DE10142273A1

DE10142273A1 - measuring data

Info

Publication number: DE10142273A1
Application number: DE10142273A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Mueller
Original assignee: DITTEL WALTER GmbH
Current assignee: DITTEL WALTER GmbH
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2003-03-20
Also published as: WO2003021548A2; WO2003021548A3; WO2003021839A2; AU2002331089A1

Abstract

The invention relates to a method for the contactless transmission of measurement data via at least one transmission channel between a measuring device, which comprises at least one sensor, and an evaluation device, said measuring device being mounted on an object that can be displaced in relation to the evaluation device, in particular on a machine-tool component that rotates during operation. According to said method: energy is transmitted from the evaluation device to the measuring device by means of an inductive coupling between a transmitter of the evaluation device and a receiver of the measuring device; the load in the measuring device is determined by measuring the current in the evaluation device; measurement data determined by the sensor is transmitted to the evaluation device by means of a load modulation in the measuring device; and the transmission channel is calibrated by applying a calibration load to the measuring device. The invention also relates to a device for the contactless transmission of measurement data.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur berührungslosen Übertragung von Meßdaten über zumindest einen Übertragungskanal zwischen einer wenigstens einen Sensor umfassenden Meßeinrichtung und einer Auswerteeinrichtung, wobei die Meßeinrichtung an einem relativ zur Auswerteeinrichtung bewegbaren Gegenstand angebracht ist. The invention relates to a method and an apparatus for non-contact transmission of measurement data via at least one Transmission channel between an at least one sensor Measuring device and an evaluation device, the measuring device on an object movable relative to the evaluation device is appropriate.

Die berührungslose Übertragung von Meßdaten ist grundsätzlich bekannt. Problematisch ist die häufig fehlende, unzureichende oder aufwendige Berücksichtigung der momentanen Verhältnisse in der Gesamtanordnung zum Zeitpunkt der Datenübertragung. Zu den die Auswertung der übertragenen Daten beeinflussenden Größen zählt insbesondere die variierende Kopplungsstärke zwischen für die Datenübertragung verwendeten Sende- und Empfangsvorrichtungen, die im wesentlichen durch den Abstand zwischen Sender und Empfänger bestimmt ist. Schwierigkeiten bereitet häufig außerdem die empfangsseitig notwendige Unterscheidung zwischen den zu übertragenden Meßdaten entsprechenden Signalen einerseits und nicht für die Datenauswertung heranzuziehenden Signalen andererseits, die z. B. aus Störeffekten resultieren oder von elektrischen Verbrauchern der Meßeinrichtung hervorgerufen werden und die den eigentlichen Meßsignalen überlagert sind. The contactless transmission of measurement data is generally known. The often missing, inadequate or complex is problematic Consideration of the current situation in the overall arrangement at the time of data transfer. To the evaluation of the The data influencing the transmitted data counts in particular the varying coupling strength between used for data transmission Transmitting and receiving devices, essentially by the distance between sender and receiver is determined. Creates difficulties often also the necessary distinction between on the receiving side the signals corresponding to the measurement data to be transmitted on the one hand and on the other hand, signals not to be used for data evaluation, the z. B. result from interference effects or from electrical consumers the measuring device and the actual Measurement signals are superimposed.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, bei einer berührungslosen Übertragung von Meßdaten deren Identifizierung und Auswertung auf möglichst einfache und zuverlässige Weise sicherzustellen. The object of the invention is to provide a way in a contactless transmission of measurement data, their identification and Ensure evaluation in the simplest and most reliable way possible.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt zum einen durch die Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs und insbesondere dadurch, daß durch induktive Koppelung zwischen einer Sendevorrichtung der Auswerteeinrichtung und einer Empfangsvorrichtung der Meßeinrichtung von der Auswerteeinrichtung an die Meßeinrichtung Energie übertragen wird, durch Strommessung in der Auswerteeinrichtung die Momentanlast in der Meßeinrichtung bestimmt wird, durch Lastmodulation in der Meßeinrichtung mit dem Sensor ermittelte Meßdaten an die Auswerteeinrichtung übertragen werden, und durch Aufbringen einer Kalibrierlast auf die Meßeinrichtung der Übertragungskanal kalibriert wird. This problem is solved on the one hand by the features of independent process claim and in particular in that inductive coupling between a transmitter of the Evaluation device and a receiving device of the measuring device from the Evaluation device is transmitted to the measuring device energy, the current load in the. by measuring the current in the evaluation device Measuring device is determined by load modulation in the Measuring device with the sensor determined measurement data to the evaluation device be transferred, and by applying a calibration load to the Measuring device of the transmission channel is calibrated.

Erfindungsgemäß erfolgt in der Auswerteeinrichtung eine Strommessung. Der gemessene Strom ist ein Maß für die momentane Last, d. h. für den Energieverbrauch in dem elektrischen Stromkreis der Meßeinrichtung, an den über die Empfangsvorrichtung Energie induktiv übertragen wird. According to the invention, a current measurement is carried out in the evaluation device. The measured current is a measure of the current load, i. H. for the Energy consumption in the electrical circuit of the measuring device which is transmitted inductively via the receiving device.

Durch die entsprechend den zu übertragenden Meßdaten erfolgende Lastmodulation werden bei der Strommessung den Meßdaten entsprechende Signale gemessen. Der in der Auswerteeinrichtung gemessene Strom enthält also die gesuchten Informationen, d. h. die mit dem Sensor ermittelten Meßwerte. Due to the measurement data to be transmitted Load modulation corresponds to the measurement data during the current measurement Signals measured. The current measured in the evaluation device contains the information you are looking for, d. H. those determined with the sensor Readings.

Der in der Auswerteeinrichtung gemessene Strom ist insbesondere von der Gesamtlast in dem betreffenden Stromkreis der Auswerteeinrichtung und von der im wesentlichen durch den Abstand zwischen Sendevorrichtung und Empfangsvorrichtung bestimmten Kopplungsstärke abhängig. Sowohl die Gesamtlast in der Meßeinrichtung als auch der Abstand zwischen Sendevorrichtung und Empfangsvorrichtung können sich z. B. temperaturbedingt während einer Meßdatenerfassungsperiode ändern, was zu einer Änderung des in der Auswerteeinrichtung gemessenen Stromes auch dann führt, wenn die mit dem Sensor erfaßte Meßgröße sich nicht ändert. The current measured in the evaluation device is in particular from Total load in the relevant circuit of the evaluation device and of which is essentially due to the distance between the transmitting device and receiving device depending on the coupling strength. Either the total load in the measuring device as well as the distance between Sending device and receiving device can z. B. change due to temperature during a measurement data acquisition period, resulting in a Change in the current measured in the evaluation device also then leads if the measured variable detected by the sensor does not change.

Erfindungsgemäß wird diese Fehlerquelle dadurch beseitigt, daß der Übertragungskanal kalibriert wird, indem eine Kalibrierlast auf die Meßeinrichtung aufgebracht wird. Mit der Kalibrierlast können die momentanen Verhältnisse des Gesamtsystems, insbesondere die momentane Gesamtlast und die momentane Kopplungsstärke, bei der Auswertung berücksichtigt werden. Bei der Strommessung können so Signale, die durch die Lastmodulation zur Übertragung der Sensormeßwerte erzeugt werden, eindeutig als solche erkannt und ausgewertet werden. According to the invention, this source of error is eliminated in that the Transmission channel is calibrated by a calibration load on the Measuring device is applied. With the calibration load, the current conditions of the overall system, especially the current one Total load and the current coupling strength when evaluating be taken into account. When measuring current, signals can pass through the load modulation for the transmission of the sensor measured values is generated, be clearly recognized as such and evaluated.

Erfindungsgemäß wird folglich durch das Aufbringen der Kalibrierlast für die Strommessung ein die momentanen Verhältnisse berücksichtigendes Bezugsniveau definiert, bezüglich welchem die den Meßwerten entsprechenden und durch entsprechende Lastmodulation erzeugten Stromsignale gemessen werden. According to the invention, the calibration load for the current measurement takes into account the current conditions Defined reference level, with respect to which the measured values corresponding and generated by appropriate load modulation Current signals are measured.

Erfindungsgemäß kann es sich um eine Kalibrierlast bekannter Größe handeln, so daß in die Auswertung die absolute Größe der Kalibrierlast eingehen kann. Insbesondere analog übertragene Meßwerte können hierdurch besonders sicher und mit hoher Genauigkeit übertragen und ausgewertet werden. According to the invention, it can be a calibration load of a known size act so that in the evaluation the absolute size of the calibration load can come in. In particular, analog measured values can be transmitted hereby transmitted particularly securely and with high accuracy and be evaluated.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit Bearbeitungsmaschinen wie beispielsweise Schleif-, Bohr- und Fräsmaschinen eingesetzt. Bei dem bewegbaren Gegenstand, an welchem die Meßeinrichtung angebracht ist, handelt es sich in diesem Anwendungsfall um mit vergleichsweise hohen Geschwindigkeiten rotierende Bauteile wie z. B. Antriebswellen, Spannfutter, Werkzeugträger oder Werkzeuge. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Meßdatenübertragung ist der geringe konstruktive Aufwand. Insbesondere die Anzahl und das Gewicht der am bewegbaren Gegenstand benötigten Bauelemente ist erfindungsgemäß minimal. The method according to the invention is preferably used in conjunction with Processing machines such as grinding, drilling and Milling machines used. In the movable object on which the Measuring device is attached, it is in this application around components rotating at comparatively high speeds such as z. B. drive shafts, chucks, tool carriers or tools. On The essential advantage of the measurement data transmission according to the invention is low design effort. Especially the number and weight the components required on the movable object minimal according to the invention.

In einem besonders bevorzugten praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden als Meßdaten Temperaturwerte übertragen, die mittels wenigstens eines Temperatursensors an den bewegbaren Gegenstand ermittelt werden. In a particularly preferred practical embodiment of the According to the invention, temperature values are transmitted as measurement data, which are by at least one temperature sensor on the movable object be determined.

Mit der Erfindung können Temperaturmessungen an bewegbaren Gegenständen und insbesondere an mit hohen Geschwindigkeiten rotierenden Bauteilen von Bearbeitungsmaschinen berührungslos durchgeführt werden. Als Temperatursensoren können sowohl passive resistive Sensoren als auch aktive Temperatursensoren mit Spannungsausgang verwendet werden. Des weiteren können erfindungsgemäß gleichzeitig mehrere Temperaturmessungen an räumlich voneinander getrennten Stellen an dem bewegbaren Gegenstand bzw. an dem rotierenden Bauteil einer Bearbeitungsmaschine durchgeführt werden, da die Erfindung problemlos eine Mehrkanal-Übertragung von Meßdaten ermöglicht, bei der z. B. jedem Temperatursensor ein Übertragungskanal zugeordnet wird. Auf eine Mehrkanal-Übertragung von Meßdaten wird an anderer Stelle näher eingegangen. With the invention, temperature measurements on movable Objects and especially those rotating at high speeds Components of processing machines carried out without contact become. Both passive resistive sensors can be used as temperature sensors as well as active temperature sensors with voltage output are used become. Furthermore, according to the invention, several can be carried out simultaneously Temperature measurements at spatially separated locations on the movable object or on the rotating component of a Processing machine can be performed because the invention easily a Multi-channel transmission of measurement data enables z. B. everyone Temperature sensor is assigned to a transmission channel. On a Multi-channel transmission of measurement data is closer elsewhere received.

Grundsätzlich jedoch ist bei der Erfindung die Art des verwendeten Sensors beliebig. So können erfindungsgemäß auch die Meßwerte von z. B. Dehnungsmeßstreifen, Pizeoelementen oder Positionssensoren, mit denen Neutralpositionen von zur Auswuchtung eingesetzten Stellgliedern erfaßt werden, berührungslos übertragen werden. Basically, however, the type of used in the invention Any sensor. Thus, the measured values of z. B. Strain gauges, pizeo elements or position sensors with which Neutral positions recorded by actuators used for balancing be transmitted without contact.

Bei dem erfindungsgemäßen Übertragungsverfahren ist ferner vorzugsweise vorgesehen, daß aus dem Vergleich von Strommessungen ohne und mit Kalibrierlast ein Schwellenwert bestimmt und in der Auswerteeinrichtung zwischen über und unter dem Schwellenwert liegenden Signalen unterschieden wird. Die Bestimmung des Schwellenwertes schafft ein Kriterium, mit dem insbesondere im Hinblick auf eine digitale Meßdatenübertragung zwischen einem "1"-Zustand und einem "0"-Zustand sicher unterschieden werden kann. Auch für eine analoge Datenübertragung wird durch die Kalibrierlast ein Bezugsniveau geschaffen, das eine zuverlässige und genaue Auswertung der mit dem Sensor ermittelten Meßwerte ermöglicht. In the transmission method according to the invention is also preferably provided that from the comparison of current measurements with and without Calibration load determines a threshold value and in the evaluation device between signals above and below the threshold is distinguished. The determination of the threshold value creates one Criterion with which, in particular with regard to a digital Measurement data transmission between a "1" state and a "0" state is safe can be distinguished. Also for an analog data transmission the calibration load creates a reference level that is reliable and accurate evaluation of the measured values determined with the sensor allows.

Die Meßdatenübertragung kann insbesondere in Abhängigkeit davon, ob ein oder mehrere Sensoren verwendet werden und ob ein oder mehrere Übertragungskanäle vorgesehen sind, erfindungsgemäß grundsätzlich auf verschiedene Art und Weise erfolgen. The measurement data transmission can, in particular, depend on whether one or more sensors are used and whether one or more Transmission channels are provided, according to the invention in principle different ways.

So können die Meßdaten unaufgefordert und insbesondere in vorgegebenen Zeitabständen übertragen werden. Hierdurch wird eine automatische und beispielsweise in regelmäßigen Zeitabständen erfolgende Datenübertragung implementiert. So the measurement data can be requested and especially in predetermined time intervals are transmitted. This will make an automatic and, for example, at regular intervals Data transfer implemented.

Alternativ ist es erfindungsgemäß auch möglich, daß die Meßdaten auf ein von der Sendevorrichtung an die Meßeinrichtung übermitteltes Aufforderungssignal übertragen werden. Ein einziger Übertragungskanal wird hierbei folglich sowohl für die Energieübertragung als auch für eine bidirektionale Datenübertragung verwendet. Alternatively, it is also possible according to the invention for the measurement data to be a transmitted from the transmitter to the measuring device Request signal are transmitted. A single transmission channel is consequently both for energy transmission and for one bidirectional data transmission used.

Ferner können erfindungsgemäß Meßdaten mehrerer Sensoren nacheinander übertragen werden. Bevorzugt wird hierbei vor einer Meßdatenübertragung ein Synchronisationssignal übertragen, wodurch die Meßdaten eindeutig identifiziert werden können. According to the invention, measurement data of several sensors can also be used are transmitted one after the other. Preference is given to one Measurement data transmission transmit a synchronization signal, whereby the measurement data can be clearly identified.

So können z. B. Meßdaten mehrerer Sensoren über einen einzigen Kanal übertragen werden. Alternativ können mehrere Übertragungskanäle vorgesehen sein, über die Meßdaten mehrerer Sensoren übertragen werden. Die Übertragungskanäle können sich hinsichtlich der Sendefrequenz voneinander unterscheiden, wobei bevorzugt jedem Sensor ein Übertragungskanal zugeordnet wird. So z. B. Measurement data of several sensors via a single channel be transmitted. Alternatively, multiple transmission channels be provided via which measurement data of several sensors are transmitted. The transmission channels can differ with regard to the transmission frequency differ from each other, preferably each sensor Transmission channel is assigned.

In Abhängigkeit von der Leistungsbandbreite des Übertragungssystems und der Trennschärfe der Empfangsvorrichtung ergibt sich dabei eine bestimmte Anzahl von zur Verfügung stehenden Übertragungskanälen. Depending on the performance range of the transmission system and the selectivity of the receiving device results in a certain number of available transmission channels.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung schlägt vor, eine Meßdatenübertragung durch einen Wechsel der Sendefrequenz zu initiieren. Dabei kann eine bestimmte Sendefrequenz vorgesehen sein, über die keine Datenübertragung erfolgt und die auch als Leerlauffrequenz bezeichnet wird. Durch einen vorübergehenden Wechsel auf die Leerlauffrequenz kann bei Rückkehr auf eine zur Datenübertragung vorgesehene Sensorfrequenz eine erneute einmalige Meßdatenübertragung in dem betreffenden Kanal eingeleitet werden. Another embodiment of the invention proposes a Initiate measurement data transmission by changing the transmission frequency. A certain transmission frequency can be provided, over which none Data transmission takes place and which is also referred to as the idle frequency becomes. By temporarily switching to the idle frequency can return to a data transfer Sensor frequency a new one-time measurement data transmission in the channel concerned.

Des weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß von der Sendevorrichtung an die Empfangsvorrichtung Steuersignale übermittelt werden, mit denen wenigstens eine am bewegbaren Gegenstand vorgesehene Einrichtung angesteuert wird und/oder mit denen zur Übertragung der Meßdaten aufgefordert wird. Furthermore, it can be provided according to the invention that the Transmitting device transmits control signals to the receiving device with which at least one is provided on the movable object Device is controlled and / or with which to transmit the Measurement data is requested.

Bei den ansteuerbaren Einrichtungen kann es sich beispielsweise um Aktuatoren handeln, die in Form von Elektromotoren zum Verstellen von Auswuchtgewichten oder in Form von Piezoelementen zum Aufbringen von zur Auswuchtung dienenden Biegemomenten in den Gegenstand vorgesehen sind. The controllable devices can be, for example Actuators act in the form of electric motors for adjusting Balancing weights or in the form of piezo elements for the application of bending moments in the object used for balancing are provided.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe erfolgt außerdem durch die Merkmale des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs und insbesondere dadurch, daß die Vorrichtung eine auswerteseitige Sendevorrichtung und eine meßseitige Empfangsvorrichtung, zwischen denen durch induktive Kopplung von der Auswerteeinrichtung an die Meßeinrichtung Energie übertragbar ist, eine auswerteseitige Strommeßeinrichtung, mit der die Momentanlast in der Meßeinrichtung bestimmbar ist, Mittel zum Modulieren der Last in der Meßeinrichtung und Mittel zum Aufbringen einer Kalibrierlast auf die Meßeinrichtung umfaßt. The object on which the invention is based is achieved also by the features of the independent device claim and in particular in that the device has an evaluation side Transmitting device and a measuring-side receiving device between which by inductive coupling from the evaluation device to the Measuring device energy is transferable, an evaluation side Current measuring device with which the instantaneous load in the measuring device can be determined, Means for modulating the load in the measuring device and means for Applying a calibration load to the measuring device comprises.

In einer praktischen Ausgestaltung der Übertragungsvorrichtung ist vorgesehen, daß die Meßeinrichtung eine Steuereinheit umfaßt, die zum Auslesen des Sensors und zum Umwandeln ausgelesener Meßwerte in zu übertragende Meßdaten ausgebildet ist. Bevorzugt umfaßt die Steuereinheit einen Mikrocontroller. In a practical embodiment of the transmission device provided that the measuring device comprises a control unit which for Reading the sensor and converting the readings into too transmitting measurement data is formed. Preferably, the Control unit a microcontroller.

Die Steuereinheit kann in Form eines einzigen elektronischen Bauelementes oder Chips vorgesehen sein, mit dem alle erforderlichen Prozesse wie z. B. die Spannungsversorgung der Meßeinrichtung, die Kommunikation mit dem Sensor und ggf. mit weiteren am bewegbaren Gegenstand vorgesehenen Einrichtungen, die Lastmodulation entsprechend den mit dem Sensor ermittelten Meßwerten sowie das Aufbringen der Kalibrierlast gesteuert werden. The control unit can be in the form of a single electronic Component or chips can be provided with which all the necessary processes such as B. the power supply of the measuring device, the Communication with the sensor and possibly with others on the movable object provided facilities, the load modulation according to that with the Sensor determined measured values and the application of the calibration load to be controlled.

Zur Anpassung des Sensors an die Steuereinheit kann eine zwischen die Steuereinheit und den Sensor geschaltete Anpaßschaltung vorgesehen sein. To adapt the sensor to the control unit, you can choose between the Control unit and the sensor switched adapter circuit provided his.

Weitere Ausführungsformen sowohl des erfindungsgemäßen Übertragungsverfahrens als auch der erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung sind auch in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben. Further embodiments of both the invention Transfer method and the invention Transmission device are also in the dependent claims, the description and the Drawing indicated.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen: The invention will now be described by way of example with reference to the Drawing described. Show it:

Fig. 1 einen schematischen Gesamtüberblick über eine Vorrichtung zur berührungslosen Datenübertragung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 is a schematic overall view of a device for contactless data transmission according to an embodiment of the invention,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Sendevorrichtung der Übertragungsvorrichtung von Fig. 1, FIG. 2 shows a block diagram of a transmission device of the transmission device from FIG. 1, FIG.

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Empfangsvorrichtung der Übertragungsvorrichtung von Fig. 1, und Fig. 3 is a block diagram of a receiving device of the transmission device of Fig. 1, and

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung einer Möglichkeit für eine erfindungsgemäße Kalibrierung und Datenübertragung. Fig. 4 is a diagram for explaining a possibility for a calibration and data transmission according to the invention.

Die erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung umfaßt gemäß Fig. 1 eine an einen feststehenden Gegenstand 22 angeordnete Auswerteeinrichtung 19 mit einer Sendevorrichtung 23, die eine Sendespule 24 umfaßt. According to FIG. 1, the transmission device according to the invention comprises an evaluation device 19 which is arranged on a fixed object 22 and has a transmission device 23 which comprises a transmission coil 24 .

In einem Abstand D zur Sendespule 24 befindet sich eine Empfangsspule 26 einer Empfangsvorrichtung 25, die an einem relativ zum feststehenden Gegenstand 22 drehbaren Gegenstand 21 angeordnet und Teil einer Meßeinrichtung 17 ist. Bei dem bewegbaren Gegenstand 21 handelt es sich beispielsweise um eine rotierende Welle einer Bearbeitungsmaschine. At a distance D from the transmitting coil 24 there is a receiving coil 26 of a receiving device 25 which is arranged on an object 21 which can be rotated relative to the fixed object 22 and is part of a measuring device 17 . The movable object 21 is, for example, a rotating shaft of a processing machine.

Die Meßeinrichtung 17 umfaßt ferner einen Sensor 15, der Meßdaten M an die Empfangsvorrichtung 25 überträgt bzw. der von der Empfangsvorrichtung 25 ausgelesen wird. An der rotierenden Welle 21 ist außerdem ein Aktuator 37 angebracht, der z. B. zur Auswuchtung der Welle 21eingesetzt wird und an den von der Empfangsvorrichtung 25 Steuersignale 5 übermittelt werden können. The measuring device 17 further comprises a sensor 15 which transmits measurement data M to the receiving device 25 or which is read out by the receiving device 25 . On the rotating shaft 21 , an actuator 37 is also attached, the z. B. is used for balancing the shaft 21 and to which 25 control signals 5 can be transmitted by the receiving device.

An der Welle 21 können auch eine Mehrzahl von Sensoren 15 und mehrere Aktuatoren oder andere anzusteuernde Einrichtungen 37 angeordnet sein. A plurality of sensors 15 and a plurality of actuators or other devices 37 to be controlled can also be arranged on the shaft 21 .

Zwischen der Sendespule 24 und Cer Empfangsspule 26 stehen mehrere Übertragungskanäle 13, in dem gezeigten Beispiel fünf Kanäle, zur Verfügung. Grundsätzlich kann mit einer beliebigen Anzahl von Übertragungskanälen 13 gearbeitet werden, wobei es auch möglich ist, lediglich einen einzigen Übertragungskanal vorzusehen. A plurality of transmission channels 13 , in the example shown five channels, are available between the transmission coil 24 and the reception coil 26 . In principle, any number of transmission channels 13 can be used, although it is also possible to provide only a single transmission channel.

Über jeden Übertragungskanal 13 kann von der Sendevorrichtung 23 an die Empfangsvorrichtung 25 induktiv Energie übertragen werden, es können ferner durch Frequenzmodulation Daten an die Empfangsvorrichtung 25 übermittelt werden, und eine Rückübertragung von Meßdaten, die mittels des Sensors 15 ermittelt werden, an die Auswerteeinrichtung 19 erfolgt ebenfalls über den jeweiligen Übertragungskanal 13. Jeder Übertragungskanal 13 ermöglicht somit sowohl eine Energieübertragung als auch eine bidirektionale Datenübertragung. Energy can be transmitted inductively from the transmitting device 23 to the receiving device 25 via each transmission channel 13 , data can also be transmitted to the receiving device 25 by frequency modulation, and measurement data, which are determined by means of the sensor 15, are retransmitted to the evaluation device 19 also via the respective transmission channel 13 . Each transmission channel 13 thus enables both energy transmission and bidirectional data transmission.

Die z. B. an die Aktuatoren 37 der Welle 21 zu übermittelnden Signale 5 werden am feststehenden Gegenstand 22 in die Sendevorrichtung 23 eingegeben, die außerdem die mittels des Sensors 15 an der Welle 21 ermittelten Meßdaten M zur weiteren Auswertung zur Verfügung stellt. The z. B. signals 5 to be transmitted to the actuators 37 of the shaft 21 are entered on the fixed object 22 in the transmitting device 23 , which also provides the measurement data M determined by the sensor 15 on the shaft 21 for further evaluation.

Gemäß Fig. 2 umfaßt die Sendevorrichtung 23 ein Modul 41 zur Frequenzmodulation. Die jeweilige Sendefrequenz wird mit ggf. auszugebenden Daten 5 moduliert. Es kann eine digitale Datenübertragung erfolgen, bei der ein jeweils zu übertragendes Datenwort binär codiert wird. In Abhängigkeit von der Länge der jeweiligen Datenworte können diese statisch übertragen werden, indem jedem Zustand genau eine Frequenz zugeordnet wird, während insbesondere bei längeren Datenworten die einzelnen Bits jeweils nacheinander übertragen werden. Des weiteren ist auch eine direkte Übertragung analoger Daten durch eine analoge Frequenzmodulation der Sendefrequenz möglich. Referring to FIG. 2, the transmitting apparatus 23 comprises a module 41 for frequency modulation. The respective transmission frequency is modulated with data 5 that may have to be output. A digital data transmission can take place, in which a data word to be transmitted is binary coded. Depending on the length of the respective data words, these can be transmitted statically by assigning exactly one frequency to each state, while in particular with longer data words the individual bits are transmitted one after the other. Furthermore, direct transmission of analog data is also possible through analog frequency modulation of the transmission frequency.

Mit dem in dem Modulationsmodul 41 erzeugten Signal, das typischerweise eine Frequenz von z. B. etwa 100 kHz aufweist, wird eine Sendeendstufe 42 angesteuert. Die Endstufe 42 kann deaktiviert werden, wenn keine Daten übertragen werden sollen. In diesem Fall kann, um die Energieversorgung der Meßeinrichtung 17 an der Welle 21 und ggf. anderer elektrischer Einrichtungen an der Welle 21 sicherzustellen, eine Leistungsbrücke vorgesehen sein, mit welcher die Sendespule 24 direkt angesteuert wird. With the signal generated in the modulation module 41 , which typically has a frequency of e.g. B. has about 100 kHz, a transmission output stage 42 is driven. The power amplifier 42 can be deactivated if no data is to be transmitted. In this case, in order to ensure the energy supply of the measuring device 17 on the shaft 21 and possibly other electrical devices on the shaft 21 , a power bridge can be provided with which the transmitter coil 24 is controlled directly.

Des weiteren ist eine Spannungsversorgung für die Sendeendstufe 42 vorgesehen, die eine Strommeßeinrichtung 35 umfaßt. Das mit der Einrichtung 35 gemessene, ein Maß für die Empfängerlast an der Welle 21 darstellende analoge Stromsignal wird gefiltert und in analoger Form der weiteren Auswertung zugeführt, um die Meßdaten M zu ermitteln. Furthermore, a voltage supply for the transmission output stage 42 is provided, which comprises a current measuring device 35 . The analog current signal measured with the device 35 , which represents a measure of the receiver load on the shaft 21 , is filtered and fed in an analog form to the further evaluation in order to determine the measurement data M.

Die in Fig. 3 dargestellte Empfangsvorrichtung umfaßt ein mit der Empfangsspule 26 verbundenes Modul 43 zur Spannungsversorgung, in welchem die induzierten Wechselspannungen gleichgerichtet und geglättet werden. Mit der auf diese Weise gewonnenen Rohspannung werden die übrigen elektrischen Einrichtungen an der Welle 21 versorgt. The receiving device shown in FIG. 3 comprises a module 43 for voltage supply connected to the receiving coil 26 , in which the induced alternating voltages are rectified and smoothed. The remaining electrical devices on the shaft 21 are supplied with the raw voltage obtained in this way.

Des weiteren ist ein Modul 44 zur Frequenzdemodulation vorgesehen, mit dem die von der Empfangsspule 26 empfangenen Signale demoduliert und die dabei gewonnenen Signale S entsprechend ihrer Bestimmung an die betreffenden Einrichtungen übermittelt werden, z. B. zur Ansteuerung von Aktuatoren 37. Furthermore, a module 44 for frequency demodulation is provided, with which the signals received by the receiving coil 26 are demodulated and the signals S obtained in this way are transmitted to the relevant devices in accordance with their determination, for. B. to control actuators 37 .

Der Sensor 15 ist mit einer Steuereinheit 29 verbunden, mit der die Lastmodulation durchgeführt wird. Alle hierfür erforderlichen Funktionen können in einen Baustein integriert sein, der über das Modul 43 mit Spannung versorgt wird. Die gesamte Empfangsvorrichtung 25 kann von einem einzigen Chip gebildet sein, in welchem neben der Lastmodulation auch die Spannungsversorgung 43 sowie die Frequenzdemodulation 44 und ggf. weitere Prozesse durchgeführt werden können und der direkt mit der Empfangsspule 26 verbunden ist. The sensor 15 is connected to a control unit 29 with which the load modulation is carried out. All of the functions required for this can be integrated in a module which is supplied with voltage via module 43 . The entire receiving device 25 can be formed by a single chip in which, in addition to the load modulation, the voltage supply 43 as well as the frequency demodulation 44 and possibly further processes can be carried out and which is directly connected to the receiving coil 26 .

Erfindungsgemäß kann mit der Steuereinheit 29 gezielt eine vorgegebene Kalibrierlast auf den betreffenden, über die Empfangsspule 26 mit Spannung versorgten elektrischen Stromkreis an der Welle aufgeschaltet werden. According to the invention, the control unit 29 can selectively apply a predetermined calibration load to the relevant electrical circuit on the shaft which is supplied with voltage via the receiving coil 26 .

Die Steuereinheit 29 umfaßt hierzu einen Mikrocontroller, der alle Funktionen steuert und die Kalibrierung sowie die Datenübertragung automatisch entsprechend einem in einem Speicher abgelegten Programm durchführt, sobald nach dem Einschalten der am feststehenden Gegenstand 22angeordneten Sendevorrichtung 22 Energie zur Verfügung steht. Die Steuereinheit 29 kann alternativ oder zusätzlich über eine eigene Energieversorgung z. B. in Form einer Batterieeinheit verfügen. Um Gewicht und Platz an der Welle 21 zu sparen, ist eine externe Energieversorgung aller elektrischen Einrichtungen an der Welle 21 über die Sendevorrichtung 23 am feststehenden Gegenstand 22 jedoch bevorzugt. The control unit 29 comprises for this purpose a microcontroller, which controls all the functions and the calibration, and the data transmission through to a stored in a memory program automatically according once after switching on the disposed on the stationary object 22 sending device 22 energy is available. The control unit 29 can alternatively or additionally via its own energy supply z. B. in the form of a battery unit. In order to save weight and space on the shaft 21 , an external energy supply of all electrical devices on the shaft 21 via the transmitting device 23 on the fixed object 22 is preferred.

Bei dem Sensor 15 kann es sich um einen passiven Sensor oder um einen aktiven Sensor handeln. Im Fall eines passiven Sensors oder eines aktiven Sensors mit einer für die jeweilige Steuereinheit 29 ungeeigneten Ausgangsspannung ist eine in Fig. 3 nicht dargestellte Anpaßschaltung vorgesehen. The sensor 15 can be a passive sensor or an active sensor. In the case of a passive sensor or an active sensor with an output voltage unsuitable for the respective control unit 29 , a matching circuit, not shown in FIG. 3, is provided.

Wird beispielsweise ein passiver resistiver Sensor 15 eingesetzt, der z. B. als ein Temperatursensor oder Dehnungsmeßstreifen ausgebildet ist, so kann eine Anpassung an die Steuereinheit 29 durch eine Brückenschaltung erfolgen. Im Fall eines passiven, z. B. als Beschleunigungssensor eingesetzten Piezoelementes kann die Anpaßschaltung zur Ladungsverstärkung dienen. Ferner kann die Anpaßschaltung eine Spannungsverstärkungsfunktion erfüllen, um z. B. einen unverstärkten passiven Sensor oder einen aktiven Sensor mit ungeeigneter Ausgangsspannung an die jeweilige Steuereinheit 29 anzupassen. For example, a passive resistive sensor 15 is used, the z. B. is designed as a temperature sensor or strain gauge, an adjustment to the control unit 29 can be made by a bridge circuit. In the case of a passive, e.g. B. used as an acceleration sensor piezo element, the adapter circuit can serve to boost the charge. Furthermore, the matching circuit can perform a voltage boosting function to e.g. B. to adapt an unreinforced passive sensor or an active sensor with an unsuitable output voltage to the respective control unit 29 .

Das Diagramm von Fig. 4 zeigt beispielhaft für einen Übertragungskanal dessen Kalibrierung sowie die Datenübertragung eines 8 Bits umfassenden Datenwortes. The diagram of FIG. 4 shows an example of a transmission channel, its calibration and the data transmission of an 8-bit data word.

Die obere Kurve in Fig. 4 zeigt die übertragene Energie bzw. Leistung P, die durch Aktivieren und Deaktivieren der Sendevorrichtung 23 zu einem Zeitpunkt t0 eingeschaltet und zu einem späteren Zeitpunkt t1 ausgeschaltet wird. The upper curve in FIG. 4 shows the transmitted energy or power P, which is switched on by activating and deactivating the transmitter device 23 at a time t0 and switched off at a later time t1.

Die untere Kurve in Fig. 4 zeigt die Leistungsaufnahme, d. h. den mit der Strommeßeinrichtung 35 der Sendevorrichtung 23 am feststehenden Gegenstand 22 gemessenen Strom, der ein Maß für die momentane Gesamtlast L im die Empfangsspule 26 enthaltenen Stromkreis an der Welle 21 darstellt. The lower curve in FIG. 4 shows the power consumption, ie the current measured with the current measuring device 35 of the transmitting device 23 on the fixed object 22 , which is a measure of the instantaneous total load L in the circuit on the shaft 21 contained in the receiving coil 26 .

Mit dem Einschalten der Sendevorrichtung 23 beginnt eine erste Kalibrierphase i ohne Kalibrierlast, in der lediglich eine vorhandene Grundlast 31 gemessen wird. Anschließend wird automatisch entsprechend einem in der Steuereinheit 29 abgelegten Programm oder auf Aufforderung durch ein entsprechendes Kommandosignal, das von der Sendevorrichtung 23 an die Meßeinrichtung 17 übertragen wird, eine Kalibrierlast 33 zugeschaltet, wodurch eine zweite Kalibrierphase ii initiiert wird. Die mit der Strommeßeinrichtung 35 gemessene Gesamtlast setzt sich somit aus der Grundlast 31 und der Kalibrierlast 33 zusammen. Aus den Last- bzw. Stromwerten, die während der Kalibrierphase i ohne Kalibrierlast 33 und der Kalibrierphase ii mit Kalibrierlast 33 ermittelt werden, wird in der Auswerteeinrichtung 29 ein Schwellenwert 27 oder Schneidepegel berechnet, der für die Auswertung der im Anschluß an die Kalibrierphasen i, ii zu übertragenden Meßdaten 11 verwendet wird. When the transmitter device 23 is switched on , a first calibration phase i begins without a calibration load, in which only an existing base load 31 is measured. A calibration load 33 is then automatically switched on in accordance with a program stored in the control unit 29 or when requested by a corresponding command signal which is transmitted from the transmitting device 23 to the measuring device 17 , as a result of which a second calibration phase ii is initiated. The total load measured with the current measuring device 35 is thus composed of the base load 31 and the calibration load 33 . From the load or current values which are determined during the calibration phase i without a calibration load 33 and the calibration phase ii with a calibration load 33 , a threshold value 27 or cutting level is calculated in the evaluation device 29 , which is used for the evaluation of the following the calibration phases i, ii measurement data 11 to be transmitted is used.

In Fig. 4 ist im Anschluß an die zweite Kalibrierphase ii die Übertragung einer Bitsequenz dargestellt, die aus einem Startbit, einem 8 Bits umfassenden Datenwort sowie einem Stoppbit besteht. Die jeweiligen Bitzustände "1" oder "0" werden durch entsprechendes Zuschalten oder Abschalten einer vorgegebenen Last, d. h. eines elektrischen Verbrauchers, mittels der Steuereinheit 29 entsprechend dem jeweils zu übertragenden Meßwert des von der Steuereinheit 29 ausgelesenen Sensors 15 erzeugt. Bei der für die Lastmodulation verwendeten Last kann es sich prinzipiell um einen beliebigen, z. B. in die Steuereinheit 29 oder den Mikrocontroller integrierten elektrischen Verbraucher im die Empfangsspule 26 enthaltenden Stromkreis handeln. Grundsätzlich kann auch die Kalibrierlast 33 selbst als Modulationslast dienen. In FIG. 4 is shown following the second calibration ii transmission of a bit sequence which consists of a start bit, a 8-bit full data word and a stop bit. The respective bit states “1” or “0” are generated by correspondingly switching on or off a predetermined load, ie an electrical consumer, by means of the control unit 29 in accordance with the measured value to be transmitted in each case by the sensor 15 read out by the control unit 29 . In principle, the load used for load modulation can be any, e.g. B. act in the control unit 29 or the microcontroller integrated electrical consumer in the receiving coil 26 containing circuit. In principle, the calibration load 33 itself can also serve as a modulation load.

Die Meßwerte des Sensors 15 werden folglich an der Welle 21 von der Steuereinheit 29 durch eine Lastmodulation codiert und hierdurch gewissermaßen auf den am feststehenden Gegenstand 22 gemessenen zeitlichen Verlauf des elektrischen Stromes abgebildet, wodurch die Meßwerte am feststehenden Gegenstand 22 zur Verfügung stehen und durch Auswerten des gemessenen Stromes gelesen werden können. The measured values of the sensor 15 are consequently coded on the shaft 21 from the control unit 29 by a load modulation and thereby to a certain extent mapped to the measured to the fixed object 22 time course of the electric current, thereby the measured values are available at the fixed object 22 and by evaluating the measured current can be read.

Die erfindungsgemäße Kalibrierung durch Aufbringen der Kalibrierlast 33 macht die Meßdatenübertragung unabhängig von der Kopplungsstärke zwischen der Sendespule 24 und der Empfangsspule 26, die mit dem Abstand D zwischen den beiden Spulen 24, 26 variiert. Derartige Abstandsänderungen, die ohne erfindungsgemäße Kalibrierung eine Datenauswertung am feststehenden Gegenstand 22 erschweren oder unmöglich machen, werden im Betrieb von Bearbeitungsmaschinen z. B. durch temperaturbedingte Längenänderungen verursacht, die nicht vorhergesagt werden können und zu einer Änderung der typischerweise 0,5 bis 1 mm betragenden Breite des Luftspalts zwischen der Sendespule 24 und der Empfangsspule 26 führen. The calibration according to the invention by applying the calibration load 33 makes the measurement data transmission independent of the coupling strength between the transmitter coil 24 and the receiver coil 26 , which varies with the distance D between the two coils 24 , 26 . Such changes in distance, which make a data evaluation on the fixed object 22 difficult or impossible without calibration according to the invention, are made in the operation of processing machines, for. B. caused by temperature-related changes in length that can not be predicted and lead to a change in the typically 0.5 to 1 mm width of the air gap between the transmitting coil 24 and the receiving coil 26 .

Durch die Erfindung ist sichergestellt, daß bei einer digitalen Meßdatenübertragung durch Zuschalten der jeweiligen Last erzeugte "1"-Zustände als solche bei der Strommessung erkannt und von "0"-Zuständen unterschieden werden, und auch für eine analoge Meßdatenübertragung wird durch das erfindungsgemäße Aufbringen der Kalibrierlast 33 ein Bezugswert geschaffen, der eine aussagefähige Auswertung der übertragenen Meßdaten bei der Strommessung gewährleistet. The invention ensures that in a digital measurement data transmission generated by connecting the respective load, "1" states are recognized as such in the current measurement and are distinguished from "0" states, and also for an analog measurement data transmission, the application of the invention means that Calibration load 33 created a reference value, which ensures a meaningful evaluation of the transmitted measurement data during the current measurement.

Die erfindungsgemäße Kalibrierung kann einmalig vor oder mit Beginn einer Datenübertragungsphase erfolgen. Es ist auch möglich, vor jeder einzelnen Datenübertragung einen Kalibriervorgang durchzuführen. Sowohl langsame als auch schnelle zeitliche Änderungen der Kopplungsstärke bzw. des Abstands D zwischen der Sendespule 24 und der Empfangsspule 26 sowie anderer die Strommessung beeinflussender Faktoren können auf diese Weise bei der Auswertung des gemessenen Stromes berücksichtigt werden. The calibration according to the invention can be carried out once before or at the start of a data transmission phase. It is also possible to carry out a calibration process before each individual data transfer. Both slow and fast temporal changes in the coupling strength or the distance D between the transmitter coil 24 and the receiver coil 26 and other factors influencing the current measurement can be taken into account in this way when evaluating the measured current.

Bei besonders bevorzugten Anwendungen der Erfindung erfolgt die Energieübertragung von der Auswerteeinrichtung 19 an die Meßeinrichtung 17 mit einer vergleichsweise niedrigen Leistung von beispielsweise 100 mW. In Abhängigkeit davon, ob sich langsam oder schnell ändernde Meßgrößen untersucht werden sollen, beträgt die jeweilige Sendefrequenz beispielsweise etwa 100 kHz für langsame Vorgänge und z. B. etwa 27 MHz für schnelle Vorgänge. In particularly preferred applications of the invention, the energy transfer from the evaluation device 19 to the measuring device 17 takes place with a comparatively low power of, for example, 100 mW. Depending on whether slowly or rapidly changing measured variables are to be examined, the respective transmission frequency is, for example, approximately 100 kHz for slow processes and z. B. about 27 MHz for fast processes.

Bei sich langsam ändernden Meßgrößen wie insbesondere der Temperatur an einem oder mehreren Meßpunkten an der Welle 21 ist in einem Anwendungsszenario beispielsweise vorgesehen, daß an die Meßeinrichtung 17 bzw. an den Temperatursensor 15 keine Daten und die mit dem Sensor 15 gemessenen Temperaturwerte in Form von seriellen Meßdaten übertragen werden, wobei pro Sekunde beispielsweise 10 Temperaturmessungen durchgeführt werden. With slowly changing variables such as in particular the temperature at one or more points of measurement on the shaft 21 is provided in an application scenario for example, that the serial to the measuring device 17 and to the temperature sensor 15 no data and measured by the sensor 15 temperature values in the form of Measurement data are transmitted, 10 temperature measurements being carried out per second, for example.

In einem anderen Anwendungsszenario, in dem schnelle Vorgänge untersucht werden sollen, werden z. B. die Meßwerte eines als Beschleunigungssensors dienenden Piezosensors in analoger Form an die Auswerteeinrichtung 19 übertragen, wobei eine Bandbreite von 0 bis 100 kHz vorgesehen ist. In another application scenario in which fast processes are to be examined, e.g. B. the measured values of a piezo sensor serving as an acceleration sensor are transmitted in analog form to the evaluation device 19 , a bandwidth of 0 to 100 kHz being provided.

Während bei den beispielhaft erwähnten langsamen Temperaturmessungen und schnellen Beschleunigungsmessungen die an die Welle 21 übertragene Leistung etwa im Bereich von größenordnungsmäßig 100 mW liegt, sind auch andere Anwendungen möglich, bei denen wesentlich größere Leistungen von beispielsweise 10 W übertragen werden. While in the example of the slow temperature measurements and fast acceleration measurements mentioned above, the power transmitted to the shaft 21 is approximately in the range of the order of magnitude of 100 mW, other applications are also possible in which substantially larger powers of, for example, 10 W are transmitted.

In einer Anwendung beispielsweise, in der die Bearbeitungsmaschine einen Wuchtkopf mit zur Auswuchtung mit Hilfe von Elektromotoren verstellbaren Ausgleichsgewichten umfaßt, können z. B. in fünf Übertragungskanälen mit Sendefrequenzen von etwa 90, 95, 100, 106 und 113 kHz fünf statische Betriebszustände für die Motorsteuerung und eine Neutralpositionsansteuerung an den Wuchtkopf übertragen werden. Die Rückübertragung von Meßwerten vom Wuchtkopf an die Auswerteeinrichtung 19 am feststehenden Gegenstand 22 dient beispielsweise dazu, den Zustand "Neutralposition erreicht" oder Informationen über die Gesamtmotorstromaufnahme zu übermitteln. For example, in an application in which the processing machine comprises a balancing head with balancing weights adjustable for balancing by means of electric motors, z. B. in five transmission channels with transmission frequencies of about 90, 95, 100, 106 and 113 kHz five static operating states for the motor control and a neutral position control can be transmitted to the balancing head. The retransmission of measured values from the balancing head to the evaluation device 19 on the stationary object 22 is used, for example, to transmit the "neutral position reached" state or to transmit information about the total motor current consumption.

Gemäß einer weiteren, sich durch eine besondere Flexibilität auszeichnenden Anwendung können bestimmte Meßsensoren oder auch Aktuatoren an der Welle 21 gezielt ausgewählt werden, um wahlweise entweder Meßwerte auszulesen oder Aktuatoren wie z. B. Elektromotoren oder Piezoaktuatoren anzusteuern. Hierbei wird mit zwei verschiedenen Frequenzen von beispielsweise etwa 95 und 100 kHz gearbeitet, wobei sowohl die Datenübertragung zum Sensor bzw. zum Aktuator als auch die Rückübertragung von mit dem Sensor oder den Sensoren ermittelten Meßdaten zur Auswerteeinrichtung 19 seriell erfolgt. Dabei wird mit der Sendevorrichtung 23 ein auf den beiden unterschiedlichen Frequenzen moduliertes serielles Datenwort übertragen. In Abhängigkeit von dem Informationsgehalt dieses als Kommando dienenden Datenwortes werden im Anschluß an dessen Empfang an der Welle 21 entweder Meßdaten übertragen oder Aktuatoren angesteuert. Bezugszeichenliste 11 Meßdaten
13 Übertragungskanal
15 Sensor
17 Meßeinrichtung
19 Auswerteeinrichtung
21 bewegbarer Gegenstand
22 feststehender Gegenstand
23 Sendevorrichtung
24 Sendespule
25 Empfangsvorrichtung
26 Empfangsspule
27 Schwellenwert
29 Steuereinheit
31 Grundlast
33 Kalibrierlast
35 Strommeßeinrichtung
37 Einrichtung, Aktuator
41 Frequenzmodulation
42 Sendeendstufe
43 Spannungsversorgung
44 Frequenzdemodulation
D Kopplungsabstand
L Last
P Leistung
According to a further application, which is characterized by a particular flexibility, certain measuring sensors or also actuators on the shaft 21 can be specifically selected in order to selectively either read out measured values or actuators such. B. to control electric motors or piezo actuators. Here, two different frequencies of, for example, about 95 and 100 kHz are used, both the data transmission to the sensor or the actuator and the return transmission of measurement data determined by the sensor or the sensors to the evaluation device 19 is carried out serially. A serial data word modulated on the two different frequencies is transmitted with the transmitting device 23 . Depending on the information content of this data word serving as a command, following its receipt on the shaft 21, either measurement data are transmitted or actuators are activated. LIST OF REFERENCE NUMBERS 11 measurement data
13 transmission channel
15 sensor
17 measuring device
19 evaluation device
21 movable object
22 fixed object
23 transmitter
24 transmitter coil
25 receiving device
26 receiving coil
27 threshold
29 control unit
31 basic load
33 calibration load
35 current measuring device
37 Device, actuator
41 Frequency modulation
42 transmitting power stage
43 Power supply
44 Frequency demodulation
D coupling distance
L load
P power

Claims

1. Method for the contactless transmission of measurement data ( 11 ) via at least one transmission channel ( 13 ) between a measurement device ( 17 ) comprising at least one sensor ( 15 ) and an evaluation device ( 19 ), the measurement device ( 17 ) being connected to a device relative to the evaluation device ( 19 ) movable object ( 21 ) is attached, in particular to a component of a processing machine that rotates during operation, in which
energy is transmitted from the evaluation device ( 19 ) to the measuring device ( 17 ) by inductive coupling between a transmitting device ( 23 ) of the evaluation device ( 19 ) and a receiving device ( 25 ) of the measuring device ( 17 ),
the instantaneous load in the measuring device ( 17 ) is determined by current measurement in the evaluation device ( 19 ),
measurement data ( 11 ) determined by load modulation in the measuring device ( 17 ) with the sensor ( 15 ) are transmitted to the evaluation device ( 19 ), and
the transmission channel ( 13 ) is calibrated by applying a calibration load ( 33 ) to the measuring device ( 17 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that temperature values are transmitted as measurement data ( 11 ) which are determined by means of at least one temperature sensor ( 15 ) on the movable object ( 21 ).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a calibration load ( 33 ) of known size is switched on.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a threshold value ( 27 ) is determined from the comparison of current measurements without and with calibration load ( 33 ) and in the evaluation device ( 19 ) between above and below the threshold value ( 27 ) signals is distinguished.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measurement data ( 11 ) are transmitted digitally.

6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the measurement data ( 11 ) are transmitted analogously.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the calibration load ( 31 ) is applied when switching on the transmitter ( 23 ) or after switching on before a first data transmission.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that a new one at predetermined time intervals Calibration is performed.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the transmission of the measurement data ( 11 ) takes place with an applied calibration load ( 33 ).

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measurement data ( 11 ) are transmitted without being requested and in particular at predetermined time intervals.

11. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the measurement data ( 11 ) on a from the transmitting device ( 23 ) to the measuring device ( 17 ) transmitted request signal.

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that measurement data ( 11 ) of a plurality of sensors ( 15 ) are transmitted in succession, a synchronization signal preferably being transmitted before transmission of measurement data.

13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that measurement data ( 11 ) of a plurality of sensors ( 15 ) are transmitted via the same transmission channel ( 13 ).

14. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that measurement data ( 11 ) of a plurality of sensors ( 15 ) are transmitted via a plurality of transmission channels ( 13 ), which preferably differ from one another in terms of the transmission frequency, preferably each sensor ( 15 ) Transmission channel ( 13 ) is assigned.

15. The method according to claim 14, characterized, that a measurement data transmission by changing the Transmission frequency is initiated, in particular by a temporary Change to a transmission frequency over which no data transmission he follows.

16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least the load modulation is carried out by a control unit ( 29 ) comprising in particular a microcontroller, by means of which the measurement values obtained by reading out the sensor ( 15 ) are converted into measurement data ( 11 ) to be transmitted.

17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that control signals are transmitted from the transmitting device ( 23 ) to the receiving device ( 25 ) with which at least one on the movable object ( 21 ) provided means ( 37 ), in particular an actuator, is controlled and / or with which the transmission of the measurement data ( 11 ) is requested.

18. Device for the contactless transmission of measurement data ( 11 ) via at least one transmission channel ( 13 ) between a measuring device ( 17 ) and an evaluation device ( 19 ), in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, wherein the measuring device ( 17 ) has at least one Sensor ( 15 ) and attached to an object ( 21 ) that is movable relative to the evaluation device ( 19 ), in particular to a component of a processing machine that rotates during operation
an evaluation-side transmission device ( 23 ) and a measurement-side reception device ( 25 ), between which energy can be transmitted from the evaluation device ( 19 ) to the measuring device ( 17 ) by inductive coupling,
a current measuring device ( 35 ) on the evaluation side, with which the instantaneous load in the measuring device ( 17 ) can be determined,
Means ( 29 ) for modulating the load in the measuring device ( 17 ), and
Means ( 29 ) for applying a calibration load ( 33 ) to the measuring device ( 17 ).

19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the sensor ( 15 ) is designed as a temperature sensor.

20. The apparatus according to claim 18 or 19, characterized in that the sensor ( 15 ) is a passive sensor.

21. The apparatus according to claim 18 or 19, characterized in that the sensor ( 15 ) is an active sensor.

22. Device according to one of claims 18 to 21, characterized in that the measuring device ( 17 ) comprises a control unit ( 29 ), in particular comprising a microcontroller, which for reading out the sensor ( 15 ) and converting readout measured values into measured data to be transmitted ( 11th ) is trained.

23. Device according to one of claims 18 to 22, characterized in that a matching circuit is provided between the control unit ( 29 ) and the sensor ( 15 ).