位置測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種位置測(cè)量裝置（10，100，200），包括：位置采集單元（12），利用其能將通過(guò)用掃描單元（13）對(duì)編碼軌（15，115）進(jìn)行掃描得到的位置信號(hào)處理為數(shù)字位置值；用于通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸通道（25）與控制單元（20）進(jìn)行通訊的第一接口單元（11）；以及用于與至少一個(gè)外圍設(shè)備單元（30，130，131，230）進(jìn)行通訊的第二接口單元（16，116，216）。根據(jù)本發(fā)明所述的第一接口單元（11）是有線連接的接口，所述第二接口單元（16，116，216）是無(wú)線連接的無(wú)線電接口。
【專利說(shuō)明】位置測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及ー種根據(jù)權(quán)利要求1的用干與無(wú)線的外圍設(shè)備單元進(jìn)行通訊的位置
測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]位置測(cè)量裝置特別是在機(jī)床和自動(dòng)化技術(shù)中被廣泛應(yīng)用。其用于確定兩個(gè)可彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的對(duì)象的絕對(duì)位置。在這里原則上要區(qū)分長(zhǎng)度和角度測(cè)量?jī)x器。長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器例如用于確定機(jī)床中的兩個(gè)可彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器部件的絕對(duì)位置。因此，將量具(MaBverkdrpemng),例如以帶有編碼軌(Codespur)的探測(cè)桿形式，與兩個(gè)對(duì)象之中的
ー個(gè)連接，并且將掃描單元與兩個(gè)對(duì)象之中的另ー個(gè)連接，從而能通過(guò)對(duì)編碼軌掃描來(lái)確定兩個(gè)對(duì)象沿著編碼軌彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的程度。
[0003]角度測(cè)量?jī)x器，也稱作旋轉(zhuǎn)傳感器(Drehgeber)而為人所知，其是依據(jù)相同的原理構(gòu)成的。但在此圓盤是作為量具出現(xiàn)在探測(cè)桿的位置上，在其周向上設(shè)置有編碼軌。在圓盤抗扭轉(zhuǎn)地與待測(cè)量的軸相連接，而掃描単元對(duì)此被固定地裝配。
[0004]現(xiàn)代的位置測(cè)量裝置產(chǎn)生絕對(duì)位置值，并且用干與例如數(shù)字控制器的后續(xù)電子裝置(Folgeelektronik)通過(guò)數(shù)字的、大多數(shù)為串行的接ロ進(jìn)行通訊。
[0005]此外，可以通過(guò)采用光學(xué)的、磁性的、電感的或電容的掃描單元來(lái)實(shí)現(xiàn)位置信號(hào)的生成。
[0006]在用于位置測(cè)量裝置的眾多技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中必要的是，其他外圍設(shè)備単元布置在位置測(cè)量裝置的周圍環(huán)境中。在此特別涉及用于測(cè)量設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的傳感器，例如溫度傳感器、振動(dòng)傳感器以及濕度傳感器，位置測(cè)量裝置在該設(shè)備處運(yùn)行。另ー組外圍設(shè)備單元為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中存儲(chǔ)或可存儲(chǔ)與系統(tǒng)相關(guān)的信息。一方面在位置測(cè)量裝置中經(jīng)常需要外圍設(shè)備単元的測(cè)量值或信息，另ー方面位置測(cè)量裝置總之已經(jīng)通過(guò)快速串行接ロ與控制器相連接，在此之后，為了簡(jiǎn)化設(shè)備的連線可以實(shí)現(xiàn)的是，將外圍設(shè)備単元直接連接在位置測(cè)量裝置上，并通過(guò)其憑借快速串行接ロ的擴(kuò)展的接ロ協(xié)議能夠?qū)崿F(xiàn)在控制器和外圍設(shè)備單元之間的通訊。
[0007]因此，在DE10306231A1中描述了ー種電子中間構(gòu)件組，其可連接在多個(gè)外圍設(shè)備単元上，并且其通過(guò)附加的接ロ與位置測(cè)量裝置連接。
[0008]相反，DE102006041056A1描述了ー種位置測(cè)量裝置，除了用于獲取軸的旋轉(zhuǎn)角度的傳感器，該位置測(cè)量裝置還具有用于附加傳感器的其他接ロ。
[0009]迄今為止的解決方案的不足之處在于，外圍設(shè)備單元的電接ロ耗費(fèi)巨大。這尤其在與外圍設(shè)備単元位于設(shè)備的可運(yùn)動(dòng)的単元上吋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此本發(fā)明的目的在于，給出一種改進(jìn)的位置測(cè)量裝置。
[0011]上述目的將通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的位置測(cè)量裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。該位置測(cè)量裝置的有利的細(xì)節(jié)由權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求給出。
[0012]現(xiàn)在，提出ー種位置測(cè)量裝置，包括:
[0013]-位置采集單元，利用其能將通過(guò)用掃描單元對(duì)編碼軌進(jìn)行掃描得到的位置信號(hào)處理為數(shù)字位置值，
[0014]-第一接ロ単元，用于通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸通道與控制單元進(jìn)行通訊，和
[0015]-第二接ロ単元，用干與至少ー個(gè)外圍設(shè)備單元進(jìn)行通訊，
[0016]其中所述第一接ロ單元是有線連接的接ロ，所述第二接ロ單元是無(wú)線連接的無(wú)線電接ロ。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]本發(fā)明其他的優(yōu)點(diǎn)和詳細(xì)描述將根據(jù)附圖由下述說(shuō)明書中得出。在此示出了:
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明的位置測(cè)量裝置的框圖，
[0019]圖2是長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器形式的根據(jù)本發(fā)明的位置測(cè)量裝置，和
[0020]圖3是在電動(dòng)機(jī)中的驅(qū)動(dòng)編碼器(Antriebsgeber)形式的根據(jù)本發(fā)明的位置測(cè)量裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的位置測(cè)量裝置10與控制單元20和多個(gè)外圍設(shè)備單元30一起的框圖。
[0022]為了產(chǎn)生位置值，位置測(cè)量裝置10包括位置采集單元12，位置采集單元將掃描單元13通過(guò)掃描在量具14上的編碼軌15獲得的位置信號(hào)處理成數(shù)字位置值。相應(yīng)于掃描所依據(jù)的物理原理來(lái)設(shè)計(jì)量具14、編碼軌15和掃描單元13。如果例如涉及光學(xué)透射光掃描，則量具由玻璃制成并且通過(guò)透明和不透明的區(qū)域來(lái)形成編碼軌15。通過(guò)編碼軌15借助于在掃描單元13中的光電探測(cè)器上的光源在成像視窗中的成像，獲得掃描信號(hào)，在位置采集単元中將該掃描信號(hào)處理為數(shù)字位置值。
[0023]物理的掃描原理對(duì)于本發(fā)明并不重要。除了光學(xué)掃描原理之外，也可以使用磁性的、電感的或電容的掃描原理。同樣的，編碼軌15可以是增量的或者是絕對(duì)編碼的。起決定性的是，位置采集單元12將掃描単元13產(chǎn)生的位置信號(hào)處理為數(shù)字位置值。
