DE19849108C2 - Drehgeber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehgeber nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1.

Es sind mechanische Multiturn-Drehgeber bekannt (DE 196 26 654 A1), bei denen mehrere Winkelcodierscheiben über ein Unterset­ zungsgetriebe miteinander verbunden sind. Es bewirkt, daß die je­ weils nachgeschaltete Winkelcodierscheibe bei einer vollständigen Umdrehung der vorgeschalteten Winkelcodierscheibe um eine ihrem Auflösungsvermögen entsprechende Einheit gedreht wird. Bei diesem Drehgeber vervielfacht sich entsprechend der Anzahl der Codier­ scheiben auch die Anzahl der Abtastsysteme. Für das Unterset­ zungsgetriebe ist eine hohe Präzision erforderlich. Dieser Drehgeber kann nur aufwendig montiert werden. Das Untersetzungsgetriebe ist nicht verschleißfrei und erlaubt nur begrenzte Drehzahlen.

Es sind auch Multiturn-Drehgeber mit einer elektronischen Zählein­ heit bekannt (EP 0 516 572 B1), bei denen anstelle des mechani­ schen Getriebes eine zusätzliche Codierscheibe eingesetzt wird, die mit der Geberwelle direkt verbunden ist und dazu dient, die Anzahl der Umdrehungen der Geberwelle zu erfassen. Der auf dieser zusätz­ lichen Codierscheibe befindliche Code wird optisch ausgelesen und in Zählimpulse gewandelt, die an eine Zähleinheit weitergegeben werden. Zur Pufferung der Daten ist ein Akku oder eine Batterie zu­ sammen mit der Zählereinheit im Drehgeber untergebracht. Da die permanente optische Auslesung der Codierscheibe verhältnismäßig viel Strom benötigt, weil die Lichtquelle bei diesem Ausleseverfahren ständig bestromt werden muß, um keine Daten zu verlieren, fallen die Akkus bzw. Batterien relativ groß aus. Darum hat der Drehgeber selbst ebenfalls eine entsprechende Baugröße, wenn ein Akku oder eine Batterie eingesetzt werden soll, die eine brauchbare Daten- Pufferzeit von typischerweise mehreren Jahren voraussetzt.

Es sind ferner Drehgeber bekannt (EP 0 550 794 B1), bei denen statt des Auslesens einer zusätzlichen optischen Codierscheibe bei Dre­ hung der Geberwelle Schalter mechanisch oder magnetisch betätigt werden. Der dabei entstehende Codeverlauf wird in Zählimpulse um­ gewandelt, die an eine Zähleinheit weitergegeben werden. Auch bei diesem Drehgeber muß die ganze Schaltung für die Umdrehungszäh­ lung der Geberwelle permanent bestromt werden. Hierfür ist ein ent­ sprechend großer Akku notwendig. Alternativ kann aber auch die ganze Schaltung insgesamt besonders hochohmig ausgelegt sein. Diese Hochohmigkeit der gesamten Auswerteelektronik, der Senso­ ren, der Zählimpulsaufbereitung und der Zählereinheit bringt jedoch das Problem mit sich, daß die Auswerteelektronik empfindlich für elektromagnetische Störungen ist. Dies ist insbesondere bei impuls­ gesteuerten (inkrementalen) Systemen von Bedeutung. Bei ihnen werden in der Regel die Flankenwechsel zweier phasenversetzter Codespuren mittels Differentiator-Schaltung in die eigentlichen Zähl­ impulse gewandelt. Es handelt sich hierbei um sehr kurze, hochfre­ quente Zählimpulse, die nur schwer aus einem elektromagnetischen Störspektrum (EM-Störspektrum) ausfiltern lassen, weil sie etwa das gleiche Frequenzspektrum wie diese haben. Eine einmal erfaßte fal­ sche Umdrehungszählung wird darum nicht erkannt und auch nicht korrigiert, da ein Unterscheidungsmerkmal zwischen Störsignal und Nutzsignal fehlt. Der Drehgeber gibt zwangsweise einen falschen Po­ sitionswert an, was zum Ausfall des Gesamtsystems führt. Teure Ma­ schinenstillstandszeiten oder gar Maschinenschäden sind die Folge. Des weiteren fehlt bei allen bisher bekannten Multiturn-Systemen, die auf inkrementaler Weise (mit Zählern) die Umdrehungsanzahl erfas­ sen, eine Einrichtung, welche bei einem Sensor- oder Zählerdefekt den Fehler erkennen, beheben und/oder melden kann.

