DE29521135U1 - Position measuring system - Google Patents

Position measuring system

Info

Publication number
DE29521135U1
DE29521135U1 DE29521135U DE29521135U DE29521135U1 DE 29521135 U1 DE29521135 U1 DE 29521135U1 DE 29521135 U DE29521135 U DE 29521135U DE 29521135 U DE29521135 U DE 29521135U DE 29521135 U1 DE29521135 U1 DE 29521135U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring system
position measuring
scanning signals
code
connection logic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE29521135U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Original Assignee
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Johannes Heidenhain GmbH filed Critical Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority to DE29521135U priority Critical patent/DE29521135U1/en
Priority claimed from DE19508834A external-priority patent/DE19508834C2/en
Publication of DE29521135U1 publication Critical patent/DE29521135U1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/08—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for safeguarding the apparatus, e.g. against abnormal operation, against breakdown
    • 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
    • G01D5/12—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 using electric or magnetic means
    • G01D5/244—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 using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/249—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 using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using pulse code
    • G01D5/2497—Absolute encoders

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 9. März 1995DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 9 March 1995

PositionsmeßsystemPosition measuring system

Die Erfindung betrifft ein Positionsmeßsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a position measuring system according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-29 38 318-C3 ist ein derartiges Positionsmeßsystem bekannt. Zum eindeutigen Anschließen höher auflösender Codegruppen an gröber auflösende Codegruppen ist ein Festwertspeicher vorgesehen. Am Eingang des Festwertspeichers liegen die digitalisierten Abtastsignale an. Am Ausgang des Festwert-Speichers steht ein die Absolutposition bestimmendes Codewort zur Weiterverarbeitung in einer numerischen Steuerung zur Verfügung.Such a position measuring system is known from DE-29 38 318-C3. A read-only memory is provided for clearly connecting higher-resolution code groups to lower-resolution code groups. The digitized scanning signals are present at the input of the read-only memory. A code word determining the absolute position is available at the output of the read-only memory for further processing in a numerical control.

Aus der DE-37 34 938-C2 ist ein Winkelmeßsystem bekannt, bei dem die Winkellage einer Welle über mehrere Umdrehungen mittels eines mehrstufigen Winkelcodierers bestimmt wird. Aus den analogen Abtastsignalen jeder Codescheibe wird ein digitales Codewort gebildet. Zur Synchronisation dieser Code-From DE-37 34 938-C2 an angle measuring system is known in which the angular position of a shaft is determined over several revolutions using a multi-stage angle encoder. A digital code word is formed from the analog scanning signals of each code disk. To synchronize this code

Wörter ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, so daß am Ausgang des Winkelcodierer ein die Absolutposition bestimmendes Codewort zur direkten Weiterverarbeitung an einer numerischen Steuerung ansteht.
5An evaluation unit is provided for the words so that a code word determining the absolute position is available at the output of the angle encoder for direct further processing on a numerical control.
5

Weiterhin ist in der EP-O 369 031-B1 ein absolutes Positionsmeßsystem beschrieben, bei dem aus den analogen Abtastsignalen mehrere Codewörter gebildet werden, und daraus durch Synchronisation der Codewörter ein die Absolutposition definierendes Codewort gebildet wird.Furthermore, EP-O 369 031-B1 describes an absolute position measuring system in which several code words are formed from the analog scanning signals and from this a code word defining the absolute position is formed by synchronizing the code words.

Bei diesen Positionsmeßsystemen erfolgt somit die gesamte Auswertung der analogen Abtastsignale innerhalb des Positionsmeßsystems. Eine fehlerhafte Synchronisation der Abtastsignale kann von einer angeschlossenen Folgeelektronik (numerische Steuerung) nicht erkannt werden.With these position measuring systems, the entire evaluation of the analog scanning signals takes place within the position measuring system. Incorrect synchronization of the scanning signals cannot be detected by the connected subsequent electronics (numerical control).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Positionsmeßeinrichtung anzugeben, bei der Fehlfunktionen der Positionsmeßeinrichtung von einer angeschlossenen externen Einrichtung erkannt werden können.The object of the invention is to provide a position measuring device in which malfunctions of the position measuring device can be detected by a connected external device.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
30Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
30

Mit Hilfe der Zeichnungen werden Einzelheiten und Vorteile der Erfindung näher erläutert.Details and advantages of the invention are explained in more detail with the help of the drawings.