[0024]位置測(cè)量裝置10用來(lái)通過(guò)第一接ロ単元11與控制單元20進(jìn)行通訊，第一接ロ單元通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸通道25與控制單元20的控制接ロ 21連接。數(shù)據(jù)傳輸以串行方式完成，并且其優(yōu)點(diǎn)在于是雙向的，從而數(shù)據(jù)不僅能被位置測(cè)量裝置10調(diào)取，也能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸給位置測(cè)量裝置10。為了控制通訊而確定指令，其從控制単元20傳輸給第一接ロ単元11，并且該指令規(guī)定是否進(jìn)行讀寫訪問(wèn)，依據(jù)EnDat標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸是特別適合的。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，在位置測(cè)量裝置10中布置有第二接ロ単元16，其是無(wú)線電接ロ。因此，該第二接ロ単元16適合于在并不通過(guò)電線與任意數(shù)量的外圍設(shè)備単元30直接連接的情況下進(jìn)行通訊，在圖1中例如示出了其中的三個(gè)外圍設(shè)備單元。
[0026]外圍設(shè)備単元30例如涉及用于測(cè)量物理量的傳感器。這些傳感器的突出的實(shí)例是溫度傳感器、振動(dòng)傳感器、加速度傳感器、空氣濕度傳感器以及空氣壓カ傳感器。在這里也提及的是，用于確定在例如機(jī)器部件的機(jī)械組件上以及待加工的エ件上的形變的傳感器。
[0027]外圍設(shè)備単元30的另ー實(shí)例是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。適用的是只讀存儲(chǔ)器(ROM)以及可改寫存儲(chǔ)器(EEPR0M，閃存，F(xiàn)RAM，…)。前者例如可以作為所謂的電子銘牌(Typenschild)來(lái)應(yīng)用，后者用于存儲(chǔ)和再次讀取機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)期間獲得的運(yùn)行信息，位置測(cè)量傳感器10在該機(jī)器處運(yùn)行。
[0028]外圍設(shè)備単元30可以是有源的，也可以是無(wú)源的。有源的外圍設(shè)備単元30需要電池或其他的電源來(lái)用干與位置測(cè)量裝置10的第二接ロ単元16進(jìn)行通訊。無(wú)源的、或是自供給能量的外圍設(shè)備単元30例如從第二接ロ単元16發(fā)送的電磁場(chǎng)的能量、或是從其他存在供使用的能量源來(lái)獲得用干與第二接ロ単元16進(jìn)行通訊的必需的運(yùn)行電壓，這些能量源例如是環(huán)境溫度、振動(dòng)、壓カ或空氣氣流。這種從此類能量源中產(chǎn)生運(yùn)行電壓的方法，已經(jīng)通過(guò)專業(yè)術(shù)語(yǔ)“energy harvesting”而廣為人知。
[0029]有利的是，在第一接ロ単元11和第二接ロ単元16之間布置通訊單元17。當(dāng)?shù)谝唤鹰韰g元11和第二接ロ単元16具有不同的處理速度或處理優(yōu)先級(jí)時(shí)，通訊單元17起到尤其重要的作用。在實(shí)際中經(jīng)常出現(xiàn)的是，控制単元20需要位置測(cè)量裝置10的連續(xù)位置值作為用于調(diào)節(jié)回路的位置值。對(duì)于高動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)過(guò)程起決定性作用的是，盡可能快速地獲得當(dāng)前位置值，以使調(diào)節(jié)的靜止時(shí)間最小化。由于這個(gè)原因，控制單元20要求在由其控制的機(jī)器運(yùn)行時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸通道25和第一接ロ単元11提供位置測(cè)量裝置10的、短時(shí)間間隔的位置值。因此，對(duì)位置值的要求是時(shí)間臨界的，并且因此具有高優(yōu)先級(jí)。相反，與外圍設(shè)備單元30的通訊往往是非時(shí)間臨界的，這是因?yàn)橥鈬O(shè)備單元30 (當(dāng)涉及傳感器時(shí))的測(cè)量值只能是緩慢改變，并且存儲(chǔ)值(當(dāng)涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器吋)自然根本不能改變。此外，無(wú)線電接ロ通常比有線連接的接ロ慢，從而在由控制單元20經(jīng)過(guò)第一接ロ單元11向第二接ロ単元16直接調(diào)取例如傳感器值時(shí)，將產(chǎn)生等待時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)第一接ロ單元將被阻塞(blockiert)而不能夠進(jìn)行位置值的傳輸。
