ES2650490T3 - Codificación de posición absoluta y dispositivo de medición de posición - Google Patents

Codificación de posición absoluta y dispositivo de medición de posición Download PDF

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Abstract

Dispositivo de medición de posición absoluta con una codificación de posición absoluta (1, 10), que comprende varias secuencias de códigos (A, B, C) de distintas longitudes (LA, LB, LC), que codifican de modo unívoco absoluto en combinación un rango de medición, en donde las longitudes (LA, LB, LC) se definen en cada caso por la cantidad de los elementos de código de una secuencia de códigos (A, B, C), los elementos de código presentan en cada caso el mismo tamaño (R), y las diversas secuencias de códigos (A, B, C) están dispuestas en una pista común, donde los elementos de código de las varias secuencias de códigos (A, B, C) están dispuestos según una secuencia predeterminada, que forma un segmento que está dispuesto varias veces, a su vez, dentro del rango de medición uno tras otro, en donde cada uno de estos segmentos comprende una parte de varias secuencias de códigos (A, B, C) así como al menos tres elementos de código; un conjunto de detectores (2, 20) para escanear la codificación de posición (1, 10) y para generar palabras de código (w), y un dispositivo de decodificación (3, 30) para la decodificación de palabras de código (w), que se generan en cada caso durante la exploración de las secuencias de códigos (A, B, C), así como su continuación cíclica y para la generación de valores de posición (POS).

Description

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DESCRIPCION
Codificación de posición absoluta y dispositivo de medición de posición
En muchas áreas, se usan en forma creciente dispositivos de medición de posición absoluta para la determinación de la posición de dos cuerpos que se mueven relativamente entre sí. Respecto de los sistemas de medición puramente incremental, los dispositivos de medición de posición absoluta tienen la ventaja de que en cualquier posición relativa, también se puede emitir de inmediato una correcta información de la posición incluso después de interrumpir la energía de alimentación.
La posición absoluta está representada en este caso por una codificación de posición. Ahorra lugar en particular la disposición de la información de posición en una única pista de código con elementos de código dispuestos uno tras otro en la dirección de medición. Los elementos de código están dispuestos en este caso en una distribución pseudoaleatoria uno tras otro, de modo que una determinada cantidad de elementos de código seguidos forma una palabra de código que define unívocamente la posición absoluta. Al desplazar el dispositivo de exploración respecto de la codificación de posición en un único elemento de código, se forma ya una nueva palabra de código y está a disposición en todo el rango de medición absoluta para ser detectada una secuencia de distintas palabras de código. Un código serial o secuencial de este tipo también se denomina código en cadena o código pseudoaleatorio (PRC).
Para determinar la posición absoluta de las palabras de código exploradaexploradas -también denominada decodificación-, se usa una tabla de decodificación, en la que a cada palabra de código se le asigna una posición. Para la asignación de la posición absoluta a una palabra de código explorada, la palabra de código forma la dirección para la tabla de decodificación, de modo que en la salida está la posición absoluta creada para esta palabra de código y queda a disposición para el posterior procesamiento. Estas tablas no volátiles pueden ser diseñadas en la actualidad, cableadas por hardware en un ASIC, a fin de permitir un rápido acceso.
Los requerimientos de la resolución de los dispositivos de medición de posición son cada vez mayores, de modo que, dentro de un rango de medición, se deben codificar unívocamente muchas posiciones. Cuantas más posiciones se deban codificar, tanto más dispendiosa será la posterior decodificación. Es problemático en una codificación serial que, para una resolución elevada, se deben generar y decodificar muchas palabras de código diferentes. Si la decodificación se realiza por medio de tablas, entonces se requiere una tabla grande, en la que se crea para cada posible palabra de código una posición absoluta correspondiente. Si la decodificación se produce por medio de un ordenador, esto lleva a tiempos de cálculo relativamente largos.
