DE102016109257A1

DE102016109257A1 - Positionsmessvorrichtung zur Messung einer Absolutposition

Info

Publication number: DE102016109257A1
Application number: DE102016109257.6A
Authority: DE
Inventors: Peter Fischer; Manfred Herz
Original assignee: IC Haus GmbH
Current assignee: IC Haus GmbH
Priority date: 2016-05-19
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2017-11-23

Abstract

Positionsmessvorrichtung 01 zur Messung einer Absolutposition mit einer einen Binärcode 12 aufweisenden Maßverkörperung 02 und einer Lesevorrichtung 09, 14 zum Auslesen des Binärcodes 12, wobei der Binärcode 12 eindeutige Codewörter C0–C9 umfasst und die Lesevorrichtung 09, 14 Leseeinheiten 16 zur Erfassung des Zustands von je einem Bit 13 des Binärcodes 12 aufweisen, wobei die Codewörter C0–C9 zumindest ein Bit 13 mit einem ersten Wert I und ein Bit 13 mit einem zweiten Wert O umfassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Positionsmessvorrichtung zur Messung einer Absolutposition. Derartige Vorrichtungen werden auch als Positions-Encoder oder Absolut-Positions-Encoder bezeichnet.
Die Positionsmessvorrichtung umfasst dabei eine einen Binärcode aufweisende Maßverkörperung und eine Lesevorrichtung zum Auslesen des Binärcodes der Maßverkörperung. Der Binärcode weist bevorzugt eindeutige Codewörter auf, um ohne jegliche Referenz von einem identifizierten Codewort auf eine Absolutposition schließen zu können. Die Lesevorrichtung umfasst Leseeinheiten zur Erfassung des Zustands von je einem Bit des Binärcodes.
Derartige Positionsmessvorrichtungen können dazu verwendet werden, Bewegungen eines Bauteils zu erfassen oder die Absolutposition eines Bauteils zu erfassen. Dabei wird entweder die Maßverkörperung oder die Lesevorrichtung an dem Bauteil angeordnet und das jeweils komplementäre Element aus Maßverkörperung und Lesevorrichtung an einer unveränderlichen oder festen Referenzposition angeordnet, so dass bei einer Bewegung des Bauteils eine Positionsveränderung zwischen der Maßverkörperung und der Lesevorrichtung hervorgerufen wird, die mit der Lesevorrichtung festgestellt werden kann. Bei einer entsprechenden Positionsmessvorrichtung zur Messung einer Absolutposition ist zudem vorgesehen, dass die jeweils aktuelle Relativanordnung zwischen der Maßverkörperung und der Lesevorrichtung ausreichend ist, um die Absolutposition des Bauteils zu bestimmen. Eine Positionsveränderung oder Bewegung des Bauteils ist dementsprechend zur Positionsmessung nicht notwendig.
Gattungsgemäße Positionsmessvorrichtungen können beispielsweise auf der Messung von magnetischen Feldern basieren. Alternativ verwenden bekannte Positionsmessvorrichtungen ein optisches Messverfahren zur Messung der Position. Bei letztgenannten Positionsmessvorrichtungen kann die Maßverkörperung beispielsweise ein Muster aus reflektierenden und/oder absorbierenden Bereichen aufweisen. Die absorbierenden und reflektierenden Bereiche können dabei u.a. die aus Binärcode aufgebauten Codewörter ausbilden. Alternativ kann die Maßverkörperung auch ein Muster aus transparenten und absorbierenden Bereichen aufweisen, wobei die transparenten und absorbierenden Bereiche u.a. den Binärcode der Codewörter der Maßverkörperung ausbilden.
Im Fall von absorbierenden und reflektierenden Bereichen der Maßverkörperung ist die Positionsmessvorrichtung in der Regel als reflektives System aufgebaut, bei dem sich eine Strahlungsquelle, beispielsweise eine LED, zur Beleuchtung der Maßverkörperung auf derselben Seite der Maßverkörperung befindet wie die Lesevorrichtung. Bei einer Maßverkörperung mit transparenten und absorbierenden Bereichen ist das System der Positionsmessvorrichtung in aller Regel als Durchlicht-System ausgebildet, bei dem die Maßverkörperung zwischen einer Strahlungsquelle und einer Lesevorrichtung angeordnet ist. In beiden Fällen dient das von den Leseeinheiten der Lesevorrichtung detektierte Licht oder die eingehende Strahlung dazu, den jeweiligen Zustand eines bestimmten Bit des Binärcodes der Maßverkörperung auszulesen und ausgehend von den festgestellten Zuständen die jeweilige Position oder Positionsveränderung der Maßverkörperung gegenüber der Lesevorrichtung festzustellen.
Die Positionsmessvorrichtungen können dabei sowohl zur Messung einer absoluten Linearposition als auch zur Messung einer absoluten Winkelposition ausgebildet sein. Dementsprechend können mit den Positionsmessvorrichtungen lineare Positionen oder Linearbewegungen sowie Winkelpositionen und Rotationsbewegungen eines Bauteils gemessen werden.
Als Strahlungsquelle werden bei optischen Positionsmessvorrichtungen häufig LEDs verwendet, da diese eine kleine Baugröße und lange Lebensdauer aufweisen. Die im Stand der Technik verwendeten Strahlungsquellen emittieren vorzugsweise Licht im infraroten oder roten Spektralbereich. Dies bietet den Vorteil, dass die im Regelfall auf integrierten Schaltkreisen verwendeten Leseeinheiten der Lesevorrichtung in entsprechenden Wellenlängenbereichen besonders empfindlich sind und einen hohen Wirkungsgrad aufweisen. LEDs mit kürzerer Wellenlänge im grünen und blauen Spektralbereich weisen einen senderseitig erhöhten Wirkungsgrad auf und erzeugen eine geringere Beugung und damit verbesserte Abbildung der Maßverkörperung und werden ebenfalls in optischen Positionsmessvorrichtungen eingesetzt.