Bei einem anderen bekannten Drehgeber (DE 197 09 087 A1) werden Ausgangssignale von Hall-Elementen jeweils einem Schalter zugelei­ tet, durch den die Ausgangssignale entweder dem Eingang von Spei­ cherbaugruppen zugeleitet oder direkt als Ausgangssignale des Drehgebers bereitgestellt werden. Die Hall-Elemente werden selektiv und in einer vorgegebenen Reihenfolge aktiviert und deaktiviert. Je­ des einzelne Sensorsignal wird diskret gespeichert.

Es sind Drehgeber bekannt (JP 0 712 0275 A), die lediglich als Sin­ gleturn-Geber ausgebildet sind. Bei ihnen wird beim Einschalten die Absolutposition gelesen und abgespeichert. Ausgehend von diesem abgespeicherten Absolutwert werden der Singleturnwert über eine Inkrementalspur aktualisiert und die Kanäle für die Absolutposition abgeschaltet.

Bei einem weiteren bekannten Drehgeber (JP 0 634 1857 A) ist eben­ falls nur eine Codierscheibe für eine Singleturnmessung vorgesehen. Die Codierscheibe liegt zwischen einem Lichtempfangs-Schaltkreis mit einem Fotodetektor und einem Licht aussendenden Element. Die vom Schaltkreis ausgesandten Signale werden einem Auswerte­ schaltkreis zugeführt, dem ein Speicherschaltkreis nachgeschaltet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Drehgeber so auszubilden, daß er bei kostengünstiger Ausbildung eine kompakte Bauform hat und zuverlässig die jeweiligen Positions­ werte der Geberwelle über eine lange Lebensdauer hinweg erfassen kann.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Drehgeber erfindungs­ gemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 ge­ löst.

Beim erfindungsgemäßen Drehgeber wird das Logikmodul nicht stän­ dig bestromt. Bei der einen Alternative wird das Logikmodul nur bei einem Pegelwechsel der Signale der Sensoren kurzzeitig, d. h. für die Dauer der Messung, mit Strom/Spannung versorgt. Die den Sensoren nachgeschaltete gemeinsame Überwachungseinrichtung schaltet bei einem Pegelwechsel der Signale der Sensoren über einen Schalter das Logikmodul ein bzw. aus. Bei der anderen alternativen Ausbil­ dung wird das Logikmodul nur bei einem Taktimpuls mit Strom/Span­ nung versorgt. Den Sensoren und dem Logikmodul ist in diesem Fall ein Taktimpulsgeber zugeordnet, der mit jedem Taktimpuls über ei­ nen Schalter das Logikmodul und die Sensoren kurzzeitig, d. h. für die Dauer der Messung, ein- bzw. ausschaltet.

Bei beiden Lösungen kann der Strom/Spannungspuffer sehr kompakt gehalten werden, weil der größte Teil der Auswerteelektronik nur kurzzeitig, d. h. für die Dauer der Messung, nach einem der Ereignis­ se (Pegelwechsel der Signale der Sensoren oder bei einem Taktim­ puls) aktiv ist und bestromt wird. Infolge der kurzen Aktivzeiten kann die Auswerteelektronik sehr niederohmig und damit unempfindlich für elektromagnetische Störungen ausgelegt werden. Der Strom/Spannungspuffer hat infolge der erfindungsgemäßen Ausbil­ dung des Drehgebers insbesondere eine lange Lebensdauer.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren An­ sprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Drehgeber im Axialschnitt,

Fig. 2 einen Schaltplan des Drehgebers gemäß Fig. 1,

Fig. 3 den Zeitverlauf verschiedener Sensoren des erfindungsge­ mäßen Drehgebers gemäß Fig. 1,

Fig. 4 einen Schaltplan einer zweiten Ausführungsform eines er­ findungsgemäßen Drehgebers.