El documento EP 0 368 605 B1 describe una codificación de posición con la que ya se pueden codificar relativamente grandes longitudes. La codificación de posición está compuesta por dos secuencias de códigos dentro de una única pista. El dispositivo de decodificación presenta una primera reserva de valores para la decodificación de la primera secuencia de códigos, así como una segunda reserva de valores para la decodificación de la segunda secuencia de códigos. La posición absoluta es unívoca por medio de la combinación de dos posiciones parciales en cada lugar del rango de medición.
Es objeto de la invención exponer un dispositivo de medición de posición absoluta con el que se pueden codificar de modo unívoco absoluto un sinnúmero de posiciones dentro de un rango de medición.
Este objeto se soluciona por medio del dispositivo de medición de posición absoluta expuesto en la reivindicación 1.
Esta codificación de posición absoluta utilizada para ello comprende varias secuencias de códigos de distinta longitud que, en combinación codifican un rango de medición de modo unívoco absoluto, en donde
las diversas secuencias de códigos están dispuesta en una pista común, donde los elementos de código de las diversas secuencias de códigos están dispuestas según una secuencia predeterminada, que forma un segmento, que está dispuesto dentro del rango de medición nuevamente varias veces uno tras otro, en donde cada uno de estos segmentos comprende al menos tres elementos de código.
En un perfeccionamiento de la invención, se prevén varias secuencias de códigos y un segmento presenta en cada caso una parte de una de las varias secuencias de código, en donde por lo menos una de estas partes comprende varios elementos de código sucesivos de una de las secuencias de código.
En un perfeccionamiento de la invención, se prevén al menos tres secuencias de códigos y un segmento contiene en cada caso un único elemento de código de cada una de estas secuencias de código.
Es particularmente ventajoso cuando las longitudes de las secuencias de códigos son primas entre sí, en especial cuando las longitudes de cada dos secuencias de códigos de las varias secuencias de códigos se distinguen en 1.
El dispositivo de decodificación presenta preferiblemente una primera reserva de valores para la decodificación de una
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primera secuencia de palabras de código, que se genera con la exploración de una de las secuencias de código, así como su continuación cíclica, y una segunda reserva de valores para la decodificación de una segunda secuencia de palabras de código, que se genera con la exploración de otra de las secuencias de código, así como de su continuación cíclica.
El conjunto de detectores se diseña de forma tal que genere por lo menos una palabra de código de la longitud explorada correspondiente a un múltiplo entero de la longitud de un segmento.
Para la ulterior resolución del valor de posición absoluta obtenido con la codificación de posición absoluta, es ventajoso cuando además de la codificación de posición absoluta, se prevé por lo menos una pista incremental, que suministra una información incremental, que sigue resolviendo el ancho de un elemento de código por interpolación.
El dispositivo de medición de posición presenta luego en forma ventajosa una unidad de combinación que está diseñada para combinar los valores de posición obtenidos de la codificación de posición absoluta y la pista incremental, y formar una posición total absoluta que posee una mayor resolución que el valor de posición absoluta.
Otras conformaciones ventajosas de la invención se exponen en las reivindicaciones secundarias.
Por medio de los dibujos, se explican con mayor detalle ejemplos de realización de la invención.
Se muestran en
La Figura 1, un primer dispositivo de medición de posición con una primera codificación de posición en representación esquemática;
la Figura 2, una primera asignación de una secuencia de bits explorada; la Figura 3 una segunda asignación de una secuencia de bits explorada; la Figura 4 una tercera asignación de una secuencia de bits explorada;
la Figura 5, un diagrama de flujo y disposiciones de cálculo para determinar la posición por medio de un primer dispositivo de medición de posición;
la Figura 6, un diagrama para determinar la posición de secuencias de bits exploradas (patrones de bits) por medio de un ejemplo de un primer dispositivo de medición de posición;
la Figura 7, un segundo dispositivo de medición de posición con una segunda codificación de posición en representación esquemática;
la Figura 8, una asignación de una secuencia de bits explorada del segundo dispositivo de medición de posición;
la Figura 9, un diagrama de flujo y disposiciones de cálculo para determinar la posición por medio del segundo dispositivo de medición de posición y
la Figura 10, en dos hojas, un diagrama para determinar la posición de secuencias de bits exploradas (patrones de bits) por medio de un ejemplo del segundo dispositivo de medición de posición.
