meßsignals
beispielsweise auf dem Wellenleiter 32 ermitteln kann.
Erfindungsgemäß ist nun, wie in Fig. 1 schematisch gezeigt,
eine Kommunikations-Schnittstelle 88 vorgesehen, welche bei
spielsweise über einen Multiplexer 90 an den Steuersignal-
Kommunikationskanal 18 und über einen Multiplexer 92 an den
Laufzeitsignal-Kommunikationskanal 20 gekoppelt ist. Es kann
auch eine jeweilige weitere Multiplexer-freie Kopplung 94, 96
an die Kommunikationskanäle 18, 20 vorgesehen sein.
Mittels der Kommunikations-Schnittstelle 88 lassen sich digi
tale Daten von der Steuerungseinrichtung 16 über den Steuer
signal-Kommunikationskanal 18 und/oder über den Laufzeit
signal-Kommunikationskanal 20 zwischen der Steuerungseinrich
tung 16 und der Wegmeßeinrichtung 12 übertragen. Die Übertra
gung erfolgt dabei außerhalb von Steuersignalen und Laufzeit
signalen, d. h. bei einem mittels der Kommunikations-Schnitt
stelle 88 durchführbaren integrierten Datenprotokoll lassen
sich dem Steuersignal-Kommunikationskanal 18 und dem Lauf
zeitsignal-Kommunikationskanal 20 Übertragungsdaten unter
legen.
Bei einer Variante einer Ausführungsform umfaßt die Kommuni
kations-Schnittstelle 88, wie in Fig. 9 gezeigt, einen
Mikrocontroller 200, welcher den Datenaustausch zwischen der
Steuerungseinrichtung 16 und der Wegmeßeinrichtung 12 zwi
schen den Steuersignalen für die Laufzeitmessung und den
Laufzeitsignalen steuert.
Beispielsweise ist der Mikrocontroller 200 über eine logische
Und-Verknüpfung 202 mit dem Steuersignal-Kommunikationskanal
18 verbunden und ferner über eine weitere logische Und-Ver
knüpfung 204 mit dem Laufzeitsignal-Kommunikationskanal 20
verbunden. Liegen dann Daten auf dem Steuersignal-Kommunika
tionskanal 18 an, dann kann der Mikrocontroller 200 durch
seine Und-Verknüpfungen 202 und 204 mit den Kommunikations
kanälen 18 und 20 für eine entsprechende Steuerung des zeit
lichen Ablaufs des Datenflusses sorgen, wie untenstehend noch
beispielhaft anhand der Fig. 5 und 6 beschrieben. Bei
spielsweise kann durch einen Steuerimpuls dem Mikrocontroller
200 angezeigt werden, daß über den Steuersignal-Kommunika
tionskanal 18 gesendete Daten Übertragungsdaten sind, welche
zwischen Laufzeitsignalen auf dem Laufzeitsignal-Kommunika
tionskanal 20 an die Wegmeßeinrichtung 12 übertragen werden
sollen. Der Mikrocontroller 200 verarbeitet dann diese Daten
und weist beispielsweise einen Zwischenspeicher für diese
Daten auf. Da er über die Und-Verknüpfung 204 mit dem Lauf
zeitsignal-Kommunikationskanal 20 verbunden ist, kann er den
richtigen Zeitpunkt zur Sendung der Daten auf diesen Kommuni
kationskanal 20 bestimmen.
Zur Datensendung an den Laufzeitsignal-Kommunikationskanal 20
und damit zur Übertragung auf diesem ist der Mikrocontroller
200 mit einer logischen Oder-Verknüpfung 206 eben mit dem
Laufzeitsignal-Kommunikationskanal 20 verbunden. Der Mikro
controller 200 kann damit die Übertragungsdaten zeitlich
gesteuert auf den Laufzeitsignal-Kommunikationskanal 20 um
schalten.
Bei einer Variante einer Ausführungsform ist der Mikro
controller 200 noch über eine logische Oder-Verknüpfung 208
mit dem Steuersignal-Kommunikationskanal 18 verbunden. Da
durch ist es möglich, neben extern über die Steuerungsein
richtung 16 ausgelösten Steuersignalen auch intern Steuer
signale durch den Mikrocontroller 200 auszulösen und dann auf
dem Steuersignal-Kommunikationskanal 18 an die Wegmeßeinrich
tung 12 zu übertragen. Die Und-Verknüpfung 201 zusammen mit
der Oder-Verknüpfung 208 ermöglicht eine Aufschaltung oder
Umschaltung zwischen externen Steuersignalen und intern
erzeugten Steuersignalen. Intern erzeugte Steuersignale
werden dabei von dem Wegmeßsystem 10 ohne Beteiligung der
Steuerungseinrichtung 16 erzeugt.
Das geschilderte Funktionsprinzip läßt sich auch verwenden,
wenn mehr als zwei Kommunikationskanäle vorhanden sind.
Bei diesen Übertragungsdaten handelt es sich um digitale
Daten, welche insbesondere bitseriell übermittelt werden. In
Fig. 7 ist beispielhaft eine Informationseinheit 98 einer
solchen Datenübertragung dargestellt, wobei diese Informa
tionseinheit 98 N Bits umfaßt und einem Bit eine Pulslänge TB
zugeordnet ist. Der Beginn einer solchen Informationseinheit
98 wird dabei durch ein Startbit 100 (Start-Of-Frame-Bit -
SOF-Bit) angezeigt.
Durch die Kommunikations-Schnittstelle 88 lassen sich, zwi
schen den Steuersignalen und Laufzeitsignalen, beispielsweise
Befehle und/oder Parameter von der Steuerungseinrichtung 16
an die Wegmeßeinrichtung 12 übertragen. Beispielsweise können
Seriennummer, Herstellerbezeichnungen, Fertigungsdaten,
Versionsnummern für Hardware und/oder Software, Ultraschall
geschwindigkeiten, minimale Positionen bei der Wegstrecken
ermittlung, maximale Positionen, Anzahl der erlaubten Posi
tionsgeber, Nockenposition, Betriebsmodem wie Meßmodus oder
Übertragungsmodus oder Busknotenadressen übertragen werden.
Wie in Fig. 5 beispielhaft gezeigt ist, ist über die
Steuerungseinrichtung 16 ein Steuerpuls 102 vorgebbar, dessen
Pulslänge TR einstellbar ist. Eine ansteigende Flanke 104
dieses Steuerpulses 102 stellt das Steuersignal dar, welche
die Auslösung eines Startsignals 106 auf dem Laufzeitsignal-
Kommunikationskanal 20 bewirkt.
Je nach der einstellbaren Pulsdauer TR kann nun eine Befehls
übertragung oder Parameterübertragung einer Informationsein
heit 106 umfassend N Bits auf dem Steuersignal-Kommunika
tionskanal 18 erfolgen. Ist beispielsweise die eingestellte
Pulsdauer kleiner als ein bestimmter Schwellenwert, so bedeu
tet dies, daß keine Datenübertragung außerhalb der Steuer
signale und der Laufzeitsignale erfolgen soll; wird dieser
Schwellenwert jedoch überschritten, so wird beispielsweise
die Informationseinheit 106 zeitlich versetzt um die Dauer TD
zu der abfallenden Flanke 108 des Steuerpulses 102 von der
Steuerungseinrichtung 16 an die Wegmeßeinrichtung 12 gesandt.
Es kann dann vorgesehen sein, daß vor, nach oder zwischen
Stopsignalen Antwortdaten 110 von der Wegmeßeinrichtung 12
der Steuerungseinrichtung 16 übermittelt werden. Bei diesen
Antwortdaten auf die in der Informationseinheit 106 enthalte
nen Befehle und/oder Parameter kann es sich beispielsweise um
eine Ultraschallgeschwindigkeit beim Wellenleiter 32 handeln,
um Seriennummer, Herstellerkennungen, Status- und Fehler
zustände, Spannungspegel, Temperatur, Positionsgeberstatus
usw. der Wegmeßeinrichtung 12.
In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem
die Antwortdaten 110 nicht zwischen Laufzeitsignalen übertra
gen werden, sondern aufgrund eines entsprechenden Befehls der
Steuerungseinrichtung 16, welcher über den Steuersignal-
Kommunikationskanal 18 übertragen wurde, ein Laufzeit-Stop
signal entsprechend einem Stopsignal 86 in der Fig. 4 nicht
übertragen wird, sondern allein die Antwortdaten 110 ohne
Stopsignal. Es wird also gewissermaßen die Laufzeitmessung
bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ausgesetzt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 6
gezeigt ist, wird anschließend an ein Laufzeit-Stopsignal 86
auf dem Laufzeitsignal-Kommunikationskanal 20 von der Weg
meßeinrichtung 12 an die Steuerungseinrichtung 16 ein Daten
satz 112 übertragen, ohne daß jedesmal ein expliziter Befehl
dazu von der Steuerungseinrichtung erteilt wird. Vielmehr ist
eingestellt worden, daß der Datensatz 112 zyklisch übertragen
wird, d. h. einem Laufzeit-Startsignal-Zyklus folgend regel
mäßig im gleichen Zeitabstand ein Datensatz 112 an die
Steuerungseinrichtung 16 übertragen wird. Dadurch kann bei
spielsweise der Schaltzustand von Nocken, die Geschwindigkeit
der Wellenausbreitung auf dem Wellenleiter 32, der Positions
geberstatus usw. an die Steuerungseinrichtung 16 übertragen
werden.
Ein Anwendungsbeispiel für die Übertragung von digitalen
Daten liegt beispielsweise darin, wenn eine magnetorestrik
tive Meßeinrichtung ausgetauscht werden muß und die neue
Wegmeßeinrichtung eine andere Ultraschallgeschwindigkeit auf
weist. Die einer magnetorestriktiven Wegmeßeinrichtung 30
inhärente Ultraschallgeschwindigkeit läßt sich beispielsweise
in der Meßschnittstelle 14 speichern.
Wird nun eine neue Wegmeßeinrichtung 30 im Zusammenhang mit
der Steuerungseinrichtung 16 eingesetzt, so müßte entspre
chend die Software dort modifiziert werden, um die veränderte
Ultraschallgeschwindigkeit zu berücksichtigen. Erfindungs
gemäß ist es nun möglich, daß die Steuerungseinrichtung 16
die Wegmeßeinrichtung bezüglich der Ultraschallgeschwindig
keit abfragt, beispielsweise im Rahmen der in Fig. 5 gezeig
ten Ausführungsform, dann die entsprechenden Informationen
erhält und so automatisch eine Anpassung bezüglich der neuen
Geschwindigkeit durchführen kann, ohne daß ein Bediener wei
tere Maßnahmen durchführen muß. Ist die neue Ultraschall
geschwindigkeit dann in der Steuerungseinrichtung 16 gespei
chert, können normale Meßvorgänge zur Wegstreckenermittlung
durchgeführt werden. Die Auslösung des entsprechenden Befehls
zur Abfrage der Ultraschallgeschwindigkeit kann mittels der
Einstellung der Pulsdauer TR des Steuerpulses 102 ausgelöst
werden, beispielsweise wenn diese Pulsdauer die Dauer TI
eines "normalen" Steuerimpulses 82 (vgl. Fig. 4) überschrei
tet, beispielsweise um 50%.
Bei einer Anwendungsvariante wird eine Wegmeßeinrichtung 12
als Nockenschaltwerk eingesetzt, bei dem bestimmte Positionen
als Schaltpunkte (Nocken) fest eingestellt sind. Jeder
Schaltpunkt ist mit einem Datum, beispielsweise einer Zahl,
codiert. Wenn sich ein Positionsgeber vor einem bestimmten
Schaltpunkt befindet, wird das zugehörige Datum, nach dem
Schaltpunkt das nachfolgende Datum an die Steuerungseinrich
tung 16 übertragen. Das Datum ist dabei beispielsweise als
ASCII codierte Zahl definiert. Es lassen sich dadurch neun
Schaltpunkte darstellen. Dieses Datum wird auf dem Laufzeit
signal-Kommunikationskanal 20 beispielsweise entsprechend der
Fig. 6 asynchron seriell periodisch übertragen.
Bei einem Ausführungsbeispiel eines Wegmeßsystems, welches in
Fig. 8 als Ganzes mit 114 bezeichnet ist, ist dieses Wegmeß
system 114 über einen Datenbus 116 an eine Steuerungseinrich
tung 118 koppelbar.
Das Wegmeßsystem 114 umfaßt dabei eine Mehrzahl von Wegmeß
einrichtungen 119, 121 und zugeordnete Untereinheiten des
Wegmeßsystems, welche in Fig. 8 mit 120 und 122 bezeichnet
sind und grundsätzlich aufgebaut sind wie das Wegmeßsystem,
welches anhand der Fig. 1 beschrieben wurde.