Bei den bekannten Positionsmessvorrichtungen besteht sowohl bei Linear- als auch bei Rotationssystemen der stetige Wunsch nach höheren Auflösungen der Absolutposition. Dies bedeutet, dass für eine Positionsmessvorrichtung zur Messung einer absoluten Linearposition eine Erhöhung der möglichen Messwerte für eine gegebene Längeneinheit wünschenswert ist. Analog werden bei Positionsmessvorrichtungen zur Messung einer absoluten Winkelposition immer mehr Messpositionen bzw. immer kleinere Inkremente der Messpositionen auf einem Vollkreis oder einem Teil dessen gefordert.
Um diese Erhöhung der Auflösung erreichen zu können, sind grundsätzlich Binärcodes mit Codewörtern mit einer zunehmenden Anzahl an Bits notwendig, um die zunehmende Zahl an Messpositionen mittels entsprechender Binärwerte abbilden zu können.
Eine steigende Anzahl an Bits pro Codewort bzw. eine steigende Länge der Codewörter hat jedoch auch den Nachteil, dass sowohl bei Reflexions- als auch bei Durchlicht-Systemen die Abbildungsfehler insbesondere zum Rand hin zunehmen und es dementsprechend stetig schwieriger wird, den Binärcode, insbesondere das einer Absolutposition zugeordnete Codewort der Maßverkörperung mit der Lesevorrichtung korrekt zu erfassen. Das heißt, dass es aufgrund der zunehmenden Abbildungsfehler deutlich schwieriger wird, mit der jeweils einem Bit des Binärcodes zugeordneten Leseeinheit der Lesevorrichtung den Zustand des entsprechenden Bits des Codeworts des Binärcodes auf der Maßverkörperung korrekt zu erfassen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Positionsmessvorrichtung zur Messung einer Absolutposition der eingangs genannten Art anzugeben, welche auch oder insbesondere unter Verwendung einer Maßverkörperung mit langen Codewörtern aufweisendem Binärcode ein sicheres und zuverlässiges Auslesen des Binärcodes mittels der Lesevorrichtung ermöglicht.
Die Aufgabe wird bei einer Positionsmessvorrichtung zur Messung einer Absolutposition mit einer einen Binärcode aufweisenden Maßverkörperung und einer Lesevorrichtung zum Auslesen des Binärcodes, wobei der Binärcode eindeutige Codewörter umfasst und die Lesevorrichtung Leseeinheiten zur Erfassung des Zustands von je einem Bit des Binärcodes aufweist, dadurch gelöst, dass die Codewörter zumindest ein Bit mit einem ersten Wert und ein Bit mit einem zweiten Wert umfassen. Somit sind ausgezeichnete Codewörter mit ausschließlich ersten, beispielsweise logisch „0“, oder ausschließlich zweiten, beispielsweise logisch „1“ Werten ausgeschlossen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Binärcodes der Maßverkörperung wird erreicht, dass, insbesondere während der jeweiligen Positionsmessung, eine Kalibrierung der Lesevorrichtung oder eine Kalibrierung der Leseeinheiten der Lesevorrichtung durchgeführt werden kann. Das bedeutet, dass die Kalibrierung oder die Einstellung eines Arbeitspunktes online während der Positionsmessung ausgeführt werden oder stattfinden kann. Denn beim Auslesen des Binärcodes mittels der Lesevorrichtung ist sichergestellt, dass jeweils zumindest eine Leseeinheit eine Anregung erfährt, die von einem Bit des Codeworts mit einem ersten Wert ausgelöst wird und entsprechend mindestens eine Leseeinheit eine Anregung, insbesondere eine optische Anregung, erfährt, die von einem Bit eines Codeworts mit einem zweiten Wert ausgelöst wird.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird im Folgenden für optische Anregungen und Sensoren beschrieben, kann aber auch in magnetischen Systemen angewendet werden. Magnetische Sensoren, die in entsprechenden magnetischen Leseeinheiten zum Einsatz kommen können, sind beispielsweise Hall-Elemente oder magneto-resistive Widerstände (AMR, GMR) oder magnetische Tunnelwiderstände (TMR). Magnetische ortsabhängige Felder werden dann beispielsweise mit Polrädern oder mit ortsfesten Magneten und beweglichen ferromagnetischen Maßverkörperungen als Codeträger erzeugt. Auch bei einer derartigen magnetischen Maßverkörperung und entsprechenden magnetischen Leseeinheiten kann die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Codewörter des Binärcodes verwendet werden, wobei jedes Codewort zumindest ein Bit mit einem ersten Wert und ein Bit mit einem zweiten Wert umfasst.
Aufgrund der erfinderischen Ausführung des Binärodes der Maßverkörperung ist es möglich, entsprechende Grenzen oder Grenzwerte durch die Lesevorrichtung zu definieren und anzupassen, gegebenenfalls auch bei jeder neuen Positionsmessung. Anhand der Grenzen oder Grenzwerte wird jedoch selbst bei zunehmenden Abbildungsfehlern, beispielsweise zwischen einer Strahlungsquelle, der Maßverkörperung und der Lesevorrichtung, sichergestellt, dass die jeweiligen Leseeinheiten den entsprechenden Wert eines Bits des Binärcodes auf der Maßverkörperung richtig feststellen oder identifizieren können.
Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Codewörter der Maßverkörperung auch deshalb, da dadurch unabhängig von der Länge der Codewörter, also der Anzahl an Bits pro Codewort, grundsätzlich nur zwei mögliche Codewörter, nämlich die Codewörter, bei denen alle Bits entweder den ersten Wert oder alle Bits den zweiten Wert einnehmen, nicht zur Verfügung stehen. Dementsprechend stehen für eine Maßverkörperung mit Codewörtern einer Länge von N-Bit immerhin grundsätzlich noch 2^N-2 Codewörter zur Verfügung.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Positionsmessvorrichtung ist vorgesehen, dass die Lesevorrichtung eine Kalibrierungseinheit mit einem Signalstärke-Ermittler pro Leseeinheit, einem Maximalwert-Ermittler und einem Minimalwert-Ermittler zur Ermittlung eines Maximalwerts und eines Minimalwerts der Signalstärken der Leseeinheiten und einen Schwellwertbildner zur Ableitung zumindest eines Schwellwerts aus dem Maximal- und dem Minimalwert der Signalstärken umfasst. Als Signalstärkeermittler kann ein entsprechender Signalausgang der Leseeinheit dienen.
