多通道的旋转角度编码器制造技术

用于运行带有至少一个电路板的多通道旋转角度编码器的方法，在该电路板上作为集成构件布置有一个或多个功能单元(1,1a,1b,1c,2,3,4)且彼此相连接，其中，至少一个位置传感器(6,7)产生绝对的和增量的测量值，其相应地经由至少一个通道(37,38)被输送给构造成调节和可靠性监控装置且控制下游的机器的控制单元(5)，其中，旋转角度编码器由至少三个功能单元(1,2,3)构成，在第一个功能单元(1)中布置有位置传感器(6)，其在该功能单元(1)中产生绝对的地点位置值(9)，该地点位置值经由第一个可靠的通道(37)通过作为接口被连接的第二个功能单元(2)作为第一个可靠的数据(39)被输送给控制单元(5)，且位置传感器(6)将其增量的测量值传送给第三个功能单元(3)，其通过换算产生绝对的地点位置值(8)且经由第二个可靠的通道(38)穿过第二个功能单元(2)作为第二个可靠的数据(40)输送给控制单元(5)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多通道的旋转角度编码器
本专利技术涉及一种用于运行带有至少一个电路板的多通道的旋转角度编码器的方法。
技术介绍
众多最不同的结构型式和功能的旋转角度编码器是已知的。本专利技术相应地涉及根据多通道的编码盘的光学探测原理工作的旋转角度编码器，以及涉及电容式或电感式或磁性工作的旋转角度编码器。为了可靠传输由旋转角度编码器所产生的信号如下是已知的，即，多通道地构造旋转角度编码器。这意味着，测量信号的其中一种形式经由第一个通道且另一种形式的测量信号经由第2个通道被传输到控制单元处。此外，本专利技术不被限制于两通道的旋转角度编码器。因此，本专利技术同样涉及具有多于2个用于传输测量数据的通道的旋转角度编码器。只是因为更简单的说明，在下面的说明中基于两通道的测量数据传输，虽然本专利技术不局限于此。在这样的旋转角度编码器的情形中，在被使用的电路板的形式和使用中成本节省、结构空间需求和可靠的数据传输的观点很重要。如下目前是唯一已知的，即，旋转编码器的结构单元或功能单元的确定功能布置在带有分开的构件的电路板上，这具有如下缺点，即，仅经由电路板的导体通路彼此电气连接的构件可能被机械损坏或其触点接通不可靠，从而使得测量信号到下游控制单元处的引出可能导致不可靠的结果。这样的构件一般而言是构造成ASIC的高度集成的模块(芯片)。
技术实现思路
因此，本专利技术基于如下目的，即，如此地改进先前所提及形式的多通道的旋转角度编码器的不同功能单元，即，在数据传输的增加的可靠性的情形中可实现旋转角度编码器的电路板的安装空间需求的最小化和成本的节省。为了实现所提出的该目的，本专利技术的特征在于以下技术方案：用于运行带有至少一个电路板的多通道旋转角度编码器的方法，在该电路板上作为集成构件布置有一个或多个功能单元(1,1a,1b,1c,2,3,4)且彼此相连接，其中，至少一个位置传感器(6,7)产生绝对的和增量的测量值，其相应地经由至少一个通道(37,38)被输送给构造成调节和可靠性监控装置且控制下游的机器的控制单元(5)，其特征在于，所述旋转角度编码器由至少三个功能单元(1,2,3)构成，在第一个功能单元(1)中布置有所述位置传感器(6)，其在该功能单元(1)中产生第一个绝对的地点位置值(9)，该地点位置值经由第一个可靠的通道(37)通过作为接口被连接的第二个功能单元(2)作为第一个可靠的数据(39)被输送给所述控制单元(5)，且所述位置传感器(6)将其增量的测量值传送给第三个功能单元(3)，其经由插值模块(19)与地点位置模块结合产生第二个绝对的地点位置值(8)且经由第二个可靠的通道(38)穿过所述第二个功能单元(2)作为第二个可靠的数据(40)输送给所述控制单元(5)。本专利技术的主要特征是，旋转角度编码器的不同功能单元被集中且由此使得较高的集成度成为可能，这在成本和空间的意义上使得更好的解决方案成为可能。尤其地涉及一种两通道或多通道的旋转角度编码器，其被用于在功能可靠性的意义上确保可靠的机器的驱动。如下应被确定，即，是否在整个系统中存在可能的错误。