DE4111562A1 - Messwertaufnehmer - Google Patents
MesswertaufnehmerInfo
- Publication number
- DE4111562A1 DE4111562A1 DE19914111562 DE4111562A DE4111562A1 DE 4111562 A1 DE4111562 A1 DE 4111562A1 DE 19914111562 DE19914111562 DE 19914111562 DE 4111562 A DE4111562 A DE 4111562A DE 4111562 A1 DE4111562 A1 DE 4111562A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sensor according
- gear
- pulse
- sensor
- shaft
- 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.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 18
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 12
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/486—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by photo-electric detectors
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Meßwertaufnehmer mit mindestens
einer durch einen Antrieb getriebenen Impulsscheibe, der eine
Lichtschranke zugeordnet ist, an der durch die Drehbewegung der
Impulsscheibe einer Auswerteeinheit zuführbare Impulse erzeugt
werden.
Bei bekannten Meßwertaufnehmer dieser Art ist eine Antriebs
welle drehbeweglich in einem Gehäuse gelagert. Die Antriebs
welle ist mit einem sich drehenden Teil, beispielsweise einer
Motorwelle, verbindbar, dessen Drehzahl oder Drehwinkel er
mittelt werden soll. Auf der Antriebswelle sitzt senkrecht eine
Impulsscheibe auf, deren Randbereich eine Lichtschranke zugeord
net ist. Durch die über die Antriebswelle eingetragene Drehbe
wegung werden an der Lichtschranke Impulse erzeugt, die einer
Auswerteeinheit zugeführt werden. Soll die Anzahl der Um
drehungen bestimmt werden, so ist es bekannt, an der Auswerte
einheit eine Zähleinheit vorzusehen, die über die Anzahl der an
der Lichtschranke vorliegenden Impulse die Umdrehungsanzahl
ermittelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Meßwert
aufnehmer derart auszugestalten, daß eine von der Auswerte
einheit unabhängige Erfassung der Umdrehungsanzahl möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Meßwertaufnehmer der
eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß ein die Drehbewegung
des Antriebs übertragendes Getriebe vorgesehen ist, das mit
mindestens einem als Impulsscheibe ausgebildeten Zahnrad aus
geführt ist. Aus der Stellung des als Impulsscheibe ausgebil
deten Zahnrades und dem bekannten Getriebewerten kann die
Anzahl der Umdrehungen eines mit dem Meßwertaufnehmer ver
bundenen Teiles bestimmt werden. Die Stellung der Zahnräder des
Getriebes stellt einen Absolutwert für die Umdrehungsanzahl
dar. Hierbei ist besonders vorteilhaft, daß bei Störungen der
Auswerteeinheit kein Informationsverlust auftritt, da der
Absolutwert nicht untergeht. Aus der Stellung des Zahnrades
kann jederzeit wieder die Anzahl der Umdrehungen bestimmt
werden. Der Meßwertaufnehmer besitzt einen besonders einfachen
Aufbau, da keine separaten Impulsscheiben erforderlich sind.
Dies führt auch zu einer sehr geringen Bauhöhe des Aufnehmers.
Die als Zahnräder ausgebildeten Impulsscheiben können mit ge
ringem Fertigungsaufwand hergestellt werden. Die geringe Anzahl
an Bauteilen vereinfacht die Montage des neuen Meßwertauf
nehmers. Mit herkömmlichen Aufnehmern insbesondere Drehsignal
gebern ist der neue Meßwertaufnehmer in einfacher Weise kombi
nierbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vor
gesehen, daß das mindestens eine Zahnrad schlitzförmige Impuls
spuren besitzt, die auf verschiedenen Radien angeordnet sind.
An den Impulsspuren werden durch die dem Zahnrad zugeordnete
Lichtschranke der Umdrehungsanzahl entsprechende Impulse er
zeugt. Ein derartiges Zahnrad kann in einfacher Weise aus
Kunststoff hergestellt werden.
Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, daß die Impulsspuren
unterschiedliche Längen aufweisen und in Radialrichtung des
Zahnrades zueinander versetzt angeordnet sind. Bei einer der
artigen Impulsscheibe können beispielsweise drei Impulsspuren
vorgesehen sein. Jede Impulsspur wird durch die dem Zahnrad
zugeordnete Lichtschranke optoelektronisch abgetastet. Hierbei
kann vorgesehen sein, daß zwei Spuren mit einer Teilung von je
1 Impuls/Umdrehung um 90° zueinander phasenversetzt angeordnet
sind. Die dritte Spur kann mit einer Teilung von 2 Impulsen/Um
drehung um 45° phasenversetzt zu einer der beiden anderen
Spuren positioniert sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß
das mindestens eine Zahnrad auf einer Drehwelle aufsitzt, die
drehbeweglich zwischen zwei parallelen Leiterplatten gelagert
ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung ist einerseits ein
geringer baulicher Aufwand und andererseits eine geringe Bau
höhe des Meßwertaufnehmers verbunden. Es kann hierbei vor
teilhaft vorgesehen sein, daß an den Leiterplatten Lagerauf
nahmen für die Enden der Drehwelle angeordnet sind. Derartige
Lageraufnahmen können zweckmäßig in den jeweiligen Leiter
platten eingelassen sein.
Bei einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß dem Ge
triebe eine Antriebswelle zugeordnet ist, die senkrecht zu den
Leiterplatten angeordnet und an diesen gelagert ist. Eine der
artige Antriebswelle ist mit einem Drehteil koppelbar, dessen
Drehbewegung erfaßt werden soll. Diese Lagerung der Antriebs
welle macht ein separates Trägerteil zur Aufnahme der Lagerung
der Antriebswelle entbehrlich. Somit fungieren die Leiter
platten als Trägerteil für die Antriebswelle.
Die Ankopplung an ein Drehteil, dessen Drehbewegung erfaßt
werden soll, wird besonders einfach, wenn die Antriebswelle als
Hohlwelle ausgebildet ist. Eine derartige Ausgestaltung ist be
sonders dann zweckmäßig, wenn der neue Meßwertaufnehmer mit
einem herkömmlichen Drehsignalgeber verbunden werden soll.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das
Getriebe als Untersetzungsgetriebe ausgebildet ist. Das Ge
triebe kann vorteilhaft mit mehreren hintereinandergeschalteten
Zahnrädern ausgebildet sein. Die über die Antriebswelle einge
leitete Drehbewegung wird an dem Getriebe durch die hinterein
andergeschalteten Zahnräder untersetzt. Hierbei erfaßt die den
Zahnrädern jeweils zugeordnete Lichtschranke deren Drehbewe
gung. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind sechs
hintereinandergeschaltete Zahnräder vorgesehen, die in einem
Verhältnis von 4 : 1 untersetzt sind. Das letzte Zahnrad des
Untersetzungsgetriebes führt somit eine sehr langsame Dreh
bewegung aus.
Werden von jedem Zahnrad 2 Bit erzeugt, so können 4096 Um
drehungen dargestellt werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Aus
werteeinheit die zugeführten Signale digitalisiert. Derartig
digitalisierte Signale können in einfacher Weise weiterver
arbeitet werden.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Auswerteeinheit mit
Mitteln zum Ausgleich des mechanischen Spiels und von Positio
nierfehlern der Zahnräder versehen ist. Derartige Fehlerkorrek
turen können durch an der Auswerteeinheit vorgesehene
kaskadierte Addierwerke durchgeführt werden.
Bei einer anderen Weiterbildung ist die Antriebswelle mit einer
Impulsscheibe gekoppelt, der eine weitere Lichtschranke zuge
ordnet ist. Mit dieser Ausgestaltung ist die simultane Erfas
sung der Drehzahl und der Umdrehungsanzahl einer Antriebswelle
möglich.
Eine vorteilhafte Verwendung des neuen Meßwertaufnehmers sieht
vor, daß mehrere derartige Meßwertaufnehmer hintereinanderge
schaltet werden, wobei die Ausgangsstufe eines vorgeschalteten
Meßwertaufnehmers die Eingangsstufe eines nachgeschalteten
Meßwertaufnehmers antreibt. Durch eine derartige Hinterein
anderschaltung kann eine noch höhere Auflösung realisiert
werden.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeich
nung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch eine erste
Ausführungsform eines Meßwertaufnehmers,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf das Getriebe des
Meßwertaufnehmers gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Zahnrades des
Getriebes gemäß Fig. 2,
Fig. 4 den Schnitt längs der Linie IV-IV gemäß Fig. 3 und
Fig. 5 einen schematischen Schnitt durch eine weitere
Ausführungsform eines Meßwertaufnehmers.
Mit dem in Fig. 1 dargestellten Meßwertaufnehmer (1) kann die
Umdrehungsanzahl eines nicht dargestellten Drehteiles ermittelt
werden, das mit der Antriebswelle (11) des Meßwertaufnehmers
(10) verbunden sind. Der Meßwertaufnehmer (10) besitzt ein Ge
häuse (12), das mit einem Deckel (13) und mit einem Boden (14)
ausgeführt ist. In dem Gehäuse (12) werden die wesentlichen
Bauteile des Meßwertaufnehmers (10) aufgenommen, deren Anord
nung nachfolgend beschrieben wird.
Der Meßwertaufnehmer (10) besitzt zwei Leiterplatten (15, 16),
die parallel zueinander angeordnet sind. An den Leiterplatten
(15, 16) sind nicht dargestellte elektronische Bauteile der
Auswerteeinheit des Meßwertaufnehmers (10) angeordnet. Die mit
Abstand zueinander angeordneten Leiterplatten (15, 16) sind
über mehrere am Umfang der Leiterplatten (15, 16) angeordnete
Stehbolzen (16) miteinander verbunden. Die Stehbolzen (16)
bauen sich im wesentlichen aus einer durch eine Hülse (17), die
zwischen den Leiterplatten (15, 16) angeordnet ist, geführten
Schraube (18) auf, die mittels einer Mutter (19) festgelegt
ist. Die Größe der Hülse (17) legt somit den Abstand der
Leiterplatten (15, 16) fest.
Senkrecht zu den Leiterplatten (15, 16) ist die Antriebswelle
(11) angeordnet, die drehbeweglich mittels Rillenkugellagern
(20, 21) gelagert ist. Die Rillenkugellager (20, 21) werden
jeweils an Lagerhaltern (22, 23) aufgenommen, die auf der zu
geordneten Leiterplatte (15, 16) festgelegt sind. Hierzu sind
die Leiterplatten (15, 16) mit einer zur Antriebswelle (11)
koaxialen Mittelöffnung (24, 25) ausgebildet.
Die Antriebswelle (11) des Meßaufnehmers (10) ist als Hohlwelle
ausgebildet. Somit kann ein nicht dargestelltes Drehteil,
dessen Drehbewegung ausgewertet werden soll, in das Innere der
Antriebswelle (11) eingeführt werden und mittels einer Stift
schraube (13) festgelegt werden.
Im Bereich der Leiterplatte (15) ist die Antriebswelle (11)
mit einer Außenverzahnung (26) ausgebildet. Die Außenverzahnung
(26) der Antriebswelle (11) ist mit einem Getriebe (27) ver
bunden, dessen Zahnradanordnung aus Fig. 2 hervorgeht. Das
Getriebe (27) besitzt sechs hintereinandergeschaltete gleich
artig ausgebildete Zahnräder (28, 29, 30). Die Lagerung der
Zahnräder (28, 29, 30) erfolgt jeweils mittels einer im Zentrum
des Zahnrads angeordneten Drehwelle (31), deren Endbereiche an
Lageraufnahmen (32) aufgenommen sind, die an den Leiterplatten
(15, 16) festgelegt sind. In den Lageraufnahmen (32) werden die
Drehwellen (31) gleitbeweglich aufgenommen.
Die Übertragung der Drehbewegung von einer Getriebestufe zur
anderen des Getriebes (27) erfolgt mittels Ritzeln (33), die
jeweils auf der Drehwelle (31) der Zahnräder (28, 29, 30) auf
sitzen. Lediglich die Drehwelle (31) des letzten Zahnrades (34)
des Getriebes (27) besitzt kein derartiges Ritzel (33). Die
höhenversetzt zueinander angeordneten Zahnräder (28, 29, 30)
werden durch die Verzahnung (26) der Antriebswelle (11), die
mit der Außenverzahnung des Zahnrades (28) kämmt, angetrieben.
Das vorliegende Untersetzungsverhältnis von 4 : 1 in jeder
Getriebestufe bewirkt, daß das letzte Zahnrad (34) nur eine
sehr langsame Drehbewegung ausführt.
Aus den Fig. 3 und 4 geht die Ausbildung der Zahnräder (28, 29,
30, 34) des Getriebes (27) hervor. Das in Fig. 3 exemplarisch
dargestellte Zahnrad (28) besitzt drei Impulsspuren (35, 36,
37), die auf unterschiedlichen Radien des Zahnrades (28)
angeordnet sind. Die Impulsspuren (35, 36, 37) sind schlitz
förmig ausgeführt. Im Bereich der Impulsspuren (35, 36, 37)
ist, wie aus Fig. 4 hervorgeht, das Zahnrad (28) unterbrochen.
Die kreissegmentförmig ausgeführten Impulsspuren (35, 36, 37)
sind versetzt zueinander angeordnet. Gegenüber der außen
liegenden Impulsspur (35) ist die mittlere Impulsspur (36) um
90° im Gegenuhrzeigersinn versetzt angeordnet. Die Impulsspuren
(35, 36) sind so ausgestaltet, daß sie pro Umdrehung des Zahn
rades (28) einen Impuls abgeben. Demgegenüber ist die um 45°
gegenüber der Impulsspur (35) versetzt angeordnete innen
liegende Impulsspur (37) mit zwei Abschnitten ausgestaltet, die
bewirken, daß pro Umdrehung zwei Impulse abgegeben werden.
Die als Impulsscheiben ausgeführten Zahnräder (28, 29, 30) des
Getriebes (27) ermöglichen einen besonders einfachen Aufbau des
Meßwertaufnehmers (10). Insbesondere weist der Meßwertaufnehmer
nur eine sehr geringe Bauhöhe auf. Die Zahnräder des Getriebes
(27) können in einfacher Weise als Kunststoffspritzteile herge
stellt werden.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, besitzt das Zahnrad (28) an seinem
Umfang eine Außenverzahnung (28′). Im Zentrum des Zahnrades
(28) ist eine Aufnahme (28′′) für die zugeordnete Drehwelle
(31) vorgesehen.
Jedem der Zahnräder (28, 29, 30) des Getriebes (27) ist eine
Lichtschranke (38) zugeordnet, die jeweils aus einem Licht
sender (39) und einem Lichtempfänger (40) besteht. Zwischen dem
Lichtsender (39) und dem Lichtempfänger (40) ist das zuge
ordnete Zahnrad (29) des Getriebes (27) angeordnet. Der Licht
sender (39) und der Lichtempfänger (40) sind mehrstufig aus
geführt, so daß jede der Impulsspuren (35, 36, 37) getrennt
voneinander erfaßt werden können. Der Lichtsender (39) und der
Lichtempfänger (40) sind an den zugeordneten Leiterplatten (15,
16) befestigt.
Nachfolgend soll die Funktionsweise des Meßwertaufnehmers (10)
beschrieben werden. Die Antriebswelle (11) ist mit einem nicht
dargestellen Drehteil verbunden, dessen Umdrehungsanzahl er
mittelt werden soll. Die Drehbewegung der Antriebswelle (11)
wird über dessen Außenverzahnung (26) auf das erste Zahnrad
(28) des Getriebes (27) übertragen. Dieses überträgt seine
Drehbewegung über ein Ritzel (33) an ein nachgeschaltetes Zahn
rad (29). In jeder Getriebestufe des Getriebes (27) erfolgt
eine Untersetzung im Verhältnis 4 : 1. Somit führt das letzte
Zahnrad (34) des Getriebes (27) nur eine sehr langsame Dreh
bewegung aus.
Die Drehbewegung der Zahnräder (28, 29, 30) des Getriebes (27)
wird jeweils an den Zahnrädern zugeordneten Lichtschranken (38)
erfaßt. Abhängig von der Position der jeweiligen Impulsspur
(35, 36, 37) kann das von dem Lichtsender (39) ausgesendete
Lichtsignal von dem zugeordneten Lichtempfänger (40) empfangen
oder nicht empfangen werden. Die von dem Lichtempfänger (40)
aufgenommenen Signale werden einer nicht näher dargestellten
elektronischen Auswerteeinheit zugeführt, die die erhaltenen
Signale zu digitalen Signalen umformt. In der Folgeelektronik
werden die von jedem Zahnrad des Getriebes (27) erhaltenen
Signale ausgewertet und logisch verknüpft. Hierbei können das
mechanische Spiel und die Positionsfehler der Getriebezahnräder
synchronisiert und ausgeglichen werden. Diese Fehlerkorrekturen
werden durch drei Addierwerke erreicht, welche miteinander
kaskadiert sind.