Mit einer solchen Kalibrierungseinheit wird unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Codewörter des Binärcodes erreicht, dass aus allen Signalstärken der Leseeinheiten jeweils die größte Signalstärke und die kleinste Signalstärke ermittelt wird. Aufgrund der Ausgestaltung der Codewörter des Binärcodes kann dabei selbst bei zunehmenden Abbildungsfehlern oder sonstigen Behinderungen beim Auslesen eines Binärcodes davon ausgegangen werden, dass die geringste Signalstärke von einer Leseeinheit hervorgerufen oder erzeugt wird, die einem Bit auf der Maßverkörperung mit einem ersten Wert zugeordnet ist. Entsprechend kann davon ausgegangen werden, dass die Leseeinheit, die das stärkste Signal oder die größte Signalstärke hervorruft, einem Bit des Binärcodes der Maßverkörperung mit einem zweiten Wert zugeordnet ist. Aufgrund dieser Eigenschaften der ermittelten Maximal- und Minimalwerte der Signalstärke der Leseeinheiten ist es möglich, einen besonders gut geeigneten Schwellwert zur Unterscheidung zwischen einer Signalstärke, die einem Bit mit einem ersten Wert zugeordnet ist, und einer Signalstärke, die einem Bit mit einem zweiten Wert zugeordnet ist, zu definieren und darüber hinaus stetig anzupassen.
Besonders bevorzugt umfasst die Lesevorrichtung eine Vergleichseinheit, die der jeweiligen Leseeinheit anhand der Signalstärke und dem Schwellwert der Kalibrierungseinheit einen ersten oder zweiten binären Wert zuordnet. Dies bedeutet, dass mit der Kalibrierungseinheit das vorhandene Spektrum an Signalstärken der Leseeinheiten ermittelt und insbesondere die Extremwerte des Spektrums festgestellt werden. Anhand der Extremwerte der Signalstärken wird ein Schwellwert definiert, der besonders gut dazu geeignet ist, zwischen Signalstärken zu unterscheiden, die von einem Bit mit einem ersten Wert oder von einem Bit mit einem zweiten Wert hervorgerufen werden. Die Vergleichseinheit wiederum nimmt eben diesen Vergleich zwischen der jeweiligen Signalstärke und dem zuvor definierten Schwellwert vor und ordnet anhand des Ergebnisses des Vergleichs der jeweiligen Leseeinheit einen ersten oder einen zweiten binären Wert zu, so dass die binäre Bit-Abfolge des Codeworts auf der Maßverkörperung entsprechend sicher und korrekt durch die den Leseeinheiten zugewiesenen binären Werten wiedergegeben und damit von der Lesevorrichtung sicher erkannt werden.
Vorteilhaft kann auch vorgesehen sein, dass jede Leseeinheit mit einer separaten Vergleichseinheit verbunden oder verschaltet ist. In diesem Fall ist die Anzahl der Leseeinheiten gleich der Anzahl der Vergleichseinheiten. Die Vergleichseinheiten haben dabei an einem jeweiligen Signaleingang alle das identische Signal oder Ausgangssignal des Schwellwertbildners anliegen. Dadurch kann der Vergleich der Signalstärken der Leseeinheiten mit dem Schwellwert des Schwellwertbildners besonders schnell, da für jede Leseeinheit parallel, durchgeführt werden.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Positionsmessvorrichtung ist vorgesehen, dass die Positionsmessvorrichtung eine Auswerteeinheit umfasst, die den binären Werten der Leseeinheiten oder dem den Leseeinheiten zugeordneten binären Werten mit zumindest einer Codewort-Datenbank abgleicht und anhand des Ergebnisses des Abgleiches die absolute Position der Maßverkörperung gegenüber der Lesevorrichtung bestimmt. Derartige Codewort-Datenbanken werden u.a. auch als Lookup-Table bezeichnet. Die Verwendung einer solchen Codewort-Datenbank hat den Vorteil, dass die Absolutposition der Maßverkörperung besonders schnell bestimmt werden kann. Zudem ermöglicht die Verwendung einer entsprechenden Codewort-Datenbank in Verbindung mit der vorgesehenen Auswerteeinheit, dass eine Änderung eines Bezugssystems oder einer Basis ausgeführt werden kann. So kann beispielsweise eine Abfolge von binären Werten, insbesondere ein binäres Codewort mit einer Länge von N-Bit einer Position in einem Dezimalsystem oder einem anderen Linear- oder Winkelmaß zugeordnet werden.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Positionsmessvorrichtung ist weiter vorgesehen, dass die Maßverkörperung eine eindeutige Aneinanderreihung von binären Codewörtern aufweist, deren Länge oder Bitanzahl größer ist als die Länge, die zur Erreichung der geforderten Auflösung mindestens nötig ist (kleiner oder gleich der Anzahl der Leseeinheiten der Lesevorrichtung ist). Eine eindeutige Aneinanderreihung von binären Codewörtern hat zur Folge, dass das Auslesen der Maßverkörperung mittels der Lesevorrichtung direkt und ohne weitere Messungen zur Ermittlung der Absolutposition führt. Eine eindeutige Aneinanderreihung von binären Codewörtern bedeutet dabei, dass bei einer bitweisen Verschiebung der Maßverkörperung gegenüber der Lesevorrichtung eine bestimmte Abfolge von binären Werten mit der Länge eines Codeworts oder mit der Bitanzahl eines Codeworts nur genau einmal vorkommt.
Solche eindeutigen Aneinanderreihungen von binären Codewörtern können beispielsweise durch Pseudo-Random-Verfahren oder Brute-Force-Verfahren für Codewörter mit einer jeweiligen Länge oder Bitanzahl generiert werden. Das Vorsehen von Codewörtern mit einer Länge oder Bitanzahl, die größer ist als die Länge, die zur Erreichung der geforderten Auflösung mindestens nötig ist, führt dazu, dass bei der Erstellung des Binärcodes der Maßverkörperung genügend Codewörter zur Erstellung einer eindeutigen Aneinanderreihung zur Verfügung stehen. Umgekehrt ausgedrückt bedeutet dies, dass bei einer größeren Länge der Codewörter gegenüber der benötigten Mindestlänge zur Erreichung der vorgesehenen Auflösung genügend Streichkandidaten zur Verfügung stehen, um einen Aneinanderreihung eindeutiger Codewörter mit der geforderten Auflösung zu erzeugen.
