DE102020201282A1 - Positionsmesseinrichtung und Verfahren zu deren Betrieb - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positionsmesseinrichtung (10), umfassend einen Teilungsträger (12) mit wenigstens einer Messteilung (14), eine Positionsmesselektronik (45) zum Bereitstellen von Positionswerten (POS) der Messteilung (14), einen Datenspeicher (50) und eine Stromversorgung (70), wobei• der Datenspeicher (50) einen ersten Speicher (52), der ein flüchtiger Speicher ist, einen zweiten Speicher (54), der ein beschreibbarer nicht-flüchtiger Speicher ist, und einen Speichercontroller (56) umfasst und• die Stromversorgung (70) eine Eingangsstufe (72) mit wenigstens einem Energiespeicher (SP) zum Speichern von Energie aus einer Hauptversorgungsspannung (V), eine erste Ausgangsstufe (74) und eine zweite Ausgangsstufe (76), die jeweils unter Verwendung der im Energiespeicher (SP) gespeicherten Energie Versorgungsspannungen (Vd, Vm) erzeugen, und einen Spannungswächter (78), der die Hauptversorgungsspannung (V) auf Unterschreitung eines Minimalwertes (Vmin) überwacht, umfasst,wobei• der Spannungswächter (78) ausgestaltet ist, bei Unterschreitung des Minimalwertes (Vmin) die erste Ausgangsstufe (74), die eine Messgeräteelektronik (45) versorgt, abzuschalten und die Unterschreitung des Minimalwertes (Vmin) dem Speichercontroller (56) über ein Backup-Signal (BU) zu signalisieren und• der Speichercontroller (56) ausgestaltet ist, bei Eintreffen des Backup-Signals (BU) Zusatzdaten (Z) einer Zusatzdatenquelle (60, 30), die im ersten Speicher gespeichert sind, in den zweiten Speicher (54) zu übertragen und dort zu speichern.

Description

  • GEBIET DER TECHNIK
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positionsmesseinrichtung und ein Verfahren zu deren Betrieb gemäß Anspruch 1, bzw. 7.
  • STAND DER TECHNIK
  • In der Automatisierungstechnik werden häufig Messgeräte eingesetzt, die digitale Messwerte zur Verfügung stellen. Im Bereich der numerischen Steuerungen, die beispielsweise zur Steuerung von Werkzeugmaschinen eingesetzt werden, gilt das besonders für Positionsmessgeräte zur Messung von linearen oder rotatorischen Bewegungen. Positionsmessgeräte, die digitale (absolute) Messwerte generieren, werden als absolute Positionsmessgeräte bezeichnet.
  • Für die Übertragung der absoluten Positionswerte und sonstiger Daten kommen hauptsächlich serielle Datenschnittstellen zum Einsatz, da diese mit nur wenigen Datenübertragungsleitungen auskommen.
  • Neben der reinen Positionsmessung umfasst der Funktionsumfang von Positionsmessgeräten oft auch die Erfassung von Zusatzdaten. Zusatzdaten können Messwerte von Sensoren sein, die innerhalb des Positionsmessgerätes, oder im näheren Umfeld des Einsatzortes des Positionsmessgerätes angeordnet sind. Im letzteren Fall sind geeignete Sensorschnittstellen für den Anschluss des Sensors am Positionsmessgerät vorgesehen. Die DE 10 2006 041 056 A1 beschreibt ein derartiges Positionsmessgerät. Eine weitere Gruppe von Zusatzdaten sind Daten, die aus der Verarbeitung von Messsignalen zur Bestimmung von Positionswerten resultieren, beispielsweise Fehler- oder Diagnosedaten. Die erfassten Zusatzdaten können, ggf. nach einer Verarbeitung, entweder unmittelbar über die Geräteschnittstelle an eine Folgeelektronik ausgegeben, oder im Positionsmessgerät gespeichert und später übertragen werden. Letztere Variante wird wegen der begrenzten Bandbreite der Sensorschnittstellen häufig bevorzugt.
