DE102017121487A1

DE102017121487A1 - Follow-on electronics for a measuring device, electrical arrangement with a measuring device and subsequent electronics, and method for connecting a measuring device to subsequent electronics

Info

Publication number: DE102017121487A1
Application number: DE102017121487.9A
Authority: DE
Inventors: Alois Huber
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2019-03-21

Abstract

Eine Folgeelektronik (1) für ein Messgerät (2) umfasst: einen ersten Versorgungsanschluss (11) und einen zweiten Versorgungsanschluss (12); eine Spannungsversorgungseinheit (13) zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung (V) für ein an die Folgeelektronik (1) anschließbares Messgerät (2) zwischen dem ersten Versorgungsanschluss (11) und dem zweiten Versorgungsanschluss (12); und eine Prüfeinrichtung (14), die ausgebildet ist, zu prüfen, ob eine Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss (11) und dem zweiten Versorgungsanschluss (12) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Dabei ist die Spannungsversorgungseinheit (13) ausgebildet, die Versorgungsspannung (V) nur dann bereitzustellen, wenn die Prüfung durch die Prüfeinrichtung (14) ergeben hat, dass die Kapazität innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.

A subsequent electronics (1) for a measuring device (2) comprises: a first supply connection (11) and a second supply connection (12); a voltage supply unit (13) for providing a supply voltage (V) for a measuring device (2) connectable to the subsequent electronics (1) between the first supply connection (11) and the second supply connection (12); and a tester (14) configured to check whether a capacitance between the first supply terminal (11) and the second supply terminal (12) is within a predetermined range. In this case, the voltage supply unit (13) is designed to provide the supply voltage (V) only if the test by the test device (14) has shown that the capacitance is within the predetermined range.

Description

Diese Schrift betrifft eine Folgeelektronik für ein Messgerät sowie eine elektrische Anordnung mit einem Messgerät und einer Folgeelektronik. Außerdem betrifft diese Schrift ein Verfahren zum Anschließen eines Messgeräts an eine Folgeelektronik. Dabei geht es insbesondere um eine Überprüfung des bestimmungsgemäßen Anschlusses des Messgeräts an die Folgeelektronik bevor durch die Folgeelektronik eine Versorgungsspannung für das Messgerät bereitgestellt wird.This document relates to a subsequent electronics for a measuring device and an electrical arrangement with a measuring device and a subsequent electronics. Moreover, this document relates to a method for connecting a measuring device to a subsequent electronics. This involves, in particular, a check of the intended connection of the measuring device to the subsequent electronics before a supply voltage for the measuring device is provided by the subsequent electronics.

Messgeräte werden in vielen Bereichen, beispielsweise in der industriellen Fertigung, in Form von Drehgebern, Winkelmessgeräten, Längenmessgeräten, Messtastern, schaltenden Tastern etc. eingesetzt. Von derartigen Messgeräten generierte Messdaten werden häufig zur Weiterverarbeitung an eine Folgeelektronik, wie z. B. eine Anlagensteuerung, insbesondere in Form einer Numerischen Steuerung (CNC) ausgegeben. Eine Folgeelektronik im Sinne der vorliegenden Schrift kann aber auch z. B. ein Prüf- und/oder Kalibriergerät für ein Messgerät sein.Measuring instruments are used in many areas, for example in industrial manufacturing, in the form of encoders, angle encoders, linear encoders, touch probes, switching buttons, etc. From such meters generated measurement data are often for further processing to a subsequent electronics, such. B. a system control, in particular in the form of a numerical control (CNC) output. A subsequent electronics within the meaning of the present specification can also be used for. B. be a testing and / or calibration for a meter.

Eine derartige Folgeelektronik weist häufig eine Spannungsversorgungseinheit zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung für ein an die Folgeelektronik anschließbares Messgerät auf. Dabei ist die Versorgungsspannung dem Messgerät über jeweilige einerseits an der Folgeelektronik und andererseits an dem Messgerät vorgesehene Versorgungsanschlüsse mittels entsprechender Verbindungsleitungen zuführbar.Such sequential electronics frequently have a voltage supply unit for providing a supply voltage for a measuring device which can be connected to the subsequent electronics. In this case, the supply voltage can be supplied to the measuring device via respective supply lines provided on the one hand on the subsequent electronics and on the other hand on the measuring device by means of corresponding connecting lines.

Beispielsweise kann der Anschluss des Messgeräts an die Folgeelektronik über eine einzige 15-polige D-Sub-Buchse erfolgen, wobei zwei Verbindungsleitungen als Versorgungsleitungen für die Spannungsversorgung des Messgeräts vorgesehen sind und eine Anzahl weiterer Verbindungsleitungen als Signal- und oder Steuerleitungen dienen können. Im Fall einer falschen (d.h. nicht bestimmungsgemäßen) Verdrahtung der Buchsenkontakte auf Seiten des Messgeräts und/oder auf Seiten der Folgeelektronik kann es zu einem falschen Anschluss des Messgeräts an die Folgeelektronik kommen. Beim Anlegen der Versorgungsspannung kann das Messgerät und/oder die Folgeelektronik sodann beschädigt oder sogar zerstört werden.For example, the connection of the measuring device to the subsequent electronics via a single 15-pin D-sub female connector, wherein two connecting lines are provided as supply lines for the power supply of the meter and a number of other connecting lines can serve as signal and or control lines. In the event of incorrect (ie improper) wiring of the socket contacts on the side of the meter and / or on the side of the subsequent electronics, the meter may be connected incorrectly to the subsequent electronics. When the supply voltage is applied, the measuring device and / or the subsequent electronics can then be damaged or even destroyed.

Es ist bekannt, Steckverbinder elektrischer Geräte und/oder an entsprechenden Verbindungskabeln so auszuführen, dass ein falsches Anschließen verhindert wird. Jedoch sind derartige Vorkehrungen wirkungslos, wenn der Benutzer nicht die mitgelieferten Kabel verwendet, sondern eine eigene Verdrahtung vornimmt oder wenn, wie oben beschrieben, z. B. seitens des Messgeräts intern eine abweichende Kontaktbelegung vorliegt.It is known to make connectors of electrical equipment and / or on corresponding connection cables so that a wrong connection is prevented. However, such precautions are ineffective if the user does not use the supplied cables but makes their own wiring or, as described above, e.g. B. on the part of the meter internally deviating contact assignment is present.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Beschädigung eines Messgeräts und/oder einer daran angeschlossenen Folgeelektronik durch einen falschen Anschluss zuverlässig zu verhindern.On this basis, the invention is based on the problem of reliably preventing damage to a measuring device and / or subsequent electronics connected thereto by a wrong connection.

Zur Lösung dieses Problems werden eine Folgeelektronik für ein Messgerät, eine elektrische Anordnung mit einem Messgerät und einer Folgeelektronik sowie ein Verfahren zum Anschließen eines Messgeräts eine Folgeelektronik gemäß den unabhängigen Patentansprüchen vorgeschlagen. Merkmale einiger Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Merkmale der Unteransprüche können miteinander zur Ausbildung weiterer Ausführungsformen kombiniert werden, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Dabei können die nachstehend beschriebenen Merkmale der Folgeelektronik auch bei der elektrischen Anordnung verwirklicht sein und umgekehrt. To solve this problem, a subsequent electronics for a measuring device, an electrical arrangement with a measuring device and a subsequent electronics and a method for connecting a measuring device, a subsequent electronics proposed in accordance with the independent claims. Features of some embodiments are given in the subclaims. The features of the subclaims can be combined with each other to form further embodiments, unless expressly stated otherwise. In this case, the below-described features of the subsequent electronics can also be realized in the electrical arrangement and vice versa.

Ebenso können Merkmale des Verfahrens sich in Merkmalen der Folgeelektronik und der erfindungsgemäßen elektrischen Anordnung widerspiegeln wie auch umgekehrt.Likewise, features of the method can be reflected in features of the subsequent electronics and the electrical arrangement according to the invention as well as vice versa.