Beispielsweise kann also vorgesehen sein, dass bei einer Auflösung von insgesamt 512 Messpositionen Codewörter mit einer Länge von 10 oder mehr Bit verwendet werden, um mit den oben genannten Verfahren eine eindeutige Aneinanderreihung von 512 Codewörtern zu erzeugen. Dies ermöglicht auch in besonders vorteilhafter Weise die Vermeidung von Codewörtern, die alle nur Bits mit ausschließlich einem ersten oder zweiten Wert aufweisen.
Außerdem ist die Wahl von entsprechend „überlangen“ Codewörtern gegenüber der geforderten Anzahl an Messpositionen für absolute Winkelmessungen besonders vorteilhaft. Denn insbesondere bei einer Positionsmessvorrichtung zur Messung einer absoluten Winkelposition kann es erforderlich sein, dass die eindeutige Aneinanderreihung von binären Codewörtern der Maßverkörperung auch einen Übergang oder eine Schnittstelle zwischen dem Ende der Aneinanderreihung von Codewörtern und dem Beginn der Aneinanderreihung von Codewörtern einschließt. Denn für absolute Winkelpositionen und zu deren Messung sind die Maßverkörperungen und deren Binärcode in der Regel umlaufend ausgebildet, so dass sich eine Schnittstelle bzw. ein Übergang zwischen dem Ende der Aneinanderreihung von Codewörtern und dem Beginn der Aneinanderreihung von Codewörtern ergibt. Um jedoch auch den Übergang eindeutig auszugestalten, ist es ebenfalls wünschenswert, aus einem entsprechenden Übermaß an möglichen Codewörtern schöpfen zu können.
Um die mögliche Anzahl von auflösbaren Positionen der Positionsmessvorrichtung zu erhöhen, um also die Auflösung der Positionsmessvorrichtung zu verbessern, ist eine zusätzliche Weiterentwicklung der Positionsmessvorrichtung vorgesehen.
Diese sieht vor, dass die Maßverkörperung zumindest zwei Codewortspuren aufweist, wobei jede Codewortspur eine eindeutige Wiederholung einer eindeutigen jeweiligen Periode aus binären Teilcodewörtern umfasst, wobei das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) aus den jeweiligen Periodenlängen größer ist als die Anzahl der möglichen Absolutpositionen der Maßverkörperung.
Beispielsweise kann gewünscht sein, dass die Positionsmessvorrichtung eine Auflösung von 9 Bit, also insgesamt eine Auflösung von 512 Absolutpositionen aufweist. Dazu werden auf der Maßverkörperung zwei Codewortspuren ausgebildet. Jede Codewortspur umfasst in diesem Fall beispielsweise 5 Bit lange Teilcodewörter. Aus den 5 Bit langen Teilcodewörtern werden für die erste Codewortspur eine erste eindeutige Aneinanderreihung von Codewörtern mit einer Periodenlänge von 23 Bit erstellt, wobei ebenfalls sichergestellt wird, dass bei einer Wiederholung oder Aneinanderreihung identischer Perioden mit einer Periodenlänge von 23 Bit weiterhin eine eindeutige Aneinanderreihung von Teilcodewörtern erhalten bleibt.
Gleichermaßen wird für die zweite Codewortspur eine eindeutige Aneinanderreihung von Teilcodewörtern mit einer 5 Bit-Länge erstellt, deren Periodenlänge 24 Bit umfasst. Auch diese zweite Periode wird so erstellt, dass eine Wiederholung der Periode nicht zu Mehrdeutigkeiten an den Übergängen oder Schnittstellen der Perioden führt. Das kleinste gemeinsame Vielfache aus den Periodenlängen von 23 und 24 ist 552, was größer ist als die geforderte Auflösung von 2⁹ oder 512 Absolutpositionen.
Durch die vorgeschlagene Ausführungsform wird besonders vorteilhaft eine hohe Anzahl möglicher Absolutpositionen und damit eine hohe Auflösung ermöglicht.
Nicht ausschließlich, aber insbesondere für eine Messung einer absoluten Winkelposition mittels einer in sich geschlossenen Anordnung des binären Codes auf einer Maßverkörperung kann eine weitere besonders bevorzugte Weiterbildung vorgesehen sein. Diese sieht vor, dass zumindest eine Codewortspur zumindest eine eindeutige Füllperiode aus binären Teilcodewörtern umfasst, die zwischen zwei jeweiligen Perioden aus binären Teilcodewörtern angeordnet ist und eine eindeutige Abfolge der Perioden und der Füllperiode bildet.
Die Füllperioden stellen u.a. sicher, dass bei der Verwendung von zwei oder mehr Codewortspuren die Anfänge und die Enden der jeweiligen Codewortspuren in ein und derselben Position zusammenfallen.
Im obigen genannten Beispiel mit zwei Codewortspuren kann z.B. vorgesehen sein, dass die Codewortspur mit Perioden mit der Periodenlänge von 23 Bit 22-mal hintereinander wiederholt wird und anschließend zwischen der 22. Periode und der 1. Periode eine Füllperiode mit einer Länge von 6 Bit eingefügt wird. Entsprechend kann bei der Periode mit einer Bitlänge von 24 Bit eine 21-fache Wiederholung der 24-Bit-langen Periode vorgesehen sein, wobei zwischen der 21. Periode und der ersten Periode eine Füllperiode mit einer Bitlänge von 8 Bit angeordnet ist.