  • Erfolgt die Speicherung der Zusatzdaten in einem flüchtigen Speicher (RAM), so ergibt sich das Problem, dass beim Ausschalten oder sonstigem Ausfall der Versorgungsspannung die gespeicherten Daten verloren gehen. Bei einer Speicherung in einem nicht-flüchtigen Speicher (z.B. EEPROM, Flash-Speicher) ist die Anzahl der Schreib- bzw. Speicherzyklen nach derzeitigem Stand für die geforderte Lebensdauer des Positionsmessgerätes zu gering.
  • Um den Datenerhalt auch bei einem Ausfall der Versorgungsspannung zu gewährleisten, sind Schaltungen bekannt, bei denen im laufenden Betrieb Zusatzdaten in einem flüchtigen Speicher gespeichert werden und ein nicht-flüchtiger Speicher vorgesehen ist, in den die gespeicherten Zusatzdaten übertragbar sind, sobald ein Spannungsausfall erkannt wird. Nachteil einer derartigen Schaltung ist, dass ein Energiespeicher mit großer Kapazität vorgesehen werden muss, der das Positionsmessgerät während der Übertragung der Zusatzdaten vom flüchtigen in den nicht-flüchtigen Speicher weiter mit Strom versorgt. Hierfür geeignet sind Elektrolyt-Kondensatoren oder sogenannte Superkondensatoren (z.B. Goldcaps), die jedoch einen großen Platzbedarf aufweisen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Speicherung von Zusatzdaten in einer Positionsmesseinrichtung zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1.
  • Es wird eine Positionsmesseinrichtung vorgeschlagen, umfassend einen Teilungsträger mit wenigstens einer Messteilung, eine Positionsmesselektronik, einen Datenspeicher und eine Stromversorgung, wobei
    • • die Positionsmesselektronik wenigstens eine Abtasteinrichtung zur Erzeugung von Positionssignalen durch Abtastung der Messteilung, eine Verarbeitungseinheit zur Verarbeitung der Positionssignale in Positionswerte und eine Schnittstelleneinheit umfasst,
    • • der Datenspeicher einen ersten Speicher, der ein flüchtiger Speicher ist, in dem Zusatzdaten einer Zusatzdatenquelle speicherbar sind, einen zweiten Speicher, der ein beschreibbarer nicht-flüchtiger Speicher ist, in den Zusatzdaten vom ersten Speicher übertragbar und speicherbar sind, und einen Speichercontroller, von dem die Übertragung und Speicherung der Zusatzdaten vom ersten Speicher in den zweiten Speicher steuerbar ist, umfasst und
    • • die Stromversorgung eine Eingangsstufe mit wenigstens einem Energiespeicher zum Speichern von Energie aus einer Hauptversorgungsspannung, eine erste Ausgangsstufe, die unter Verwendung der im Energiespeicher gespeicherten Energie eine erste Versorgungsspannung zur Versorgung einer Messgeräteelektronik erzeugt, eine zweite Ausgangsstufe, die unter Verwendung der im Energiespeicher gespeicherten Energie eine zweite Versorgungsspannung zur Versorgung des Datenspeichers erzeugt, und einen Spannungswächter, der die Hauptversorgungsspannung auf Unterschreitung eines Minimalwertes überwacht, umfasst, wobei
    • • der Spannungswächter ausgestaltet ist, bei Unterschreitung des Minimalwertes die erste Ausgangsstufe der Stromversorgung abzuschalten und die Unterschreitung des Minimalwertes dem Speichercontroller über ein Backup-Signal zu signalisieren und
    • • der Speichercontroller ausgestaltet ist, bei Eintreffen des Backup-Signals Zusatzdaten vom ersten Speicher in den zweiten Speicher zu übertragen und dort zu speichern.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Speicherung von Zusatzdaten in einer Positionsmesseinrichtung zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 7.
  • Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Positionsmesseinrichtung vorgeschlagen, umfassend einen Teilungsträger mit wenigstens einer Messteilung, eine Positionsmesselektronik, einen Datenspeicher und eine Stromversorgung, wobei
    • • die Positionsmesselektronik wenigstens eine Abtasteinrichtung zur Erzeugung von Positionssignalen durch Abtastung der Messteilung, eine Verarbeitungseinheit zur Verarbeitung der Positionssignale in Positionswerte und eine Schnittstelleneinheit umfasst,
    • • der Datenspeicher einen ersten Speicher, der ein flüchtiger Speicher ist, in dem Zusatzdaten einer Zusatzdatenquelle gespeichert werden, einen zweiten Speicher, der ein beschreibbarer nicht-flüchtiger Speicher ist, in den Zusatzdaten vom ersten Speicher übertragbar und speicherbar sind, und einen Speichercontroller, von dem die Übertragung und Speicherung der Zusatzdaten vom ersten Speicher in den zweiten Speicher gesteuert wird, umfasst und
    • • die Stromversorgung eine Eingangsstufe mit wenigstens einem Energiespeicher zum Speichern von Energie aus einer Hauptversorgungsspannung, eine erste Ausgangsstufe, die unter Verwendung der im Energiespeicher gespeicherten Energie eine erste Versorgungsspannung zur Versorgung einer Messgeräteelektronik erzeugt, eine zweite Ausgangsstufe, die unter Verwendung der im Energiespeicher gespeicherten Energie eine zweite Versorgungsspannung zur Versorgung des Datenspeichers erzeugt, und einen Spannungswächter, der die Hauptversorgungsspannung auf Unterschreitung eines Minimalwertes überwacht, umfasst, wobei
    • • vom Spannungswächter bei Unterschreitung des Minimalwertes die erste Ausgangsstufe der Stromversorgung abgeschaltet wird und die Unterschreitung des Minimalwertes dem Speichercontroller über ein Backup-Signal signalisiert wird und
    • • der Speichercontroller bei Eintreffen des Backup-Signals Zusatzdaten vom ersten Speicher in den zweiten Speicher überträgt und dort speichert.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
  • Figurenliste
  • Es zeigt
    • 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Positionsmesseinrichtung in Verbindung mit einer Folgeelektronik und
    • 2 ein Signaldiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Positionsmesseinrichtung 10 in Verbindung mit einer Folgeelektronik 1. Sie umfasst zur Ausführung der Grundfunktion - Bereitstellung und Ausgabe von Positionswerten - einen Teilungsträger 12 mit wenigstens einer Messteilung 14, wenigstens eine Abtasteinrichtung 20, eine Verarbeitungseinheit 30, sowie eine Schnittstelleneinheit 40.
  • Ob es sich bei der Positionsmesseinrichtung 10 um ein Längenmessgerät oder, wie in 1 dargestellt, um ein Winkelmessgerät (Drehgeber) handelt, ist für die vorliegende Erfindung nicht relevant. Dementsprechend kann es sich beim Teilungsträger 12 um einen geraden Maßstab mit einer in Maßstabsrichtung angeordneten Messteilung 14, oder um eine kreisrunde Scheibe mit einer radial um einen Scheibendrehpunkt angeordneten Messteilung 14 handeln. Die Messteilung 14 weist wenigstens eine Teilungsspur auf, deren Abtastung durch die Abtasteinrichtung 20 eine Positionsbestimmung (Winkelbestimmung) erlaubt. Die Messteilung 14 und die Abtasteinrichtung 20 sind hierfür in einer Messrichtung beweglich zueinander angeordnet.
  • Der Teilungsträger 12 ist für den Betrieb der Positionsmesseinrichtung 10 um einen Drehpunkt D drehbar gelagert und drehfest mit einer Welle verbunden, deren Winkelstellung und ggf. Anzahl zurückgelegter Umdrehungen mit der Positionsmesseinrichtung 10 gemessen werden soll.
  • Die Abtasteinrichtung 20 ist gegenüber dem Teilungsträger 12 stationär angeordnet und geeignet ausgestaltet, um die Messteilung 14 auf dem Teilungsträger 12 abzutasten und in Abhängigkeit des Drehwinkels des Teilungsträgers 12 positionsabhängige (winkelabhängige) Positionssignale PS zu generieren. Die Positionssignale PS können analoge, oder digital codierte Signale umfassen.