Gemäß einem ersten Aspekt umfasst eine Folgeelektronik für ein Messgerät einen ersten Versorgungsanschluss und einen zweiten Versorgungsanschluss; eine Spannungsversorgungseinheit zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung für ein an die Folgeelektronik anschließbares Messgerät zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss; und eine Prüfeinrichtung, die ausgebildet ist, zu prüfen, ob eine Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Dabei ist die Spannungsversorgungseinheit ausgebildet, die Versorgungsspannung nur dann bereitzustellen, wenn die Prüfung durch die Prüfeinrichtung ergeben hat, dass die Kapazität innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.In a first aspect, subsequent electronics for a meter include a first supply terminal and a second supply terminal; a voltage supply unit for providing a supply voltage for a measuring device connectable to the subsequent electronics between the first supply connection and the second supply connection; and a test device configured to check whether a capacitance between the first supply terminal and the second supply terminal is within a predetermined value Area lies. In this case, the voltage supply unit is designed to provide the supply voltage only if the test by the tester has revealed that the capacitance is within the predetermined range.

Ein zweiter Aspekt betrifft eine elektrische Anordnung, die eine Folgeelektronik und ein an die Folgeelektronik anschließbares Messgerät umfasst, wobei die Folgeelektronik Folgendes aufweist: Einen ersten Versorgungsanschluss und einen zweiten Versorgungsanschluss; eine Spannungsversorgungseinheit zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung für das Messgerät zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss, wobei eine Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, wenn das Messgerät bestimmungsgemäß an die Folgeelektronik angeschlossen ist; und eine Prüfeinrichtung, die ausgebildet ist, zu prüfen, ob die Kapazität innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Dabei ist die Spannungsversorgungseinheit ausgebildet, die Versorgungsspannung nur dann bereitzustellen, wenn die Prüfung durch die Prüfeinrichtung ergeben hat, dass die Kapazität innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.A second aspect relates to an electrical arrangement which comprises a subsequent electronics and a measuring device which can be connected to the subsequent electronics, the subsequent electronics comprising: a first supply connection and a second supply connection; a power supply unit for providing a supply voltage for the meter between the first supply terminal and the second supply terminal, wherein a capacitance between the first supply terminal and the second supply terminal is within a predetermined range, when the meter is connected to the subsequent electronics as intended; and a tester configured to check if the capacitance is within the predetermined range. In this case, the voltage supply unit is designed to provide the supply voltage only if the test by the tester has revealed that the capacitance is within the predetermined range.

Ein dritter Aspekt sieht vor, dass ein Verfahren zum Anschließen eines Messgeräts an eine Folgeelektronik die folgenden Schritte umfasst: Verbinden von elektrischen Anschlüssen des Messgeräts mit elektrischen Anschlüssen der Folgeelektronik, wobei die elektrischen Anschlüsse der Folgeelektronik einen ersten Versorgungsanschluss und einen zweiten Versorgungsanschluss umfassen; Überprüfen, ob eine Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt; und nur wenn die Kapazität innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, Bereitstellen einer Versorgungsspannung für das Messgerät zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss.A third aspect provides that a method for connecting a measuring device to subsequent electronics comprises the following steps: connecting electrical connections of the measuring device to electrical connections of the subsequent electronics, wherein the electrical connections of the subsequent electronics comprise a first supply connection and a second supply connection; Checking that a capacitance between the first supply terminal and the second supply terminal is within a predetermined range; and only when the capacitance is within the predetermined range, providing a supply voltage for the meter between the first supply terminal and the second supply terminal.

Dabei kann das Verbinden der elektrischen Anschlüsse der Messgeräts mit den elektrischen Anschlüssen der Folgeelektronik mittels einer Anzahl von Verbindungsleitungen erfolgen, wobei es auch im Rahmen der Erfindung liegt, dass die Anbindung nicht unmittelbar, sondern z. B. über eine zwischen dem Messgerät und der Folgeelektronik vorgesehene Interfacebox zum Bereitstellen einer gemeinsamen Schnittstelle für verschiedene Messdaten, ausgeführt sein kann.In this case, the connection of the electrical connections of the measuring device with the electrical terminals of the subsequent electronics can be done by means of a number of connecting lines, wherein it is also within the scope of the invention that the connection is not immediate, but z. B. via a provided between the meter and the sequential electronics interface box for providing a common interface for different measurement data, can be performed.

Nachstehend wird auf alle drei vorstehend genannten Aspekte Bezug genommen werden.Hereinafter, all three aspects mentioned above will be referred to.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, dass ein falsches Anschließen eines Messgeräts an eine Folgeelektronik anhand einer Kapazität zwischen den Versorgungsanschlüssen der Folgeelektronik detektiert werden kann. So ist bei Messgeräten zwischen Spannungsversorgungseingängen meistens ein Abblockkondensator mit einer vergleichsweise großen Kapazität verschaltet. Mittels einer Prüfeinrichtung der Folgeelektronik kann z. B. anhand eines Ladevorgangs der Kapazität zwischen den Versorgungsanschlüssen festgestellt werden, ob die Kapazität in einem bei bestimmungsgemäßem Anschluss des Messgeräts zu erwartenden Bereich liegt. Dieser Kapazitätsbereich kann dabei z. B. im Wesentlichen durch eine bekannte Kapazität eines Abblockkondensators des Messgeräts bestimmt sein. In Abhängigkeit des Ergebnisses dieser Überprüfung kann sodann eine Spannungsversorgungseinheit der Folgeelektronik die Versorgungsspannung für das Messgerät freigegeben und an den Versorgungsanschlüssen bereitstellen. Auf diese Weise können Beschädigungen durch die Versorgungsspannung bei einer falschen Verdrahtung des Messgeräts mit der Folgeelektronik verhindert werden.The invention is based on the idea that incorrect connection of a measuring device to subsequent electronics can be detected by means of a capacitance between the supply terminals of the subsequent electronics. Thus, a metering capacitor with a comparatively large capacity is usually connected in measuring devices between power supply inputs. By means of a test device of the subsequent electronics z. B. be determined by means of a charging operation of the capacitance between the supply terminals, whether the capacity is within a range to be expected at the intended connection of the meter. This capacity range can be z. B. be determined essentially by a known capacity of a blocking capacitor of the meter. Depending on the result of this check, a voltage supply unit of the subsequent electronics can then release the supply voltage for the measuring device and make it available at the supply terminals. In this way damage to the supply voltage due to incorrect wiring of the measuring device with the subsequent electronics can be prevented.

Beispielsweise ist das Messgerät ein Drehgeber, ein Winkelmessgerät, ein Längenmessgerät, ein Messtaster oder ein schaltenden Taster oder umfasst wenigstens eines der vorgenannten Arten von Messgeräten. Solche Geräte werden häufig zur Positions- oder Winkelbestimmung von Werkzeugmaschinenteilen bzw. zum Vermessen eines Werkstücks, z. B. im Rahmen einer Numerischen Steuerung (CNC), eingesetzt. Dementsprechend kann es sich bei der Folgeelektronik z. B. um eine Anlagensteuerung, insbesondere um eine Numerische Steuerung handeln, welche von dem Messgerät digitale und/oder analoge Messsignale empfängt. Alternativ kann die Folgeelektronik z. B. auch ein Prüfgerät und/oder ein Kalibriergerät für das Messgerät sein.For example, the measuring device is a rotary encoder, an angle measuring device, a length measuring device, a probe or a switching button or comprises at least one of the aforementioned types of measuring devices. Such devices are often used for position or angle determination of machine tool parts or for measuring a workpiece, for. B. in the context of a numerical control (CNC) used. Accordingly, it may be in the subsequent electronics z. B. to a plant control, in particular a numerical control, which receives digital and / or analog measurement signals from the meter. Alternatively, the subsequent electronics z. B. also be a tester and / or a calibration device for the meter.

Bei einer Ausführungsform erfolgt das Überprüfen, ob die Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, anhand eines Ladevorgangs der Kapazität. Beispielsweise wird die Kapazität zunächst (teilweise) geladen und sodann eine Spannung zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss gemessen.In one embodiment, checking whether the capacitance between the first supply terminal and the second supply terminal is within the predetermined range is based on a charging operation of the capacitance. For example, the capacitance is first (partially) charged and then a voltage between the first supply terminal and the second supply terminal is measured.

Beispielsweise kann die Prüfeinrichtung der Folgeelektronik eine Prüfspannungsquelle zum Bereitstellen einer Prüfspannung zum Laden der Kapazität umfassen. Insbesondere kann es sich bei der Prüfspannungsquelle um eine Gleichspannungsquelle handeln. Die Prüfspannung ist so bemessen, dass die maximal zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss auftretende Spannung deutlich kleiner als die Versorgungsspannung ist, sodass eine Beschädigung des Messgeräts durch die Prüfspannung auch im Falle einer falschen Verdrahtung ausgeschlossen ist.For example, the test device of the subsequent electronics may include a test voltage source for providing a test voltage for charging the capacitance. In particular, the test voltage source may be a DC voltage source. The test voltage is dimensioned such that the maximum voltage occurring between the first supply connection and the second supply connection is significantly smaller than the supply voltage, so that damage to the measuring device by the test voltage is excluded even in the case of incorrect wiring.

