ES2621797T3 - Dispositivo de medición de posición - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de medición de posición (1) para la determinación de la posición de dos objetos movibles entre sí que en funcionamiento genera datos en forma de valores de posición de medición y que para la transmisión de datos a través de un canal de transmisión de datos (3) se ha de conectar con una unidad de tratamiento (2), en donde la conexión del dispositivo de medición de posición (1) puede tener lugar con la unidad de tratamiento (2) opcionalmente a través de un primer par de líneas (31, 32) o a través de un primer par de líneas (31, 32) y otro par de líneas (33, 34), caracterizado por que al dispositivo de medición de posición (1) está asociada una unidad de detección (4, 4', 4'') que forma un componente del dispositivo de medición de posición (1) y con el que se puede detectar la presencia o no presencia del otro par de líneas (33, 34), cuando el dispositivo de medición de posición (1) está conectado a través del canal de transmisión de datos (3) con la unidad de tratamiento (2), estando configurada la unidad de detección (4, 4', 4'') para la detección de una resistencia terminal (25), que está prevista en el caso de la presencia del otro par de líneas (33, 34) por parte de la unidad de tratamiento (2) y conecta entre sí las líneas del otro par de líneas (33, 34).
Description
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DESCRIPCION
Dispositivo de medicion de posicion
La invention se refiere a un dispositivo de medicion de posicion segun la clausula precaracterizante de la revindication 1.
Un dispositivo de medicion de posicion de este tipo sirve para la determination de la posicion de dos objetos movibles entre si y genera en funcionamiento senales de salida (electricas) las cuales (en forma digital) son aportadas a una unidad de control o bien de tratamiento como valores de medicion de posicion (datos de posicion), en la cual los valores de medicion de posicion son evaluados y aprovechados para el control de una maquina herramienta. Al contrario, la unidad de control o bien de tratamiento tambien transmite regularmente datos al dispositivo de medicion de posicion, por ejemplo en forma de ordenes de petition de posicion con los cuales se desencadena la transmision de los valores de medicion de posicion del dispositivo de medicion de posicion a la unidad de control o bien de tratamiento o en forma de datos de parametros que son importantes para el funcionamiento del dispositivo de medicion de posicion. Se trata, por tanto, de un dispositivo de medicion de posicion para la determinacion de la posicion de dos objetos movibles entre si que se ha de unir a traves de un canal de transmision de datos con una unidad de control o bien de tratamiento.
El canal de transmision de datos, el cual crea una union flsica entre el dispositivo de medicion de posicion y la unidad de control o bien de tratamiento y con ello posibilita una transmision de datos entre ambos grupos constructivos se designa tambien como interfaz junto con el protocolo de reglas descritas de la transmision de datos.
Para la transmision de datos entre un dispositivo de medicion de posicion y una correspondiente unidad de control o bien de tratamiento son conocidas diferentes interfaces. El tipo de interfaz empleada dependera de si en el caso del dispositivo de medicion de posicion se trata de un dispositivo de medicion de posicion incremental con el que se determinan variaciones de la posicion de dos objetos movibles entre si, de las cuales se pueden determinar eventualmente tambien posiciones absolutas mediante referencia a una posicion de referencia (que se puede determinar en un recorrido de referencia inicial del dispositivo de medicion de posicion), o si se trata de un dispositivo de medicion de posicion absoluto, con el que se puede determinar directamente la posicion de uno de los dos objetos respecto del otro. Ademas de ello, sin embargo, pasan a emplearse tambien en el caso de un tipo 'predeterminado de un dispositivo de medicion de posicion (absoluta o incremental) diferentes interfaces para la union a una unidad de control o bien de tratamiento.
Asl, se utilizan principalmente interfaces en serie, especialmente para la transmision de valores de medicion de posicion absolutos de un dispositivo de medicion de posicion a una unidad de control o bien de tratamiento, ya que estos con solo unas pocas llneas de transmision de datos consiguen elevadas tasas de transmision de datos. Esto es valido, en particular, para las llamadas interfaces de series sincronicas que presentan una llnea de datos unidireccional o bidireccional y una llnea de paso. La transmision de paquetes de datos en la llnea de datos tiene lugar de forma sincronica a una senal de paso en la llnea de paso. Ejemplos para este tipo de interfaces de series sincronicas son las asl llamadas interfaz EnDat asl como SSI.
La interfaz SSI se describe en el documento EP 0 171 579 A1. Esta configurada como una interfaz de serie sincronica con una llnea de datos unidireccional y una llnea de paso unidireccional. La selection de los valores de medicion de posicion de un dispositivo de medicion de posicion se consigue en este caso sincronicamente a una senal de paso de una llnea de paso.
En el documento EP 0 660 209 A1 estan expuestas las bases de la interfaz EnDat. En este caso se trata igualmente de una interfaz de serie sincronica, la cual, sin embargo, junto a una llnea de paso unidireccional muestra una llnea de datos bidireccional. Con ello es posible la transmision de datos en ambas direcciones, es decir, del dispositivo de medicion de posicion a la unidad de control o bien de tratamiento, asl como al contrario, de la unidad de control o bien de tratamiento al dispositivo de medicion de posicion. La transmision de datos tiene lugar aqul tambien sincronicamente a una senal de paso sobre la llnea de paso.
En el uso de ambas interfaces anteriormente nombradas, el dispositivo de medicion de posicion esta unido en cada caso a traves de un canal de transmision de datos con la unidad de control o bien de tratamiento que esta formada por dos pares de llneas. Por el contrario, en el documento DE 10 2008 027902 se describe una version de interfaz en la que el dispositivo de medicion de posicion esta unicamente unido a traves de un par de llneas con la unidad de control o bien de tratamiento.