Um eine Maßverkörperung mit zwei oder mehr Codewortspuren besonders effektiv und zudem besonders sicher auslesen zu können, sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Leseeinheiten der Lesevorrichtung in zumindest zwei Lesespuren angeordnet sind, wobei je eine Lesespur einer Codewortspur der Maßverkörperung zugeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Grundidee von Codewörtern oder Teilcodewörtern mit jeweils mindestens einem ersten binären Wert und jeweils mindestens einem zweiten binären Wert zur Verbesserung der Erkennbarkeit oder Registrierbarkeit des jeweiligen Werts des Binärcodes kann bei einer Maßverkörperung mit zwei oder mehr Codewortspuren besonders vorteilhaft genutzt werden, wenn die Lesevorrichtung eine Kalibrierungseinheit, insbesondere eine wie oben beschriebene Kalibrierungseinheit, für jede Lesespur umfasst. Damit kann für die jeweils einer Codewortspur zugeordneten Leseeinheiten einer Lesespur jeweils der minimale Wert der Signalstärke und der maximale Wert der Signalstärke abgeleitet und daraus ein Schwellwert mittels eines Schwellwertbildners gebildet werden.
Ebenfalls kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Lesevorrichtung eine Vergleichseinheit für jede Lesespur umfasst, wobei mittels der Vergleichseinheit ein Vergleich zwischen dem gebildeten Schwellwert und der jeweiligen Signalstärke der Leseeinheit erfolgt und dementsprechend der Leseeinheit ein binärer Wert zugewiesen wird. Besonders bevorzugt kann jedoch auch vorgesehen sein, dass jeder Leseeinheit eine separate Vergleichseinheit zugeordnet ist, wobei jede Vergleichseinheit den Vergleich anhand eines einheitlichen Schwellwerts durchführt.
Im Fall von zwei Codewortspuren kann zudem besonders vorteilhaft vorgesehen sein, dass die mittels der/den Vergleichseinheit(en) der jeweiligen Leseeinheiten der Lesespur zugewiesenen binären Werte für die jeweilige Lesespur separat mit einer oder mehreren Auswerteeinheiten ausgewertet werden. Dies bedeutet, dass beispielweise eine erste Kombination aus binären Werten der ersten Lesespur mit einer ersten Auswerteeinheit mit einer ersten Look-Up-Tabelle verglichen wird und eine zweite Kombination aus binären Werten der zweiten Lesespur mit einer ersten oder zweiten Auswerteeinheit mit einer zweiten Look-Up-Tabelle verglichen wird. Dies verringert die die Größe der Look-Up-Tabellen und damit den Aufwand zur Auswertung wesentlich.
Um die Erkennbarkeit der Absolutposition der Maßverkörperung gegenüber der Lesevorrichtung weiter zu verbessern, insbesondere in Fällen, in denen sich die Maßverkörperung in einer Zwischenpositionen gegenüber der Lesevorrichtung befindet, ist eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Positionsmessvorrichtung vorgesehen. Diese sieht vor, dass jede Leseeinheit wiederum zumindest zwei Sensoreinheiten aufweist. Die zwei Sensoreinheiten werden allgemein als vorlaufende und nachlaufende Sensoreinheit bezeichnet. Die zwei oder mehr Sensoreinheiten sind dabei so angeordnet, dass sie mit den zwei oder mehr Sensoreinheiten der benachbarten Leseeinheit oder der benachbarten Leseeinheiten eine lineare Anordnung von Sensoreinheiten ausbilden.
Besonders bevorzugt kann weiter vorgesehen sein, dass die jeweilige Sensoreinheit zumindest eine Photodiode umfasst. Mittels Photodioden kann die von der Maßverkörperung reflektierte oder transmittierte Strahlung besonders effektiv und einfach gemessen und in eine entsprechende Signalstärke, nämlich beispielsweise in einen Photostrom der Photodiode, umgewandelt werden.
Wie eingangs bereits erwähnt, kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der Binärcode der Maßverkörperung als absorbierende oder reflektierende oder als transparente und absorbierende Bereiche der Maßverkörperung ausgestaltet ist.
Weiter umfasst eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Positionsmessvorrichtung eine von der Lesevorrichtung umfasste Analog-Leseeinheit und eine von der Maßverkörperung entsprechend umfasste Analogspur, wobei die Analogspur der Maßverkörperung so ausgestaltet ist, dass mit der Analog-Leseeinheit bei einer Relativbewegung zwischen Maßverkörperung und Lesevorrichtung ein periodisches, insbesondere trigonometrisches Lesesignal seitens der Analog-Leseeinheit erzeugt wird. Das zusätzliche Vorsehen einer Analog-Leseeinheit seitens der Lesevorrichtung und einer Analogspur seitens der Maßverkörperung dient der Verbesserung der Bestimmbarkeit der Absolutposition. Dies bedeutet, dass das von der Analog-Leseeinheit erzeugte Lesesignal beispielsweise als zusätzliche Verifikation der anhand der binären Codewörter der zumindest einen Codewortspur bestimmten Absolutposition berücksichtigt werden kann.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Hierin zeigen:
1a) eine schematische Darstellung einer bekannten Positionsmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
1b) eine schematische Darstellung einer bekannten Positionsmessvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
2a) eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines Binärcodes zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Positionsmessvorrichtung;
2b) eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines Binärcodes zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Positionsmessvorrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform;
3 eine schematische Darstellung einer Lesevorrichtung samt Kalibrierungseinheit und Vergleichseinheiten;
4 einen Ausschnitt einer Maßverkörperung umfassend zwei Codewortspuren;
5 eine schematische Darstellung einer Lesevorrichtung zum Auslesen einer Maßverkörperung mit zwei Codewortspuren;
6 eine schematische Darstellung einer Maßverkörperung zur Messung einer absoluten Winkelposition;
7 eine schematische Darstellung einer Lesevorrichtung und eines Ausschnitts einer Maßverkörperung zur Messung einer absoluten Winkelposition.
1a) zeigt eine bekannte optische Positionsmessvorrichtung 01 zur Messung einer Absolutposition eines mit der Maßverkörperung 02 verbundenen und in der 1a) nicht dargestellten Bauteils. Die Positionsmessvorrichtung 01 weist dazu eine Strahlungsquelle 03 auf, die beispielsweise als LED ausgeführt sein kann. Außerdem umfasst die Positionsmessvorrichtung 01 eine Optik 05, welche aus dem divergenten Strahlenbündel 04 der Strahlungsquelle 03 ein paralleles Strahlenbündel 06 formt, welches wiederum auf die Maßverkörperung 02 auftrifft.