Es zeigtIt shows

Figur 1 eine Winkelmeßeinrichtung gemäß der Erfindung im Prinzip,Figure 1 shows an angle measuring device according to the invention in principle,

Figur 2 eine weitere erfindungsgemäße Winkelmeßeinrichtung,Figure 2 shows another angle measuring device according to the invention,

Figur 3 ein Signaldiagramm,Figure 3 is a signal diagram,

Figur 4 ein weiteres Signaldiagramm und
10Figure 4 shows another signal diagram and
10

Figur 5 eine Anschlußlogik.Figure 5 shows a connection logic.

Die Winkelmeßeinrichtung 1 gemäß Figur 1 besteht aus einer Eingangswelle 2, an der eine erste Codescheibe 3 mit drei Codespuren Al, A2, A3 angebracht ist, die in bekannter Weise lichtelektrisch abgetastet wird, um die Absolutposition der Eingangswelle 2 innerhalb einer Umdrehung zu bestimmen.The angle measuring device 1 according to Figure 1 consists of an input shaft 2, to which a first code disk 3 with three code tracks A1, A2, A3 is attached, which is photoelectrically scanned in a known manner in order to determine the absolute position of the input shaft 2 within one revolution.

Die Eingangswelle 2 ist über ein nicht gezeigtes Untersetzungsgetriebe mit einer weiteren Welle 4 mit einer zweiten Codescheibe 5 gekoppelt. Diese Codescheibe 5 besitzt ebenfalls drei Codespuren A4, A5, A6, die ebenfalls lichtelektrisch abgetastet werden. Die Codierung erfolgt vorzugweise im Graycode. Alle Codespuren Al bis A3 der ersten Codescheibe 3 bilden eine erste Codegruppe und alle Codespuren A4 bis A6 der zweiten Codescheibe 5 eine weitere Codegruppe, wobei die erste Codegruppe eine höhere Auflösung als die zweite Codegruppe aufweist. The input shaft 2 is coupled to a second code disk 5 via a reduction gear (not shown) with another shaft 4. This code disk 5 also has three code tracks A4, A5, A6, which are also scanned photoelectrically. The coding is preferably carried out in Gray code. All code tracks A1 to A3 of the first code disk 3 form a first code group and all code tracks A4 to A6 of the second code disk 5 form a further code group, with the first code group having a higher resolution than the second code group.

Zur Abtastung der Codespuren Al bis A6 sind Fotodetektoren 6 bis 11 vorgesehen, an dessen Ausgang analoge Abtastsignale Bl bis B6 anstehen.Photodetectors 6 to 11 are provided for scanning the code tracks Al to A6, at the output of which analog scanning signals Bl to B6 are present.

Zur Triggerung dieser Abtastsignale Bl bis B6 sind A/D-Wandler 12 bis 17 in der Winkelmeßeinrichtung 1 angeordnet, an dessen Ausgang die in Figur 3 dargestellten digitalen Abtastsignale Cl bis C6 anstehen. Zur Speicherung dieser digitalen Abtastsignale Cl bis C6 sind Speicherbausteine 18 bis 23 vorgesehen. Die digitalen Abtastsignale Cl bis C6 werden auf Anforderung einer Folgeelektronik 24 zum Zeitpunkt ti abgespeichert und parallel einer Anschlußlogik 25 zugeführt. Der Aufbau einer derartigen Anschlußlogik 25 ist in Figur 5 dargestellt und wird später näher erläutert.To trigger these scanning signals Bl to B6, A/D converters 12 to 17 are arranged in the angle measuring device 1, at the output of which the digital scanning signals Cl to C6 shown in Figure 3 are present. Memory modules 18 to 23 are provided to store these digital scanning signals Cl to C6. The digital scanning signals Cl to C6 are stored at the time ti on request of a subsequent electronics 24 and fed in parallel to a connection logic 25. The structure of such a connection logic 25 is shown in Figure 5 and will be explained in more detail later.