Gemäß einer Weiterbildung ist ein erster Widerstand zwischen der Prüfspannungsquelle einerseits und dem ersten Versorgungsanschluss und/oder dem zweiten Versorgungsanschluss andererseits in Reihe verschaltet. Der erste Widerstand kann dabei als Eingangswiderstand der Kapazität wirken und den Ladevorgang verzögern.According to a development, a first resistor is connected in series between the test voltage source on the one hand and the first supply terminal and / or the second supply terminal on the other hand. The first resistor can act as input resistance of the capacitance and delay the charging process.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Folgeelektronik zusätzlich einen zweiten Widerstand umfasst, welcher zusammen mit wenigstens dem ersten Widerstand bezüglich der Prüfspannungsquelle einen Spannungsteiler bildet. Dabei kann der zweite Widerstand parallel zu der zu bestimmenden Kapazität verschaltet sein, in der Weise, dass derjenige Anteil der Prüfspannung, welcher an dem zweiten Widerstand abfällt, zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss anliegt und die Kapazität lädt.It may further be provided that the subsequent electronics additionally comprises a second resistor which forms a voltage divider together with at least the first resistor with respect to the test voltage source. In this case, the second resistor can be connected in parallel to the capacitance to be determined, in such a way that the portion of the test voltage, which drops at the second resistor, between the first Power supply and the second supply connection is applied and the capacity is charging.

Bei einer Ausführungsvariante ist zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss ein Referenzkondensator verschaltet. Der Referenzkondensator kann eine definierte Referenzladekurve ermöglichen, welche dem Fall entspricht, dass das Messgerät nicht an die Folgeelektronik angeschlossen ist.In one embodiment variant, a reference capacitor is connected between the first supply connection and the second supply connection. The reference capacitor can allow a defined reference charging curve, which corresponds to the case that the meter is not connected to the subsequent electronics.

Der zweite Widerstand ermöglicht ein vergleichsweise schnelles Entladen der Kapazität und des ggf. vorhandenen Referenzkondensators im ausgeschalteten Zustand, um einen definierten Anfangszustand herzustellen. Somit wird verhindert, dass eine Restladung der Kapazität und/oder des Referenzkondensators das Messergebnis der Prüfeinrichtung verfälscht.The second resistor allows a comparatively fast discharge of the capacitance and the possibly existing reference capacitor in the off state to produce a defined initial state. Thus, it is prevented that a residual charge of the capacitance and / or the reference capacitor falsifies the measurement result of the test device.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass die Folgeelektronik alternativ oder zusätzlich zu der Prüfspannungsquelle eine Konstantstromquelle zum Bereitstellen eines Ladestroms für die Kapazität umfassen kann. Somit kann die Kapazität mit einem vergleichsweise geringen konstanten Gleichstrom geladen werden. Aus einer Steigung der sich ergebenden, im Wesentlichen linearen Ladekurve kann sodann mit vergleichsweise großer Genauigkeit auf die Größe der Kapazität geschlossen werden.It is also within the scope of the invention that the sequential electronics can comprise a constant current source for providing a charging current for the capacitor as an alternative or in addition to the test voltage source. Thus, the capacitance can be charged with a comparatively low constant direct current. From a slope of the resulting, substantially linear charging curve can then be closed with comparatively great accuracy on the size of the capacity.

Zum Messen einer Spannung zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss kann die Prüfeinrichtung eine Spannungsmessvorrichtung aufweisen.For measuring a voltage between the first supply terminal and the second supply terminal, the test device may comprise a voltage measuring device.

Bei einer Ausführungsform der elektrischen Anordnung weist das Messgerät einen dritten Versorgungsanschluss und einen vierten Versorgungsanschluss auf, wobei der dritte Versorgungsanschluss mit dem ersten Versorgungsanschluss und der vierte Versorgungsanschluss mit dem zweiten Versorgungsanschluss verbunden ist, wenn das Messgerät bestimmungsgemäß an die Folgeelektronik angeschlossen ist. Dabei ist zwischen dem dritten Versorgungsanschluss und dem vierten Versorgungsanschluss ein Kondensator, wie z. B. ein Abblockkondensator, verschaltet. Der Kondensator kann eine vergleichsweise große Kapazität aufweisen. Insbesondere kann die Kapazität des Kondensators im Vergleich zu der Kapazität eines in der Folgeelektronik verschalteten Referenzkondensators vergleichsweise groß gewählt sein. Ein bestimmungsgemäßer Anschluss des Messgeräts an die Folgeelektronik kann in diesem Fall daran erkannt werden, dass die durch die Prüfeinrichtung festgestellte Kapazität einen vorbestimmten Mindestwert überschreitet. Mit anderen Worten kann der vorbestimmte Bereich z. B. durch einen vorbestimmten Mindestwert der Kapazität definiert sein.In one embodiment of the electrical arrangement, the measuring device has a third supply connection and a fourth supply connection, wherein the third supply connection is connected to the first supply connection and the fourth supply connection is connected to the second supply connection, if the measurement device is connected to the subsequent electronics as intended. In this case, between the third supply connection and the fourth supply connection, a capacitor, such. B. a blocking capacitor, interconnected. The capacitor may have a comparatively large capacity. In particular, the capacitance of the capacitor compared to the capacitance of a connected in the subsequent electronics reference capacitor can be chosen comparatively large. A proper connection of the measuring device to the subsequent electronics can in this case be recognized by the fact that the capacitance determined by the test device exceeds a predetermined minimum value. In other words, the predetermined range z. B. be defined by a predetermined minimum value of the capacity.

Dabei versteht sich, dass es nicht darauf ankommt, dass tatsächlich ein Kapazitätswert (z. B. in Farad) bestimmt wird. Vielmehr reicht es aus, z. B. anhand einer Spannungs-Ladekurve der Kapazität auf deren Größe rückzuschließen und auf diese Weise festzustellen, ob sie in dem vorbestimmten Bereich liegt.It is understood that it is not important that a capacitance value (eg in Farad) is actually determined. Rather, it is sufficient, for. B. on the basis of a voltage-charge curve of the capacity on their size and in this way to determine whether it is within the predetermined range.

Bei einer Variante wird der Umstand, dass die Kapazität innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, daran erkannt, dass eine zu einer festgelegten Zeit nach dem Beginn des Ladevorgangs gemessene Spannung zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss in einem festgelegten Spannungsbereich liegt und/oder dass eine Zeit, innerhalb derer die gemessenen Spannung einen festgelegten Spannungswert erreicht in einem festgelegten Zeitbereich liegt. Dementsprechend kann der Umstand, dass die Kapazität außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, daran erkannt werden, dass die zu der festgelegten Zeit nach dem Beginn des Ladevorgangs gemessene Spannung außerhalb des festgelegten Spannungsbereichs liegt und/oder die Zeit, innerhalb derer die Spannung den festgelegten Spannungswert erreicht, außerhalb des festgelegten Zeitbereichs liegt. Mit anderen Worten wird die Geschwindigkeit des Ladevorgangs der Kapazität durch eine oder mehrere Spannungsmessungen zu festgelegten Zeiten nach dem Beginn des Ladevorgangs bestimmt, wobei z. B. aus einem (in definierter Weise) langsamen Ladevorgang auf eine vergleichsweise große Kapazität geschlossen wird, welche bei einem bestimmungsgemäßen Anschluss des Messgeräts an die Folgeelektronik zu erwarten ist. Andererseits kann auch aus einem langsamen (oder sogar gänzlich ausbleibenden) Spannungsanstieg auf einen fehlerhaften Anschluss geschlossen werden, bei welchem z. B. ein Kurzschluss oder eine niederohmige Verbindung zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem zweiten Versorgungsanschluss vorliegt.In one variant, the fact that the capacitance lies within the predetermined range is recognized by the fact that a voltage measured between the first supply terminal and the second supply terminal at a specified time after the start of the charging process lies within a specified voltage range and / or Time within which the measured voltage reaches a defined voltage value within a defined time range. Accordingly, the fact that the capacity is out of the predetermined range can be recognized by the fact that the voltage measured at the specified time after the start of charging is out of the specified voltage range and / or the time within which the voltage reaches the predetermined voltage value , outside the specified time range. In other words, the rate of charging of the capacitance is determined by one or more voltage measurements at fixed times after the beginning of the charging process, wherein z. B. is closed from a (in a defined manner) slow charging to a comparatively large capacity, which is to be expected at a proper connection of the meter to the subsequent electronics. On the other hand, it can also be concluded from a slow (or even completely lacking) voltage increase on a faulty connection, in which z. B. is a short circuit or a low-resistance connection between the first supply terminal and the second supply terminal.

Für den Fall, dass die Überprüfung ergibt, dass die Kapazität nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, kann vorgesehen sein, dass an der Folgeelektronik eine Warnmeldung (z. B. in Form einer blinkenden LED oder eines Schriftzugs auf einem Display) ausgegeben wird. Auf diese Weise kann ein Benutzer den Grund für die ausbleibende Spannungsversorgung des Messgeräts erfahren und auf eine mögliche falsche Verdrahtung zwischen dem Messgerät und der Folgeelektronik aufmerksam werden.In the event that the check reveals that the capacity is not within the predetermined range, it may be provided that a warning message (eg in the form of a flashing LED or lettering on a display) is output at the subsequent electronics. In this way, a user can learn the reason for the lack of power to the meter and be aware of a possible incorrect wiring between the meter and the subsequent electronics.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele anhand der Figuren deutlich werden.Further details and advantages of the invention will become apparent in the following description of some embodiments with reference to the figures.

Es zeigen:

1A exemplarisch und schematisch eine elektrische Anordnung mit einem Messgerät und einer Folgeelektronik gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
1B exemplarisch und schematisch eine elektrische Anordnung mit einem Messgerät und einer Folgeelektronik gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
2A exemplarische und schematische Spannungsverläufe bei einem Ladevorgang einer Kapazität zwischen den Versorgungsanschlüssen der Folgeelektronik bei Verwendung einer Gleichspannungsquelle;
2B exemplarische und schematische Spannungsverläufe bei einem Ladevorgang einer Kapazität zwischen den Versorgungsanschlüssen der Folgeelektronik bei Verwendung einer Konstantstromquelle;
3A exemplarisch und schematisch eine elektrische Anordnung mit einem Messgerät und einer Folgeelektronik gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; und
3B exemplarisch und schematisch eine elektrische Anordnung mit einem Messgerät und einer Folgeelektronik gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.

Show it:

1A exemplary and schematically an electrical arrangement with a measuring device and subsequent electronics according to one or more embodiments;
1B exemplary and schematically an electrical arrangement with a measuring device and subsequent electronics according to one or more embodiments;
2A exemplary and schematic voltage curves in a charging operation of a capacitor between the supply terminals of the subsequent electronics when using a DC voltage source;
2 B exemplary and schematic voltage waveforms in a charging operation of a capacitor between the supply terminals of the subsequent electronics when using a constant current source;
3A exemplary and schematically an electrical arrangement with a measuring device and subsequent electronics according to one or more embodiments; and
3B exemplary and schematically an electrical arrangement with a measuring device and a subsequent electronics according to one or more embodiments.

Die 1A veranschaulicht schematisch und exemplarisch eine elektrische Anordnung 3 mit einem Messgerät 2 und einer Folgeelektronik 1. Bei dem Messgerät 2 kann es sich beispielsweise um einen Winkelmessgerät, einen Drehgeber oder ein Längenmessgerät handeln, wie sie in der Industrie häufig zur präzisen Positionsbestimmung von Werkzeugmaschinenteilen verwendet werden. Das Messgerät 2 kann aber auch z. B. ein Messtaster oder ein schaltender Taster sein, welcher beispielsweise zur genauen Vermessung eines Werkstücks einsetzbar ist.The 1A schematically and exemplarily illustrates an electrical arrangement 3 with a measuring device 2 and a subsequent electronics 1 , At the meter 2 it may be, for example, an angle measuring device, a rotary encoder or a length measuring device, as they are often used in industry for the precise positioning of machine tool parts. The measuring device 2 but also z. B. be a probe or a switching button, which can be used for example for accurate measurement of a workpiece.

Die Folgeelektronik 1 kann z. B. eine Anlagensteuerung sein oder eine solche umfassen. Insbesondere kann es sich bei der Folgeelektronik 1 um eine Numerische Steuerung (CNC), z. B. für eine Werkzeugmaschine, handeln. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Folgeelektronik 1 auch ein Kalibriergerät und/oder ein Prüfgerät für das Messgerät 2 sein oder ein solches umfassen.The subsequent electronics 1 can z. B. be a plant control or include such. In particular, it may be in the subsequent electronics 1 to a numerical control (CNC), z. B. for a machine tool, act. Alternatively or additionally, the subsequent electronics 1 also a calibration device and / or a test device for the measuring device 2 be or include such.

Das Messgerät 2 ist mittels einer Anzahl von Verbindungsleitungen 4 an die Folgeelektronik 1 anschließbar. Dabei können eine oder mehrere der Verbindungsleitungen 4 Signalleitungen für Mess- und/oder Steuersignale sein (in 1A nicht dargestellt).The measuring device 2 is by means of a number of connecting lines 4 to the subsequent electronics 1 connected. In this case, one or more of the connecting lines 4 Be signal lines for measuring and / or control signals (in 1A not shown).

In anderen (nicht dargestellten) Ausführungsformen erfolgt die Anbindung des Messgeräts 2 an die Folgeelektronik 1 nicht unmittelbar mittels Verbindungsleitungen 4, sondern mittels einer Interfacebox, welche als eine Zwischenbaugruppe zwischen dem Messgerät 2 und der Folgeelektronik angeordnet ist. Eine solche Interfacebox kann dazu dienen, z B. Positionsmessdaten eines Positionsmessgeräts 2 und Temperaturdaten eines Temperatursensors 2 über eine gemeinsame Schnittstelle (und innerhalb eines gemeinsamen Datenrahmens) zur Folgeelektronik 1 zu übertragen.In other (not shown) embodiments, the connection of the measuring device takes place 2 to the subsequent electronics 1 not directly by means of connecting lines 4 but by means of an interface box which acts as an intermediate assembly between the meter 2 and the subsequent electronics is arranged. Such an interface box can serve, for example, position measurement data of a position measuring device 2 and temperature data of a temperature sensor 2 via a common interface (and within a common data frame) to the subsequent electronics 1 transferred to.

Die beiden in 1A gezeigten Verbindungsleitungen 4 dienen der Bereitstellung einer Versorgungsspannung V für das Messgerät 2 durch die Folgeelektronik 1. Zu diesem Zweck kann die Folgeelektronik 1 eine Spannungsversorgungseinheit 13 umfassen, die elektrisch mit einem ersten Versorgungsanschluss 11 und einem zweiten Versorgungsanschluss 12 der Folgeelektronik 1 verbunden ist. Eine durch die Spannungsversorgungseinheit 13 bereitgestellte Versorgungsspannung V kann außen an den Versorgungsanschlüssen 11, 12 abgegriffen und mittels der Verbindungsleitungen 4 dem Messgerät 2 über daran vorgesehene dritte und vierte Versorgungsanschlüsse 21, 22 zugeführt werden. Dabei sind, wie in 1A veranschaulicht, bei einem bestimmungsgemäßen (korrekten) Anschluss des Messgeräts 2 an die Folgeelektronik 1 der erste Versorgungsanschluss 11 der Folgeelektronik 1 mit dem dritten Versorgungsanschluss 21 des Messgeräts 2 und der zweite Versorgungsanschluss 12 der Folgeelektronik 1 mit dem vierten Versorgungsanschluss 22 des Messgeräts 2 elektrisch verbunden.The two in 1A shown connecting lines 4 serve to provide a supply voltage V for the meter 2 through the subsequent electronics 1 , For this purpose, the subsequent electronics 1 a power supply unit 13 electrically connected to a first supply terminal 11 and a second supply connection 12 the subsequent electronics 1 connected is. One through the power supply unit 13 Provided supply voltage V can outside the supply connections 11 . 12 tapped and by means of connecting lines 4 the meter 2 via provided third and fourth supply connections 21 . 22 be supplied. Here are, as in 1A illustrated, with a correct (correct) connection of the meter 2 to the subsequent electronics 1 the first supply connection 11 the subsequent electronics 1 with the third supply connection 21 of the meter 2 and the second supply connection 12 the subsequent electronics 1 with the fourth supply connection 22 of the meter 2 electrically connected.