Die Maßverkörperung 02 weist neben absorbierenden Bereichen 07 auch transparente Bereiche 08 auf, so dass ein Teil des parallelen Strahlbündels 06 durch die Maßverkörperung 02 hindurchtritt und auf der der Strahlungsquelle 03 abgewandten Seite der Maßverkörperung 02 auf die Lesevorrichtung 09 trifft. Mit den im Einzelnen in der 1a) nicht dargestellten Leseeinheiten der Lesevorrichtung 09 wird anhand des transmittierten Anteils des Strahlenbündels 06 der von den transparenten und absorbierenden Bereichen 07 und 08 der Maßverkörperung 02 gebildete Binärcode ausgelesen. Dazu umfasst die Positionsmessvorrichtung 01 der 1a) ein Substrat 10, auf dem entsprechende integrierte Schaltkreise angeordnet oder ausgebildet sind, um das von der Lesevorrichtung empfangene Signal, also die von der Lesevorrichtung empfangene Abbildung des Binärcodes der Maßverkörperung 02, wiederum in einen binären Wert umzuwandeln, aus dem anschließend eine Absolutposition abgeleitet wird.
Bei einer entsprechenden Veränderung der Position des Bauteils verändert sich auch die Position der Maßverkörperung 02 gegenüber der Strahlungsquelle 03 und der Lesevorrichtung 09, so dass die Lesevorrichtung eine entsprechend veränderte Abbildung des Binärcodes der Maßverkörperung 02 abbildet und daraus eine entsprechend andere Absolutposition des Bauteils gemessen wird.
Die 1b) zeigt eine ebenfalls bereits bekannte Positionsmessvorrichtung, bei der im Unterschied zur Darstellung in der 1a) die Strahlungsquelle 03 auf derselben Seite der Maßverkörperung 02 angeordnet ist wie die Lesevorrichtung 09. Der von der Maßverkörperung 02 umfasste Binärcode ist dementsprechend aus absorbierenden Bereichen 07 und reflektierenden Bereichen 11 auf der Oberfläche der Maßverkörperung 02 ausgebildet. Auch bei der Positionsmessvorrichtung der 1b) erfolgt eine Auswertung des mit der Lesevorrichtung 09 erfassten optischen Signals anhand einer Auswerteschaltung, die gegebenenfalls auf dem Substrat 10 ausgebildet oder auf dem Substrat 10 angeordnet ist.
Anhand der Darstellungen der 1a) und 1b) wird erkenntlich, dass eine Erhöhung der Länge der Codewörter zur Erhöhung der möglichen Auflösung, also zur Erhöhung der Anzahl der unterschiedlichen messbaren Absolutpositionen, entweder ein besonders hoher Aufwand hinsichtlich des Abbildungssystems zwischen der Strahlungsquelle 03 und der Lesevorrichtung 09 betrieben werden muss oder aber mit entsprechenden Abbildungsfehlern, wie beispielsweise Intensitätsschwankungen oder ungleichmäßig verteilten Intensitäten auf Seiten der Lesevorrichtung 09 gerechnet werden muss. Um diese Nachteile überwinden zu können, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Positionsmessvorrichtung zur Messung einer Absolutposition vorgeschlagen, bei dem die von dem Binärcode der Maßverkörperung ausgebildeten Codewörter jeweils zumindest ein Bit mit einem ersten Wert und ein Bit mit einem zweiten Wert umfassen.
Ein beispielhafter Ausschnitt aus einem entsprechenden Binärcode 12 ist in 2a) dargestellt. Es soll angenommen werden, dass die Codewörter, welche bei dem Binärcode 12 Verwendung finden, eine Länge von vier Bit aufweisen. Dementsprechend stellen die punktiert dargestellten Ausschnitte des Binärcodes 12 jeweils ein Codewort C1, C2 und C3 dar. Wie der 2a) dabei entnommen werden kann, umfasst jedes der Codewörter C1, C2 und C3 ein Bit 13 mit einem ersten Wert I und ein Bit mit einem zweiten Wert O.
Auch bei dem in der Darstellung der 2a) nicht separat herausgegriffenen Codewörtern umfasst jedes dieser Codewörter ein Bit 13 mit einem ersten Wert I und ein Bit mit einem zweiten Wert O. Dadurch lässt sich bei einer Positionsmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung selbst bei mäßigen oder starken Abbildungsfehlern zuverlässig ein Wert feststellen, der die Unterscheidung von Bits 13 mit einem ersten Wert I und Bits 13 mit einem zweiten Wert O ermöglicht.
Der Ausschnitt des Binärcodes 12 einer Maßverkörperung 02, wie sie in der 2a) dargestellt ist, eignet sich jedoch nur eingeschränkt für Positionsmessvorrichtungen zur Messung einer Absolutposition. Denn wie bei dem Vergleich der Codewörter C2 und C3 auffällt, sind die beiden Codewörter identisch, und damit ist die Abfolge der Bits 13 des Binärcodes 12 nicht eindeutig oder umfasst keine eindeutige Aneinanderreihung von Codewörtern C2 und C3.
Dementsprechend zeigt 2b) eine abgewandelte Form des Binärcodes 12 der 2a), wobei die Codewörter einerseits jeweils zumindest ein Bit 13 mit einem ersten Wert I und zumindest ein Bit 13 mit einem zweiten Wert O umfassen und darüber hinaus der Binärcode 12 eindeutige Codewörter C0 bis C9 aufweist.
Wie sich anhand der 2 leicht nachvollziehen lässt, sind die eindeutigen Codewörter C0 bis C9, in binärer Darstellung, die folgenden 4 Bit langen Codewörter:
C0: 1000
C1: 0001
C2: 0011
C3: 0110
C4: 1100
C5: 1001
C6: 0010
C7: 0101
C8: 1010
C9: 0100
Dementsprechend kann jedem der Codewörter C0 bis C9 eine entsprechend eindeutige Position zugewiesen werden.
Die 3 zeigt eine besonders bevorzugte Ausgestaltung einer Lesevorrichtung 14. Die Lesevorrichtung 14 umfasst fünf Leseeinheiten 16, die Strahlung messen, die von einer Strahlungsquelle 03 ausgeht und an einer in der Darstellung der 3 nicht dargestellten, jedoch beispielsweise oberhalb der Zeichenebene der 3 angeordneten Maßverkörperung teilweise reflektiert wurde. Die Messwerte oder die Signalstärken der Leseeinheiten 16 werden jeweils dem Maximalwert-Ermittler 17 und dem Minimalwert-Ermittler 18 zugeführt. Der Maximalwert-Ermittler 17 und der Minimalwert-Ermittler 18 ermitteln die maximale Signalstärke sowie die minimale Signalstärke der Messsignale der Leseeinheiten 16. Darüber hinaus umfasst die Kalibrierungseinheit 19 der Lesevorrichtung 14 einen Schwellwertbildner 20, der aus dem vom Maximalwert-Ermittler 17 zur Verfügung gestellten maximalen Wert der Signalstärke der Leseeinheiten 16 und dem vom Minimalwert-Ermittler 18 ermittelten minimalen Wert der Signalstärken der Leseeinheiten 16 einen Schwellwert, wie beispielsweise einen Durchschnittswert, bildet.
Der vom Schwellwertbildner 20 gebildete Schwellwert wird mittels der Vergleichseinheiten 21 wiederum mit der jeweiligen Signalstärke der Leseeinheiten 16 verglichen. Anhand des Resultats des Vergleichs zwischen dem Schwellwert und der Signalstärke der jeweiligen Leseeinheit 16 wird jeder Leseeinheit 16 ein erster oder ein zweiter binärer Wert zugeordnet. Die Lesevorrichtung 14 der 3, insbesondere die Kalibrierungseinheit 19 der Lesevorrichtung 14, macht damit in besonders vorteilhafter Weise Gebrauch von der Tatsache, dass jeweils mindestens eine der Leseeinheiten ein Signal empfängt oder misst, das einem ersten Wert eines Binärcodes entspricht und zumindest eine weitere Leseeinheit 16 ein Signal empfängt oder misst, welches einem zweiten Wert eines Binärcodes entspricht. Dementsprechend entstehen trotz möglicher Abbildungsfehler jeweils signifikant voneinander unterschiedliche Minimalwerte und Maximalwerte, die wiederum zu einer besonders sinnvollen und vorteilhaften Definition des Schwellwerts und einem entsprechend sicheren Zuordnen eines binären Werts zu der jeweiligen Leseeinheit aufgrund des Vergleichs des Schwellwerts mit der Signalstärke der Leseeinheit 16 führen.
Die 4 zeigt einen Ausschnitt eines Binärcodes 12 einer besonders vorteilhaft ausgestalteten Maßverkörperung 02, die zwei Codewortspuren 22 aufweist. Die Codewortspuren 22 weisen dabei jeweils eindeutige Wiederholungen einer ersten Periode 23 und einer zweiten Periode 24 auf, welche wiederum binäre Teilcodewörter umfassen, die in der Darstellung der 4 nicht dargestellt sind. Im Beispiel der 4 ist die Länge der ersten Periode 23 sechs Bit und die Länge der zweiten Periode 24 fünf Bit. Das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) der beiden Periodenlängen ist damit 30. Dementsprechend können mit einer entsprechenden Maßverkörperung mit zwei Codewortspuren 22 bis zu 30 unterschiedliche absolute Positionen der Maßverkörperung festgestellt werden.
Eine entsprechende Leseeinheit 14 zum Auslesen des Binärcodes einer Maßverkörperung mit zwei Codewortspuren 22 ist in der 5 dargestellt. Die Lesevorrichtung 14 umfasst zwei Lesespuren 25 mit jeweiligen Leseeinheiten 16, wobei jede Lesespur 25 einer Codewortspur 22 zugeordnet ist. Darüber hinaus umfasst die Lesevorrichtung 14 der 5 zwei Kalibrierungseinheiten 19, wobei je eine Kalibrierungseinheit 19 einer Lesespur 25 bzw. den Leseeinheiten 16 der jeweiligen Lesespur 25 zugeordnet ist. Die Lesevorrichtung 14 der 5 umfasst darüber hinaus je eine Vergleichseinheit 21 zum Vergleich der Signalstärke der jeweiligen Leseeinheit 16 einer Lesespur 25 mit dem vom Schwellwertbildner 20 der Kalibrierungseinheit 19 für die jeweilige Lesespur 25 gebildeten Schwellwert.
Die 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Maßverkörperung zur Ermittlung einer absoluten Winkelposition. Dazu umfasst die Maßverkörperung 02 eine erste Codewortspur 22 und eine zweite Codewortspur 22. Die Codewortspuren 22 werden dabei aus einer eindeutigen Aneinanderreihung von ersten Perioden 23 und zweiten Perioden 24 sowie einer ersten Füllperiode 26 und einer zweiten Füllperiode 26 gebildet. Die Füllperioden 26 sind dabei so ausgestaltet, dass sie, wie auch die Schnittstellen zwischen den ersten Perioden 23 und den zweiten Perioden 24, einen eindeutigen Übergang jeweils zwischen den angrenzenden ersten Perioden 23 und der Füllperiode 26 sowie zwischen den angrenzenden zweiten Perioden 24 und der Füllperiode 26 bilden. Anhand der Füllperioden 26 kann erreicht werden, dass die umlaufend ausgebildeten Codewortspuren 22 einen gemeinsamen Anfang und ein gemeinsames Ende aufweisen.
Die Maßverkörperung 02 der 6 kann in der ersten Codewortspur 22 beispielsweise 22 Wiederholungen der ersten Periode 23 und einer Füllperiode 26 aufweisen. Die zweite Codewortspur 22 der Maßverkörperung 02 kann eine Aneinanderreihung von 21 zweiten Perioden 24 und einer Füllperiode 26 umfassen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die erste Periode 23 eine Periodenlänge von 23 Bit aufweist und die entsprechende Füllperiode 26 eine Länge von sechs Bit aufweist. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass die zweite Periode 24 eine Periodenlänge von 24 Bit aufweist und die entsprechende Füllperiode 26 eine Länge von acht Bit aufweist. Dementsprechend erlaubt die Maßverkörperung der 6 eine Auflösung von 2⁹ oder 512 absoluten Messpositionen für eine absolute Winkelposition auf einem Vollkreis. Dabei können die Teilcodewörter der Codewortspuren 22 jeweils eine Länge von fünf Bit aufweisen.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Maßverkörperung 02 nebst oberhalb der Maßverkörperung 02 angeordneten Leseeinheiten einer Lesevorrichtung 14. Die Maßverkörperung 02 weist dabei neben zwei Codewortspuren 22 eine Analogspur 27 auf, die aus einer gleichmäßigen Wiederkehr eines Binärcodes 12 gebildet wird. Die Lesevorrichtung 14 umfasst neben einer ersten Lesespur 25 und einer zweiten Lesespur 25 eine Analog-Leseeinheit 28.
Die Leseeinheiten 16 der Lesespuren 25 werden aus je zwei Sensoreinheiten 29, insbesondere einer vorlaufenden Sensoreinheit 29 und einer nachlaufenden Sensoreinheit 29 gebildet. Dementsprechend weist jede Lesespur 25 fünf Leseeinheiten 16 mit je zwei Sensoreinheiten 29 auf. Die Fläche der Analog-Sensoreinheiten 30 der Analog-Leseeinheit 28 sind so ausgebildet, dass bei der Bewegung der Maßverkörperung 02 gegenüber der Lesevorrichtung 14 ein periodisches, insbesondere ein trigonometrisches Lesesignal durch die Analog-Leseeinheit 28 erzeugt wird. Damit kann das Ergebnis des Auslesens des Binärcodes 12 der Codewortspuren 22 durch die Leseeinheiten 16 der Lesespuren 25 anhand des Signals der Analog-Leseeinheit 28 verifiziert werden.
Bezugszeichenliste

01: Positionsmessvorrichtung
02: Maßverkörperung
03: Strahlungsquelle
04: Strahlenbündel
05: Optik
06: Strahlenbündel
07: absorbierender Bereich
08: transparenter Bereich
09: Lesevorrichtung
10: Substrat
11: reflektierender Bereiche
12: Binärcode
13: Bit
14: Lesevorrichtung
16: Leseeinheiten
17: Maximalwert-Ermittler
18: Minimalwert-Ermittler
19: Kalibrierungseinheit
20: Schwellwertbildner
21: Vergleichseinheit
22: Codewortspur
23: erste Periode
24: zweite Periode
25: Lesespur
26: Füllperiode
27: Analogspur
28: Analog-Leseeinheit
29: Sensoreinheit
30: Analog-Sensoreinheit
I: erster Wert
O: zweiter Wert

Claims

Positionsmessvorrichtung zur Messung einer Absolutposition mit einer einen Binärcode (12) aufweisenden Maßverkörperung (02) und einer Lesevorrichtung (09, 14) zum Auslesen des Binärcodes (12), wobei der Binärcode (12) eindeutige Codewörter (C0–C9) umfasst und die Lesevorrichtung (09, 14) Leseeinheiten (16) zur Erfassung des Zustands von je einem Bit (13) des Binärcodes (12) aufweisen dadurch gekennzeichnet, dass die Codewörter (C0–C9) zumindest ein Bit (13) mit einem ersten Wert (I) und ein Bit (13) mit einem zweiten Wert (O) umfassen.
Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lesevorrichtung (09, 14) eine Kalibrierungseinheit (19) mit einem Signalstärkeermittler pro Leseeinheit, einen Maximalwertermittler (17) und einen Minimalwertermittler (18) zur Ermittlung eines Maximalwerts und eines Minimalwerts der Signalstärken und einen Schwellwertbildner (20) zur Ableitung zumindest eines Schwellwerts aus dem Maximal und dem Minimalwert der Signalstärken umfasst.
Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lesevorrichtung (09, 14) zumindest eine Vergleichseinheit (21) umfasst, die der jeweiligen Leseeinheit (16) anhand des Signalstärke und dem Schwellwert der Kalibrierungseinheit (19) einen ersten oder zweiten binären Wert (I, O) zuordnet.
Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit, die die binären Werte (I, O) der Leseeinheiten (16) mit zumindest einer Codewort-Datenbank abgleicht und daraus die absolute Position der Maßverkörperung (02) bestimmt.
Positionsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßverkörperung (02) eine eindeutige Aneinanderreihung von binären Codewörtern (C0–C9) aufweist, deren Länge oder Bitanzahl größer ist als die Länge, die zur Erreichung der Anzahl absoluter Positionen mindestens nötig ist.
Positionsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßverkörperung (02) zumindest zwei Codewortspuren (22) aufweist, wobei jede Codewortspur (22) eine eindeutige Wiederholung einer eindeutigen jeweiligen Periode (23, 24) aus binären Teilcodewörtern umfasst, wobei das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) aus den jeweiligen Periodenlängen größer ist als die Anzahl der möglichen absoluten Positionen der Maßverkörperung (02).
Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Codewortspur (22) zumindest eine eindeutige Füllperiode (26) aus binären Teilcodewörtern umfasst, die zwischen zwei jeweiligen Perioden (23, 24) aus binären Teilcodewörtern angeordnet sind und eine eindeutige Abfolge der Perioden (23, 24) und der Füllperiode (26) bilden.
Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leseeinheiten (16) der Lesevorrichtung (09, 14) in zumindest zwei Lesespuren (25) angeordnet sind, wobei je eine Lesespur (25) einer Codewortspur (22) zugeordnet ist.
Positionsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lesevorrichtung (09, 14) eine Kalibrierungseinheit (19) für jede Lesespur (25) umfasst.
Positionsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lesevorrichtung (09, 14) eine Vergleichseinheit (21) pro Lesespur, insbesondere pro Leseeinheit (16) aufweist.
Positionsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leseeinheit (16) zumindest zwei Sensoreinheiten (29) aufweist.
Positionsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (29) zumindest eine Photodiode umfasst.
Positionsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Binärcode (12) als absorbierende und reflektierende oder transparente Bereiche (07, 08, 11) der Maßverkörperung (02) ausgestaltet ist.
Positionsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lesevorrichtung (09, 14) zumindest eine Analog-Leseeinheit (28) aufweist und die Maßverkörperung (02) eine Analogspur (27) umfasst, die so ausgestaltet sind, dass ein periodisches, insbesondere trigonometrisches Lese-Signal erzeugt wird.