EP2965042A1 - Verfahren zum betreiben eines sensorsystems, sensorsystem und messsignal - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines sensorsystems, sensorsystem und messsignal

Info

Publication number
EP2965042A1
EP2965042A1 EP14708258.0A EP14708258A EP2965042A1 EP 2965042 A1 EP2965042 A1 EP 2965042A1 EP 14708258 A EP14708258 A EP 14708258A EP 2965042 A1 EP2965042 A1 EP 2965042A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signals
signal
coefficient
measured value
sensor
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.)
Withdrawn
Application number
EP14708258.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Burkhardt
Ralph Bauer
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.)
Balluff GmbH
Original Assignee
Balluff 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 Balluff GmbH filed Critical Balluff GmbH
Publication of EP2965042A1 publication Critical patent/EP2965042A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • 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
    • G01D5/14—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 the magnitude of a current or voltage
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/04—Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/06—Means to sense or control vehicle position or attitude with respect to railway
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • 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
    • 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
    • G01D5/14—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 the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—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 the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—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 the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a sensor system having at least one sensor unit.
  • the invention further relates to a sensor system. Furthermore, the invention relates to a measurement signal of a sensor system.
  • a magnetostrictive displacement measuring method for determining a position of a magnet in which the magnet along a waveguide is movable, in which an excitation pulse is generated and passed through the waveguide to the magnet, in which a torsion wave in the waveguide arises when the excitation pulse reaches the magnet, in which a response pulse is generated in response to the torsion wave, and in which the position of the magnet in response to the excitation pulse and the response pulse is determined.
  • a plurality of positions and excitation pulse correction values are associated with each other, and depending on the detected position of the magnet and the excitation pulse correction value associated with the table, the duration of the next excitation pulse is changed.
  • a magnetostrictive displacement meter with a pulse generator for generating electrical pulses is known.
  • a source fixed with respect to a transducer and cooperating with a magnetostrictive element is provided for generating sound pulses serving as reference pulses.
  • a system for determining the anchoring state of implanted endoprostheses is known from DE 10 2006 051 032 A1, in which a sensor suitable for measuring vibrations and a transponder unit for the wireless transmission of vibration measurement signals and for inductive electrical energy transmission are present on the endoprosthesis.
  • a communication interface for a path measuring device is known, which can be coupled between the path measuring device and a control device.
  • a sensor device which has a sensor element for generating an output signal in response to the measurement of a physical quantity.
  • a Wegmessvorraum comprising a sensor, a housing, a first board, a second board and a third board, which are arranged in the housing and circuit carrier, wherein the second board and the third Board each across the first board are oriented, the second board and the third board are connected via a first connector means and the combination of the second board and the third board is connected to the first board via a second connector means.
  • a distance sensor device in which a distance determination based on a transit time measurement of signals, comprising a transmitting device, a receiving device which provides received signals, an amplifier device for receiving signals, a control device which is signal-effectively connected to the amplifier device and this drives by means of actuating signals to the
  • Amplitude of amplified received signals to regulate An actuating signal evaluation device is provided which is signal-effectively coupled to the control device and which control signals are provided for evaluation.
  • the control loop has a connection via which control signals can be coupled out and the control signal evaluation device can be provided.
  • a magnetostrictive Wegaufêt- device for detecting the path of a position sensor comprising a sensor device with a extending in a longitudinal direction sensor to which the position sensor couples without contact.
  • An integrated acceleration sensor is provided for determining the acceleration of the position sensor.
  • a Wegmessvorraum comprising at least a first measuring section and a second measuring section, each having an extension of a longitudinal direction and are aligned parallel to each other at least in a measuring range. Furthermore, at least one position transmitter is provided, which couples to the measuring sections without contact, and a measuring section holder is provided which extends in the measuring area and has recesses in each of which a measuring section is arranged.
  • an inductive measuring device for position detection consisting of a coil structure and a material measure with at least one division of variable reluctance or conductivity. The coil structure is manufactured in multilayer design as a combination of coils with contours in the form of quasi-closed turns.
  • EBU Time-And-Control Code FOR TELEVISION TAPE RECORDINGS Tech 3097-E, 3rd Edition, April 1982 describes a format and a modulation method for a digital code recorded on a longitudinal track, which is used for Timing purposes and control purposes on televisions and associated audio tape machines.
  • the invention has for its object to provide a method for operating a sensor system with at least one sensor unit, which provides signals that has a high user factor for an operator.
  • the signals comprise primary measured value signals, which measured values are the sensor unit and are generated from measured values of the sensor unit, and that the signals comprise coefficients that characterize the acquisition of the measured value.
  • the primary measurement signals characterize the physical quantities measured via the at least one sensor unit.
  • the coefficients characterize how "critical” the determination of these measures was, for example, how much "reserve” or "safety” was present in the measurement.
  • the coefficient design provides qualitative and quantitative information about the reliability of the measured values. If appropriate, the sensor system can also be adapted via a feedback loop, for example, in order to obtain a higher quality.
  • the primary measured value signals are electrical signals which are measured values of one or more physical quantities or are generated from these.
  • the coefficients which are contained in the coefficient signals characterize, in particular, what reserve and / or safety and / or quality is present during the acquisition of the measured value or how critical the determination is. For example, measured values can be obtained at different signal-to-noise ratios. The coefficients can be used to characterize the signal-to-noise ratio. If, for example, this ratio is very small, then the measured values obtained are correspondingly more "critical".
  • the measured value signals and the reference value signals may be transmitted connected to one another and, in particular, to be transmitted on one channel.
  • the reference signals may be modulated onto the primary measurement signals or they may be attached serially.
  • the combination of primary measured value signals and incremental signals in the emitted signals is carried out in such a way that a backward compatibility for the method of "pure" (without coefficients) measured value transmission is present, so that, for example, in a higher-order
  • Control is adjustable, whether the feedback signals are used or not.
  • the feedback signals are transmitted continuously and, in particular, transmitted at the same data rates as the primary measured value signals. This makes it possible, for example, to realize regular monitoring.
  • the incremental signals can be transmitted at a lower data rate than the measured value signals, and in particular for certain events such as commissioning, decommissioning or service calls of the sensor system. This allows a corresponding check to be realized.
  • the coefficient signals and the primary measured value signals are transmitted in an analog manner and, in particular, the value signals are modulated onto the primary measured value signals. It is also possible that the primary measurement signals and the feedback signals are transmitted serially digitally. As a result, for example, a backward compatibility can be achieved in a simple manner. In particular, the coefficient signals are added in chronological order to the primary measured value signals.
  • a primary measured value signal is transmitted as a digital datum with a plurality of data bits, wherein in particular the individual databits are requested and output with respective clock pulses. This makes it easy to attach a coefficient signal as a digital datum.
  • a number of the requested and output data bits is defined by clock pulses of a controller.
  • a controller can decide, for example, by the number of clock pulses, whether it wishes to receive or evaluate the additional information contained in the coefficient signals. It is then possible to generate signal chains with feedback signals and to select whether the feedback signals are to be evaluated or not via the controller.
  • a coefficient signal is then appended as a digital datum with data bits to the date of the associated primary measured value signal, in particular in terms of time. This results in a total signal which includes as components the date of the primary measured value signal and the date of the reference signal. For example, via a corresponding timing, a higher-level control can then decide whether the feedback signals are to be evaluated or ignored.
  • a number of associated clock periods of the primary measured value signal with n data bits with appended coefficient signal with m data bits is included n + m.
  • a higher-level control can then decide by appropriate clocking with n clock periods whether only the primary measured value signal is used or with n + m periods select whether the coefficient is also used. Furthermore, it is easily possible via appropriate timing in a higher-level control to separate the primary measured value signal from the coefficient signal.
  • the datum of the measured value signal and / or the datum of the reference signal contains one or more additional bits in addition to the actual measured value information and component information and in particular comprises one or more error bits and / or warning bits and / or check bits or also start bits.
  • CRC bits may be provided on a measurement signal datum and CRC bits are then also appended to the score signal datum.
  • CRC bits form a check value to detect errors in transmission or storage.
  • Backward compatibility results if appropriate CRC bits are appended to a date consisting of the original date, the CRC for this, and the score signal date. As a result, the overall signal ends with CRC bits. This "end" CRC is determined according to the same algorithm as the CRC for the original date.
  • the primary measured value signals and the reference signals are in accordance with an SSI interface (SSI protocol) or BiSS-C interface
  • primary measurement signals are transmitted as analog or digital increments.
  • such an incremental transmission is provided in the case of displacement measuring systems with a magnetically coded measuring body.
  • Corresponding (additional) increments can be used to transmit reference signals.
  • coefficient signals are transmitted as increments with a time interval which is smaller than the time interval between increments of the primary measurement signal.
  • the corresponding reference signal can be transmitted.
  • a superordinate (evaluating) control if a coefficient signal is not evaluated specifically, it means at most an increased noise.
  • a transmission of the coefficient signals is such that a higher-level control can decide whether it evaluates the coefficients signals or not. This results in a backward compatibility. For example, it can be decided over a number of clock periods whether or not to evaluate the reference signals.
  • a signal chain with primary measured value signals and coefficient signals is formed in such a way that it is possible to select whether coefficients are read out or not. This results in a downward compatibility. For example, in a serial digital transmission, whether to read out coefficients by sending more clock pulses.
  • BiSS-C transmission does not send any more clock pulses after a first CRC
  • the system behaves like a standard BiSS-C interface. It can thus be realized in a simple way downward compatibility; if further clock pulses are sent, one obtains the coefficient and the CRC over the entire data set. For example, in incremental interfaces additional pulses are inserted, which are interpreted by a standard controller only as noise. These additional pulses can be evaluated and interpreted and from these coefficients can be obtained. For example, in an analog data transmission, the coefficient is superimposed on the useful signal. The coefficients can be ignored by a standard controller. An adapted controller can pay attention to the superimposed factor signal and evaluate and interpret it accordingly.
  • coefficient signals on the sensor system are determined without additional monitoring sensors and, in particular, one or more sensors of the at least one sensor unit are used for the determination of coefficients. As a result, the determination of the coefficient can be realized in a simple manner.
  • the time duration between two specific zero crossings of an analog signal is measured as the primary measured value signal.
  • a maximum signal height between the zero crossings then results in an advantageous manner directly or indirectly the coefficient.
  • Such a determination is provided, for example, in magnetostrictive displacement measuring systems. For example, if the maximum signal level is very low, then a poor signal-to-noise ratio is present and the determination of the time duration is "critical", that is, in particular, there is no high measurement inaccuracy.
  • a measured value detection takes place from a plurality of signals of the at least one sensor unit. For example, by linking corresponding signals and coefficients can then be determined.
  • a digital second sensor signal is high and in this case, a measurement signal is generated in particular as the falling edge of a digital signal.
  • a measurement signal is generated in particular as the falling edge of a digital signal.
  • a coefficient is generated from the length of the second sensor signal to high and its position to the zero crossing. To some extent, the phase relationship between the digital second sensor signal and the analog first sensor signal is checked.
  • a position value is derived from a voltage signal, and an amplitude of the voltage signal forms a coefficient signal, wherein in particular the amplitude is determined by setting an automatic gain control circuit. From this setting, for example, a coefficient signal can then be generated directly.
  • a coefficient value signal is determined from an amplitude or an amplitude ratio and / or a phase or phase ratio of magnetic sensor signals.
  • a sensor system which comprises at least one sensor unit which provides measured values for primary measurement value signals, and a coefficient determination unit which generates reference value signals which characterize the measurement value acquisition.
  • the sensor system according to the invention has the advantages already explained in connection with the method according to the invention.
  • the method according to the invention can be carried out on the sensor system according to the invention.
  • a signal generating unit which connects reference signals with primary measured value signals.
  • feedback signals can be transmitted assigned to the primary measurement signals.
  • the coefficient determination unit generates the feedback signals without additional monitoring sensors.
  • a measurement signal which comprises a primary measured value signal and a coefficient signal which characterizes the acquisition of the measured value.
  • the coefficient signal is added in time to the primary measured value signal, the primary measured value signal in particular being transmitted serially, and a total serial signal is formed.
  • a modulation of analog signals is possible.
  • the measurement signal according to the invention has advantages already explained in connection with the method according to the invention and the sensor system according to the invention.
  • the primary measurement signal is a digital serial signal and the feedback signal is attached as a digital datum to the primary measurement signal as a digital datum (serial).
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a sensor system, which provides coefficient signals, with a control unit of a higher-level control;
  • FIG. an embodiment of a serial signal with measured value signal and appended coefficient signal; an embodiment of a CRC-secured signal with appended coefficient signal;
  • FIG. 4 shows an example of an incremental measured value signal (FIGS
  • FIG. 5 (a), (b) shows an example of a measured variable under different conditions Umax (FIGS. 5 (a) and (b));
  • An exemplary embodiment of a sensor system which is shown schematically in FIG. 1 and denoted there by 10, comprises a sensor device 12.
  • This sensor device 12 provides sensor signals at an output 14.
  • the sensor device 12 has a sensor unit 16.
  • This sensor unit 16 is arranged in particular in a housing 18.
  • the housing 18 is preferably closed.
  • the sensor unit 16 which comprises one or more sensitive elements, measures physical quantities. These represent the actual measured values. The measured values, if they are not already electrical quantities, are converted into electrical quantities in a converter unit 20.
  • the sensor device 12 further comprises a coefficient determination unit 22.
  • the coefficient value determination unit 22 determines a coefficient associated with one or more measured values, which characterizes the safety and / or quality of measured value acquisition itself. In particular, a coefficient characterizes a reserve or safety in the acquisition of the measured value.
  • the coefficient determination unit 22 is designed such that no additional monitoring sensor is necessary for determining the coefficient.
  • the coefficient determination unit 22 itself acquires measurement signals of the sensor unit 16 and / or detects data which is provided by the converter unit 20.
  • the sensor device 12 comprises, for example, an amplifier 24 which amplifies the measured value signals and thereby provides primary measured value signals which are usable signals.
  • an amplifier 24 which amplifies the measured value signals and thereby provides primary measured value signals which are usable signals.
  • the combination of primary measurement signals and slope signals is amplified.
  • gain signals and primary measured value signals it is also possible for gain signals and primary measured value signals to be amplified separately.
  • the sensor device 12 has an interface 26. This interface 26 is connected to the output 14. At the output 14, single-channel or multi-channel primary measured value signals and associated reference signals are provided.
  • the sensor system 10 comprises a higher-level control unit 28.
  • the control unit records the signals of the sensor unit 12, which are composed of the primary measured value signals and the coefficient signals and are provided at the output 14.
  • the control unit 28 has an adapted interface 30 for this purpose.
  • Subordinate to this interface 30 is an evaluation unit 32.
  • the evaluation unit 32 separates in particular the primary measured value signals from the coefficient signals.
  • a first connection 34 and a second connection 36 are provided.
  • Primary measured value signals are provided or used at the first terminal 34 via a corresponding interface, and at the second terminal 36, coefficient signals are provided via a corresponding interface.
  • the separation between the measured value and the coefficient does not take place in a separate control unit but within the control.
  • coefficient signals in the sensor device 12 are used directly (without external coupling-out) for adaptation.
  • the sensor device 12 provides a signal in which a coefficient signal 40 is appended to a primary measured value signal.
  • a digital serial transmission which is single-channel.
  • the primary measurement signal 42 is a digital datum which is composed of a plurality of data bits.
  • the data bits include measured value data bits 44 MSB (Most Significant Bit) to LSB (Least Significant Bit).
  • overhead bits such as one or more errorbits 46 and one or more warning bits 48 are provided.
  • the date of the primary measurement signal 42 is transmitted between a time tl and t2 and has n bits of data including any overhead such as errorbits 46 and warning bits 48.
  • Each individual data bit is output with a respective clock pulse 50 and, for example, a rising edge of such a clock pulse.
  • n data bits of the date of the primary measured value signal 42 n clock periods are therefore provided.
  • the coefficient signal 40 is a data with m data bits 52 between the data bit MSB (Most Significant Bit) and LSB (Least Significant Bit). These data bits 52 of the coefficient signal 40 are transmitted between the time t2 to t3. The date of the coefficient signal 40 immediately follows the date of the primary measurement signal 42.
  • the data bits 52 of the coefficient signal 40 are output at corresponding clock pulses 50.
  • the total signal which is composed of the primary measured value signal 42 and the attached coefficient signal 40, comprises n + m data bits.
  • n + m clock periods 50 are necessary.
  • the total signal is transmitted between time t1 and t3.
  • the time t3 is followed by a pause of the time tm.
  • the data transmission of the signal with the primary measured value signal 42 and attached coefficient signal 40 is "downward compatible".
  • Controller 28 may decide whether or not to evaluate the coefficient signals 40; if only n clock pulses 50 are evaluated following the start upon reception, then only the primary measured value signal 42 without added coefficient signal 40 is evaluated. If n + m clock pulses are used in the reception, then the coefficient signal 40 can also be evaluated.
  • the signals are also transmitted serially digitally, the signal transmission according to the
  • BiSS-C protocol takes place.
  • the primary measured value is transmitted as a digital datum 54 as of time t2.
  • this digital datum 54 finally includes an errorbit 56 and a warning bit 58.
  • This digital datum 54 comprises n data bits.
  • the transmission at the time t2 takes place after a start bit 60 and a CDS 62 (Control Data Slave).
  • the date 54 which is or contains the primary measured value signal, is followed by a CRC datum 64 with q bits.
  • the CRC Cyclic
  • Redundancy Check contains a check value for the data; these are the data of the primary measured value signal.
  • the CRC 64 is transmitted between times t3 and t4. At time t4, the transmission could be terminated; it is then a "normal" BISS-C transmission. From time t4, if further clock pulses are transmitted, a date 66 for the coefficient signal is appended to the data 54 with the CRC 64. This comprises m bits and is transmitted between t4 and t5. In turn, directly attached to the datum 66 is a CRC 68, which is transmitted between the times t5 and t6.
  • the CRC 68 corresponds to the CRC 64, but now over all bits between the times t2 and t5. It contains data, error, warning bits, the original CRC (over t2 to t3), and coefficient bits over this period. This completes the overall signal with the CRC 68.
  • a higher-level control for example with a control unit 28, can then read out the CRC of the total signal at the end of the overall signal, as in the case where no feedback signals are appended. This results in a backward compatibility.
  • the total signal is transmitted with n + m + 2q clock periods.
  • signals are transmitted digitally incrementally. This is explained using an example in which a signal generator moves in the positive direction at a constant speed.
  • the sensor unit provides signals A ( Figure 4 (a)) and B ( Figure 4 (b)).
  • the "main signals" are pulses 70 and 72, respectively.
  • Position signals of a position transmitter are transmitted as positive or negative increments. For example, if edges of a signal 70 are in front of edges of a signal 72, then this is counted as a positive increment. In the opposite case, it is counted as a negative increment.
  • the result is a basic stepping (when moving in a positive direction at a constant speed), as shown in Figure 4 (c).
  • the signal 70 is between the instant t1 and t3
  • a signal and 72 (B signal) superimposed on a corresponding short increment The evaluation of the A signals and the B signals means a short negative and then a positive increment.
  • the superposition of the main signals 70, 72 is effected by a negative increment. Between times t3 and t4, when the signal 70 is low, negative and positive increments are superimposed twice. Due to the frequency and / or the sequence of positive and negative "short" edges 74, which are evaluated as increments, the coefficient can be coded, that is, a coefficient signal can be generated.
  • Short increments are inserted as short position changes in the main signals.
  • the coefficient can be coded.
  • these short position changes are like position noise.
  • the primary measured value signal and its associated coefficient signal can also be transmitted analogously via (at least) two channels, for example.
  • the primary measured value signal and the associated coefficient signal are transmitted analogously on a channel.
  • the coefficient signal is modulated onto the primary measured value signal, for example via amplitude modulation.
  • position signals are transmitted as four sinusoidal and cosine voltages as differential signals.
  • L is a pole length or pole pair length.
  • Usimax and U COmax are voltage amplitudes. It is advantageous if they are as large as possible. Furthermore, the signals contain DC components U S io
  • Ucoo (x) Uco . ioo - (1-x) * hub (7) stroke is a half maximum offset difference, which is still tolerated by a higher-level controller such as the control unit 28.
  • the higher the difference of the DC components, the more critical the signal acquisition. If, in this example, the coefficient is maximally x 1, then the DC component is the same for both signal pairs.
  • the difference of the DC components U S io and U co o is modulated with a specific frequency which is proportional to the coefficient.
  • the two DC components can also be changed with the same frequency, but different phase position. If, for example, the DC components then change in phase, the primary measured value signal with maximum coefficient was determined. A minimum coefficient results, for example, for a 180 ° phase difference.
  • This method is also backwards compatible with a standard sine cosine interface.
  • the primary measured value signals are transmitted at a higher data rate than the reference value signals.
  • coefficient signals are only transmitted on certain occasions such as commissioning of the sensor system, decommissioning of the sensor system, service calls the sensor system, etc.
  • the coefficients which are contained in the coefficient signals characterize a safety or reserve and thus also a quality of a measured value which is contained in the measured value signal. They characterize how "critical" the determination of the measured value was.
  • Such information can be used, for example, if a plurality of sensor units 16 are present in order to use only the primary measured value signals of the sensor unit which has the highest coefficient for the evaluation or use.
  • the "best" measurement can be used.
  • the coefficient assigned to the primary measured value signal is a measure of the "quality" of the measurement. In principle, it can be monitored via the coefficient that the primary measured value signals are "usable” with respect to the measured values. If, for example, the coefficient falls below a threshold, then a warning signal can be output, which indicates that a reliability limit of the measured values has been undershot.
  • the coefficient signals can be obtained in different ways with different sensor systems.
  • the method of extraction depends on the acquisition of the measured value.
  • a measurement signal is obtained from an analog signal 76 having zero crossings by determining a distance T (such as a time interval) between two particular zero crossings 78a and 78b.
  • the useful signal (the analog signal 76) has a certain maximum signal height Umax between the two zero crossings 78a, 78b. This maximum is a measure of the "Safety" of the measurement and can be used as a factor. For example, the smaller Umax, the worse the signal-to-noise ratio is, and the more critical is the measurement of T (such as a time measurement). The larger Umax, the safer the time measurement T. If, for example Umax is smaller and disappears in the noise, no time measurement is possible.
  • Umax can therefore be used directly as a coefficient, and the corresponding coefficient signal can be generated by the coefficient determination unit 22 from this.
  • the measured value recognition comprises a plurality of sensor signals U 1 (s) and U 2 (s) (FIGS. 6 (a) and (b)).
  • the useful signal U l (s) is an analog signal and the useful signal U2 (s) is a digital signal.
  • a measured value recognition or extraction takes place, for example, when the useful signal Ul (s) has a rising zero crossing 80 and at the same time the useful signal U2 (s) is at high 82.
  • a resulting primary measured value signal is then generated by (s) (FIG. 6 (c)), which has a falling edge 84.
  • the quality of the primary measured value signal by (s) is defined by the locations sl and s2 of the signal 86, which stands at high 82. It is desirable that sl and s2 are as large as possible and have as similar a value as possible. However, they must not be so large that they coincide with further rising flanks of U l (s).
  • FIGS. 6 (d), (e) and (f) show different case designs for U2 (s). These signals do not correspond to the situation shown in FIGS. 6 (a) and (b).
  • the signal U2a (s) according to FIG. 6 (d) and the signal U2b (s) according to FIG. 6 (e) show cases in which one is just still valid signal Um (s) results. In the case of the signal U2c (s) according to FIG. 6 (f), this comes "too late” and Um (s) is no longer output correctly.
  • a concrete embodiment of a sensor system is a magnetostrictive displacement measuring system. See, for example, T. Burkhardt, A. Feinäugle, S. Fericean, A. Forkl, "Linear displacement and distance sensors", Verlag Moderne Industrie, Kunststoff, 2004.
  • the magnetostrictive Wegmesssystem is the term of a torsion wave, which due to a reversed magnetostrictive effect was generated, measured.
  • the position sensor is a magnet.
  • a position value for the position of the magnet is derived from a voltage signal. The amplitude of the voltage signal changes by various factors such as temperature, the distance of the position sensor to a waveguide, a lateral displacement of the position sensor to the waveguide, the position, etc. A correction of these factors is for example by an automatic gain control
  • AGC adaptive control circuit realized;
  • the coefficient can be formed, for example, from the amplitude of the voltage signal.
  • a significant value can be determined by a gain setting of the automatic gain control circuit.
  • the primary measurement value is obtained from the voltage signals as described above with reference to FIG 5 and Umax is just determined by the setting of the automatic gain control circuit.
  • a sensor head with magnetic field sensors is guided without contact at a distance over a magnetically coded scale body.
  • the sensor head contains (at least) two magnetic field sensors, which are either the components of the Measure magnetic field vector in the direction of their sensitivity or the angle of the magnetic vector field to the direction of movement.
  • the counting of magnetic periods allows a statement about the distance traveled.
  • the magnetic field sensors are arranged at intervals of a quarter or three-quarter magnetic field period relative to one another in the sensor head. This results in a phase difference of 90 ° (or 270 °).
  • the corresponding magnetic field sensors are referred to as sinusoidal sensor and cosine sensor. See also the book quoted above.
  • an incremental displacement measuring system with magnetically coded scale body is obtained according to up to two output signals, which are a position (Weginkremente) and a reference signal.
  • a coefficient can be determined and from this a combination of the two values can be transmitted.
  • a position signal is derived, for example, by interpolation of the sensor signals of the sine sensor and the cosine sensor.
  • the amplitude is reduced by various factors such as the distance to the magnetically coded scale, a lateral offset, the temperature, etc. From the amplitude or the phase, the coefficient can be determined.
  • reference pulse this is determined from two magnetic sensors. These magnetic sensors have a defined distance. By changing the angle, the phase between the magnetic sensors changes. The evaluation becomes more critical. The reference signal is also dependent on angle.
  • the corresponding reference signal according to FIG. 6 (c) can be obtained with the abovementioned possibility for obtaining the coefficients.
  • a magnetically encoded displacement measuring system can also determine an absolute position if it is designed accordingly.
  • par- There are several magnetic sensors available. For example, by rotating a sensor head relative to the scale body, the mechanical conditions change and the absolute position determination becomes more critical. Also temperature, distance, lateral offset etc. have an influence.
  • the coefficient can also be derived from the corresponding signals of the magnetic field sensors, again referring to the statements relating to FIG. 6.
  • magnetic fields of a measuring body are measured by means of several sensors (for example 2 * 15).
  • sensors for example 2 * 15.
  • the magnetic fields visible to the sensors change.
  • the corresponding sensor which sees this magnetic field change, must switch.
  • the switching of the sensors should take place as simultaneously as possible and should also be in the middle of a region in which the switching of a
  • the simultaneity and the mean for the switching of the sensors in a corresponding sensor unit is a measure of the quality of the (primary) measuring signal. If the distance or incorrect positioning or orientation of a sensor head with such a sensor unit is too high relative to the measuring body, the center or simultaneity decreases and the signal generation becomes more critical. By the method described above, the coefficient of mean and simultaneity can be determined.
  • a measurement signal which contains a primary measured value signal which contains the measured values.
  • the measurement signal further comprises a coefficient signal which characterizes the acquisition of the measured values and in particular characterizes their safety or reserve.
  • coefficient signals are added to or superimposed on the primary measurement signals. This results in a corresponding signal train. With appropriate training of this signal can be decided by a higher-level control, whether the coefficient is used or not.
  • the coefficient value can be evaluated by a corresponding diagnostic tool in the control unit 28. If necessary, an adjustment of the sensor device 12 is possible if, for example, the coefficient is or becomes too low.
  • coefficients can be advantageously obtained and transmitted in sensor systems for the distance and distance measurement. Basically, however, it is possible to obtain and extract the coefficients in each sensor system.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Sensorsystems mit mindestens einer Sensoreinheit vorgeschlagen, welches Signale bereitstellt, bei dem die Signale primäre Messwertsignale umfassen, welche Messwerte der Sensoreinheit sind oder aus Messwerten der Sensoreinheit erzeugt werden, und bei dem die Signale Beiwertsignale umfassen, welche die Messwertgewinnung charakterisieren.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Sensorsystems, Sensorsystem
und Messsignal Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Sensorsystems mit mindestens einer Sensoreinheit.
Die Erfindung betrifft ferner ein Sensorsystem. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Messsignal eines Sensorsystems.
In dem Buch "Lineare Weg- und Abstandssensoren" von T. Burkhardt,
A. Feinäugle, S. Fericean und A. Forkl, Verlag Moderne Industrie, München, 2004 sind Sensorsysteme wie beispielsweise induktive Abstandssensoren, magnetostriktive Wegsensoren und Wegsensoren mit magnetisch kodiertem Maßkörper beschrieben.
Aus der DE 101 64 121 AI ist ein magnetostriktives Wegmessverfahren zur Ermittlung einer Position eines Magneten bekannt, bei dem der Magnet ent- lang einem Wellenleiter verfahrbar ist, bei dem ein Erregerimpuls erzeugt und durch den Wellenleiter zu dem Magneten geführt wird, bei dem eine Torsionswelle in dem Wellenleiter entsteht, wenn der Erregerimpuls den Magneten erreicht, bei dem ein Antwortimpuls in Abhängigkeit von der Torsionswelle erzeugt wird, und bei dem die Position des Magneten in Abhängigkeit von dem Erregerimpuls und dem Antwortimpuls ermittelt wird. Es werden eine Vielzahl von Positionen und von Erregerimpuls-Korrekturwerten einander zugeordnet, und in Abhängigkeit von der ermittelten Position des Magneten und dem aus der Tabelle zugeordneten Erregerimpuls-Korrekturwert wird die Dauer des nächsten Erregerimpulses verändert.
Aus der DE 10 2004 025 388 AI ist ein Verfahren zur Ermittlung der Position und/oder einer oder mehrerer Bewegungsgrößen eines Gegenstands bekannt, bei dem Positionsdaten und/oder erste Bewegungsdaten für eine erste Bewe- gungsgröße des Gegenstands durch zeitdiskrete Messungen ermittelt werden und zweite Bewegungsdaten für eine zweite Bewegungsgröße des Gegenstands durch zeitkontinuierliche Messungen ermittelt werden, wobei die zweite Bewegungsgröße in einer Differentialbeziehung zu der Position und/oder der ersten Bewegungsgröße steht.
Aus der DE 31 31 455 AI ist ein magnetostriktiver Wegmesser mit einem Impulsgenerator zur Erzeugung elektrischer Impulse bekannt. Es ist eine bezüglich eines Schallwandlers feststehende, mit einem magnetostriktiven Element zusammenwirkende Quelle zur Erzeugung von als Referenzimpulsen dienenden Schallimpulsen vorgesehen.
Aus der DE 10 2006 051 032 AI ist ein System zur Bestimmung des Verankerungszustands implantierter Endoprothesen bekannt, bei dem an der Endoprothese ein zur Messung von Schwingungen geeigneter Sensor und eine Transpondereinheit zur drahtlosen Übertragung von Schwingungsmesssignalen und zur induktiven Elektroenergieübertragung vorhanden sind .
Aus der US 6,600,962 Bl ist ein magnetostriktiver Sensor und eine Kontroll- Vorrichtung zur Kontrolle einer Variablen eines Geräts bekannt.
Aus der DE 101 13 716 C2 ist eine Kommunikations-Schnittstelle für eine Wegmesseinrichtung bekannt, welche zwischen die Wegmesseinrichtung und eine Steuerungseinrichtung koppelbar ist.
Aus der US 6,867,581 Bl ist eine Sensorvorrichtung bekannt, welche ein Sensorelement zur Erzeugung eines Ausgabesignals als Antwort auf die Messung einer physikalischen Größe aufweist. Aus der DE 20 2008 014 347 U l ist eine Wegmessvorrichtung bekannt, umfassend einen Messfühler, ein Gehäuse, eine erste Platine, eine zweite Platine und eine dritte Platine, welche in dem Gehäuse angeordnet sind und Schaltungsträger sind, wobei die zweite Platine und die dritte Platine jeweils quer zu der ersten Platine orientiert sind, die zweite Platine und die dritte Platine über eine erste Steckverbindungseinrichtung verbunden sind und die Kombination aus zweiter Platine und dritter Platine mit der ersten Platine über eine zweite Steckverbindungseinrichtung verbunden ist.
Aus der DE 10 2008 009 250 B4 ist eine Distanzsensorvorrichtung bekannt, bei welcher eine Distanzbestimmung auf einer Laufzeitmessung von Signalen beruht, umfassend eine Sendeeinrichtung, eine Empfangseinrichtung, welche Empfangssignale bereitstellt, eine Verstärkereinrichtung für Empfangssignale, eine Regelungseinrichtung, welche signalwirksam mit der Verstärkereinrichtung verbunden ist und diese mittels Stellsignalen ansteuert, um die
Amplitude von verstärkten Empfangssignalen zu regeln. Es ist eine Stellsignal- Auswertungseinrichtung vorgesehen, welche signalwirksam an die Regelungseinrichtung gekoppelt ist und welcher Stellsignale zur Auswertung bereit- gestellt sind. Der Regelkreis weist einen Anschluss auf, über welchen Stellsignale auskoppelbar und der Stellsignal-Auswertungseinrichtung bereitstellbar sind.
Aus der DE 10 2004 025 387 AI ist eine magnetostriktive Wegaufnehmer- Vorrichtung zur Erfassung des Wegs eines Positionsgebers bekannt, umfassend eine Messfühlereinrichtung mit einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden Messfühler, an welchen der Positionsgeber berührungslos koppelt. Es ist ein integrierter Beschleunigungssensor zur Ermittlung der Beschleunigung des Positionsgebers vorgesehen .
Aus der DE 10 2010 039 055 AI ist eine Wegmessvorrichtung bekannt, umfassend mindestens eine erste Messstrecke und eine zweite Messstrecke, welche jeweils eine Erstreckung einer Längsrichtung aufweisen und mindestens in einem Messbereich parallel zueinander ausgerichtet sind . Es ist ferner min- destens ein Positionsgeber vorgesehen, welcher an die Messstrecken berührungslos koppelt, und es ist ein Messstreckenhalter vorgesehen, welcher sich in dem Messbereich erstreckt und Ausnehmungen aufweist, in welchen jeweils eine Messstrecke angeordnet ist. Aus der EP 1 164 358 AI ist eine induktive Messeinrichtung zur Positionserfassung bekannt, bestehend aus einer Spulenstruktur und einer Maßverkörperung mit mindestens einer Teilung von variabler Reluktanz oder Leit- fähigkeit. Die Spulenstruktur ist in Multilayer-Ausführung als Kombination von Spulen mit Konturen in Form quasigeschlossener Windungen hergestellt.
Aus der EP 1 168 120 A2 ist ein Verfahren zur seriellen Datenübertragung zwischen einem Positionsmesssystem und einer Verarbeitungseinheit bekannt.
Die Systembeschreibung "PROFIBUS Technologie und Anwendung", Version August 2002 beschreibt wesentliche Aspekte der Profibus-Technologie.
Das Dokument "EBU Time-And-Control Code FOR TELEVISION TAPE- RECORDINGS", Tech 3097-E, 3rd Edition, April 1982 beschreibt ein Format und ein Modulationsverfahren für einen Digitalcode, welcher auf einem longitudinalen Track aufgenommen ist, und welcher verwendet wird für Timing-Zwecke und Kontrollzwecke auf Fernsehbandmaschinen und auf assoziierten Audiobandmaschinen.
In dem Artikel "Bi SS- Interface als adaptierter Interbus", SPS-Magazin Ausgabe HMI-Special 2011, Seiten 113 bis 115 ist die Open Source-BiSS-Schnittstelle beschrieben. In dem Dokument "SMPTE Made Simple", TimeLine Vista, Inc., 1996 ist der SMPTE-Zeitcode beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Sensorsystems mit mindestens einer Sensoreinheit bereitzustellen, welche Signale bereitstellt, welches einen hohen Nutzfaktor für einen Bediener hat.
Diese Aufgabe wird bei dem genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Signale primäre Messwertsignale umfassen, welche Messwerte der Sensoreinheit sind und aus Messwerten der Sensoreinheit erzeugt werden, und dass die Signale Beiwertsignaie umfassen, welche die Messwertgewinnung charakterisieren. Die primären Messwertsignale charakterisieren die über die mindestens eine Sensoreinheit gemessenen physikalischen Größen. Die Beiwertsignaie charakterisieren, wie "kritisch" die Bestimmung dieser Messgrößen war, beispielsweise dahingehend, wie viel "Reserve" oder "Sicherheit" bei der Messung vorhanden war.
Durch die Beiwertsignaie erhält man eine qualitative und quantitative Information über die Zuverlässigkeit der Messwerte. Gegebenenfalls kann beispielsweise über eine Rückkopplungsschleife auch das Sensorsystem ange- passt werden, um eine höhere Qualität zu erhalten .
Insbesondere sind die primären Messwertsignale elektrische Signale, welche Messwerte einer oder mehrerer physikalischen Größen sind oder aus diesen erzeugt werden. Die Beiwerte, welche in den Beiwertsignalen enthalten sind, charakterisieren insbesondere, welche Reserve und/oder Sicherheit und/oder Qualität bei der Messwertgewinnung vorhanden ist beziehungsweise wie kritisch die Bestimmung ist. Beispielsweise können Messwerte bei unterschiedlichen Signal- Rausch-Verhältnissen gewonnen werden. Über die Beiwerte lässt sich das Signal-Rausch-Verhältnis charakterisieren. Wenn beispielsweise dieses Verhältnis sehr klein ist, dann sind entsprechend die gewonnenen Messwerte "kritischer".
Es ist beispielsweise auch möglich, wenn Änderungen an dem Sensorsystem oder in der Umgebung des Sensorsystems eintreten, welche relevante Eigenschaften ändern, über Bestimmung und insbesondere regelmäßige Bestimmung des Beiwerts solche Änderungen frühzeitig zu erkennen und es können dann entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden. Beispielsweise ist bei "schlechten" Beiwerten auch eine Indikation möglich, beispielsweise dass ein Sensorsystem neu justiert werden muss. Die primären Messwertsignale und die Beiwertsignale können dabei auf unterschiedlichen Kanälen übertragen werden.
Es ist alternativ auch möglich, dass die Messwertsignale und die Beiwertsignale aneinanderhängend übertragen werden und insbesondere auf einem Kanal übertragen werden. Beispielsweise können dabei Beiwertsignale den primären Messwertsignalen aufmoduliert werden oder sie können seriell angehängt werden.
Insbesondere erfolgt die Kombination von primären Messwertsignalen und Beiwertsignalen in den abgegebenen Signalen derart, dass eine Abwärtskompatibilität zum Verfahren der "reinen" (ohne Beiwerte) Messwertübertragung vorhanden ist, so dass beispielsweise in einer übergeordneten
Steuerung einstellbar ist, ob die Beiwertsignale genutzt werden oder nicht. Es ist dabei möglich, dass die Beiwertsignale ständig übertragen werden und insbesondere mit den gleichen Datenraten wie die primären Messwertsignale übertragen werden. Dadurch lässt sich beispielsweise eine regelmäßige Überwachung realisieren. Es ist auch möglich, dass die Beiwertsignale mit geringerer Datenrate als die Messwertsignale übertragen werden und insbesondere bei bestimmten Ereignissen wie Inbetriebnahme, Außerbetriebnahme oder Serviceabrufen des Sensorsystems übertragen werden. Dadurch lässt sich eine entsprechende Überprüfung realisieren.
Bei einem Ausführungsbeispiel werden die Beiwertsignale und die primären Messwertsignale analog übertragen und insbesondere werden die Beiwertsignale auf die primären Messwertsignale aufmoduliert. Es ist auch möglich, dass die primären Messwertsignale und die Beiwertsignale seriell digital übertragen werden . Dadurch lässt sich beispielsweise auf einfache Weise eine Abwärtskompatibilität erreichen. Insbesondere werden die Beiwertsignale in zeitlicher Abfolge an die primären Messwertsignale angehängt.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird ein primäres Messwertsignal als digitales Datum mit einer Mehrzahl von Datenbits übertragen, wobei insbesondere die einzelnen Datenbits mit jeweiligen Clockimpulsen angefragt und ausgegeben werden. Es lässt sich dadurch auf einfache Weise ein Beiwertsignal als digitales Datum anhängen.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass eine Anzahl der angefragten und ausge- gebenen Datenbits durch Clockimpulse einer Steuerung definiert wird .
Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Abwärtskompabilität realisieren, das heißt eine Steuerung kann beispielsweise durch Anzahl der Clockimpulse entscheiden, ob sie die zusätzlichen Informationen, welche in den Beiwert- signalen enthalten sind, erhalten möchte beziehungsweise auswerten möchte. Es können dann Signalketten mit Beiwertsignalen generiert werden und über die Steuerung kann gewählt werden, ob die Beiwertsignale ausgewertet werden oder nicht.
Insbesondere ist dann ein Beiwertsignal als digitales Datum mit Datenbits an das Datum des zugehörigen primären Messwertsignals insbesondere zeitlich nachfolgend angehängt. Es ergibt sich dadurch ein Gesamtsignal, welches als Komponenten das Datum des primären Messwertsignals und das Datum des Beiwertsignals umfasst. Beispielsweise über eine entsprechende Taktung kann dann eine übergeordnete Steuerung entscheiden, ob auch die Beiwertsignale ausgewertet werden oder ignoriert werden.
Eine Anzahl von zugeordneten Clockperioden des primären Messwertsignals mit n Datenbits mit angehängtem Beiwertsignal mit m Datenbits ist dabei n + m. Eine übergeordnete Steuerung kann dann durch entsprechende Taktung mit n Clockperioden entscheiden, ob nur das primäre Messwertsignal verwendet wird oder mit n + m Perioden wählen, ob auch das Beiwertsignal genutzt wird. Ferner ist über entsprechende Taktung in einer übergeordneten Steuerung es leicht möglich, das primäre Messwertsignal von dem Beiwertsignal zu trennen.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass das Datum des Messwertsignals und/oder das Datum des Beiwertsignals ein oder mehrere Zusatzbits zusätzlich zu den eigentlichen Messwertinformation und Beiwertinformationen enthält und insbesondere ein oder mehrere Fehlerbits und/oder Warnbits und/oder Prüfbits oder auch Startbits umfasst.
Bei einem Messwertsignal-Datum können CRC-Bits vorgesehen sein und CRC-Bits werden dann auch an das Beiwertsignal-Datum angehängt. CRC-Bits bilden einen Prüfwert, um Fehler bei der Übertragung oder Speicherung erkennen zu können. Es ergibt sich eine Abwärtskompatibilität, wenn entsprechende CRC-Bits an ein Datum angehängt werden, welches aus dem ursprünglichen Datum, dem CRC für dieses und dem Beiwertsignal-Datum be- steht. Dadurch endet das Gesamtsignal mit CRC-Bits. Dieser "End"-CRC ist nach dem gleichen Algorithmus bestimmt wie der CRC für das ursprüngliche Datum.
Insbesondere ist dann eine Anzahl der Clockperioden für Messwertsignale mit n Datenbits mit angehängtem Beiwertsignal mit m Datenbits und mit q Datenbits für ein CRC-Datum n + m + 2 q . Da das CRC-Datum zwei Mal in dem Gesamtsignal enthalten ist, sind entsprechend auch 2 q Clockperioden notwendig . Insbesondere wird das CRC-Datum einer Signalkette mit Messwertsignal und Beiwertsignal auf dem dem Beiwertsignal angehängten CRC-Datum gesichert. Es ergibt sich dadurch eine hohe Sicherheit und Kompatibilität, da wie bei der Übertragung ohne Beiwert-Datum die CRC-Bits am Ende des Gesamtsignals angehängt sind.
Beispielsweise werden die primären Messwertsignale und Beiwertsignale ge- mäß einer SSI-Schnittstelle (SSI-Protokoll) oder BiSS-C-Schnittstelle
(BiSS-C-Protokoll) übertragen. Die Übertragung von Beiwertsignalen lässt sich auf entsprechende Weise in diese Protokolle integrieren.
Es ist auch möglich, dass primäre Messwertsignale als analoge oder digitale Inkremente übertragen werden. Beispielsweise ist eine solche Inkrementen- übertragung bei Wegmesssystemen mit magnetisch kodiertem Maßkörper vorgesehen. Durch entsprechende (Zusatz-)Inkremente lassen sich dadurch Beiwertsignale übertragen. Beispielsweise werden Beiwertsignale als Inkremente mit einem Zeitabstand übertragen, welcher kleiner ist als der Zeitabstand zwischen Inkrementen des primären Messwertsignals. Durch Anordnung und/oder Häufigkeit von Inkrementen, welche das Beiwertsignal bilden, lässt sich das entsprechende Bei- wertsignal übertragen. Für eine übergeordnete (auswertende) Steuerung be- deutet ein Beiwertsignal, wenn es nicht gezielt ausgewertet wird, höchstens ein erhöhtes Rauschen.
Insbesondere ist eine Übertragung der Beiwertsignale derart, dass eine übergeordnete Steuerung entscheiden kann, ob sie die Beiwertsignale auswertet oder nicht. Dadurch ergibt sich eine Abwärtskompatibilität. Beispielsweise kann über Anzahl von Clockperioden entschieden werden, ob Beiwertsignale ausgewertet werden oder nicht.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Signalkette mit primären Mess- wertsignalen und Beiwertsignalen so gebildet wird, dass wählbar ist, ob Beiwerte ausgelesen werden oder nicht. Dadurch ergibt sich eine Abwärtskompa- bilität. Beispielsweise kann bei einer seriellen digitalen Übertragung entschie- den werden, ob Beiwerte ausgelesen werden möchten, indem mehr Clockimpulse gesendet werden.
Wenn beispielsweise bei einer BiSS-C-Übertragung nach einem ersten CRC keine weiteren Clockimpulse mehr gesendet werden, verhält sich das System wie eine Standard-BiSS-C-Schnittstelle. Es lässt sich dadurch auf einfache Weise eine Abwärtskompabilität realisieren; wenn weitere Clockimpulse gesendet werden, erhält man den Beiwert und den CRC über den gesamten Datensatz. Beispielsweise werden bei inkrementellen Schnittstellen zusätzlich Impulse eingeschoben, die von einer Standardsteuerung nur als Rauschen interpretiert werden. Diese zusätzlichen Impulse können ausgewertet und interpretiert werden und aus diesen lassen sich Beiwerte gewinnen. Beispielsweise bei einer analogen Datenübertragung wird der Beiwert dem Nutzsignal überlagert. Die Beiwertsignaie können von einer Standardsteuerung ignoriert werden. Eine angepasste Steuerung kann auf die überlagerten Beiwertsignaie achten und diese entsprechend auswerten und interpretieren.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn Beiwertsignaie am Sensorsystem ohne zusätzliche Überwachungssensoren bestimmt werden und insbesondere ein oder mehrere Sensoren der mindestens einen Sensoreinheit für die Bestimmung von Beiwerten benutzt werden. Dadurch lässt sich die Beiwert- bestimmung auf einfache Weise realisieren.
Bei einem Ausführungsbeispiel eines Sensorsystems wird als primäres Mess- wertsignal die Zeitdauer zwischen zwei bestimmten Nulldurchgängen eines analogen Signals gemessen. Eine maximale Signalhöhe zwischen den Nulldurchgängen ergibt dann auf vorteilhafte Weise direkt oder indirekt den Beiwert. Eine solche Bestimmung ist beispielsweise bei magnetostriktiven Wegmesssystemen vorgesehen. Wenn beispielsweise die maximale Signalhöhe sehr niedrig ist, dann ist ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis vorhanden und die Bestimmung der Zeitdauer ist "kritisch", das heißt es ist insbesondere keine hohe Messungenauigkeit vorhanden. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Messwerterfassung aus einer Mehrzahl von Signalen der mindestens einen Sensoreinheit erfolgt. Beispielsweise durch Verknüpfung von entsprechenden Signalen können dann auch Beiwerte ermittelt werden.
Beispielsweise wird geprüft, ob bei einem bestimmten Nulldurchgang eines analogen ersten Sensorsignals ein digitales zweites Sensorsignal auf high steht und in diesem Falle wird ein Messsignal insbesondere als fallende Flanke eines digitalen Signals erzeugt. Eine solche Gewinnung eines primären Messwert- Signals wird beispielsweise im Zusammenhang mit Sensorsystem mit magnetisch kodiertem Maßkörper eingesetzt.
Beispielsweise wird dann ein Beiwertsignal erzeugt aus der Länge des zweiten Sensorsignals auf high und dessen Lage zum Nulldurchgang . Es wird ge- wissermaßen die Phasenlage zwischen dem digitalen zweiten Sensorsignal und dem analogen ersten Sensorsignal geprüft.
Beispielsweise wird bei einem magnetostriktiven Wegmesssystem ein Positionswert aus einem Spannungssignal abgeleitet und eine Amplitude des Spannungssignals bildet ein Beiwertsignal, wobei insbesondere die Amplitude über die Einstellung eines Automatic-Gain-Control-Schaltkreises ermittelt wird. Aus dieser Einstellung lässt sich dann beispielsweise direkt ein Beiwertsignal generieren. Beispielsweise wird bei einem magnetisch kodierten Wegmesssystem ein Beiwertsignal aus einer Amplitude oder einem Amplitudenverhältnis und/oder einer Phase oder Phasenverhältnis von Magnetsensorsignalen ermittelt.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn bei einem Sensorsystem mit mehreren Sensoreinheiten der Messwert derjenigen Sensoreinheit verwendet wird, welcher den höchsten Beiwert hat. Beispielsweise lässt sich dann bei einem redu- danten Sensorsystem ermitteln, welcher Messwert die höchste "Sicherheit" hat und dieser Messwert lässt sich dann verwenden. Erfindungsgemäß wird ein Sensorsystem bereitgestellt, welches mindestens eine Sensoreinheit umfasst, welche Messwerte für primäre Messwertsignale bereitstelle, und eine Beiwertermittlungseinheit, welche Beiwertsignale er- zeugt, welche die Messwertgewinnung charakterisieren.
Das erfindungsgemäße Sensorsystem weist die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Vorteile auf. Insbesondere lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren an dem erfindungsgemäßen Sensorsystem durchführen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Sensorsystems wurden ebenfalls bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert.
Insbesondere ist eine Signalerzeugungseinheit vorgesehen, welche Beiwertsignale mit primären Messwertsignalen verbindet. Dadurch können Beiwertsignale den primären Messwertsignalen zugeordnet übertragen werden.
Insbesondere erzeugt die Beiwertermittlungseinheit die Beiwertsignale ohne zusätzliche Überwachungssensoren.
Erfindungsgemäß wird ferner ein Messsignal bereitgestellt, welches ein pri- märes Messwertsignal und ein Beiwertsignal umfasst, welches die Messwertgewinnung charakterisiert.
Beispielsweise ist das Beiwertsignal dem primären Messwertsignal zeitlich angehängt, wobei das primäre Messwertsignal insbesondere seriell übertragen wird, und es ist ein serielles Gesamtsignal gebildet. Beispielsweise ist auch eine Aufmodulierung bei analogen Signalen möglich. Das erfindungsgemäße Messsignal weist wie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Sensorsystem erläuterten Vorteile auf. Insbesondere ist das primäre Messwertsignal ein digitales serielles Signal und das Beiwertsignal ist als digitales Datum an das primäre Messwertsignal als digitales Datum (seriell) angehängt.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zu- sammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen : eine schematische Darstellung eines Sensorsystems, welches Beiwertsignale bereitstellt, mit einem Steuergerät einer übergeordneten Steuerung; ein Ausführungsbeispiel eines seriellen Signals mit Messwertsignal und angehängtem Beiwertsignal; ein Ausführungsbeispiel eines CRC-gesicherten Signals mit angehängtem Beiwertsignal;
Figur 4 ein Beispiel eines inkrementellen Messwertsignals (Figuren
4(a) und (b)) mit Beiwertsignalen;
Figur 5(a), (b) ein Beispiel für eine Messgröße bei unterschiedlichen Bedin gungen Umax (Figur 5(a) und (b));
Figur 6(a), (b) Messgrößen, aus denen Messwertsignale abgeleitet werden
(Figur 6(c)) und unterschiedliche "kritische Signale" (Figur
6(d), (e), (f)), die zur Beiwertbestimmung herangezogen werden. Ein Ausführungsbeispiel eines Sensorsystems, welches in Figur 1 schematisch gezeigt und dort mit 10 bezeichnet ist, umfasst ein Sensorgerät 12. Dieses Sensorgerät 12 stellt an einem Ausgang 14 Sensorsignale bereit. Das Sensorgerät 12 weist eine Sensoreinheit 16 auf. Diese Sensoreinheit 16 ist insbeson- dere in einem Gehäuse 18 angeordnet. Das Gehäuse 18 ist vorzugsweise geschlossen.
Die Sensoreinheit 16, welche eine oder mehrere sensitive Elemente umfasst, misst physikalische Größen. Diese stellen die eigentlichen Messwerte dar. Die Messwerte, wenn sie nicht bereits elektrische Größen sind, werden in einer Wandlereinheit 20 in elektrische Größen gewandelt.
Das Sensorgerät 12 umfasst ferner eine Beiwertermittlungseinheit 22. Die Beiwertermittlungseinheit 22 ermittelt einen einem oder mehreren Messwerten zugehörigen Beiwert, welcher die Sicherheit und/oder Qualität Messwertgewinnung selber charakterisiert. Ein Beiwert charakterisiert insbesondere eine Reserve oder Sicherheit bei der Messwertgewinnung.
Insbesondere ist die Beiwertermittlungseinheit 22 so ausgebildet, dass kein zusätzlicher Überwachungssensor zur Beiwertermittlung notwendig ist.
Die Beiwertermittlungseinheit 22 erfasst beispielsweise selber Messsignale der Sensoreinheit 16 und/oder erfasst Daten, welche von der Wandlereinheit 20 bereitgestellt werden.
Es erfolgt eine Verknüpfung von Messwertsignalen und Beiwertsignalen.
Das Sensorgerät 12 umfasst beispielsweise einen Verstärker 24, welcher die Messwertsignale verstärkt und dabei primäre Messwertsignale, welche nutz- bare Signale sind, bereitstellt. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Kombination von primären Messwertsignalen und Beiwertsignalen verstärkt. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass Beiwertsignale und primäre Messwertsignale getrennt verstärkt werden.
Das Sensorgerät 12 weist eine Schnittstelle 26 auf. Diese Schnittstelle 26 ist an den Ausgang 14 angeschlossen. An dem Ausgang 14 werden einkanalig oder mehrkanalig primäre Messwertsignale und zugehörige Beiwertsignale bereitgestellt.
Das Sensorsystem 10 umfasst bei einem Ausführungsbeispiel ein übergeord- netes Steuergerät 28. Das Steuergerät erfasst die Signale des Sensorgeräts 12, welche sich zusammensetzen aus den primären Messwertsignalen und den Beiwertsignalen und an dem Ausgang 14 bereitgestellt sind. Das Steuergerät 28 weist dazu eine angepasste Schnittstelle 30 auf. Dieser Schnittstelle 30 nachgeordnet ist eine Auswertungseinheit 32. Die Auswertungseinheit 32 trennt insbesondere die primären Messwertsignale von den Beiwertsignalen. Es ist dazu beispielsweise ein erster Anschluss 34 und ein zweiter Anschluss 36 vorgesehen. An dem ersten Anschluss 34 werden über eine entsprechende Schnittstelle primäre Messwertsignale bereitgestellt beziehungsweise genutzt und an dem zweiten Anschluss 36 werden Beiwertsignale über eine entspre- chende Schnittstelle bereitgestellt.
Es ist alternativ auch möglich, dass die Trennung zwischen Messwert und Beiwert nicht in einem separaten Steuergerät sondern innerhalb der Steuerung erfolgt.
Es ist dabei grundsätzlich möglich, dass eine Rückkopplung zwischen Steuergerät 28 und Sensorgerät 12 vorhanden ist. Diese Rückkopplung ist in Figur 1 durch die Leitung mit Bezugszeichen 38 angedeutet. Über die Leitung 38, welche an dem zweiten Anschluss 36 angeschlossen ist, werden Beiwertsignale insbesondere an der Schnittstelle 26 dem Sensorgerät 12 zurückgeführt. Es kann in dem Sensorgerät 12 eine entsprechende Anpassung in Abhängigkeit von den Beiwertsignalen durchgeführt werden, indem beispielsweise eine entsprechende Einstellung der Sensoreinheit 16 und/oder der Wandlereinheit 20 und/oder des Verstärkers 24 erfolgt. Beispielweise kann dadurch eine Art von Regelkreis realisiert werden, um ein qualitativ hochwertiges Messergebnis zu erhalten. Beispielsweise kann es ein Ziel dieser Rückkopplung sein, einen hohen Beiwert bei der Messwertgewinnung zu erzielen.
Es ist auch möglich, dass Beiwertsignale in dem Sensorgerät 12 direkt (ohne externe Auskopplung) zur Anpassung verwendet werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel (Figur 2) stellt das Sensorgerät 12 ein Signal bereit, bei welchem ein Beiwertsignal 40 einem primären Messwertsignal angehängt ist. Es erfolgt eine digitale serielle Übertragung, welche einkanalig ist.
Das primäre Messwertsignal 42 ist ein digitales Datum, welches sich aus einer Mehrzahl von Datenbits zusammensetzt. Die Datenbits umfassen dabei Mess- wert-Datenbits 44 MSB (Most Significant Bit) bis LSB (Least Significant Bit).
Ferner sind Zusatzbits wie ein oder mehrere Errorbits 46 und ein oder mehrere Warnbits 48 vorgesehen. Das Datum des primären Messwertsignals 42 wird zwischen einer Zeit tl und t2 übertragen und hat n Datenbits einschließlich eventueller Zusatzbits wie Errorbits 46 und Warnbits 48.
Jedes einzelne Datenbit wird dabei mit einem jeweiligen Clockimpuls 50 und beispielsweise einer ansteigender Flanke eines solchen Clockimpulses ausgegeben. Bei n Datenbits des Datums des primären Messwertsignals 42 sind also n Clockperioden vorgesehen.
Das Beiwertsignal 40 ist ein Datum mit m Datenbits 52 zwischen dem Datenbit MSB (Most Significant Bit) und LSB (Least Significant Bit). Diese Datenbits 52 des Beiwertsignals 40 werden dabei zwischen der Zeit t2 bis t3 übertragen. Das Datum des Beiwertsignals 40 schließt sich unmittelbar an das Datum des primären Messsignals 42 an.
Die Datenbits 52 des Beiwertsignals 40 werden bei entsprechenden Clock- impulsen 50 ausgegeben. Zur Übertragung des Beiwertsignals 40 sind dann m zusätzliche Clockimpulse vorgesehen; das Gesamtsignal, welches sich aus dem primären Messwertsignal 42 und dem angehängten Beiwertsignal 40 zusammensetzt, umfasst n + m Datenbits. Dazu sind n + m Clockperioden 50 notwendig .
Das Gesamtsignal wird zwischen der Zeit tl und t3 übertragen. An die Zeit t3 schließt sich eine Pause der Zeitdauer tm an.
Bei dem gezeigten Beispiel erfolgt insbesondere eine Übertragung gemäß dem SSI-Protokoll .
Die Datenübertragung des Signals mit primärem Messwertsignal 42 und angehängtem Beiwertsignal 40 ist "abwärtskompatibel". Das übergeordnete
Steuergerät 28 kann entscheiden, ob es die Beiwertsignale 40 auswertet oder nicht; wenn beim Empfang nur n Clockimpulse 50 folgend auf den Start ausgewertet werden, dann wird nur das primäre Messwertsignal 42 ohne angehängtes Beiwertsignal 40 ausgewertet. Wenn n + m Clockimpulse bei dem Empfang verwendet werden, dann kann auch das Beiwertsignal 40 ausgewertet werden.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel (Figur 3) werden die Signale ebenfalls seriell digital übertragen, wobei die Signalübertragung gemäß dem
BiSS-C-Protokoll erfolgt. Der primäre Messwert wird ab der Zeit t2 als digitales Datum 54 übertragen. Dieses digitale Datum 54 umfasst nach den eigentlichen Messwertdatenbits MSB bis LSB am Ende ein Errorbit 56 und ein Warnbit 58. Dieses digitale Datum 54 umfasst dabei n Datenbits. Die Übertragung zum Zeitpunkt t2 erfolgt nach einem Startbit 60 und einem CDS 62 (Control Data Slave). An das Datum 54, welches das primäre Messwertsignal ist beziehungsweise enthält, schließt sich ein CRC-Datum 64 mit q Bits an. Das CRC (Cyclic
Redundancy Check) enthält einen Prüfwert für die Daten; diese sind die Daten des primären Messwertsignals. Das CRC 64 wird zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 übertragen. Mit dem Zeitpunkt t4 könnte die Übertragung beendet werden; es handelt sich dann um eine "normale" BISS-C-Übertragung . Ab dem Zeitpunkt t4 wird, wenn weitere Clockimpulse übertragen werden, an das Datum 54 mit dem CRC 64 ein Datum 66 für das Beiwertsignal angehängt. Dieses umfasst m Bits und wird zwischen t4 und t5 übertragen. An das Datum 66 wiederum direkt angehängt ist ein CRC 68, welcher zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 übertragen wird. Das CRC 68 entspricht dabei dem CRC 64, jedoch nun über alle Bits zwi- sehen den Zeitpunkten t2 und t5. Es sind Daten-, Error-, Warnbits, das ursprüngliche CRC (über t2 bis t3) und Beiwertbits in diesem Zeitraum enthalten . Dadurch endet das Gesamtsignal mit dem CRC 68.
Eine übergeordnete Steuerung beispielsweise mit einem Steuergerät 28 kann das CRC des Gesamtsignals dann am Ende des Gesamtsignals auslesen, wie im Falle, dass keine Beiwertsignale angehängt sind. Dadurch ergibt sich eine Abwärtskompatibilität.
Das Gesamtsignal wird, wenn das Startbit 60 und das CDS 62 nicht berück- sichtigt werden, mit n + m + 2q Clockperioden übertragen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel (Figur 4) werden Signale digital in- krementell übertragen. Dies wird anhand eines Beispiels erläutert, bei dem sich ein Signalgeber in positiver Richtung mit konstanter Geschwindigkeit be- wegt. Die Sensoreinheit liefert Signale A (Figur 4(a)) und B (Figur 4(b)). Die "Hauptsignale" sind dabei Impulse 70 beziehungsweise 72. Positionssignale eines Positionsgebers werden als positive beziehungsweise negative Inkre- mente übertragen . Wenn beispielsweise Flanken eines Signals 70 vor Flanken eines Signals 72 liegen, dann wird dies als positives Inkrement gezählt. Im umgekehrten Falle wird es als negatives Inkrement gezählt. Es ergibt sich ein prinzipieller Stufenlauf (bei einer Bewegung in positiver Richtung mit konstanter Geschwindigkeit), wie in Figur 4(c) dargestellt. Es lassen sich nun Beiwertsignale 74 ebenfalls als Inkremente überlagern, wobei eine (zeitliche) Länge eines Inkrements 74 eines Beiwertsignals kleiner ist als eine zeitliche Länge eines Hauptsignals 70 beziehungsweise 72. Die Abfolge von Flanken 74 ergibt dann das gesamte Beiwertsignal .
In Figur 4 ist zwischen dem Zeitpunkt tl und t3 jeweils dem Signal 70
(A-Signal) und 72 (B-Signal) ein entsprechendes kurzes Inkrement überlagert. Die Auswertung bei den A-Signalen und den B-Signalen bedeutet ein kurzes negatives und anschließend positives Inkrement. Die Überlagerung bei den Hauptsignalen 70, 72 erfolgt dabei durch ein negatives Inkrement. Zwischen dem Zeitpunkt t3 und t4, bei dem das Signal 70 auf low ist, sind zweimal negative und positive Inkremente überlagert. Durch die Häufigkeit und/oder die Aufeinanderfolge von positiven und negativen "kurzen" Flanken 74, die als Inkremente ausgewertet werden, lässt sich der Beiwert kodieren, das heißt lässt sich ein Beiwertsignal erzeugen.
Bei einer Positionsmessung bedeutet dies, dass sich an den inkrementellen Hauptsignalen 70, 72 nichts ändert. In die Hauptsignale werden kurze Inkremente als kurze Positionsänderungen eingefügt. Beispielsweise mit der Häufigkeit oder der Amplitude dieser kurzen Positionsänderungen lässt sich der Beiwert kodieren. Für eine Standardsteuerung ohne Beiwertauswertung äußern sich diese kurzen Positionsänderungen wie Positionsrauschen.
Es gibt weitere Möglichkeiten zur Beiwertübertragung.
Das primäre Messwertsignal und sein zugehöriges Beiwertsignal können beispielsweise auch analog über (mindestens) zwei Kanäle übertragen werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das primäre Messwertsignal und das zugehörige Beiwertsignal analog auf einem Kanal übertragen werden. Beispiels- weise ist das Beiwertsignal auf das primäre Messwertsignal aufmoduliert wie beispielsweise über Amplitudenmodulation.
Es ist beispielsweise auch möglich, dass eine inkrementelle analoge Über- tragung von primären Messwertsignalen und Beiwertsignalen erfolgt. Beispielsweise werden bei einem Ausführungsbeispiel Positionssignale als vier sinusförmige und kosinusförmige Spannungen als Differenzsignale übertragen.
U+sin (s) = Usimax * si n (ws) + Usi0 (1) U-sin (s) = -Usimax * si n (ws) + Usi0 (2)
U +cos (S) = U COmax * COS (WS) + Uco0 (3) U-cos (S) = - UCOmax * COS (WS) + UcoO (4)
Dabei ist s der zu messende Weg und w bestimmt durch
w =— (5)
L ist beispielsweise bei einem polsensitiven Sensorsystem eine Pollänge oder Polpaarlänge.
Usimax und U COmax sind Spannungsamplituden. Es ist vorteilhaft, wenn diese möglichst groß sind . Ferner enthalten die Signale Gleichspannungsanteile USio
Grundsätzlich gibt es für die genannten Größen Toleranzen, die Standardsteuerungen akzeptieren. Durch Ausnutzen der Toleranzen lässt sich während Übertragung der Beiwert kodieren. Beispielsweise lässt sich über den Gleichanteil Usio und Ucoo ein Beiwert x beispielsweise zwischen x = 0 und x = 1 übertragen : Usio(x) = Usio.ioo + (1-x) * hub (6)
Ucoo(x) = Uco.ioo - (1-x) * hub (7) hub ist dabei ein halber maximaler Offsetunterschied, den eine übergeordnete Steuerung wie das Steuergerät 28 noch toleriert.
Beispielsweise ist die Signalerfassung umso kritischer, je höher der Unter- schied der Gleichanteile ist. Wenn in diesem genannten Beispiel der Beiwert maximal x = 1 beträgt, dann ist der Gleichanteil für beide Signalpaare gleich.
Es ist beispielsweise auch bei einer Variante möglich, dass der Unterschied der Gleichanteile USio und Ucoo mit einer bestimmten Frequenz, die proportional dem Beiwert ist, moduliert wird.
Die beiden Gleichanteile können auch mit gleicher Frequenz, jedoch unterschiedlicher Phasenlage verändert werden. Wenn sich beispielsweise die Gleichanteile dann gleichphasig ändern, wurde das primäre Messwertsignal mit maximalem Beiwert ermittelt. Ein minimaler Beiwert ergibt sich beispielsweise für 180° Phasenunterschied.
Dieses Verfahren ist ebenfalls abwärtskompatibel zu einer Standard-Sinus- Cosinus-Schnittstelle.
Es ist grundsätzlich möglich, dass Beiwertsignale ständig mit primären Messwertsignalen übertragen werden. Die Datenrate der Beiwertsignale entspricht dann der Datenrate der primären Messwertsignale.
Es ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass die primären Messwertsignale mit höherer Datenrate übertragen werden als die Beiwertsignale. Beispielsweise werden Beiwertsignale nur zu bestimmten Anlässen übertragen wie beispielsweise Inbetriebnahme des Sensorsystems, Außerbetriebnahme des Sensorsystems, Serviceabrufen des Sensorsystems usw.
Die Beiwerte, welche in den Beiwertsignalen enthalten sind, charakterisieren insbesondere eine Sicherheit oder Reserve und damit auch eine Qualität eines Messwerts, welcher in dem Messwertsignal enthalten ist. Sie charakterisieren dadurch, wie "kritisch" die Bestimmung des Messwerts war.
Solche Informationen können beispielsweise genutzt werden, wenn mehrere Sensoreinheiten 16 vorhanden sind, um für die Auswertung beziehungsweise Verwendung nur die primären Messwertsignale derjenigen Sensoreinheit einzusetzen, die den höchsten Beiwert hat. Dadurch kann beispielsweise in einem redundanten System mit mehreren Sensorgeräten beziehungsweise mit mehreren Sensoreinheiten (in einem Sensorgerät) die "beste" Messung verwendet werden.
Der dem primären Messwertsignal zugeordnete Beiwert ist ein Maß für die "Qualität" der Messung . Grundsätzlich kann über den Beiwert überwacht werden, dass die primären Messwertsignale bezüglich der Messwerte "verwend- bar" sind . Wenn beispielsweise der Beiwert eine Schwelle unterschreitet, dann kann ein Warnsignal ausgegeben werden, welches anzeigt, dass eine Zuverlässigkeitsgrenze der Messwerte unterschritten ist.
Die Beiwertsignale können bei unterschiedlichen Sensorsystemen auf unter- schiedliche Weise gewonnen werden. Die Art der Gewinnung hängt von der Messwertgewinnung ab.
Bei einem Ausführungsbeispiel (Figur 5) wird ein Messwertsignal aus einem analogen Signal 76 gewonnen, welches Nulldurchgänge aufweist, indem ein Abstand T (wie beispielsweise ein zeitlicher Abstand) zwischen zwei bestimmten Nulldurchgängen 78a und 78b ermittelt wird . Das Nutzsignal (das analoge Signal 76) weist eine bestimmte maximale Signalhöhe Umax zwischen den beiden Nulldurchgängen 78a, 78b auf. Dieses Maximum ist ein Maß für die "Sicherheit" der Messung und kann als Beiwert verwendet werden. Je kleiner Umax, umso schlechter ist beispielsweise das Signal-Rausch-Verhältnis und umso kritischer ist die Messung von T (wie beispielsweise eine Zeitmessung). Je größer Umax, umso sicherer ist die Zeitmessung T. Wenn beispielsweise Umax kleiner wird und im Rauschen verschwindet, ist keine Zeitmessung mehr möglich.
Umax kann also direkt als Beiwert verwendet werden und es lässt sich daraus das entsprechende Beiwertsignal durch die Beiwertermittlungseinheit 22 ge- nerieren.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel (Figur 6) umfasst die Messwerterkennung mehrere Sensorsignale U l(s) und U2(s) (Figuren 6(a) und (b)). Das Nutzsignal U l(s) ist ein analoges Signal und das Nutzsignal U2(s) ist ein digitales Signal.
Eine Messwerterkennung beziehungsweise Gewinnung erfolgt beispielsweise dann, wenn das Nutzsignal Ul(s) einen steigenden Nulldurchgang 80 hat und gleichzeitig das Nutzsignal U2(s) auf high 82 ist. Es wird dann ein resultieren- des primäres Messwertsignal um(s) erzeugt (Figur 6(c)), welches eine fallende Flanke 84 aufweist.
Grundsätzlich ist hier die Güte des primären Messwertsignals um(s) definiert durch die Orte sl und s2 des Signals 86, welches auf high 82 steht. Wün- sehenswert ist, dass sl und s2 möglichst groß sind und einen möglichst ähnlichen Wert haben . Sie dürfen jedoch nicht so groß sein, dass sie mit weiteren steigenden Flanken von U l(s) zusammen fallen.
In den Figuren 6(d), (e) und (f) sind verschiedene Fallgestaltungen für U2(s) dargestellt. Diese Signale entsprechen dabei nicht der Situation, welche in Figur 6(a) und (b) dargestellt ist. Das Signal U2a(s) gemäß Figur 6(d) sowie das Signal U2b(s) gemäß Figur 6(e) zeigen Fälle, bei denen ein gerade noch gültiges Signal Um(s) resultiert. Bei dem Signal U2c(s) gemäß Figur 6(f) kommt dieses "zu spät" und Um(s) wird nicht mehr richtig ausgegeben.
Diese Signale U2(s) sowie U2a(s), U2b(s) und U2c(s) sind Beispiele, wie sich ein Beiwert ermitteln lässt. Diese Signale übertragen selber nicht den Beiwert. Der Beiwert könnte dann je nach benutzter Schnittstelle seriell, digital inkre- mentell, analog inkrementell usw. übertragen werden.
Ein konkretes Ausführungsbeispiel eines Sensorsystems ist ein magnetostrik- tives Wegmesssystem. Siehe dazu beispielsweise T. Burkhardt, A. Feinäugle, S. Fericean, A. Forkl, "Lineare Weg- und Abstandssensoren", Verlag Moderne Industrie, München, 2004. Beim magnetostriktiven Wegmesssystem wird die Laufzeit einer Torsionswelle, welche aufgrund eines umgekehrten magnetostriktiven Effekts erzeugt wurde, gemessen. Der Positionsgeber ist dabei ein Magnet. Ein Positionswert für die Position des Magnets wird dabei aus einem Spannungssignal abgeleitet. Die Amplitude des Spannungssignals ändert sich durch verschiedene Einflussgrößen wie beispielsweise Temperatur, den Abstand des Positionsgebers zu einem Wellenleiter, einem seitlichen Versatz des Positionsgebers zu dem Wellenleiter, der Position usw. Eine Korrektur dieser Einflussgrößen wird beispielsweise durch einen Automatic-Gain-Control
(AGC)-Schaltkreis realisiert; insbesondere wird eine adaptive Regelung angewandt. Der Beiwert kann beispielsweise aus der Amplitude des Spannungssignals gebildet werden. Ein maßgeblicher Wert wiederum lässt sich beispielsweise durch eine Verstärkungseinstellung des Automatic-Gain-Control-Schalt- kreises ermitteln. Insbesondere erfolgt die primäre Messwertgewinnung aus den Spannungssignalen wie oben anhand Figur 5 beschrieben und Umax wird eben über die Einstellung des Automatic-Gain-Control-Schaltkreises ermittelt.
Bei einem magnetisch kodierten Sensorsystem (Wegsensor mit magnetisch kodiertem Maßkörper) wird, um eine Weginformation aufzunehmen, ein Sensorkopf mit Magnetfeldsensoren berührungslos mit Abstand über einen magnetisch kodierten Maßkörper geführt. Im Sensorkopf befinden sich (mindestens) zwei Magnetfeldsensoren, die entweder die Komponente des Magnetfeldvektors in der Richtung ihrer Empfindlichkeit oder den Winkel des magnetischen Vektorfelds zur Bewegungsrichtung messen. Die Zählung von magnetischen Perioden erlaubt eine Aussage über den zurückgelegten Weg . Üblicherweise werden die Magnetfeldsensoren im Abstand einer viertel oder dreiviertel Magnetfeldperiode zueinander im Sensorkopf angeordnet. Es ergibt sich dadurch ein Phasenunterschied von 90° (beziehungsweise 270°). Üblicherweise werden die entsprechenden Magnetfeldsensoren als Sinussensor und Kosinussensor bezeichnet. Siehe dazu auch das oben zitierte Buch.
Bei einem inkrementellen Wegmesssystem mit magnetisch kodiertem Maßkörper erhält man entsprechend bis zu zwei Ausgangssignale, welche eine Position (Weginkremente) und ein Referenzsignal sind . Für beide Signale lässt sich ein Beiwert bestimmen und daraus lässt sich eine Kombination der beiden Werte übertragen.
Ein Positionssignal wird beispielsweise durch Interpolation der Sensorsignale des Sinussensors und des Kosinussensors abgeleitet. Die Amplitude verringert sich durch verschiedene Einflussgrößen wie beispielsweise den Abstand zu dem magnetisch kodierten Maßkörper, einem seitlichen Versatz, der Temperatur usw. Aus der Amplitude beziehungsweise der Phase lässt sich der Beiwert bestimmen.
Bei einem Referenzpuls (Referenzsignal) wird dieser aus zwei Magnetsensoren bestimmt. Diese Magnetsensoren haben einen definierten Abstand . Durch Winkeländerung ändert sich die Phase zwischen den Magnetsensoren. Die Auswertung wird kritischer. Das Referenzsignal ist auch noch winkelabhängig. Über die Nutzsignale gemäß Figur 6(a) und (b) lässt sich das entsprechende Referenzsignal gemäß Figur 6(c) gewinnen mit der oben erwähnten Möglich- keit für die Beiwertgewinnung.
Ein magnetisch kodiertes Wegmesssystem kann grundsätzlich auch eine absolute Position bestimmen, wenn es entsprechend ausgebildet ist. Insbeson- dere sind mehrere Magnetsensoren vorhanden. Beispielsweise durch Verdrehen eines Sensorkopfs relativ zu dem Maßkörper ändern sich die mechanischen Verhältnisse und die absolute Positionsbestimmung wird kritischer. Auch Temperatur, Abstand, seitlicher Versatz usw. haben einen Einfluss. Aus den entsprechenden Signalen der Magnetfeldsensoren lässt sich auch hier der Beiwert ableiten, wobei wiederum auf die Ausführungen bezüglich Figur 6 Bezug genommen wird.
Bei einem Ausführungsbeispiel werden Magnetfelder eines Maßkörpers mit Hilfe von mehreren Sensoren (beispielsweise 2 * 15) gemessen. Bei einer Bewegung einer Sensoreinheit mit diesen Sensoren ändern sich die für die Sensoren sichtbaren Magnetfelder. Bei einer Magnetfeldänderung muss der entsprechende Sensor, welcher diese Magnetfeldänderung sieht, schalten. Das Schalten der Sensoren sollte dabei möglichst gleichzeitig erfolgen und auch möglichst in der Mitte eines Bereichs liegen, in dem das Schalten eines
Sensors erlaubt ist. Die Gleichzeitigkeit und die Mittigkeit für das Schalten der Sensoren in einer entsprechenden Sensoreinheit ist ein Maß für die Qualität des (primären) Messsignals. Bei zu hohem Abstand oder falscher Positionierung beziehungsweise Orientierung eines Sensorkopfs mit einer solchen Sensoreinheit relativ zu dem Maßkörper nimmt die Mittigkeit beziehungsweise Gleichzeitigkeit ab und die Signalerzeugung wird kritischer. Durch das oben beschriebene Verfahren lässt sich der Beiwert für Mittigkeit und Gleichzeitigkeit bestimmen.
Erfindungsgemäß wird ein Messsignal bereitgestellt, welches ein primäres Messwertsignal enthält, welches die Messwerte enthält. Das Messsignal um- fasst ferner ein Beiwertsignal, welches die Gewinnung der Messwerte charakterisiert und insbesondere deren Sicherheit beziehungsweise Reserve charakterisiert. Bei einem Ausführungsbeispiel werden Beiwertsignale den primären Messwertsignalen angehängt beziehungsweise überlagert. Es ergibt sich ein entsprechender Signalzug. Bei entsprechender Ausbildung dieses Signals kann durch eine übergeordnete Steuerung entschieden werden, ob das Beiwertsignal genutzt wird oder nicht.
Das Beiwertsignal lässt sich durch ein entsprechendes Diagnosetool in dem Steuergerät 28 auswerten. Gegebenenfalls ist eine Justierung des Sensor- geräts 12 möglich, wenn beispielsweise der Beiwert zu gering ist beziehungsweise wird .
Es ist beispielsweise auch möglich, dass sich der Beiwert an bestimmten Positionen oder Messbereichen ändert. Solch eine Änderung kann während des Betriebs (beispielsweise nach einem Crash oder einem Serviceeinsatz) auftreten, wenn sich relevante Eigenschaften wie beispielsweise ein Luftspalt ändern. Durch eine regelmäßige Bestimmung des Beiwerts können solche Effekte frühzeitig erkannt werden und entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden. Grundsätzlich können Beiwerte bei Sensorsystemen für die Weg- und Abstandsmessung vorteilhaft gewonnen und übertragen werden. Grundsätzlich ist aber eine Beiwertgewinnung und Übertragung bei jedem Sensorsystem möglich.
Bezugszeichenliste Sensorsystem
Sensorgerät
Ausgang
Sensoreinheit
Gehäuse
Wandlereinheit
Beiwertermittlungseinheit
Verstärker
Schnittstelle
Steuergerät
Schnittstelle
Auswertungseinheit
Erster Anschluss
Zweiter Anschluss
Leitung
Beiwertsignal
Messwertsignal
Messwert-Datenbit
Errorbit
Warnbit
Clockimpuls
Datenbit
Datum
Errorbit
Warnbit
Startbit
CDS CRC über Datenbits
Datum
CRC über Datenbits, CRC der Datenbits und Beiwert Signal
Signal
Inkrementsignal
Analoges Signal
a Nulldurchgang
b Nulldurchgang
Nulldurchgang
High
Flanke
Signal
Kritische Signalform von U2(s) als U2a(s) ' Kritische Signalform von U2(s) als U2b(s) " Kritische Signalform von U2(s) als U2c(s)

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Sensorsystems mit mindestens einer Sensoreinheit, welches Signale bereitstellt, bei dem die Signale primäre Messwertsignale umfassen, welche Messwerte der Sensoreinheit sind oder aus Messwerten der Sensoreinheit erzeugt werden, und bei dem die Signale Beiwertsignale umfassen, welche die Messwertgewinnung charakterisieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die primären Messwertsignale elektrische Signale sind, welche Messwerte einer oder mehrerer physikalischen Größen sind oder aus diesen erzeugt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beiwerte, welche in den Beiwertsignalen enthalten sind, charakterisieren, welche Reserve und/oder Sicherheit und/oder Qualität bei der Messwertgewinnung vorhanden ist.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die primären Messwertsignale und die Beiwertsignale auf unterschiedlichen Kanälen übertragen werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Messwertsignale und Beiwertsignale aneinander- hängend übertragen werden und insbesondere auf einem Kanal übertragen werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beiwertsignale ständig übertragen werden und insbesondere mit der gleichen Datenrate wie die primären Messwertsignale übertragen werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beiwertsignale mit geringerer Datenrate als die Messwertsignale übertragen werden und insbesondere bei bestimmten Ereignissen wie Inbetriebnahme, Außerbetriebnahme oder Serviceabrufen des Sensorsystems übertragen werden.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beiwertsignale und die primären Messwertsignale analog übertragen werden und insbesondere die Beiwertsignale auf die Messwertsignale aufmoduliert werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Messwertsignale und die Beiwertsignale seriell digital übertragen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein primäres Messwertsignal als digitales Datum mit einer Mehrzahl von Datenbits übertragen wird, wobei insbesondere die einzelnen Datenbits mit jeweiligen Clockimpulsen angefragt und ausgegeben werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der angefragten und ausgegebenen Datenbits durch Clockimpulse einer Steuerung definiert wird.
12. Verfahren nacheinem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beiwertsignal als digitales Datum mit Datenbits an das Datum des zugehörigen primären Messwertsignals insbesondere zeitlich nachfolgend angehängt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von zugeordneten Clockperioden des primären Messwertsignals mit n Datenbits mit angehängtem Beiwertsignal mit m Datenbits n + m ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Datum des Messwertsignals und/oder das Datum des Bei- wertsignals ein oder mehrere Zusatzbits und insbesondere ein oder mehrere Fehlerbits und/oder Warnbits und/oder Prüfbits umfasst.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Messwertsignal-Datum CRC-Bits vorgesehen sind und CRC-Bits auch an das Beiwertsignal-Datum angehängt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der Clockperioden für Messwertsignale mit n Datenbits mit angehängtem Beiwertsignal mit m Datenbits und mit q Datenbits für ein
CRC-Datum n + m + 2 q ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwertsignale und Beiwertsignale gemäß einer
SSI-Schnittstelle oder BiSS-C-Schnittstelle übertragen werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass primäre Messwertsignale als analoge oder digitale Inkremente übertragen werden.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Beiwertsignale als Inkremente mit einem Zeitabstand übertragen werden, welcher kleiner ist als der Zeitabstand zwischen Inkrementen der primären Messwertsignale.
20. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Übertragung der Beiwertsignale derart, dass eine übergeordnete Steuerung entscheiden kann, ob sie die Beiwertsignale auswertet oder nicht.
21. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalkette mit primären Messwertsignalen und Bei- wertsignalen so gebildet wird, dass wählbar ist, ob Beiwerte ausgelesen werden oder nicht.
22. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Beiwertsignale am Sensorsystem ohne zusätzliche Überwachungssensoren bestimmt werden und insbesondere ein oder mehrere Sensoren der mindestens einen Sensoreinheit für die Bestimmung von Beiwerten benutzt werden.
23. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Sensorsystem, bei dem als primäres Messwertsignal die Zeitdauer zwischen zwei bestimmten Nulldurchgängen gemessen wird, eine maximale Signalhöhe zwischen den Nulldurchgängen den Beiwert ergibt.
24. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messwerterfassung aus einer Mehrzahl von Signalen der mindestens einen Sensoreinheit erfolgt.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass geprüft wird, ob bei einem bestimmten Nulldurchgang eines analogen ersten Sensorsignals ein digitales zweites Sensorsignal auf high steht und in diesem Falle ein Messsignal insbesondere als fallende Flanke eines digitalen Signals erzeugt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beiwert- signal erzeugt wird aus der Länge des zweiten Sensorsignals auf high und der Lage zum Nulldurchgang.
27. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem magnetostriktiven Wegmesssystem ein Positionswert aus einem Spannungssignal abgeleitet wird und eine
Amplitude des Spannungssignals ein Beiwertsignal bildet, wobei insbesondere die Amplitude über die Einstellung eines Automatic-Gain- Control-Schaltkreises ermittelt wird.
28. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem magnetisch kodierten Wegmesssystem ein Beiwertsignal aus einer Amplitude oder einem Amplitudenverhältnis und/oder einer Phase oder Phasenverhältnis von Magnetsensorsignalen ermittelt wird .
29. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Sensorsystem mit mehreren Sensoreinheiten der Messwert derjenigen Sensoreinheit verwendet wird, welche den höchstens Beiwert hat.
30. Sensorsystem, umfassend mindestens eine Sensoreinheit (16), welche Messwerte für primäre Messwertsignale bereitstellt, und eine Beiwertermittlungseinheit (22), welche Beiwertsignale erzeugt, welche die Messwertgewinnung charakterisieren.
31. Sensorsystem nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch eine Signalerzeugungseinheit, welche Beiwertsignale mit primären Messwertsignalen verbindet.
32. Sensorsystem nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Beiwertermittlungseinheit (22) die Beiwertsignale ohne zusätzliche Überwachungssensoren erzeugt.
Messsignal eines Sensorsystems, umfassend ein primäres Messwertsignal (42) und ein Beiwertsignal (40), welches die Messwertgewinnung charakterisiert.
34. Messsignal nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das primäre Messwertsignal (42) ein digitales serielles Signal ist und das Beiwertsignal (40) als digitales Datum an das primäre Messwertsignal als digitales Datum angehängt ist.
EP14708258.0A 2013-03-08 2014-03-06 Verfahren zum betreiben eines sensorsystems, sensorsystem und messsignal Withdrawn EP2965042A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013102323.1A DE102013102323A1 (de) 2013-03-08 2013-03-08 Verfahren zum Betreiben eines Sensorsystems, Sensorsystem und Messsignal
PCT/EP2014/054333 WO2014135632A1 (de) 2013-03-08 2014-03-06 Verfahren zum betreiben eines sensorsystems, sensorsystem und messsignal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2965042A1 true EP2965042A1 (de) 2016-01-13

Family

ID=50236179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP14708258.0A Withdrawn EP2965042A1 (de) 2013-03-08 2014-03-06 Verfahren zum betreiben eines sensorsystems, sensorsystem und messsignal

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9897463B2 (de)
EP (1) EP2965042A1 (de)
CN (1) CN105122007B (de)
DE (1) DE102013102323A1 (de)
WO (1) WO2014135632A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014226783B4 (de) 2014-12-22 2020-01-02 Continental Automotive Gmbh System und Verfahren zur Ermittlung wenigstens eines, eine Abmessung eines Reifenlatsches an einem Reifen eines Rades eines Fahrzeuges charakterisierenden Reifenlatschparameters
DE102016222275A1 (de) * 2016-11-14 2018-05-17 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Positionsmesseinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Positionsmesseinrichtung
CN108197062B (zh) * 2017-12-28 2021-09-03 长春禹衡光学有限公司 实现单片机与终端设备通信的方法、系统、设备及介质
US11156081B2 (en) 2017-12-29 2021-10-26 Exxonmobil Upstream Research Company Methods and systems for operating and maintaining a downhole wireless network
CN113525098B (zh) * 2020-04-20 2023-02-03 株洲中车时代电气股份有限公司 一种磁浮车辆的悬浮控制方法及其装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3131455A1 (de) * 1981-08-08 1983-03-24 Gebhard Balluff GmbH & Co Feinmechanische Erzeugnisse, 7303 Neuhausen Magnetostriktiver wegmesser
FI112399B (fi) * 1998-08-28 2003-11-28 Neuromag Oy Menetelmä ja laite taustahäiriön poistamiseksi monikanavaisista ilmaisinasetelmista
US6600962B1 (en) * 1998-10-05 2003-07-29 Mts Systems Corporation Sensor controller
DE19859828A1 (de) * 1998-12-23 2000-07-06 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Sensoreinrichtung zur Erfassung einer physikalischen Meßgröße
US6553336B1 (en) * 1999-06-25 2003-04-22 Telemonitor, Inc. Smart remote monitoring system and method
EP1164358B1 (de) * 2000-06-16 2005-08-24 AMO Automatisierung Messtechnik Optik GmbH Induktives Längenmesssystem
DE10030358A1 (de) * 2000-06-21 2002-01-03 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Verfahren und Vorrichtung zur seriellen Datenübertragung zwischen einem Positionsmesssystem und einer Verarbeitungseinheit
DE10113716C2 (de) * 2001-03-19 2003-05-08 Balluff Gmbh Kommunikations-Schnittstelle für eine Wegmeßeinrichtung
US6452512B1 (en) * 2001-07-03 2002-09-17 Lexmark International, Inc. Method for initializing an analog encoder
DE10164121C2 (de) * 2001-12-24 2003-11-06 Siedle Horst Gmbh & Co Kg Magnetostriktives Wegmessverfahren und -system mit einem Start- und Stop-Impuls
DE102004025387B4 (de) * 2004-05-17 2011-05-05 Balluff Gmbh Magnetostriktive Wegaufnehmervorrichtung
DE102004025388B4 (de) * 2004-05-17 2006-06-14 Balluff Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Position und/oder einer oder mehrerer Bewegungsgrößen eines Gegenstandes
US7173414B2 (en) * 2004-10-18 2007-02-06 Honeywell International Inc. Position detection apparatus and method for linear and rotary sensing applications
DE102005048601B3 (de) * 2005-10-06 2007-04-05 Pilz Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zum fehlersicheren Auswerten eines Stellungsgebers, insbesondere eines Potentiometers
DE102006051032A1 (de) * 2006-10-21 2008-04-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. System und Verfahren zur Bestimmung des Verankerungszustandes implantierter Endoprothesen
DE102006061721B4 (de) * 2006-12-28 2016-12-29 Infineon Technologies Ag Kompensationsgrößen-Bereitstellungsschaltung, Spannungs-Kompensationsschaltung, spannungskompensierte Schaltung, Vorrichtung zur Bereitstellung einer Kompensationsgröße, Verfahren zum Bereitstellen einer Kompensationsgröße und Ring-Oszillator
DE102008009250B4 (de) * 2008-02-07 2009-10-22 Balluff Gmbh Distanzsensorvorrichtung und Verfahren zur Distanzmessung
DE202008014347U1 (de) * 2008-10-17 2009-01-29 Balluff Gmbh Wegmessvorrichtung
DE102010039055A1 (de) * 2010-08-09 2012-02-09 Balluff Gmbh Wegmessvorrichtung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2014135632A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20170003143A9 (en) 2017-01-05
CN105122007A (zh) 2015-12-02
US20160041004A1 (en) 2016-02-11
WO2014135632A1 (de) 2014-09-12
US9897463B2 (en) 2018-02-20
DE102013102323A1 (de) 2014-09-11
CN105122007B (zh) 2018-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60033942T2 (de) Detektionsausrüstung für modelleisenbahn
EP0883097B1 (de) Anordnung zur Signalübertragung zwischen einer Geberstelle und einer Empfangsstelle
EP2965042A1 (de) Verfahren zum betreiben eines sensorsystems, sensorsystem und messsignal
DE19911774B4 (de) Sensoranordnung zur Erfassung von Bewegungen
DE19613884B4 (de) Verfahren zur Übertragung von Informationen und hierzu geeignete Vorrichtung
EP2049874A1 (de) Sensoranordnung zur präzisen erfassung von relativbewegungen zwischen einem encoder und einem sensor
EP0886762A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überprüfung eines sensors
EP1303762A1 (de) Übermittlung von mehreren sensorsignalen (kraftfahrzeug) im strommultiplex
EP1121601B1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur signalverarbeitung für einen bewegungssensor
DE19701310A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Umschaltung zwischen verschiedenen Betriebsmodi eines Meßwertaufnehmers
WO2016058731A1 (de) Sensor zur bestimmung mindestens einer rotationseigenschaft eines rotierenden elements
DE19922123A1 (de) Kompakte Busschnittstelle mit integrierter Potentialtrennung
DE102007002085B3 (de) Messanordnung
EP0943920A2 (de) Sensoreinrichtung und Verfahren zur Datenübertragung mit einer solchen Sensoreinrichtung
DE10123730A1 (de) System,Positionsgeber und Empfangseinrichtung zur sicheren Übertragung der Position eines Betätigungselements sowie dessen Verwendung
DE102008027221A1 (de) Verfahren zur Bestimmung zumindest eines ersten internen Parameters eines Sensors
DE102006046372B3 (de) Entfernungsmessung durch gesteuerte Magnetfelder
EP1593939A2 (de) Sensoranordnung zur Erfassung wenigstens eines Messwerts
DE4323619C1 (de) Einrichtung zur Übertragung einer Mehrzahl von Sensorsignalen an ein elektronisches Steuergerät
DE19907950C2 (de) Meßvorrichtung
DE19859828A1 (de) Sensoreinrichtung zur Erfassung einer physikalischen Meßgröße
DE10213687A1 (de) Sensor mit Schwellenregeleinrichtung
DE3434608A1 (de) Wegmesseinrichtung
DE19758365A1 (de) Fahrzeuggerät für die punktförmige induktive Zugbeeinflussung
EP3967988A1 (de) Verfahren zum betreiben eines magnetisch-induktiven durchflussmessgeräts und entsprechendes magnetisch-induktives durchflussmessgerät

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20150825

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20171219