Bei einer falschen Verdrahtung, d.h. wenn z. B. der erste Versorgungsanschluss 11 und/oder der zweite Versorgungsanschluss 12 mit einem (in 1A nicht dargestellten) Signalanschluss oder Sensoranschluss anstelle des dritten Versorgungsanschlusses 21 bzw. des vierten Versorgungsanschlusses 22 verbunden wird, kann es, wenn keine weiteren Vorkehrungen getroffen werden, zu einer Beschädigung des Messgeräts 2 und/oder der Folgeelektronik 1 durch die Versorgungsspannung V kommen.With a wrong wiring, ie if z. B. the first supply connection 11 and / or the second supply connection 12 with a (in 1A not shown) signal terminal or sensor terminal instead of the third supply terminal 21 or the fourth supply connection 22 If no further precautions are taken, it may damage the meter 2 and / or the subsequent electronics 1 come through the supply voltage V.

Beispielsweise kann auf Seiten des Messgeräts 2 und/oder der Folgeelektronik 1 jeweils eine Anschlussbuchse (z. B. eine D-Sub-Buchse) mit einer Anzahl von Buchsenkontakten vorgesehen sein, wobei die Buchsenkontakte den ersten und zweiten Versorgungsanschluss 11, 12 bzw. den dritten und vierten Versorgungsanschluss 21, 22 umfassen. Wenn nun beispielsweise auf Seiten des Messgeräts 2 an den Buchsenkontakten ein Verdrahtungsfehler vorliegt, kann es zu einem falschen Anschluss kommen.For example, on the part of the meter 2 and / or the subsequent electronics 1 in each case a connection socket (for example a D-Sub socket) with a number of socket contacts may be provided, wherein the socket contacts the first and second supply connection 11 . 12 or the third and fourth supply connection 21 . 22 include. If, for example, on the side of the meter 2 If there is a wiring error at the socket contacts, the connection may be incorrect.

Weitere Beispiele für Anschlüsse und Verbindungsleitungen einschließlich zusätzlicher Signal- und/oder Steuerleitungen zwischen dem Messgerät 2 und der Folgeelektronik 1 werden untenstehend mit Bezug auf die 3A und 3B erläutert werden.Other examples of connections and interconnections including additional signal and / or control lines between the meter 2 and the subsequent electronics 1 will be described below with reference to the 3A and 3B be explained.

Um einen falschen (d.h. nicht bestimmungsgemäßen) Anschluss des Messgeräts 2 an die Folgeelektronik 1 rechtzeitig zu detektieren und ein in diesem Fall ggf. zerstörerisches Beaufschlagen des Messgeräts 2 mit der Versorgungsspannung V durch die Folgeelektronik 1 zu verhindern, umfasst die Folgeelektronik 1 eine Prüfeinrichtung 14. Die Prüfeinrichtung 14 ist-wie in 1A lediglich beispielhaft und schematisch dargestelltmit dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 elektrisch verbunden. Dabei ist die Prüfeinrichtung 14 ausgebildet, festzustellen, ob eine Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Der vorbestimmte Kapazitätsbereich kann dabei so gewählt sein, dass er eine Kapazität, welche für den Fall eines bestimmungsgemäßen Anschlusses des Messgeräts 2 an die Folgeelektronik 1 zu erwarten ist, umfasst. Beispielsweise kann der vorbestimmte Bereich durch einen vorbestimmten Mindestwert der Kapazität definiert sein, d.h. z. B. ein nach oben offener Bereich sein.An incorrect (ie improper) connection of the meter 2 to the subsequent electronics 1 to detect in good time and in this case, if necessary, destructive application of the meter 2 with the supply voltage V through the subsequent electronics 1 To prevent, includes the subsequent electronics 1 a testing device 14 , The testing device 14 is-as in 1A merely exemplary and schematically shown with the first supply terminal 11 and the second supply terminal 12 electrically connected. Here is the test facility 14 designed to determine if a capacitance between the first supply terminal 11 and the second supply terminal 12 within a predetermined range. The predetermined capacitance range can be chosen such that it has a capacitance which, in the case of a designated connection of the measuring device 2 to the subsequent electronics 1 is to be expected. For example, the predetermined range may be defined by a predetermined minimum value of the capacity, ie, for example, be an upwardly open range.

Das Ergebnis der Überprüfung durch die Prüfeinrichtung 14 kann der Spannungsversorgungseinheit 13 beispielsweise über eine Signalleitung S mitgeteilt werden. Die Spannungsversorgungseinheit 13 ist ausgebildet, die Versorgungsspannung V an dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 nur dann bereitzustellen, wenn die Überprüfung durch die Prüfeinrichtung 14 ergeben hat, dass die Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 in dem vorbestimmten Bereich liegt. Dass die Kapazität in dem vorbestimmten Bereich liegt, ist dabei lediglich eine notwendige Bedingung für das Freischalten der Versorgungspannung V. Es versteht sich, dass das Bereitstellen der Versorgungsspannung V von zusätzlichen Bedingungen (wie z. B. der Betätigung eines Hauptschalters der Folgeelektronik 1) abhängen kann.The result of the review by the test facility 14 can the power supply unit 13 be communicated for example via a signal line S. The power supply unit 13 is formed, the supply voltage V at the first supply terminal 11 and the second supply terminal 12 only provide when the review by the test facility 14 has revealed that the capacity between the first supply connection 11 and the second supply terminal 12 is in the predetermined range. The fact that the capacity is within the predetermined range is merely a necessary condition for the disconnection of the supply voltage V , It is understood that providing the supply voltage V Additional conditions (such as the operation of a main switch of the subsequent electronics 1 ).

Die 1B zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die vorstehend mit Bezug auf 1A erläuterten Elemente beispielhaft weiter konkretisiert sind. Demnach umfasst die Versorgungseinheit 13 eine Spannungsquelle 131, z. B. in Form einer Gleichspannungsquelle, zum Bereitstellen einer (z. B. positiven) Versorgungsspannung V. Ferner ist in der Spannungsversorgungseinheit 131 ein erster Schalter 132 zum selektiven Freigeben der Versorgungsspannung V vorgesehen. Beispielsweise kann die Versorgungsspannung V mittels des ersten Schalters 132 in Abhängigkeit des Ergebnisses der durch die Prüfeinrichtung 14 vorgenommenen Überprüfung der Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 freigegeben werden.The 1B shows an embodiment in which the above with reference to 1A explained elements are further exemplified further. Accordingly, the supply unit comprises 13 a voltage source 131 , z. In the form of a DC voltage source, for providing a (eg positive) supply voltage V , Further, in the power supply unit 131 a first switch 132 for selectively enabling the supply voltage V intended. For example, the supply voltage V by means of the first switch 132 depending on the result of the test by the device 14 checking the capacity between the first supply connection 11 and the second supply terminal 12 be released.

Die Prüfeinrichtung 14 kann eine Prüfspannungsquelle 141 zum Bereitstellen einer (z. B. positiven) Prüfspannung Vp umfassen. Dabei ist die Prüfspannung Vp so bemessen, dass die maximal zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 auftretende Spannung deutlich geringer ist als die Versorgungsspannung V. Die Prüfeinrichtung 14 ist dabei derart ausgelegt, dass zwischen den Versorgungsanschlüssen 11, 12 keine schädliche Spannung auftreten kann bzw. kein schädlicher Strom in Richtung des Messgeräts 2 fließen kann.The testing device 14 can be a test voltage source 141 for providing a (eg positive) test voltage vp include. Here is the test voltage vp such that the maximum between the first supply connection 11 and the second supply terminal 12 occurring voltage is significantly lower than the supply voltage V , The testing device 14 is designed such that between the supply terminals 11 . 12 no harmful voltage can occur or no harmful current in the direction of the meter 2 can flow.

Ferner kann die Prüfeinrichtung 14 einen zweiten Schalter 142 aufweisen, über welchen die Prüfspannungsquelle 141 mit der Kapazität verbindbar ist. Durch Schließen des zweiten Schalters 142 kann ein Ladevorgang der Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 eingeleitet werden. Dabei kann zwischen der Prüfspannungsquelle 141 einerseits und dem ersten Versorgungsanschluss 11 und/oder dem zweiten Versorgungsanschluss 12 andererseits ein erster Widerstand R1 in Reihe verschaltet sein. Der erste Widerstand R1 kann den Ladevorgang der Kapazität verzögern.Furthermore, the testing device 14 a second switch 142 over which the test voltage source 141 is connectable with the capacity. By closing the second switch 142 may be a charging of the capacity between the first supply connection 11 and the second supply terminal 12 be initiated. It can be between the test voltage source 141 on the one hand and the first supply connection 11 and / or the second supply connection 12 on the other hand, a first resistance R1 be connected in series. The first resistance R1 can delay the charging process of the capacity.

Die Prüfeinrichtung 14 umfasst ferner eine Spannungsmessvorrichtung 143 zum Messen einer Spannung zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12.The testing device 14 further comprises a tension measuring device 143 for measuring a voltage between the first supply terminal 11 and the second supply terminal 12 ,

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Folgeelektronik ferner einen zweiten Widerstand R2, der zusammen mit dem ersten Widerstand R1 bezüglich der Prüfspannungsquelle 141 einen Spannungsteiler bildet. Dabei ist der zweite Widerstand R2 parallel zu der durch die Prüfeinrichtung 14 zu bestimmenden Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 verschaltet.In the illustrated embodiment, the sequential electronics further comprises a second resistor R2 that together with the first resistance R1 with respect to the test voltage source 141 forms a voltage divider. Here is the second resistance R2 parallel to that through the test facility 14 Capacity to be determined between the first supply connection 11 and the second supply terminal 12 connected.

Parallel zu dem zweiten Widerstand R2 ist zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 ein Referenzkondensator C1 mit einer bekannten Kapazität (z. B. kleiner als 100 nF) verschaltet.Parallel to the second resistor R2 is between the first supply connection 11 and the second supply terminal 12 a reference capacitor C1 interconnected with a known capacity (eg less than 100 nF).

Der zweite Widerstand R2 dient der Entladung der Kapazität sowie des Referenzkondensators C1 im ausgeschalteten Zustand. Damit wird verhindert, dass eine Restladung der Kapazität und/oder des Referenzkondensators C1 das Messergebnis der Prüfeinrichtung verfälscht. In diesem Sinne ermöglicht der zweite Widerstand R2 das vergleichsweise schnelle Herstellen eines definierten Anfangszustands.The second resistance R2 serves to discharge the capacitance and the reference capacitor C1 in the off state. This prevents a residual charge of the capacitor and / or the reference capacitor C1 the measurement result of the testing device falsified. In this sense, the second resistance allows R2 the comparatively fast production of a defined initial state.

Innerhalb des Messgeräts 2 ist zwischen dem dritten Versorgungsanschluss 21 und dem vierten Versorgungsanschluss 22 ein Kondensator C2 verschaltet. Beispielsweise handelt es sich bei dem Kondensator C2 um einen Abblockkondensator, wie er häufig an den Versorgungseingängen eines Messgeräts vorgesehen ist. Der Kondensator C2 kann eine vergleichsweise große Kapazität (z. B. größer als 100 nF) aufweisen. Insbesondere kann die Kapazität des zweiten Kondensators C2 deutlich größer als die Kapazität des Referenzkondensators C1 sein.Inside the meter 2 is between the third supply connection 21 and the fourth supply connection 22 a capacitor C2 connected. For example, it is the capacitor C2 a blocking capacitor, as it is often provided at the supply inputs of a meter. The capacitor C2 may have a comparatively large capacity (eg greater than 100 nF). In particular, the capacity of the second capacitor C2 significantly larger than the capacitance of the reference capacitor C1 be.

Die Überprüfung der Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 mittels der Prüfeinrichtung 14 kann folgendermaßen ausgeführt werden: Nach dem Anschließen des Messgeräts 2 an die Folgeelektronik 1 mittels der Verbindungsleitungen 4 ist der erste Schalter 132 anfänglich geöffnet, d.h. es wird zunächst noch keine Versorgungsspannung V für das Messgerät 2 bereitgestellt. Dabei ist die Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12, d.h. insbesondere der erste Kondensator C1 und der zweite Kondensator C2, zunächst im Wesentlichen entladen. Die Überprüfung kann sodann anhand eines Ladevorgangs der Kapazität erfolgen. Hierfür kann der zweite Schalter 142 der Prüfeinrichtung 14 geschlossen werden, sodass der erste Kondensator C1 und der zweite Kondensator C2 durch denjenigen Anteil der Prüfspannung Vp, der an dem zweiten Widerstand R2 abfällt, geladen werden.Checking the capacity between the first supply connection 11 and the second supply terminal 12 by means of the testing device 14 can be done as follows: After connecting the meter 2 to the subsequent electronics 1 by means of connecting lines 4 is the first switch 132 initially open, ie it is initially no supply voltage V for the meter 2 provided. Here is the capacity between the first supply connection 11 and the second supply terminal 12 , ie in particular the first capacitor C1 and the second capacitor C2 , initially essentially unloaded. The check can then be made on the basis of a charging process of the capacity. For this purpose, the second switch 142 the test facility 14 be closed so that the first capacitor C1 and the second capacitor C2 by the proportion of the test voltage vp , the second resistance R2 falls, be charged.

Bei einem bestimmungsgemäßen Anschluss des Messgeräts 2 an die Folgeelektronik 1 (wie in 1B dargestellt) erfolgt der Ladevorgang dabei in Folge der vergleichsweise großen Kapazität C2 relativ langsam. Dies ist schematisch in 2A veranschaulicht. Darin zeigt die durchgezogene Kurve einen schematischen Verlauf der Spannung Uc zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 über die Zeit t für den Fall, dass das Messgerät 2 bestimmungsgemäß an die Folgeelektronik 1 angeschlossen ist und somit die vergleichsweise große Kapazität C2 an dem Ladevorgang beteiligt ist. Demgegenüber stellt die gestrichelte Kurve eine Referenzkurve dar, welche dem Ladevorgang in dem Fall, dass das Messgerät 2 nicht an die Folgeelektronik 1 angeschlossen ist, entspricht. In diesem Referenzfall wird die Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 im Wesentlichen durch den Referenzkondensator C1 mit seiner vergleichsweise kleinen Kapazität bestimmt. Die 2A veranschaulicht, dass der (mit einem exponentiell sättigenden Spannungsverlauf einhergehende) Ladevorgang der Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 bei bestimmungsgemäß angeschlossenem Messgerät 2 deutlich langsamer erfolgen kann als bei nicht oder nicht korrekt angeschlossenem Messgerät 2.When the meter is connected as intended 2 to the subsequent electronics 1 (as in 1B shown), the charging process takes place as a result of the relatively large capacity C2 relatively slow. This is schematically in 2A illustrated. Therein, the solid curve shows a schematic course of the voltage Uc between the first supply connection 11 and the second supply terminal 12 over time t in the event that the meter 2 intended to the subsequent electronics 1 is connected and thus the comparatively large capacity C2 involved in the charging process. In contrast, the dashed curve represents a reference curve indicating the charging process in the event that the meter 2 not to the subsequent electronics 1 is connected, corresponds. In this reference case, the capacitance between the first supply terminal 11 and the second supply terminal 12 essentially by the reference capacitor C1 determined with its comparatively small capacity. The 2A illustrates that the charging process (associated with an exponentially saturating voltage waveform) is the capacitance between the first supply terminal 11 and the second supply terminal 12 when the meter is connected as intended 2 can be much slower than in the case of an incorrectly connected or incorrectly connected measuring device 2 ,

Die gepunktete Kurve stellt schematisch einen dritten Fall dar, welcher einer weiteren Art eines nicht bestimmungsmäßen Anschlusses des Messgeräts 2 an die Prüfspannung Vp entspricht. So führt ein Kurzschließen oder ein niederohmiges Verbinden des ersten Versorgungsanschlusses 11 und des zweiten Versorgungsanschlusses 12 dazu, dass die Spannung nicht oder (wie dargestellt) nur geringfügig ansteigt. Ein Einschalten der vollen Versorgungsspannung würde in diesem Fall zu hohen Strömen mit Zerstörungspotenzial führen.The dotted curve represents schematically a third case, which is another type of non-intended connection of the measuring device 2 corresponds to the test voltage Vp. Thus leads a short-circuiting or a low-resistance connection of the first supply terminal 11 and the second supply connection 12 to prevent the tension from rising or only slightly increasing (as shown). Turning on the full supply voltage would in this case lead to high currents with destruction potential.

