DE102017217243B3

DE102017217243B3 - resolver

Info

Publication number: DE102017217243B3
Application number: DE102017217243.6A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Maier
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2018-09-13
Anticipated expiration: 2037-09-28

Abstract

Resolverschaltung, insbesondere für die Robotik, mit einer ersten Referenzquelle zur Erzeugung eines Wechselstroms und einer zweiten Referenzquelle zur Erzeugung eines Wechselstroms. Weiterhin ist eine Spule zur Detektion eines em-Feldes einer Referenzspule vorgesehen oder zur Erzeugung eines em-Feldes mittels der Wechselspannung der ersten Referenzquelle oder der zweiten Referenzquelle. Mit der Spule ist eine erste Auswertevorrichtung sowie eine zweite Auswertevorrichtung verbunden zur Auswertung des von der Spule detektierten em-Feldes. Dabei ist zwischen der Spule und der ersten Auswertevorrichtung ein erstes Schaltelement angeordnet zur Unterbrechung der Verbindung zwischen der Spule und der ersten Auswertevorrichtung. Ebenso ist zwischen der Spule und der zweiten Auswertevorrichtung ein zweites Schaltelement angeordnet zur Unterbrechung der Verbindung zwischen der Spule und der zweiten Auswertevorrichtung. Dabei ist das erste Schaltelement mit der ersten Referenzquelle verbunden, um das erste Schaltelement zu aktivieren, und ebenso ist das zweite Schaltelement mit der zweiten Referenzquelle verbunden, um das zweite Schaltelement zu aktivieren.

Resolver circuit, in particular for robotics, with a first reference source for generating an alternating current and a second reference source for generating an alternating current. Furthermore, a coil for detecting an em field of a reference coil is provided or for generating an em field by means of the AC voltage of the first reference source or the second reference source. A first evaluation device and a second evaluation device are connected to the coil for evaluating the em field detected by the coil. In this case, a first switching element is arranged between the coil and the first evaluation device for interrupting the connection between the coil and the first evaluation device. Likewise, a second switching element is arranged between the coil and the second evaluation device for interrupting the connection between the coil and the second evaluation device. At this time, the first switching element is connected to the first reference source to activate the first switching element, and also the second switching element is connected to the second reference source to activate the second switching element.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Resolver, insbesondere für die Robotik, sowie einen Positionssensor mit einem solchen Resolver.The present invention relates to a resolver, in particular for robotics, as well as a position sensor with such a resolver.

Bekannte Resolver zur Erfassung einer relativen Position zwei beweglicher Elemente zueinander weisen eine erste stationäre Referenzspule auf, die mit einer sinusförmigen Wechselspannung erregt wird zur Erzeugung eines em-Feldes. Durch eine weitere bewegliche Detektorspule wird das so erzeugte em-Feld detektiert, wobei die Detektion abhängig ist von der Lage der beiden Spulen relativ zueinander. Dabei kann beispielsweise die Referenzspule, welche das em-Feld erzeugt, und/oder die Detektorspule, durch die das sich ändernde em-Feld detektiert wird, bewegbar sein. Zur Erfassung einer eindeutigen Position ist es erforderlich, mindestens eine weitere Detektorspule oder eine weitere Referenzspule vorzusehen, wobei die zusätzliche Referenzspule mit einer cosinusförmigen Wechselspannung erregt wird. Die sinusförmige bzw. cosinusförmige Wechselspannung kann dabei beispielsweise durch einen Sinusgenerator erzeugt werden.Known resolvers for detecting a relative position of two movable elements to each other have a first stationary reference coil which is excited with a sinusoidal AC voltage for generating an em field. By a further movable detector coil, the em-field thus generated is detected, wherein the detection is dependent on the position of the two coils relative to each other. In this case, for example, the reference coil which generates the em field and / or the detector coil, by means of which the changing em field is detected, can be movable. To detect a unique position, it is necessary to provide at least one further detector coil or a further reference coil, wherein the additional reference coil is excited with a cosinusoidal AC voltage. The sinusoidal or cosinusoidal AC voltage can be generated for example by a sine wave generator.