[0030]為了避免第一接ロ単 元11的此類阻塞，可以這樣設(shè)計(jì)通訊單元17，S卩，通訊單元從第一接ロ単元11接收針對(duì)外圍設(shè)備単元30的指令，其獨(dú)立完成與外圍設(shè)備単元30的通訊，并且將由外圍設(shè)備単元30輸入的輸入數(shù)據(jù)緩存在存儲(chǔ)單元28中，例如寄存器中，直到第一接ロ単元11在下ー時(shí)間點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行讀取。
[0031]同樣地，應(yīng)由控制単元發(fā)送給外圍設(shè)備30的輸出數(shù)據(jù)可以緩存在存儲(chǔ)單元28中，直到實(shí)現(xiàn)輸出給相應(yīng)的外圍設(shè)備単元30。
[0032]對(duì)于輸入和/或輸出數(shù)據(jù)，可以一并存儲(chǔ)配屬關(guān)系信息。
[0033]在外圍設(shè)備単元30涉及傳感器的情況下特別有利的是，沒(méi)有控制單元20的請(qǐng)求指令，通訊單元17也以確定的時(shí)間間隔從外圍設(shè)備単元30調(diào)取測(cè)量值，并且將其提供給存儲(chǔ)單元28。如果現(xiàn)在通過(guò)第一接ロ単元11輸出來(lái)自控制単元20的用于傳感器數(shù)據(jù)的請(qǐng)求指令，則可以直接將存儲(chǔ)的足夠新的測(cè)量值傳輸給控制單元20。
[0034]為了能夠直接在位置測(cè)量裝置10中處理外圍設(shè)備30的數(shù)據(jù)，可以通過(guò)數(shù)據(jù)連接19為了數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康亩鴮⑼ㄓ崋卧?7和位置采集單元12彼此相連接。以這樣的方式例如可以實(shí)現(xiàn)的是，將位置采集單元12中的ー個(gè)或多個(gè)溫度傳感器的測(cè)量值用于校正位置值，或者是將來(lái)自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(“電子銘牌”)中的數(shù)據(jù)用于配置位置測(cè)量裝置10，或者用于使其匹配于機(jī)器，位置測(cè)量裝置在該機(jī)器上運(yùn)行。[0035]為了發(fā)送并且接收無(wú)線電波，第二接ロ単元16與主天線18連接，主天線相應(yīng)于傳輸標(biāo)準(zhǔn)或無(wú)線電接ロ的運(yùn)行頻域地確定尺寸。主天線18尤其可以涉及偶極天線和螺旋天線，其有可能通過(guò)印制電路板上的印制導(dǎo)線構(gòu)成。取決于外圍設(shè)備単元30的位置和布置，主天線18也可以直接集成在位置測(cè)量裝置10的殼體中。特別有利的是，主天線18設(shè)計(jì)為縫隙天線(Schlitzantenne)。同樣可以將主天線18與位置測(cè)量裝置10間隔開地安置，例如繞過(guò)屏蔽材料，屏蔽材料位于位置測(cè)量裝置10和外圍設(shè)備単元30之間，位置測(cè)量裝置10應(yīng)與該外圍設(shè)備單元進(jìn)行通訊。在這種情況下有利的是，在位置測(cè)量裝置10上設(shè)置插接連接器22，例如是共軸插接連接器，因此在主天線18通過(guò)適合的線纜與插接連接器22之間的連接是可松開的。作為用于位置測(cè)量裝置10的主天線18的對(duì)應(yīng)件，在外圍設(shè)備単元30上布置有外圍設(shè)備天線31。
[0036]特別有利是，第二接ロ單元16設(shè)計(jì)為RFID讀取單元或RFID讀/寫單元并且RFID應(yīng)答器用作外圍設(shè)備単元30。RFID技術(shù)被廣泛使用，可價(jià)格低廉地使用并且可靠。此外，這ー技術(shù)特別適合使用于自供給能量的外圍設(shè)備単元30，其從由第二接ロ単元16發(fā)射出的無(wú)線電波中獲取對(duì)于其運(yùn)行所必需的能量。
[0037]作為替換，第二接ロ單元16由近場(chǎng)通訊接ロ、藍(lán)牙接ロ、Zigbee (紫蜂)接ロ或用于SAW傳感器的讀取單元構(gòu)成。