Die 2B veranschaulicht einen entsprechenden Zusammenhang für den Fall, dass die Kapazität mittels einer (in den Figuren nicht dargestellten) Konstantstromquelle der Prüfeinrichtung 14 anstelle der Gleichspannungsquelle 142 geladen wird. Der sich ergebende lineare zeitliche Spannungsverlauf Uc(t) weist für den Fall des bestimmungsgemäßen Anschlusses des Messgeräts 2 (durchgezogene Linie) eine deutlich geringere Steigung auf als für den Fall eines nicht oder nicht korrekt angeschlossenen Messgeräts 2 (gestrichelte Linie). Die gepunktete Linie repräsentiert wiederum einen nicht bestimmungsgemäßen Anschluss, bei welchem es zu einem Kurzschluss oder einer niederohmigen Verbindung der Versorgungsanschlüsse kommt.The 2 B illustrates a corresponding relationship in the event that the capacity by means of a (not shown in the figures) constant current source of the test device 14 instead of the DC voltage source 142 is loaded. The resulting linear temporal voltage curve Uc (t) points to the case of the intended connection of the measuring device 2 (solid line) a significantly lower slope than in the case of a non or incorrectly connected measuring device 2 (dashed line). The dotted line again represents an improper connection in which there is a short circuit or a low-impedance connection of the supply connections.

Zum Überprüfen, ob die Kapazität in dem vorbestimmten Bereich liegt (d.h. z. B. ob sie einen vorbestimmten Mindestwert überschreitet) kann die Spannung Uc zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 beispielsweise zu einer festgelegten Zeit t₁ nach dem Beginn des Ladevorgangs mittels der Spannungsmessvorrichtung 143 gemessen werden. Sodann kann mittels der Prüfeinrichtung 14 festgestellt werden, ob die Spannung Uc in einem festgelegten Spannungsbereich ΔU liegt. Wenn die zu der Zeit t₁ gemessene Spannung Uc innerhalb des vorbestimmten Spannungsbereichs ΔU liegt (vgl. U1'), kann darauf geschlossen werden, dass die Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 in dem vorbestimmten Kapazitätsbereich liegt. Umgekehrt kann, wenn die zu der Zeit t₁ gemessene Spannung Uc außerhalb des festgelegten Spannungsbereichs ΔU liegt (vgl. U1", U4), darauf geschlossen werden, dass die Kapazität nicht in dem vorbestimmten Kapazitätsbereich liegt.For checking whether the capacitance is in the predetermined range (ie, for example, whether it exceeds a predetermined minimum value), the voltage Uc between the first supply terminal 11 and the second supply terminal 12 for example, at a specified time t ₁ after the start of charging by means of the voltage measuring device 143 be measured. Then, by means of the test device 14 to determine whether the voltage Uc is in a specified voltage range .DELTA.U. If that at the time t ₁ measured voltage Uc is within the predetermined voltage range .DELTA.U (see FIG. U1 ' ), it can be concluded that the capacity between the first supply connection 11 and the second supply terminal 12 is in the predetermined capacity range. Conversely, if that at the time t ₁ measured voltage Uc is outside the specified voltage range .DELTA.U (see. U1 " . U4 ), it can be concluded that the capacity is not in the predetermined capacity range.

In dem in 2A gezeigten Ausführungsbeispiel ist der festgelegte Spannungsbereich ΔU durch einen Höchstwert U1 und einen Mindestwert U3 definiert. Es ist aber auch denkbar, ein halboffenes Spannungsintervall zu Grunde zu legen, welches vollständig durch einen Höchstwert oder durch einen Mindestwert definiert ist.In the in 2A the embodiment shown is the specified voltage range .DELTA.U by a maximum value U1 and a minimum value U3 Are defined. However, it is also conceivable to use a half-open voltage interval, which is completely defined by a maximum value or by a minimum value.

Alternativ oder zusätzlich kann die Spannung Uc auch zu mehreren Zeitpunkten oder sogar im Wesentlichen kontinuierlich gemessen werden, wobei eine Zeit t, innerhalb derer die Spannung Uc einen festgelegten Spannungswert U2 erreicht, bestimmt werden kann. Wenn diese Zeit in einem festgelegten Zeitbereich Δt liegt (vgl. t₂ '), kann darauf geschlossen werden, dass die Kapazität in dem vorbestimmten Kapazitätsbereich liegt. Wenn die Zeit für das Erreichen des Spannungswerts U2 außerhalb des festgelegten Zeitbereichs Δt liegt (vgl. t₂ ") oder wenn der Spannungswert U2 erst gar nicht erreicht wird (vgl. gepunktete Linie), kann darauf geschlossen werden, dass die Kapazität nicht in dem vorbestimmten Bereich liegt und das Messgerät 2 nicht bestimmungsgemäß an die Folgeelektronik 1 angeschlossen ist.Alternatively or additionally, the voltage Uc may also be measured at several times or even substantially continuously, wherein a time t within which the voltage Uc has a predetermined voltage value U2 reached, can be determined. If this time lies within a defined time range Δt (cf. t ₂ '), it can be concluded that the capacity is within the predetermined capacity range. When the time for reaching the voltage value U2 is outside the specified time range .DELTA.t (see. t ₂ ") or if the voltage value U2 is not reached (see dotted line), it can be concluded that the capacity is not within the predetermined range and the meter 2 not intended for the subsequent electronics 1 connected.

In dem in 2B gezeigten Ausführungsbeispiel ist der festgelegte Zeitbereich Δt durch einen Höchstwert t₃ und einen Mindestwert t₂ definiert. Es ist aber auch denkbar, ein halboffenes Zeitintervall zu Grunde zu legen, welches vollständig durch einen Höchstwert oder durch einen Mindestwert definiert ist.In the in 2 B In the embodiment shown, the fixed time range Δt is a maximum value t ₃ and a minimum value t ₂ Are defined. However, it is also conceivable to use a semi-open time interval, which is completely defined by a maximum value or by a minimum value.

Das Ergebnis der Überprüfung durch die Prüfeinrichtung 14 kann der Spannungsversorgungseinheit 13 beispielsweise über eine Signalleitung S übermittelt werden. Zum Beispiel kann vorgesehen sein, dass der erste Schalter 132 erst dann geschlossen wird, wenn der Spannungsversorgungseinheit 13 über die Signalleitung S die Information übermittelt worden ist, dass die Kapazität zwischen den ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 in dem vorbestimmten Bereich liegt. Hierfür kann in der Spannungsversorgungseinheit 13 und/oder in der Prüfeinrichtung 14 eine jeweilige Auswertelogik vorgesehen sein.The result of the review by the test facility 14 can the power supply unit 13 be transmitted for example via a signal line S. For example, it may be provided that the first switch 132 is closed only when the power supply unit 13 via the signal line S, the information has been transmitted that the capacity between the first supply terminal 11 and the second supply terminal 12 is in the predetermined range. This can be done in the power supply unit 13 and / or in the testing device 14 a respective evaluation logic may be provided.

Wenn die Prüfeinrichtung feststellt, dass die Kapazität zwischen dem ersten Versorgungsanschluss 11 und dem zweiten Versorgungsanschluss 12 nicht in dem vorbestimmten Bereich liegt, kann an der Folgeelektronik 1 eine entsprechende Warnmeldung ausgegeben werden. Die Warnmeldung kann beispielsweise in einer hierfür vorgesehenen LED-Anzeige oder einem auf einem Display ausgegebenen Schriftzug bestehen.If the tester detects that the capacitance between the first supply terminal 11 and the second supply terminal 12 is not within the predetermined range, may be at the subsequent electronics 1 a corresponding warning message is issued. The warning message may consist, for example, in an LED display provided for this purpose or a logo printed on a display.