该系统由旋转角度编码器和机器(例如机床)或其它的生产机器构成。根据本专利技术所寻求的可靠的系统应识别出，是否旋转角度编码器将错误的信息传达到控制单元处且由此在整个机器中形成不可靠的状态。其因此使两个通道可供使用，这两个通道然后在控制侧(CU＝controlunit)被分析且利用确定的比较机构可识别两个通道中的其中一个或两个通道是损坏或错误的。1.实施例：划分为三个功能单元在第一种实施方案中，根据本专利技术的可靠系统由三个功能单元构成，其中，功能单元1和功能单元3是实现两个独立的通道的传感器功能组。功能单元2是将数据经由两个彼此独立的用于分析的通道传达到控制单元中的接口。在该实施方案和所有其它的实施方案的情形中如下是重要的，即，每个功能单元是分开的构件(例如在该构造方案中作为ASIC)且上述三个构件优选布置在共同的电路板上。关于该第一个实施例作如下设置，即，两个通道的分开在测量值鉴定和其处理的情形中在彼此分开的构件(功能单元1和3)中实现，其中，第三个构件(功能单元2)被使用，其作为单纯的接口仅进行两个通道到CU处的发送。第2和第3个实施例：划分为两个功能单元在第二种实施方案中，根据本专利技术的可靠系统由两个功能单元构成，其中，功能单元1和功能单元2是实现两个独立的通道的传感器功能组。然而，功能单元2同时构造成将这些用于分析的数据传达到控制单元处的接口。在一种优选的设计方案中，在功能单元1和2中相应地实现诊断单元。这样的诊断单元相应地关联于测量值通道且执行在该通道上被获得的测量值的各种检测。其中包括例如存储器检验或校验和计算。一个通道的数据的奇点检测还不可识别出通道中的哪个是损坏的。人们仅可识别出数据是不协调的。利用两个通道的比较仅可识别出数据不匹配。两个通道的比较在两个通道被集中在其处的CU中进行。如果在CU中其中一个通道的数据与另一通道的数据的偏差被识别出，其产生机器的关闭或者机器过渡到可靠的状态中。对此，驱动器被断电或制动器被激活，从而使得带来危险的运动不再可由机器发出。本专利技术的优点是，不在CU中进行通道中的哪个提供冗余数据且哪个不提供的决定，而是所有都被集中在唯一的位置测量系统中且因此可取消处在外部的传感器和类似物。整个多通道的测量值鉴定系统被集成在唯一的单元中，优选地被集成在带有被安装在其上的多个构造成ASIC的功能单元的唯一的电路板中。于是其涉及至少两通道的单元，在其中两个通道彼此是冗余的且提供彼此冗余的数据。在第一个与第二个实施例之间的差别在于，在第二个实施例的情形中实现了较高的集成度。在第二个实施例的情形中取消了独立的功能单元3。该功能单元3而是被集成在功能单元2中。在第一个实施例中第3个功能单元构造成纯粹的传导接口处，第二个实施例设置有较高的集成，即，此时第2个功能单元同样被集成到充当接口的第3个功能单元中。对于所有实施例而言适用如下，即，由实际的传感器(其可光学地、磁性地、电容式或电感式地构造)获得两个不同的旋转角度或长度信息。其中一个通道关联于绝对的测量值而第二个通道关联于增量的测量值。增量的通道被发送到(接口)功能块2处，且在该处才被处理成带有必要的诊断信息的位置信息。通道1一如既往地保持集成在提供绝对信号值的功能单元1中，且这些信息与分析测量值的诊断一起在功能单元1中生成。这些信息然后根据黑色通道原理被引导穿过接口块(功能单元2)且为了分析被传递到CU处。在功能单元的每个中，在相应地彼此电气分开的通道上两次构成旋转角度编码器的位置值。因此如下被确保，即，在两个通道上的类似错误不被未被察觉地分析。出于该原因，根据本专利技术两个测量值鉴定的功能块在分开的ASIC中实现。与之相反，如果鉴定两个测量值的功能块在唯一的ASIC中实现，两个功能块可能在唯一的ASIC中相互干扰和影响。于是存在如下危险，即，形成类似的错误源(Commomcourse)，其未被察觉地引起此后在CU中不可再被识别的信息改变。因此，本专利技术作如下设置，即，测量值鉴定和诊断在彼此在空间且电气彼此分开的构件中实现。其于是涉及两个独立的测量值产生。第一个测量值产生的分析被引导穿过第二个功能块，从而使得两个通道冗余地处在CU中且具有相同的值。