DE102014006242A1 - Messgeber mit Genauigkeitskorrekturfunktion - Google Patents

Messgeber mit Genauigkeitskorrekturfunktion Download PDF

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Abstract

Messgeber (1), der einen zu messenden Körper (30) und einen Messkörper (10) aufweist, umfasst einen Analog-Digitalwandler (21), der ein Sinus-Analog-Signal, das durch eine Erfassungseinheit (11) erzeugt ist und unterschiedliche Phasen aufweist, in ein Digitalsignal umwandelt, eine Speichereinheit (22), die Korrekturdaten für aperiodische Fehlerkomponenten unter periodischen und aperiodischen Fehlerkomponenten speichert, die in Fehlern von Positionsdaten umfasst sind, eine aperiodische Fehlerkorrektureinheit (23), die die aperiodischen Fehlerkomponenten unter Fehlern in den Positionsdaten unter Verwendung der Korrekturdaten korrigiert, und eine periodische Fehlerkorrektureinheit (24), die die periodischen Fehlerkomponenten unter den Fehlern in den Positionsdaten korrigiert.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Messgeber, der eine lineare Bewegungsposition eines zu messenden Körpers oder einen Drehwinkel eines zu messenden Körpers erfasst und eine Genauigkeitskorrekturfunktion umfasst.
  • 2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
  • Eine Werkzeugmaschine umfasst einen Tisch, der ein Werkstück oder dergleichen linear bewegt, und einen Motor, der den Tisch antreibt. Die Werkzeugmaschine ist mit einem Messgeber ausgestattet, der die lineare Bewegungsposition des Tisches oder den Drehwinkel des Motors erfasst, zum Beispiel einer linearen Skala und einem Drehmessgeber.
  • Ein Messkörper, wie eine lineare Skala, oder Drehmessgeber, erzeugt periodisch ein Analogsignal gemäß der Bewegung eines zu messenden Körpers, wie des Tisches oder des Motors. Dann werden Korrekturdaten auf der Grundlage einer Abweichung zwischen Positionsdaten, die aus dem Analogsignal erlangt sind, und einem Referenzwert (Daten, die eine wahre Position angeben) berechnet. Die Korrekturdaten werden erzeugt und in einer Speichereinheit einer Signalverarbeitungseinheit des Messkörpers vorab gespeichert. Die Korrekturdaten umfassen sowohl periodische als auch aperiodische Fehlerkomponenten.
  • Wird die Werkzeugmaschine betätigt, dann werden die Korrekturdaten bei den Positionsdaten angewendet, die aus dem auf den zu messenden Körper bezogenen Analogsignal erlangt sind, um die lineare Bewegungsposition oder den Drehwinkel des zu messenden Körpers zu korrigieren. Die japanischen Patentanmeldungsoffenlegungen Nr. 2006-170790 , Nr. 2011-141247 , Nr. 2006-234723 und Nr. 2007-64771 offenbaren Messgeber, die Positionsdaten auf diese Weise korrigieren.
  • Der Betrag an Korrekturdaten, die wie vorstehend beschrieben berechnet sind, ist jedoch groß und erfordert viel Raum für die Speichereinheit der Signalverarbeitungseinheit. Dies führte zu einer Erhöhung in der Chipgröße der Signalverarbeitungseinheit, die die Speichereinheit umfasst, was zu einer Erhöhung in den Maßen des Messkörpers führte.
  • Um sich diesem Problem zu widmen, beschreiben die japanischen Patentanmeldungsoffenlegungen Nr. 10-311741 und Nr. 2003-254785 die Verwendung einer Mittelwertbildung oder das Berechnen eines Positionsindex auf der Grundlage von Zeitvariationen, um das Analogsignal automatisch zu korrigieren, wenn ein Messgeber verwendet wird.
  • Die Signalverarbeitungseinheit des vorstehend beschriebenen Messgebers korrigiert jedoch Fehler, die durch eine Offset-Spannung, eine Amplitudendifferenz und eine Phasendifferenz des Sinusanalogsignals verursacht werden. Deshalb besteht ein Problem dahingehend, dass aperiodische Fehlerkomponenten, die bei einem aperiodischen Intervall in allen Positionsdaten erzeugt werden, nicht korrigiert werden können.