Die 3A und 3B veranschaulichen schematisch und beispielhaft erfindungsgemäße elektrische Anordnungen aus einer Folgeelektronik 1 und einem Messgerät 2, welche jeweils über eine Anzahl von Verbindungsleitungen 4 miteinander verbunden sind. Dabei umfassen das Messgerät 2 und die Folgeelektronik 1 zusätzlich zu den Versorgungsanschlüssen 11, 12, 21, 22, die zur Übertragung eines positiven Versorgungsspannungspotenzials UP und eines negativen Versorgungsspannungspotenzials UN vorgesehen sind, jeweils eine Anzahl von zusätzlichen Signalanschlüssen, die im Folgenden näher beschrieben werden sollen.The 3A and 3B illustrate schematically and exemplarily inventive electrical arrangements of a subsequent electronics 1 and a meter 2 which each have a number of connecting lines 4 connected to each other. This includes the meter 2 and the subsequent electronics 1 in addition to the supply connections 11 . 12 . 21 . 22 , which are provided for transmitting a positive supply voltage potential UP and a negative supply voltage potential UN, each having a number of additional signal terminals, which will be described in more detail below.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 3A kann das Messgerät 2 beispielsweise über eine 1-Vss-Schnittstelle oder über eine TTL-Schnittstelle eine Anzahl von Spannungssignalen ausgeben, welche z. B. Winkel- oder Positionsmesswerte kodieren. Beispielsweise kann über eine der Signalleitungen 4 ein sinusförmiges (1-Vss-Schnittstelle) oder rechteckförmiges (TTL-Schnittstelle) erstes Inkrementalsignal A+ übertragen werden. Über eine weitere Signalleitung 4 kann ein zu dem ersten Inkrementalsignal A+ um 90° elektrisch phasenverschobenes zweites Inkrementalsignal B+ übertragen werden. Zusätzlich kann über eine weitere Signalleitung 4 ein Referenzmarkensignal R+ übertragen werden, welches eine eindeutige Zuordnung zu den Inkrementalsignalen A+, B+ aufweist. Über entsprechende weitere Signalleitungen 4 können jeweils ein zu dem ersten Inkrementalsignal A+ inverses Signal A-, ein zu dem zweiten Inkrementalsignal B+ inverses Signal B- sowie ein zu dem Referenzmarkensignal R+ inverses Signal R- übertragen werden.In the embodiment according to the 3A can the meter 2 For example, output via a 1-Vss interface or via a TTL interface a number of voltage signals, which z. B. encode angle or position measurements. For example, via one of the signal lines 4 a sinusoidal (1 Vpp interface) or rectangular (TTL interface) first incremental signal A + be transmitted. Via another signal line 4 may be one to the first incremental signal A + transmitted by 90 ° electrically phase-shifted second incremental signal B +. In addition, via another signal line 4 a reference mark signal R + which is a unique assignment to the incremental signals A + B + having. Via corresponding further signal lines 4 may each be one to the first incremental signal A + inverse signal A-, on to the second incremental signal B + inverse signal B- and one to the reference mark signal R + inverse signal R- be transmitted.

Das in 3B gezeigte Ausführungsbeispiel betrifft die serielle Datenübertragung über eine digitale, bidirektionale Schnittstelle, beispielsweise eine EnDat-Schnittstelle. Über diese Schnittstelle können sowohl gemessene Positionswerte ausgegeben als auch im Messgerät 2 gespeicherte Informationen ausgelesen, aktualisiert oder neue Informationen abgelegt werden. Dabei werden die Daten DATA synchron zu einem von der Folgeelektronik 1 vorgegebenen Taktsignal CLOCK übertragen. Zusätzlich zu den DATA- bzw. CLOCK-Signalleitungen ist jeweils eine Leitung für die inversen Signale /DATA bzw. /CLOCK vorgesehen.This in 3B embodiment shown relates to the serial data transmission via a digital bidirectional interface, such as an EnDat interface. Both measured position values can be output via this interface as well as in the measuring device 2 stored information is read out, updated or new information is stored. The data DATA becomes synchronous with one of the subsequent electronics 1 transmitted predetermined clock signal CLOCK. In addition to the DATA or CLOCK signal lines, one line each is provided for the inverse signals / DATA or / CLOCK.

Die Verbindungsleitungen 4 können bei den Ausführungsbeispielen gemäß 3A und 3B beispielsweise über 8-, 12- oder 17-polige Kupplungen bzw. Stecker, z.B. vom Typ M12 oder M23, angeschlossen werden.The connection lines 4 can in the embodiments according to 3A and 3B For example, via 8-, 12- or 17-pin couplings or connectors, eg of the type M12 or M23 to be connected.

Claims

Follower electronics (1) for a measuring device (2), wherein the subsequent electronics (1) comprises: - a first supply connection (11) and a second supply connection (12); - A power supply unit (13) for providing a supply voltage (V) for a subsequent to the subsequent electronics (1) meter (2) between the first supply terminal (11) and the second supply terminal (12); and - a test device (14) configured to check whether a capacitance between the first supply terminal (11) and the second supply terminal (12) is within a predetermined range; wherein the power supply unit (13) is configured to provide the supply voltage (V) only if the test by the tester (14) has shown that the capacitance is within the predetermined range.

Follower electronics (1) to Claim 1 wherein the test device (14) is designed to carry out the test on the basis of a charging process of the capacitance.

Follower electronics (1) to Claim 1 or 2 wherein the test device (14) comprises a test voltage source (141) for providing a test voltage (Vp) for charging the capacitance.

Sequence electronics (1) according to one of the preceding claims, wherein the test device (14) comprises a constant current source for providing a charging current for the capacitor.

Sequence electronics (1) according to one of the preceding claims, wherein the test device (14) comprises a voltage measuring device (143) for measuring a voltage between the first supply terminal (11) and the second supply terminal (12).

Sequence electronics (1) according to one of the preceding claims, comprising a reference capacitor (C1), which is connected between the first supply terminal (11) and the second supply terminal (12).

Electrical arrangement (3), comprising subsequent electronics (1) and a measuring device (2) which can be connected to the subsequent electronics (1), the subsequent electronics (1) comprising: a first supply terminal (11) and a second supply terminal (12); - A voltage supply unit (13) for providing a supply voltage (V) for the measuring device (2) between the first supply terminal (11) and the second supply terminal (12), wherein a capacitance between the first supply terminal (11) and the second supply terminal (12 ) is within a predetermined range, if the measuring device (2) is connected as intended to the subsequent electronics (1); and - a test device (14), which is designed to check whether the capacitance (C) is within the predetermined range; wherein the power supply unit (13) is configured to provide the supply voltage (V) only if the test by the tester (14) has shown that the capacitance is within the predetermined range.

Electrical arrangement (3) according to Claim 7 wherein the measuring device (2) comprises: - a third supply connection (21) which is connected to the first supply connection (11) if the measuring device (2) is connected to the subsequent electronics (1) as intended; - A fourth supply terminal (22) which is connected to the second supply terminal (12) when the measuring device (2) is connected as intended to the subsequent electronics (1); and a capacitor (C2) connected between the third supply terminal (21) and the fourth supply terminal (22).

Electrical arrangement (3) according to Claim 7 or 8th wherein the measuring device (2) comprises at least one of the following list: - a rotary encoder; - An angle measuring device; - a length measuring device; - a probe; - a switching button.

Electrical arrangement (3) according to one of Claims 7 to 9 wherein the sequential electronics (1) comprises at least one of the following list: - a test device for the measuring device; - a calibration device for the measuring device; - a numerical control; - a plant control.

Method for connecting a measuring device (2) to subsequent electronics (1), comprising the following steps: - Connecting electrical terminals (21, 22) of the measuring device with electrical terminals of the subsequent electronics (11, 12) wherein the electrical connections (11, 12) of the subsequent electronics (1) comprise a first supply terminal (11) and a second supply terminal (12) ; - checking whether a capacitance between the first supply terminal (11) and the second supply terminal (12) is within a predetermined range; and - Only if the capacity is within the predetermined range, providing a supply voltage (V) for the measuring device (2) between the first supply terminal (11) and the second supply terminal (12).

Method according to Claim 11 wherein the checking is based on a charging process of the capacity.

Method according to Claims 11 or 12 wherein, for checking whether the capacitance is within the predetermined range, the capacitance is charged and a voltage (Uc) between the first supply terminal (11) and the second supply terminal (12) is measured.

Method according to Claim 13 wherein the fact that the capacitance is within the predetermined range is recognized by the fact that: - the voltage (Uc) measured at a fixed time (t ₁ ) after the start of the charging process is within a specified voltage range (ΔU) and / or - A time within which the measured voltage (Uc) reaches a specified voltage value (U2), in a predetermined time range (At).

Method according to one of Claims 11 to 14 in which a warning message is output at the subsequent electronics (1) if the check shows that the capacity is not within the predetermined range.