Da von jedem Zahnrad 2 Bit erzeugt werden, steht nach der
Auswertung dieser Signale ein Binär-Muster von 12 Bit bereit.
Mit dem Getriebe (27) können somit 4096 (211) Umdrehungen dar
gestellt werden. Hierbei entspricht die jeweilige Stellung der
Zahnradanordnung einer bestimmten Umdrehungsanzahl, der als
Absolutwert vorliegt. Selbst bei einem Ausfall der Auswerte
einheit, beispielsweise durch eine Stromunterbrechung, kann
somit wiederum die vorliegende Umdrehungsanzahl ermittelt
werden, da sie durch die Stellung der Zahnräder festgehalten
ist.
Die Grundkodierung des Meßwertaufnehmers (10) ist binär. Diese
Binär-Kodierung wird durch eine der Auswerteeinheit zugeord
neten Code-Wandler, mit nachgeschalteten Endstufen in einen
Gray-Code übersetzt. Hierbei sind die Endstufen mit einer Zähl
richtungsumschaltung versehen.
Der in Fig. 5 dargestellte Meßgeber (50) besitzt einen Meßauf
nehmer (51), der prinzipiell gleichartig wie der in Fig. 1 dar
gestellte Meßaufnehmer (10) ausgestaltet ist. Der Meßgeber (50)
kann sowohl die Umdrehungsanzahl als auch die Drehzahl eines
nicht dargestellten Drehteiles ermitteln, das mit seiner Welle
(52) verbunden ist. Die Ermittlung der Drehzahl erfolgt mit
einem Geber (80).
Zunächst soll der mechanische Aufbau des Meßgebers (50)
beschrieben werden. Die Welle (52) ist an Rillenkugellagern
(53, 54) gelagert, die an einem Trägerteil (55) angeordnet
sind. Hierbei erfolgt die Abdichtung mittels eines Wellendicht
ringes (56), der der Welle (52) zugeordnet ist. Die Welle (52)
wird von der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle (57) des
Meßwertaufnehmers (51) aufgenommen. Auf einem über die
Antriebswelle (57) hinaus verlängerten Bereich der Welle (52)
sitzt eine Klemmscheibe (58) auf, mit der eine senkrecht zur
Welle (52) angeordnete Impulsscheibe (60) festgelegt wird. Die
zweiteilig aufgeführte Klemmscheibe (58) baut sich aus den
Klemmelementen (61′ und 61′′) auf. Zwischen den Klemmelementen
(61′ und 61′′) wird die Impulsscheibe (60) aufgenommen. Zur
Befestigung dient eine Mutter (59), die auf dem Endbereich der
Welle (52) verschraubt ist.
Der Impulsscheibe (60) ist eine nicht dargestellte Licht
schranke zugeordnet, die einen Lichtsender und einen Licht
empfänger besitzt. Die Impulsscheibe (60) ist hierbei zwischen
dem Lichtsender und dem Lichtempfänger angeordnet. Der Licht
sender und der Lichtempfänger sind an Leiterplatten (62, 63)
befestigt, die im übrigen nicht dargestellte elektronische Bau
teile der Auswerteeinheit aufnehmen. Die parallel zueinander
angeordneten Leiterplatten (62, 63) sind mittels Schrauben (64)
an einem Zwischenboden (65) festgelegt.
Der Zwischenboden (65) sitzt auf einem ringförmigen Endbereich
des Trägerteiles (55) auf. Der Außenumfang des Trägerteiles
(56) und des Zwischenbodens (65) wird von einem Deckel (66)
umfaßt, der mittels Schrauben (67) an dem Trägerteil (55) fest
gelegt ist. An dem Deckel (66) ist koaxial zur Welle (52) eine
Kabelzuführung (68) befestigt, mit der ein Kabel (69) dem
Meßwertgeber (50) zuführbar ist.
Der Meßwertaufnehmer (51) wird zwischen dem Zwischenboden (65)
und dem Trägerteil (55) aufgenommen. Eine an der Leiterplatte
(70) des Meßwertaufnehmers (51) befestigte Lagerschale (71)
sitzt auf einem O-Ring (72) auf, der in einer an dem Zwischen
boden (65) vorgesehenen Aufnahme aufliegt. Im Bereich der
parallel zu der Leiterplatte (70) angeordneten Leiterplatte
(73) des Meßwertaufnehmers (51) ist keine Lagerung der An
triebswelle (57) vorgesehen. In eine Öffnung (74) der Leiter
platte (73) greift ein Ringbereich (55′) des Trägerteiles (55)
ein.