  • Die Erfindung wurde im Lichte dieser Umstände angefertigt, und eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Messgebers, der in der Lage ist, aperiodische Fehlerkomponenten ohne Erhöhung der Kapazität einer Speichereinheit zu korrigieren.
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Damit die vorstehend beschriebene Aufgabe gelöst wird, wird gemäß einer ersten Ausgestaltung ein Messgeber vorgesehen, der einen zu messenden Körper und einen Messkörper umfasst, wobei der Messkörper eine Erfassungseinheit, die den Bewegungsbetrag des zu messenden Körpers erfasst, und eine Signalverarbeitungseinheit umfasst, die Positionsdaten von einem Analogsignal des zu messenden Körpers erlangt, die durch die Erfassungseinheit erzeugt werden, und wobei die Signalverarbeitungseinheit einen Analogdigitalwandler, der ein Sinusanalogsignal, das durch die Erfassungseinheit erzeugt ist und eine Vielzahl von verschiedenen Phasen aufweist, in ein Digitalsignal umwandelt, eine Speichereinheit, die Korrekturdaten für aperiodische Fehlerkomponenten unter periodischen Fehlerkomponenten und die aperiodischen Fehlerkomponenten speichert, die in Fehlern in den Positionsdaten umfasst sind, eine aperiodische Fehlerkorrektureinheit, die die aperiodischen Fehlerkomponenten unter Fehlern in den Positionsdaten unter Verwendung der Korrekturdaten korrigiert, die in der Speichereinheit gespeichert sind, und eine periodische Fehlerkorrektureinheit umfasst, die periodische Fehlerkomponenten unter den Fehlern in den Positionsdaten korrigiert.
  • Gemäß einer zweiten Ausgestaltung umfassen die Korrekturdaten, die in der Speichereinheit in der ersten Ausgestaltung gespeichert sind, Identifikationsinformationen, die den zu messenden Körper identifizieren.
  • Gemäß einer dritten Ausgestaltung umfasst der Messgeber in der ersten oder zweiten Ausgestaltung weiterhin eine Eingabe- und Ausgabeeinheit, die mit der Speichereinheit verbunden ist und die den Korrekturdaten ermöglicht, von und zu der Umgebung des Messkörpers eingegeben und ausgegeben zu werden.
  • Gemäß einer vierten Ausgestaltung ist der zu messende Körper in zumindest einer der ersten bis dritten Ausgestaltung ein Ringelement, das aus einem magnetischen Material hergestellt ist und das periodische Konkav-/Konvex-Abschnitte aufweist, die auf einem Rand des Ringelements ausgebildet sind.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung typischer Ausführungsbeispiele der Erfindung noch deutlicher werden, die in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt sind.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
  • 1 eine Blockdarstellung eines Messgebers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine Darstellung, die einen Prozess zum Korrigieren von Positionsdaten zeigt, der in einer Signalverarbeitungseinheit durchgeführt wird;
  • 3 eine weitere Darstellung, die Korrekturdaten zeigt;
  • 4 eine Darstellung, die Korrekturdaten zeigt, die Identifikationsinformationen umfassen; und
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines zu messenden Körpers in einem Ausführungsbeispiel.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Entsprechenden Elementen werden gleiche Bezugszeichen durch die Zeichnungen hindurch zugewiesen werden. Um der Einfachheit des Verständnisses Willen werden die Maßstäbe der Zeichnungen geeignet modifiziert.
  • 1 zeigt eine Blockdarstellung eines Messgebers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Messgeber 1 in 1 umfasst einen Messkörper 10 und einen zu messenden Körper 30. Der Messkörper 10 umfasst prinzipiell eine Erfassungseinheit 11, die angrenzend an den zu messenden Körper 30 zur Erfassung des Bewegungsbetrags des zu messenden Körpers 30 angelegt ist, und eine Signalverarbeitungseinheit 20 zur Erlangung von Positionsdaten aus einem Analogsignal des zu messenden Körpers 30, das durch die Erfassungseinheit 11 erzeugt ist.
  • Die Signalverarbeitungseinheit 20 wandelt ein Sinus-Analog-Signal, das periodisch durch die Erfassungseinheit 11 des Messkörpers 10 gemäß der Bewegung des zu messenden Körpers 30 erzeugt ist und zwei Phasen mit einer Phasenverschiebung von 90° aufweist, in ein Digitalsignal und verarbeitet das Signal, um Positionsdaten des zu messenden Körpers 30 zu erlangen. Der Messgeber 1 in 1 ist ein Drehmessgeber, der einen zu messenden Ringkörper 30 umfasst. Der Messgeber 1 kann jedoch eine lineare Skala sein.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst die Signalverarbeitungseinheit 20 einen Analogdigitalwandler 21, der ein Sinus-Analog-Signal, das mehrere Phasen mit unterschiedlichen Phasen aufweist und das durch die Erfassungseinheit 11 erzeugt ist, in ein Digitalsignal umwandelt, und eine Speichereinheit 22, wie einen nicht-flüchtigen Speicher, der die Korrekturdaten für aperiodische Fehlerkomponenten unter periodischen und aperiodischen Fehlerkomponenten speichert, die in Fehlern in den Positionsdaten umfasst sind.
  • Die Signalverarbeitungseinheit 20 umfasst weiterhin einen Prozessor 29, der eine Eingabe des Digitalsignals annimmt, das aus einer Umwandlung durch den Analog-Digital-Wandler 21 herrührt. Wie aus 1 ersichtlich, umfasst der Prozessor 29 eine aperiodische Fehlerkorrektureinheit 23, die die Korrekturdaten für aperiodische Fehlerkomponenten, die in der Speichereinheit 22 gespeichert sind, zum Korrigieren von aperiodischen Fehlerkomponenten unter Fehlern in Positionsdaten verwendet, und eine periodische Fehlerkorrektureinheit 24, die periodische Fehlerkomponenten unter den Fehlern in den Positionsdaten korrigiert.
  • 2 zeigt eine Darstellung, die einen Prozess zum Korrigieren von Positionsdaten zeigt, der in der Signalverarbeitungseinheit durchgeführt wird. Zuerst wird ein Analogsignal des zu messenden Körpers, das durch die Erfassungseinheit 11 erzeugt ist, in den Analog-Digital-Wandler 21 der Signalverarbeitungseinheit 20 eingegeben. Der Analog-Digital-Wandler 21 wandelt das Analogsignal in ein Digitalsignal um. Ein Signalverlauf der Positionsdaten des digitalen Signals, der aus der Umwandlung herrührt, ist in dem Analog-Digital-Wandler 21 in 2 gezeigt. Die horizontale Achse der Positionsdaten stellt eine einzelne Umdrehung des zu messenden Körpers 30 dar, und die vertikale Achse stellt den Betrag des Fehlers dar. Für die anderen nachstehend beschriebenen Graphen verhält es sich ebenso. Die Positionsdaten, die in dem Analog-Digital-Wandler 21 in 2 gezeigt sind, umfassen sowohl periodische als auch aperiodische Fehlerkomponenten.
  • Die Positionsdaten werden dann aus dem Analog-Digitalwandler 21 in die aperiodische Fehlerkorrektureinheit 23 eingegeben. Die aperiodische Fehlerkorrektureinheit 23 holt Korrekturdaten aus der Speichereinheit 22, um die Positionsdaten zu korrigieren.
