DE19711218C1 - Data transmission device for position measuring device - Google Patents
Data transmission device for position measuring deviceInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Übertragung von Daten zwischen einer Positionsmeßeinrichtung und einer nachgeordneten Auswerteeinheit.The present invention relates to a method and an apparatus for Transfer of data between a position measuring device and a downstream evaluation unit.
Herkömmliche Positionsmeßeinrichtungen zur Bestimmung der Position zweier relativ zueinander beweglicher Teile, beispielsweise an einer Werk zeugmaschine, werden in der Regel über eine bestimmte Anzahl von Si gnalübertragungsleitungen mit einer nachgeordneten Auswerteeinheit, etwa einer numerischen Steuerung, verbunden. Grundsätzlich ist man nunmehr bei der Übertragung verschiedenster Signale zwischen der Positions meßeinrichtung und der nachgeordneten Auswerteeinheit bestrebt, die An zahl erforderlicher Signalübertragungsleitungen möglichst gering zu halten. Neben der Vermeidung unnötigen Verkabelungsaufwandes soll auch bei der Übertragung gegebenenfalls gewünschter zusätzlicher Signale möglichst die Kompatibilität mit der bisher üblichen Anzahl an Signalübertragungsleitun gen gewährleistet bleiben. Conventional position measuring devices for determining the position two parts that are movable relative to each other, for example on a work machine, are usually over a certain number of Si Signal transmission lines with a downstream evaluation unit, for example a numerical control. Basically you are now when transmitting various signals between positions measuring device and the downstream evaluation unit endeavors to to keep the number of required signal transmission lines as low as possible. In addition to avoiding unnecessary cabling, the Transmission of any desired additional signals if possible Compatibility with the usual number of signal transmission lines remain guaranteed.
In bestimmten Einsatzbereichen gewinnen nunmehr zusehends Positions meßeinrichtungen an Bedeutung, bei denen neben der Übertragung von Inkrementalsignalen auch die Übertragung von absoluten Positionsdaten vorgesehen ist, d. h. es liegen unterschiedliche Signalarten hinsichtlich der Positionsinformation zur Übertragung vor. Neben der Zielsetzung, auch bei der zusätzlichen Übertragung von absoluten Positionsdaten die Anzahl der erforderlichen Signalübertragungsleitungen möglichst gering zu halten, ergibt sich in diesem Zusammenhang die weitere Forderung, daß auf Seiten der Auswerteeinheit sowohl die inkrementalen als auch die absoluten Positi onsdaten möglichst verzögerungsfrei zur Verfügung stehen sollten.Positions are now increasingly gaining in certain areas of application measuring devices of importance in which, in addition to the transmission of Incremental signals also the transmission of absolute position data is provided, d. H. there are different types of signals with regard to Position information for transmission. In addition to the objective, also at the additional transmission of absolute position data the number of keeping the necessary signal transmission lines as low as possible results In this context, the further demand that the Evaluation unit both the incremental and the absolute positi ons data should be available with as little delay as possible.
Grundsätzlich ist dabei aus der EP 0 660 209 A1 etwa ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Übertragung von Daten zwischen einer Positionsmeßeinrichtung und einer Auswerteeinheit bekannt, wobei auf Seiten der Positionsmeßeinrichtung neben absoluten Positionsdaten auch inkrementale Positionsdaten erzeugt werden. Es ist jedoch lediglich eine Übertragung von absoluten Positionsdaten bzw. Codewörtern in serieller Form an die Auswerteeinheit über herkömmliche Signal übertragungsleitungen vorgesehen. Ebenso kann parallel zur Übertragung der Codewörter über weitere Signalübertragungsleitungen zusätzlich die Übertragung der inkrementalen Positionsdaten vorgesehen werden.Basically, EP 0 660 209 A1, for example, describes a method and a device for transmitting data between a Position measuring device and an evaluation unit known, wherein on Side of the position measuring device in addition to absolute position data incremental position data are generated. However, it is only one Transmission of absolute position data or code words in serial Form to the evaluation unit via conventional signal transmission lines provided. Likewise, parallel to the transmission of the codewords additionally via further signal transmission lines Transfer of the incremental position data can be provided.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei Positionsmeßeinrich tungen, die sowohl inkrementale als auch absolute Positionsdaten liefern, beide Signalarten über eine möglichst geringe Anzahl von Signalübertra gungsleitungen an die Auswerteeinheit zu übergeben. Darüberhinaus ist insbesondere eine verzögerungsfreie Übertragung der inkrementalen Positi onsdaten von der Positionsmeßeinrichtung zur Auswerteeinheit wün schenswert.The object of the present invention is therefore at position measuring device which provide both incremental and absolute position data, both types of signal via the smallest possible number of signal transmissions transfer lines to the evaluation unit. Beyond that in particular a delay-free transfer of the incremental positi ons data from the position measuring device to the evaluation unit worth it.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 10. This object is achieved by means of a device or a method the features of claims 1 and 10 respectively.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Merkmalen in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.Advantageous embodiments of the device according to the invention or of the inventive method result from the features in respective dependent claims.
Erfindungsgemäß wird nunmehr vorgesehen, die absoluten Positionsdaten nicht auf einer separaten Signalübertragungsleitung von der Positions meßeinrichtung an die nachgeordnete Auswerteeinheit zu übertragen, son dern zu diesem Zweck eine bereits vorhandene Versorgungsleitung zwi schen der Positionsmeßeinrichtung und der Auswerteeinheit zu nutzen. Es erübrigt sich in diesem Fall eine separate Signalübertragungsleitung und der entsprechende Mehraufwand. Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist vielmehr sichergestellt, daß mit den bislang vorhandenen Verbindungen zwischen der Positionsmeßeinrichtung und der Auswerteein heit auch die zusätzliche Übertragung der absoluten Positionsdaten möglich ist.According to the invention, the absolute position data is now provided not on a separate signal transmission line from the position transfer measuring device to the downstream evaluation unit, son For this purpose, an existing supply line between to use the position measuring device and the evaluation unit. It In this case there is no need for a separate signal transmission line and corresponding additional effort. Because of the invention Rather, it ensures that measures are taken with the existing ones Connections between the position measuring device and the evaluation The additional transmission of the absolute position data is also possible is.
Desweiteren gewährleistet die erfindungsgemäße Signalübertragung, daß insbesondere die inkrementalen Positionsdaten der nachgeordneten Aus werteeinheit verzögerungsfrei zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stehen. Dies ist insbesondere hinsichtlich einer schnellen Weiterverarbeitung der gelieferten Positionsdaten von Bedeutung, um eine hohe Bandbreite in den entsprechenden Regelkreisen zu erreichen.Furthermore, the signal transmission according to the invention ensures that especially the incremental position data of the subordinate Aus value unit are available for further processing without delay. This is particularly the case with regard to rapid further processing of the delivered position data of importance to a high bandwidth in the to achieve appropriate control loops.
Die Übertragung von Inkrementaldaten auf einer Versorgungsleitung zwi schen einer Positionsmeßeinrichtung und einer Auswerteeinheit ist aus der DE 195 04 822 bekannt. Hinweise auf die mögliche Übertragung von abso luten Positionsdaten sind diesem Dokument jedoch ebensowenig zu ent nehmen, wie Details zur Ausgestaltung einer entsprechenden Vorrichtung bzw. eines entsprechenden Verfahrens.The transmission of incremental data on a supply line between a position measuring device and an evaluation unit is from the DE 195 04 822 known. Notes on the possible transfer of abso However, no position data can be found in this document take as details on the design of a corresponding device or a corresponding procedure.
Hinsichtlich der konkreten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor richtung bzw. des entsprechenden Verfahrens ergeben sich eine Reihe von Möglichkeiten, insbesondere bezüglich der Art und Weise der Übertragung der absoluten Positionsdaten auf der Versorgungsleitung. Es liegen somit diverse Möglichkeiten zur Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten vor.With regard to the specific embodiment of the invention direction or the corresponding procedure result in a number of Possibilities, especially regarding the way of transmission the absolute position data on the supply line. So there are various options for adapting to the respective circumstances.
Weitere Vorteile, Einzelheiten sowie mögliche Ausführungsformen des er findungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbei spieles anhand der beiliegenden Figur. In schematisierter Form ist dabei ein Blockschaltbild einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.Further advantages, details and possible embodiments of the he inventive method and the inventive device result from the following description of an embodiment game based on the enclosed figure. In schematic form there is a Block diagram of a possible embodiment of the invention Device shown.
Die dargestellte Positionsmeßeinrichtung 1 umfaßt eine Maßstabteilung 2 sowie eine relativ dazu bewegliche Abtasteinheit 3. Die von der Positions meßeinrichtung 1 erzeugten, verschiedenartigen Positionsdaten werden an eine nachgeordnete Auswerteeinheit 6 zur Weiterverarbeitung übertragen. The position measuring device 1 shown comprises a scale graduation 2 and a scanning unit 3 movable relative thereto. The various position data generated by the position measuring device 1 are transmitted to a downstream evaluation unit 6 for further processing.
Die Maßstabteilung 2 und die Abtasteinheit 3 sind beispielsweise mit zuein ander beweglichen Teilen einer Werkzeugmaschine verbunden, deren Re lativposition zueinander bestimmt werden soll. Als Auswerteeinheit 6 ist eine bekannte numerische Werkzeugmaschinensteuerung vorgesehen.The scale graduation 2 and the scanning unit 3 are connected, for example, to other movable parts of a machine tool, the relative position of which is to be determined. A known numerical machine tool control is provided as the evaluation unit 6 .
Neben dem schematisiert dargestellten Ausführungsbeispiel zur Erfassung von linearen Bewegungen können selbstverständlich auch rotatorische Meßsysteme erfindungsgemäß ausgestaltet werden.In addition to the schematically illustrated embodiment for detection Of course, linear movements can also be rotary Measuring systems are designed according to the invention.
Bei der Relativbewegung von Maßstabteilung 2 und Abtasteinheit 3 werden über ein erstes Teilmeßsystem mit einer ersten Signalerzeugungseinheit 4 periodisch modulierte, analoge Abtastsignale auf Seiten der Positions meßeinrichtung 1 erzeugt. Beim ersten Teilmeßsystem handelt es sich hier bei um ein bekanntes inkrementales Meßsystem, d. h. über die entspre chend ausgebildete erste Signalerzeugungseinheit 4 werden in bekannter Art und Weise inkrementale Positionsdaten bei der Abtastung der periodi schen Maßstabteilung 2 erzeugt. Die entsprechenden inkrementalen Positi onsdaten bestehen dabei aus zumindest zwei, um 90° phasenversetzten, periodisch modulierten Signalen, über die sowohl die Positionsinformation bezüglich der Relativlage von Maßstabteilung 2 und Abtasteinheit 1 als auch die entsprechende Richtungsinformation auf Seiten der nachgeordneten Auswerteeinheit 6 zur Verfügung steht.During the relative movement of scale graduation 2 and scanning unit 3 , periodically modulated, analog scanning signals are generated on the part of the position measuring device 1 via a first partial measuring system with a first signal generating unit 4 . The first submeasuring system is a known incremental measuring system, ie incremental position data are generated in a known manner by scanning the periodic scale division 2 via the appropriately trained first signal generating unit 4 . The corresponding incremental position data consist of at least two, periodically modulated signals that are phase-shifted by 90 °, via which both the position information regarding the relative position of the scale division 2 and the scanning unit 1 and the corresponding directional information are available on the part of the downstream evaluation unit 6 .
Die Erzeugung der inkrementalen Positionsdaten über das erste bzw. in krementale Teilmeßsystem kann dabei in vielfältigster Form erfolgen, d. h. es können hierzu in bekannter Art und Weise optische, magnetische, induk tive oder aber kapazitive Abtastprinzipien eingesetzt werden. Aus diesem Grund sind in der Figur auch keine weiteren Details des inkrementalen Teilmeßsystems dargestellt, sondern lediglich die zugehörige Signalerzeu gungseinheit 4 schematisiert angedeutet.The generation of the incremental position data via the first or in the incremental partial measuring system can take place in a wide variety of forms, ie optical, magnetic, inductive or capacitive scanning principles can be used for this in a known manner. For this reason, no further details of the incremental partial measuring system are shown in the figure, but only the associated signal generation unit 4 is indicated schematically.
Beispielsweise kann im Fall eines eingesetzten optischen Abtastprinzipes eine reflektierende Maßstabteilung 2 abgetastet werden. Die entsprechend ausgebildete erste Signalerzeugungseinheit 4 umfaßt dann ein oder meh rere Lichtquellen sowie optoelektronische Detektorelemente, über die die von der Maßstabteilung 2 reflektierten Strahlenbündel erfaßt werden. For example, in the case of an optical scanning principle used, a reflective scale graduation 2 can be scanned. The appropriately designed first signal generating unit 4 then comprises one or more light sources and optoelectronic detector elements via which the beams of rays reflected by the scale graduation 2 are detected.
Bei den von der ersten Signalerzeugungseinheit 4 generierten inkrementa len Positionsdaten ist dabei zum einen die Übertragung der eigentlichen analogen Inkrementalsignale bzw. Abtastsignale an die Auswerteeinheit 6 möglich, wie dies in der dargestellten Ausführungsform der Fig. 1 vorgese hen ist. Daneben kann jedoch auch bereits innerhalb der Positionsmeßein richtung 1 bzw. Abtasteinheit 3 eine Weiterverarbeitung der analogen Inkremental signale dergestalt erfolgen, daß diese in einer - nicht dargestellten - Di gitalisierungseinheit in digitale Signale in Rechteckform umgewandelt und diese an die Auswerteeinheit 6 übertragen werden. Selbstverständlich kann auf Seiten der Positionsmeßeinrichtung 1 auch bereits eine Weiterver arbeitung der Inkrementalsignale in Form einer Interpolation derselben vor gesehen sein, so daß an die Auswerteeinheit 6 bereits interpolierte Inkre mentalsignale übertragen werden usw.In the case of the incremental position data generated by the first signal generation unit 4 , on the one hand, the transmission of the actual analog incremental signals or scanning signals to the evaluation unit 6 is possible, as is provided in the illustrated embodiment of FIG. 1. In addition, however, further processing of the analog incremental signals can also take place within the position measuring device 1 or scanning unit 3 in such a way that they are converted into digital signals in rectangular form in a - not shown - digitalization unit and these are transmitted to the evaluation unit 6 . Of course, further processing of the incremental signals in the form of an interpolation can also be seen on the part of the position measuring device 1 , so that interpolated incremental signals are already transmitted to the evaluation unit 6 , etc.
Neben den inkrementalen Positionsdaten werden in der dargestellten Aus führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung über ein zweites Teil meßsystem bzw. eine entsprechende zweite Signalerzeugungseinheit 5 ab solute Positionsdaten bezüglich der Position von Maßstabteilung 2 und Ab taststeinheit 3 erzeugt, die ebenfalls an die nachgeordnete Auswerteeinheit 6 übergeben werden sollen.In addition to the incremental position data in the illustrated embodiment of the device according to the invention via a second partial measuring system or a corresponding second signal generating unit 5 from absolute position data relating to the position of the scale division 2 and scanning unit 3 are generated, which are also to be transferred to the downstream evaluation unit 6 .
Hinsichtlich der konkreten Ausführungsform des zweiten Teilmeßsystems bzw. der Ausgestaltung der entsprechenden Mittel in der Positionsmeßein richtung 1 gibt es wiederum eine Reihe von bekannten Möglichkeiten; ent sprechend wurde demzufolge auf die detaillierte Darstellung desselben in der Figur verzichtet.With regard to the specific embodiment of the second partial measuring system or the configuration of the corresponding means in the Positionsmeßein direction 1 there are again a number of known options; Accordingly, the detailed illustration of the same was omitted in the figure.
So kann hierzu beispielsweise eine bekannte, optisch abgetastete Code scheibe eingesetzt werden, über die die absolute Positionsinformation er zeugbar ist. Desweiteren kann ein Teilmeßsystem eingesetzt werden, das über den interessierenden Meßbereich genau eine Signalperiode aufweist und innerhalb dieser Signalperiode eine eindeutige Bestimmung der Abso lutposition ermöglicht usw. Entscheidend bezüglich des zweiten bzw. abso luten Teilmeßsystems und der zugehörigen Signalerzeugungseinheit 5 ist lediglich, daß damit die Erzeugung absoluter Positionsdaten möglich ist. For example, a known, optically scanned code disk can be used for this purpose, via which the absolute position information can be generated. Furthermore, a partial measuring system can be used, which has exactly one signal period over the measuring range of interest and within this signal period enables a clear determination of the absolute position, etc. Decisive with regard to the second or absolute partial measuring system and the associated signal generating unit 5, it is only that the generation absolute position data is possible.
Die von dem jeweiligen zweiten Teilmeßsystem bzw. der entsprechenden zweiten Signalerzeugungseinheit 5 generierten absoluten Positionsdaten werden nunmehr erfindungsgemäß nicht über separate Verbindungsleitun gen an die nachgeordnete Auswerteeinheit 6 übergeben, vielmehr ist vorge sehen, die absoluten Positionsdaten auf mindestens einer der vorhandenen Versorgungsleitungen 9a, 9b von der Positionsmeßeinrichtung 1 zur Aus werteeinheit 6 zu übertragen. Über die Versorgungsleitungen 9a, 9b erfolgt ansonsten die Strom- und Spannungsversorgung der Positionsmeßeinrich tung 1 bzw. der zur Positionsmeßeinrichtung 1 gehörigen Bauelemente, wie ggf. Lichtquellen optoelektronische Detektorelemente etc. Zu diesem Zweck ist auf Seiten der Auswerteeinheit 6 eine geeignete Strom- und Spannungsversorgungseinheit 14 vorgesehen, wobei diese keineswegs in die Auswerteeinheit 6 integriert sein muß.The absolute position data generated by the respective second submeasurement system or the corresponding second signal generation unit 5 are now, according to the invention, not transferred to the downstream evaluation unit 6 via separate connecting lines; rather, the absolute position data is provided on at least one of the existing supply lines 9 a, 9 b to be transferred from the position measuring device 1 to the evaluation unit 6 . Via the supply lines 9 a, 9 b otherwise, the current and voltage supplied by the Positionsmeßeinrich device 1 or associated with the position measuring system 1 components, such as possibly light sources optoelectronic detector elements, etc. For this purpose, on the side of the evaluation unit 6, a suitable current and Voltage supply unit 14 is provided, which in no way has to be integrated into the evaluation unit 6 .
Auf Seiten der Positionsmeßeinrichtung 1 ist zur Übertragung der absoluten Positionsdaten auf einer oder mehrerer der Versorgungsleitungen 9a, 9b eine Aufbereitung der vom absoluten Teilmeßsystem erzeugten Positions daten erforderlich, was dort über eine Modulatoreinheit 8 erfolgt. Die Art und Weise der dort vorgenommenen Datenaufbereitung wiederum hängt von der gewählten Übertragungsart der absoluten Positionsdaten auf den Versor gungsleitungen 9a, 9b ab.On the part of the position measuring device 1 , in order to transmit the absolute position data on one or more of the supply lines 9 a, 9 b, preparation of the position data generated by the absolute partial measuring system is required, which is done there via a modulator unit 8 . The type of data processing performed there in turn depends on the selected transmission type of the absolute position data on the supply lines 9 a, 9 b.
In der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden über die Modulatoreinheit 8 die auf Seiten der Positionsmeßeinrich tung 1 erzeugten absoluten Positionsdaten in modulierter Form auf den Ver sorgungsleitungen 9a, 9b an die Auswerteeinheit 6 übertragen. Zur Übertra gung der absoluten Positionsdaten können dabei die verschiedensten be kannten Modulationsverfahren eingesetzt werden.In the illustrated embodiment of the inventive device, the processing on the side of Positionsmeßeinrich 1 generated absolute position data in modulated form are on the Ver supply lines 9 a on the modulator unit 8, 9 b to the evaluation unit 6 transmitted. A wide variety of known modulation methods can be used to transmit the absolute position data.
Auf Seiten der Auswerteeinheit 6 ist zur Erfassung der auf zumindest einer Versorgungsleitung 9, 9b übertragenen absoluten Positionsdaten wiederum eine Demodulatoreinheit 13 angeordnet, die in der Lage ist, die übertrage nen Positionsdaten von den Versorgungsleitungen zu entkoppeln und die absolute Positionsinformation zur Weiterverarbeitung in der Auswerteeinheit 6 zur Verfügung zu stellen. Im Fall der moduliert übertragenen Daten über nimmt die Demodulatoreinheit 13 demzufolge im wesentlichen eine entspre chende Demodulation der absoluten Positionsdaten.On the side of the evaluation unit in turn is arranged for detection of 9, 9 b transmitted absolute position data on at least one supply line a demodulator 13 6, which is able to decouple the Transfer NEN position data of the supply lines and the absolute position information for further processing in the evaluation unit 6 available. In the case of the data transmitted in a modulated manner, the demodulator unit 13 therefore essentially takes over a corresponding demodulation of the absolute position data.
In der dargestellten Ausführungsform werden zur Übertragung der absolu ten Positionsdaten die zwei vorhandenen Versorgungsleitungen 9a, 9b ge nutzt. Hierbei werden auf einer der beiden Versorgungsleitungen 9a, 9b die eigentlichen absoluten Positionsdaten übertragen, während auf der anderen die hierzu invertierten bzw. um 180° phasenversetzten Signale übertragen werden. Daneben ist es aber auch möglich, die modulierten Positionsdaten auf einer Versorgungsleitung zu übertragen, während auf der anderen Ver sorgungsleitung eine konstante Bezugsspannung anliegt.In the embodiment shown, the two existing supply lines 9 a, 9 b are used to transmit the absolute position data. Here, the actual absolute position data are transmitted on one of the two supply lines 9 a, 9 b, while on the other the signals inverted or phase-shifted by 180 ° are transmitted. In addition, it is also possible to transmit the modulated position data on one supply line, while a constant reference voltage is present on the other supply line.
In einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, eine synchronisierte Übertragung der Positionsdaten auf den Versorgungsleitungen vorzuneh men, wozu entsprechende weitere Leitungen zur Übertragung der Synchro nisierungssignale zwischen der Positionsmeßeinrichtung und der Auswerte einheit vorzusehen sind.In a further embodiment, it is also possible to use a synchronized one To carry out the position data on the supply lines corresponding additional lines for the transmission of the synchro nization signals between the position measuring device and the evaluation unit must be provided.
Neben den bislang erläuterten Maßnahmen erweist es sich desweiteren als vorteilhaft, über geeignet angeordnete Filterelemente in den Versorgungs leitungen 9a, 9b zu verhindern, daß die aufmodulierten Signale die Strom- bzw. Spannungsversorgung der Positionsmeßeinrichtung 1 und/oder die Auswerteeinheit 6 stören. Hierzu kann vor den entsprechenden Elementen, die auf beiden Seiten mit den Versorgungsleitungen 9a, 9b verbunden sind vorgesehen werden, entsprechende Filterelemente anzuordnen.In addition to the measures described so far, it also proves to be advantageous to prevent the modulated signals from interfering with the current or voltage supply to the position measuring device 1 and / or the evaluation unit 6 via suitably arranged filter elements in the supply lines 9 a, 9 b. For this purpose, appropriate filter elements can be arranged in front of the corresponding elements, which are connected to the supply lines 9 a, 9 b on both sides.
Die Übertragung der vom ersten Teilmeßsystem erzeugten, inkrementalen Positionsdaten erfolgt in der dargestellten Ausführungsform über insgesamt vier Signalübertragungsleitungen 10a, 10b, 11a, 11b zwischen der Positi onsmeßeinrichtung 1 und der Auswerteeinheit 6. Die inkrementalen Positi onsdaten bestehen hierbei aus insgesamt zwei Teilsignal-Paaren, die ge geneinander um 90° phasenversetzt sind. Innerhalb eines Teilsignal-Paares liegen wiederum um 180° gegeneinander phasenversetzte bzw. invertierte Positionssignale zueinander vor. The transmission of the incremental position data generated by the first partial measuring system takes place in the illustrated embodiment via a total of four signal transmission lines 10 a, 10 b, 11 a, 11 b between the position measuring device 1 and the evaluation unit 6 . The incremental position data consist of a total of two partial signal pairs, which are mutually phase-shifted by 90 °. Within a pair of partial signals there are in turn position signals which are phase-shifted or inverted with respect to one another by 180 °.
Zur Auswertung der inkrementalen Positionsdaten würde jedoch grundsätz lich die bloße Übertragung zweier, um 90° phasenversetzter Signale genü gen, d. h. die erfindungsgemäße Vorrichtung könnte in einer alternativen Ausführungsform selbstverständlich auch mit nur zwei Signalübertragungs leitungen zur Übertragung der inkrementalen Positionsdaten arbeiten.In principle, however, would be used to evaluate the incremental position data the mere transmission of two signals that are 90 ° out of phase is sufficient gen, d. H. the device according to the invention could be used in an alternative Embodiment of course also with only two signal transmission lines for the transmission of the incremental position data work.
In der schematisierten Darstellung der Fig. 1 ist auf Seiten der Abtastein heit 3 bzw. Positionsmeßeinrichtung 1 desweiteren eine dritte Signalerzeu gungseinheit 7 angedeutet. Über diese erfolgt die Erzeugung eines Refe renzimpulssignales in bekannter Art und Weise bei ein oder mehreren defi niert-bekannten Relativpositionen von Maßstabteilung 2 und Abtasteinheit 3. Die von der dritten Signalerzeugungseinheit 7 generierten Referenzimpuls signale werden über ein weiteres Paar von Signalübertragungsleitungen 12a, 12b an die Auswerteeinheit 6 übergeben und dort weiterverarbeitet. Hierbei ist wie bei den anderen Signalen ebenfalls eine Übertragung von zueinander invertierten Signalen auf den beiden Signalübertragungsleitun gen 12a, 12b vorgesehen. Das heißt es werden neben dem eigentlichen Referenzimpulssignal auch die hierzu um 180° phasenversetzten Signale übertragen. Hinsichtlich der erfindungswesentlichen Maßnahmen bezüglich der Übertragung der absoluten Positionsdaten auf den Versorgungsleitun gen spielt die Übertragung des Referenzimpulssignales bzw. die Art und Weise der Übertragung jedoch keine weitere Rolle, sondern sollte lediglich im Zusammenhang mit möglichen Ausführungsformen der erfindungsgemä ßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens erwähnt werden.In the schematic representation of FIG. 1, a third signal generation unit 7 is also indicated on the scanning unit 3 or position measuring device 1 side. These are used to generate a reference pulse signal in a known manner with one or more defined, known relative positions of scale graduation 2 and scanning unit 3 . The reference pulse signals generated by the third signal generation unit 7 are transferred to the evaluation unit 6 via a further pair of signal transmission lines 12 a, 12 b and processed there. Here, as with the other signals, a transmission of mutually inverted signals is also provided on the two signal transmission lines 12 a, 12 b. This means that in addition to the actual reference pulse signal, the signals that are phase-shifted by 180 ° are also transmitted. With regard to the measures essential to the invention with regard to the transmission of the absolute position data to the supply lines, the transmission of the reference pulse signal or the manner of transmission does not play a further role, however, but should only be mentioned in connection with possible embodiments of the device according to the invention and the method according to the invention will.
Bezüglich der konkreten Ausgestaltung der verschiedenen, erläuterten Komponenten auf Seiten der Auswerteeinheit 6 als auch auf Seiten der Po sitionsmeßeinrichtung 1 existieren demzufolge vielfältige Möglichkeiten. Bei allen Ausführungsformen ist jedoch eine Übertragung der erzeugten abso luten Positionsdaten auf mindestens einer Versorgungsleitung 9a, 9b vorge sehen; parallel hierzu erfolgt die verzögerungsfreie und kontinuierliche Übertragung inkrementaler Positionsdaten.With regard to the specific design of the various components explained on the part of the evaluation unit 6 and on the part of the position measuring device 1, there are therefore various possibilities. In all embodiments, however, a transmission of the generated absolute position data is provided on at least one supply line 9 a, 9 b; parallel to this, the delay-free and continuous transmission of incremental position data takes place.
Claims (16)
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