Una variedad de medicion del dispositivo de medicion de posicion esta por tanto formado por un canal de transmision de datos unible opcionalmente sobre un primer par de llneas o sobre un primer y por lo menos uno mas (segundo) par de llneas con una unidad de control o bien de tratamiento, para poder transmitir los datos.
Un dispositivo de medicion de posicion conforme al genero expuesto puede ser unido consiguientemente para la formation de un canal de transmision de datos, a election, a traves de un primer par de llneas o a traves de un
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primer y al menos otro (segundo) par de ilneas con una unidad de control o bien de tratamiento, con el fin de poder transmitir datos.
La unidad de control o bien de tratamiento se describe en este caso en lo que sigue sencillamente como unidad de tratamiento, porque la recepcion y el tratamiento de los datos obtenidos por el dispositivo de medicion de posicion y transmitidos a traves de un canal de transmision de datos (interfaz) son funciones centrales de cada unidad. Aparte de esto, puede servir tambien para el control, por una parte, del dispositivo de medicion de posicion y/o, por otra parte, para controlar una maquina herramienta u otra unidad constructiva que depende de los datos obtenidos por medio del dispositivo de medicion de posicion.
Del documento DE 10 2008 054887 A1 son conocidos un dispositivo y un procedimiento para la diferenciacion automatica de las dos interfaces mencionadas en primer lugar que en cada caso comprenden canales de transmision de datos con dos pares de llneas. Este metodo, sin embargo, no es aplicable sin mas para el reconocimiento de las interfaces con diferentes numeros de pares de llneas.
La invencion se basa en el problema de seguir mejorando la identificacion de las interfaces con un dispositivo de medicion de posicion del tipo mencionado al comienzo.
Este problema se resuelve conforme a la invencion mediante la creacion de un dispositivo de medicion de posicion con las caracterlsticas de la reivindicacion 1.
Segun la misma, al dispositivo de medicion de posicion esta asociada una unidad de deteccion con la que (especialmente) es posible determinar si en el caso del canal de transmision de datos o bien de la interfaz, a traves del cual actualmente esta unido el dispositivo de medicion de posicion con una unidad de control o bien de tratamiento, se trata de uno con un solo par de llneas o de uno con dos (o mas) pares de llneas.
Con ello se simplifica una identificacion subsiguiente mas exacta de la interfaz, tal como se describe, por ejemplo, en el documento DE 10 2008 054887 A1.
La unidad de deteccion puede especialmente estar integrada en el dispositivo de medicion de posicion.
Ademas la unidad de deteccion puede estar configurada de tal manera que determine si al lado de un primer par de llneas (forzosamente necesario para la transmision de datos) como componente del canal de transmision de datos o bien de la interfaz, esta presente todavla un segundo par de llneas (as! como en caso necesario tambien un tercer o cuarto par de llneas).
Para ello, la unidad de deteccion puede estar configurada para la obtencion de una diferencia de potencia entre las llneas del par de llneas adicional, en especial bajo la inclusion de una comparacion de la diferencia de potencia determinada con un valor umbral.
Concretamente la unidad de deteccion puede estar realizada, por ejemplo, de tal manera que con ella se pueda detectar una resistencia terminal (resistencia de terminacion) de un par de llneas de parte de la unidad de control o bien de tratamiento. Esta configuracion de la invencion se basa en el conocimiento de que la transmision de datos en serie se realiza a menudo de forma diferencial entre un dispositivo de medicion de posicion y una correspondiente unidad de control o bien de tratamiento, por ejemplo, segun el patron RS-485. En el caso de una transmision de datos diferencial la anteriormente mencionada resistencia terminal o resistencia de terminacion esta prevista en el lado del receptor, por tanto especialmente de parte de una unidad de control o bien de tratamiento la cual tiene que recibir los valores de medicion de posicion para evitar reflexiones en la llnea.
La variante de la invencion antes mencionada es aplicable de forma muy general para el reconocimiento de un par de llneas, el cual presenta una resistencia terminal o resistencia de terminacion, de tal manera que la unidad de deteccion, mediante la deteccion de una resistencia sobre la existencia de un correspondiente par de llneas en el canal de transmision de datos o bien en la interfaz pueda cerrar entre el dispositivo de medicion de posicion y la unidad de tratamiento.
La presencia de una resistencia de terminacion en un par de llneas de parte de la unidad de tratamiento se puede detectar, por ejemplo, porque mediante la unidad de deteccion se comprueba si se trata de un circuito de corriente, en el que deberla encontrarse la presencia del correspondiente par de llneas y de la correspondiente resistencia de terminacion de este ultimo, si se puede formar un circuito electrico.
Asl, se puede detectar la presencia de un par de llneas determinado as! como de la correspondiente resistencia de terminacion por medio de una unidad de deteccion, por ejemplo mediante una alimentacion de corriente pretendida del par de llneas y de la resistencia de terminacion, inclusive una medicion de corriente y/o mediante intentos de toma de niveles de tension en la resistencia de terminacion.
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Especialmente se puede detectar la presencia de un determinado par de ilneas en el canal de transmision de datos
0 bien en la interfaz entre el dispositivo de medicion de posicion y la unidad de tratamiento, de tal manera que la unidad de deteccion presenta un comparador que compara el nivel de tension de una de las llneas del par de llneas (con el que esta unida la resistencia de terminacion) con un nivel de referencia.
Segun una forma de realizacion adicional de la invention, la unidad de deteccion puede estar configurada para la determination (medicion) de la impedancia propia o bien de la impedancia o de las propiedades de reflexion de las llneas del par de llneas adicional a detectar.
Un procedimiento para la determinacion del numero de pares de llneas, a traves del cual un dispositivo de determinacion de posicion esta unido con una correspondiente unidad de control o bien de tratamiento, se distingue por las caracterlsticas de la revindication 16. Perfeccionamientos del procedimiento estan indicados en reivindicaciones dependientes de ella.
Se distinguiran mas detalles y ventajas de la invencion con la siguiente description de ejemplos de realizacion con ayuda de las figuras.
Muestran:
La Figura 1, un dispositivo de medicion de posicion y una correspondiente unidad de control o bien de
tratamiento, que estan unidos entre si a traves de un canal de transmision como un diagrama de bloques
esquematico;
la Figura 2A, una configuration posible del canal de transmision de datos de la Figura 1;
la Figura 2B, otra configuracion posible del canal de transmision de datos de la Figura 1;
la Figura 2C, aun otra configuracion posible del canal de transmision de datos de la Figura 1;
la Figura 3, una primera variation del dispositivo de medicion de posicion de la Figura 1 en relation con la
configuracion de una unidad de deteccion;
la Figura 4, una segunda variacion del dispositivo de medicion de posicion de la Figura 1 en cuanto a la configuracion de una unidad de deteccion.
La Figura 1 muestra en un diagrama de bloques un dispositivo de medicion de posicion 1, as! como una unidad de control o bien de tratamiento 2, por ejemplo en forma de un control numerico de maquinas herramientas que estan unidas a traves de un canal de transmision de datos 3.
El dispositivo de medicion de posicion 1 y la unidad de control o bien de tratamiento 2 (en lo sucesivo abreviada: unidad de tratamiento) pueden intercambiar datos a traves del canal de transmision de datos 3, por ejemplo en forma de datos de posicion (valores de posicion), que son mandados por el dispositivo de medicion de posicion 1 a la unidad de tratamiento 2 as! como en forma de ordenes, por ejemplo, ordenes de petition de posicion que son mandadas por la unidad de tratamiento 2 al dispositivo de medicion de posicion 1. El canal de transmision de datos 3, que establece una union flsica entre el dispositivo de medicion de posicion 1 y la unidad de tratamiento 2 con la finalidad de la transmision de datos, as! como el protocolo que contiene las reglas para cada transmision de datos (protocolo de interfaces) se describen en esta caso como interfaces.
Para la transmision de datos entre el dispositivo de medicion de posicion 1 y la unidad de tratamiento 2 son conocidas diferentes variantes de interfaces, que se pueden diferenciar, por una parte, en la configuracion (flsica) del canal de transmision de datos 3 y/o, por otra parte, en el protocolo de interfaces correspondiente.
El canal de transmision de datos 3 o bien la interfaz en conjunto tienen que garantizar en cualquier caso que del dispositivo de medicion de posicion 1 se puedan transmitir las senales de salida producidas durante su funcionamiento (valores de posicion o bien datos de posicion) a traves del canal de transmision de datos 3 a la correspondiente unidad de tratamiento 2. Ademas de ello, el canal de transmision de datos 3, as! como la interfaz formada con ello pueden apoyar o bien permitir la transmision de otros datos del dispositivo de medicion de posicion
1 a la unidad de tratamiento 2, tal como, por ejemplo, la transmision de datos de temperatura o de datos que caracterizan el estado de funcionamiento del dispositivo de medicion de posicion 1.
Ademas, el canal de transmision de datos 3, as! como la interfaz formada con ello pueden permitir tambien la transmision de datos de la unidad de tratamiento 2 al dispositivo de medicion de posicion 1, por ejemplo en forma de ordenes de peticion de posicion con las que la unidad de tratamiento 2 pide datos de posicion actuales del dispositivo de medicion de posicion 1. Esto se corresponde con una configuracion de la disposicion de la Figura 1, el denominado sistema Master-Slave, en donde la unidad de tratamiento 2 se hace cargo de la posicion del Master y el dispositivo de medicion de posicion 1 asume la posicion del Slave. Es decir, la transmision de datos entre ambos grupos constructivos 1, 2 se inicia en cada caso mediante la unidad de tratamiento 2, por ejemplo, mediante el envlo de ordenes de peticion de posicion mientras que el dispositivo de medicion de posicion 1 reacciona a ello, por ejemplo, mediante el envlo de datos de posicion actuales. La presencia de una configuracion de este tipo de la disposition de la Figura 1 como sistema Master-Slave no es sin embargo en esta caso obligatorio; lo decisivo es que se puedan transmitir al menos las senales de salida del dispositivo de medicion de posicion 1 en forma de valores de
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medicion de posicion (datos de posicion) de manera idonea del dispositivo de medicion de posicion 1 a la unidad de tratamiento 2.
Como en el caso de la transmision de datos del dispositivo de medicion de posicion 1 a la unidad de tratamiento 2, que puede comprender, junto a los anteriormente mencionados datos de posicion, ademas la transmision de otros datos tales como, por ejemplo, datos de temperatura, tambien puede comprender la transmision de datos eventualmente prevista desde la unidad de tratamiento 2 al dispositivo de medicion de posicion 1 por una parte con los datos enlazados a la medicion de la posicion tal como, por ejemplo, las ordenes de peticion de posicion ya mencionadas, as! como, por otro lado, otros datos tales como, por ejemplo, datos de parametros. Estos ultimos pueden servir, por ejemplo, para suministrar al dispositivo de medicion de posicion parametros concretos que tienen importancia para su funcionamiento.
Los distintos datos que pueden ser intercambiados entre un dispositivo de medicion de posicion y una unidad de tratamiento en funcionamiento son generalmente conocidos y por ello no tienen que ser explicados aqul con mayor detalle. Unicamente a modo de ejemplo se puede remitir al documento EP 0 171 579 A1 y al documento EP 0 660 209 A1, en donde se describe en particular la transmision de datos entre un dispositivo de medicion de posicion y una correspondiente unidad de tratamiento para dos tipos de interfaces diferentes.
Aqul se parte, a modo de ejemplo, de que el dispositivo de medicion de posicion 2 genera senales de posicion mediante la exploracion de una medida materializada por medio de una unidad de exploracion, las cuales se transforman en valores de posicion digitales o bien datos de posicion y se transmiten a traves del canal de transmision de datos 3 a la unidad de evaluacion 2. El principio flsico en el cual se basa la exploracion no es importante en este caso; se pueden usar por ejemplo principios de medicion opticos, magneticos o inductivos. En el dispositivo de medicion de posicion 1 se pueden generar mas datos junto a los datos de posicion tal como, por ejemplo, los valores de medicion que resultan del movimiento relativo entre la unidad de exploracion y la exploracion de la medida, por ejemplo la velocidad o la aceleracion. En el caso de los datos adicionales se puede tratar, sin embargo, tambien de valores de medicion, que se refieren a las condiciones del entorno tal como, por ejemplo, valores de temperatura o presion. Finalmente, como datos adicionales se pueden proporcionar tambien informaciones del estado, por ejemplo en forma de bits de estado o valores del estado que senalizan estados de prevencion o de error.
En el presente caso se trata de reconocer por medio de una unidad de deteccion a traves de cuantos pares de llneas (como componentes del canal de transmision de datos 3) estan unidos entre si el dispositivo de medicion de posicion 1 y la unidad de tratamiento 2, para lo cual no tiene una importancia fundamental la forma de los datos transmitidos a traves del canal de transmision de datos 3.
En el diagrama de bloques de la Figura 1 se representan unicamente los bloques de los elementos de excitacion (emisor S) y los elementos receptores (receptor E) del dispositivo de medicion de posicion 1 y la unidad de tratamiento 2, con los cuales se puede mandar o bien recibir datos, sirviendo el canal de transmision de datos 3 como medio de transmision de datos entre el dispositivo de medicion de posicion 1 y la unidad de tratamiento 2. La estructura fundamental de un dispositivo de medicion de posicion, as! como de su correspondiente unidad de tratamiento son asimismo generalmente conocidos y se han descrito muchas veces, as! como en este caso no son de un interes especial en cuanto a las particularidades, ya que se trata especialmente del reconocimiento del numero de pares de llneas 31, 32; 33, 34 de la unidad de transmision 3, pero no de detalles de la estructura de un dispositivo de medicion de posicion 1 y de una correspondiente unidad de tratamiento 2. Importante es, mas bien, que el dispositivo de medicion de posicion 1 este en condiciones de transmitir, en el caso de una medicion de posicion, las senales de salida producidas (valores de posicion o bien datos de posicion) as! como, eventualmente, otros datos a traves del canal de transmision de datos 3 a la unidad de tratamiento 2, y que la unidad de tratamiento 2 pueda transmitir eventualmente ordenes as! como otros datos al dispositivo de medicion de posicion 1. Para ello sirven los elementos emisores y receptores S, E, representados en cada caso en la Figura 1, del dispositivo de medicion de posicion 1 y de la unidad de tratamiento 2. Una representacion mas detallada de una disposicion de este tipo se encuentra, por ejemplo, en el documento DE 10 2008 054 887 A1.
El canal de transmision de datos 3 estarla representado aqul para una transmision de datos en serie. Es decir, comprende por lo menos una conexion de datos en serie. En este caso, la transmision de datos tiene que realizarse ademas diferencialmente, por ejemplo, segun el patron RS-485. Por consiguiente, una conexion de datos respectiva del canal de transmision de datos 3 esta configurada como un par de llneas 31, 32; 33, 34, al que estan conectados los elementos emisores y receptores S, E, de parte del dispositivo de medicion de posicion 1 y la unidad de tratamiento 2 respectivamente, necesarios para la transmision de datos.
Si para la transmision de datos entre el dispositivo de medicion de posicion 1 y la unidad de tratamiento 2 esta previsto un unico par de llneas (por ejemplo, de funcionamiento bidireccional, diferencial), se habla entonces de una interfaz de dos canales. Las interfaces que se basan en una transmision de datos mediante dos pares de llneas (diferenciales) se designan como interfaces de cuatro canales.
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De acuerdo con la Figura 1 a los pares de ilneas 31, 32; 33,34 del canal de transmision de datos 3 se asocian en adelante las denominadas resistencias “Pull-up” 11, 13, 21 y resistencias “Pull-down” 12, 14, 22, con los que respectivamente se coloca una llnea 31 o bien 33 de un par de llneas correspondiente 31, 32; 33, 34 a un potencial electrico superior (nivel de tension) y la otra llnea 32, 34 del correspondiente par de llneas 31, 32; 33, 34 a un potencial inferior, en este caso a masa.
Comunmente expresado, las resistencias 11, 12; 13, 14; 21, 22 sirven para colocar ambas llneas 31 y 32 o bien 33 y 34 de un par de llneas respectivo en estado inactivo (de alta impedancia) de los elementos emisores asociados S (el cual se determina mediante el nivel digital a la entrada OC correspondiente del respectivo elemento emisor) en cada caso a un potencial electrico definido.
Ademas de ello, a los pares de llneas 31, 32 y 33, 34, en cada caso en el lado en el que se pueden recibir datos, es decir, en el caso del primer par de llneas 31, 32 (llnea de datos de funcionamiento bidireccional) tanto de parte del dispositivo de medicion de posicion 1 como de parte de la unidad de tratamiento 2, as! como en el caso del segundo par de llneas 33, 34 (llnea de datos de funcionamiento unidireccional) unicamente de parte de la unidad de tratamiento 2, se asocia en cada caso una resistencia terminal o bien de terminacion 10, 20, 25, para poder amortiguar las reflexiones de senales a dichas llneas. En el ejemplo de realizacion de la Figura 1 esta conectada una resistencia de terminacion 10, 20, 25 respectiva en cada caso a cada una de las dos llneas 31 y 32 o bien 33 y 34 asociadas del par de llneas correspondiente.
La disposicion mostrada en la figura 1 en la que el primer par de llnea 31, 32 tanto de parte del dispositivo de medicion de posicion 1 como de parte de la unidad de tratamiento 2 estan unidos en cada caso con un emisor S y un receptor E, de manera que este par de llneas 31, 32 se puede poner en funcionamiento de forma bidireccional, lo cual posibilita una transmision de datos tanto del dispositivo de medicion de posicion 1 a la unidad de tratamiento 2 como tambien al contrario, de la unidad de tratamiento 2 al dispositivo de medicion de posicion 1. En cambio, al segundo par de llneas 33, 34 esta conectado por parte del dispositivo de medicion de posicion 1 unicamente un emisor S y por parte de la unidad de tratamiento 2 unicamente un receptor E, de tal manera que aqul unicamente facilita una transmision de datos unidireccional del dispositivo de medicion de posicion 1 a la unidad de tratamiento 2.
Antes de que explicar con mayor detalle en lo que sigue con ayuda de la Fig. 1 una unidad de deteccion 4 asociada al dispositivo de medicion de posicion 1, por medio de la cual se puede comprobar si el dispositivo de medicion de posicion 1 esta conectado solo a traves del primer par de llneas 31, 32 o tambien adicionalmente a traves del segundo par de llneas 33, 34 con la unidad de tratamiento 2, se representan primeramente con ayuda de las Figuras 2A a 2C tres variantes de interfaces diferentes que pueden servir para la conexion entre el dispositivo de medicion de posicion 1 y una unidad de tratamiento 2. En este caso, las interfaces de las Figuras 2A y 2B (como las llamadas interfaces de 4 canales) se basan unicamente en una conexion entre el dispositivo de medicion de posicion 1 y la unidad de tratamiento 2 a traves de dos pares de llneas 31, 32; 33, 34, mientras que la disposicion mostrada en la Fig. 2C se basa en una conexion del dispositivo de medicion de posicion 1 y la unidad de tratamiento 2, unicamente a traves de un par de llneas 31, 32 (interfaz de 2 canales).
En las representaciones puramente esquematicas de las Figuras 2A a 2C, las cuales sirven para aclarar diferentes variantes de interfaces con ayuda del numero de pares de llneas del canal de transmision 3 as! como del correspondiente emisor S y receptor E, se omiten para mayor claridad los siguientes elementos constructivos, incluidas las resistencias mostrados en la Fig. 1.
El dispositivo de medicion de posicion 1, en los ejemplos de realizacion de las Figuras 2A a 2C, esta configurado en cada caso de forma identica en la medida en que all! a cada uno de los pares de llneas 31, 32 o bien 33, 34 a conectar del lado del dispositivo de medicion de posicion le esta asociado en cada caso un emisor S y un receptor E. El respectivo dispositivo de medicion de posicion 1 es por lo tanto basicamente adecuado, a traves de un par de llneas 31,32 y/o 33,34 a conectar en cada caso, tanto para enviar datos a la unidad de tratamiento 2 como para recibir datos de esta ultima.
Las distintas disposiciones de las Figuras 2A a 2C se diferencian, sin embargo, en si el respectivo dispositivo de medicion de posicion 1 esta unido con la correspondiente unidad de tratamiento 2 a traves de dos pares de llneas 31, 32; 33,34 (en el caso de las Figuras 2A y 2B) o a traves de un solo par de llneas 31,32 (en el caso de la Fig. 2C). Ademas, las dos disposiciones mencionadas en primer lugar con interfaces de 4 canales se diferencian entre si, tal como se representa en las figuras 2A y 2B, en que medida un respectivo par de llneas se hace funcionar de forma unidireccional o bidireccional, lo cual depende de la interfaz respectiva, incluida la disposicion de elementos emisores y receptores S, E de parte de la unidad de tratamiento 2.
La figura 2A muestra concretamente un interfaz (EnDat) entre un dispositivo de medicion de posicion 1 y una unidad de tratamiento 2 con un primer par de llneas 31, 32 hecho funcionar de forma unidireccional y un segundo par de llneas 33, 34 hecho funcionar de forma bidireccional tal como se describe, por ejemplo, en el documento EP 0 660 209 A1. El par de llneas 31, 32 hecho funcionar de forma unidireccional puede servir en este caso especialmente para la transmision de senales de paso de la unidad de tratamiento 2 al dispositivo de medicion de posicion 1,
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mediante el cual se sincroniza la transmision de datos al segundo par de llneas 33, 34 (hecho funcionar de forma bidireccional).
La Fig. 2B es una representacion esquematica de una interfaz (SSI) con dos pares de llneas 31. 32 y 33, 34 hechos funcionar de forma unidireccional tal como se describe, por ejemplo, en el documento EP 0 171 579 A1.
Y con respecto a la interfaz (2 canales) mostrada en la Fig. 2C, conforme a la cual el dispositivo de medicion de posicion 1 y la unidad de tratamiento 2 unicamente estan conectados a traves del primer par de llneas 31, 32 (hecho funcionar de forma bidireccional) se remite para mas detalles al documento DE 10 2008 027 902 A1.
En este caso se trata de fijar, por medio de una unidad de deteccion asociada al dispositivo de medicion de posicion 1, tal como la unidad de deteccion 4 mostrada a modo de ejemplo en la Fig. 1, a traves de cuantos pares de llneas del canal de transmision de datos 3 esta conectado el dispositivo de medicion de posicion 1 con la unidad de tratamiento 2. Para ello se utiliza en este caso el hecho de que en una transmision de datos (digital) a traves de pares de llneas, por ejemplo, de la transmision diferencial de datos en serie de parte de un receptor respectivo que a traves de un concreto par de llneas 31, 32 o 33, 34 se dispone regularmente una resistencia terminal o bien de termination, con el fin de amortiguar reflexiones de senales sobre las llneas afectadas.
En la figura 1 se representa a modo de ejemplo una unidad de deteccion con la que se puede detectar si el segundo par de llneas 33, 34 del canal de transmision de datos 3 esta presente con una resistencia de terminacion 25 de parte de la unidad de tratamiento 2. Si es detectable una resistencia 25 de este tipo por medio de la unidad de deteccion 4, entonces esto significa que el dispositivo de medicion de posicion 1 esta conectado (tambien) a traves del segundo par de llneas 33, 34 con la unidad de tratamiento 2 tal como, por ejemplo, en el caso de las interfaces representadas en las figuras 2A y 2B.
Si, por el contrario, por medio de la unidad de deteccion 4 no es detectable una resistencia de terminacion asociada al segundo par de llneas 33, 34 de parte de la unidad de tratamiento 2, significa, como se representa en la Figura 2C, que en aquellas llneas de conexion 16, 17 del dispositivo de medicion de posicion, que sirven para la conexion de un segundo par de llneas 33, 34 para la transmision de datos a la unidad de tratamiento 2, no esta conectado par de llneas correspondiente alguno.
En el ejemplo de realization de la Figura 1 la unidad de deteccion 4 se realiza de tal manera que con ella se puede detectar el potencial electrico (el nivel de tension) en una llnea 34 del segundo par de llneas 33, 34 cuando el segundo par de llneas 33, 34 esta conectado (a traves de las llneas de conexion 16, 17, vease la Fig. 2C) al dispositivo de medicion de posicion 1 y une este con la unidad de tratamiento 2.
La unidad de deteccion 4 se adhiere para ello a la correspondiente conexion 17, vease la Figura 2C, del dispositivo de medicion de posicion 1, el que se ha de unir en el caso de presencia de un segundo par de llneas 33, 34 con la correspondiente llnea 34 de ese par.
En el ejemplo de realizacion la unidad de deteccion 4 comprende un comparador 40, cuya una entrada 40a se aplica, a traves de la correspondiente conexion 17 del dispositivo de medicion de posicion 1, a una llnea 34 del segundo par de llneas 33, 34, en la medida en que cada uno de los pares de llneas 33, 34 este conectado al dispositivo de medicion de posicion, y cuya otra entrada 40b se encuentre en un potencial de referencia, que aqul se proporciona, a modo de ejemplo, mediante dos resistencias 41, 42, que estan conectadas en serie. Mediante la comparacion del nivel de tension aplicado en la una entrada 40a del nivel de tension con el nivel de referencia aplicado a la otra entrada 40b, el comparador 40 genera una senal de salida, la cual indica si la una entrada 40A esta conectada con un par de llneas de conexion 33, 34, al cual esta asociado de nuevo una resistencia terminal o de terminacion 25 (la cual en el ejemplo de realizacion esta unida con cada una de las dos llneas de dicho par de llneas de conexion 33, 34).
De manera correspondiente, por medio de una unidad de deteccion 4 para cualquier par de llneas 31, 32; 33, 34 arbitrario de un canal de transmision de datos 3 se puede establecer si el par de llneas correspondiente esta presente para la conexion del dispositivo de medicion de posicion 1 con la unidad de tratamiento 2: al detectar si en una unidad de deteccion 4, que en el ejemplo de realizacion presenta un comparador 40 y que se aplica al par de llneas 31, 32 o 33, 34 a detectar en cada caso, cuando este esta presente para la conexion del dispositivo de medicion de posicion 1 con la unidad de tratamiento 2, se registra un potencial electrico o bien un nivel de tension que procede de una resistencia terminal o bien de terminacion 25 asociado al par de llneas 33, 34 correspondiente.
Como ya se ha indicado precedentemente, la deteccion de la resistencia terminal o bien de terminacion 25 se lleva a cabo de forma ventajosa en el caso de un elemento de excitation (emisor S) conectado de forma inactiva (de alta impedancia) en el correspondiente par de llneas 33, 34; en el caso de la Figura 1, por lo tanto, por ejemplo, en el caso de un emisor S inactivo de parte del dispositivo de medicion de posicion 1. Con ello se ha de evitar que el emisor S influya sobre el nivel de tension en el par de llneas 33, 34 relevante.
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Si un correspondiente emisor S conectado al par de ilneas 33, 34 considerado es inactivo o bien de alta impedancia, entonces el nivel de tension de las ilneas del par de ilneas 33, 34 considerado se determina en esta caso mediante la resistencia “Pull-up” 13, la resistencia “Pull-down” 14 as! como, en la medida en que este presente, mediante la resistencia terminal o bien de terminacion 25. Sin la resistencia de terminacion 25 (es decir, cuando no existe conexion alguna con la unidad de tratamiento 2 a traves del segundo par de llneas 33, 34) se establece una conexion, la cual esta asociada a la una llnea 34, mediante la resistencia “Pull-down” 14 sobre el potencial de masa y se establece una conexion, la cual esta asociada a la otra llnea 33, mediante la resistencia “Pull-up” 13 sobre un potencial de tension Up diferente del anterior. Si, por el contrario, se establece a traves del segundo par de llneas 33, 34 una conexion con la unidad de tratamiento 2, entonces las dos resistencias mencionadas anteriormente 13, 14 forman, junto con la resistencia de terminacion 25 prevista entonces adicionalmente, un potenciometro. Con ello se puede conseguir, por ejemplo, que se eleve el potencial en una llnea 34 y se reduzca en la otra llnea 33. Mediante la influencia de los potenciales de tension en las llneas del par de llneas 33, 34 a detectar, se puede conseguir la presencia de la resistencia de terminacion 25.
Si, por el contrario, el emisor S fuera conectado activamente (aqul de parte del dispositivo de medicion de posicion 1), es decir, si este generara un nivel alto o bajo logico, el potencial de las llneas del par de llneas 33, 34 considerado, serla determinado esencialmente mediante el emisor S y se dificultarla una deteccion fiable de la resistencia terminal o bien de terminacion 25 mediante la unidad de deteccion 4.
Alternativamente, para la deteccion de una determinada tension o bien de un nivel de tension puede estar previsto tambien, por ejemplo, generar una senal de corriente (en el dispositivo de medicion de posicion 1), que serla transmitida del correspondiente par de llneas 33, 34 y de la correspondiente resistencia terminal o bien de terminacion 25 a modo de un circuito electrico, siempre y cuando las ultimas estuvieran conectadas al dispositivo de medicion de posicion 1.
Con ayuda de las Figuras 3 y 4 se describen seguidamente dos variaciones del dispositivo de medicion de posicion de la Figura 1, a saber, en cada caso con vistas a la ejecucion de la unidad de deteccion 4, con la que es posible detectar a traves de cuantos pares de llneas del canal de transmision de datos 3 el dispositivo de medicion de posicion 1 esta unido con la correspondiente unidad de tratamiento 2. En el caso del ejemplo de realizacion original de la Figura 1, la unidad de deteccion 4 esta configurada en este caso para la deteccion de si el dispositivo de medicion de posicion 1 (tambien) esta unido tambien a traves del segundo par de llneas 33, 34 del canal de transmision de datos 3 con la unidad de tratamiento 2, a saber mediante la deteccion de una resistencia de terminacion (de parte del tratamiento).
Los ejemplos de realizacion representados en las Figuras 3 y 4 se diferencian de la disposicion de la Figura 1 respectivamente en la configuracion de la unidad de deteccion, la cual en la Figura 3 esta designada con el slmbolo de referencia 4'y en la Figura 4 con el slmbolo de referencia 4". Por lo demas, las disposiciones de las Figuras 3 y 4 coinciden con la disposicion de la Figura 1; y se utilizan como en la Figura 1 los mismos slmbolos de referencia para los elementos constructivos y grupos constructivos coincidentes en esas figuras.
De acuerdo con la Figura 3, como unidad de deteccion 4' (asociada al dispositivo de medicion de posicion 1) esta configurada una unidad para medir la diferencia de tension entre las dos llneas 33, 34 del (segundo) par de llneas 33, 34 correspondiente del canal de transmision de datos 3. La diferencia de tension medida mediante la unidad de deteccion 4' puede ser comparada, por ejemplo, con el valor umbral almacenados en la unidad de deteccion 4' (o tambien externo) o evaluada de otra manera. Con ayuda de la diferencia de tension en las conexiones 16, 17 del dispositivo de medicion de posicion 1 (vease la Figura 2c), a traves de las cuales por medio de un segundo (adicional) par de llneas se puede conectar la unidad de tratamiento 2, se puede determinar inmediatamente si existe o no una conexion de llneas de este tipo. La diferencia de tension en las dos conexiones 16, 17 del lado del dispositivo de medicion de posicion para el segundo par de llneas 33. 34 depende de si realmente esta conectado ahl un par de llneas, a traves del cual se crea o no una conexion con la unidad de tratamiento.
Con ello, no solo se puede reconocer (en el caso de un elemento emisor S inactivo de parte del dispositivo de medicion de posicion 1) una posible resistencia terminal 25, la cual (de parte de la unidad de tratamiento 2) esta dispuesta entre las llneas del segundo par de llneas 33, 34, sino que tambien se puede reconocer directamente, por ejemplo, un elemento emisor S activo (de parte de la unidad de tratamiento 2) tal como se indica en la Figura 3 con llneas de trazos discontinuos, el cual esta conectado a traves del segundo par de llneas 33, 34 al dispositivo de medicion de posicion 1.
La deteccion inmediata de conexion de un elemento emisor S del lado de tratamiento, conectado a traves del segundo par de llneas 33, 34, es ciertamente basicamente posible por medio de la unidad de deteccion 4 mostrada en la Figura 1, la cual como componente esencial contiene un comparador 40; sin embargo, a ello esta ligado una complejidad adicional. Ya que los elementos emisores transmiten regularmente senales diferenciadas (no referidas a la masa), no puede ser asumido sin mas que en la disposicion de la Figura 1 la tension en la entrada 40a del comparador 40 que actua como toma sobrepase de manera fiable el valor umbral de la tension situado en la otra entrada 40b - en funcion de la eleccion del valor umbral. Por lo tanto, puede ser diflcil fijar el valor umbral en la
disposicion de la Figura 1 de manera que pueda reconocer eficazmente un elemento emisor S activo de parte de la unidad de tratamiento 2.
En los ejemplos de realizacion representados en la Figura 4 la unidad de deteccion 4"(del lado del sistema de 5 medicion de posicion 1) esta configurada como un dispositivo para medir la caracterlstica propia o bien la impedancia o las propiedades reflectoras de las llneas del (segundo) par de llneas 33, 34 a detectar. Con ello se puede comprobar tanto si el segundo par de llneas 33, 34 esta conectado al dispositivo de medicion de posicion 1 como tambien determinar si esta prevista realmente (en el circuito) una resistencia terminal 25 asociada a ese par de llneas.
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Claims (12)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Dispositivo de medicion de posicion (1) para la determinacion de la posicion de dos objetos movibles entre si que en funcionamiento genera datos en forma de valores de posicion de medicion y que para la transmision de datos a traves de un canal de transmision de datos (3) se ha de conectar con una unidad de tratamiento (2), en donde la conexion del dispositivo de medicion de posicion (1) puede tener lugar con la unidad de tratamiento (2) opcionalmente a traves de un primer par de llneas (31, 32) o a traves de un primer par de llneas (31, 32) y otro par de llneas (33, 34), caracterizado por que al dispositivo de medicion de posicion (1) esta asociada una unidad de deteccion (4, 4', 4") que forma un componente del dispositivo de medicion de posicion (1) y con el que se puede detectar la presencia o no presencia del otro par de llneas (33, 34), cuando el dispositivo de medicion de posicion (1) esta conectado a traves del canal de transmision de datos (3) con la unidad de tratamiento (2), estando configurada la unidad de deteccion (4, 4', 4'') para la deteccion de una resistencia terminal (25), que esta prevista en el caso de la presencia del otro par de llneas (33, 34) por parte de la unidad de tratamiento (2) y conecta entre si las llneas del otro par de llneas (33, 34).
- 2. Dispositivo de medicion de posicion segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la unidad de deteccion (4, 4', 4'') esta configurada para la deteccion de si esta conectado o no a al menos una conexion (16, 17) predeterminable del dispositivo de medicion de posicion (1) el otro par de llneas (33, 34), que une el dispositivo de medicion de posicion (1) con la unidad de tratamiento (2).
- 3. Dispositivo de medicion de posicion segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la unidad de deteccion (4, 4') esta configurada para la determinacion de la diferencia de tension entre las llneas del otro par de llneas (33, 34).
- 4. Dispositivo de medicion de posicion segun la reivindicacion 3, caracterizado por que la unidad de deteccion (4, 4') esta configurada para la comparacion de la diferencia de tension con un valor umbral.
- 5. Dispositivo de medicion de posicion segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la unidad de deteccion (4) detecta la presencia del otro par de llneas (33, 34) examinando si el par de llneas (33, 34) y la resistencia terminal (25) forman un circuito electrico.
- 6. Dispositivo de medicion de posicion segun la reivindicacion 5, caracterizado por que la unidad de deteccion (4, 4', 4'') detecta si a la conexion (16, 17) del dispositivo de medicion de posicion (1) esta conectado un circuito electrico (33, 25, 34).
- 7. Dispositivo de medicion de posicion segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la unidad de deteccion (4, 4') detecta un potencial electrico que es modificado por la existencia de la resistencia terminal (25).
- 8. Dispositivo de medicion de posicion segun la reivindicacion 7, caracterizado por que la unidad de deteccion (4) comprende un comparador (40) que compara el potencial electrico, que es modificado por la presencia de la resistencia terminal (25), con un potencial de referencia.9- Dispositivo de medicion de posicion segun la reivindicacion 8, caracterizado por que la entrada (40a) del comparador (40) esta conectada con una llnea de conexion (17) de la conexion (16, 17) del dispositivo de medicion de posicion (1) y otra entrada (40b) del comparador (40) esta conectada con un emisor de potencial de referencia (41, 42).
- 10. Dispositivo de medicion de posicion segun una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que la unidad de deteccion (4'') esta configurada para la deteccion de la caracterlstica propia y/o de las propiedades de reflexion del otro par de llneas (33, 34).
- 11. Procedimiento para la deteccion de un numero en pares de llneas (31, 32; 33,34) a traves de los cuales esta conectado un dispositivo de medicion de posicion (1) con una unidad de tratamiento (2) para poder transmitir, en funcionamiento, datos entre el dispositivo de medicion de posicion (1) y la unidad de tratamiento (2), en donde la conexion del dispositivo de medicion de posicion (1) con la unidad de tratamiento (2) para el funcionamiento de acuerdo con la norma se consigue opcionalmente a traves de un primer par de llneas (31, 32) o a traves de un primer par de llneas (31, 32) y otro par de llneas (33, 34), caracterizado por que al dispositivo de medicion de posicion (1) esta asociada una unidad de deteccion (4, 4',4'') que forma un componente del dispositivo de medicion de posicion (1) y con la que se detecta la presencia o la no presencia del otro par de llneas (33, 34), cuando el dispositivo de medicion de posicion (1) esta unido para la transmision de datos conforme a la norma con la unidad de tratamiento (2), estando configurada la unidad de deteccion (4, 4', 4'') para la deteccion de una resistencia terminal (25) que esta prevista, en el caso de la presencia del otro par de llneas (33, 34) de parte de la unidad de tratamiento (2) y que conecta entre si las llneas del otro par de llneas (33, 34).
- 12. Procedimiento segun la reivindicacion 11, caracterizado por que por medio de la unidad de deteccion (4, 4', 4") se detecta si a al menos una conexion (16, 17) predeterminable del dispositivo de medicion de posicion (1) esta conectado o no el otro par de llneas (33, 34), que une el dispositivo de medicion de posicion (1) con la unidad de tratamiento (2).5
- 13. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 11 y 12, caracterizado por que la unidad de deteccion (4) comprende un comparador (40) que compara un potencial electrico, el cual se modifica por medio de la presencia de la resistencia de termination (25), con un potencial de referencia.10 14. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 11 a 13, utilizando un dispositivo de medicion de posicionsegun al menos una de las reivindicaciones 1 a 10.
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