控制单元执行驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运行带有至少一个电路板的多通道旋转角度编码器的方法，在该电路板上作为集成构件布置有一个或多个功能单元(1,1a,1b,1c,2,3,4)且彼此相连接，其中，至少一个位置传感器(6,7)产生绝对的和增量的测量值，其相应地经由至少一个通道(37,38)被输送给构造成调节和可靠性监控装置且控制下游的机器的控制单元(5)，其特征在于，所述旋转角度编码器由至少三个功能单元(1,2,3)构成，在第一个功能单元(1)中布置有所述位置传感器(6)，其在该功能单元(1)中产生绝对的地点位置值(9)，该地点位置值经由第一个可靠的通道(37)通过作为接口被连接的第二个功能单元(2)作为第一个可靠的数据(39)被输送给所述控制单元(5)，且所述位置传感器(6)将其增量的测量值传送给第三个功能单元(3)，其通过换算产生绝对的地点位置值(8)且经由第二个可靠的通道(38)穿过所述第二个功能单元(2)作为第二个可靠的数据(40)输送给所述控制单元(5)，(图1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.28 DE 102012012870.31.用于运行带有至少一个电路板的多通道旋转角度编码器的方法，在该电路板上作为集成构件布置有一个或多个功能单元(1,1a,1b,1c,2,3,4)且彼此相连接，其中，至少一个位置传感器(6,7)产生绝对的和增量的测量值，其相应地经由至少一个通道(37,38)被输送给构造成调节和可靠性监控装置且控制下游的机器的控制单元(5)，其特征在于，所述旋转角度编码器由至少三个功能单元(1,2,3)构成，在第一个功能单元(1)中布置有所述位置传感器(6)，其在第一个功能单元(1)中产生第一个绝对的地点位置值(9)，该地点位置值经由第一个可靠的通道(37)通过作为接口被连接的第二个功能单元(2)作为第一个可靠的数据(39)被输送给所述控制单元(5)，且所述位置传感器(6)将其增量的测量值传送给第三个功能单元(3)，其经由插值模块(19)与地点位置模块结合产生第二个绝对的地点位置值(8)且经由第二个可靠的通道(38)穿过所述第二个功能单元(2)作为第二个可靠的数据(40)输送给所述控制单元(5)。2.用于运行带有至少一个电路板的多通道旋转角度编码器的方法，在该电路板上作为集成构件布置有一个或多个功能单元(1,1a,1b,1c,2,3,4)且彼此相连接，其中，至少一个位置传感器(6,7)产生绝对的和增量的测量值，其相应地经由至少一个通道(37,38)被输送给构造成调节和可靠性监控装置且控制下游的机器的控制单元(5)，其特征在于，所述旋转角度编码器由至少两个功能单元(1,2)构成，在第一个功能单元(1)中布置有所述位置传感器(6)，其在第一个功能单元(1)中产生绝对的和增量的位置值(42,43)作为第一个地点位置值，且该位置值(42,43)经由可靠的通道(37)通过第二个功能单元(2)作为第一个可靠的数据(39)被输送给所述控制单元(5)，且在所述第二个功能单元(2)中由所述第一个功能单元(1)的增量的测量值计算第二个地点位置值且作为第二个可靠的数据(40)被输送给所述控制单元(5)。3.用于运行带有至少一个电路板的多通道旋转角度编码器的方法，在该电路板上作为集成构件布置有一个或多个功能单元(1,1a,1b,1c,2,3,4)且彼此相连接，其中，至少一个位置传感器(6,7)产生绝对的和增量的测量值，其相应地经由至少一个通道(37,38)被输送给构造成调节和可靠性监控装置且控制下游的机器的控制单元(5)，其特征在于，所述旋转角度编码器由功能单元(4)构成，在其中布置有产生绝对的和增量的位置值(28,29)的位置传感器(6)，所述绝对的和增量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·布切尔，乌韦·格利高，沃夫冈·克莱贝尔，马丁·林登，
申请(专利权)人：亨斯特勒有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE