DE10162735A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Signallaufzeit zwischen einer Positionsmesseinrichtung und einer Verarbeitungseinheit - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Signallaufzeit zwischen einer Positionsmesseinrichtung und einer VerarbeitungseinheitInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung der Signallaufzeit zwischen einer Positionsmesseinrichtung und einer Verarbeitungseinheit angegeben. Die Ermittlung der Signallaufzeit erfolgt, indem im Fall eines eintreffenden ersten Laufzeitmessungs-Signals während der Übertragung eines Datenwortes von der Verarbeitungseinheit zur Positionsmesseinrichtung zunächst ein erstes Lagesignal bezüglich der zeitlichen Relativlage des ersten Laufzeitmessungs-Signals zum gerade übertragenen Datenwort bestimmt wird. Nach Beendigung der Übertragung des Datenwortes werden das erste Laufzeitmessungs-Signal sowie das ermittelte Lagesignal jeweils als binäres Datenwort an die Positionsmesseinrichtung übertragen. Auf Seiten der Positionsmesseinrichtung wird darauf ein zweites Lagesignal bezüglich der zeitlichen Relativlage des eintreffenden Laufzeitmessungs-Signals in Bezug auf ein gerade übertragenes Datenwort bestimmt. Nach Beendigung der Übertragung des Datenwortes wird ein zweites Laufzeitmessungs-Signal sowie das ermittelte zweite Lagesignal jeweils als binäres Datenwort an die Verarbeitungseinheit übertragen und die Zeitdauer zwischen dem Senden des ersten Laufzeitmessungs-Signals und dem Empfang des zweiten Laufzeitmessungs-Signals auf Seiten der Verarbeitungseinheit bestimmt. Aus der ermittelten Zeitdauer wird die Signallaufzeit bestimmt (Figur 1).
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Signallaufzeit zwischen einer Positionsmesseinrichtung und einer Verarbeitungseinheit.
- Im Rahmen der Datenübertragung zwischen mehreren Positionsmesseinrichtungen und einer nachgeordneten Verarbeitungseinheit über eine digitale Schnittstelle resultieren insbesondere im Fall von langen Übertragungsstrecken bestimmte Probleme. So ergeben sich in diesem Fall nicht vernachlässigbare Signallaufzeiten auf der jeweiligen Datenleitung. Die resultierenden Verzögerungszeiten müssen zur korrekten Weiterverarbeitung der verschiedenen Daten auf Seiten der Verarbeitungseinheit berücksichtigt werden. Wenn nunmehr Konfigurationen mit mehreren Positionsmesseinrichtungen vorliegen, die mit einer gemeinsamen nachgeordneten Verarbeitungseinheit verbunden sind, so ergibt sich etwa die Aufgabe - vor dem eigentlichen Messbetrieb - die jeweiligen Signallaufzeiten möglichst exakt zu bestimmen, um diese nachfolgend geeignet berücksichtigen zu können.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur möglichst präzisen Bestimmung der Signallaufzeit zwischen einer Positionsmesseinrichtung und einer Verarbeitungseinheit anzugeben, die über eine digitale Schnittstelle miteinander kommunizieren.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1.
- Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Maßnahmen, die in den von Anspruch 1 abhängigen Patentansprüchen aufgeführt sind.
- Ferner wir die vorliegende Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 8 gelöst.
- Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Maßnahmen, die in den von Anspruch 8 abhängigen Patentansprüchen aufgeführt sind.
- Erfindungsgemäß wird nunmehr zur präzisen Bestimmung der Signallaufzeiten ein Prinzip in abgewandelter Form eingesetzt, wie es bereits in der Deutschen Patentanmeldung Nr. 100 30 357.9 beschrieben ist und auf deren Offenbarungsgehalt an dieser Stelle ausdrücklich verwiesen sei.
- Analog zum Vorgehen aus der erwähnten Druckschrift können nunmehr erfindungsgemäß auch Laufzeitmessungssignale mit hoher zeitlicher Präzision zwischen der Positionsmesseinrichtung und der Verarbeitungseinheit übertragen werden. Es resultiert letztlich eine exakte Bestimmung der Signallaufzeiten zwischen der Verarbeitungseinheit und der Positionsmesseinrichtung.
- Die derart ermittelte Signallaufzeit wird anschließend bei der Weiterverarbeitung der übertragenen Daten geeignet verwendet bzw. berücksichtigt.
- Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Figuren.
- Dabei zeigt
- Fig. 1 ein schematisiertes Blockschaltbild eines Systems aus Positionsmesseinrichtung, Signalübertragungsstrecke und Verarbeitungseinheit;
- Fig. 2a jeweils eine Zeitskala zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Fall einer endlichen Kabellänge bzw. Signalübertragungsstrecke.
- In Fig. 1 ist ein schematisiertes Blockschaltbild dargestellt, das die grundsätzliche Konfiguration des Systems aus einer Positionsmesseinrichtung 20 (ENCODER) und einer damit über eine digitale Schnittstelle kommunizierenden Verarbeitungseinheit 10 (NC) veranschaulicht. Die über die Positionsmesseinrichtung 20 erzeugten Positionsdaten - beispielsweise inkrementale oder absolute Positionsdaten - werden über die digitale Schnittstelle als binäre Datenwörter DATA3, DATA4 in einem kontinuierlichen Datenstrom eines ersten Datenkanals D1 zur Weiterverarbeitung an die Verarbeitungseinheit 10 übertragen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist im vorliegenden Fall desweiteren auch eine Übertragung von Daten in Form binärer Datenwörter DATA1, DATA2 über die digitale Schnittstelle in einem kontinuierlichen Datenstrom eines zweiten Datenkanals D2 von der Verarbeitungseinheit 10 zur Positionsmesseinrichtung 20 möglich. Hierbei kann es sich z. B. um Parametrierungsdaten, Befehlsdaten usw. handeln.
- In einer konkreten Anwendung ist die Positionsmesseinrichtung 20 beispielsweise in einer Werkzeugmaschine angeordnet und dient dort zur Bestimmung der Position eines beweglichen Maschinenteiles, beispielsweise eines Werkzeuges. Als Verarbeitungseinheit 10 fungiert eine numerische Werkzeugmaschinensteuerung.
- Im vorliegenden Beispiel werden zwischen der Positionsmesseinrichtung 20 und der Verarbeitungseinheit 10 die jeweiligen Daten des kontinuierlichen Datenstromes in Form von digitalen Datenwörtern mit einer Wortlänge von 10 Bit ausgetauscht. Selbstverständlich könnten im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Wortlängen vorgesehen werden.
- Der Verarbeitungseinheit 10 ist ein erster Zähler Z1 zugeordnet, der Positionsmesseinrichtung 20 ein zweiter Zähler Z2; auf deren Funktion wird im Verlauf der weiteren Beschreibung noch detailliert eingegangen. Auf Seiten der Verarbeitungseinheit 10 ist ferner ein dritter Zähler Z3 angeordnet, der im wesentlichen zur Ermittlung der Zeitdauer ΔtRQ zwischen dem Senden und Empfangen von Laufzeitmessungssignalen RQ1, RQ2 verwendet wird und der in definierten Zeitintervallen ΔtZ3 hochzählt. Für den dritten Zähler Z3 wird vorzugsweise die Zählfrequenz fZ3 gleich der Systemtaktfrequenz der Verarbeitungseinheit 10 gewählt, also etwa fZ3 = 50 MHz. Einem Zählschritt entspricht dann das Zeitintervall ΔtZ3 = 20 ns.
- Alternativ hierzu könnte in diesem Beispiel für die Zählfrequenz fZ3 auch die doppelte Systemtaktfrequenz gewählt werden, d. h. fZ3 = 100 MHz. Damit ließe sich dann eine nochmals vergrößerte Genauigkeit bei der gewünschten Laufzeitbestimmung erzielen, falls dies erforderlich sein sollte.
- Anhand von Fig. 1 und Fig. 2 sei nunmehr das grundsätzliche erfindungsgemäße Vorgehen bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der Signallaufzeit tL zwischen der Positionsmesseinrichtung 20 und der Verarbeitungseinheit 10 erläutert. Vorzugsweise wird die nachfolgend erläuterte, erfindungsgemäße Laufzeitbestimmung vor dem eigentlichen Messbetrieb durchgeführt.
- Die erfindungsgemäße Laufzeitbestimmung wird auf Seiten der Verarbeitungseinheit 20 zum Zeitpunkt t0 durch ein eintreffendes Laufzeitmessungssignal RQ1 gestartet. Wie in Fig. 1 angedeutet, handelt es sich beim Laufzeitmessungssignal RQ1 etwa um eine steigende Signalflanke. Das eintreffende Laufzeitmessungssignal RQ1 dient als Startsignal für den bereits erwähnten dritten Zähler Z3, mit dem die eigentliche Laufzeitmessung durchgeführt wird. Sobald demzufolge nach einer Synchronisationszeit tsync die ankommende Signalflanke des Laufzeitmessungssignales RQ1 mit der Zählfrequenz fZ3 des dritten Zählers Z3 zum Zeitpunkt t1 synchronisiert ist, beginnt der dritte Zähler Z3 in definierten Zählschritten hochzuzählen.
- Das Laufzeitmessungssignal RQ1 trifft während der gerade laufenden Übertragung eines binären Datenwortes DATA1 von der Verarbeitungseinheit 20 zur Positionsmesseinrichtung auf Seiten der Verarbeitungseinheit 10 ein. Hierbei ist grundsätzlich nicht a priori festgelegt, zu welchem exakten Zeitpunkt der Übertragung des 10 Bit-Datenwortes DATA1 das Laufzeitmessungssignal RQ1 eintrifft. Analog zum Vorgehen aus der bereits erwähnten Deutschen Patentanmeldung Nr. 100 30 357.9 wird daher mit Hilfe des ersten Zählers Z1 ein Lagesignal dTJ1 ermittelt, welches die zeitliche Relativlage des Laufzeitmessungssignales RQ1 zum gerade übertragenen Datenwort DATA1 beschreibt. Vorzugsweise wird als entsprechendes erstes Lagesignal dTJ1 die Zeitdifferenz ΔtJ1 zwischen dem Beginn der Übertragung des Datenwortes DATA1 und dem Eintreffen des Laufzeitmessungssignales RQ1 bestimmt. Dies erfolgt im Beispiel über den ersten Zähler Z1, indem dieser beginnend mit der Übertragung des Datenwortes DATA1 von einem definierten Start-Zählerwert aus hochzählt bis das Laufzeitmessungssignal RQ1 anliegt und daraus in bekannter Art und Weise ein erstes Lagesignal dTJ1 in Form der ermittelten Zeitdifferenz ΔtJ1 bestimmt.
- Nach Beendigung der Übertragung des Datenwortes DATA1 werden anschließend zum Zeitpunkt t2 das entsprechend aufbereitete Laufzeitmessungssignal RQ1 sowie das ermittelte Lagesignal dTJ1 als binäre Datenwörter, respektive 10 Bit-Datenwörter - an die Positionsmesseinrichtung 20 übertragen. Die Zeitdifferenz tcal, zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 beruht im wesentlichen auf der benötigten Verarbeitungszeit für die vorab erläuterte Signalverarbeitung und Signalaufbereitung in der Verarbeitungseinheit 10; nachfolgend sei deshalb diesbezüglich von der Verarbeitungszeit tcal die Rede. Die Verarbeitungszeit tcal, ist üblicherweise für eine bestimmte Konfiguration bekannt und beträgt in einem typischen Beispiel etwa tcal = 1.7 µs.
- Zum Zeitpunkt t3 ist die Übertragung der beiden binären Datenwärter RQ1, dTJ1 an die Positionsmesseinrichtung 20 beendet, d. h. das Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 stellt letztlich die von der Übertragungsstrecke abhängige - zu ermittelnde - einfache Signallaufzeit tL dar. Um die Signallaufzeit tL auf Seiten der Verarbeitungseinheit 10 verfügbar zu haben bzw. zu ermitteln, ist nunmehr noch erforderlich, das Laufzeitmessungssignal RQ1 von der Positionsmesseinrichtung 20 wieder zurück zur Verarbeitungseinheit 10 zu übertragen, um dann mittels des drittten Zählers Z3 die Signallaufzeit tL zu bestimmen. Aus diesem Grund ist in Fig. 1 ein schematisch angedeuteter Schalter S in der Positionsmesseinrichtung 20 erkennbar, über den symbolisch veranschaulicht werden soll, dass erfindungsgemäß ein Durchschleifen des ankommenden ersten Laufzeitmessungssignales RQ1 und Zurück-Übertragen eines zweiten Laufzeitmessungssignales RQ2 zur Verarbeitungseinheit 10 erfolgt. Zu diesem Zweck ist im Fall der gewünschten Laufzeitmessung der Schalter S in der Positionsmesseinrichtung 20 über einen entsprechenden Befehl von Seiten der Verarbeitungseinheit 10 her zu schließen.
- Aufgrund der in der Deutschen Patentanmeldung Nr. 100 30 357.9 aufgeführten Maßnahmen, also insbesondere der Ermittlung und Übertragung des Lagesignales dTJ1, liegt das in der Positionsmesseinrichtung 20 ankommende Laufzeitmessungssignal RQ1 in zeitlich determinierter Form auf Seiten der Positionsmesseinrichtung 20 vor, d. h. ohne eine ansonsten resultierende zeitliche Unsicherheit Δt, die auf die endliche Übertragungsdauer des 10 Bit-Datenwortes DATA1 zurückgeht. Erfindungsgemäß wird nunmehr auf Seiten der Positionsmesseinrichtung 20 analog zum vorher erläuterten Vorgehen seitens der Verarbeitungseinheit 10 ein zweites Lagesignal dTJ2 ermittelt, das die zeitliche Relativlage des eintreffenden Laufzeitmessungssignales RQ1 in Bezug auf das von der Positionsmesseinrichtung gerade in Richtung der Verarbeitungseinheit 10 übertragene Datenwort DATA3 beschreibt. Die Ermittlung des zweiten Lagesignales dTJ2 erfolgt hierbei analog zum ersten Fall auf Seiten der Verarbeitungseinheit 10, d. h. mit Hilfe des zweiten Zählers Z2 wird als zweites Lagesignal dTJ2 wiederum die Zeitdifferenz ΔtJ2 zwischen dem Beginn der Übertragung des Datenwortes DATA3 und dem Eintreffen des Laufzeitmessungssignales RQ1 erfasst. Nach Beendigung der Übertragung des Datenwortes DATA3 werden zum Zeitpunkt t4 dann das zweite Lagesignal dTJ2 sowie ein zweites Laufzeitmessungssignal RQ2 als binäre 10 Bit-Datenwörter an die Verarbeitungseinheit 10 übertragen.
- Ebenfalls analog zur bereits erläuterten Signalverarbeitung auf Seiten der Verarbeitungseinheit 10 erfordert die Signalverarbeitung in der Positionsmesseinrichtung 20 zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 wie eben erläutert eine bestimmte Verarbeitungszeit tcal die üblicherweise bekannt ist und im vorliegenden Beispiel in der gleichen Größenordnung liegt wie bereits oben erwähnt, d. h. tcal = 1.7 µs.
- Auf Seiten der Verarbeitungseinheit 10 wird das zweite Laufzeitmessungssignal RQ2 dann dem dritten Zähler Z3 als STOP-Signal zugeführt. Aus der somit bestimmten zeitlichen Differenz zwischen dem START- und STOP- Signal lässt die Zeitdauer ARQ zwischen dem Senden des ersten Laufzeitmessungssignales RQ1 und dem Empfang des zweiten Laufzeitmessungssignales RQ2 ermitteln, aus der wiederum die Signallaufzeit tL zu bestimmen ist. Diese Verarbeitung der verschiedenen Daten erfolgt vorzugsweise über einen Mikroprozessor auf Seiten der Verarbeitungseinheit 10.
- Im beschriebenen Beispiel ergibt sich hierbei die einfache Signallaufzeit tL für die Übertragung von Daten von der Verarbeitungseinheit 10 und der Positionsmesseinrichtung 20 gemäß folgender Beziehung:
tL = (ΔtRQ - (2.tcal))/2 Gl. (1)
mit:
tcal = Signalverarbeitungszeit in Auswerteeinheit und Positionsmesseinrichtung. - Die Größe tcal ist hierbei für eine bestimmte Konfiguration bekannt oder lässt sich ggf. empirisch ermitteln.
- Während die angegebene Beziehung (1) für gleiche Signalverarbeitungszeiten tcal, in der Positionsmesseinrichtung 20 und der Verarbeitungseinheit 10 gilt, wäre grundsätzlich wäre auch denkbar, dass unterschiedliche Signalverarbeitungszeiten tcal, t'cal in der Verarbeitungseinheit 10 und der Positionsmesseinrichtung 20 vorliegen. Die Beziehung zur Bestimmung der Signallaufzeit tL wäre dann etwa abzuändern in:
tL = (ΔtRQ - tcal - t'cal)/2 Gl. (1')
- Nach einer derart vorgenommenen Bestimmung der Signallaufzeit tL für die Übertragungsstrecke zwischen einer Positionsmesseinrichtung 20 und einer Verarbeitungseinheit 10 kann analog die Bestimmung der Signallaufzeiten zwischen weiteren Positionsmesseinrichtungen und der Verarbeitungseinheit erfolgen, wobei die derart ermittelten Signallaufzeiten im Messbetrieb verwendet werden können, um ggf. unterschiedliche Signallaufzeiten zu kompensieren.
- Neben dem erläuterten Beispiel existieren im Rahmen der vorliegenden Erfindung selbstverständlich noch weitere Ausführungsvarianten.
Claims (11)
1. Verfahren zur Bestimmung der Signallaufzeit zwischen einer
Positionsmesseinrichtung (20) und einer Verarbeitungseinheit (10), die über eine
digitale Schnittstelle miteinander verbunden sind, wobei über die
digitale Schnittstelle Datenwörter definierter Länge zwischen der
Positionsmesseinrichtung (20) und der Verarbeitungseinheit (10) übertragen
werden und die Ermittlung der Signallaufzeit (tL) zwischen der
Positionsmesseinrichtung (20) und der Auswerteeinheit (10) erfolgt, indem
im Fall eines eintreffenden ersten Laufzeitmessungs-Signales (RQ1) während der Übertragung eines Datenwortes (DATA1) von der Verarbeitungseinheit (10) zur Positionsmesseinrichtung (20) ein erstes Lagesignal (dTJ1) bezüglich der zeitlichen Relativlage des ersten Laufzeitmessungs-Signales (RQ1) zum gerade übertragenen Datenwort (DATA1) bestimmt wird,
nach Beendigung der Übertragung des Datenwortes (DATA1) das erste Laufzeitmessungs-Signal (RQ1) sowie das ermittelte Lagesignal (dTJ1) jeweils als binäres Datenwort an die Positionsmesseinrichtung (20) übertragen werden,
auf Seiten der Positionsmesseinrichtung (20) ein zweites Lagesignal (dTJ2) bezüglich der zeitlichen Relativlage des eintreffenden Laufzeitmessungssignales (RQ1) in Bezug auf ein gerade übertragenes Datenwort (DATA3) bestimmt wird,
nach Beendigung der Übertragung des Datenwortes (DATA3) ein zweites Laufzeitmessungs-Signal (RQ2) sowie das ermittelte zweite Lagesignal (dTJ2) jeweils als binäres Datenwort an die Verarbeitungseinheit (10) übertragen wird und
die Zeitdauer (ΔtRQ) zwischen dem Senden des ersten Laufzeitmessungs-Signales (RQ1) und dem Empfang des zweiten Laufzeitmessungs-Signales (RQ2) auf Seiten der Verarbeitungseinheit (10) ermittelt wird und
aus der ermittelten Zeitdauer (ΔtRQ) die Signallaufzeit (tL) bestimmt wird.
im Fall eines eintreffenden ersten Laufzeitmessungs-Signales (RQ1) während der Übertragung eines Datenwortes (DATA1) von der Verarbeitungseinheit (10) zur Positionsmesseinrichtung (20) ein erstes Lagesignal (dTJ1) bezüglich der zeitlichen Relativlage des ersten Laufzeitmessungs-Signales (RQ1) zum gerade übertragenen Datenwort (DATA1) bestimmt wird,
nach Beendigung der Übertragung des Datenwortes (DATA1) das erste Laufzeitmessungs-Signal (RQ1) sowie das ermittelte Lagesignal (dTJ1) jeweils als binäres Datenwort an die Positionsmesseinrichtung (20) übertragen werden,
auf Seiten der Positionsmesseinrichtung (20) ein zweites Lagesignal (dTJ2) bezüglich der zeitlichen Relativlage des eintreffenden Laufzeitmessungssignales (RQ1) in Bezug auf ein gerade übertragenes Datenwort (DATA3) bestimmt wird,
nach Beendigung der Übertragung des Datenwortes (DATA3) ein zweites Laufzeitmessungs-Signal (RQ2) sowie das ermittelte zweite Lagesignal (dTJ2) jeweils als binäres Datenwort an die Verarbeitungseinheit (10) übertragen wird und
die Zeitdauer (ΔtRQ) zwischen dem Senden des ersten Laufzeitmessungs-Signales (RQ1) und dem Empfang des zweiten Laufzeitmessungs-Signales (RQ2) auf Seiten der Verarbeitungseinheit (10) ermittelt wird und
aus der ermittelten Zeitdauer (ΔtRQ) die Signallaufzeit (tL) bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als erstes und zweites Lagesignal
(dTJ1, dTJ2) jeweils die Zeitdifferenz (ΔtJ1, ΔtJ2) zwischen dem Beginn
des gerade übertragenen Datenwortes (DATA1, DATA3) und dem
Eintreffen des Laufzeitmessungssignales (RQ1, RQ2) bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Zeitdifferenz (ΔtJ1, ΔtJ2) jeweils
mit Hilfe eines ersten und zweiten Zählers (Z1, Z2) bestimmt wird, der
jeweils zu Beginn der Übertragung eines binären Datenwortes (DATA1,
DATA3) auf einen definierten Start-Zählerwert zurückgesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zeitdauer (ΔtRQ) zwischen dem
Senden des ersten Laufzeitmessungs-Signales (RQ1) und dem
Empfang des zweiten Laufzeitmessungs-Signales (RQ2) auf Seiten der
Verarbeitungseinheit (10) mit einem dritten Zähler (Z3) bestimmt wird, der
auf Seiten der Verarbeitungseinheit (10) angeordnet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der dritte Zähler (Z3) eine
Zählfrequenz (fZ3) besitzt, die der Systemtaktfrquenz der Verarbeitungseinheit
entspricht.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich die Signallaufzeit (tL) für die
Übertragung von Daten zwischen der Verarbeitungseinheit (10) und der
Positionsmesseinrichtung (20) gemäß
tL = (ΔtRQ - (2.tcal))/2
ergibt, mit
tcal = Signalverarbeitungszeit in Auswerteeinheit und Positionsmesseinrichtung.
tL = (ΔtRQ - (2.tcal))/2
ergibt, mit
tcal = Signalverarbeitungszeit in Auswerteeinheit und Positionsmesseinrichtung.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei derart die Signallaufzeiten zwischen
der Verarbeitungseinheit (10) und verschiedenen
Positionsmesseinrichtungen bestimmt werden und im Messbetrieb zur Kompensation
unterschiedlicher Signallaufzeiten herangezogen werden.
8. Vorrichtung zur Bestimmung der Signallaufzeit zwischen einer
Positionsmesseinrichtung (20) und einer Verarbeitungseinheit (10), die
über eine digitale Schnittstelle miteinander verbunden sind, wobei über
die digitale Schnittstelle die Übertragung von Datenwörtern definierter
Länge zwischen der Positionsmesseinrichtung (20) und der
Verarbeitungseinheit (10) erfolgt und die Vorrichtung zur Ermittlung der
Signallaufzeit (tL) zwischen der Positionsmesseinrichtung (20) und der
Auswerteeinheit (10) folgende Mittel umfasst:
- erste Mittel, um im Fall eines eintreffenden ersten Laufzeitmessungs-
Signales (RQ1) während der Übertragung eines Datenwortes (DATA1)
von der Verarbeitungseinheit (10) zur Positionsmesseinrichtung (20)
ein erstes Lagesignal (dTJ1) bezüglich der zeitlichen Relativlage des
ersten Laufzeitmessungs-Signales (RQ1) zum gerade übertragenen
Datenwort (DATA1) zu bestimmen,
- zweite Mittel, um nach Beendigung der Übertragung des
Datenwortes (DATA1) das erste Laufzeitmessungs-Signal (RQ1) sowie das
ermittelte Lagesignal (dTJ1) jeweils als binäres Datenwort an die
Positionsmesseinrichtung (20) zu übertragen,
- auf Seiten der Positionsmesseinrichtung (20) angeordnete dritte
Mittel, um ein zweites Lagesignal (dTJ2) bezüglich der zeitlichen
Relativlage des eintreffenden Laufzeitmessungssignales (RQ1) in Bezug auf
ein gerade übertragenes Datenwort (DATA3) zu bestimmen,
- vierte Mittel, um nach Beendigung der Übertragung des Datenwortes
(DATA3) ein zweites Laufzeitmessungs-Signal (RQ2) sowie das
ermittelte zweite Lagesignal (dTJ2) jeweils als binäres Datenwort an die
Verarbeitungseinheit (10) zu übertragen,
- fünfte Mittel, um die Zeitdauer (ΔtRQ) zwischen dem Senden des
ersten Laufzeitmessungs-Signales (RQ1) und dem Empfang des
zweiten Laufzeitmessungs-Signales (RQ2) auf Seiten der
Verarbeitungseinheit (10) zu ermitteln und
- sechste Mittel, um aus der ermittelten Zeitdauer (ΔtRQ) die
Signallaufzeit (tL) zu bestimmen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die ersten und dritten Mittel jeweils
als Zähler (Z1, Z2) ausgebildet sind, welche als Lagesignal (dTJ1,
dTJ2) jeweils eine Zeitdifferenz (ΔtJ1, ΔtJ2) zwischen dem Beginn des
gerade übertragenen Datenwortes (DATA1, DATA3) und dem Eintreffen
des Laufzeitmessungssignales (RQ1, RQ2) bestimmen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das fünfte Mittel als Zähler (Z3)
ausgebildet ist, der auf Seiten der Verarbeitungseinheit (10) angeordnet
ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Zähler (Z3) eine Zählfrequenz
(fZ3) besitzt, die der Systemtaktfrquenz der Verarbeitungseinheit
entspricht.
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