Der Drehgeber hat ein Gehäuse 1 mit einem Flansch 2, der Lager 3, 4 für eine Geberwelle 5 aufweist. Sie ragt in das Gehäuse 1 und trägt eine Codescheibe 6, mit der die Drehung der Geberwelle 5 um 360° erfaßt wird. Der Codescheibe 6 ist eine Lichtquelle 7 im Flansch 2 zugeordnet.

Die Geberweile 5 trägt mit Abstand zur Codescheibe 6 drehfest einen Codeträger 8, dem am Umfang mindestens drei Sensoren 9 bis 11 zugeordnet sind. Sie sind an eine Auswerteelektronik 12 angeschlos­ sen, die auf einer Leiterplatte 13 vorgesehen ist. Sie ist im Gehäuse 1 im Bereich oberhalb des Codeträgers 8 untergebracht. Der Code­ träger 8 mit den zugeordneten Sensoren 9 bis 11 dient zur Erfassung mehrerer Umdrehungen der Geberwelle 5.

Der Codescheibe 6 ist eine weitere Auswerteelektronik 14 zugeord­ net, die sich auf einer Leiterplatte 15 im Gehäuse 1 befindet. Die Leiterplatte 15 befindet sich im Bereich zwischen der Codescheibe 6 und dem Codeträger 8 und weist eine Durchtrittsöffnung 16 für die Geberweile 5 auf.

Die Spannungsversorgung der beiden Auswerteelektroniken 12 und 14 erfolgt im Normalbetrieb durch eine externe Spannungsquelle.

Wird die externe Spannungsquelle abgeschaltet, erfolgt die Span­ nungsversorgung für die Auswerteelektronik 12 durch eine Batterie oder einen Akku 17, die (der) im Flansch 2 gelagert ist.

Die Codescheibe 6 und die zugeordnete Lichtquelle 7 sind in be­ kannter Weise ausgebildet. Die Codescheibe 6 löst eine 360°- Drehung der Geberwelle 5 in bekannter Weise durch Absolutcodie­ rung in entsprechend viele Positionen auf, so daß die Winkelstellung sofort nach Einschalten des Drehgebers für eine Umdrehung zur Verfügung steht. Die Absolutcodierung kann optisch, magnetisch oder induktiv erfolgen.

Der Codeträger 8 mit den Sensoren 9 bis 11 erfaßt die Anzahl voll­ ständiger Umdrehungen der Geberwelle 5. Zusammen mit der Code­ scheibe 6 stellt er die Gesamtwinkel- oder Gesamtweg-Information zur Verfügung.

Der Codeträger 8 kann optisch, magnetisch, induktiv oder kapazitiv arbeiten. Er kann als Scheibe, als Ring oder dergleichen ausgebildet sein. Er ist drehfest mit der Geberwelle 5 verbunden und weist min­ destens eine Signalquelle oder Code-Spur auf. Die Sensoren 9 bis 11 können optisch, magnetisch, induktiv oder kapazitiv arbeiten und le­ sen den Code des Codeträgers 8 aus und stellen die gemessenen Werte der nachfolgenden Auswerteelektronik 12 zur Verfügung. Sie setzt die von den Sensoren 9 bis 11 gelieferten Codes in die Anzahl der Umdrehungen der Geberwelle 5 um. Die Auswerteelektronik 12 hat außerdem die Aufgabe, elektromagnetische Störungen zu unter­ drücken und eventuell eine Datenkorrektur im Falle einer Störung und Ausgabe einer Warnung oder einer Fehlermeldung vorzunehmen, falls zum Beispiel einer der Sensoren ausfällt. Mit der Batterie 17 werden die Informationen des Codeträgers 8 bzw. der Sensoren 9 bis 11 bzw. der Auswerteelektronik im Falle einer Betriebsspannungsab­ schaltung gepuffert.

Das Gehäuse 1 ist mit einem Stecker 18 als Schnittstelle versehen, über den der Drehgeber mit einem Rechner verbunden werden kann.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel können der Codeträger 8 für den sogenannten Multiturn und die Codescheibe 6 für den sogenannten Singleturn auch eine Einheit bilden.