Aus den sechs digitalen Abtastsignalen Cl bis C6 wird durch Synchronisation in der Anschlußlogik 25 ein Codewort D7 bestehend aus fünf Bits gebildet. Die Signale Dl bis D5, welche dieses Codewort D definieren, sind in Figur 4 dargestellt. Dieses Codewort D definiert direkt die absolute Position der Eingangswelle 2 über mehrere Umdrehungen im Graycode und wird seriell zur Folgeelektronik 24 übertragen. Zur Parallel-Seriell-Wandlung ist ein Schieberegister 26 vorgesehen. Die Folgeelektronik 24 ist beispielsweise eine NC-Steuerung, welche in Abhängigkeit des die Absolutposition definierenden Codewortes D Bewegungsvorgänge steuert.A code word D 7 consisting of five bits is formed from the six digital scanning signals C1 to C6 by synchronization in the connection logic 25. The signals D1 to D5 which define this code word D are shown in Figure 4. This code word D directly defines the absolute position of the input shaft 2 over several revolutions in Gray code and is transmitted serially to the subsequent electronics 24. A shift register 26 is provided for parallel-serial conversion. The subsequent electronics 24 is, for example, an NC control which controls movement processes depending on the code word D defining the absolute position.

Gemäß der Erfindung ist die Winkelmeßeinrichtung 1 dazu ausgebildet, außer dem Codewort D auch die abgespeicherten digitalen Abtastsignale Cl bis C6 zur Folgeelektronik 24 zu übertragen. Die digitalen Abtastsignale Cl bis C6 werden bei Umgehung der Anschlußlogik 25 ebenfalls dem Schieberegister 26 als Schnittstellenbaustein zugeführt und seriell übertragen. Wie in Figur 1 gestrichelt dargestellt ist, kann zur Übertragung auch ein zusätzlichesAccording to the invention, the angle measuring device 1 is designed to transmit not only the code word D but also the stored digital scanning signals C1 to C6 to the subsequent electronics 24. The digital scanning signals C1 to C6 are also fed to the shift register 26 as an interface module and transmitted serially, bypassing the connection logic 25. As shown in dashed lines in Figure 1, an additional

Schieberegister 26' dienen, wobei die Übertragung zur Folgeelektronik 24 seriell auf der selben Leitung wie das Codewort D erfolgt, oder mit mehr Leitungsaufwand parallel (strichpunktiert dargestellt) auf eigenen Leitungen.Shift registers 26' are used, whereby the transmission to the subsequent electronics 24 takes place serially on the same line as the code word D, or with more cable effort in parallel (shown in dash-dotted lines) on separate lines.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, wird das Codewort D in der Folgeelektronik 24 mittels des Wandlers 27 seriell-parallel gewandelt und einem Speicherbaustein 28 zugeführt. Ebenso werden die digitalen Abtastsignale Cl bis C6 mittels des Wandlers 27 ebenfalls seriell-parallel gewandelt und einer Anschlußlogik 29 zugeführt. Diese Anschlußlogik 29 hat die gleiche Funktion wie die in der Winkelmeßeinrichtung 1 integrierte Anschlußlogik 25. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anschlußlogik 29 in der Folgeelektronik 24 softwaremäßig realisiert ist. Die Anschlußlogik 29 synchronisiert die digitalen Abtastsignale Cl bis C6 und bildet das Codewort DF, welches einem Speicherbaustein 30 zugeführt wird. Das Codewort D und das Codewort DF werden einem Vergleicher 31 zugeführt. Der Vergleicher 31 prüft beide Codewörter D, DF auf Gleichheit. Wird festgestellt, daß sich die Codewörter D, DF unterscheiden, wird ein Fehlersignal F abgegeben, das der Folgeelektronik 24 eine Fehlfunktion der Winkelmeßeinrichtung 1, insbesondere der Anschlußlogik 25 signalisiert.As can be seen from Figure 1, the code word D is converted serially to parallel in the subsequent electronics 24 by means of the converter 27 and fed to a memory chip 28. The digital scanning signals Cl to C6 are also converted serially to parallel by means of the converter 27 and fed to a connection logic 29. This connection logic 29 has the same function as the connection logic 25 integrated in the angle measuring device 1. It is particularly advantageous if the connection logic 29 in the subsequent electronics 24 is implemented using software. The connection logic 29 synchronizes the digital scanning signals Cl to C6 and forms the code word DF, which is fed to a memory chip 30. The code word D and the code word DF are fed to a comparator 31. The comparator 31 checks both code words D, DF for equality. If it is determined that the code words D, DF differ, an error signal F is emitted, which signals to the subsequent electronics 24 a malfunction of the angle measuring device 1, in particular of the connection logic 25.