Die Getriebeanordnung des Meßwertaufnehmers (51) entspricht
derjenigen des Meßwertaufnehmers (10).
Nachfolgend soll die Funktion des Meßgebers (50) beschrieben
werden. Die Drehbewegung der Welle (52) wird auf die Antriebs
welle (57), die mit der Welle (52) über eine Schraube (75) ver
bunden ist, übertragen. Eine an der Antriebswelle (57) vor
gesehene Verzahnung (76) treibt das Untersetzungsgetriebe des
Meßwertaufnehmers (51) an. Den als Impulsscheiben ausgebildeten
Zahnrädern des Untersetzungsgetriebes ist jeweils eine nicht
dargestellte Lichtschranke zugeordnet, die die Impulsspuren der
Zahnräder erfaßt. Die hierbei erhaltenen Signale werden einer
nicht dargestellten Auswerteeinheit zugeführt, die aus der
Position der Zahnräder die Umdrehungsanzahl der Welle (52)
ermittelt. Wie schon im Zusammenhang mit dem Meßwertaufnehmer
(10) beschrieben, entspricht die Stellung der Zahnräder des
Getriebes einer bestimmten Umdrehungsanzahl, der als Absolut
wert vorliegt.
Die Impulsscheibe (60) und die ihr zugeordneten Teile bilden
einen Meßgeber (80) zur Ermittlung der Drehzahl oder der
Winkellage der Welle (52). Bei der Drehbewegung der Impuls
scheibe (60) werden an der ihr zugeordneten Lichtschranke
Signale erzeugt, die der Drehzahl oder der Winkellage der Welle
(52) entsprechen.
Der als Absolutwertgeber ausgebildete Geber (80) besitzt eine
Impulsscheibe (60) mit einer maximalen Auflösung von 12 Bit.
Diese 12 Bit können im Gray-Code als auch im Binär-Code aus
geführt sein und werden bit-parallel ausgegeben.
Das aus den Gebern (51 und 80) gebildete Gesamtsystem stellt
somit einen Mehrgangabsolutwertgeber dar.
Claims (15)
1. Meßwertaufnehmer, mit mindestens einer durch einen
Antrieb getriebenen Impulsscheibe, der eine Lichtschranke
zugeordnet ist, an der durch die Drehbewegung der Impulsscheibe
einer Auswerteeinheit zuführbare Impulse erzeugt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß ein die Drehbewegung des Antriebs
übertragendes Getriebe (27) vorgesehen ist, das mit mindestens
einem als Impulsscheibe ausgebildeten Zahnrad (28, 29, 30)
ausgeführt ist.
2. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das mindestens eine Zahnrad (28, 29, 30) schlitz
förmige Impulsspuren (35, 36, 37) besitzt, die auf verschie
denen Radien angeordnet sind.
3. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Impulsspuren (35, 36, 37) unterschiedliche Längen
aufweisen und in Radialrichtung des Zahnrades (28, 29, 30)
zueinander versetzt angeordnet sind.
4. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Zahnrad (28,
29, 30) auf einer Drehwelle (31) aufsitzt, die drehbeweglich
zwischen zwei parallelen Leiterplatten (15, 16) gelagert ist.
5. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß an den Leiterplatten (15, 16) Lageraufnahmen (32) für
die Enden der Drehwelle (31) angeordnet sind.
6. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Getriebe (27) eine Antriebs
welle (11) zugeordnet ist, die senkrecht zu den Leiterplatten
(15, 16) angeordnet und an diesen gelagert ist.
7. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Antriebswelle (11) als Hohlwelle ausgebildet ist.
8. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (27) als Unter
setzungsgetriebe ausgebildet ist.
9. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß mehrere hintereinandergeschaltete Zahnräder
(28, 29, 30) vorgesehen sind.
10. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Zahnräder (28, 29, 30) in einem Verhältnis
von 4 : 1 untersetzt sind.
11. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit die zugeführten
Signale digitalisiert.
12. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit mit Mitteln zum
Ausgleich des mechanischen Spiels und von Positionierfehlern
der Zahnräder (28, 29, 30) versehen ist.
13. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß die Auswerteeinheit mit kaskadierten Addierwerken aus
gebildet ist, die die erforderlichen Fehlerkorrekturen aus
führen.
14. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (11) mit einer
Impulsscheibe (60) gekoppelt ist, der eine weitere Licht
schranke zugeordnet ist.
15. Verwendung eines Meßwertaufnehmers nach einem der
Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der
artige Meßwertaufnehmer hintereinandergeschaltet werden, wobei
die Ausgangsstufe eines vorgeschalteten Meßwertaufnehmers die
Eingangsstufe eines nachgeschalteten Meßwertaufnehmers an
treibt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9116926U DE9116926U1 (de) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Meßwertaufnehmer |
DE19914111562 DE4111562C2 (de) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Winkelstellungs-Meßwertaufnehmer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914111562 DE4111562C2 (de) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Winkelstellungs-Meßwertaufnehmer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4111562A1 true DE4111562A1 (de) | 1992-10-15 |
DE4111562C2 DE4111562C2 (de) | 1994-12-22 |
Family
ID=6429199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914111562 Expired - Fee Related DE4111562C2 (de) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Winkelstellungs-Meßwertaufnehmer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4111562C2 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4430392A1 (de) * | 1994-04-22 | 1995-10-26 | Hohner Elektrotechnik Kg | Absolutstellungsgeber zur Erfassung der Stellung eines dreh- oder translationsbeweglichen Bauteils |
FR2736150A1 (fr) * | 1995-06-21 | 1997-01-03 | Limitorque Corp | Codeur angulaire absolu |
DE10339963A1 (de) * | 2003-08-26 | 2005-04-07 | Børsting, John | Drehgeber |
CN100483065C (zh) * | 2007-09-28 | 2009-04-29 | 清华大学 | 一种基于双码盘的低速测量方法 |
CN106290960A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 苏州品诺维新医疗科技有限公司 | 一种手术器械的刀头转速确定装置及方法 |
CN107356273A (zh) * | 2016-05-09 | 2017-11-17 | 成都安驭科技有限公司 | 一种提高编码检测装置可靠性的方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011109269B3 (de) * | 2011-08-03 | 2012-11-29 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Stellungsmeldeanordnung |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1290347B (de) * | 1963-01-30 | 1969-03-06 | George Richard & Company Ltd | Anordnung zum Erzeugen eines von der Winkelstellung zweier gegeneinander drehbarer Koerper abhaengigen Anzeige-und/oder Steuersignals |
DE1548677A1 (de) * | 1966-07-30 | 1969-08-21 | Jenoptik Jena Gmbh | Digitales Winkelmessgeraet |
DE2126510A1 (de) * | 1970-09-17 | 1972-03-30 | Jenoptik Jena Gmbh | Digitales Weg- und Winkelmeßgerät |
DE2553815A1 (de) * | 1975-11-29 | 1977-06-02 | Zscherpel Elektronik G | Gray-code-aufnehmer |
US4511798A (en) * | 1983-02-23 | 1985-04-16 | Westinghouse Electric Corp. | Meter encoding register with tapered aperture in baffle insert |
EP0178694A2 (de) * | 1984-10-04 | 1986-04-23 | ELCIS s.a.s. di Battaglino - Piccoli e C. | Rotationsgeher mit elastischem Hub zur direkten Kopplung an eine drehende Welle |
US4730110A (en) * | 1984-07-27 | 1988-03-08 | Spaulding Instruments | Shaft position encoder |
DE3809804A1 (de) * | 1987-03-24 | 1988-10-13 | Canon Kk | Codierer |
-
1991
- 1991-04-10 DE DE19914111562 patent/DE4111562C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1290347B (de) * | 1963-01-30 | 1969-03-06 | George Richard & Company Ltd | Anordnung zum Erzeugen eines von der Winkelstellung zweier gegeneinander drehbarer Koerper abhaengigen Anzeige-und/oder Steuersignals |
DE1548677A1 (de) * | 1966-07-30 | 1969-08-21 | Jenoptik Jena Gmbh | Digitales Winkelmessgeraet |