  • Sind mehrere Messteilungen 14 vorgesehen, so können diese durch mehrere Abtasteinrichtungen 20 abgetastet werden. Ebenso kann eine Messteilung 14 durch mehrere Abtasteinrichtungen 20 abgetastet werden, beispielsweise an verschiedenen Winkelpositionen entlang des Umfangs des Teilungsträgers 12.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf kein physikalisches Abtastprinzip festgelegt. So können an sich bekannte induktive, lichtelektrische, magnetische oder kapazitive Abtastprinzipien zum Einsatz kommen.
  • Die Positionssignale PS sind der Verarbeitungseinheit 30 zugeführt, die diese zu einem Positionswert POS verarbeitet und an die Schnittstelleneinheit 40 ausgibt. Auf die Verarbeitung wird hier nicht weiter eingegangen, es können Verarbeitungsschritte wie Signalkorrektur, Demodulation, Digitalisierung, etc. ausgeführt werden.
  • Neben Positionswerten POS können in der Verarbeitungseinheit 30 aus den Positionssignalen PS auch noch weitere Bewegungswerte wie Anzahl der zurückgelegten Umdrehungen, Drehzahl N (Winkelgeschwindigkeit), Beschleunigung oder Ruck abgeleitet und der Schnittstelleneinheit 40 zugeführt werden. Außerdem können in der Verarbeitungseinheit 30 Diagnosewerte erfasst werden, beispielsweise Kenngrößen der Positionssignale PS (Maximal- oder Minimalwerte, Offset, Phasenverschiebung,...).
  • Die Schnittstelleneinheit 40 dient zur Kommunikation mit einer Folgeelektronik 1, die kein Bestandteil der Positionsmesseinrichtung 10 ist, über einen Datenübertragungskanal 2. Die Schnittstelleneinheit 40 kann als serielle Schnittstelle ausgeführt sein, d.h. die Datenübertragung über den Datenübertragungskanal 2 erfolgt in Form von seriellen Datenströmen, bzw. Datenpaketen. Mit Vorteil ist die Schnittstelleneinheit 40 bidirektional ausgeführt.
  • Die Folgeelektronik 1 ist ein Gerät der Automatisierungstechnik, beispielsweise eine numerische Werkzeugmaschinensteuerung, eine Steuerung eines Fertigungsroboters, eine Positionsanzeige, oder eine sonstige Anlagensteuerung.
  • Weiter umfasst die Positionsmesseinrichtung 10 einen Datenspeicher 50 zur Erfassung und Speicherung von Zusatzdaten Z, die dem Datenspeicher 50 von einer Zusatzdatenquelle zugeführt sind. Der Datenspeicher 50 weist einen ersten Speicher 52, einen zweiten Speicher 54 und einen Speichercontroller 56 auf. Der erste Speicher 52 ist ein flüchtiger Speicher, der bei Ausfall seiner Stromversorgung die gespeicherten Daten verliert. Der zweite Speicher 54 dagegen ist ein beschreibbarer, nicht-flüchtiger Speicher (z.B. EEPROM, Flash-Speicher), bei dem auch bei einem Ausfall der Stromversorgung die gespeicherten Daten erhalten bleiben.
  • Der erste Speicher 52 kann als Ringspeicher ausgebildet sein, d.h. nachdem alle Speicherplätze gefüllt sind, wird der jeweils älteste Speicherwert durch einen neu von der Zusatzdatenquelle eintreffenden Wert überschrieben.
  • Eine Zusatzdatenquelle ist in diesem Beispiel ein Sensor 60. Dieser ist innerhalb eines Gehäuses der Positionsmesseinrichtung 10 angeordnet. Dabei kann es sich um einen Temperatursensor, Beschleunigungssensor, Vibrationssensor, etc. handeln. Alternativ kann der Sensor 60 auch außerhalb der Positionsmesseinrichtung 10 angeordnet und mittels einer Sensorschnittstelle (nicht dargestellt) an dieser angeschlossen sein.
  • Wie durch die gestrichelte Linie dargestellt, kann alternativ oder zusätzlich auch die Verarbeitungseinheit 30 eine Zusatzdatenquelle sein. Zusatzdaten Z können in diesem Fall Daten sein, die aus der Verarbeitung oder einer Analyse der Positionssignale PS resultieren, beispielsweise Signalfehler wie Offset-, Phasen- oder Amplitudenfehler, sowie Fehler-/Korrekturwerte. Auch die Positionswerte POS, oder aus deren Verlauf abgeleitete weitere Bewegungswerte wie Anzahl der zurückgelegten Umdrehungen, Drehzahl N (Winkelgeschwindigkeit), Beschleunigung oder Ruck können Zusatzdaten Z sein.
  • Das Speichern der Zusatzdaten Z erfolgt ereignisgesteuert und wird vom Speichercontroller 56 initiiert. Ereignisse, die eine Speicherung eines Messwertes der Zusatzdaten Z auslösen können, sind beispielsweise:
    • • Der Ablauf eines definierten Zeitintervalls (zyklische Messung)
    • • Das Auftreten eines Fehlers
    • • Das Eintreffen eines Speicherbefehls von der Folgeelektronik 1 über die Schnittstelleneinheit 40
    • • Das Erreichen einer definierten Position (positionsgesteuerte Auslösung der Messung)
  • Die Speicherung eines neuen Messwertes der Zusatzdaten Z erfolgt jeweils im ersten Speicher 52.
  • Der erste Speicher 52 und der zweite Speicher 54 sind mit dem Speichercontroller 56 verbunden, so dass Zusatzdaten Z, die im ersten (flüchtigen) Speicher 52 gespeichert sind, in den zweiten (nicht-flüchtigen) Speicher 54 übertragbar und dort dauerhaft speicherbar sind. Die Übertragung und Speicherung erfolgt gesteuert vom Speichercontroller 56. Gegebenenfalls ist auch eine Möglichkeit zur Datenübertragung vom zweiten Speicher 54 zum ersten Speicher 54 vorgesehen.
  • Die Positionsmesseinrichtung 10 umfasst weiter eine Stromversorgung 70, der über Versorgungsleitungen 3 von der Folgeelektronik 1 eine Hauptversorgungsspannung V zugeführt ist. Sie generiert aus der Hauptversorgungsspannung V wenigstens zwei Versorgungsspannungen zur Energieversorgung von Komponenten/Funktionsblöcken der Positionsmesseinrichtung 10, darunter wenigstens eine erste Versorgungsspannung Vm zur Energieversorgung einer Messgeräteelektronik 45 und wenigstens eine zweite Versorgungsspannung Vd zur Energieversorgung des Datenspeichers 50.
  • Die Messgeräteelektronik 45 umfasst Schaltungsteile- und Komponenten, die zur Ausführung der Grundfunktion der Positionsmesseinrichtung 10 benötigt werden, nämlich der Bereitstellung von Positionswerten POS und gegebenenfalls deren Ausgabe an die Folgeelektronik 1. Im vorliegenden Beispiel umfasst die Messgeräteelektronik 45 die Abtasteinrichtung 20, die Verarbeitungseinheit 30 und die Schnittstelleneinheit 40. Die Messgeräteelektronik 45 kann ganz oder teilweise als hochintegrierter Baustein (ASIC, FPGA, etc.) ausgeführt sein.
  • Mit Vorteil ist in der Positionsmesseinrichtung 10 ein hochintegrierter Baustein vorgesehen, der sowohl Funktionsblöcke der Messgeräteelektronik 45, die von der ersten Versorgungsspannung Vm mit Energie versorgt werden, als auch Funktionsblöcke des Datenspeichers 50, die von der zweiten Versorgungsspannung Vd mit Energie versorgt werden, umfasst.
  • Die Stromversorgung 70 umfasst eine Eingangsstufe 72, der die Hauptversorgungsspannung V zugeführt ist, eine erste Ausgangsstufe 74 zur Erzeugung der ersten Versorgungsspannung Vm, sowie eine zweite Ausgangsstufe 76, zur Erzeugung der zweiten Versorgungsspannung Vd. Außerdem umfasst die Stromversorgung einen Spannungswächter 78.
  • Das Funktionsprinzip, das der Stromversorgung 70 zugrunde liegt, ist das eines DC-DC-Wandlers, wobei in der Eingangsstufe 72 wenigstens ein Energiespeicher SP in Form einer Induktivität (Spule oder Transformator) oder/und einer Kapazität (Kondensator) vorhanden ist, in dem die notwendige Energiemenge speicherbar ist, die beide Ausgangsstufen 74, 76 zur Bereitstellung der jeweiligen Versorgungsspannungen Vm, Vd benötigen. Mittels eines periodisch arbeitenden elektronischen Schalters (nicht dargestellt) wird in Verbindung mit dem Energiespeicher SP ein Wechselstrom erzeugt, aus dem die Ausgangsstufen 74, 76, unter anderem durch Gleichrichtung und Glättung, die Versorgungsspannungen Vm, Vd generieren. Beide Ausgangsstufen 74, 76 erzeugen die Versorgungsspannungen somit unter Verwendung der im gemeinsamen Energiespeicher SP gespeicherten Energie.
  • Der Spannungswächter 78 überwacht die Hauptversorgungsspannung V. Unterschreitet diese, beispielsweise nach dem Ausschalten oder bei einem Stromausfall, einen definierten Minimalwert Vmin, so deaktiviert er die erste Ausgangsstufe 74 der Stromversorgung 70 über ein Abschaltsignal OFF und schaltet damit die erste Versorgungsspannung Vm ab und signalisiert dieses Stromausfallereignis dem Speichercontroller 56 über ein Backup-Signal BU. Durch das Abschalten der ersten Versorgungsspannung Vm steht nun die gesamte im Energiespeicher SP der Eingangsstufe 72 gespeicherte Energie zur Aufrechterhaltung der zweiten Versorgungsspannung Vd zur Verfügung.
  • Erhält der Speichercontroller 56 in Folge eines Stromausfallereignisses das Backup-Signal BU, so initiiert er einen Datensicherungsvorgang, um im ersten Speicher 52 gespeicherte Zusatzdaten Z in den zweiten Speicher 54 zu übertragen und zu speichern. Mit Vorteil führt der Datensicherungsvorgang eine vollständige Übertragung und Speicherung der Zusatzdaten Z durch.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung erfolgt beim Wiedereinschalten der Hauptversorgungsspannung V eine Übertragung der im zweiten Speicher 54 gesicherten Zusatzdaten Z in den ersten Speicher 52, so dass der Ausgangszustand vor dem Stromausfallereignis wieder hergestellt ist.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann der Datensicherungsvorgang auch so ausgestaltet sein, dass die Zusatzdaten Z nur selektiv in den zweiten Speicher 54 übertragen werden, gegebenenfalls werden aus einer Verarbeitung der Zusatzdaten Z resultierende Daten gespeichert, beispielsweise Minimal-, Maximal- oder Mittelwerte. Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist es, dass der Datensicherungsvorgang bei ausgefallener Hauptversorgungsspannung V und daraus resultierend bei abgeschalteter erster Versorgungsspannung Vm durchgeführt wird.
  • 2 zeigt ein Signaldiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es zeigt einen beispielhaften zeitlichen Verlauf der Hauptversorgungsspannung V, der ersten Versorgungsspannung Vm, der zweiten Versorgungsspannung Vd, sowie des Ausschaltsignals OFF und des Backup-Signals BU, wobei letztere den gleichen Verlauf aufweisen und deshalb als ein einziges Signal dargestellt sind. Die dargestellten Signale wurden in Verbindung mit 1 bereits beschrieben und tragen die gleichen Bezugszeichen.
  • Unterschreitet die Hauptversorgungsspannung V den festgelegten Minimalwert Vmin, so gibt der Spannungswächter 78 zum einen das Ausschaltsignal OFF an die erste Ausgangstufe 74 der Stromversorgung 70 aus und schaltet sie dadurch ab. Zum anderen gibt der Spannungswächter 78 das Backup-Signal BU an den Speichercontroller 56 aus und signalisiert diesem damit, die im ersten Speicher 52 gespeicherten Zusatzdaten Z in den zweiten Speicher 54 zu übertragen und zu speichern. Hierfür steht ein Datensicherungszeitraum T zur Verfügung, der mit dem Eintreffen des Backup-Signals BU beim Speichercontroller 56 beginnt und mit einem Ausfall der zweiten Versorgungsspannung Vd endet. Dieser Ausfall kann aus der Entladung des Energiespeichers SP resultieren, weil dann die zweite Ausgangsstufe 76 die zweite Versorgungsspannung Vd nicht mehr aufrechterhalten kann. Es kann aber auch eine kontrollierte Abschaltung durch den Spannungswächter 78 vorgesehen sein. Letztere Variante stellt ein geregeltes Abschalten der von der zweiten Versorgungsspannung Vd versorgten Schaltungsteile, insbesondere des Datenspeichers 50 sicher.
  • Durch das erfindungsgemäße Abschalten der ersten Versorgungsspannung Vm ist der Datensicherungszeitraum T, also die Zeit, für die nach einem Ausfall der Hauptversorgungsspannung V die zweite Versorgungsspannung Vd aufrecht erhalten werden kann, wesentlich länger als ohne diese Maßnahme.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die dargestellten Signalpegel und Signalpolaritäten lediglich beispielhaft zu verstehen sind.
  • Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt. Sie kann vielmehr von einem Fachmann im Rahmen der Ansprüche vorteilhaft abgewandelt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006041056 A1 [0004]

Claims (9)

  1. Positionsmesseinrichtung (10), umfassend einen Teilungsträger (12) mit wenigstens einer Messteilung (14), eine Positionsmesselektronik (45), einen Datenspeicher (50) und eine Stromversorgung (70), wobei • die Positionsmesselektronik (45) wenigstens eine Abtasteinrichtung (20) zur Erzeugung von Positionssignalen (PS) durch Abtastung der Messteilung (14), eine Verarbeitungseinheit (30) zur Verarbeitung der Positionssignale (PS) in Positionswerte (POS) und eine Schnittstelleneinheit (40) umfasst, • der Datenspeicher (50) einen ersten Speicher (52), der ein flüchtiger Speicher ist, in dem Zusatzdaten (Z) einer Zusatzdatenquelle (60, 30) speicherbar sind, einen zweiten Speicher (54), der ein beschreibbarer nicht-flüchtiger Speicher ist, in den Zusatzdaten (Z) vom ersten Speicher (52) übertragbar und speicherbar sind, und einen Speichercontroller (56), von dem die Übertragung und Speicherung der Zusatzdaten (Z) vom ersten Speicher (52) in den zweiten Speicher (54) steuerbar ist, umfasst und • die Stromversorgung (70) eine Eingangsstufe (72) mit wenigstens einem Energiespeicher (SP) zum Speichern von Energie aus einer Hauptversorgungsspannung (V), eine erste Ausgangsstufe (74), die unter Verwendung der im Energiespeicher (SP) gespeicherten Energie eine erste Versorgungsspannung (Vm) zur Versorgung einer Messgeräteelektronik (45) erzeugt, eine zweite Ausgangsstufe (76), die unter Verwendung der im Energiespeicher (SP) gespeicherten Energie eine zweite Versorgungsspannung (Vd) zur Versorgung des Datenspeichers (50) erzeugt, und einen Spannungswächter (78), der die Hauptversorgungsspannung (V) auf Unterschreitung eines Minimalwertes (Vmin) überwacht, umfasst, wobei • der Spannungswächter (78) ausgestaltet ist, bei Unterschreitung des Minimalwertes (Vmin) die erste Ausgangsstufe (74) der Stromversorgung (70) abzuschalten und die Unterschreitung des Minimalwertes (Vmin) dem Speichercontroller (56) über ein Backup-Signal (BU) zu signalisieren und • der Speichercontroller (56) ausgestaltet ist, bei Eintreffen des Backup-Signals (BU) Zusatzdaten (Z) vom ersten Speicher (52) in den zweiten Speicher (54) zu übertragen und dort zu speichern.
  2. Positionsmesseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Energiespeicher (SP) eine Spule oder/und ein Kondensator ist.
  3. Positionsmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zusatzdatenquelle ein Sensor (60) ist.
  4. Positionsmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zusatzdatenquelle die Verarbeitungseinheit (30) ist.
  5. Positionsmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speicherung von Zusatzdaten (Z) im ersten Speicher (52) bei wenigstens einem der folgenden Ereignisse erfolgt: • Ablauf eines Zeitintervalls • Eintreffen eines Speicherbefehls bei der Schnittstelleneinheit (40) • Erreichen einer definierten Position • Auftreten eines Fehlers
  6. Positionsmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Speichercontroller (56) geeignet ausgestaltet ist, die Zusatzdaten (Z) vor der Speicherung im zweiten Speicher (54) zu verarbeiten.
  7. Verfahren zum Betreiben einer Positionsmesseinrichtung (10), umfassend einen Teilungsträger (12) mit wenigstens einer Messteilung (14), eine Positionsmesselektronik (45), einen Datenspeicher (50) und eine Stromversorgung (70), wobei • die Positionsmesselektronik (45) wenigstens eine Abtasteinrichtung (20) zur Erzeugung von Positionssignalen (PS) durch Abtastung der Messteilung (14), eine Verarbeitungseinheit (30) zur Verarbeitung der Positionssignale (PS) in Positionswerte (POS) und eine Schnittstelleneinheit (40) umfasst, • der Datenspeicher (50) einen ersten Speicher (52), der ein flüchtiger Speicher ist, in dem Zusatzdaten (Z) einer Zusatzdatenquelle (60, 30) gespeichert werden, einen zweiten Speicher (54), der ein beschreibbarer nicht-flüchtiger Speicher ist, in den Zusatzdaten (Z) vom ersten Speicher (52) übertragbar und speicherbar sind, und einen Speichercontroller (56), von dem die Übertragung und Speicherung der Zusatzdaten (Z) vom ersten Speicher (52) in den zweiten Speicher (54) gesteuert wird, umfasst und • die Stromversorgung (70) eine Eingangsstufe (72) mit wenigstens einem Energiespeicher (SP), in dem Energie aus einer Hauptversorgungsspannung (V) gespeichert wird, eine erste Ausgangsstufe (74), die unter Verwendung der im Energiespeicher (SP) gespeicherten Energie eine erste Versorgungsspannung (Vm) zur Versorgung einer Messgeräteelektronik (45) erzeugt, eine zweite Ausgangsstufe (76), die unter Verwendung der im Energiespeicher (SP) gespeicherten Energie eine zweite Versorgungsspannung (Vd) zur Versorgung des Datenspeichers (50) erzeugt, und einen Spannungswächter (78), der die Hauptversorgungsspannung (V) auf Unterschreitung eines Minimalwertes (Vmin) überwacht, umfasst, wobei • vom Spannungswächter (78) bei Unterschreitung des Minimalwertes (Vmin) die erste Ausgangsstufe (74) der Stromversorgung (70) abgeschaltet wird und die Unterschreitung des Minimalwertes (Vmin) dem Speichercontroller (56) über ein Backup-Signal (BU) signalisiert wird und • der Speichercontroller (56) bei Eintreffen des Backup-Signals (BU) Zusatzdaten (Z) vom ersten Speicher (52) in den zweiten Speicher (54) überträgt und dort speichert.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Speicherung von Zusatzdaten (Z) im ersten Speicher (52) bei wenigstens einem der folgenden Ereignisse erfolgt: • Ablauf eines Zeitintervalls • Eintreffen eines Speicherbefehls bei der Schnittstelleneinheit (40) • Erreichen einer definierten Position • Auftreten eines Fehlers
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei der Speichercontroller (56) die Zusatzdaten (Z) vor der Speicherung im zweiten Speicher (54) verarbeitet.
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