Werden zur Übertragung von der Winkelmeßeinrichtung 1 zur Folgeelektronik 24 zwei separate Schnittstellenbausteine 26 und 26' verwendet, so ist von der Folgeelektronik 24 auch eine Fehlfunktion der Schnittstellenbausteine 26, 26' erkennbar.If two separate interface modules 26 and 26' are used for the transmission from the angle measuring device 1 to the subsequent electronics 24, a malfunction of the interface modules 26, 26' can also be detected by the subsequent electronics 24.

In Figur 5 ist ein Beispiel der Anschlußlogik 25 dargestellt. Die digitalen Abtastsignale Cl bis C3 der höher auflösenden Codegruppe werden in dieser Anschlußlogik 25 mit den digitalen Abtastsignalen C4 bis C6 der gröber auflösenden Codegruppe logisch verknüpft. Durch diese Verknüpfung geht im dargestellten Beispiel ein Bit verloren, so daß am Eingang sechs Bits und am Ausgang fünf Bits zur Verfügung stehen. Die dargestellte Verknüpfung ist an sich bekannt und soll nur kurz erläutert werden. Es ist aus Figur 3 ersichtlich, daß die ersten zwei höchstauflösenden Abtastsignale Cl und C2 einen Gray-Code bilden und das dritte Abtastsignal C3 gegenüber dem zweiten um 90° phasenverschoben ist, aber die gleiche Signalperiode wie das Abtastsignal C2 aufweist. Dieses Abtastsignal C3 dient zur Synchronisation, also zum korrekten Anschluß der Abtastsignale Cl bis C3 und C4 bis C6 beider Codegruppen. Die Codespur A3, welche zur Bildung des Abtastsignales C3 dient, wird deshalb auch als Anschlußspur bezeichnet. Bei einem Getriebespiel des Untersetzungsgetriebes verschieben sich die Flanken der Abtastsignale C4 bis C6 gegenüber der dargestellten Soll-Lage. Um ein unvermeidliches Getriebespiel zuzulassen, werden aus dem am gröbsten auflösenden Abtastsignal C3 der höher auflösenden Codegruppe und den Abtastsignalen C4 bis C6 der gröber auflösenden Codegruppen Abtastsignale D3, D4, D5 erzeugt, die mit den Abtastsignalen Dl und D2 einen korrekten Gray-Code bilden. Wie in der DE-37 34 938-C2 in Figur 2 anschaulich erläutert ist, ist eine korrekte Synchronisation gewährleistet, wenn das Getriebespiel innerhalb einer halben Signalperiode des am gröbsten auflösenden Abtastsignales C3 der höher auflösenden Codegruppe liegt.Figure 5 shows an example of the connection logic 25. The digital scanning signals Cl to C3 of the higher resolution code group are logically linked in this connection logic 25 with the digital scanning signals C4 to C6 of the coarser resolution code group. In the example shown, one bit is lost as a result of this link, so that six bits are available at the input and five bits at the output. The link shown is known per se and will only be explained briefly. It can be seen from Figure 3 that the first two highest resolution scanning signals Cl and C2 form a Gray code and the third scanning signal C3 is 90° out of phase with the second, but has the same signal period as the scanning signal C2. This scanning signal C3 is used for synchronization, i.e. for the correct connection of the scanning signals Cl to C3 and C4 to C6 of both code groups. The code track A3, which is used to generate the scanning signal C3, is therefore also referred to as the connecting track. If there is gear play in the reduction gear, the edges of the scanning signals C4 to C6 are shifted relative to the target position shown. In order to allow for unavoidable gear play, scanning signals D3, D4, D5 are generated from the coarsest resolution scanning signal C3 of the higher resolution code group and the scanning signals C4 to C6 of the coarser resolution code groups, which form a correct Gray code with the scanning signals D1 and D2. As is clearly explained in Figure 2 of DE-37 34 938-C2, correct synchronization is guaranteed if the gear play is within half a signal period of the coarsest resolution scanning signal C3 of the higher resolution code group.

Die beispielsweise dargestellte Anschlußlogik 25 besteht aus dem Inverter 32, den UND-Gliedern 33, 34 sowie den EXOR-Gliedern 35 bis 40.The connection logic 25 shown as an example consists of the inverter 32, the AND gates 33, 34 and the EXOR gates 35 to 40.

In nicht gezeigter Weise können die Speicherbausteine 18 bis 23 auch vor den A/D-Wandlern 12 bis 17 zur Speicherung der analogen Abtastsignale Bl bis B6 angeordnet sein.In a manner not shown, the memory modules 18 to 23 can also be arranged in front of the A/D converters 12 to 17 for storing the analog scanning signals B1 to B6.

Eine weitere Möglichkeit zur Realisierung der Erfindung besteht darin, anstelle der digitalen Abtastsignale Cl bis C6 die analogen Abtastsignale Bl bis B6 - insbesonders seriell - zur Folgeelektronik 24 zu übertragen. Dieses Beispiel ist in Figur 2 dargestellt. Gleiche Bauteile wurden in Figur 1 und Figur 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der wesentliche Unterschied zu Figur 1 besteht darin, daß außer dem durch die Anschlußlogik 25 gebildeten Datenwort D der Folgeelektronik 24 alle analogen Abtastsignale Bl bis B6 zur Verfügung stehen. Diese analogen Abtastsignale Bl bis B6 werden A/D-Wandlern 41 zur Bildung von digitalen Abtastsignalen Cl bis C6 zugeführt. Wie zu Figur 1 beschrieben, werden dann diese digitalen Abtastsignale Cl bis C6 in einer Anschlußlogik 29 zu dem Datenwort DF in der Folgeelektronik 24, also außerhalb der Winkelmeßeinrichtung miteinander verglichen.Another possibility for implementing the invention is to transmit the analog scanning signals Bl to B6 - particularly serially - to the subsequent electronics 24 instead of the digital scanning signals Cl to C6. This example is shown in Figure 2. The same components were given the same reference numerals in Figure 1 and Figure 2. The main difference from Figure 1 is that, in addition to the data word D formed by the connection logic 25, all analog scanning signals Bl to B6 are available to the subsequent electronics 24. These analog scanning signals Bl to B6 are fed to A/D converters 41 to form digital scanning signals Cl to C6. As described for Figure 1, these digital scanning signals Cl to C6 are then compared with one another in a connection logic 29 to form the data word DF in the subsequent electronics 24, i.e. outside the angle measuring device.

In den dargestellten Beispielen wird aus jedem analogen Abtastsignal Bl bis B6 ein digitales Abtastsignal Cl bis C6 in Form eines einzigen Bits abgeleitet. Wie in der EP-O 369 031-B1 sowie der EP-O 575 843-Al beschrieben, können die Codespuren aber auch derart ausgebildet sein, daß aus einer Code-In the examples shown, a digital scanning signal Cl to C6 in the form of a single bit is derived from each analog scanning signal Bl to B6. As described in EP-O 369 031-B1 and EP-O 575 843-A1, the code tracks can also be designed in such a way that a code

spur bereits ein mehrstelliges Datenwort erzeugt wird, wobei aus mehreren Datenwörtern die Absolutposition bestimmt wird. Die einzelnen Bits der Datenwörter werden gemäß der Erfindung wie die Bits der digitalen Abtastsignale Cl bis C6 behandelt, wobei jedes Datenwort als Codegruppe bezeichnet werden kann.A multi-digit data word is already generated on the track, whereby the absolute position is determined from several data words. According to the invention, the individual bits of the data words are treated like the bits of the digital scanning signals C1 to C6, whereby each data word can be referred to as a code group.

Die Funktion der Anschlußlogik 25 sowie 29 kann in Hard- oder Software realisiert sein und ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt.The function of the connection logic 25 and 29 can be implemented in hardware or software and is not limited to the example shown.

Mit der Erfindung ist es auch möglich, die einzelnen analogen Abtastsignale Bl bis B6 individuell durch Beaufschlagen mit Hilfsspannungen oder Regeln der zugeordneten Lichtquellen 42 bis 47 auf definierte Pegel zu verschieben oder die Triggerpegel der A/D-Wandler 12 bis 17 und/oder der A/D-Wandler 41 definiert zu verschieben. Durch diese Maßnahme können alle im Betrieb vorkommenden Signalkombinationen simuliert werden und bei allen Signalkombinationen die Anschlußlogik wie vorstehend erläutert ist, überprüft werden.The invention also makes it possible to shift the individual analog scanning signals Bl to B6 individually by applying auxiliary voltages or regulating the associated light sources 42 to 47 to defined levels or to shift the trigger levels of the A/D converters 12 to 17 and/or the A/D converter 41 in a defined manner. This measure allows all signal combinations occurring during operation to be simulated and the connection logic for all signal combinations to be checked as explained above.

Die Steuerung der seriellen Übertragung der Abtastsignale Dl bis D5 sowie Cl bis C6 oder Bl bis B6 erfolgt über die dargestellte serielle Schnittstelle von der NC-Steuerung ausgehend. Die Schnittstelle ist daher als bidirektionale Schnittstelle ausgeführt. The control of the serial transmission of the scanning signals Dl to D5 as well as Cl to C6 or Bl to B6 is carried out via the serial interface shown from the NC control. The interface is therefore designed as a bidirectional interface.

Das übertragene Datenwort D definiert die Absolutposition im Gray-Code, es ist aber auch möglich, das Gray-Code-Datenwort D vor der Übertragung in einen Binär-Code zu wandeln.The transmitted data word D defines the absolute position in the Gray code, but it is also possible to convert the Gray code data word D into a binary code before transmission.

Die zu synchronisierenden Codegruppen können auch auf einer einzigen Maßverkörperung aufgebracht sein. Dies kann erforderlich sind, da sich die Flanken eines Abtastsignales allein durch frequenzabhängige Einflüsse relativ gegenüber einem weiteren Abtastsignal verschieben können. Diese Verschiebung erfolgt beispielsweise allein durch die Triggerung aufgrund der Frequenzabhängigkeit der Triggerstufen.The code groups to be synchronized can also be applied to a single measuring standard. This can be necessary because the edges of a sampling signal can shift relative to another sampling signal due to frequency-dependent influences alone. This shift occurs, for example, solely through triggering due to the frequency dependence of the trigger stages.

Die Erfindung ist bei Winkel- sowie Linearmeßeinrichtungen einsetzbar, die auf dem lichtelektrischen, kapazitiven, induktiven oder magnetischen Abtastprinzip beruhen.The invention can be used in angle and linear measuring devices based on the photoelectric, capacitive, inductive or magnetic scanning principle.

Claims (9)

DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 9. März 1995 AnsprücheDR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 9 March 1995 Claims 1. Positionsmeßsystem zur Erfassung der Absolutposition zweier relativ zueinander beweglicher Teile mit einer am ersten Teil vorgesehenen Abtasteinheit (6 bis 11, 42 bis 47) zum Abtasten mehrerer am anderen Teil vorgesehener Codespuren1. Position measuring system for detecting the absolute position of two parts that are movable relative to one another, with a scanning unit (6 to 11, 42 to 47) provided on the first part for scanning several code tracks provided on the other part {Al bis A6) unterschiedlicher Auflösung, so daß mehrere analoge und/oder digitale Abtastsignale (Bl bis B6, Cl bis C6) mit unterschiedlichen Signalperioden gewonnen werden, die einer Anschlußlogik (25) zur Kombination mehrerer dieser Abtastsignale (Bl bis B6, Cl bis C6) zugeführt werden und von der Anschlußlogik (25) ein Datenwort (D) gebildet wird, das die Absolutposition definiert, und daß dieses Datenwort (D) über zumindest eine Leitung am Ausgang des Positionsmeßsystems (1) ansteht, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die analogen oder digitalen Abtastsignale (Bl bis B6, Cl bis C6) unter Umgehung der Anschlußlogik (25) auf die genannte Leitung oder auf weitere Leitungen am Ausgang des Positionsmeßsystems (1) legbar sind, so daß einer Folgeelektronik (24) wahlweise die Abtastsignale (Bl bis B6, Cl bis C6) oder das von der Anschlußlogik (25) gebildete Codewort (D) zuführbar ist.{Al to A6) of different resolution, so that several analog and/or digital scanning signals (Bl to B6, Cl to C6) with different signal periods are obtained, which are fed to a connection logic (25) for combining several of these scanning signals (Bl to B6, Cl to C6) and a data word (D) is formed by the connection logic (25) which defines the absolute position, and that this data word (D) is present via at least one line at the output of the position measuring system (1), characterized in that in addition the analog or digital scanning signals (Bl to B6, Cl to C6) can be placed on the said line or on further lines at the output of the position measuring system (1), bypassing the connection logic (25), so that subsequent electronics (24) can optionally receive the scanning signals (Bl to B6, Cl to C6) or the data word (D) generated by the connection logic (25) formed code word (D) can be fed . 2. Positionsmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Folgeelektronik (24) eine weitere Anschlußlogik (25) mit der gleichen Funktion der Anschlußlogik (25) des Positionsmeßsystems (1) vorgesehen ist/ und daß die zur Folgeelektronik (24) übertragenen digitalen Abtastsignale (Cl bis C6) oder die digitalisierten analogen Abtastsignale (Bl bis B6) dieser Anschlußlogik (29) zugeführt werden und ein weiteres Datenwort (DF) gebildet wird.2. Position measuring system according to claim 1, characterized in that in the subsequent electronics (24) a further connection logic (25) with the same function as the connection logic (25) of the position measuring system (1) is provided and that the digital scanning signals (Cl to C6) transmitted to the subsequent electronics (24) or the digitized analog scanning signals (Bl to B6) are fed to this connection logic (29) and a further data word (DF) is formed. 3. Positionsmeßsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ daß das übertragene Datenwort (D) mit dem in der Folgeelektronik (24) gebildeten Datenwort (DF) verglichen wird, und daß ein Fehlersignal (F) abgegeben wird, wenn keine Übereinstimmung der Datenwörter (D7 DF) festgestellt wird.3. Position measuring system according to claim 2, characterized in that the transmitted data word (D) is compared with the data word (DF) formed in the subsequent electronics (24), and that an error signal (F) is emitted if no agreement between the data words (D 7 DF) is determined. 4. Positionsmeßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen oder analogen Abtastsignale (Bl bis B6, Cl bis C6) in dem Positionsmeßsystem (1) abgespeichert werden und nach einem Anforderungssignal der Folgeelektronik (24) die abgespeicherten Abtastsignale (Bl bis B6/ Cl bis C6) und das Codewort (D) seriell zur Folgeelektronik (24) übertragen werden.4. Position measuring system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the digital or analog scanning signals (Bl to B6, Cl to C6) are stored in the position measuring system (1) and, after a request signal from the subsequent electronics (24), the stored scanning signals (Bl to B6/ Cl to C6) and the code word (D) are transmitted serially to the subsequent electronics (24). 5. Positionsmeßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionsmeßsystem eine Winkelmeßeinrichtung (1) mit mehreren über Untersetzungsgetriebe miteinander verbundenen Codescheiben (3, 5) ist, und daß in der Anschlußlogik (25, 29) digitale Abtastsignale (C4, C5, C6) gröber auflösender Codespuren5. Position measuring system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the position measuring system is an angle measuring device (1) with several code disks (3, 5) connected to one another via reduction gears, and that in the connection logic (25, 29) digital scanning signals (C4, C5, C6) of coarser resolution code tracks (A4, &Agr;5, &Agr;6) zumindest mit einem Abtastsignal (C3) einer höher auflösenden Codespur (A3) kombiniert werden.(A4, &Agr;5, &Agr;6) are combined with at least one scanning signal (C3) of a higher resolution code track (A3). 6. Positionsmeßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mit der die Pegel der analogen Abtastsignale definiert veränderbar sind, wodurch verschiedene Absolutpositionen simuliert werden.6. Position measuring system according to one of claims 1 to 5, characterized in that a device is provided with which the levels of the analog scanning signals can be changed in a defined manner, whereby different absolute positions are simulated. 7. Positionsmeßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mit der die Triggerpegel zur Analog/Digital-Wandlung der analogen Abtastsignale definierbar veränderbar sind, wodurch verschiedene Absolutpositionen simuliert werden.7. Position measuring system according to one of claims 1 to 5, characterized in that a device is provided with which the trigger levels for analog/digital conversion of the analog scanning signals can be changed in a definable manner, whereby different absolute positions are simulated. 8. Positionsmeßsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Verschiebung zumindest eines Pegels die Datenwörter (D, DF) in der Folgeelektronik (24) miteinander verglichen werden8. Position measuring system according to claim 6 or 7, characterized in that for each shift of at least one level, the data words (D, DF) in the subsequent electronics (24) are compared with one another 9. Positionsmeßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgeelektronik eine NC-Steuerung (24) ist.9. Position measuring system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the subsequent electronics is an NC control (24).
DE29521135U 1995-03-11 1995-03-11 Position measuring system Expired - Lifetime DE29521135U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29521135U DE29521135U1 (en) 1995-03-11 1995-03-11 Position measuring system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19508834A DE19508834C2 (en) 1995-03-11 1995-03-11 Position measuring system
DE29521135U DE29521135U1 (en) 1995-03-11 1995-03-11 Position measuring system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE29521135U1 true DE29521135U1 (en) 1996-08-22

Family

ID=26013283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE29521135U Expired - Lifetime DE29521135U1 (en) 1995-03-11 1995-03-11 Position measuring system

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE29521135U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10020895A1 (en) * 2000-04-29 2001-10-31 Anton Rodi Position transducer to assign measurement values of certain position determined with measuring instruments, produces marks for specified number of position markings on support scale based on position of position indicator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10020895A1 (en) * 2000-04-29 2001-10-31 Anton Rodi Position transducer to assign measurement values of certain position determined with measuring instruments, produces marks for specified number of position markings on support scale based on position of position indicator
DE10020895B4 (en) * 2000-04-29 2011-07-28 Rodi, Anton, 69181 Locator device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19502399C2 (en) Method for correcting errors in a position sensor
DE4342377B4 (en) Arrangement and method for serial data transmission of a position measuring device
EP1821073A2 (en) Position measuring device
EP1327119B2 (en) Position measuring device and a method for operating a position measuring device
DE3734938C2 (en)
DE1774680C3 (en) Device for determining and simultaneously coding a requesting channel with the highest priority in a data processing system
DE19701310A1 (en) Device for data transmission switching between different measurement transducer operating modes esp. for position measurement system
EP0732567B1 (en) Position measuring system
DE3445617A1 (en) Method and arrangement for the serial transmission of the digital measurement values of a measurement transducer
DE2456540C2 (en) Incremental encoder
DE10149174A1 (en) Position determination in drive regulator position measurement device, involves adopting instantaneous sampling signal values using clock, forming position values associated with clock
DE3928027C2 (en) Absolute encoder
DE29521135U1 (en) Position measuring system
DE10349327B4 (en) Position information error detector
EP0575663B1 (en) Sensor for producing electrical signals, which give the position of a control valve
DE2825842A1 (en) PROCEDURE FOR MONITORING THE ACCURACY OF THE INFORMATION SUPPLIED BY NUMERICAL ENCODERS AND PROCESS ENCODERS FOR PERFORMING THE PROCEDURE
WO1991012668A1 (en) Process for converting an analog voltage to a digital value
CH683641A5 (en) Converting measurement signal of absolute position measuring pick=up - Comparing measurement signal of each cycle at interface with incremental sum produced in process
DE4120343C2 (en)
DE9017851U1 (en) Decoding device
DE3612609A1 (en) DEVICE FOR SERIAL TRANSFER OF DIGITAL MEASURED VALUES AT LEAST ONE MEASURED VALUE CONVERTER
DE4336139A1 (en) Control system for motor drives
DE19506276B4 (en) Method and circuit arrangement for interpolation of sensor signals
EP0707384B1 (en) Position measuring device
EP1643650B1 (en) Method and arrangement for analogue-to-digital conversion

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 19961002

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 19980309

R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years

Effective date: 20010410

R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years

Effective date: 20030324

R071 Expiry of right