DE2126510A1 (de) * | 1970-09-17 | 1972-03-30 | Jenoptik Jena Gmbh | Digitales Weg- und Winkelmeßgerät |
DE2553815A1 (de) * | 1975-11-29 | 1977-06-02 | Zscherpel Elektronik G | Gray-code-aufnehmer |
US4511798A (en) * | 1983-02-23 | 1985-04-16 | Westinghouse Electric Corp. | Meter encoding register with tapered aperture in baffle insert |
US4730110A (en) * | 1984-07-27 | 1988-03-08 | Spaulding Instruments | Shaft position encoder |
EP0178694A2 (de) * | 1984-10-04 | 1986-04-23 | ELCIS s.a.s. di Battaglino - Piccoli e C. | Rotationsgeher mit elastischem Hub zur direkten Kopplung an eine drehende Welle |
DE3809804A1 (de) * | 1987-03-24 | 1988-10-13 | Canon Kk | Codierer |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4430392A1 (de) * | 1994-04-22 | 1995-10-26 | Hohner Elektrotechnik Kg | Absolutstellungsgeber zur Erfassung der Stellung eines dreh- oder translationsbeweglichen Bauteils |
FR2736150A1 (fr) * | 1995-06-21 | 1997-01-03 | Limitorque Corp | Codeur angulaire absolu |
EP0834056A1 (de) * | 1995-06-21 | 1998-04-08 | Limitorque Corporation | Absolutkodierer |
EP0834056A4 (de) * | 1995-06-21 | 1999-11-24 | Limitorque Corp | Absolutkodierer |
DE10339963A1 (de) * | 2003-08-26 | 2005-04-07 | Børsting, John | Drehgeber |
DE10339963B4 (de) * | 2003-08-26 | 2007-07-26 | Børsting, John | Drehgeber |
CN100483065C (zh) * | 2007-09-28 | 2009-04-29 | 清华大学 | 一种基于双码盘的低速测量方法 |
CN107356273A (zh) * | 2016-05-09 | 2017-11-17 | 成都安驭科技有限公司 | 一种提高编码检测装置可靠性的方法 |
CN107356273B (zh) * | 2016-05-09 | 2021-04-30 | 成都安驭科技有限公司 | 一种提高编码检测装置可靠性的方法 |
CN106290960A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 苏州品诺维新医疗科技有限公司 | 一种手术器械的刀头转速确定装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4111562C2 (de) | 1994-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0699151B1 (de) | Sensor zur erfassung des lenkwinkels | |
DE102015012779A1 (de) | Greifvorrichtung mit integriertem Servoregler | |
DE102006023286A1 (de) | Winkelsensor | |
DE10151179B4 (de) | Absolutsensor | |
DE4111562A1 (de) | Messwertaufnehmer | |
EP1817549B1 (de) | Drehwertgeber und rundläufermaschine | |
DE3625599A1 (de) | Drehbarer optischer codierer | |
DE19942322A1 (de) | Untersetzungsgetriebe für Dreh- und Schwenkbewegungen | |
DE3325318A1 (de) | Inkrementaler winkelkodierer | |
DE102017126124A1 (de) | Torantriebsvorrichtung mit Torflügelpositionserfassungseinrichtung | |
EP1312534B1 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung des Lenkwinkels eines Lenkrades | |
DE19902739C2 (de) | Drehgeber | |
DE2137901B2 (de) | Vorrichtung zum feinauswuchten von schleifscheiben | |
DE3726148C2 (de) | ||
DE19942323B4 (de) | Drehwinkelsensor | |
DE9116926U1 (de) | Meßwertaufnehmer | |
DE1298545B (de) | Elektromechanischer Analog-Digital-Umsetzer mit einem zwischen Codierscheiben angeordneten Planetengetriebe und einer Schleifkontaktsatz-Justiervorrichtung | |
DE2553815C3 (de) | Graycode-Aufnehmer | |
DE4120343C2 (de) | ||
EP0392138B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Verriegelungskontrolle eines Werkzeugrevolvers | |
EP2329224B1 (de) | Vorrichtung zur erfassung einer winkelposition einer steuerwelle | |
DE3407103A1 (de) | Positionsgeber | |
EP0950875B1 (de) | Vorrichtung zum Messen von mechanischen Bewegungen | |
EP0762015B1 (de) | Stellantrieb | |
EP1790949B1 (de) | Vorrichtung zur absoluten Messung der linearen oder rotatorischen Position eines Messobjektes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: HOHNER ELEKTROTECHNIK GMBH, 78532 TUTTLINGEN, DE |
|
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PEPPERL + FUCHS DREHGEBER GMBH, 78532 TUTTLINGEN, |
|
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |