DE102006040237A1

DE102006040237A1 - Stelleinrichtung eines Erfassungslesekopfs eines magnetischen Lineals

Info

Publication number: DE102006040237A1
Application number: DE200610040237
Authority: DE
Inventors: Chih-Mao Shiao
Original assignee: Hiwin Mikrosystem Corp
Current assignee: Hiwin Mikrosystem Corp
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-03-20

Abstract

Stelleinrichtung eines Erfassungslesekopfs eines magnetischen Lineals, die hauptsächlich aufweist:
eine Sensoreinheit (20), die einen Hall-Sensor (21) besitzt, mit dem sich ein Rechteckwellensignal beim Erfassen eines magnetischen Lineals erzeugen lässt;
eine Signalanzeigeeinheit (30), die ein Anzeigeelement (32) aufweist, mit dem sich der Signalzustand der Sensoreinheit (20) anzeigen lässt; und
eine Signalausgabeeinheit (40), mit der sich das Signal der Sensoreinheit (20) in einen Satz von Z- und /Z-Signalen umwandeln lässt, die dann an einen Hauptrechner zum Ablesen von Messergebnissen sendbar sind.
Durch diese Maßnahme erzeugt die Sensoreinheit (20) ein Signal, wenn sich der Erfassungslesekopf (10) dem Bewegungszustand des magnetischen Lineals nähert. Außerdem macht das Anzeigeelement den Benutzer darauf aufmerksam, ob eine richtige Installierung des Erfassungslesekopfs (10) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Erfassungslesekopf eines magnetischen Lineals, insbesondere einen Erfassungslesekopf, der eine Anzeigeeinheit aufweist, mit der der richtige Installationsabstand anzeigbar ist. Gleichzeitig wird die Funktion der Ausgabe des Bezugspunktsignals erfüllt.
Stand der Technik
Für die Montage eines zu einem traditionellen Magnetmaßstab gehörenden Messkopfs stehen folgende Möglichkeiten zur Verfügung:

1. Die Montage wird nur nach der optischen Einschätzung durchgeführt, dabei wird kein Hilfswerkzeug gebraucht. Das Montageverfahren ist eine reine Erfahrungssache. Bedingt durch die persönliche Geschicklichkeit und die optische Täuschung kann es bei diesem Verfahren leicht passieren, dass der Abstand zwischen dem Messkopf und dem Magnetmaßstab größer als der effektive Abstand ist, sodass der Messkopf nicht einwandfrei arbeiten kann. Deswegen ist es oft nötig, dass der Messkopf durch wiederholte Einstellungen bzw. Korrekturen nachgestellt werden muss, um eine einwandfreie Funktion eines Messkopfes zu sichern;
2. Der Messkopf wird so an den Maschinen montiert, indem der Abstand zwischen dem Messkopf und dem Magnetmaßstab mit einem Lineal gemessen wird, damit sich der Messkopf innerhalb des effektiven Messbereichs befindet. Der Nachteil dieses Montageverfahrens ist, dass es nicht so leicht durchführbar und zu viel Zeit in Anspruch nimmt. Außerdem ist eine richtige Messung kaum möglich, wenn der Platz zwischen den Maschinen bzw. Geräten zu eng ist;
3. Die Montage wird mit einer Hilfe einer speziellen Montageschablone durchgeführt. Die Montageschablone, wie Abstandshalter, kann dem Monteur mithelfen, weil sie die Montagevorgänge vereinfachen und den richtigen Montageabstand sichern kann. Aber die Montageschablonen müssen nach einem bestimmten Maschinentyp einzeln gefertigt werden. Außerdem wird manchmal eine Menge von den erforderlichen Hilfsschablonen gebraucht, was zu einem Extrakosten führt. Deswegen ist diese Möglichkeit auch keine optimale Lösung.

Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stelleinrichtung eines Erfassungslesekopfs eines magnetischen Lineals zu schaffen, der durch einfache Maßnahmen die oben genannten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Stelleinrichtung eines Erfassungslesekopfs eines magnetischen Lineals, der die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Ausführungsbeispiel
Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Funktionsweise der Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Konfiguration;
2 einen Schaltplan der vorliegenden Erfindung;
3 die Vorgehensweise zum Montieren der vorliegenden Erfindung; und
4 eine schematische Darstellung verschiedener Einheiten der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf die 1 und 2, die eine erfindungsgemäße Stelleinrichtung eines Erfassungslesekopfs eines magnetischen Lineals zeigen, umfasst ein erfindungsgemäßer Erfassungslesekopf 10 eine Sensoreinheit 20, eine Signalanzeigeeinheit 30 und eine Signalausgabeeinheit 40.
Die Sensoreinheit 20 weist einen Hall-Sensor 21 auf, der unter Verwendung von Hall-Effekt die Veränderung des magnetischen Felds erfasst und dann ein Rechteckwellensignal ausgibt. Die Sensoreinheit 20 gibt ein HIGH-Signal aus, wenn der Hall-Sensor 21 ein magnetisches Feld von Nordpol erfasst, während die Sensoreinheit 20 ein LOW-Signal ausgibt, wenn der Hall-Sensor 21 ein magnetisches Feld von Südpol erfasst.
Die Signalanzeigeeinheit 30 weist einen Verstärkungstransistor 31 auf, mit dem sich das Signal der Sensoreinheit 20 an das Anzeigeelement 32 senden lässt, um die Veränderung des Anzeigeelements 32 zu ermöglichen. Hierdurch ergibt sich die Anzeige des Signalzustands der Sensoreinheit 20. Beim Anzeigeelement 32 handelt es sich um wenigstens ein LED-Element 33. Das LED-Element 33 geht aus das ausgeht, wenn die Sensoreinheit 20 ein HIGH-Signal ausgibt, während das LED-Element 33 angeht, wenn die Sensoreinheit 20 ein LOW-Signal ausgibt.
Die Signalausgabeeinheit 40 weist eine Zweipol-Operations-Rückwärts-Verstärkungsschaltung 41 auf. Die Zweipol-Operations-Rückwärts-Verstärkungsschaltung 41 weist einen Operationsverstärker 42, eine Pegel-Bezugsspannungsquelle 43 und einen Faktorverstärkungswiderstand 44 auf. Mit der Signalausgabeeinheit 40 lässt sich das Signal der Sensoreinheit 20 in einen Satz von Z- und /Z-Signalen umwandeln, die dann an einen Hauptrechner zum Ablesen von Messergebnissen sendbar sind. Ist das von der Sensoreinheit 20 ausgegebene Signal HIGH, ist das Z-Phasen-Ausgangssignal LOW und das /Z-Ausgangssignal HIGH. Ist das von der Sensoreinheit 20 ausgegebene Signal hingegen HIGH, ist das Z-Phasen-Ausgangssignal HIGH und das /Z-Ausgangssignal LOW. Auf diese Weise kann die entsprechende Anlage unter Verwendung von Signalen an der Ausgangsstelle gehalten werden, wenn die Anlage das Signal des Bezugspunkts erhält.
Wie aus 3 und 4 ersichtlich erfasst der Hall-Sensor 21 der Sensoreinheit 20 unter Verwendung von Hall-Effekt die Veränderung des magnetischen Felds. Beim Installieren des Erfassungslesekopfs 10 wird die Einbaulage des Erfassungslesekopfs 10 von weit bis nah eingestellt. Befindet sich der Erfassungslesekopf 10 im effektiven Erfassungsbereich eines magnetischen Lineals 50, wird ein Rechteckwellensignal ausgegeben. Das Signal der Sensoreinheit 20 wird vom Verstärkungstransistor 31 an das Anzeigeelement 32 gesendet, um die Veränderung des Anzeigeelements 32 zu ermöglichen. Auf diese Weise wird der Benutzer darauf aufmerksam gemacht, dass der Erfassungslesekopf 10 in seine richtige Lage gebracht wird.
Ferner geht das LED-Element 33 aus, wenn die Sensoreinheit 20 ein HIGH-Signal ausgibt, während das LED-Element 33 angeht, wenn die Sensoreinheit 20 ein LOW-Signal ausgibt. Wenn sich der Erfassungslesekopf 10 im effektiven Erfassungsbereich befindet und entlang dem magnetischen Lineal 50 bewegt, dann leuchtet das LED-Element 33 mit der Veränderung des magnetischen N/S-Pols des magnetischen Lineals 50 kontinuierlich abwechselnd auf. Durch das Aufleuchten des LED-Elements 33 wird festgestellt, dass sich der Erfassungslesekopf 10 in normalem Lesezustand befindet.
Gegenüber dem Stand der Technik lassen sich mit dem erfindungsgemäßen System beispielsweise folgende Vorteile realisieren:

1. Erfindungsgemäß weist die Sensoreinheit 20 einen Hall-Sensor 21, der die Veränderung des magnetischen Felds erfasst. Befindet sich der Erfassungslesekopf 10 im richtigen effektiven Erfassungsbereich, gibt der Hall-Sensor 21 ein Signal aus, um die Veränderung der Anzeigeeinheit 30 zu bewirken. So kann der Benutzer den Erfassungslesekopf 10 in seine richtige Lage bringen, ohne irgendein Werkzeug zu benötigen.
2. Das Anzeigeelement ist als LED-Element 33 ausgeführt. Wenn sich der Erfassungslesekopf 10 im effektiven Erfassungsbereich befindet und entlang dem magnetischen Lineal 50 bewegt, dann leuchtet das LED-Element 33 mit der Veränderung des magnetischen N/S-Pols des magnetischen Lineals 50 kontinuierlich abwechselnd auf. Durch das Aufleuchten des LED-Elements 33 wird festgestellt, dass sich der Erfassungslesekopf 10 in normalem Lesezustand befindet.
3. Die Signalausgabeeinheit 40 weist eine Zweipol-Operations-Rückwärts-Verstärkungsschaltung 41 auf, mit der sich das Signal der Sensoreinheit 20 in einen Satz von Z- und /Z-Signalen umwandeln lässt, die als Ausgangssignal des Bezugspunkts dienen. Auf diese Weise kann die entsprechende Anlage unter Verwendung von Signalen an der Ausgangsstelle gehalten werden, wenn die Anlage das Signal des Bezugspunkts erhält.

10: Erfassungslesekopf
20: Sensoreinheit
21: Hall-Sensor
30: Signalanzeigeeinheit
31: Verstärkungstransistor
32: Anzeigeelement
33: LED-Element
40: Signalausgabeeinheit
41: Zweipol-Operations-Rückwärts-Verstärkungsschaltung
42: Operationsverstärker
43: Pegel-Bezugsspannungsquelle
44: Faktorverstärkungswiderstand
50: magnetisches Lineal

Claims

Stelleinrichtung eines Erfassungslesekopfs eines magnetischen Lineals, aufweisend: eine Sensoreinheit (20), die einen Hall-Sensor (21) aufweist, der ein Rechteckwellensignal erzeugt, wenn ein magnetisches Lineal erfasst wird; eine Signalanzeigeeinheit (30), die ein Anzeigeelement (32) aufweist, mit dem sich der Signalzustand der Sensoreinheit (20) anzeigen lässt; und eine Signalausgabeeinheit (40), mit der sich das Signal der Sensoreinheit (20) in einen Satz von Z- und /Z-Signalen umwandeln lässt, die dann an einen Hauptrechner zum Ablesen von Messergebnissen sendbar sind.
Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (20) ein HIGH-Signal ausgibt, wenn der Hall-Sensor (21) ein magnetisches Feld von Nordpol erfasst, während die Sensoreinheit (20) ein LOW-Signal ausgibt, wenn der Hall-Sensor (21) ein magnetisches Feld von Südpol erfasst.
Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalanzeigeeinheit (30) einen Verstärkungstransistor (31) aufweist, mit dem sich das Signal der Sensoreinheit (20) an das Anzeigeelement (32) senden lässt, um die Veränderung des Anzeigeelements (32) zu ermöglichen.
Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement (32) als LED-Element (33) ausgeführt ist.
Stelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das LED-Element (33) ausgeht, wenn die Sensoreinheit (20) ein HIGH-Signal ausgibt, während das LED-Element (33) angeht, wenn die Sensoreinheit (20) ein LOW-Signal ausgibt.
Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalausgabeeinheit (40) eine Zweipol-Operations-Rückwärts-Verstärkungsschaltung (41) aufweist.
Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweipol-Operations-Rückwärts-Verstärkungsschaltung (41) einen Operationsverstärker (42), eine Pegel-Bezugsspannungsquelle (43) und einen Faktorverstärkungswiderstand (44) aufweist.