DE2455620A1 - Analoger drehwinkelgeber - Google Patents

Analoger drehwinkelgeber

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DE2455620A1
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DE
Germany
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rotary encoder
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analogue
disc
angle
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English (en)
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Hans-Dieter Dipl Ing Merk
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MERK HANS DIETER DIPL ING
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MERK HANS DIETER DIPL ING
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/3473—Circular or rotary encoders
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H—ELECTRICITY
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    • H03M1/1009—Calibration

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

  • Der Anmeldungsgegenstand beinhaltet einen analogen Drehwinkelgeber, vor -zugsweise optisch bertihrungslos arbeitend, bestehend aus Codierscheibe, Abtastung derselben und Umformung in ein analoges Ausgangssignal.
  • Analoge Drehwinkelgeber sind an sich bekannt, arbeiten jedoch nach anderen Verfahren, wie da sind: Umformung eines Drehwinkels in ein analoges Ausgangssignal mittels Fein -schleifpotentiometer, Feldplattenpotentiometer, induktivem Weggeber mit mechanischer Drehwinkel-Weg-Umsetzung, Differential-Drehkondensator oder Differential-Induktivität mit drehbarem Wirbelstrom - Reflektor.
  • Diesen allen haftet jedoch als Nachteil an, daß eine gewisse Unlinearität und Temperaturdrift neben hohem Aufwand nicht vermeidbar sind, da eine rein analoge Umformung des Drehwinkels in das Ausgangssignal erfolgt.
  • Um diesen Nachteilen abzuhelfen, wird erfindungsgemäß das an sich bekannte Prinzip der digitalen Ausgabe eines Drehwinkel durch Codierscheibe und Abtastung für analoge Drehwinkelgeber eingeführt. Diese neuartige Anwendung führt zu kostengünstigen, hochgenauen, praktisch mit keinem Linearitäts -fehler behafteten und temperaturstabilen analogen Drehwinkelgebern.
  • Zur Erhöhung der Abtastsicherheit kann ein einschrittiger Gray - Code mit je nach geforderter Auflösung notwendiger Spurenzahl auf der Codierscheibe aufgebracht werden, z.B. fotografisch, äztechnisch oder durch Stanzen.
  • Dieser Code wird abgetastet, z.B. durch Schleifer, Näherungsinitiatoren oder vorzugsweise optisch durch Lichtschranken, und auf diese Weisen ein Digitalsignal, der Drehwinkelstellung entsprechend, umgeformt.
  • I)ieses Digitalsignal wird decordiert und über ein R - 2R - Widerstandsnetzwerk oder dergleichen in ein analoges Ausgangssignal umgeformt, dessen Weiterverarbeitung wie bekannt erfolgen mag. Ein solcher Drehwinkelgeber enthält bei geeigneter Auswahl der Signalverarbeitungstechnik, z.B. vorzugsweise in Form integrierter Schaltungen in CEIOS-Technik, so wenige Bauteile, daß die erforderliche Elektronik auf einer Leiterplatte von weniger als 70 mm 0 untergebracht werden könnte bei Verwendung z.B. eines 8 - spurigen Gray-Codes in der Codierscheibe und bei optischer Abtastung.
  • Dies ermöglicht eine äußerst rationelle, kostengtinstige Fertigung.
  • Bei Verwendung einer BCD - codierten Codierscheibe mit Abtastung durch '.,chleifer würden zur Auswertung lediglich einige Widerstände erfordexlich sein, aus denen ein R-2R- Netzwerk zu bilden ist.
  • Die Vorteile des neuerungsgemäßen Drehwinkelgebers sind also nicht unerheblich

Claims (7)

  1. SCHUTZANSPf0CHE Analoger Drehwink,ele;eber, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer digital codierten Codierscheibe und einer Abtastung der -selben sowie mit Hilfe einer Auswertung der Abtastsignale ein analoges Ausgangssignal dem jeweiligen Drehwinkel entsprechend erzeugt wird.
  2. 2.)Drehwinkelgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Codierscheibe beruhrungslos optisch oder optoelektronisch erfolgt.
  3. 3.) Drehwinkelgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für DIE Codierscheibe ein einschrittiger Gray - Code -verwendet wird.
  4. 4.) Drehwinkelgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Auswertung der Abtastung integrierte Schaltungen in CMOS -Technik verwendet werden.
  5. 5o) Drehwinkelgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auswertung der Abtastung ein R - 2R - Widerstandsnetzwerk verwendet wird, um aus dem digitalen Drehwinkelsignal einen analogen Meßwert zu erstellen.
  6. 6.) Drehwinkelgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Codierscheibe durch Schleifer erfolgt.
  7. 7.) Drehwinkelgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Codierscheibe beruhrungslos induktiv oder magnetisch oder kapazitiv erfolgt ,beispielsweise durch Naherungsinitiatoren.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2795509A1 (fr) * 1999-06-23 2000-12-29 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de mesure du debattement lineaire d'un amortisseur de vehicule automobile
WO2006072902A2 (en) * 2005-01-03 2006-07-13 Arcelik Anonim Sirketi A rotary encoder control circuit

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