Über die Steuerungseinrichtung 118 lassen sich insbesondere
die den Untereinheiten 120, 122 zugeordneten Meßeinrichtungen
119, 121 so steuern, daß die entsprechenden Laufzeitinfor
mationen erhalten werden können, wobei dies auf die gleiche
Weise wie oben beschrieben erfolgt und ebenfalls läßt sich
eine Datenübertragung zwischen der Steuerungseinrichtung 118
und den jeweiligen Meßeinrichtungen zusätzlich zu der Steuer
signalübertragung auf Steuersignal-Kommunikationskanälen 18
und Laufzeitsignal-Kommunikationskanälen durchführen.
Mittels des Datenbusses 116 läßt sich durch die Steuerungs
einrichtung 118 eine bestimmte Wegmeßeinrichtung aus der
Mehrzahl von Wegmeßeinrichtungen 119, 121 ansteuern und sich
die entsprechenden Startsignale und Stopsignale der Laufzeit
signale an die Steuerungseinrichtung 118 übertragen.
Über den Datenbus 116 sendet dabei die Steuerungseinrichtung
118 kein Steuersignal, sondern eine Adreßerkennung an die
ausgewählte Wegmeßeinrichtung, wobei dann in der zugeordneten
Untereinheit ein Steuersignal wie oben beschrieben ausgelöst
wird. Die Steuerungseinrichtung 118 sendet dabei ein
asynchrones serielles Adreßbyte. Ist entsprechend eine be
stimmte Wegmeßeinrichtung adressiert worden, dann startet sie
ihre "konventionelle" Messung wie oben beschrieben.
Claims (30)
1. Kommunikations-Schnittstelle für eine Wegmeßeinrichtung (12), welche
zwischen die Wegmeßeinrichtung (12) und eine Steuerungseinrichtung
(16) koppelbar ist, wobei mittels der Wegmeßeinrichtung (12) eine Weg
streckenermittlung durch eine Laufzeitmessung von Meßsignalen
durchführbar ist und durch Steuersignale auf einem Steuersignal-
Kommunikationskanal (18) eine Laufzeitmessung auslösbar ist und ein
Laufzeitsignal-Kommunikationskanal (20) für Laufzeitsignale vorgesehen
ist, wobei die Kommunikations-Schnittstelle (88) an den Steuersignal-
Kommunikationskanal (18) und/oder an den Laufzeitsignal-Kommuni
kationskanal (20) gekoppelt ist und digitale Daten zwischen der Steue
rungseinrichtung (16) und der Wegmeßeinrichtung (12) zusätzlich zu
Steuersignalen für die Laufzeitmessung und Laufzeitsignalen übertragbar
sind,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Anfangsflanke(80)
eines Steuerpulses (82) eine Laufzeitmessung auslöst und daß eine Puls
dauer (TR) eines Steuerpulses (82), welcher eine Laufzeitmessung aus
löst, Befehlwirkung für die Wegmeßeinrichtung (12) hat.
2. Kommunikations-Schnittstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Datenübertragung zeitlich versetzt zu Steuersignalen und/oder
Laufzeitsignalen erfolgt.
3. Kommunikations-Schnittstelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Laufzeitsignale Startsignale (84) zur Auslösung einer
Laufzeitmessung und Stopsignale (86) umfassen, wobei die Laufzeit
durch den zeitlichen Abstand zwischen Startsignalen (84) und zuge
ordneten Stopsignalen (86) gegeben ist.
4. Kommunikations-Schnittstelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Steuersignal (78) ein Startsignal (84) zur Auslösung der Lauf
zeitmessung auslöst.
5. Kommunikations-Schnittstelle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß bei der Übertragung von Daten die Übertragung von
Stopsignalen gesperrt ist.
6. Kommunikations-Schnittstelle nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß digitale Daten seriell zwischen der
Steuerungseinrichtung (16) und der Wegmeßeinrichtung (12) übertrag
bar sind.
7. Kommunikations-Schnittstelle nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß digitale Daten Bit-seriell zwischen
der Steuerungseinrichtung (17) und der Wegmeßeinrichtung (12) über
tragbar sind.
8. Kommunikations-Schnittstelle nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Informationseinheit (98) der
Datenübertragung zwischen Steuerungseinrichtung (16) und Wegmeß
einrichtung (12) N Bit umfaßt.
9. Kommunikations-Schnittstelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Informationseinheit (98) mit einem Start-Bit (100) beginnt.
10. Kommunikations-Schnittstelle nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Befehle und/oder Parameter an
die Wegmeßeinrichtung (12) übertragbar sind.
11. Kommunikations-Schnittstelle nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Übertragung von Befehlen und/oder Parametern an die
Wegmeßeinrichtung (12) auf dem Steuersignal-Kommunikationskanal
(18) erfolgt.
12. Kommunikations-Schnittstelle nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß Antwortdaten der Wegmeßeinrichtung (12) auf
empfangene Befehle und/oder Parameter an die Steuerungseinrichtung
(16) übertragbar sind.
13. Kommunikations-Schnittstelle nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Übertragung von Antwortdaten (110) auf dem Laufzeit
signal-Kommunikationskanal (20) erfolgt.
14. Kommunikations-Schnittstelle nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ereignisdaten und/oder Para
meterdaten der Wegmeßeinrichtung (12) an die Steuerungseinrichtung
(16) übertragbar sind.
15. Kommunikations-Schnittstelle nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Übertragung der Ereignisdaten und/oder Parameter
daten auf dem Laufzeitsignal-Kommunikationskanal (20) erfolgt.
16. Kommunikations-Schnittstelle nach Anspruch 14 oder 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wegmeßeinrichtung (12) zyklisch Ereignisdaten
und/oder Parameter (112) an die Steuerungseinrichtung (16) sendet.
17. Kommunikations-Schnittstelle nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pulsdauer (TR) eines
Steuerpulses (82), welcher eine Laufzeitmessung auslöst, einstellbar ist.
18. Kommunikations-Schnittstelle nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Überschreiten einer be
stimmten Pulsdauerschwelle ein Befehl und/oder Parameter (106) an die
Wegmeßeinrichtung (12) übertragen wird.
19. Kommunikations-Schnittstelle nach Anspruch 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Befehlsübertragung und/oder Parameterübertragung in
einem bestimmten zeitlichen Abstand bezogen auf den Steuerpuls (82)
erfolgt.
20. Kommunikations-Schnittstelle nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikations-Schnittstelle
über Multiplexer (90; 92) an die jeweiligen Kommunikationskanäle (18;
20) gekoppelt ist.
21. Kommunikations-Schnittstelle nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegmeßeinrichtung (12)
einen Wegaufnehmer (30) umfaßt, bei welchem mechanische Wellen
propagieren.
22. Kommunikations-Schnittstelle nach Anspruch 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein magnetorestriktiv-wirkender Wegaufnehmer (30) vor
gesehen ist.
23. Kommunikations-Schnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wegmeßeinrichtung einen Wegauf
nehmer umfaßt, bei welchem elektromagnetische Wellen propagieren.
24. Kommunikations-Schnittstelle nach Anspruch 23, dadurch gekenn
zeichnet, daß mittels des Wegaufnehmers die Laufzeit eines Lichtsignals
zwischen einem optischen Sender (62) und einem optischen Empfänger
(68) ermittelbar ist.
25. Kommunikations-Schnittstelle nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kommunikationskanal (18,
20) unidirektional ist.
26. Kommunikations-Schnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Kommunikationskanal bidirektional ist.
27. Wegmeßsystem, umfassend eine oder mehrere Wegmeßeinrichtungen
(112; 119, 121), welche an eine Steuerungseinrichtung (16; 118)
koppelbar sind und bei dem oder denen eine Wegstreckenermittlung über
eine Laufzeitmessung von Meßsignalen durchführbar ist, einen Steuer
signal-Kommunikationskanal (18), über den eine Laufzeitmessung aus
lösbar ist, und einen Laufzeitsignal-Kommunikationskanal (20) für Lauf
zeitsignale (84, 86), dadurch gekennzeichnet, daß eine Kommunikations-
Schnittstelle (88) nach einem der vorangehenden Ansprüche vorgesehen
ist.
28. Wegmeßsystem nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl
von Wegmeßeinrichtungen (119, 121).
29. Wegmeßsystem nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wegmeßsystem über einen Datenbus (116) mit den Wegmeß
einrichtungen (119, 121) verbunden ist.
30. Wegmeßsystem nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß über
eine Adreßkennung eine bestimmte Wegmeßeinrichtung durch die
Steuerungseinrichtung (118) ansprechbar ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10113716A DE10113716C2 (de) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Kommunikations-Schnittstelle für eine Wegmeßeinrichtung |
US10/099,127 US7430236B2 (en) | 2001-03-19 | 2002-03-15 | Communication interface for a path measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10113716A DE10113716C2 (de) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Kommunikations-Schnittstelle für eine Wegmeßeinrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10113716A1 DE10113716A1 (de) | 2002-10-02 |
DE10113716C2 true DE10113716C2 (de) | 2003-05-08 |
Family
ID=7678369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10113716A Expired - Lifetime DE10113716C2 (de) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Kommunikations-Schnittstelle für eine Wegmeßeinrichtung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7430236B2 (de) |
DE (1) | DE10113716C2 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013203494A1 (de) * | 2013-03-01 | 2014-09-04 | Peter Kunow | Positionssensor |
DE102013102323A1 (de) * | 2013-03-08 | 2014-09-11 | Balluff Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Sensorsystems, Sensorsystem und Messsignal |
DE102018117285A1 (de) | 2018-07-17 | 2020-01-23 | Balluff Gmbh | Magnetostriktive Sensorvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer magnetostriktiven Sensorvorrichtung |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202004002891U1 (de) | 2004-02-25 | 2005-07-07 | Mts Sensor Technologie Gmbh & Co. Kg | Magnetostriktiver Streckensensor |
JP2006217167A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Sharp Corp | Ip電話装置およびipアダプタ装置 |
DE112011105522A5 (de) | 2011-08-11 | 2014-04-30 | BALLUF GmbH | Messwert-Übertragungsvorrichtung |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3131455A1 (de) * | 1981-08-08 | 1983-03-24 | Gebhard Balluff GmbH & Co Feinmechanische Erzeugnisse, 7303 Neuhausen | Magnetostriktiver wegmesser |
DE3615463A1 (de) * | 1986-05-07 | 1987-11-12 | Endress Hauser Gmbh Co | Anordnung zur signaluebertragung in einer messanordnung |
EP0101528B1 (de) * | 1982-08-19 | 1989-11-08 | Honeywell Inc. | Analoge Zweidrahtübertragungssysteme |
EP0219120B1 (de) * | 1985-10-16 | 1993-01-27 | Hitachi, Ltd. | Zweidrahtübertragungssystem |
US5212775A (en) * | 1990-01-04 | 1993-05-18 | National Semiconductor Corporation | Method and apparatus for observing internal memory-mapped registers |
US6058775A (en) * | 1994-03-14 | 2000-05-09 | Patriot Sensors And Controls | Integrated liquid level and auxiliary sensor system and method |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4688947A (en) * | 1986-02-18 | 1987-08-25 | California Institute Of Technology | Method and apparatus for characterizing propagation delays of integrated circuit devices |
US4740992A (en) * | 1986-04-29 | 1988-04-26 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Peer relationship transceiver |
US5247296A (en) * | 1989-07-05 | 1993-09-21 | Messerschmitt-Bolkow-Blohm Gmbh | Device for determination of distances between close-range objects |
US5212444A (en) * | 1991-07-31 | 1993-05-18 | Magnetek Controls | Detection of damped sine waves in a magnestostrictive displacement transducer using pretrigger and detection thresholds of opposite polarity |
US5180937A (en) * | 1992-02-28 | 1993-01-19 | Lsi Logic Corporation | Delay compensator and monitor circuit having timing generator and sequencer |
US6405047B1 (en) * | 1999-12-01 | 2002-06-11 | Samsung Electronics, Co., Ltd. | Device and method for tracking mobile station's position in mobile communication system |
-
2001
- 2001-03-19 DE DE10113716A patent/DE10113716C2/de not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-03-15 US US10/099,127 patent/US7430236B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3131455A1 (de) * | 1981-08-08 | 1983-03-24 | Gebhard Balluff GmbH & Co Feinmechanische Erzeugnisse, 7303 Neuhausen | Magnetostriktiver wegmesser |
EP0101528B1 (de) * | 1982-08-19 | 1989-11-08 | Honeywell Inc. | Analoge Zweidrahtübertragungssysteme |
EP0219120B1 (de) * | 1985-10-16 | 1993-01-27 | Hitachi, Ltd. | Zweidrahtübertragungssystem |
DE3615463A1 (de) * | 1986-05-07 | 1987-11-12 | Endress Hauser Gmbh Co | Anordnung zur signaluebertragung in einer messanordnung |
US5212775A (en) * | 1990-01-04 | 1993-05-18 | National Semiconductor Corporation | Method and apparatus for observing internal memory-mapped registers |
US6058775A (en) * | 1994-03-14 | 2000-05-09 | Patriot Sensors And Controls | Integrated liquid level and auxiliary sensor system and method |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013203494A1 (de) * | 2013-03-01 | 2014-09-04 | Peter Kunow | Positionssensor |
DE102013102323A1 (de) * | 2013-03-08 | 2014-09-11 | Balluff Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Sensorsystems, Sensorsystem und Messsignal |
DE102018117285A1 (de) | 2018-07-17 | 2020-01-23 | Balluff Gmbh | Magnetostriktive Sensorvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer magnetostriktiven Sensorvorrichtung |
DE102018117285B4 (de) | 2018-07-17 | 2022-02-24 | Balluff Gmbh | Magnetostriktive Sensorvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer magnetostriktiven Sensorvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7430236B2 (en) | 2008-09-30 |
US20020131485A1 (en) | 2002-09-19 |
DE10113716A1 (de) | 2002-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0742450B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Lichtlaufzeit über eine zwischen einer Messvorrichtung und einem reflektierenden Objekt angeordnete Messstrecke | |
EP0701515B1 (de) | Verfahren zur zyklischen übertragung von daten zwischen mindestens zwei verteilt arbeitenden steuergeräten | |
DE3103884C2 (de) | ||
DE102005046350B4 (de) | Anordnung bei einer CAN-Verbindung in einem CAN-System | |
EP2289201B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur seriellen datenübertragung zwischen einem positionsmessgerät und einer steuerungseinheit | |
DE3144462C1 (de) | Anordnung zum Auswerten von Signalen aus einem Ultraschallwegmesssystem | |
DE3010357A1 (de) | Verfahren und anordnung zum uebertragen von daten zwischen systemeinheiten | |
EP2718677A2 (de) | Hochpräzise synchronisierte messwerterfassung | |
DE3027942A1 (de) | Anordnung zur aufnahme von optisch codierten daten | |
DE3347442A1 (de) | Einrichtung zur abstandsmessung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge | |
EP0756737A1 (de) | System zur erfassung von verkehrsinformationen in fahrzeugen | |
EP2960737B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum erzeugen eines triggersignals in einer positionsmesseinrichtung und positionsmesseinrichtung hierzu | |
DE10113716C2 (de) | Kommunikations-Schnittstelle für eine Wegmeßeinrichtung | |
DE3311727C2 (de) | Vorrichtung zur Ermittlung der Länge einer Meßstrecke mittels Laufzeitmessung von Impulssignalen | |
EP1315337B1 (de) | Bus-Interface | |
EP2017678B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Signalen von einer Positionsmesseinrichtung zu einer Auswerteeinheit | |
DE19914906A1 (de) | Kommunikationssystem zwischen unabhängig voneinander angetriebenen Fahrzeugen | |
DE102017127922A1 (de) | Optoelektronische Detektionseinrichtung, Verfahren zum Betrieb einer solchen Detektionseinrichtung und Kraftfahrzeug mit einer solchen Detektionseinrichtung | |
EP0519090B1 (de) | Ultraschall-Näherungsschalter mit Synchronisiereinrichtung | |
EP2788785B1 (de) | Sensorsystem zum betreiben eines sensorsystems | |
DE3128706C2 (de) | Fühleinheit zur Fernmesssung des Wärmeverbrauches an einer Mehrzahl von Verbrauchsstellen | |
EP0834749B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernungsmessung zwischen zwei über einen Kommunikationskanal verbundenen Stationen | |
EP4018600B1 (de) | Verfahren zur positionserkennung eines busteilnehmers | |
DE10111630A1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Positionsmesseinrichtung und hierzu geeignete Positionsmesseinrichtung | |
DE3327339A1 (de) | Einrichtung zum ermitteln von laufzeitschwankungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE |
|
R008 | Case pending at federal patent court | ||
R039 | Revocation action filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE |
|
R040 | Withdrawal/refusal of revocation action now final | ||
R071 | Expiry of right |