JP2009511863A - 位置エンコーダ、特に電位差計のフェールセーフ評価のための方法および配置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の位置エンコーダは、規定された全インピーダンスが間にある第1端子および第2端子34、36を有している。さらに位置エンコーダ32は、第1部分インピーダンスおよび第2部分インピーダンス40、42を測定することができるアジャスタブルタップ38を有している。該配置は、部分インピーダンス40、42のうちの少なくとも一方を用いてタップ38の瞬間位置を決定するために、位置エンコーダ32に接続される評価ユニット12、14を備えている。位置エンコーダ32を検査するための基準インピーダンス45も備えている。本発明によれば、評価ユニット12、14は、それぞれ第1部分インピーダンスおよび第2インピーダンス40、42を表す第1測定値および第2測定値を決定するように設計されている。
【選択図】図2
Description
本発明の他の態様によれば、本目的は、上述の種類の方法によって達成され、第1部分インピーダンスを表す第1測定値が決定され、第2部分インピーダンスを表す第2測定値が決定され、かつ第1測定値および第2測定値は、タップの瞬間位置を検査するために用いられる。
好ましい実施形態では、評価ユニットは第1評価回路および第2評価回路を備え、それぞれは、測定値のうちの少なくとも一方を決定するように設計されている。好ましくは、各評価回路は、各測定値を測定することができる。
本実施形態では、評価回路のそれぞれは、位置エンコーダの部分インピーダンスを測定することができる。したがって、各評価ユニットは、位置エンコーダの瞬間位置を決定することができる。このような実施は、安全スイッチング装置に特に適している。
本実施形態によって、位置エンコーダには異なる極性の電圧が交互に供給できるようになる。そして、部分インピーダンスを測定するのは非常に容易になる。
さらなる実施形態では、第1出力は位置エンコーダの第1端子に接続され、かつ第2出力は、位置エンコーダの第2端子に接続されている。
本実施形態において、交互に変化する電圧は、位置エンコーダのタップに印加される。これによって、第1測定値および第2測定値を同時に求めることができるようになる。このことは、評価および検査を非常に迅速に行うことができることを意味している。
さらなる実施形態では、第1出力または第2出力から位置エンコーダを分離するように設計されている少なくとも1つのスイッチング素子が設けられている。
さらなる実施形態では、第1評価回路は第1入力を有し、第2評価回路は第2入力を有し、それぞれは、位置エンコーダに接続されている。
さらなる実施形態では、第1入力および第2入力はタップに接続されている。
本実施形態により、位置エンコーダのドリフト誤差、特に部分インピーダンスのドリフト誤差を容易にかつ確実に検出することが可能である。
さらなる実施形態では、第1入力は位置エンコーダの第1端子に接続され、第2入力は位置エンコーダの第2端子に接続されている。
さらなる実施形態では、基準インピーダンスは、評価ユニットの出力に接続される第2端子を有している。スイッチング素子が、基準インピーダンスと出力との間の接続を選択的に高インピーダンスに切り換えるためにさらに設けられるなら特に好ましい。
さらなる実施形態では、ともに接続される複数のタップを有する複数の位置エンコーダが設けられ、各位置エンコーダは評価ユニットに接続される第1端子および第2端子を有している。
さらなる実施形態では、第1評価回路および第2評価回路は、位置エンコーダを経てともに接続される集積回路であって、特にプログラマブル集積回路である。特に好ましい実施形態では、集積回路は位置エンコーダを経て直接ともに接続される。言い換えると、位置エンコーダは、ひいては直接集積回路間に接続される。
図1では、新規な方法および新規な配置が実施される安全スイッチング装置を、全体として参照符号10によって示している。安全スイッチング装置10は、2チャンネル設計を有し、データを比較し、互いにモニターするためにリンク15を経て互いに通信することができる2つのマイクロコントローラ12、14を有している。リンク15は、例えば、2重ポートRAMまたは通信インターフェイス(例えばUART(汎用非同期式送受信機))であってもよい。
入力側では、安全スイッチング装置10は、1つ以上の非常停止ボタン28および1つ以上の安全ドアスイッチ30からステータス信号を検出する。さらに、安全スイッチング装置10を、光バリア、光カーテン、速度センサ等の他の信号ユニットの接続のために設計することもできる。
電位差計32の第1端子34は、マイクロコントローラ12の端子A_P1に接続されている。同様に、電位差計32の第2端子36は、マイクロコントローラ14の端子B_P1に接続されている。マイクロコントローラ12、14の端子A_P1、B_P1を、マイクロコントローラによって、高電圧電位(例えば、作動電圧)または低電圧電位(例えば、接地電位)へ選択的に接続することができる。さらに、マイクロコントローラの2つのポート入力を高インピーダンスに切り換えることができ、このことは第1端子34または第2端子36を、それぞれ関連するマイクロコントローラ12、14(図3および図4に示す)から接続を切ることに対応している。
電位差計32を試験するために、マイクロコントローラ12は、例えば5ボルトの高電圧電位をポートA_P1に印加する。マイクロコントローラ14は、ポートB_P1から接続を切られた端子36によって、そのポートを図3に示す高インピーダンスに切り換える。さらに、マイクロコントローラ14は、低電圧電位、好ましくは接地電位をポートB_TESTに印加する。この場合、電位差計32の第1電位インピーダンス40は、固定抵抗器45とともに分圧器を形成する。部分インピーダンス40の両端の部分電圧降下を、入力A_IN、B_INで測定することができる。部分インピーダンス40の両端のこの電圧降下は、部分インピーダンス40の量に対する対策である。
Claims (15)
- 位置エンコーダ(32)のフェールセーフ評価のための、特に電位差計のフェールセーフ評価のための配置であって、規定された全インピーダンスが間にある第1端子と第2端子(34、36)を少なくとも有し、第1部分インピーダンスおよび第2部分インピーダンス(40、42)を測定することができるアジャスタブルタップ(38)を有し、前記配置は、前記部分インピーダンス(40、42)のうちの少なくとも一方を用いて前記タップ(38)の瞬間位置を決定するために、前記位置エンコーダ(32)に接続される評価ユニット(12、14)を備え、および前記位置エンコーダ(32)を検査するための基準インピーダンス(45;54、56;58、60)を備え、前記評価ユニット(12、14)は、前記第1部分インピーダンス(40)を表す第1測定値および前記第2部分インピーダンス(42)を表す第2測定値を決定するように設計されていることを特徴とする配置。
- 前記評価ユニット(12、14)は第1評価回路(12)および第2評価回路(14)を備え、それぞれが、前記測定値のうちの少なくとも一方を決定するように設計されていることを特徴とする、請求項1に記載の配置。
- 前記第1評価回路(12)は第1出力(A_P1)を有し、第2評価回路(14)は第2出力(B_P1)を有し、それぞれが、高電位または低電位に交互に接続されるように構成されていることを特徴とする、請求項2に記載の配置。
- 前記第1出力(A_P1)は前記位置エンコーダ(32)の前記第1端子(34)に接続され、前記第2出力(B_P1)は前記位置エンコーダ(32)の前記第2端子(36)に接続されていることを特徴とする、請求項3に記載の配置。
- 前記第1出力および前記第2出力(A_P1、B_P1)は、前記タップ(38)に接続されていることを特徴とする、請求項3に記載の配置。
- 前記第1出力または前記第2出力(A_P1、B_P1)から前記位置エンコーダ(32)を分離するように設計されている少なくとも1つのスイッチング素子を特徴とする、請求項3〜5のいずれか1項に記載の配置。
- 前記第1評価回路(12)は第1入力(A_IN)を有し、前記第2評価回路(14)は第2入力(B_IN)を有し、それぞれは前記位置エンコーダ(32)に接続されていることを特徴とする、請求項2〜6のいずれか1項に記載の配置。
- 前記第1入力および前記第2入力(A_IN、B_IN)は前記タップ(38)に接続されていることを特徴とする、請求項7に記載の配置。
- 前記第1入力(A_IN)は前記位置エンコーダ(32)の前記第1端子(34)に接続され、前記第2入力(B_IN)は前記位置エンコーダ(32)の前記第2端子(36)に接続されていることを特徴とする、請求項7に記載の配置。
- 前記基準インピーダンス(45)は、前記タップ(38)に接続される第1端子(44)を有することを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の配置。
- 前記基準インピーダンス(45)は、前記評価ユニット(12、14)の出力(B_TEST)に接続される第2端子(46)を有することを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の配置。
- ともに接続される複数のタップ(38a、38b、38c)を有する複数の位置エンコーダ(P1、P2、P3)を特徴とし、各位置エンコーダ(P1、P2、P3)は、前記評価ユニット(12、14)に接続される第1端子および第2端子を有している、請求項1〜11のいずれか1項に記載の配置。
- 前記第1評価回路および前記第2評価回路(12、14)は、前記位置エンコーダ(32)を経てともに接続される集積回路(12、14)であって、特にプログラムマブル集積回路であることを特徴とする、請求項2〜12のいずれかに1項に記載の配置。
- 電気負荷に対するフェールセーフシャットダウンのための安全スイッチング装置であって、安全要求を表すステータス信号(28、30)を受信するための少なくとも1つの入力を備え、前記ステータス信号を評価するための評価および制御ユニット(12、14)を備え、前記評価および制御ユニット(12、14)に応答して、前記負荷(24、26)への電流経路(22)をフェールセーフで遮断するように設計されている少なくとも1つのスイッチング素子(16、18)を備え、かつ前記安全スイッチング装置の操作量を設定するための位置エンコーダ(32)を備え、前記位置エンコーダ(32)のフェールセーフ評価のための請求項1〜13のいずれか1項に記載の配置を特徴とする安全スイッチング装置。
- 位置エンコーダ(32)のフェールセーフ評価のための、特に電位差計のフェールセーフ評価のための方法であって、規定された全インピーダンスを間で測定することができる第1端子および第2端子(34、36)を少なくとも有し、第1部分インピーダンスおよび第2部分インピーダンス(40、42)を測定することができるアジャスタブルタップ(38)を有し、
前記部分インピーダンス(40、42)のうちの少なくとも一方を用いて前記タップ(38)の瞬間制御位置を決定するステップと、
基準インピーダンス(45;54、56;58、60)を用いて前記位置エンコーダ(32)を検査するステップとを含み、
前記第1部分インピーダンス(40)を表す第1測定値が決定され、前記第2部分インピーダンス(42)を表す第2測定値が決定され、前記第1測定値および第2測定値が、前記タップ(38)の前記瞬間位置を検査するために用いられることを特徴とする方法。
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