DE19861259C5 - Position measuring device and method for operating a position measuring device - Google Patents

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    • G01D5/24404—Interpolation using high frequency signals

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Positionsmeßeinrichtung zur Bestimmung der Relativposition zweier zueinander beweglicher Objekte, die im Fall der Relativbewegung mindestens ein Paar phasenversetzter, analoger Inkrementalsignale (SIN, COS) liefert, wobei
– über eine Signalperioden-Variationseinheit (6) die Signalperioden (SP') der an eine nachgeordnete Auswerteeinheit (4) übertragenen analogen Inkrementalsignale (SIN', COS') um mindestens einen Signalperioden-Variationsfaktor (n) definiert variiert werden und analoge Inkremementalsignale (SIN', COS') mit mindestens zwei unterschiedlichen Signalperioden (SP') erzeugt werden, die in einem definierten Verhältnis zueinander stehen und
– wobei auch die unveränderten Inkrementalsignale (SIN, COS) mit der ursprünglichen Signalperiode (SP) an die nachgeordnete Auswerteeinheit (4) übertragen werden und
– wobei über erste Signalübertragungsleitungen (7a, 7b) die Übertragung der Inkrementalsignale (SIN', COS') mit veränderter Signalperiode (SP') an die nachgeordnete Auswerteeinheit (4) erfolgt und
– wobei über weitere Signalübertragungsleitungen die Übertragung der Inkrementalsignale (SIN, COS) mit unveränderter Signalperiode (SP) an die nachgeordnete Auswerteeinheit (4) erfolgt und
– wobei die Signalperioden...Method for operating a position measuring device for determining the relative position of two mutually movable objects which, in the case of the relative movement, supplies at least one pair of phase-offset analog incremental signals (SIN, COS), wherein
The signal periods (SP ') of the analog incremental signals (SIN', COS ') transmitted to a downstream evaluation unit (4) are varied in a defined manner by at least one signal period variation factor (n) and analog incremental signals (SIN ', COS') are generated with at least two different signal periods (SP '), which are in a defined relationship to each other and
- Wherein also the unchanged incremental signals (SIN, COS) with the original signal period (SP) to the downstream evaluation unit (4) are transmitted and
- In which via first signal transmission lines (7a, 7b), the transmission of incremental signals (SIN ', COS') with changed signal period (SP ') to the downstream evaluation unit (4) and takes place
- Wherein via further signal transmission lines, the transmission of the incremental signals (SIN, COS) with unchanged signal period (SP) to the downstream evaluation unit (4) takes place and
- where the signal periods ...

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Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Positionsmeßeinrichtung. Insbesondere lassen sich die erfindungsgemäßen Maßnahmen in Verbindung mit einer inkrementalen Positionsmeßeinrichtung vorteilhaft einsetzen.The The present invention relates to a method of operating a position measuring device. In particular, the measures according to the invention can be combined with a incremental position measuring device advantageous use.

Stand der TechnikState of the art

Bekannte inkrementale Positionsmeßeinrichtungen ermöglichen neben der Übertragung von bereits digitalisierten bzw. rechteckförmigen Inkrementalsignalen auch die Übertragung von sinusförmigen, analogen Inkrementalsignalen an eine nachgeordnete Auswerteeinheit. Die analogen Inkrementalsignale können dabei auf unterschiedlichste Art und Weise erzeugt werden, beispielsweise über die optische, magnetische, induktive oder aber kapazitive Abtastung einer körperlich ausgebildeten Maßstabteilung. Daneben können die analogen, positionsabhängigen Inkrementalsignale auch über ein Interferometer generiert werden, wobei dann anstelle einer körperlichen Maßstabstruktur die Lichtwellenlänge bzw. entsprechende Bruchteile hiervon das Teilungsnormal bildet. Ebenso wäre grundsätzlich denkbar, Bruchteile anderer Wellenformen als Teilungsnormale zu verwenden, z. B. beim Einsatz von Mikrowellen, akust. Wellen etc..Known incremental position measuring devices enable next to the transmission of already digitized or rectangular incremental signals also the transmission of sinusoidal, analog incremental signals to a downstream evaluation. The analog incremental signals can vary greatly Be generated, for example, via the optical, magnetic, inductive or capacitive sampling of a physically trained graduation scale. In addition, you can the analog, position-dependent Incremental signals also over an interferometer is generated, in which case instead of a physical one scale structure the wavelength of light or corresponding fractions thereof forms the division standard. Likewise would be in principle conceivable, fractions of other waveforms than graduation normal to use, for. B. when using microwaves, acoust. Waves etc.

Bei einer vorgesehenen Übertragung von analogen Inkrementalsignalen erfolgt erst auf Seiten der Auswerteeinheit eine Weiterverarbeitung der Signale, beispielsweise eine weitere Unterteilung in Form einer Interpolation. Die Übertragung der analogen Inkrementalsignale von der jeweiligen Positionsmeßeinrichtung an die Auswerteeinheit bietet einige Vorteile, wie etwa eine niedrige Übertragungsfrequenz bei gleichbleibenden Meßschritt sowie eine relativ hohe zulässige Verfahrgeschwindigkeit auch bei einem kleinen Meßschritt.at a scheduled transmission of analog incremental signals takes place only on the part of the evaluation unit a further processing of the signals, for example, another Subdivision in the form of an interpolation. The transmission of the analog incremental signals from the respective position measuring device to the evaluation unit offers some advantages, such as a low transmission frequency at the same measuring step as well as a relatively high allowable Traversing speed even with a small measuring step.

Alternativ zur auswerteseitigen Auflösungssteigerung ist aus der EP 0 463 561 B1 ein Verfahren sowie eine Vorrichtung bekannnt, über das analoge Inkrementalsignale bereits auf der Messgeräteseite bzgl. ihrer Frequenz verdoppelt werden können. Hierzu werden die erzeugten Analogsignale geeignet miteinander kombiniert, um unter Berücksichtigung bestimmter Zusammenhänge ein frequenzverdoppeltes analoges Inkrementalsignal zu erzeugen. Dieses wird dann an eine nachgeordnete Auswerteeinheit übertragen.Alternative to the Auswerteitigen resolution increase is from the EP 0 463 561 B1 a method and a device bekannnt over the analog incremental signals can already be doubled in terms of their frequency on the meter side. For this purpose, the generated analog signals are suitably combined with one another in order to generate a frequency-doubled analog incremental signal, taking into account certain relationships. This is then transmitted to a downstream evaluation unit.

Werden nunmehr Positionsmeßeinrichtungen mit einer hohen Auflösung und entsprechend kleiner Signalperiode eingesetzt, beispielsweise Laser-Interferometer oder aber interferentiell arbeitende optische Positionsmeßeinrichtungen, so können bei der Übertragung analoger Inkrementalsignale eine Reihe von Problemen resultieren. Liegen z. B. die Signalperioden derartiger Positionsmeßeinrichtungen im Bereich von etwa 0,5 μm, so ergeben sich bereits bei relativ langsamen Verfahrgeschwindigkeiten von 1 m/sec hohe Signalfrequenzen der analogen Inkrementalsignale in der Größenordnung von ca. 2 MHz. Zur Verarbeitung derart hochfrequenter analoger Inkrementalsignale sind jedoch nicht alle Auswerteeinheiten in der Lage. Zudem ergeben sich Probleme bei der möglichst störungsfreien Übertragung der hochfrequenten Inkrementalsignale über größere Entfernungen. Im Fall von Störungen bei der Signalübertragung resultieren wiederum Fehler bei der Positionsbestimmung über die Auswerteeinheit; so werden insbesondere bei einer auf Seiten der Auswerteeinheit erfolgenden Signalinterpolation zur Auflösungssteigerung ideale, sinusförmige Inkrementalsignale der Positionsmeßeinrichtung vorausgesetzt.Become now position measuring with a high resolution and correspondingly small signal period used, for example Laser interferometer or interferential optical position measuring, so can at the transmission analog incremental signals result in a number of problems. Lying z. B. the signal periods of such position measuring in the range of about 0.5 μm, This results even at relatively slow traversing speeds of 1 m / sec high signal frequencies of the analog incremental signals in the order of magnitude of about 2 MHz. For processing such high-frequency analog incremental signals However, not all evaluation units are capable of doing so. Also revealed problems with the possible trouble-free transmission the high-frequency incremental signals over long distances. In the case of disorders during signal transmission again result in errors in the position on the evaluation unit; so are in particular one on the part of Evaluation unit signal interpolation to increase the resolution ideal, sinusoidal Incremental signals of the position measuring assumed.

Darüberhinaus werden bei verschiedenen Anwendungen mitunter geschwindigkeitsabhängig unterschiedliche Anforderungen an die Auflösung der von der Positionsmeßeinrichtung gelieferten analogen Inkrementalsignale gestellt. Während dabei im Fall hoher Verfahrgeschwindigkeiten in der Regel keine extreme Genauigkeit bei Positionsbestimmung erforderlich ist, resultieren bei kleineren Relativgeschwindigkeiten üblicherweise höhere Anforderungen an die zur Verfügung stehende Auflösung der analogen Inkrementalsignale der Positionsmeßeinrichtung.Furthermore are different in different applications sometimes speed-dependent different Resolution requirements that of the position measuring device provided analog incremental signals. While doing so in the case of high traversing speeds usually no extreme Accuracy in position determination is required to result at lower relative speeds usually higher requirements at the disposal standing resolution the analog incremental signals of the position measuring device.

Aufgabenstellungtask

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Betrieb einer Positionsmeßeinrichtung zu schaffen, über das zum einen die angesprochenen Probleme bei der Verwendung hochauflösender Positionsmeßeinrichtungen mit kleinen Signalperioden vermieden werden können. Zum anderen sollen auch die geschwindigkeitsabhängig unterschiedlichen Anforderungen an die Auflösung der Positionsmeßeinrichtung erfüllbar sein. Darüberhinaus ist ein möglichst fehlerfreier Meßbetrieb auch über längere Meßstrecken bzw. längere Meßzeiten wünschenswert.task The present invention is therefore a method of operation a position measuring device to create, over on the one hand the mentioned problems in the use of high-resolution position measuring devices can be avoided with small signal periods. On the other hand, too the speed-dependent different Resolution requirements A position satisfiable be. Furthermore is one possible error-free measuring operation also over longer measuring sections or longer Measurement times desirable.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Positionsmeßeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1.These Task is solved by a method for operating a position measuring device with the features of claim 1.

Vorteilhafte Maßnahmen zur Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Maßnahmen im abhängigen Anspruch. advantageous activities for the embodiment of the method according to the invention emerge the measures in dependent Claim.

Erfindungsgemäß wird nunmehr eine variable Signalperiode bzw. -frequenz der von der Positionsmeßeinrichtung an die nachgeordnete Auswerteeinheit übertragenen analogen Ausgangssignale bzw. Inkrementalsignale vorgesehen. Insbesondere ist es hierbei möglich, die ggf. zu hohe Signalfrequenz der analogen Inkrementalsignale im Fall hochauflösender Positionsmeßeinrichtungen oder im Fall hoher Relativgeschwindigkeiten zu reduzieren. Zu diesem Zweck ist eine Signalperioden-Variationseinheit vorgesehen, die beispielsweise der Positionsmeßeinrichtung zugeordnet werden kann oder aber zwischen der Positionsmeßeinrichtung und der nachgeordneten Auswerteeinheit angeordnet ist. Neben den derart modifizierten Inkrementalsignalen mit veränderter Signalperiode respektive -frequenz werden auch die unveränderten analogen Inkrementalsignale zwischen der Positionsmeßeinrichtung und der nachgeordneten Auswerteeinheit übertragen.According to the invention, a variable signal period or frequency of the analog output signals or incremental signals transmitted by the position measuring device to the downstream evaluation unit is now provided. Especially In this case, it is possible to reduce the possibly too high signal frequency of the analog incremental signals in the case of high-resolution position measuring devices or in the case of high relative speeds. For this purpose, a signal period variation unit is provided, which can for example be assigned to the position measuring device or is arranged between the position measuring device and the downstream evaluation unit. In addition to the thus modified incremental signals with a changed signal period or frequency, the unchanged analog incremental signals are transmitted between the position measuring device and the downstream evaluation unit.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist somit gewährleistet, daß auch hochauflösende inkrementale Meßsysteme in Verbindung mit Auswerteeinheiten eingesetzt werden können, die grundsätzlich keine derart hohen Eingangsfrequenzen der analogen Inkrementalsignale zulassen. Ferner sind auch hohe Verfahrgeschwindigkeiten möglich, da die Signalperiode dann geeignet vergrößert werden kann, was in diesem Einsatzfall für eine Positionsbestimmung mit hinreichender Präzision ausreicht. Auf Seiten der Auswerteeinheit kann dann zur Auflösungssteigerung eine weitere elektronische Unterteilung bzw. Interpolation der übertragenen sinus- und/oder cosinusförmigen Inkrementalsignale in bekannter Art und Weise erfolgen.by virtue of the measures according to the invention is thus ensured that too high-resolution incremental measuring systems can be used in conjunction with evaluation, the in principle no such high input frequencies of the analog incremental signals allow. Furthermore, high speeds are possible because the signal period can then be suitably increased, which is in this Application for a position determination with sufficient precision is sufficient. On pages the evaluation unit can then to increase resolution another electronic subdivision or interpolation of the transmitted sinusoidal and / or cosine Inkrementalsignale done in a known manner.

Die Variation der Signalperiode der an die Auswerteeinheit übertragenen analogen Inkrementalsignale kann dabei automatisiert, beispielsweise in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, erfolgen, wenn beispielsweise die zugehörige Auswerteeinheit nur eine bestimmte maximale Eingangsfrequenz der analogen Inkrementalsignale verarbeiten kann.The Variation of the signal period transmitted to the evaluation unit analog incremental signals can be automated, for example dependent on from the speed, for example, if the associated evaluation only a certain maximum input frequency of the analog incremental signals can handle.

Die erfindungsgemäßen Überlegungen lassen sich sowohl bei Positionsmeßeinrichtungen mit körperlich ausgebildeter Maßstabteilung einsetzen wie auch bei Positionsmeßeinrichtungen, die als Teilungsnormal z. B. die Lichtwellenlänge oder Bruchteile hiervon nutzen, d. h. bei Interferometern. Insbesondere im letztgenannten Fall ergeben sich auf Grundlage der vorliegenden Erfindung weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten. Diese bieten insbesondere Vorteile, wenn bei derartigen Positionsmeßeinrichtungen eine Konvertierung der Inkrementalsignal-Einheiten in bestimmte, vorzugebende -Einheiten gefordert ist und/oder diverse Umgebungseinflüsse zu kompensieren sind. Desweiteren gewährleisten die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch einen fehlerfreien Betrieb einer derartigen Positionsmeßeinrichtung über längere Meßstrecken und/oder längere Meßzeiten.The inventive considerations can be both in position measuring with physical trained scale graduation as well as position measuring devices, which are used as a graduation standard z. B. the wavelength of light or fractions thereof, d. H. at interferometers. Especially in the latter case, based on the present Invention further advantageous embodiment possibilities. These offer in particular Advantages, if in such position measuring a conversion the incremental signal units in certain units to be specified is required and / or various environmental influences are to be compensated. Furthermore, ensure the measures according to the invention also a fault-free operation of such a position measuring device over longer measuring distances and / or longer Measurement times.

Ausführungsbeispielembodiment

Weitere Vorteile sowie Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Figuren.Further Advantages and details of the method according to the invention arise from the following description of exemplary embodiments with reference to FIG enclosed figures.

Dabei zeigtthere shows

1 eine schematische Darstellung einer ersten Variante einer Positionsmeßeinrichtung inklusive nachgeordneter Auswerteeinheit; 1 a schematic representation of a first variant of a position measuring device including downstream evaluation;

2 eine Blockschaltbild-Darstellung einer geeigneten Signalperioden-Variationseinheit, wie sie etwa in der Positionsmeßeinrichtung gemäß 1 einsetzbar ist; 2 a block diagram representation of a suitable signal period variation unit, such as in the position measuring according to 1 can be used;

3 eine Darstellung des Signalverlaufes in der Positionsmeßeinrichtung der 1 kurz vor bzw. kurz nach der Variation der Signalperiode der analogen Inkrementalsignale; 3 a representation of the waveform in the position of the 1 shortly before or shortly after the variation of the signal period of the analog incremental signals;

4 eine Blockschaltbild-Darstellung einer Signalperioden-Variationseinheit, wie sie insbesondere in einer als Interferometer ausgebildeten Positionsmeßeinrichtung einsetzbar ist. 4 a block diagram representation of a signal period variation unit, as it can be used in particular in a formed as an interferometer position measuring.

Die in 1 dargestellte Positionsmeßeinrichtung 1 umfaßt eine Maßstabteilung 2 sowie eine relativ dazu bewegliche Abtasteinheit 3. Die von der Positionsmeßeinrichtung 1 erzeugten, gegebenenfalls modifizierten analogen Inkrementalsignale SIN', COS' werden über Signalübertragungsleitungen 7a, 7b an eine nachgeordnete Auswerteeinheit 4 zur Weiterverarbeitung übertragen. Die Maßstabteilung 2 und die Abtasteinheit 3 sind etwa mit zueinander beweglichen Teilen einer Werkzeugmaschine verbunden, deren Relativposition zueinander hochexakt bestimmt werden soll. Als Auswerteeinheit 4 ist in diesem Fall eine übliche numerische Werkzeugmaschinensteuerung vorgesehen.In the 1 shown position measuring device 1 includes a scale graduation 2 and a relatively movable scanning unit 3 , The of the position measuring 1 generated, optionally modified analog incremental signals SIN ', COS' are via signal transmission lines 7a . 7b to a downstream evaluation unit 4 for further processing. The scale graduation 2 and the scanning unit 3 are connected to each other with movable parts of a machine tool whose relative position is to be determined to each other highly accurate. As an evaluation unit 4 In this case, a conventional numerical machine tool control is provided.

Neben dem schematisiert dargestellten Ausführungsbeispiel zur Erfassung von linearen Relativbewegungen können selbstverständlich auch rotatorische Positionsmeßeinrichtungen entsprechend ausgestaltet werden.Next the schematically illustrated embodiment for detection of linear relative movements can Of course also rotary position measuring devices be designed accordingly.

Bei der Relativbewegung von Maßstabteilung 2 und Abtasteinheit 3 werden über eine Sig nalerzeugungseinheit 5 periodisch modulierte, analoge Inkrementalsignale SIN, COS erzeugt. Hierbei sind zumindest zwei, vorzugsweise um 90° phasenversetzte, periodisch modulierte Signale erforderlich, über die sowohl die Positionsinformation bezüglich der Relativlage von Maßstabteilung 2 und Abtasteinheit 3 als auch die entsprechende Richtungsinformation zur Verfügung steht. Grundsätzlich könnte auch ein anderer definierter Phasenversatz, beispielsweise 120°, vorgesehen sein.In the relative movement of scale graduation 2 and scanning unit 3 are via a Sig nalerzeugungseinheit 5 periodically modulated, analog incremental signals SIN, COS generated. In this case, at least two, preferably phase-shifted by 90 °, periodically modulated signals are required, via which both the position information relative to the relative position of scale graduation 2 and scanning unit 3 as well as the corresponding direction information is available. In principle, another defined phase offset, beispielswei 120 °, be provided.

Die Erzeugung der analogen Inkrementalsignale SIN, COS über die schematisiert angedeutete Signalerzeugungseinheit 5 kann in vielfältigster Form erfolgen, das heißt es können hierzu in bekannter Art und Weise optische, magnetische, induktive oder aber kapazitive Abtastprinzipien eingesetzt werden, wenn z. B. wie in 1 gezeigt eine geeignete Maßstabteilung 2 abgetastet wird. In 1 sind deshalb auch keine weiteren Details bezüglich des eigentlichen Abtastprinzipes dargestellt, sondern lediglich die hierzu erforderliche Signalerzeugungseinheit 5 schematisch angedeutet.The generation of the analog incremental signals SIN, COS via the schematically indicated signal generating unit 5 can take place in a variety of forms, that is, it can be used for this purpose in a known manner optical, magnetic, inductive or capacitive sensing principles, if z. B. as in 1 shown a suitable scale graduation 2 is scanned. In 1 Therefore, no further details regarding the actual scanning principle are shown, but only the signal generating unit required for this purpose 5 indicated schematically.

Beispielsweise kann im Fall einer optischen Positionsmeßeinrichtung 1 eine reflektierend ausgebildete Maßstabteilung 2 mit der Abtasteinheit 3 abgetastet werden. Die zur Erzeugung der analogen Inkrementalsignale SIN, COS erforderliche Signalerzeugungseinheit 5 umfaßt dann ein oder mehrere Lichtquellen sowie optoelektronische Detektorelemente, über die die von der Maßstabteilung 2 reflektierten Strahlenbündel erfaßt werden.For example, in the case of an optical position measuring device 1 a reflective trained graduation scale 2 with the scanning unit 3 be scanned. The signal generation unit required to generate the analog incremental signals SIN, COS 5 then includes one or more light sources as well as opto-electronic detector elements over which the scale graduation 2 reflected beams are detected.

Desweiteren können die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen grundsätzlich nicht nur in Positionsmeßeinrichtungen mit einer körperlich ausgebildeteten Maßstabteilung eingesetzt werden; es ist vielmehr ebenso möglich, eine als Interferometer ausgebildete Positionsmeßeinrichtung damit auszustatten, bei der das Teilungsnormal durch die verwendete Lichtwellenlänge vorgegeben wird. Eine in besonderer Weise geeignete Einheit zur Verarbeitung der analogen Inkrementalsignale auf Seiten einer Positionsmeßeinrichtung, die als Interferometer ausgebildet ist, wird anhand der 4 noch detailliert beschrieben.Furthermore, the measures described below can basically not only be used in position measuring devices with a physically trained graduation scale; Rather, it is also possible to equip a position measuring device designed as an interferometer, in which the graduation standard is predetermined by the wavelength of light used. A particularly suitable unit for processing the analog incremental signals on the part of a position measuring device, which is designed as an interferometer, is based on the 4 described in detail.

Die in der dargestellten ersten Variante der 1 über die Maßstab-Abtastung erzeugten analogen Inkrementalsignale SIN, COS werden einer Signalperioden-Variationseinheit 6 zugeführt, die in der gezeigten Variante in der Abtasteinheit 3 angeordnet ist. Über die Signalperioden-Variationseinheit 6 kann je nach gewünschter oder erforderlicher Signalperiode bzw. -frequenz die Signalperiode der analogen Abtastsignale SIN, COS definiert variiert werden. Details bezüglich einer möglichen Ausführung der Signalperioden-Variationseinheit 6 ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der 2, in der eine erste Variante der Signalperioden-Variationseinheit 6 schematisiert dargestellt ist. Die von der Signalperioden-Variationseinheit 6 modifizierten analogen Inkrementalsignale SIN, COS werden anschließend über Signalübertragungsleitungen 7a, 7b als modifizierte analoge Inkrementalsignale SIN', COS' an die nachgeordnete Auswerteeinheit 4 zur Weiterverarbeitung übertragen. Hierbei weisen die modifizierten Inkrementalsignale SIN', COS' in der Regel eine größere Signalperiode bzw. eine geringere Signalfrequenz als die ursprünglich auf Seiten der Positionsmeßeinrichtung 1 generierten analogen Inkrementalsignale SIN, COS auf.The illustrated in the first variant of the 1 Analog incremental signals SIN, COS generated via the scale scan become a signal period variation unit 6 supplied in the variant shown in the scanning unit 3 is arranged. About the signal period variation unit 6 Depending on the desired or required signal period or frequency, the signal period of the analog scanning signals SIN, COS can be varied defined. Details regarding a possible execution of the signal period variation unit 6 result from the following description of the 2 in which a first variant of the signal period variation unit 6 is shown schematically. The of the signal period variation unit 6 Modified analog incremental signals SIN, COS are then transmitted via signal transmission lines 7a . 7b as modified analog incremental signals SIN ', COS' to the downstream evaluation unit 4 for further processing. In this case, the modified incremental signals SIN ', COS' generally have a larger signal period or a lower signal frequency than originally on the side of the position measuring device 1 generated analog incremental signals SIN, COS on.

Dargestellt ist in 1 desweiteren noch eine Steuerleitung 8, die die Auswerteeinheit 4 mit der Positionsmeßeinrichtung 1, insbesondere mit der Signalperioden-Variationseinheit 6 verbindet. Über ein oder mehrere Steuerleitungen 8 kann seitens der Auswerteeinheit 4 eine gewünschte oder erforderliche Veränderung der Signalperiode mittels eines definierten Steuersignales angefordert werden. Als Steuerleitung 8 ist dabei eine separate, zusätzliche Verbindungsleitung vorgesehen.Is shown in 1 furthermore a control line 8th that the evaluation unit 4 with the position measuring device 1 , in particular with the signal period variation unit 6 combines. Via one or more control lines 8th can be done by the evaluation unit 4 a desired or required change in the signal period can be requested by means of a defined control signal. As a control line 8th If a separate, additional connection line is provided.

In 1 ist in strichlinierter Form zudem eine unmittelbare Verbindung zwischen der Signalerzeugungseinheit 5 und der Auswerteeinheit 4 angedeutet. Damit soll veranschaulicht werden, daß selbstverständlich auch die Übertragung der unveränderten Inkrementalsignale SIN, COS von der Positionsmeßeinrichtung 1 an die Auswerteeinheit 4 erfolgt, so dass demzufolge eine Veränderung der Signalperiode über die Signalperioden-Variationseinheit 6 erfolgt. Die Übertragung der unveränderten Inkrementalsignale SIN, COS erfolgt wie in 1 angedeutet über separate Signalübertragungsleitungen.In 1 is also a direct connection between the signal generation unit in dashed form 5 and the evaluation unit 4 indicated. This is to illustrate that, of course, the transmission of the unmodified incremental signals SIN, COS from the position measuring 1 to the evaluation unit 4 takes place, so that consequently a change of the signal period over the signal period variation unit 6 he follows. The transmission of the unchanged incremental signals SIN, COS takes place as in 1 indicated via separate signal transmission lines.

Eine Veränderung der Signalperiode der analogen Inkrementalsignale SIN, COS, die an die Auswerteeinheit 4 übertragen werden, kann aus verschiedensten Gründen erforderlich sein. Beispielsweise liefert die hochauflösende Positionsmeßeinrichtung 1 analoge Inkrementalsignale SIN, COS mit einer relativ kleinen Signalperiode, so daß auf Seiten der Auswerteeinheit 4 eingangsseitig hohe Frequen zen der anliegenden Inkrementalsignale resultieren und von dieser nicht weiterverarbeitet werden können. In einem derartigen Fall ist eine Vergrößerung der Signalperiode bzw. eine Verringerung der Signalfrequenz erforderlich.A change in the signal period of the analog incremental signals SIN, COS, to the evaluation unit 4 can be required for a variety of reasons. For example, the high resolution position measuring device provides 1 analog incremental signals SIN, COS with a relatively small signal period, so that on the part of the evaluation unit 4 On the input side, high frequencies of the applied incremental signals result and can not be further processed by the same. In such a case, an increase in the signal period or a reduction in the signal frequency is required.

Daneben können auch bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten zwischen Maßstabteilung 2 und Abtasteinheit 3 zu kleine Signalperioden bzw. zu hohe Signalfrequenzen der übertragenen analogen Inkrementalsignale resultieren und eine Vergrößerung der Signalperiode bzw. eine Verringerung der Signalfrequenz erforderlich machen. Werden später ggf. wieder geringere Verfahrgeschwindigkeiten erreicht, so kann selbstverständlich wieder auf die kleinere Signalperiode der analogen Inkrementalsignale SIN, COS umgeschaltet werden und es steht erneut eine höhere Auflösung bei der Positionsbestimmung zur Verfügung.In addition, even at high speeds between scale graduation 2 and scanning unit 3 result in too small signal periods or too high signal frequencies of the transmitted analog incremental signals and make an increase in the signal period or a reduction in the signal frequency required. If later, if necessary, lower traversing speeds are reached, it is of course again possible to switch over to the smaller signal period of the analog incremental signals SIN, COS, and again a higher resolution is available for determining the position.

Vorzugsweise erfolgt im Fall einer erforderlichen Vergrößerung der Signalperiode eine Multiplikation der jeweiligen Signalperiode mit mindestens einem Signalperioden-Variationsfaktor n. Beispielsweise können auch mehrere derarige -Faktoren n = 2, 4, 8, 16 vorgegeben werden, mit denen die Signalperiode der analogen Inkrementalsignale SIN, COS vergrößert wird, wenn dies aus den oben aufgeführten Gründen nötig ist.Preferably, in the case of a required increase in the signal period, a multiplication of the respective signal period takes place with at least For example, a plurality of such factors n = 2, 4, 8, 16 can be specified, with which the signal period of the analog incremental signals SIN, COS is increased, if this is necessary for the reasons listed above.

Neben einem ganzzahligen Signalperioden-Variationsfaktor n kann erfindungsgemäß z. B. im Fall eines Interferometers selbstverständlich auch ein entsprechender nicht-ganzzahliger-Variationsfaktor n gewählt werden.Next an integer signal period variation factor n can according to the invention z. In the Case of an interferometer, of course, a corresponding one non-integer variation factor n.

Die erforderliche Variation der Signalperiode der analogen Inkrementalsignale SIN, COS erfolgt über die bereits erwähnte Übertragung eines entsprechenden Steuersignals auf einer Steuerleitung 8 von der Auswerteeinheit 4 an die Positionsmeßeinrichtung 1.The required variation of the signal period of the analog incremental signals SIN, COS takes place via the already mentioned transmission of a corresponding control signal on a control line 8th from the evaluation unit 4 to the position measuring device 1 ,

Im Fall der vorgesehenen Variation der Signalperiode über ein von der Auswerteeinheit 4 übertragenes Steuersignal ist es desweiteren möglich, eine geschwindigkeitsabhängige Variation der Signalperiode automatisiert vorzunehmen. Wird dabei etwa eine bestimmte Verfahrgeschwindigkeit überschritten, so kann durch die entsprechende Übertragung eines Steuersignales im Meßbetrieb auf die Ausgabe von analogen Inkrementalsignalen SIN', COS' mit geeignet vergrößerter Signalperiode umgeschaltet werden. Entsprechend wird beim Wieder-Unterschreiten dieser Verfahrgeschwindigkeit die Signalperiode der analogen Inkrementalsignale wieder verringert.In the case of the intended variation of the signal period via one of the evaluation unit 4 transmitted control signal, it is further possible to make a speed-dependent variation of the signal period automatically. If, for example, a certain travel speed is exceeded, the corresponding transmission of a control signal in the measuring mode can be used to switch over to the output of analog incremental signals SIN ', COS' with a suitably enlarged signal period. Accordingly, when falling below this traversing speed, the signal period of the analog incremental signals is reduced again.

Eine derartige geschwindigkeitsabhängige Variation der Signalperiode der übertragenen analogen Inkrementalsignale SIN, COS kann dabei selbstverständlich auch in Verbindung mit mehr als zwei verfügbaren, unterschiedlichen Signalperioden realisiert werden. So können etwa für mehrere Geschwindigkeitsbereiche geeignete Signalperioden bzw. Multiplikationsfaktoren n für die analogen Inkrementalsignale SIN, COS vorgesehen werden, zwischen denen dann jeweils geschwindigkeitsabhängig umgeschaltet wird usw..A such speed-dependent variation the signal period of the transmitted of course, analog incremental signals SIN, COS can also in conjunction with more than two different signal periods available will be realized. So can about for several speed ranges suitable signal periods or multiplication factors n for the analog incremental signals SIN, COS are provided between which is then switched depending on the speed, etc ..

Die zu einer automatisierten Variation der Signalperioden der übertragenen, analogen Inkrementalsignale SIN, COS erforderliche Geschwindigkeitsdetektion erfolgt über die Erfassung der Frequenz der analogen Inkrementalsignale SIN, COS, um auf diese Art und Weise eine Information bezüglich der aktuellen Verfahrgeschwindigkeit zur Verfügung zu haben. Die entsprechende Geschwindigkeitsinformation wird von der jeweiligen Auswerteeinheit 4 genutzt, um bei bestimmten Geschwindigkeiten eine Veränderung der Signalperiode der analogen Inkrementalsignale SIN, COS anzufordern.The speed detection required for an automated variation of the signal periods of the transmitted analog incremental signals SIN, COS takes place via the detection of the frequency of the analog incremental signals SIN, COS, in order in this way to have information regarding the current travel speed available. The corresponding speed information is provided by the respective evaluation unit 4 used to request a change in the signal period of the analog incremental signals SIN, COS at certain speeds.

Eine erste, mögliche Variante der Signalperioden-Variationseinheit 6 wird nachfolgend anhand der Darstellung in 2 näher erläutert. Hierbei ist die gezeigte Ausführungsform insbesondere in Verbindung mit der Positionsmeßeinrichtung gemäß 1 einsetzbar. Die von der Signalerzeugungseinheit 5 generierten analogen Inkrementalsignale SIN, COS werden der Signalperioden-Variationseinheit 6 zugeführt und gelangen eingangsseitig auf eine erste und zweite Interpolatoreinheit 9, 10. Während die erste Interpolatoreinheit 9 in bekannter Art und Weise eine Vielfachunterteilung der analogen Inkrementalsignale SIN, COS vornimmt, beispielsweise um den Faktor 100, erfolgt in der zweiten Interpolatoreinheit 10 ein Zählen der jeweiligen Signal-Nulldurchgänge. Ausgangsseitig liefern die beiden Interpolatoreinheiten 9, 10 jeweils ein Digitalwort, welches an einen nachgeordneten Speicherbaustein 11 übergeben wird bzw. zur Addressierung desselben dient. Der Speicherbaustein 11 enthält wiederum eine Reihe von Umrechnungstabellen für verschiedene Variationsfaktoren n der Signalperioden der analogen Inkrementalsignale SIN, COS. Pro Variationsfaktor n steht demzufolge eine entsprechende Umrechnungstabelle zur Verfügung. Je nach gewünschter Vergrößerung der Signalperiode wird über die Umrechnungstabelle jedem Positionswert der beiden Signale, der sich aus den beiden übergebenen Digitalwörtern ergibt, ein bestimmter verän derter Positionswert zugeordnet, so daß jeweils ein Signalverlauf mit vergrößerter Signalperiode resultiert. Ausgangsseitig liefert der Speicherbaustein 11 nach einer derartigen Signalverarbeitung Ansteuersignale für nachgeordnete D/A-Wandler 12A, 12B, die quasi-analoge sinus- und cosinusförmige Inkrementalsignale SIN', COS' erzeugen. Diese modifizierten Inkrementalsignale SIN', COS' werden dann an die Auswerteeinheit übergeben.A first possible variant of the signal period variation unit 6 is described below with reference to the illustration in 2 explained in more detail. Here, the embodiment shown in particular in connection with the position measuring according to 1 used. The from the signal generation unit 5 generated analog incremental signals SIN, COS become the signal period variation unit 6 supplied and arrive on the input side to a first and second interpolator unit 9 . 10 , While the first interpolator unit 9 in a known manner performs a multiple division of the analog incremental signals SIN, COS, for example by a factor of 100, takes place in the second interpolator unit 10 counting the respective signal zero crossings. On the output side, the two interpolator units deliver 9 . 10 one digital word each, which is sent to a downstream memory module 11 is passed or serves to address the same. The memory chip 11 in turn contains a number of conversion tables for different variation factors n of the signal periods of the analog incremental signals SIN, COS. Accordingly, a corresponding conversion table is available for each variation factor n. Depending on the desired magnification of the signal period is assigned to each position value of the two signals, resulting from the two handed over digital words, a certain Variegated position value on the conversion table, so that each results in a waveform with an enlarged signal period. The memory module supplies on the output side 11 after such a signal processing drive signals for downstream D / A converter 12A . 12B which generate quasi-analog sinusoidal and cosine-shaped incremental signals SIN ', COS'. These modified incremental signals SIN ', COS' are then transferred to the evaluation unit.

Eine Darstellung der Signalform zumindest eines analogen Inkrementalsignales SIN kurz vor bzw. kurz nach der Variation der Signalperiode SP ist in 3 dargestellt. In der linken Hälfte von 3 ist hierbei das von der Signalerzeugungseinheit 5 gelieferte analoge Inkrementalsignal SIN erkennbar, dessen Signalperiode SP verändert werden soll. Zum Zeitpunkt t0 erfolgt dabei beispielsweise durch die oben erläuterte Übertragung eines Steuersignales von der Auswerteeinheit die Anforderung, die Signalperiode SP zu vergrößern. Nach einer weiteren Signalperiode SP des analogen Inkrementalsignales SIN wird dann zum Umschaltzeitpunkt tU über die Signalperioden-Variationseinheit die Signalperiode SP variiert, d. h. im dargestellten Fall ist eine Vergrößerung der Signalperiode SP um den Faktor n = 4 vorgesehen. Ab dem Umschaltzeitpunkt tU wird dann das in Signalperiode SP' und -frequenz modifizierte Inkrementalsignal SIN' an die Auswerteeinheit übertragen. Der Umschaltzeitpunkt tU ist hierbei derart definiert gewählt, daß bei einem Nulldurchgang des analogen Inkrementalsignales SIN die Umschaltung auf eine andere Signalperiode SP' erfolgt.A representation of the signal shape of at least one analog incremental signal SIN shortly before or shortly after the variation of the signal period SP is in 3 shown. In the left half of 3 Here, this is that of the signal generation unit 5 supplied analog incremental signal SIN recognizable whose signal period SP is to be changed. At the time t 0 , for example, by the above-described transmission of a control signal from the evaluation unit, the request to increase the signal period SP takes place. After a further signal period SP of the analog incremental signal SIN, the signal period SP is then varied at the changeover time t U via the signal period variation unit, ie in the case shown an enlargement of the signal period SP by the factor n = 4 is provided. From the switching time t U , the incremental signal SIN 'modified in signal period SP' and frequency is then transmitted to the evaluation unit. The switching time t U is in this case selected so defined that at a zero crossing of the analog incremental signal SIN switching to another signal period SP 'takes place.

In 3 ist in stark übertriebener Form die Quantisierung des modifizierten Inkrementalsignales SIN' dargestellt; strichpunktiert ist die ideale sinusförmige Form des Inkrementalsignales SIN' eingezeichnet. Das quantisierte Inkrementalsignal SIN' entspricht dabei umso besser dem idealen, sinusförmigen Inkrementalsignal, je höher die Auflösung der D/A-Wardlereinheiten in der Signalperioden-Variationseinheit gewählt wird.In 3 is shown in greatly exaggerated form the quantization of the modified incremental signal SIN '; dot-dashed is the ideal sinusoidal shape of the incremental signal SIN 'drawn. The quantized incremental signal SIN 'corresponds better to the ideal, sinusoidal incremental signal, the higher the resolution of the D / A Wardlereinheiten in the signal period variation unit is selected.

Eine zweite Variante einer geeigneten Signalperioden-Variationseinheit 26 ist in 4 in einer schematisierten Darstellung gezeigt. Insbesondere eignet sich diese Variante in Verbindung mit einer als Interferometer ausgebildeten Positionsmeßeinrichtung. Selbstverständlich können dabei die an der ersten Variante erläuterten Maßnahmen auch in Verbindung mit der nachfolgenden Variante realisiert werden.A second variant of a suitable signal period variation unit 26 is in 4 shown in a schematic representation. In particular, this variant is suitable in conjunction with a position measuring device designed as an interferometer. Of course, the measures explained in the first variant can also be realized in conjunction with the following variant.

Neben alternativen Möglichkeiten zur Variation der Signalperiode bzw. der definierten Vorgabe der Signalperiode der an eine Auswerteeinheit übertragenen, analogen Inkrementalsignale seien an der zweiten Variante nachfolgend auch verschiedenste Korrekturmittel beschrieben, die zur Eliminierung von unterschiedlichen Fehlern dienen, die bei der Positionsbestimmung auftreten können.Next alternative ways for varying the signal period or the defined specification of Signal period of the transmitted to an evaluation, analog incremental signals be in the second variant below also a variety of correction means described for eliminating different errors serve, which can occur during the position determination.

Das von einer bekannten – nicht dargestellten – Interferometer-Anordnung erzeugte Paar phasenversetzter Inkrementalsignale SIN, COS wird wiederum der Signalperioden-Variationseinheit 26 zugeführt. Diese übernimmt wie im vorhergehenden Beispiel u. a. die gewünschte Variation der Signalperiode und liefert ausgangsseitig die entsprechend modifizierten analogen Inkrementalsignale SIN', COS', welche über die Signalübertragungsleitungen 37a, 37b an eine – nicht gezeigte – Auswerteeinheit zur Weiterverarbeitung überfragen werden. Dort kann beispielsweise eine elektronische Signalinterpolation erfolgen etc..The pair of phase-shifted incremental signals SIN, COS produced by a known interferometer arrangement, not shown, again becomes the signal period variation unit 26 fed. This assumes, as in the previous example, among other things, the desired variation of the signal period and provides on the output side the correspondingly modified analog incremental signals SIN ', COS', which are transmitted via the signal transmission lines 37a . 37b to an evaluation unit (not shown) for further processing. There, for example, an electronic signal interpolation can be done etc ..

Die von der Positionsmeßeinrichtung bzw. vom Interferometer gelieferten Inkrementalsignale SIN, COS werden in der Signalperioden-Variationseinheit 26 einer Interpolatoreinheit 29 sowie einer Richtungserkennungseinheit 23 zugeführt. Über die Interpolatoreinheit 29 erfolgt hierbei eine elektronische weitere Unterteilung der Eingangssignale SIN, COS in bekannter Art und Weise, d. h. die Interpolatoreinheit 29 liefert ausgangsseitig interpolierte Digitalsignale DS bzw. Rechteckimpulse mit einer höheren Frequenz als die Eingangssignale SIN, COS. Mit Hilfe der Richtungserkennungseinheit 23 wird auf Grundlage der beiden um 90° phasenversetzten Inkrementalsignale SIN, COS ein Richtungssignal RS bezüglich der Bewegungsrichtung der beiden zueinander beweglichen Teile erzeugt, deren Relativposition bestimmt werden soll.The incremental signals SIN, COS supplied by the position measuring device or by the interferometer are in the signal period variation unit 26 an interpolator unit 29 and a direction detection unit 23 fed. Via the interpolator unit 29 In this case, an electronic further subdivision of the input signals SIN, COS in a known manner, ie the interpolator unit 29 provides on the output side interpolated digital signals DS or rectangular pulses with a higher frequency than the input signals SIN, COS. With the help of the direction detection unit 23 is generated based on the two 90 ° out of phase incremental signals SIN, COS a direction signal RS with respect to the direction of movement of the two mutually movable parts whose relative position is to be determined.

Die interpolierten Digitalsignale DS wie auch das Richtungssignal RS werden über die Datenleitungen 36 und 38 einer Adreßzählereinheit 24 zugeführt. Je nach Bewegungsrichtung bzw. empfangenem Richtungssignal RS erfolgt in der Adreßzählereinheit 24 eine Veränderung des Adreßzählerwertes AZW. Im Fall einer Vorwärtsbewegung wird bei jedem Rechteckimpuls der Adreßzählerwert AZW beispielsweise um einen Wert hochgesetzt bzw. weitergezählt; im Fall der Rückwärtsbewegung erfolgt bei jedem Rechteckimpuls ein Heruntersetzen des Adreßzählerwertes AZW bzw. ein Zurückzählen. Wenn kein Rechteckimpuls bzw. Digitalsignal DS von der Interpolatoreinheit 29 anliegt bleibt der Adreßzählerwert AZW unverändert.The interpolated digital signals DS as well as the direction signal RS are transmitted via the data lines 36 and 38 an address counter unit 24 fed. Depending on the direction of movement or received direction signal RS takes place in the address counter unit 24 a change in the address counter value AZW. In the case of a forward movement, the address counter value AZW is, for example, incremented or incremented by one value for each rectangular pulse; in the case of the backward movement takes place at each square pulse a reduction of the address counter value AZW or a count back. If no rectangular pulse or digital signal DS from the interpolator unit 29 the address counter value AZW remains unchanged.

Der Adreßzählereinheit 24 nachgeordnet ist ein Speicherbaustein 41 vorgesehen, der im dargestellten Beispiel zwei Umrechnungstabellen 21A, 21B in Form einer Sinus- bzw. Cosinustabelle enthält. Die Umrechnungstabellen 21A, 21B bestehen aus jeweils k adressierten Tabellenbereichen 21A1 –21Ak , 21B1 –21Bk , wobei in den jeweils k Tabellenbereichen 21A1 –21Ak , 21B1 –21Bk in digitaler Form die Signalamplitudenwerte mindestens einer Periode einer Sinus- bzw. Cosinus-Funktion abgelegt sind. Die einzelnen k Tabellenbereiche 21A1 –21Ak , 21B1 –21Bk können über Adreßzeiger 34A, 34B von der Adreßzählereinheit 24 angesteuert werden. Die Signalamplitudenwerte der derart angesteuerten Tabellenbereiche 21A1 –21Ak , 21B1 –21Bk werden anschließend jeweils an D/A-Wandlereinheiten 22A, 22B übermittelt, die hieraus wiederum die analogen Inkrementalsignale SIN', COS' erzeugen, welche an die Auswerteeinheit übertragen werden. Den D/A-Wandlereinheiten 22A, 22B kann desweiteren jeweils eine geeignete – nicht dargestellte – Filterelektronik nachgeordnet werden, die die resultierenden analogen Inkrementalsignale SIN', COS' vor der Übertragung an die Auswerteeinheit geeignet glättet.The address counter unit 24 downstream is a memory block 41 provided, in the example shown two conversion tables 21A . 21B in the form of a sine or cosine table. The conversion tables 21A . 21B consist of k addressed table spaces 21A 1 - 21A k . 21B 1 - 21B k , where in the respective k table areas 21A 1 - 21A k . 21B 1 - 21B k in digital form, the signal amplitude values of at least one period of a sine or cosine function are stored. The individual k table spaces 21A 1 - 21A k . 21B 1 - 21B k can via address pointer 34A . 34B from the address counter unit 24 be controlled. The signal amplitude values of the thus controlled table areas 21A 1 - 21A k . 21B 1 - 21B k are then each connected to D / A converter units 22A . 22B transmitted, which in turn generate the analog incremental signals SIN ', COS', which are transmitted to the evaluation unit. The D / A converter units 22A . 22B Furthermore, a suitable - not shown - filter electronics can be further downstream, which smooths the resulting analog incremental SIN ', COS' suitable before transmission to the evaluation.

In der dargestellten Variante ist ein Ausgang der Adreßzählereinheit 24 vorgesehen, über den zwei Adreßzeiger 34A, 34B angesprochen werden, die jeweils wiederum eine Umrechnungstabelle 21A, 21B ansteuern.In the illustrated variant, an output of the address counter unit 24 provided over the two address pointer 34A . 34B be addressed, each in turn a conversion table 21A . 21B drive.

Daneben sind jedoch auch alternative Varianten realisierbar. So könnte in einer zweiten Variante die Adreßzählereinheit ausgangsseitig lediglich einen einzigen Adreßzeiger aufweisen, der wiederum lediglich eine einzige Umrechnungstabelle ansteuert. Die Tabellenbereiche der in diesem Fall zu wählenden, kombinierten Umrechnungstabelle besitzen dabei die doppelte Speicherbreite im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel, so daß dort jeweils in kombinierter Form die digitalen Signalamplitudenwerte der Sinus- und Cosinus-Funktion abgelegt werden können.In addition, however, alternative variants can be realized. Thus, in a second variant, the address counter unit could have on the output side only a single address pointer, which in turn controls only a single conversion table. The table areas to be chosen in this case, combined conversion table have twice the memory width compared to the first embodiment, so that there in each case in com combined form the digital signal amplitude values of the sine and cosine function can be stored.

In einer dritten Variante schließlich könnte vorgesehen werden, daß zwei Adreßzeiger der Adreßzählereinheit auf eine einzige Umrechnungstabelle zeigen, in der z. B. lediglich die digitalen Signalamplitudenwerte einer Sinus-Funktion abgelegt sind. Zwischen den beiden Adreßzeigern ist jedoch ein Phasenversatz von 90° vorgegeben, so daß auf diese Art und Weise die phasenversetzten Signalamplitudenwerte einer Sinus- und einer Cosinusfunktion für die Ausgangssignale an die nachgeordneten D/A-Wandler übergeben werden können.In a third variant finally could be provided be that two address pointer the address counter unit point to a single conversion table in which z. B. only the digital signal amplitude values of a sine function are stored. Between the two pointers However, a phase offset of 90 ° is given so that on this Way the phase-shifted signal amplitude values of a sine wave and a cosine function for pass the output signals to the downstream D / A converters can be.

Die ausgangsseitig variablen Signalperioden SP' der analogen inkrementalsignale SIN', COS' werden im gezeigten Ausführungsbeispiel auf die nachfolgend erläuterte Art und Weise erzeugt. Hierbei ist eine Variation der Eingangs-Signalperioden SP um lediglich ganzzahlige Signalperioden-Variationsfaktoren n möglich ist, d. h. SP' = n·SP. So können etwa im Beispiel ausgangsseitig Signalperioden SP' der analogen Inkrementalsignale SIN', COS' von 1 μm, 2 μm, 4 μm und 10 μm erzeugt werden; die ausgangsseitig verfügbaren Signalperioden SP' stehen demzufolge jeweils in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander. Eingangsseitig ist im Fall der Verwendung eines He-Ne-Lasers mit der Emissionswellenlänge λ ≅ 633 nm im Interferometer eine Signalperiode SP der Signale SIN, COS von λ/2 = 633/2 nm vorgegeben. In den beiden Umrechnungstabellen 21A, 21B werden in diesem Beispiel dann die digitalen Signalamplitudenwerte einer Sinus- bzw. Cosinus-Funktion mit einer Signalperiode abgelegt, die das kleinste gemeinsame Vielfache der Ausgangs-Signalperioden SP' darstellt, d. h. Sinus- und Cosinus-Funktionen mit einer Signalperiode von 20 μm.The output-side variable signal periods SP 'of the analog incremental signals SIN', COS 'are generated in the embodiment shown in the manner explained below. Here, a variation of the input signal periods SP by only integer signal period variation factors n is possible, ie SP '= n · SP. For example, signal periods SP 'of the analog incremental signals SIN', COS 'of 1 .mu.m, 2 .mu.m, 4 .mu.m and 10 .mu.m can be generated in the example on the output side; Consequently, the signal periods SP 'available on the output side are each in an integer relationship to each other. On the input side, in the case of using a He-Ne laser with the emission wavelength λ ≅ 633 nm, a signal period SP of the signals SIN, COS of λ / 2 = 633/2 nm is specified in the interferometer. In the two conversion tables 21A . 21B In this example, the digital signal amplitude values of a sine or cosine function are then stored with a signal period representing the least common multiple of the output signal periods SP ', ie sine and cosine functions with a signal period of 20 μm.

Je nach ausgangsseitig erforderlicher Signalperiode werden die Adreßzeiger 34A, 34B bei jedem Rechteckimpuls von der Interpolatoreinheit 29 mit unterschiedlichen Ansteuer-Schrittweiten inkrementiert, d. h. unterschiedliche Tabellenbereiche 21A1 –21Ak , 21B1 –21Bk der Umrechnungstabellen 21A, 21B angesprochen. Werden dann z. B. ausgangsseitig analoge Inkrementalsignale SIN', COS' mit der Signalperiode 10 μm gewünscht, so beträgt die Ansteuer-Schrittweite bei jedem Rechteckimpuls 2 Tabellenschritte, d. h. nach dem Tabellenberereich 21A, wird anschließend vom Adreßzeiger der Tabellenbereich 21A, angesteuert usw.. Im Fall einer erforderlichen Signalperiode von 4 μm beträgt die Ansteuer-Schrittweite für die Adreßzeiger 34A, 34B 5 Tabellenschritte etc.. Jedem Signalperioden-Variationsfaktor n ist demzufolge eine bestimmte Ansteuer-Schrittweite der Adreßzeiger 34A, 34B zugeordnet.Depending on the signal period required on the output side, the address pointers become 34A . 34B at every square pulse from the interpolator unit 29 incremented with different drive increments, ie different table areas 21A 1 - 21A k . 21B 1 - 21B k the conversion tables 21A . 21B addressed. Will z. B. on the output side analog incremental SIN ', COS' desired with the signal period 10 microns, the drive step size is at each square pulse 2 table steps, ie after the table area 21A , then becomes the table space from the address pointer 21A , driven, etc. In the case of a required signal period of 4 μm, the drive step size is for the address pointers 34A . 34B 5 table steps etc .. Each signal period variation factor n is therefore a certain drive step size of the address pointer 34A . 34B assigned.

In den Umrechnungstabellen 21A, 21B werden bei einer derartigen Variante der Signalperioden-Variationseinheit 26 demzufolge die digitalen Signalamplitudenwerte von Sinus- und/oder Cosinus-Funktionen abgelegt, die der größten ausgangsseitig gewünschten Signalperiode SP' der analogen Inkrementalsignale SIN', COS' entspricht oder aber in einem ganzzahligen Verhältnis zu allen gewünschten Signalperioden SP' der analogen Inkrementalsignale SIN', COS' steht.In the conversion tables 21A . 21B become in such a variant of the signal period variation unit 26 Consequently, the digital signal amplitude values of sine and / or cosine functions are stored which corresponds to the largest output-side desired signal period SP 'of the analog incremental signals SIN', COS 'or else in an integer ratio to all desired signal periods SP' of the analog incremental signals SIN ', COS 'stands.

Alternativ zu einer derartigen Realisierung der variablen Signalperiode der analogen Inkrementalsignale kann ähnlich der vorhergehend beschriebenen Variante der 2 vorgesehen werden, im entsprechenden Speicherbaustein der Signalperioden-Variationseinheit für jede gewünschte Auflösung bzw. für jede erforderliche ausgangsseitige Signalperiode eine separate Umrechnungstabelle für die Sinus- und/oder Cosinus-Funktion abzulegen. Selbstverständlich können die beiden erwähnten Möglichkeiten auch geeignet miteinander kombiniert werden. Beispielsweise ist dabei etwa denkbar, bestimmte ganzzahlige Signalperioden-Verhältnisse über die anhand von 4 erläuterte Variante zu realisieren, während andere Signalperioden der analogen Inkrementalsignale auf der Basis separater Umrechnungstabellen wie vorab erläutert realisiert werden usw..As an alternative to such a realization of the variable signal period of the analog incremental signals, similar to the previously described variant of FIG 2 be provided to store a separate conversion table for the sine and / or cosine function in the corresponding memory module of the signal period variation unit for each desired resolution or for each required output-side signal period. Of course, the two options mentioned can also be combined with each other suitably. For example, it is conceivable that certain integer signal period ratios on the basis of 4 explained variant, while other signal periods of the analog incremental signals are realized on the basis of separate conversion tables as explained above, etc ..

Wie bereits oben angedeutet, enthält die Signalperioden-Variationseinheit 26 dieser Variante desweiteren verschiedene Korrekturmittel, um Fehler bei der Positionsbestimmung bzw. Signalperioden-Variation zu eliminieren bzw. zu minimieren. Als Korrekturmittel seien dabei eine Eingangszählereinheit 25, eine Durchlaufzählereinheit 48 sowie eine Prozessoreinheit 27 bezeichnet, deren Arbeitsweise innerhalb der Signalperioden-Variationseinheit 26 nachfolgend erläutert wird.As already indicated above, the signal period variation unit contains 26 This variant further includes various correction means to eliminate or minimize errors in the position determination or signal period variation. As a correction means are an input counter unit 25 , a flow meter unit 48 and a processor unit 27 whose operation is within the signal period variation unit 26 will be explained below.

Die Ausgangssignale der bereits oben erwähnten Interpolatoreinheit 29 in Form von Digitalsignalen DS bzw. Rechteckimpulsen werden über die Datenleitung 28 auch der Eingangszählereinheit 25 zugeführt, d. h. der aktuelle Eingangszählerwert EZW stellt die Anzahl bislang übermittelter Rechteckimpulse der Interpolatoreinheit 29 dar. Durch Multiplikation des Eingangszählerwertes EZW mit der vorgegebenen Signalperiode SP, d. h. dem entsprechenden Bruchteil der Wellenlänge des Interferometers in Luft λLuft, bei einer Vierfach-Auswertung ohne weitere Interpolation üblicherweise λLuft/8, ergibt sich somit der aktuelle Sollpositions-Meßwert SPM bei der laufenden Positionsbestimmung: SPM = EZW·λLuft/8 (Gl. 1) The output signals of the above-mentioned interpolator unit 29 in the form of digital signals DS or rectangular pulses are transmitted via the data line 28 also the input counter unit 25 supplied, ie the current input counter value EZW represents the number of previously transmitted rectangular pulses of the interpolator unit 29 By multiplication of the input counter value EZW with the predetermined signal period SP, ie the corresponding fraction of the wavelength of the interferometer in air λ air , in a four-fold evaluation without further interpolation usually λ air / 8, thus results in the current target position measured value SPM the current position determination: SPM = EZW · λ air / 8 (equation 1)

λLuft/8 stellt dabei die Signalperiode SP der Eingangssignale SIN, COS dar. Eine derartige Ermittlung des Sollpositions-Meßwertes SPM in Form der erwähnten Multiplikation erfolgt über die der Eingangszählereinheit 25 nachgeordnete Prozessoreinheit 27. Die -einheit 27 kann dabei selbstverständlich auch alternativ zu einem Prozessor ausgebildet werden, beispielsweise als geeignete Digital-Logik etc..λ air / 8 represents the signal period SP of the input signals SIN, COS. Such a determination of the desired position measured value SPM in the form of the mentioned multiplication takes place via the one transition counter unit 25 downstream processor unit 27 , The unit 27 can of course also be designed as an alternative to a processor, for example as a suitable digital logic, etc.

Der ebenfalls bereits oben erwähnten Adreßzählereinheit ist eine Durchlaufzählereinheit 48 nachgeordnet. Der bestimmte Durchlaufzählerwert DZW stellt damit die Anzahl der bislang erfolgten Durchläufe der Adreßzeiger 34A, 34B durch die Umrechnungstabellen 21A, 21B dar bzw. den Anteil ganzer Signalperioden am aktuellen Istpositions-Meßwert IPM. In Verbindung mit dem gerade aktuellen Adreßzählerwert AZW, der über die Datenleitung 31 an die Prozessoreinheit 27 übergeben wird, läßt sich in der Prozessoreinheit 27 daraus der aktuelle Istpositions-Meßwert IPM bestimmen: IPM = (DZW + AZW/k)·SP' (Gl. 2) The address counter unit also already mentioned above is a pass counter unit 48 downstream. The determined pass counter value DZW thus represents the number of passes made to date by the address pointers 34A . 34B through the conversion tables 21A . 21B or the proportion of entire signal periods at the current actual position measured value IPM. In conjunction with the currently current address counter value AZW, via the data line 31 to the processor unit 27 is passed, can be in the processor unit 27 From this, determine the current actual position measured value IPM: IPM = (DZW + AZW / k) * SP '(equation 2)

Nach einer derartigen Ermittlung von Soll- und Ist-Positions-Meßwert SPM, IPM erfolgt anschließend über die Prozessoreinheit 27 ein Vergleich der beiden Meßwerte SPM und IPM. Wird eine Abweichung zwischen den beiden Meßwerten SPM und IPM festgestellt, so wird anschließend von der Prozessoreinheit 27 über die Datenleitung 30 die Adreßzählereinheit 24 derart angesteuert, daß der Adreßzählerwert AZW korrigierend erhöht oder verringert wird. Als Folge des geeignet erhöhten oder aber verringerten Adreßzählerwertes AZW werden von den Adreßzeigern 34A, 34B wiederum andere Tabellenbereiche 21A1 –21Ak , 21B1 –21Bk der Umrechnungstabellen 21A, 21B angesteuert und damit korrigierte analoge Inkrementalsignale SIN', COS' generiert.After such a determination of desired and actual position measured value SPM, IPM is then carried out via the processor unit 27 a comparison of the two measured values SPM and IPM. If a deviation between the two measured values SPM and IPM is detected, then the processor unit subsequently issues 27 over the data line 30 the address counter unit 24 controlled such that the address counter value AZW is corrected increases or decreases. As a result of the appropriately increased or decreased address count value AZW, the address pointers are used 34A . 34B turn other table spaces 21A 1 - 21A k . 21B 1 - 21B k the conversion tables 21A . 21B triggered and thus corrected analog incremental signals SIN ', COS' generated.

Auf diese Art und Weise lassen sich Abweichungen zwischen den Ist- und Sollpositionsmeßwerten IPM, SPM und damit Fehler in der Positionsmessung eliminieren oder zumindest minimieren. Die derart korrigierbaren Fehler können hierbei verschiedene Ursachen haben.On this way can be deviations between the actual and Sollpositionsmeßwerten IPM, SPM and thus eliminate errors in the position measurement or At least minimize. The thus correctable errors can hereby have different causes.

Eine erste Fehlerquelle liegt im nicht-ganzzahligen Verhältnis der eingesetzten Laser-Wellenlänge λ, d. h. dem verwendeten Teilungsnormal, zu den üblichen Einheiten, wie etwa der vorgegegebenen Signalperiode SP'' der analogen Inkrementalsignale SIN', COS', die z. B. in metrischer Form vorgegeben sind. So ergibt sich bei jedem Durchlauf einer Umrechnungstabelle 21A, 21B und dem Erzeugen der gewünschten Ausgangssignalperiode SP' ein Fehler im ermittelten Istpositions-Meßwert IPM, der u. a. von der Anzahl k der vorgesehenen Tabellenbereiche 21A1 –21Ak , 21B1 –21Bk abhängt. Mit mehrmaligem Durchlaufen der Umrechnungstabellen 21A, 21B resultiert ein kumulativer Fehler, so daß letztlich mit zunehmender Meßdauer und/oder Meßstrecke die Positionsbestimmung immer ungenauer würde.A first source of error lies in the non-integer ratio of the laser wavelength λ used, ie the division normal used, to the usual units, such as the predetermined signal period SP '' of the analog incremental signals SIN ', COS' z. B. are given in metric form. This results in each conversion of a conversion table 21A . 21B and generating the desired output signal period SP 'an error in the determined actual position measured value IPM, among other things, the number k of the provided table areas 21A 1 - 21A k . 21B 1 - 21B k depends. With repeated cycles through the conversion tables 21A . 21B results in a cumulative error, so that ultimately with increasing measurement time and / or measurement path, the position determination would always be inaccurate.

Aufgrund der vorab erläuterten Maßnahmen ist über die Korrekturmittel und den ständigen Vergleich von Soll- und Istpositions-Meßwert SPM, IPM jedoch gewährleistet, daß im Fall eines Fehlers, der größer als die kleinste Ansteuer-Schrittweite der Tabellenbereiche 21A1 –21Ak , 21B1 –21Bk ist, eine Korrektur des Adreßzählerwertes AZW erfolgt. Diese Korrektur durch Hinauf- oder Herabsetzen des Adreßzählerwertes AZW erfolgt dabei solange, bis die ermittelte Abweichung zwischen den Werten SPM und IPM kleiner als die kleinste Ansteuer-Schrittweite ist. Eine nochmalige Verbesserung ergibt sich, wenn eine derartige Korrektur des Adreßzählerwertes AZW bereits bei einer Abweichung von Soll- und Istpositionsmeßwert SPM, IPM erfolgt, die größer als die halbe minimale Ansteuer-Schrittweite ist. Damit läßt sich erreichen, daß der maximale Fehler in der Positionsmessung in der Größenordnung der halben Ansteuer-Schrittweite liegt.Due to the measures explained above, however, it is ensured via the correction means and the constant comparison of nominal and actual position measured value SPM, IPM that, in the case of an error, which is greater than the smallest activation step size of the table areas 21A 1 - 21A k . 21B 1 - 21B k is a correction of the address counter value AZW done. This correction by increasing or decreasing the address counter value AZW takes place until the determined deviation between the values SPM and IPM is smaller than the smallest control step size. A further improvement results when such a correction of the address counter value AZW already takes place with a deviation from the nominal and actual position measured value SPM, IPM which is greater than half the minimum control step size. This makes it possible to achieve that the maximum error in the position measurement is in the order of magnitude of half the drive increment.

Eine weitere Steigerung der Meßgenauigkeit bzw. weitere Fehlerminimierung um den Faktor j läßt sich erreichen, wenn in den Umrechnungstabellen 21A, 21B ein ganzzahliges Vielfaches j der benötigten Signalamplitudenwerte abgelegt wird, d. h. j Signalperioden der entsprechenden Sinus- oder Cosinus-Funktion. Im Grenzfall könnten dabei eine derar tige Anzahl j an Signalperioden abgelegt werden, daß diese der kompletten Meßlänge entsprechen. Die Ursache für die Fehlerminimierung liegt bei einem derartigen Vorgehen darin, daß im Fall mehrerer abgelegter Signalperioden der nichtganzzahlige Rest aus dem Verhältnis zwischen den Signalperioden und der Wellenlänge kleiner ist als z. B. im Fall lediglich einer einzigen Signalperiode. Insgesamt resultiert dabei ein um den Faktor j kleinerer kumulativer Fehler.A further increase of the measuring accuracy or further error minimization by the factor j can be achieved if in the conversion tables 21A . 21B an integer multiple j of the required signal amplitude values is stored, ie j signal periods of the corresponding sine or cosine function. In the limiting case, a derar term number of j signal periods could be stored, that they correspond to the complete measuring length. The cause of the error minimization is in such a procedure is that in the case of several stored signal periods of the non-integer remainder of the ratio between the signal periods and the wavelength is less than z. In the case of only a single signal period. Overall, this results in a factor j smaller cumulative error.

Eine zweite Fehlerquelle liegt in den während der Messung schwankenden Umgebungsbedingungen wie etwa Luftdruck p, Temperatur T und Feuchte f. Zu den schwankenden Umgebungsbedingungen zählt desweiteren die jeweilige Gas-Zusammenstzung im Meßraum.A second source of error is in the fluctuating during the measurement Ambient conditions such as air pressure p, temperature T and humidity f. Among the fluctuating environmental conditions further includes the respective Gas collision in the measuring room.

Mit den Parametern p, T, f und ggf. auch der Gas-Zusammensetzung ändert sich auch die Wellenlänge λLuft der im Interferometer eingesetzten Strahlungsquelle, d. h. die Signalperiode SP der Inkrementalsignale SIN, COS. Unverändert bleibt jedoch die ausgangsseitige Signalperiode SP' der analogen Inkrementalsignale SIN', COS'. Damit wiederum ist ohne Korrektur nicht gewährleistet, daß die gewünschte Beziehung SP' = n·SP zwischen den ein- und ausgangsseitigen Signalperioden SP und SP' gilt.The parameters p, T, f and possibly also the gas composition also change the wavelength λ air of the radiation source used in the interferometer, ie the signal period SP of the incremental signals SIN, COS. However, the output signal period SP 'of the analog incremental signals SIN', COS 'remains unchanged. This in turn does not guarantee without correction that the desired relationship SP '= n · SP between the input and output signal periods SP and SP' applies.

Aus diesem Grund ist bei der in 4 gezeigten Variante der Signalperioden-Variationseinheit 26 vorgesehen, in die Ermittlung des Sollpositions-Meßwertes SPM über die Prozessoreinheit 27 auch die Umgebungsparameter miteinzubeziehen, d. h. SPM = f(p, T, f). Hierbei gehen die Umgebungsparameter p, T, f und ggf. auch die Gas-Zusammensetzung in die bei der Bestimmung von SPM gemäß Gl. (1) herangezogene Wellenlänge λLuft ein. Über geeignete Erfassungsmittel 39 werden deshalb sensormäßig laufend die Umgebungsparameter wie Luft-Temperatur, -Feuchte und -Druck sowie evtl. auch die Gas-Zusammensetzung detektiert, über die Datenleitung 33 der Prozessoreinheit 27 zugeführt und bei der Bestimmung des Sollpositions-Meßwertes SPM berücksichtigt. Hierzu wird in der Prozessoreinheit 27 laufend die Wellenlänge λLuft über die bekannte Edlen-Formel aktualisiert und bei der Bestimmung von SPM berücksichtigt. Über die beschriebene Korrektur in Form des Herauf- oder Herabsetzen des Adreßzählerwertes AZW im Fall der Abweichung von Soll- und Istpositions-Meßwert SPM, IPM werden auch die Umgebungseinflüsse auf die Positionsgenauigkeit minimiert. Ausgangsseitig weisen die analogen Inkrementalsignale SIN', COS' dann maximal einen Fehler auf, der in der Größenordnung der Auflösung eines Tabellenbereiches 21A1 –21Ak , 21B1 –21Bk bzw. eines halben Tabellenbereiches liegt, je nach gewählter Korrektur-Schrittweite.For this reason, at the in 4 shown variant of the signal period variation unit 26 provided in the determination of the desired position measured value SPM via the processor unit 27 also to include the environmental parameters, ie SPM = f (p, T, f). In this case, the environmental parameters p, T, f and possibly also the gas composition are included in the determination of SPM according to Eq. (1) used wavelength λ air . About suitable detection means 39 Therefore, the ambient parameters such as air temperature, humidity and pressure as well as possibly also the gas composition are sensormäßig detected via the data line 33 the processor unit 27 supplied and taken into account in the determination of the desired position measured value SPM. This is done in the processor unit 27 the wavelength λ air is continuously updated via the known noble formula and taken into account in the determination of SPM. About the described correction in the form of increasing or decreasing the address counter value AZW in the case of deviation from the target and actual position measured value SPM, IPM, the environmental influences on the position accuracy are minimized. On the output side, the analog incremental signals SIN ', COS' then have a maximum of one error, which is of the order of magnitude of the resolution of a table area 21A 1 - 21A k . 21B 1 - 21B k or half a table space, depending on the selected correction step size.

Alternativ zur erwähnten Erfassung der Umgebungs-Parameter könnte auch vorgesehen werden, den Brechungsindex der Luft im Meßraum über eine Brechungsindex-Bestimmungseinheit, z. B. über ein Refraktometer direkt zu ermitteln und der Prozessoreinheit 27 zur Weiterverarbeitung zuzuführen. Die Prozessoreinheit 27 zieht die Ausgangssignale des Refraktometers zusätzlich zur Bestimmung des aktuellen Sollpositions-Meßwertes heran.As an alternative to the mentioned detection of the environmental parameters could also be provided, the refractive index of the air in the measuring chamber via a refractive index determination unit, for. B. via a refractometer directly and the processor unit 27 for further processing. The processor unit 27 In addition, the output signals of the refractometer are used to determine the current nominal position measured value.

In 4 ist desweiteren ein Datenspeicher 40 schematisiert angedeutet, in dem meßanordnungsspezifische Kompensationsdaten KD abgelegt sind. Hierbei handelt es sich im Fall einer Werkzeugmaschine beispielsweise um maschinenspezifische Korrekturdaten bezüglich Spindelsteigungsfehlern, Führungsfehlern, thermischen Fehlern etc., die während der Positionsbestimmung ähnlich den Umgebungs-Parametern p, T, f ebenfalls der Prozessoreinheit 27 zugeführt werden. Von der Prozessoreinheit 27 werden diese Daten KD ebenfalls in die laufende Bestimmung des Sollpositions-Meßwertes SPM einbezogen und über die beschriebene Korrektur bei der Ausgabe der analogen Inkrementalsignale berücksichtigt, d. h. SPM = f(KD).In 4 is also a data store 40 indicated schematically, are stored in the measurement arrangement-specific compensation data KD. In the case of a machine tool, for example, these are machine-specific correction data relating to spindle pitch errors, guide errors, thermal errors, etc., which, during the position determination, are similar to the environmental parameters p, T, f of the processor unit as well 27 be supplied. From the processor unit 27 These data KD are also included in the current determination of the target position measured value SPM and taken into account via the described correction in the output of the analog incremental signals, ie SPM = f (KD).

Desweiteren besteht die Möglichkeit etwa im Fall einer Positionsmeßeinrichtung mit körperlich ausgebildeter Maßstabteilung eventuell vorhandene Teilungsfehler vorab zu ermitteln und geeignete Korrekturdaten diesbezüglich in einem Speicher abzulegen. Von der Prozessoreinheit können auch diese meßsystemspezifischen Korrekturdaten im Verlauf der Messung berücksichtigt werden.Furthermore it is possible for example in the case of a position measuring device with physically trained scale graduation possibly existing pitch errors to be determined in advance and suitable Correction data in this regard store in a memory. From the processor unit can also these measuring system specific Correction data to be taken into account during the course of the measurement.

Claims (2)

Verfahren zum Betrieb einer Positionsmeßeinrichtung zur Bestimmung der Relativposition zweier zueinander beweglicher Objekte, die im Fall der Relativbewegung mindestens ein Paar phasenversetzter, analoger Inkrementalsignale (SIN, COS) liefert, wobei – über eine Signalperioden-Variationseinheit (6) die Signalperioden (SP') der an eine nachgeordnete Auswerteeinheit (4) übertragenen analogen Inkrementalsignale (SIN', COS') um mindestens einen Signalperioden-Variationsfaktor (n) definiert variiert werden und analoge Inkremementalsignale (SIN', COS') mit mindestens zwei unterschiedlichen Signalperioden (SP') erzeugt werden, die in einem definierten Verhältnis zueinander stehen und – wobei auch die unveränderten Inkrementalsignale (SIN, COS) mit der ursprünglichen Signalperiode (SP) an die nachgeordnete Auswerteeinheit (4) übertragen werden und – wobei über erste Signalübertragungsleitungen (7a, 7b) die Übertragung der Inkrementalsignale (SIN', COS') mit veränderter Signalperiode (SP') an die nachgeordnete Auswerteeinheit (4) erfolgt und – wobei über weitere Signalübertragungsleitungen die Übertragung der Inkrementalsignale (SIN, COS) mit unveränderter Signalperiode (SP) an die nachgeordnete Auswerteeinheit (4) erfolgt und – wobei die Signalperioden (SP') in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit der beiden zueinander beweglichen Objekte variiert werden und – wobei zur Variation der Signalperiode über eine Steuerleitung (8) zwischen der Signalperioden-Variationseinheit (6) und einer nachgeordneten Auswerteeinheit (4) ein Steuersignal zur definierten Umstellung der gerade aktuellen Signalperiode (SP') auf eine andere Signalperiode (SP') von der Auswerteeinheit (4) zur Signalperioden-Variationseinheit (6) übertragen wird.Method for operating a position measuring device for determining the relative position of two mutually movable objects which, in the case of relative movement, supplies at least one pair of out-of-phase analog incremental signals (SIN, COS), wherein - via a signal period variation unit ( 6 ) the signal periods (SP ') of the to a downstream evaluation unit ( 4 ) analog incremental signals (SIN ', COS') are varied defined by at least one signal period variation factor (s) and analog incremental signals (SIN ', COS') with at least two different signal periods (SP ') are generated in a defined ratio to each other and - whereby the unchanged incremental signals (SIN, COS) with the original signal period (SP) to the downstream evaluation unit ( 4 ) and wherein - via first signal transmission lines ( 7a . 7b ) the transmission of the incremental signals (SIN ', COS') with changed signal period (SP ') to the downstream evaluation unit ( 4 ) takes place and - wherein the further transmission of the incremental signals (SIN, COS) with unchanged signal period (SP) to the downstream evaluation unit via further signal transmission lines ( 4 ) and - wherein the signal periods (SP ') are varied as a function of the relative speed of the two mutually movable objects and - wherein for varying the signal period via a control line ( 8th ) between the signal period variation unit ( 6 ) and a downstream evaluation unit ( 4 ) a control signal for the defined conversion of the currently current signal period (SP ') to another signal period (SP') from the evaluation unit ( 4 ) to the signal period variation unit ( 6 ) is transmitted. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mindestens zwei unterschiedlichen Signalperioden (SP, SP') in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen. The method of claim 1, wherein the at least two different signal periods (SP, SP ') in an integer ratio to each other stand.
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