[0038]圖2示出了長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器100形式的根據(jù)本發(fā)明的位置測(cè)量裝置。其包括作為量具的帶有編碼軌115的探測(cè)桿114，以及掃描頭120。此外還示出了連接線纜121，位置測(cè)量裝置100可通過(guò)該連接線纜與控制單元20連接。連接線纜121例如包括用于在第一接ロ單元11和控制接ロ 21之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸通道25，以及為掃描頭120供給運(yùn)行電壓的供電線路。為了清楚起見，在掃描頭120上僅僅示出了帶有主天線118的第二接ロ單元116。其余組件(第一接ロ單元11、位置采集單元12、掃描單元13以及通訊單元17)的圖示均被省略。為了在機(jī)器上運(yùn)行，將探測(cè)桿114裝配在第一機(jī)器部件上，并且將掃描頭120裝配在第二機(jī)器部件上。在第一機(jī)器部件相對(duì)于第二機(jī)器部件沿著測(cè)量方向進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，掃描頭120 (因此和未示出掃描單元13)沿著探測(cè)桿114的編碼軌115運(yùn)動(dòng)。以這樣的方式產(chǎn)生的位置信號(hào)，如在圖1已經(jīng)描述過(guò)的實(shí)施方式中那樣來(lái)處理。
[0039]沿著探測(cè)桿114，以規(guī)則的間距布置溫度傳感器形式的外圍設(shè)備単元130。通過(guò)在溫度傳感器和第二接ロ単元116之間的無(wú)線通訊，現(xiàn)在可以非常方便地確定沿著探測(cè)桿114的溫度分布，并且可能一起包括對(duì)位置值的校正。這可以在控制單元20中進(jìn)行，也可以已經(jīng)在掃描頭120內(nèi)、例如在位置采集單元12內(nèi)進(jìn)行，溫度值由通訊單元17通過(guò)數(shù)據(jù)連接線路19輸送給位置采集單元。后ー種方式是特別有利的，因?yàn)檫@樣除了位置值之外，不必還向控制単元20傳輸溫度值。
[0040]有利的是，在該實(shí)施例中外圍設(shè)備単元130是無(wú)源傳感器，這是因?yàn)樵谶@種情況下可以完全放棄外圍設(shè)備單元130的外部連線。與此相反的，在相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的解決方法中，必須將至少兩個(gè)導(dǎo)線引向每個(gè)外圍設(shè)備単元130，并且要么單獨(dú)地、要么以總線的形式與掃描頭120或直接與控制單元20相連接。
[0041]可替換的，外圍設(shè)備単元130當(dāng)然也可以安裝在任意的機(jī)器部件上，或者甚至是安裝在待加工的エ件上，以識(shí)別溫度波動(dòng)并且有可能進(jìn)行校正。
[0042]當(dāng)然，這ー實(shí)施例并不僅限于溫度傳感器，也可以應(yīng)用其他類型的傳感器，例如用于確定機(jī)器上的不允許的振動(dòng)的振動(dòng)傳感器，這種振動(dòng)例如由銑削頭的“轟鳴(Rattern)”或損壞的軸承引起的。
[0043]根據(jù)第二接ロ単元116和可能的主天線118的實(shí)施方式，通訊的有效距離可以寬泛地選擇直至可以達(dá)到在掃描頭120的每個(gè)位置上的所有外圍設(shè)備単元130。然而同樣有利的是，僅非常小地選擇第二接ロ單元116的有效距離，從而僅僅可以讀取在掃描頭120的緊鄰的環(huán)境中的外圍設(shè)備単元130，例如可以用于獲取局部的溫度波動(dòng)。
[0044]在圖2中還圖示出了另ー個(gè)的外圍設(shè)備単元131，其是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以包含涉及位置測(cè)量裝置100自身的信息，但也可以包含涉及運(yùn)行位置測(cè)量裝置100的機(jī)器的信息。因此，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器131可以例如包含校正數(shù)據(jù)，校正數(shù)據(jù)描述了量具114特別是編碼軌115，并且其需要位置采集單元12以對(duì)位置值進(jìn)行優(yōu)化地校正。其特別對(duì)于所謂的開放式(OfTenen)的長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器意義重大，因?yàn)樵谶@種情況下，將探測(cè)桿安裝在機(jī)器上以及相對(duì)于編碼軌115裝配和校正掃描頭120大多是僅僅由客戶完成。通過(guò)使用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器131，其無(wú)線地在數(shù)據(jù)傳輸方面和電壓供給方面均可通過(guò)無(wú)線電接ロ讀出，掃描頭120與量具114的匹配可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，并且該匹配可能是用戶友好的和安全的。
[0045]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器131可以設(shè)計(jì)為只讀存儲(chǔ)器(ROM)或讀/些存儲(chǔ)器(例如，EEPR0M、閃存、FRAM，…)。在后一種情況中，可以在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器131中存儲(chǔ)涉及位置測(cè)量裝置10運(yùn)行的信息，例如掃描頭120的序列號(hào)、起動(dòng)日期、或者是運(yùn)行小時(shí)數(shù)。
[0046]對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器131的情況特別重要的是，限定第二接ロ単元116的有效距離，因?yàn)閿?shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)容直接涉及位置測(cè)量裝置100。因此避免的是，當(dāng)在空間內(nèi)彼此鄰近地安裝有兩個(gè)帶有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器131的同樣類型的位置測(cè)量裝置100吋，由于疏忽將錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器131用于在探測(cè)桿114和掃描頭120之間的調(diào)整。在此特別有利的是，將第二接ロ單元116的主天線118布置在掃描頭120的朝向探測(cè)桿114的ー側(cè)上。
[0047]有利的是，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器131涉及RFID應(yīng)答器，并且第二接ロ単元116涉及RFID讀取器或讀/寫器，其中系統(tǒng)作為`有效距離為幾厘米的所謂的Close-Coupling系統(tǒng)來(lái)確定大小。
[0048]同樣特別有利的是,設(shè)置近場(chǎng)通訊(Near Field Communication:NFC)接ロ作為第ニ接ロ單元116，并且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器131設(shè)計(jì)為NFC應(yīng)答器。
[0049]圖3示出了驅(qū)動(dòng)編碼器200形式的根據(jù)本發(fā)明位置測(cè)量裝置。驅(qū)動(dòng)編碼器200安裝在電動(dòng)機(jī)205上。電動(dòng)機(jī)205包括帶有轉(zhuǎn)子軸RW的轉(zhuǎn)子211以及定子繞組212。轉(zhuǎn)子軸RW在兩個(gè)位置上借助于徑向軸承214，215圍繞其轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地支承住。徑向軸承214，215優(yōu)選為滾動(dòng)軸承，特別是球軸承。電動(dòng)機(jī)205的轉(zhuǎn)子211的旋轉(zhuǎn)軸RW與驅(qū)動(dòng)編碼器200的編碼器軸GW抗扭轉(zhuǎn)地連接。驅(qū)動(dòng)編碼器200的殼體固定在電動(dòng)機(jī)205的電機(jī)殼體210上，從而憑借驅(qū)動(dòng)編碼器200可測(cè)量轉(zhuǎn)子軸RW相對(duì)于電機(jī)殼體210完整旋轉(zhuǎn)的數(shù)量或旋轉(zhuǎn)角度。驅(qū)動(dòng)編碼器200的功能性原理基于對(duì)編碼軌的掃描，其徑向地布置在表示為量具的圓盤上，其中圓盤的中點(diǎn)與編碼器軸GW的旋轉(zhuǎn)軸抗扭轉(zhuǎn)地連接。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，上述原理已經(jīng)充分公開，在此不再贅述。
[0050]驅(qū)動(dòng)編碼器200的構(gòu)造與圖1中的位置測(cè)量裝置10 —致。在圖3中再一次省略了對(duì)于與描述的實(shí)施方式不重要的組件(量具14、第一接ロ単元11、位置采集單元12、掃描単元13和通訊單元17)。根據(jù)本發(fā)明僅僅示出了第二接ロ単元216。在電動(dòng)機(jī)205的電機(jī)內(nèi)腔213中布置有多個(gè)外圍設(shè)備單元230，它們用于監(jiān)測(cè)電動(dòng)機(jī)205的狀態(tài)。在軸向軸承214,215上的外圍設(shè)備單元230是振動(dòng)傳感器，在電機(jī)殼體210上的、在轉(zhuǎn)子211中的以及在定子繞組212中的是溫度傳感器。
[0051]因?yàn)樵诖祟惒贾弥校帘尾牧?例如電機(jī)殼體210)通常位于驅(qū)動(dòng)編碼器200和電機(jī)內(nèi)腔213之間，因此在這ー實(shí)例中將至少ー個(gè)主天線218布置在電機(jī)內(nèi)腔213中，并且該主天線通過(guò)天線線纜217與驅(qū)動(dòng)編碼器200的第二接ロ単元216連接。為了鋪設(shè)天線線纜217，在電機(jī)內(nèi)腔213中例如設(shè)置有適合的凹進(jìn)處。為了將連接設(shè)計(jì)成可松開的，通過(guò)插接連接器220來(lái)實(shí)現(xiàn)連接。
[0052]當(dāng)然，本發(fā)明不僅限于上文描述的實(shí)施例。在發(fā)明的范圍內(nèi)存在根據(jù)本發(fā)明的位置測(cè)量裝置的多種多樣其他變體。
【權(quán)利要求】
1.ー種位置測(cè)量裝置(10，100，200)，包括 -位置采集單元(12)，利用所述位置采集單元能將通過(guò)用掃描單元(13)對(duì)編碼軌(15，.115)進(jìn)行掃描得到的位置信號(hào)處理為數(shù)字位置值， -第一接ロ単元(11)，用于通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸通道(25)與控制單元(20)進(jìn)行通訊，和 -第二接ロ單元(16，116，216)，用于與至少ー個(gè)外圍設(shè)備單元(30，130，131，230)進(jìn)行通訊， 其中所述第一接ロ單元(11)是有線連接的接ロ，所述第二接ロ單元(16，116，216)是無(wú)線連接的無(wú)線電接ロ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置測(cè)量裝置，其中設(shè)置有與所述第二接ロ単元(16，116，.216)連接的通訊單元(17)，利用所述通訊単元能控制與所述至少一個(gè)外圍設(shè)備單元(30，.130，131，230)的通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置測(cè)量裝置，其中在所述通訊単元(17)中布置有存儲(chǔ)單元(28),在所述存儲(chǔ)單元中能存儲(chǔ)所述至少ー個(gè)外圍設(shè)備單元(30，130，131，230)的輸入數(shù)據(jù)和/或輸出數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的位置測(cè)量裝置，所述通訊単元(17)還與所述第一通訊單元(11)連接，并且所述通訊単元(17)能通過(guò)所述第一通訊單元(11)來(lái)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的位置測(cè)量裝置，其中所述通訊単元(17)出于內(nèi)部數(shù)據(jù)交換的目的還與所述位置采集裝置(12)連接。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的位置測(cè)量裝置，其中所述第二接ロ単元(16，.116，216)包括主天線(18，118，218)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的位置測(cè)量裝置，其中所述主天線(18，118，218)借助于插接連接器(20，220)能連接在所述第二接ロ單元(16，116，216)上。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的位置測(cè)量裝置，其中所述第二接ロ単元(16，.116，216)設(shè)計(jì)為 -RFID讀取單元或RFID讀/寫單元,或 -近場(chǎng)通訊接ロ，或 -藍(lán)牙接ロ，或 -Zigbee 接 ロ，或 -用于SAW傳感器的讀取單元。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK103429995SQ201280013841
【公開日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月30日
【發(fā)明者】馬克·奧利弗·蒂曼 申請(qǐng)人:約翰尼斯海登海恩博士股份有限公司