Bei heutigen Anwendungen, robotischen aber auch industriellen Anwendungen, wird häufig ein Positionssensor zur Lagerkennung des Roboters benötigt. Hierbei kann es sich um einen mehrachsigen hochintegrierten Roboterarm oder auch nur einen Schwungarm handeln. Dabei wird häufig für Raumfahrtanwendungen eine redundante Verschaltung für eine höhere Sicherheit benötigt. Als Positionssensoren können optische Encoder, magnetische Verfahren oder Resolver (induktive Verfahren) zum Einsatz kommen. Doch gerade bei optischen Encodern oder bei magnetischen Verfahren treten in der Raumfahrt Probleme auf, durch die hier herrschende Strahlung. Bei optischen Encodern werden die Linsen trüb und bei magnetischen Verfahren wird der strahlenfeste Aufbau sehr groß oder hält dem geforderten Strahlungsbereich nicht stand. Ein Resolver arbeitet dagegen mit einem induktiven Verfahren. Eine redundante Verschaltung durch Kombinieren bekannter Resolver ist daher nicht möglich, da auf Grund der vorhandenen Induktivitäten Spannungen in den abgeschalteten redundanten Resolver ungewollt zurückgespeist werden. Dies kann zur Zerstörung der Elektronik führen.In today's applications, robotic as well as industrial applications, a position sensor for position detection of the robot is often required. This can be a multi-axis, highly integrated robot arm or just a flywheel. For space applications, a redundant interconnection is often required for greater security. As position sensors, optical encoders, magnetic methods or resolvers (inductive methods) can be used. But especially in optical encoders or magnetic processes occur in space problems, due to the prevailing radiation. In the case of optical encoders, the lenses become cloudy and, in the case of magnetic processes, the radiation-resistant structure becomes very large or does not withstand the required radiation range. In contrast, a resolver works with an inductive method. A redundant interconnection by combining known resolver is therefore not possible because due to the existing inductances voltages in the disconnected redundant resolver are fed back unintentionally. This can lead to the destruction of the electronics.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Resolver zu schaffen, der redundant ausgebildet sein kann, ohne die Gefahr einer Zerstörung durch zurückgespeiste Ströme.Object of the present invention is to provide a resolver that can be redundant, without the risk of destruction by fed back currents.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Resolverschaltung gemäß Anspruch 1, sowie einen Resolver gemäß Anspruch 7.The object is achieved by a resolver circuit according to claim 1 , as well as a resolver according to claim 7 ,

Der erfindungsgemäße Resolver, insbesondere für die Robotik, weist eine erste Referenzquelle auf zur Erzeugung eines Wechselstroms sowie eine zweite Referenzquelle zur Erzeugung eines Wechselstroms. Dabei ist insbesondere die erste Referenzquelle oder die zweite Referenzquelle aktivierbar zur Erzeugung eines Wechselstroms. Weiterhin weist der Resolver eine Spule auf zur Detektion eines em-Feldes einer Referenzspule oder, alternativ hierzu, zur Erzeugung eines em-Feldes mittels des Wechselstroms der ersten Referenzquelle oder der zweiten Referenzquelle. Somit kann die erfindungsgemäße Resolverschaltung einerseits als Detektorschaltung eines Resolvers dienen sowie als Referenzschaltung zur Erzeugung eines sinusförmigen sich ändernden em-Feldes. The resolver according to the invention, in particular for robotics, has a first reference source for generating an alternating current and a second reference source for generating an alternating current. In this case, in particular the first reference source or the second reference source can be activated to generate an alternating current. Furthermore, the resolver has a coil for detecting an em field of a reference coil or, alternatively, for generating an em field by means of the alternating current of the first reference source or the second reference source. Thus, the resolver circuit according to the invention can serve on the one hand as a detector circuit of a resolver and as a reference circuit for generating a sinusoidal changing em field.

Weiterhin weist die erfindungsgemäße Resolverschaltung eine erste Auswertevorrichtung sowie eine zweite Auswertevorrichtung auf, wobei die erste Auswertevorrichtung und die zweite Auswertevorrichtung mit der Spule verbunden sind zur Auswertung des von der Spule detektierten em-Feldes. Dabei ist zwischen der Spule und der ersten Auswertevorrichtung ein erstes Schaltelement angeordnet zur Unterbrechung der Verbindung zwischen der Spule und der ersten Auswertevorrichtung. Ebenso ist zwischen der Spule und der zweiten Auswertevorrichtung ein zweites Schaltelement angeordnet zur Unterbrechung der Verbindung zwischen der Spule und der zweiten Auswertevorrichtung. Das erste Schaltelement ist mit der ersten Referenzquelle verbunden, um das erste Schaltelement zu aktivieren. Auf gleiche Weise ist das zweite Schaltelement mit der zweiten Referenzquelle verbunden zur Aktivierung des zweiten Schaltelements. Somit wird das erste Schaltelement aktiviert, sofern die erste Referenzquelle aktiviert ist. Ebenso wird das zweite Schaltelement aktiviert, sofern die zweite Referenzquelle aktiviert ist. Durch die Schaltelemente ist sichergestellt, dass die Verbindung zwischen der Spule und der jeweiligen Auswertevorrichtung unterbrochen ist, so dass keine Spannungen zurückgespeist werden, welche die Elektronik der Auswertevorrichtungen beschädigen könnten. Gleichzeitig wird jedoch die Verbindung zwischen Spule und der jeweiligen Auswertevorrichtung hergestellt durch das Schaltelement, welches aktiviert wird durch die erste Referenzquelle bzw. die zweite Referenzquelle. Somit ist es auf einfache Weise möglich, eine umschaltbare redundante Resolverschaltung zu schaffen, bei der auf einfache Weise ein Umschalten von einer Auswertevorrichtung auf die nächste erfolgt bei gleichzeitiger zuverlässiger Trennung zwischen Spule und der Elektronik der jeweiligen inaktiven Auswertevorrichtung. Tritt somit beispielsweise eine Beschädigung in der ersten Auswertevorrichtung auf, so wird insbesondere die erste Referenzquelle deaktiviert und gleichzeitig die zweite Referenzquelle aktiviert. Durch ein Deaktivieren der ersten Referenzquelle wird das erste Schaltelement ebenfalls geöffnet, so dass die Spule und die erste Auswertevorrichtung nicht mehr miteinander verbunden sind. Durch das Aktivieren der zweiten Referenzquelle wird jedoch gleichzeitig das zweite Schaltelement aktiviert, wodurch die zweite Auswertevorrichtung nun mit der Spule verbunden wird, und somit eine Auswertung der Resolverschaltung erfolgen kann. Insbesondere sind zusätzliche Bauteile zur Umschaltung zwischen den redundanten Auswertevorrichtungen nicht erforderlich, wodurch die erfindungsgemäße Resolverschaltung besonders einfach ausgebildet ist.Furthermore, the resolver circuit according to the invention has a first evaluation device and a second evaluation device, the first evaluation device and the second evaluation device being connected to the coil for evaluating the em field detected by the coil. In this case, a first switching element is arranged between the coil and the first evaluation device for interrupting the connection between the coil and the first evaluation device. Likewise, a second switching element is arranged between the coil and the second evaluation device for interrupting the connection between the coil and the second evaluation device. The first switching element is connected to the first reference source to activate the first switching element. In the same way, the second switching element is connected to the second reference source for activating the second switching element. Thus, the first switching element is activated, if the first reference source is activated. Likewise, the second switching element is activated if the second reference source is activated. By the switching elements ensures that the connection between the coil and the respective evaluation device is interrupted, so that no voltages are fed back, which could damage the electronics of the evaluation. At the same time, however, the connection between the coil and the respective evaluation device is produced by the switching element, which is activated by the first reference source or the second reference source. Thus, it is possible in a simple manner to provide a switchable redundant resolver circuit in which a simple switch from one evaluation to the next takes place while reliable separation between the coil and the electronics of the respective inactive evaluation device. If, for example, damage occurs in the first evaluation device, in particular the first reference source is deactivated and at the same time the second reference source is activated. By deactivating the first reference source becomes the first switching element also open, so that the coil and the first evaluation device are no longer connected. By activating the second reference source, however, the second switching element is simultaneously activated, whereby the second evaluation device is now connected to the coil, and thus an evaluation of the resolver circuit can take place. In particular, additional components for switching between the redundant Auswertevorrichtungen are not required, whereby the resolver circuit according to the invention is particularly simple.

Vorzugsweise sind die Auswertevorrichtungen identisch ausgebildet. Insbesondere beim Vorsehen einer ersten Auswertevorrichtung und einer zweiten Auswertevorrichtung sind diese gleich.Preferably, the evaluation devices are identical. In particular, when providing a first evaluation device and a second evaluation device, these are the same.

Vorzugsweise handelt es sich bei mindestens einem der Schaltelemente um einen Transistor und insbesondere um einen MOSFET-Transistor. Insbesondere handelt es sich bei allen vorgesehenen Schaltelementen um einen Transistor und insbesondere um einen MOSFET-Transistor, wobei besonders bevorzugt alle Schaltelemente gleich ausgebildet sind. Durch Vorsehen eines Transistors ist ein einfaches Bauteil vorgesehen als Schaltelement, welches insbesondere auf einfache Weise strahlungsfest ausgebildet werden kann. Die Verwendung eines MOSFET-Transistors wiederum gewährleistet eine hohe Spannungsfestigkeit und eine sichere Trennung zwischen der Spannung der Referenzquellen und den detektierten bzw. erzeugten Spannungen der Spule, so dass eine Verfälschung des Messsignals möglichst ausgeschlossen wird.Preferably, at least one of the switching elements is a transistor and in particular a MOSFET transistor. In particular, all the switching elements provided are a transistor and, in particular, a MOSFET transistor, with all switching elements particularly preferably being identical. By providing a transistor, a simple component is provided as a switching element, which in particular can be formed radiation-resistant in a simple manner. The use of a MOSFET transistor in turn ensures a high dielectric strength and a secure separation between the voltage of the reference sources and the detected or generated voltages of the coil, so that a distortion of the measurement signal is possible excluded.

Vorzugsweise weist das erste Schaltelement und/oder das zweite Schaltelement und besonders bevorzugt jedes Schaltelement zwei in Reihe geschaltete MOSFET-Transistoren auf, deren Source-Anschlüsse jeweils zusammengeführt sind, so dass beide MOSFET-Transistoren gleichzeitig ansteuerbar sind. Hierdurch wird die inhärente interne Body-Diode berücksichtigt, welche immer ein Restsignal durchleitet. Durch Vorsehen von zwei in Reihe geschalteten MOSFET-Transistoren wird eine sichere Trennung zwischen Spule und Auswertevorrichtung gewährleistet.Preferably, the first switching element and / or the second switching element and particularly preferably each switching element has two series-connected MOSFET transistors whose source terminals are each combined so that both MOSFET transistors can be driven simultaneously. This takes into account the inherent internal body diode, which always passes a residual signal. By providing two series-connected MOSFET transistors, a secure separation between the coil and the evaluation device is ensured.

Vorzugsweise weist die Resolverschaltung mehr als zwei Auswertevorrichtungen sowie eine entsprechende Anzahl an Schaltelementen auf, wobei die Schaltelemente insbesondere durch eine entsprechende Anzahl von Referenzquellen aktiviert werden können. Dadurch wird die Redundanz der Resolverschaltung erhöht, so dass auch bei Ausfall von zwei Auswertevorrichtungen weiterhin eine sichere Positionserfassung gewährleistet werden kann.Preferably, the resolver circuit has more than two evaluation devices and a corresponding number of switching elements, wherein the switching elements can be activated in particular by a corresponding number of reference sources. As a result, the redundancy of the resolver circuit is increased, so that even if two evaluation devices fail, a secure position detection can continue to be ensured.

Vorzugsweise sind die Auswertevorrichtungen strahlenfest ausgebildet. Hierdurch wird eine Resolverschaltung geschaffen, die im Weltraum zuverlässig betrieben werden kann, wobei beispielsweise die Nachteile einer optischen Positionserfassung bzw. einer magnetischen Positionserfassung gelöst werden.Preferably, the evaluation devices are designed to be radiation-resistant. As a result, a resolver circuit is provided which can be reliably operated in space, wherein, for example, the disadvantages of an optical position detection or a magnetic position detection are achieved.

Vorzugsweise ist zwischen der ersten Referenzquelle und dem ersten Schaltelement ein Gleichrichter, insbesondere ausgebildet als Einweggleichrichter, vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist auch zwischen der zweiten Referenzquelle und dem zweiten Schaltelement ein Gleichrichter, insbesondere ausgebildet als Einweggleichrichter, ausgebildet, bevorzugt hierbei ist, dass zwischen jeder Referenzquelle und dem dazugehörigen Schaltelement jeweils ein Gleichrichter vorgesehen ist. Durch den Gleichrichter wird die Wechselspannung der Referenzquelle gleichgerichtet und kann somit genutzt werden zur Ansteuerung der jeweiligen Schaltelemente. Insbesondere bei Vorsehen eines Transistors bzw. eines MOSFET-Transistors können diese einfach ausgebildet sein.Preferably, a rectifier, in particular designed as a half-wave rectifier, is provided between the first reference source and the first switching element. Alternatively or in addition to this, a rectifier, in particular designed as a half-wave rectifier, is also formed between the second reference source and the second switching element. It is preferred that a rectifier is provided between each reference source and the associated switching element. By the rectifier, the AC voltage of the reference source is rectified and can thus be used to control the respective switching elements. In particular, when providing a transistor or a MOSFET transistor, these can be easily formed.

Weiterhin betrifft die Erfindung einen Resolver mit mindestens einer Resolverschaltung wie vorstehend beschrieben. Insbesondere sind mindestens drei Resolverschaltungen vorgesehen, wobei durch eine Resolverschaltung ein em-Feld erzeugt wird und die Detektorspulen angeordnet sind, um das so erzeugte em-Feld zu erfassen, so dass durch eine weitere Resolverschaltung eine Cosinusdetektion erfolgt und durch die dritte Resolverschaltung eine Sinusdetektion erfolgt. Hierdurch ist es möglich, durch den Resolver die absolute Position zu ermitteln.Furthermore, the invention relates to a resolver with at least one resolver circuit as described above. In particular, at least three resolver circuits are provided, wherein an em-field is generated by a resolver circuit and the detector coils are arranged to detect the em-field thus generated, so that a cosine detection is performed by a further resolver circuit and a sinusoidal detection is performed by the third resolver circuit , This makes it possible to determine the absolute position by the resolver.

Vorzugsweise weist die Resolverschaltung des Resolvers eine gemeinsame erste Referenzquelle und/oder eine gemeinsame zweite Referenzquelle auf. Insbesondere können weitere Referenzquellen vorgesehen sein, welche ebenfalls als gemeinsame Referenzquellen ausgebildet sind, zur Erhöhung der Redundanz.The resolver circuit of the resolver preferably has a common first reference source and / or a common second reference source. In particular, further reference sources can be provided, which are likewise designed as common reference sources for increasing the redundancy.

Vorzugsweise weisen die Resolverschaltungen des Resolvers eine gemeinsame erste Auswertevorrichtung und/oder eine gemeinsame zweite Auswertevorrichtung auf. Somit kann das durch die Resolverschaltung detektierte Cosinus- bzw. Sinussignal in der gemeinsamen ersten und/oder der gemeinsamen zweiten Auswertevorrichtung ausgewertet werden, um eine Position zu ermitteln.The resolver circuits of the resolver preferably have a common first evaluation device and / or a common second evaluation device. Thus, the cosine or sinusoidal signal detected by the resolver circuit in the common first and / or the common second evaluation device can be evaluated in order to determine a position.

Vorzugsweise ist mindestens eine Resolverschaltung des Resolvers ausgebildet, um ein em-Feld zu erzeugen mittels der Wechselspannung der ersten oder zweiten Referenzquelle.Preferably, at least one resolver circuit of the resolver is configured to generate an em field by means of the AC voltage of the first or second reference source.

Weiterhin betrifft die Erfindung einen Motor mit mindestens einem beweglichen Segment, wobei der Motor einen Positionssensor mit einem Resolver aufweist wie vorstehend beschrieben, zur Ermittlung der Position des beweglichen Elements. Furthermore, the invention relates to a motor having at least one movable segment, wherein the motor has a position sensor with a resolver as described above, for determining the position of the movable element.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

Die Fig. zeigt einen erfindungsgemäßen Resolver zur Verwendung in der Robotik.The figure shows a resolver according to the invention for use in robotics.

Der erfindungsgemäße Resolver weist eine erste Resolverschaltung 10, eine zweite Resolverschaltung 12 sowie eine dritte Resolverschaltung 14 auf. Dabei sind die Resolverschaltungen 10, 12, 14 identisch ausgebildet. Die Resolverschaltungen 10, 12, 14 weisen eine erste gemeinsame Referenzquelle 16 sowie eine gemeinsame zweite Referenzquelle 18 auf. Ebenso weisen die Resolverschaltungen 10, 12, 14 ein gemeinsame erste Auswertevorrichtung 20 sowie eine gemeinsame zweite Auswertevorrichtung 22 auf. Dabei ist die erste Referenzquelle 16 über eine Verbindung 17 mit der ersten Auswertevorrichtung 20 verbunden, so dass ein Referenzsignal der ersten gemeinsamen Referenzquelle 16 an die erste Auswertevorrichtung 20 gelangt. Ebenso wird ein Referenzsignal der zweiten Referenzquelle 18 über die Verbindung 19 an die zweite Auswertevorrichtung 22 ausgegeben. Da die Resolverschaltungen 10, 12, 14 identisch ausgebildet sind, werden lediglich die Elemente der Resolverschaltung 10 erläutert, diese finden sich jedoch in gleicher Weise auch in den weiteren Resolverschaltungen 12, 14 wieder. Die Resolverschaltung 10 weist eine Spule 24 auf, die über einen ersten Arm 26 der Resolverschaltung 10 mit der ersten Auswertevorrichtung 20 verbunden ist. Ebenso ist die Spule 24 über einen zweiten Arm 28 der Resolverschaltung 10 mit der zweiten Auswertevorrichtung 22 verbunden. Dabei ist zwischen der Spule 24 und der ersten Auswertevorrichtung 20 ein Schaltelement 30 vorgesehen, und ebenso ist zwischen der Spule 24 und der zweiten Auswertevorrichtung 22 im zweiten Arm 28 ein zweites Schaltelement 32 vorgesehen. Dabei ist das erste Schaltelement 30 identisch ausgebildet mit dem zweiten Schaltelement 32. Die Schaltelemente 30, 32 weisen zwei in Reihe geschaltete MOSFET-Transistoren 34 auf. Dabei sind die MOSFET-Transistoren 34 als N-Kanal-MOSFETs ausgebildet. Die Source-Anschlüsse der MOSFETs 34 sind zusammengeführt, so dass die MOSFETs 34 gleichzeitig angesteuert werden und schalten können. Die Source-Anschlüsse der MOSEFET Transistoren 34 des Schaltelements 30 sind über einen Gleichrichter 36 mit der ersten Referenzquelle 16 verbunden. Ebenso sind die Source-Anschlüsse der MOSFET-Transistoren 34 des zweiten Schaltelements 32 über einen Gleichrichter 36 mit der zweiten Referenzquelle 18 verbunden. Sowohl durch die erste Referenzquelle 16 als auch durch die zweite Referenzquelle 18 wird ein Sinussignal erzeugt. Dabei ist entweder die erste Referenzquelle 16 oder die zweite Referenzquelle 18 aktiviert. Bei aktivierter erster Referenzquelle 16 wird das Signal der ersten Referenzquelle 16 durch den Gleichrichter 36 gleichgerichtet und mittels diesem gleichgerichteten Signal werden die MOSFET-Transistoren 34 des ersten Schaltelements 30 durchgeschaltet, so dass ein Signal der Spule 24 zur ersten Auswertevorrichtung 20 gelangt. Geleichzeitig ist es jedoch nicht möglich, dass eine in die Spule 24 induzierte Spannung über den zweiten Arm 28 ungewollt in die zweite Auswertevorrichtung 22 gelangt, da die zweite Referenzquelle 18 inaktiv ist und somit die MOSFET-Transistoren 34 des zweiten Schaltelements sperren. Somit ist der zweite Arm 28 der Resolverschaltung 10 inaktiv und die zweite Auswertevorrichtung 22 vor ungewollten Zurückspeisungen von Spannungen geschützt, so dass eine Beschädigung der Elektronik der zweiten Auswertevorrichtung 22 vermieden wird.The resolver according to the invention has a first resolver circuit 10 , a second resolver circuit 12 and a third resolver circuit 14 on. Here are the resolver connections 10 . 12 . 14 identically formed. The resolver interconnections 10 . 12 . 14 have a first common reference source 16 as well as a common second reference source 18 on. The same applies to the resolver interconnections 10 . 12 . 14 a common first evaluation device 20 and a common second evaluation device 22 on. Here is the first reference source 16 over a connection 17 with the first evaluation device 20 connected, so that a reference signal of the first common reference source 16 to the first evaluation device 20 arrives. Likewise, a reference signal of the second reference source 18 about the connection 19 to the second evaluation device 22 output. Because the resolver interconnections 10 . 12 . 14 are formed identically, only the elements of the resolver circuit 10 However, these are found in the same way in the other resolver circuits 12 . 14 again. The resolver circuit 10 has a coil 24 up, over a first arm 26 the resolver circuit 10 with the first evaluation device 20 connected is. Likewise, the coil 24 over a second arm 28 the resolver circuit 10 with the second evaluation device 22 connected. It is between the coil 24 and the first evaluation device 20 a switching element 30 provided, and so is between the coil 24 and the second evaluation device 22 in the second arm 28 a second switching element 32 intended. In this case, the first switching element 30 identically formed with the second switching element 32 , The switching elements 30 . 32 have two series-connected MOSFET transistors 34 on. Here are the MOSFET transistors 34 designed as N-channel MOSFETs. The source connections of the MOSFETs 34 are merged, so the mosfets 34 can be controlled simultaneously and switch. The source connections of the MOSFET transistors 34 of the switching element 30 are over a rectifier 36 with the first reference source 16 connected. Likewise, the source terminals of the MOSFET transistors 34 of the second switching element 32 via a rectifier 36 with the second reference source 18 connected. Both through the first reference source 16 as well as through the second reference source 18 a sinusoidal signal is generated. Either the first reference source 16 or the second reference source 18 activated. When the first reference source is activated 16 becomes the signal of the first reference source 16 through the rectifier 36 rectified and rectified by this signal, the MOSFET transistors 34 of the first switching element 30 switched through, giving a signal to the coil 24 to the first evaluation device 20 arrives. At the same time, however, it is not possible for one to be in the coil 24 induced voltage across the second arm 28 unintentionally in the second evaluation device 22 passes as the second reference source 18 is inactive and thus the MOSFET transistors 34 lock the second switching element. Thus, the second arm 28 the resolver circuit 10 inactive and the second evaluation device 22 protected against unwanted restorations of voltages, so that damage to the electronics of the second evaluation device 22 is avoided.

Die zweite Resolverschaltung 12 weist ebenfalls eine Spule 38 auf. Die dritte Resolverschaltung 14 weist eine Spule 40 auf. Dabei ist mindestens eine der Spulen 24, 38, 40 ausgebildet zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes aufgrund der in die Spule eingespeisten Wechselspannung. Das sich ändernde elektromagnetische Feld induziert in den anderen Spulen wiederum eine Wechselspannung, die sodann von der ersten Auswertevorrichtung oder der zweiten Auswertevorrichtung detektiert werden kann und hier über die Position der Spulen zueinander bestimmt werden kann. Hierbei ist mindestens eine Spule relativ beweglich zu den anderen Spulen. Beispielsweise können hierzu die Spulen 24, 38 mit einer Roboterbasis verbunden sein, wohingegen die Spule 40 mit einem Robotersegment (angedeutet durch das Element 42) verbunden sein kann, so dass sich die Spule 40 relativ zu den Spulen 24 und 38 bewegen kann.The second resolver circuit 12 also has a coil 38 on. The third resolver circuit 14 has a coil 40 on. It is at least one of the coils 24 . 38 . 40 designed to generate an electromagnetic field due to the fed into the coil AC voltage. The changing electromagnetic field in turn induces an alternating voltage in the other coils which can then be detected by the first evaluation device or the second evaluation device and can be determined here via the position of the coils relative to one another. Here, at least one coil is relatively movable to the other coils. For example, for this purpose, the coils 24 . 38 be connected to a robot base, whereas the coil 40 with a robot segment (indicated by the element 42 ), so that the coil 40 relative to the coils 24 and 38 can move.

Durch den vorstehend beschriebenen Resolver ist sichergestellt, dass nicht ungewollt eine Spannung in den inaktiven Arm der Resolverschaltung und somit zur inaktiven Auswertevorrichtung gelangt und hier die Elektronik beschädigen kann. Durch die vorgesehenen Schaltelemente erfolgt eine vollständige Trennung zwischen der Spule und der inaktiven Auswertevorrichtung. Dabei erfolgt das Umschalten zwischen einem Arm 26 und dem anderen Arm 28 einer Resolverschaltung durch Deaktivieren der einen Referenzquelle 16 und Aktivieren der anderen Referenzquelle 18. Weitere Elemente als das Schaltelement sind in der Resolverschaltung nicht erforderlich. Somit erfüllen die Schaltelemente zunächst die Funktion, die Spule im inaktiven Zustand von der Auswertvorrichtung zu trennen, jedoch andererseits auch die Funktion, beim Wechsel des aktiven Arms 26, 28 der Resolverschaltung den jeweiligen Arm zu aktivieren und gleichzeitig den anderen Arm zu deaktivieren, um wiederum eine Trennung der Spule von der anderen Auswertevorrichtung zu gewährleisten.The resolver described above ensures that a voltage does not unintentionally get into the inactive arm of the resolver circuit and thus to the inactive evaluation device and damage the electronics here. By the provided switching elements is a complete separation between the coil and the inactive evaluation device. In this case, switching takes place between an arm 26 and the other arm 28 a resolver circuit by deactivating the one reference source 16 and activating the other reference source 18 , Other elements than the switching element are not required in the resolver circuit. Thus, the switching elements initially fulfill the function to separate the coil in the inactive state of the evaluation device, but on the other hand, the function when changing the active arm 26 . 28 the Resolverschaltung to activate the respective arm and at the same time to deactivate the other arm, in turn, to ensure a separation of the coil from the other evaluation device.

Claims

Resolver circuit, with a first reference source (16) for generating an alternating current, a second reference source (18) for generating an alternating current, a coil (24, 38, 40) for detecting an em field of a reference coil, a first evaluation device (20) and a second evaluation device (22), wherein the first evaluation device (20) and the second evaluation device (22) are connected to the coil (24, 38, 40) for evaluation of the coil (24, 38 , 40) detected em field, a first switching element (30) arranged between the coil (24, 38, 40) and the first evaluation device (20) for interrupting the connection between the coil (24, 38, 40) and the first evaluation device (20) and a second switching element (32) arranged between the coil (24, 38, 40) and the second evaluation device (22) for interrupting the connection between the coil (24, 38, 40) and the second evaluation device (22), wherein the first switching element (30) is connected to the first reference source (16) to activate the first switching element (30) and the second switching element (32) is connected to the second reference source (18) to activate the second switching element (32).

Resolver circuit after Claim 1 , characterized in that first evaluation device (20) and second evaluation device (22) are identical.

Resolver circuit after Claim 1 or 2 , characterized in that the first switching element (30) and / or the second switching element (32) is a transistor, in particular a MOSFET transistor.

Resolver circuit after Claim 3 , characterized in that the first switching element (30) and / or the second switching element (32) comprises two series-connected MOSFET transistors whose source terminals are brought together, so that both MOSFET transistors can be driven simultaneously.

Resolver circuit according to one of Claims 1 to 4 , characterized by more than two evaluation devices, wherein for each evaluation device (20) each have a switching element is provided for interrupting the connection between the coil (24, 38, 40) and the respective evaluation device (20).

Resolver circuit according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that a rectifier (36) is provided between the first reference source (18) and the first switching element (30) and / or between the second reference source (18) and the second switching element (32).

Resolver with at least three resolver connections according to one of the Claims 1 to 6 ,

Resolver after Claim 7 , characterized in that the resolver interconnections comprise a common first reference source (16) and / or a common second reference source (18).

Resolver after Claim 7 or 8th , characterized in that the resolver interconnections have a common first evaluation device (20) and / or a common second evaluation device (22).

Resolver after one of the Claims 7 to 9 , characterized in that an em-field is generated by at least one resolver circuit.