En todas las realizaciones de la invención, se usa el principio de Nonius. Para la medición de la posición absoluta, se usan varias secuencias seriales de códigos que presentan diferentes longitudes. En cada posición dentro de un rango de medición, se obtiene ahora la posición absoluta unívoca de la combinación de posiciones parciales de varias secuencias seriales de códigos. La ventaja de tal codificación consiste en que el dispositivo de decodificación debe decodificar en cada caso sólo las varias secuencias de códigos seriales relativamente cortas y sus continuaciones cíclicas, y luego puede calcular la posición unívoca por relaciones relativamente simples de estas secuencias de códigos decodificadas. Si la decodificación se realiza mediante tablas, entonces sólo se requieren varias tablas pequeñas. Se necesitan muchas menos entradas en las tablas de lo que se pueden generar posiciones absolutas.
Una secuencia de códigos en este caso es una secuencia de elementos de código, en la que una cantidad predeterminada de elementos de código sucesivos, más tarde denominada longitud de exploración, en toda la secuencia de códigos produce distintas combinaciones de bits y así combinaciones de bits unívocamente diferenciables entre sí, más adelante llamadas palabras de código o bien secuencias de bits (patrones de bits).
De cada elemento de código, se obtiene también un bit por exploración, y varios bits sucesivos forman una palabra de código o bien una secuencia de bits (patrón de bits).
En la Figura 1, se representa esquemáticamente una primera codificación de posición absoluta 1 conformada según la invención de un dispositivo de medición de longitudes. La codificación de posición 1 se conforma de modo tal que dentro de un rango de medición en cada posición se defina una posición absoluta unívoca POS. Para ello, la codificación de posición 1 está compuesta de una secuencia de elementos de código, dispuestos uno tras otro, A0 a A4 o bien B0 a B3 de igual tamaño.
El principio de la medición de las posiciones se basa en una oscilación de varias secuencias de códigos A, B de distinta longitud La y Lb, en donde La, Lb son números enteros y preferiblemente primos. Las longitudes La y Lb definen en cada caso la cantidad de los elementos de código de una secuencia de códigos A, B. La longitud Lmáx por decodificar, es
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decir, la cantidad máxima de diferentes posiciones absolutas, resulta cuando La se diferencia de Lb en 1. La primera secuencia de códigos A se da con la secuencia de bits
A0A1A2A3...ALA-1
de la longitud La, en el ejemplo La = 5, y la segunda secuencia de códigos B se da por la secuencia de bits
B0B1B2B3...BLB-1
de la longitud Lb, en el ejemplo Lb = 4.
En este caso, A- e
La codificación de posición 1 se logra ahora al disponer los elementos de código de las dos secuencias de códigos A, B según la secuencia predeterminada AAB. Esta secuencia predeterminada está compuesta en este primer ejemplo de realización en cada caso dos dos elementos de código sucesivos de la secuencia de códigos A y un elemento de código dispuesto a continuación de la secuencia de códigos B. Esta secuencia de elementos de código forma así un segmento que presenta una parte de la secuencia de códigos A y una parte de la secuencia de códigos B, en donde por lo menos una de estas partes comprende varios elementos de código sucesivos de una de estas secuencias de códigos A o B. Estos segmentos están dispuestos dentro del rango de medición varias veces uno tras otro.
La codificación de posición total dentro del rango de medición es así en este ejemplo:
A() A1B (|A^A;í B t A0 A,; B ;í A3 A,i B (A0A1B1A:í B ? AA» B 3 Ai A? B() AA-i B 1...
A0A1 B2A2A3B3A4A0B0A1A2B1A3A4B2AQA1B3A2A3BC1A4A0B1A1A2B2A3A4B3
La codificación de la posición 1 está compuesta así de segmentos AAB individuales. Un segmento tiene en este ejemplo una longitud Ls = 3.
La cantidad máxima de posiciones codificables es así:
Lmáx = Ls * KGV(La, Lb) = 3 * KGV(5, 4) = 3 * 5 * 4 = 60 con KGV = múltiplo común mínimo
Para la medición de la posición, la codificación de posición 1 se explora, por ejemplo, en forma óptica, en donde los elementos de código modulan un haz de luz en función de la posición, de modo que en el lugar de un conjunto de detectores 2 de un dispositivo de exploración se produce una distribución de luz en función de la posición, que es transformada por el conjunto de detectores 2 en señales eléctricas de exploración w. El conjunto de detectores 2 es un sensor de líneas con una secuencia de elementos detectores dispuestos en la dirección de medición X. Los elementos detectores están conformados de modo tal que a cada uno de los elementos de código del ancho R esté asignado unívocamente dentro de una longitud de exploración AL en cada ubicación relativa por lo menos uno de los elementos detectores, y así, se pueda obtener de cada uno de los elementos de código dentro de la longitud de exploración AL un bit 0 ó 1. Para ello, en el principio de exploración óptico, los elementos de código son reflectantes o no reflectantes, o bien opacos o no opacos, en donde a los elementos de código reflectantes se les asigna, por ejemplo, el valor de bit 1 y a los elementos de código no reflectantes, se les asigna el valor de bit 0. La sucesión de estos bits (patrones de bits) de una secuencia de códigos A, B, cuya cantidad depende de la longitud de exploración AL, forma para las dos secuencias de códigos A, B una palabra de código w. Las señales de exploración, es decir, las palabras de código w, se llevan a un dispositivo de decodificación 3 que deriva de cada una de las palabras de código w de una de las secuencias de códigos A, B una posición parcial xa, xb y de estas posiciones parciales xa, xb forma una posición absoluta POS. En el caso de un desplazamiento del conjunto de detectores 2 respecto de la codificación de posición 1 en el ancho o la longitud R de un elemento de código A, B, se genera por lo menos de una de las secuencias de códigos A, B una nueva palabra de código w.
La cantidad de los elementos de código explorados de la codificación de posición 1 se denomina longitud de exploración AL y preferiblemente se selecciona de modo tal que en caso de movimiento del conjunto de detectores 2 en la codificación de posición 1 lo que “sale” de un lado “entra” nuevamente en el otro. Es decir que la longitud de exploración AL debería ser un múltiplo entero de Ls:
AL = n * Ls, con n = número entero
Las secuencias de códigos A y B, es decir, la secuencia de los elementos de código, así como la longitud de exploración AL, se seleccionan de modo tal que, dentro de una secuencia de códigos A, B total en cada posición, se
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genere en etapas del ancho R de un elemento de código una palabra unívoca que se distingue de todas las otras palabras de esta secuencia de códigos A, B, y dentro de esta secuencia de códigos A, B en cada posición, se genere en etapas del ancho R una palabra unívoca que se distingue de todas las otras palabras de esta sección.
En el ejemplo aquí representado, se presume la longitud de exploración
AL = 9; Ls = 3; n = 3
Para la decodificación der palabras de código w, el dispositivo de decodificación 3 presenta dos tablas TA, TB, la tabla TA para la secuencia de códigos A y la tabla TB para la secuencia de códigos B.
Las tablas de decodificación para las dos secuencias de códigos A, B se ven así de la siguiente manera:
Tabla TA para la secuencia de códigos A:
Patrones de bits
Posición parcial xA
A0A1A2A3A4A0
0
A1A2A3A4A0A1
1
A2A3A4A0A1A2
2
A3A4A0A1A2A3
3
A4A0A1A2A3A4
4
Tabla Tb para la secuencia de códigos B:
Patrones de bits
Posición parcial xb
B0B1B2
0
B1B2B3
1
B2B3B0
2
B3B0B1
3
En la decodificación, se deben tener en cuenta ahora tres casos (= Ls), en donde la palabra w explorada con la longitud de exploración AL = 9 se ha de designar de la siguiente manera:
K0K1K2K3K4K5K6K7K8
Primer caso:
Como se representa en la Figura 2, la secuencia de bits (patrón de bits) K0K1K3K4K6K7 se clasifica en la palabra wL1 y K2K5K8 en la palabra wS1.
Segundo caso:
Como se representa en la Figura 3, la secuencia de bits (patrón de bits) K0K2K3K5K6K8 se clasifica en la palabra WL2 y K1K4K7 en la palabra wS2.
Tercer caso:
Como se representa en la Figura 4, la secuencia de bits (patrón de bits) K1K2K4K5K7K8 se clasifica en la palabra wL3 y K0K3K6 en la palabra wS3.
Se deben formar las seis palabras wL1, wL2, wL3 y wS1, wS2, wS3.
El algoritmo de decodificación se construye ahora de modo que se busquen las palabras wLi, wL2 y wL3 en la tabla Ta, así como las palabras wS1, wS2 y wS3 en la tabla Tb. Sólo cuando en una de las 3 posibilidades mencionadas con
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anterioridad se hallaron las correspondientes palabras en las correspondientes tablas, se puede determinar una posición POS.
De las posiciones parciales xa, xb calculadas por medio de las tablas Ta, Tb, se calcula mediante una unidad de combinación 31 la posición absoluta POS.
Un posible algoritmo para calcular la posición absoluta POS se representa, a modo de ejemplo, en la Figura 5.
Concluyendo con este ejemplo de realización, se indica ahora otra codificación concreta de la posición como ejemplo. Nuevamente, La = 5 y Lb = 4.
Secuencia de código A: 00100 Secuencia de código B: 1101
Toda la codificación de posición es así (los elementos de código de la secuencia de códigos B están representadas en cursiva para diferenciarse de los elementos de código de la secuencia de códigos A):
00f10í00001í00f00f10000í01f00í00010f00í01í00000í10100í01000f
La codificación de posición está compuesta así de los segmentos sucesivos, de los que cada uno está compuesto por dos elementos de código de la secuencia de códigos A y un elemento de código de la secuencia de códigos B:
00í
10Í
000
00í
010
00Í
La Figura 6 muestra un diagrama para calcular la posición POS de los patrones de bits leídos (palabras) con el algoritmo mostrado en la Figura 5, en donde el patrón de bits leído está compuesto por nueve bits (= AL).
Por medio de la Figura 7, se explica un segundo ejemplo de realización de la invención. En este caso, se prevén al menos tres secuencias de códigos y un segmento comprende un elemento de código único de estas secuencias de códigos. En el ejemplo concreto, se prevén tres secuencias de códigos A, B y C. En este caso, La > Lb > Lq.
Las longitudes LA, LB y LC definen también aquí la cantidad de los elementos de código de la correspondiente secuencia de códigos A, B, C.
La primera secuencia de códigos A se da con la secuencia de bits
A0A1A2A3...ALA-1
de la longitud La, y la segunda secuencia de códigos B se da con la secuencia de bits B0B1B2B3...BLB-1 de la longitud Lb, y la tercera secuencia de códigos C se da con la secuencia de bits Q0Q1. .Clq-1 de la longitud Lc.
En este caso, nuevamente Ah Bh Cf €
Las secuencias de códigos A, B y C, es decir, la secuencia der elementos de código, así como la longitud de exploración AL, se seleccionan de modo tal que dentro de una secuencia de códigos total A, B, C en cada posición, se genere en etapas del ancho R de un elemento de código una palabra unívoca, que se distingue de todas las demás palabras de esta secuencia de códigos A, B, C, y que dentro de esta secuencia de códigos A, B, C en cada posición se genere en etapas del ancho R una palabra unívoca que se distingue de todas las demás palabras de esta secuencia de códigos.
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La codificación de posición 10 se genera ahora tomando siempre de modo alternante un elemento de código de las tres secuencias de códigos A, B, C:
A0BuCuAi B-i C-1A2B2C2A3B3C0A4B0C1A0B1C2A1B2C0A2B3C1A3B0C2A4B1 Co--- AoB2C1A1B3C2A2BoCoA3B1C1A4B2C2A0B3CoA1BoC1A2B1C2A3B2CoA4B3C1...
A0B0C2A1B1 CoA2B2CiA3B3C2A4BoCoAoB1CiA1 B2C2A2B3C0A3B0C1 A^B^ C2...
A0B2C0A1B3C1A2B0C2A3B1 CoA4B2CiA()B3C2Ai BqCoA2BiCi A3B2C2A4B3Co- ■ ■ AoBoCiAiBiC2A2B2CoA3B3CiA4BoC2AoBiCoAi BjCiA^B^CjAsBoCoAaBi C1...
A0B2C2A1 B3C(,A?BllCiA3BlC2A4B2C[lA0B:iClA1 B[1C2A2B1C(1A:íB?C,A4B;!C2
Según la notación anterior, aquí, la longitud de un segmento es Ls = 3.
Para la cantidad máxima de posiciones codificables, rige ahora:
Lmáx = Ls * KGV (La,Lb,Lc)
con KGV = múltiplo común mínimo Como aquí La, Lb y Lc son primos, rige ahora
Lmáx= 3 * La * Lb * Lc = 180 posiciones.
En este ejemplo representado, la longitud de exploración es AL = 5 * Ls = 15.
La tabla TA, TB y Tc para las secuencias de códigos A, B, C se ven así de la siguiente manera:
Tabla Ta para la secuencia de códigos A:
Patrones de bits
Posición parcial xa
A0A1A2A3A4
0
A1A2A3A4A0
1
A2A3A4A0A1
2
A3A4A0A1A2
3
A4A0A1A2A
4
Tabla Tb para la secuencia de códigos B:
Patrones de bits
Posición parcial xB
B0B1B2B3B0
0
B1B2B3B0B1
1
B2B3B0B1B2
2
B3B0B1B2B3
3
5
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15
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35
40
Tabla Tc para secuencia de códigos C:
Patrones de bits
Posición parcial xc
C0C1C2C0C1
0
C1C2C0C1C2
1
C2C0C1C2C0
2
Para la decodificación se forman primero a partir de la secuencia de bits explorada las tres palabras sueltas wi, W2 y W3, como se representa en la Figura 8.
Las tres palabras w1, w2 y w3 se buscan ahora en las tres tablas Ta, Tb y Tc, es decir, que en total tienen lugar nueve operaciones de búsqueda:
Wi Ta ; Wi Tb ; Wi -> Tc
w2 -> Ta ; w2 -> Tb ; w2 -> Tc
w3 -> Ta ; w3 Tb ; w3 -> Tc
El cálculo de la posiaón total se produce entonces en dos etapas. Primero se toma la secuencia de códigos A y B y se
calcula una posición p12 a partir de la oscilación de estas secuencias de códigos A, B. De modo correspondiente, se puede definir una longitud L12 = KGV(LA,LB). Lo mismo sucede con las secuencias de códigos B y C, de las cuales se calcula una posición p23 y L23 = KGV(LB,Lc).
La posición total POS de la codificación de posición 10 se calcula en una segunda etapa como oscilación de p12 y p23. En el ejemplo aquí seleccionado, L12 = KGV(5,4) = 20 y L23 = KGV(4,3) = 12.
Un posible diagrama de flujo para el cálculo de la posición total POS se representa en la Figura 9 a modo de ejemplo.
Concluyendo con este segundo ejemplo de realización, se brinda ahora otra codificación de posición 10 concreta. Son
La = 5 Lb = 4 Lc = 3
Secuencia de códigos A: 00010 Secuencia de códigos B: 0110 Secuencia de códigos C: 101
Toda la codificación de posición 10 es así (la parte de la secuencia de códigos B está representada en este caso en cursiva para diferenciación y la parte de la secuencia de códigos C está representada en negrita):
0010100111010000110710001010110100010011100110010000111 71000 001011010101001010011001100011011000001111010001001010111001 0000110111000010Í10100011010100Í10010001110110000010111 10001
La codificación de posición 10 presenta los segmentos sucesivos, en cada caso compuestos por un elemento de código de la secuencia de códigos A, un elemento de código de la secuencia de códigos B y un elemento de la secuencia de códigos C:
001 010 011 101 000 011 011 000 101 011 010 001 001 110 011 001
Las tablas son:
5
10
Secuencia de códigos A: ^ tabla Ta
Patrones de bits
Posición parcial Xa
00010
0
00100
1
01000
2
10000
3
00001
4
Secuencia de códigos B: -> tabla Tb
Patrones de bits
Posición parcial Xb
01100
0
11001
1
10011
2
00110
3
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Secuencia de códigos C: ^ tabla Tc
Patrones de bits
Posición parcial Xc
10110
0
01101
1
11011
2
La Figura 10 muestra en la hoja de dibujos 8/9 y la continuación en la hoja de dibujos 9/9 un diagrama para calcular la posición POS a partir de los patrones de bits leídos (palabras) con el algoritmo mostrado en la Figura 9, en donde el patrón de bits leído está compuesto por quince bits (= AL).
Si se debe resolver nuevamente el valor de medición de posición POS calculado por medio de las secuencias de códigos A, B (primer ejemplo de realización) o bien A, B, C (segundo ejemplo de realización), se puede completar la codificación de ángulos arriba descrita 1 o bien 10 mediante otra pista o varias otras pistas con codificaciones absolutas o con divisiones incrementales.
También puede resultar ventajoso derivar de la codificación de posición absoluta 1 ó 10 adicionalmente una señal incremental periódica.
El dispositivo de decodificación 3, 30 está conformado ventajosamente como ASIC, en donde las tablas T necesarias, es decir, las reservas de valores requeridas, están conformadas cableadas en firme con ASIC. Alternativamente, las tablas T o las reservas de valores también se pueden diseñar en almacenamiento de valores fijos como EPROM.
La invención se puede usar de modo particularmente ventajoso en el caso del principio de exploración óptico, ya que una codificación de posición 1, 10 ópticamente escaneable se puede producir de manera reproducible con posiciones máximas posiblemente distintas y con ello se posibilita una medición de posición particularmente de alta resolución. En este caso, el conjunto de detectores 2, 20 y el dispositivo de decodificación 3, 30 se pueden disponer juntos en un Opto-ASIC.
Pero la invención no está limitada al principio de exploración óptico, sino también se puede usar en principios de exploración magnéticos, inductivos y capacitivos.
Además, la codificación de posición absoluta puede estar diseñada para la medición de ángulos o para la medición de longitudes y, así, el dispositivo de medición de posición puede ser un dispositivo de medición de ángulos o un dispositivo de medición de longitudes.
Si la codificación de posición es una codificación de ángulos, entonces hay dos posibilidades de disponer las secuencias de códigos a más de 360°.
La primera posibilidad consiste en que todas las secuencias de códigos se aplicaron por completo varias veces dentro de los 360°. En esta realización, la decodificación es particularmente sencilla, ya que dentro de los 360° sólo aparecen palabras de código que están contenidas en las tablas arriba representadas. El motivo de ello es que a una secuencia de códigos de las secuencias de códigos se acopla el inicio de la siguiente secuencia de códigos de estas secuencias de códigos (por ejemplo, final de una de las secuencias de códigos A ^ inicio de la siguiente secuencia de códigos A). En este caso, todas las secuencias de códigos se continúan cíclicamente dentro de los 360°.
La segunda posibilidad consiste en que por lo menos una de las secuencias de códigos dentro de los 360° se aplica sólo parcialmente, es decir, por secciones. La parte restante de esta secuencia de códigos también se continúa con un inicio de esta secuencia de códigos, en donde esta continuación no es así una continuación cíclica. En este caso, para la decodificación completa es necesaria además de las tablas arriba reveladas otra reserva de valores. Esta otra reserva de valores sirve para la decodificación del choque (por ejemplo, final de la parte restante de la secuencia de códigos A en secciones ^ inicio de la siguiente secuencia de códigos A) durante la exploración de nuevas palabras de código creadas.

Claims (9)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de medición de posición absoluta con una codificación de posición absoluta (1, 10), que comprende varias secuencias de códigos (A, B, C) de distintas longitudes (La, Lb, Lc), que codifican de modo unívoco absoluto en combinación un rango de medición, en donde las longitudes (La, Lb, Lc) se definen en cada caso por la cantidad de los elementos de código de una secuencia de códigos (A, B, C), los elementos de código presentan en cada caso el mismo tamaño (R), y las diversas secuencias de códigos (A, B, C) están dispuestas en una pista común, donde los elementos de código de las varias secuencias de códigos (A, B, C) están dispuestos según una secuencia predeterminada, que forma un segmento que está dispuesto varias veces, a su vez, dentro del rango de medición uno tras otro, en donde cada uno de estos segmentos comprende una parte de varias secuencias de códigos (A, B, C) así como al menos tres elementos de código;
    un conjunto de detectores (2, 20) para escanear la codificación de posición (1, 10) y para generar palabras de código
    (w), y
    un dispositivo de decodificación (3, 30) para la decodificación de palabras de código (w), que se generan en cada caso durante la exploración de las secuencias de códigos (A, B, C), así como su continuación cíclica y para la generación de valores de posición (POS).
  2. 2. Dispositivo de medición de posición absoluta según la reivindicación 1, caracterizado por que se prevén al menos tres secuencias de códigos (A, B, C) y el segmento contiene en cada caso un único elemento de código de estas secuencias de códigos (A, B, C).
  3. 3. Dispositivo de medición de posición absoluto según la reivindicación 1, caracterizado por que el segmento presenta en cada caso una parte de las varias secuencias de códigos (A, B), y por lo menos una de estas partes comprende varios elementos de código sucesivos de una de las secuencias de código (A).
  4. 4. Dispositivo de medición de posición absoluta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que las (La, Lb, Lc) de las secuencias de códigos (A, B, C) se seleccionan de modo tal que las longitudes (La, Lb, Lc) son números primos.
  5. 5. Dispositivo de medición de posición absoluta según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que las longitudes (La, Lb, Lc) se distinguen en cada caso de dos secuencias de códigos (A, B, C) de las varias secuencias de códigos (A, B, C) en 1.
  6. 6. Dispositivo de medición de posición absoluta según una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el dispositivo de decodificación (3, 30) presenta una primera reserva de valores (Ta) para la decodificación de una primera secuencia de palabras de código (wa), que se genera en cada caso durante la exploración de una de las secuencias de códigos (A), así como su continuación cíclica y
    el dispositivo de decodificación (3, 30) presenta por lo menos una segunda reserva de valores (Tb) para la decodificación de una segunda secuencia de palabras de código (wb), que en cada caso se genera durante la exploración de otra de las secuencias de códigos (B), así como su continuación cíclica.
  7. 7. Dispositivo de medición de posición absoluta según una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el conjunto de detectores (2, 20) se forma de modo tal que por lo menos genere una palabra de código (w) de la longitud de exploración (AL) según un múltiplo entero de la longitud (Ls) de un segmento.
  8. 8. Dispositivo de medición de posición absoluta según una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la codificación de posición (1, 10) se completa mediante por lo menos una pista incremental.
  9. 9. Dispositivo de medición de posición absoluta según la reivindicación 8, caracterizado por que se prevé una unidad de combinación que se diseña para formar a partir del valor de posición absoluto obtenido por exploración de la codificación de posición absoluta (1, 10) (POS) y a partir de la información incremental obtenida por exploración de la pista incremental una posición total absoluta que posee una mayor resolución que el valor de posición absoluta (POS).
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