Wie Fig. 2 zeigt, werden die Sensoren 9 bis 11 mit der Batteriespan­ nung U_Bat versorgt. Die Auswerteelektronik 12 hat ein Logikmodul 19 und ein Zählermodul 20. Beide Module 19, 20 werden mit der Batte­ riespannung U_Bat versorgt. Die Sensoren 9 bis 11 werden ständig be­ stromt. Das Logikmodul 19 wird nur jeweils bei einem Pegelwechsel der Sensoren 9 bis 11 für kurze Zeit geweckt, bis die entsprechenden Daten verarbeitet sind. Das dem Logikmodul 19 nachgeschaltete Zählermodul 20 kann synchron mit dem Logikmodul 19 geweckt wer­ den. In diesem Fall müssen die Zähler 21 bis 23 des Zählermoduls 20 durch nicht flüchtige Speicher, zum Beispiel EEPROMs, ergänzt werden, die spannungsfrei den letzten Zählerwert beibehalten. Es ist aber auch möglich, die Zähler 21 bis 23 des Zählermoduls 20 ständig zu bestromen. Trotz einer hochohmigen Ausgestaltung der Zähler 21 bis 23 kann eine Fehlzählung durch Sperren der Zählereingänge beim Abschalten des Logikmoduls 19 vermieden werden.

Der Codeträger 8, der beispielsweise aus einer entsprechend ma­ gnetisierten Scheibe oder einem Magnetring besteht, moduliert bei Drehung der Geberwelle 5 die drei Sensoren 9 bis 11, die beispiels­ weise Reedschalter sind. Hierbei entsteht ein Codeverlauf, wie er in Fig. 3 für die drei Sensoren 9 bis 11 bei einer 360°-Drehung der Ge­ berwelle 5 dargestellt ist. Die Spur T in Fig. 3 bleibt in diesem Fall unberücksichtigt. Die drei Sensoren 9 bis 11 schalten zeitlich nach­ einander, wie der Codeverlauf in Fig. 3 zeigt. Nach jeweils einer Drehung von 180° schalten die Sensoren 9 bis 11, wobei diese Sensoren Schaltabstände von 45° zueinander haben.

In Fig. 3 ist die höchstwertige Spur MSB (most significant bit) der Codescheibe 6 dargestellt, die einen Pegelwechsel nach jeweils einer 180°-Drehung der Geberwelle 5 vornimmt. Mit dem Ausgangssignal MSB wird die 360°-Drehung der Geberwelle 5 so hoch aufgelöst, daß die Winkelstellung sofort nach Einschalten des Drehgebers für eine Umdrehung zur Verfügung steht. Mit den Ausgangssignalen der Sen­ soren 9 bis 11 wird die Zahl der 360°-Drehungen der Geberwelle 5 erfaßt.

Bei jedem Flankenwechsel der Signalpegel der Sensoren 9 bis 11 bestromt ein den Sensoren nachgeschaltetes Wächter-IC 24, das ebenfalls mit der Batteriespannung U_Bat versorgt wird, das nachge­ schaltete Logikmodul 19. Zwischen dem Wächter-IC 24 und dem Lo­ gikmodul 19 liegt ein Schalter 25, der geöffnet ist, solange das Wächter-IC 24 kein Signal vom jeweiligen Sensor 9 bis 11 erhält. Das Logikmodul 19 bleibt somit ausgeschaltet, bis es durch Schließen des Schalters 25 mittels des Wächter-ICs 24 bestromt wird.

Das Logikmodul 19 weist ein digitales Filter 26 auf (Fig. 2), das eventuelle Störimpulse beispielsweise durch mehrfaches Auslesen der Logikpegel filtert. Ist ein Störimpuls die Ursache für die Aktivie­ rung des Logikmoduls 19 gewesen, ergeht eine Rückmeldung an das Wächter-IC 24. Das Logikmodul 19 wird dann ohne weitere Funktion abgeschaltet.

Im Falle eines Nutzsignals als Ursache für die Aktivierung des Lo­ gikmoduls 19 werden die Signale der Sensoren 9 bis 11 vom digitalen Filter 26 einem Sensor-Pegelkomparator 27 zugeleitet, der ebenfalls Bestandteil des Logikmoduls 19 ist. Er vergleicht die eingelesenen Pegelzustände 0 bzw. 1 (Fig. 1) der Signale der Sensoren 9 bis 11 mit in einer Tabelle abgelegten Bitkombinationen, die für Segmente A bis H zulässig sind (Fig. 2). Diese Segmente A bis H sind Winkeln von jeweils 45° zugeordnet, so daß einer 360°-Drehung der Geber­ welle 5 acht Segmente A bis H zugeordnet sind. Aus dem Vergleich der eingelesenen Pegelzustände der Sensoren 9 bis 11 mit den ab­ gelegten, für die Segmente A bis H zulässigen Bitkombinationen lei­ tet der Sensor-Pegelkomparator 27 weitere Aktionen ab. Dem Sen­ sor-Pegelkomparator 27 sind die Zähler 21 bis 23 des Zählermoduls 20 nachgeschaltet. Je nach Ergebnis des Vergleiches des Sensor- Pegelkomparators 27 kann der Zähler 21 oder 22 oder 23 inkremen­ tiert bzw. dekrementiert werden, oder es kann keine Aktion oder es kann eine Ausgabe einer Warnung und dann Sperren eines der un­ gültigen Zähler 21 bis 23 oder die Ausgabe eines Fehlers erfolgen. Für den letzten Fall ist dem Sensor-Pegelkomparator 27 ein Fehler­ ausgabemodul 28 nachgeschaltet, das Teil des Logikmoduls 19 ist und das eine Fehlermeldung ausgibt.

Grundsätzlich würde ein einziger nachgeschalteter Zähler 21 oder 22 oder 23 ausreichen, um die Zählfunktion auszuführen. Um die Si­ cherheit bei der Erfassung mehrerer Drehungen der Geberwelle 5 zu gewährleisten und weiter zu steigern, sind im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel zwei zusätzliche Zähler vorgesehen, so daß in diesem Falle drei Zähler 21 bis 23 vorhanden sind. Ihnen ist ein Zählerkom­ parator 29 nachgeschaltet, der Teil des Logikmoduls 19 ist, der stän­ dig die Inhalte der drei Zähler 21 bis 23 vergleicht und bei Abwei­ chung den entsprechenden Zähler sperrt, ein entsprechendes Warn­ signal 30 an das Fehlerausgabemodul 28 liefert und eine Aktualisie­ rung eines den Zählern 21 bis 23 nachgeschalteten Ausgabepuffers 31 durch den fehlerhaften Zähler blockiert. Er ist Teil des Zählermo­ duls 20, das ebenso wie das Logikmodul 19 mit Batteriespannung U_Bat versorgt wird. Die Zähler 21 bis 23 sind über jeweils ein UND- Glied 32 bis 34 an den Ausgabepuffer 31 angeschlossen, an dessen Ausgang 35 die jeweiligen Meßdaten anliegen. Der Zählerkomparator 29 ist ebenfalls an die UND-Glieder 32 bis 34 angeschlossen. Der Ausgabepuffer 31 erhält somit Daten von den Zählern 21 bis 23 nur, wenn die UND-Bedingung erfüllt ist, d. h. die Zählersignale in Ord­ nung sind.

Der Einsatz von drei Zählern 21 bis 23 und des Zählerkomparators 29 hat den weiteren Vorteil, daß er für den Fall, daß das digitale Filter 26 nicht greifen sollte und ein Störimpuls auf einer der drei Sensor­ leitungen zusammen mit den verbleibenden Sensorsignalen eine gül­ tige Bitkombination bildet, zur Änderung eines der drei Zählerinhalte führt. In diesem Falle greift als letzte Sperre der Zählerkomparator 29, der die drei Zählerinhalte in der beschriebenen Weise vergleicht. Der fehlerhafte Zählerstand kann alternativ aber auch korrigiert und der Zählprozeß ohne eine Fehlermeldung fortgesetzt werden.

Bei einer fehlerfreien Funktion erhält jeder Zähler 21 bis 23 das je­ weilige Ausgangssignal des zugehörigen Sensors 9 bis 11.

Die Zählfunktion für den Zähler 21 kann zum Beispiel so vorgesehen werden, daß inkrementiert (dekrementiert) wird, wenn ein Pegel­ wechsel des Signals des Sensors 9 von 0 zu 1 (1 zu 0) stattfindet und gleichzeitig der Pegel des Signals des Sensors 10 "0" ist. Die Synchronisation der Signale des Codeträgers 8 mit den Signalen der Codescheibe 6 beim Übergang der Geberwellenposition von 360° auf 0° geschieht durch einen Pegelvergleich. So wird bei einer Anord­ nung, welche die Pegellage der Signale MSB und der Signale der Sensoren 9 bis 11 gemäß Fig. 3 erzeugt, der Zählerinhalt des Zählers 21 um 1 dekrementiert, solange die Pegel der Signale MSB und des Sensors 9 "1" sind, da der Zähler vor dem Übergang von 360° auf 0° nach dem beschriebenen Beispiel inkrementiert wird. Für die weite­ ren Zähler 22, 23 gilt entsprechendes.

Für den Drehgeber kann die Pufferbatterie 17 sehr kompakt gehalten werden, weil der überwiegende Teil der Schaltung, nämlich das Lo­ gikmodul 19 und optional das Zählermodul 20, nur kurzzeitig nach einem Sensorereignis aktiv ist und bestromt wird. Das Wächter-IC 24 schließt den Schalter 25 erst dann, wenn ein Flankenwechsel der Si­ gnalpegel der Sensoren 9 bis 11 auftritt. Aufgrund der kurzen Aktiv­ zeiten kann die Auswerteelektronik 12 niederohmig und damit un­ empfindlich für elektromagnetische Störungen ausgelegt werden. Sollte sich dennoch eine sensorseitige elektromagnetische Störung ausbilden, kommt die Schutzschaltung zum Einsatz, die aus dem di­ gitalen Filter 26, dem Sensorpegelkomparator 27 und dem Zähler­ komparator 29 besteht. Diese Schutzschaltung kann eine Störung abblocken oder sie erkennen, korrigieren und/oder eine Warnmel­ dung ausgeben. Der Ausfall eines der Sensoren 9 bis 11 kann durch Vergleich der Zählerstände mittels des Zählerkomparators erkannt und ohne einen Funktionsausfall als Warnung an eine übergeordnete Steuerung gemeldet werden. Sie sorgt dafür, daß zum geeigneten Zeitpunkt eine Wartung ohne Maschinenausfallzeiten erfolgen kann.

Während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich die Sensoren 9 bis 11 ständig bestromt werden müssen, bleibt beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 die komplette Auswerteschaltung einschließlich der Sensoren 9 bis 11 ausgeschaltet. Anstelle des Wächter-ICs 24 ist ein Tastimpulsgenerator 36 vorgesehen, der Im­ pulse T (Fig. 3) erzeugt. Sie haben eine Taktrate, die so berechnet ist, daß mindestens ein Impuls je Segment A bis H erzeugt wird. Im Rhythmus dieser Taktimpulse T werden die Auswerteschaltung (Sen­ soren 9 bis 11, Logikmodul 19 und optional Zählermodul 20) aktiviert und bestromt. Während dieser aktiven Phasen findet die Auswertung der Signale statt, wie es anhand des vorigen Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben worden ist. Um den Stromverbrauch klein zu halten, wird ein entsprechend kleines Impuls-Pausen-Verhältnis I/P (Fig. 3) gewählt. Die Impulsdauer I ist kürzer als die Dauer P zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen T. Der Taktimpulsgene­ rator 36 schaltet das Logikmodul 19 über den Schalter 25 im Rhyth­ mus der Taktimpulse T. Das Logikmodul 19 und das Zählermodul 20 sind im übrigen gleich ausgebildet wie beim vorigen Ausführungsbei­ spiel.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 können magnetische, indukti­ ve, kapazitive, optische Sensoren oder mechanische Schalter 9 bis 11 zum Einsatz kommen. Bei optischen Sensoren 9 bis 11 muß auch der zugehörige Sender 37, der eine Lichtquelle, zum Beispiel eine LED, sein kann, im Rhythmus der Taktimpulse T ein- und ausge­ schaltet werden. Der Sender 37 liegt in diesem Beispiel auf der den optischen Sensoren 9 bis 11 gegenüberliegenden Seite des Codeträ­ gers 8. Mittels des Schalters 25 wird auch der Sender 37 im Zyklus der Taktimpulse ein- und ausgeschaltet.

Die beschriebenen Ausführungsformen des Drehgebers zeichnen sich durch eine kompakte Bauform aus, da die Daten-Pufferbatterie klein gehalten werden kann. Die Gesamtschaltung ist nicht hochohmig ausgelegt, so daß eine elektromagnetische Störanfällig­ keit zuverlässig vermieden wird. Mit der Batterie 17 werden die In­ formationen der dem Codeträger 8 zugeordneten Auswerteelektronik 12 zuverlässig gepuffert, so daß diese Informationen auch im Falle einer Betriebsspannungsabschaltung erhalten bleiben. Desweiteren können durch Redundanz von mindestens drei Sensoren 9 bis 11 bzw. Zählern 21 bis 23 im Multiturn auftretende Fehler wirkungsvoll abgefangen, korrigiert und/oder ohne Maschinenstillstandzeiten als Warnmeldung ausgegeben werden.

Claims (11)

1. Drehgeber mit einer Geberwelle, die eine erste Codierscheibe für Singleturnmessung und eine zweite Codierscheibe für Multiturn­ messung trägt, mit einer der Multiturn-Codierscheibe zugeordne­ ten Auswerteelektronik, welche die von Sensoren ausgelösten Signale einem Logikmodul und einem nachgeschalteten Zähler­ modul zuführt, das die Signale in Zählerimpulse wandelt, und mit wenigstens einem Strom/Spannungspuffer, dadurch gekennzeichnet, daß das Logikmodul (19) nur bei einem Pegelwechsel der Signale der Sensoren (9 bis 11) bzw. bei ei­ nem Taktimpuls kurzzeitig für die Zeit der Messung mit Strom/­ Spannung versorgt wird, und daß den Sensoren (9 bis 11) eine gemeinsame Überwachungseinrichtung (24) nachgeschaltet ist, die bei einem Pegelwechsel der Signale der Sensoren (9 bis 11) über einen Schalter (25) das Logikmodul (19) ein- bzw. ausschal­ tet, bzw. daß den Sensoren (9 bis 11) und dem Logikmodul (19) ein Taktimpulsgeber (36) zugeordnet ist, der mit jedem Taktim­ puls über einen Schalter (25) das Logikmodul (19) und die Sen­ soren (9 bis 11) ein- bzw. ausschaltet.

2. Drehgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Logikmodul (19) ein digitales Filter (26) zur Filterung von Störimpulsen in den Signalen des Sensors (9 bis 11) aufweist.

3. Drehgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem digitalen Filter (26) ein Pegel­ komparator (27) nachgeschaltet ist, der die Signalpegel des Sen­ sors (9 bis 11) mit gespeicherten Signalpegeln auf Gültigkeit vergleicht.

4. Drehgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählermodul (20) synchron mit dem Logikmodul ein- bzw. ausgeschaltet wird, wobei hierbei während der Ausschaltphase die Zählerstände in nicht flüchtigen Speichern, zum Beispiel EEPROM, zwischengespeichert werden.

5. Drehgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählermodul (20) ständig mit Strom versorgt wird.

6. Drehgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählermodul (20) eine der Zahl der Sensoren (9 bis 11) entsprechende Zahl von Zählern (21 bis 23) aufweist.

7. Drehgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähler (21 bis 23) ein Kompa­ rator (29) nachgeschaltet ist, der die Zählerstände der Zähler (21 bis 23) miteinander vergleicht und bei Ungleichheit fehlerhafte Zähler sperrt oder korrigiert und eventuell eine Warnmeldung ausgibt.

8. Drehgeber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Komparator (29) ein Fehler­ ausgabemodul (28) nachgeschaltet ist.

9. Drehgeber nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähler (21 bis 23) ein UND- Glied (32 bis 34) nachgeschaltet ist, an das der Komparator (29) angeschlossen ist.

10. Drehgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Sensoren (9 bis 11) vorgesehen sind.

11. Drehgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Energiepufferung ein Akku, ein Kondensator mit entsprechend hoher Kapazität oder eine Batte­ rie Verwendung finden, die durch ihre jeweilige Ausgestaltung einen Temperatureinsatzbereich von mehr als +70°C zulassen, wie zum Beispiel eine Lithium-Thyonylchlorid-Batterie (Li/SOCl₂) mit entsprechender Kapselung.