  • Ein Signalverlauf der Korrekturdaten ist in der Speichereinheit 22 in 2 gezeigt. Wie aus 2 ersichtlich, umfassen die Korrekturdaten lediglich aperiodische Fehlerkomponenten. Es ist für die Korrekturdaten vorzuziehen, aperiodische Fehlerkomponenten, die in den Positionsdaten nach einer Fehlerkorrektur lediglich für periodische Fehlerkomponenten umfasst sind, ohne Korrektur von aperiodischen Fehlerkomponenten in dem Messgeber 1 zu verwenden. Alternativ können aperiodische Fehlerkomponenten, die durch andere Faktoren als eine Offset-Spannung, eine Amplitudendifferenz und eine Phasendifferenz verursacht sind, durch die FFT (schnelle Fourier-Transformierte, Fast Fourier Transform) oder durch Mittelwertbildung berechnet werden, und können als die Korrekturdaten verwendet werden. Die Korrekturdaten können vorab per Experiment oder dergleichen bestimmt werden.
  • Dann wendet die aperiodische Fehlerkorrektureinheit 23 die Korrekturdaten bei den Positionsdaten an, die aus dem Analog-Digitalwandler 21 bereitgestellt sind. Dies beseitigt lediglich die aperiodischen Fehlerkomponenten aus den ursprünglichen Positionsdaten und macht es möglich, Positionsdaten zu erlangen, wie in der aperiodischen Fehlerkorrektureinheit 23 in 2 gezeigt. Somit umfassen die Fehler in den Positionsdaten lediglich periodische Fehlerkomponenten.
  • Die Positionsdaten werden dann aus der aperiodischen Fehlerkorrektureinheit 23 in die periodische Fehlerkorrektureinheit 24 eingegeben. In der periodischen Fehlerkorrektureinheit 24 werden die periodischen Fehlerkomponenten unter Verwendung eines gegebenen Verfahrens beseitigt. Im Ergebnis werden Positionsdaten erlangt, die weder periodische noch aperiodische Fehlerkomponenten umfassen, wie in der periodischen Fehlerkorrektureinheit 24 in 2 gezeigt.
  • Auf diese Weise werden in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung lediglich aperiodische Fehlerkomponenten unter den periodischen und aperiodischen Fehlerkomponenten, die in den ursprünglichen Positionsdaten umfasst sind, in der Speichereinheit 22 als Korrekturdaten gespeichert. Demgemäß kann die Kapazität der Speichereinheit 22 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung verglichen mit konventionellen Techniken kleingehalten werden, die Korrekturdaten verwenden, die sowohl periodische als auch aperiodische Fehlerkomponenten umfassen. Folglich kann eine Zunahme in der Chipgröße der Signalverarbeitungseinheit 20, die die Speichereinheit 22 umfasst, verhindert werden, und kann die Größe des Messkörpers 10 verringert werden.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass irgendeines verschiedener Verfahren verwendet werden kann, um periodische Fehlerkomponenten zu korrigieren. Es können zum Beispiel Verfahren verwendet werden, die in den japanischen Patentanmeldungsoffenlegungen Nr. 10-311741 und Nr. 2003-254785 beschrieben sind. Alternativ können periodische Fehlerkomponenten separat in der Speichereinheit 22 als ein weiterer Satz von Korrekturdaten getrennt gespeichert werden und können in der periodischen Fehlerkorrektureinheit 24 verwendet werden (vgl. die gestrichelte Linie in 1).
  • Es ist wünschenswert, das der Betrag an Korrekturdaten, der in der Speichereinheit 22 gespeichert ist, so klein wie möglich ist, um die Kapazität der Speichereinheit 22 weiter zu verringern. 3 zeigt eine weitere Darstellung, die Korrekturdaten zeigt. Wie vorstehend beschrieben, verwenden die Korrekturdaten aperiodische Fehlerkomponenten, die in den Positionsdaten umfasst sind, nach einer Fehlerkorrektur lediglich für periodische Fehlerkomponenten ohne Korrektur von aperiodischen Fehlerkomponenten, in dem Messgeber 1. Die Korrekturdaten, die auf diese Weise erzeugt sind, umfassen viele Fehlerkomponenten mit einem kleinen Fehlerbetrag, wie in dem linken Abschnitt gemäß 3 gezeigt.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorzuziehen, die Fehlerkomponenten mit einem Fehlerbetrag kleiner als einem vorbestimmten Wert zu beseitigen. Es werden mit anderen Worten Korrekturdaten lediglich aus den Fehlerkomponenten mit einem Fehlerbetrag größer oder gleich dem vorbestimmten Wert erzeugt. Die Korrekturdaten, die auf diese Weise erzeugt werden, sind in dem rechten Abschnitt gemäß 3 gezeigt. Diese Korrekturdaten, die in dem rechten Abschnitt gemäß 3 gezeigt sind, können in Form einer Funktion dargestellt werden, zum Beispiel Er(n, h, w), wobei n die Position eines Fehlers darstellt, h den Fehlerbetrag darstellt und w die Breite des Fehlers darstellt. Es ist ersichtlich, dass dies Korrekturdaten in einer sehr einfachen Form darstellen kann und die Kapazität der Speichereinheit 22 deutlich verringern kann. Es sei darauf hingewiesen, dass das gleiche Verfahren für periodische Fehlerkomponenten verwendet werden kann, wenn die periodischen Fehlerkomponenten getrennt in der Speichereinheit 22 als ein weiterer Satz von Korrekturdaten gespeichert werden.
  • In 1 werden die Korrekturdaten, die in der Speichereinheit 22 gespeichert sind, direkt in die aperiodische Fehlerkorrektureinheit 23 eingegeben. Es können jedoch die Korrekturdaten, die in der Speichereinheit 22 gespeichert sind, in die aperiodische Fehlerkorrektureinheit 23 durch einen Mikrocomputer oder einen flüchtigen Speicher eingegeben werden, was nicht dargestellt ist, und werden dann die Positionsdaten korrigiert.
  • 4 zeigt eine Darstellung, die Korrekturdaten zeigt, die Identifikationsinformationen umfassen. Damit das Verständnis erleichtert wird, sind Elemente, die von dem zu messenden Körper 30 und der Speichereinheit 22 verschieden sind, in 4 ausgelassen. Wie in dem linken Abschnitt gemäß 4 gezeigt, umfasst der zu messende Körper 30 Identifikationsinformationen A zur Identifikation des zu messenden Körpers 30. Die Identifikationsinformationen A können die Modellnummer oder eine Chargennummer des zu messenden Körpers 30 sein. Derartige Identifikationsinformationen A können durch einen Barcode oder einen QR-Code (eingetragenes Warenzeichen) dargestellt werden.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Speichereinheit 22 gespeicherte Korrekturdaten Korrekturdaten, die sich auf aperiodische Fehlerkomponenten beziehen, die für den zu messenden Körper 30 spezifisch sind, die unter Verwendung des zu messenden Körpers 30 einschließlich der Identifikationsinformationen A erzeugt wurden. Es werden mit anderen Worten die Identifikationsinformationen A zu den Korrekturdaten hinzugefügt, die in der Speichereinheit 22 gespeichert sind, wie in dem rechten Abschnitt gemäß 4 gezeigt.
  • In diesem Fall können die Korrekturdaten, zu denen die Identifikationsinformationen A hinzugefügt sind, in einer anderen Speichervorrichtung oder einer Datenbank aufgezeichnet werden. Wird der Messkörper 10 ersetzt, dann können Korrekturdaten, die mit einem bereits versandten zu messenden Körper 30 assoziiert sind, und die die Identifikationsinformationen A umfassen, in dem Speicher 22 eines neuen Messkörpers 10 gespeichert werden. Auf diese Weise kann ein Messkörper 10 zur Verwendung mit einem bereits versandten zu messenden Körper 30 schnell ausgebildet werden.
  • Ebenso können Teile von Korrekturdaten vorab erzeugt werden, zu denen Teile von Identifikationsinformationen A, B, C hinzugefügt werden, die sich auf eine Vielzahl von Arten von zu messenden Körpern 30 beziehen. Wird ein zu messender Körper 30 beschädigt, wird der zu messende Körper 30 durch einen anderen zu messenden Körper 30 ersetzt. Die Korrekturdaten, zu denen die Identifikationsinformationen, die mit dem anderen zu messenden Körper 30 assoziiert sind, zum Beispiel die Identifikationsinformationen B, hinzugefügt sind, können in der Speichereinheit 22 des Messkörpers 10 gespeichert werden. Alternativ können Teile von Korrekturdaten, zu denen derartige Teile von Identifikationsinformationen A, B, C, ... hinzugefügt sind, vorab in der Speichereinheit 22 gespeichert werden, und kann der Teil der Korrekturdaten mit den Identifikationsinformationen B, die mit dem anderen zu messenden Körper 30 assoziiert sind, einfach geholt werden.
  • Werden entweder der zu messende Körper 30 oder der Messkörper 10 beschädigt, dann kann der beschädigte zu messende Körper 30 oder der beschädigte Messkörper 10 getrennt in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ersetzt werden. Somit ist dieser benutzerfreundlich und ökonomisch vorteilhaft.
  • Unter Rückbezug auf 1 ist eine Eingabe- und Ausgabeeinheit 25 mit der Signalverarbeitungseinheit 20 verbunden. Die Eingabe- und Ausgabeeinheit 25 kann eine Tastatur oder eine Maus sein, die zum Beispiel durch einen USB verbunden ist. Alternativ kann die Eingabe- und Ausgabeeinheit 25 ein weiterer Computer sein, der durch ein LAN oder dergleichen verbunden ist.
  • Wird der Messgeber 1 mit einem weiteren Computer verbunden, der als die Eingabe- und Ausgabeeinheit 25 dient, müssen Korrekturdaten für aperiodische Fehlerkomponenten nicht in dem Messgeber 1 berechnet werden. Demgemäß kann die Signalverarbeitungseinheit 20 vereinfacht werden und kann folglich der Messgeber 1 kostengünstig hergestellt werden. Des Weiteren ist ersichtlich, dass die Korrekturdaten ohne Schwierigkeiten geholt und geschrieben werden können, wenn eine Wartung bei dem Messgeber 1 durchgeführt wird.
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zu messenden Körpers in einem Ausführungsbeispiel. Der zu messende Körper 30 ist ein Ringelement, das aus einem magnetischen Material besteht, wie Eisen. Wie in 5 gezeigt, ist eine Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten Konkav-/Konvex-Abschnitten 31 bei dem Rand des zu messenden Körpers 30 ausgebildet. Die Konkav-/Konvex-Abschnitte 31 sind vorzugsweise durch eine maschinelle Zahnradbearbeitung ausgebildet.
  • Typischerweise wird eine maschinelle Zahnradbearbeitung durch Fräsen oder Schleifen mit einem Werkzeug erreicht. Es können jedoch maschinelle Bearbeitungsfehler in jedem der Konkav-/Konvex-Abschnitte 31 auf Grund der Schwingung während der maschinellen Zahnradbearbeitung oder der Ermüdung des Werkzeugs auftreten. Derartige maschinelle Bearbeitungsfehler können aperiodische Fehlerkomponenten erzeugen.
  • Wird mit anderen Worten der in 5 gezeigte zu messende Körper 30 verwendet, dann tendieren die Positionsdaten dazu, aperiodische Fehlerkomponenten zu umfassen. Deshalb ist das Ausführungsbeispiel der Erfindung, das aperiodische Fehlerkomponenten wie vorstehend beschrieben beseitigt, insbesondere vorteilhaft, wenn ein zu messender Körper 30 verwendet wird, der dazu tendiert, aperiodische Fehlerkomponenten zu erzeugen.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • In der ersten Ausgestaltung werden lediglich aperiodische Fehlerkomponenten unter den periodischen und aperiodischen Fehlerkomponenten, die in dem Positionsdaten umfasst sind, in der Speichereinheit als Korrekturdaten gespeichert. Demgemäß kann die Kapazität des Speichers eingespart werden. Somit können aperiodische Fehlerkomponenten ohne Zunahme der Kapazität der Speichereinheit korrigiert werden.
  • In der zweiten Ausgestaltung kann ein Messkörper, in dem Korrekturdaten, die mit einem bereits ausgelieferten zu messenden Körper assoziiert sind, gespeichert werden, ohne Schwierigkeiten ausgebildet werden, wenn der Messkörper ersetzt wird, da die Korrekturdaten Identifikationsinformationen umfassen. Wird des Weiteren entweder der zu messende Körper oder der Messkörper beschädigt, dann kann der beschädigte zu messende Körper oder der beschädigte Messkörper getrennt ersetzt werden, was benutzerfreundlich und ökonomisch vorteilhaft ist.
  • In der dritten Ausgestaltung beseitigt die Bereitstellung der Eingabe- und Ausgabeeinheit den Bedarf zur Berechnung von Korrekturdaten für aperiodische Fehlerkomponenten in dem Messgeber. Demgemäß kann die Signalverarbeitungseinheit vereinfacht und folglich der Messgeber kostengünstig hergestellt werden. Wird des Weiteren eine Wartung bei dem Messgeber durchgeführt, können Korrekturdaten mit Leichtigkeit geholt und geschrieben werden.
  • Werden periodische Konkav-/Konvex-Abschnitte bei dem Rand eines Ringelements ausgebildet, dann können maschinelle Bearbeitungsfehler auf Grund einer Schwingung oder der Ermüdung eines Werkzeugs während der Ausbildung der Konkav-/Konvex-Abschnitte auftreten, und liegt eine Tendenz zur Erzeugung von aperiodischen Fehlerkomponenten auf Grund der maschinellen Bearbeitungsfehler vor. Die vierte Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine Wahrscheinlichkeit zum Auftreten derartiger aperiodischer Fehlerkomponenten vorliegt.
  • Während die Erfindung unter Bezugnahme auf typische Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist für den Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Modifikationen und verschiedene andere Modifikationen, Auslassungen und Hinzufügungen durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • JP 2011-141247 [0004]
    • JP 2006-234723 [0004]
    • JP 2007-64771 [0004]
    • JP 10-311741 [0006, 0031]
    • JP 2003-254785 [0006, 0031]

Claims (4)

  1. Messgeber (1), der einen zu messenden Körper (30) und einen Messkörper (10) umfasst, wobei der Messkörper umfasst: eine Erfassungseinheit (11), die einen Bewegungsbetrag des zu messenden Körpers erfasst; und eine Signalverarbeitungseinheit (20), die Positionsdaten aus einem Analogsignal des zu messenden Körpers erlangt, wobei das Analogsignal durch die Erfassungseinheit erzeugt wird, wobei die Signalverarbeitungseinheit umfasst: einen Analog-Digitalwandler (21), der ein Sinus-Analog-Signal mit einer Vielzahl verschiedener Phasen in ein Digitalsignal umwandelt, wobei das Sinus-Analog-Signal durch die Erfassungseinheit erzeugt wird; eine Speichereinheit (22), die Korrekturdaten für aperiodische Fehlerkomponenten unter periodischen Fehlerkomponenten und die aperiodischen Fehlerkomponenten, die in Fehlern umfasst sind, in den Positionsdaten speichert; eine aperiodische Fehlerkorrektureinheit (23), die die aperiodischen Fehlerkomponenten unter Fehlern in den Positionsdaten unter Verwendung der Korrekturdaten korrigiert, die in der Speichereinheit gespeichert sind; und eine periodische Fehlerkorrektureinheit (24), die die periodischen Fehlerkomponenten unter den Fehlern in den Positionsdaten korrigiert.
  2. Messgeber gemäß Anspruch 1, wobei die Korrekturdaten, die in der Speichereinheit gespeichert sind, Identifikationsinformationen umfassen, die den zu messenden Körper identifizieren.
  3. Messgeber gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend eine Eingabe- und Ausgabeeinheit (25), die mit der Speichereinheit verbunden ist, und ermöglicht, dass die Korrekturdaten zu und von der Umgebung des Messkörpers eingegeben und ausgegeben zu werden.
  4. Messgeber gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zu messende Körper ein Ringelement ist, das aus einem magnetischen Material hergestellt ist, wobei das Ringelement periodische Konkav-/Konvex-Abschnitte aufweist, die auf einem Rand des Ringelements ausgebildet sind.
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