专利名称：用于确定和/或传输具有偏移值的取决于位置的测量值的测量系统和评价单元以及相关方法
技术领域：
本发明涉及用于确定和/或传输待即时探测的取决于位置的测量值、如位置、速 度或加速度的一种方法和一种装置以及一种用于确定测量值的方法。
背景技术：
通过测量装置对两个物体相互之间的相对运动的运动参数的探测在现有技术中 是公知的。两个相互间直线相对运动的物体的比如即时位置、速度和/或加速度作为待探 测的位置值借助于线性测量系统探测。为了确定转动的相对运动中的即时位置、速度和/ 或加速度采用了旋转编码器。测量装置与其设计无关地产生始终以(代表测量值的)测量信号形式的待探测的 测量值。因此，在下面将测量值的概念与信号形式的代表值等同。一般来说，增量式旋转编 码器对以一个或多个正弦信号或矩形信号形式的位置信号或位置值进行编码。如果位置信 号包括多个正弦信号或多个矩形信号，则其经常相互相位移动。特别是如通常为了控制电动机所采用的调节器需要将以正值形式存在的测量值 以矩形信号的形式进行编码。矩形信号的频率与待即时探测的位置值随时间的变化直接成 比例。如果没有探测到运动，则矩形信号的频率为零。这种状态不能与待即时探测的取决 于位置的测量值的信号路径中和/或在测量系统中出现错误的状态相区分。比如在EP1067497B1中根据持续测量的物理值的至少一个绝对值以及以数字形 式提供的以及向接收器传递的描绘绝对值变化的校正值描述了数字地传输位置值的一个 例子。在接收端从传递到的值中形成推导的测量值。这种方案的优点在于，甚至可以以较高 的分辨率传递待即时探测的位置值的较慢的变化。不过这种方案需要特殊设计的接收器。DE69819672T2、 DE102006007184A1、 DE102004063230A1、 DE10122868A1 禾P DE19927146A1描述了校正运行时间造成的错误以及产生控制信号或补偿信号以及将其叠 加到测量信号上的方法和装置。不过与之前一样的问题在于，在公知的系统中不能对两种情况进行区分，即测量 信号为零还是在测量值的信号路径上存在错误。
发明内容
本发明的目的在于，如下改进公知的装置和方法，即可以连续检测测量装置的工 作，无需在分辨位置值的较慢变化时降低标准。针对前述方法该目的如下实现，从代表待即时探测的测量值的测量信号中产生传 输信号，在传输信号中，待即时探测的测量值可单值地地被重新建构且预设的、代表独立于 待即时探测的测量值的测量值的时间导数的偏移值(Offsetwert)与待即时探测的测量值 逻辑连接地被传输。针对前述设备该目的按照本发明通过具有输入界面和输出界面的计算模块和与输出界面连接进行信号传输的输出机构实现，通过该输出机构在运行中可将至少一个加载 在输出界面上的传输信号输出到设备之外，其中，在运行中可在输入界面上加载待即时探 测的测量值作为测量信号且在输出界面上待即时探测的测量值可单值地重新建构地与预 设的、代表独立于待即时探测的测量值的测量值的时间变化的偏移值逻辑连接。测量值可以特别是位置值。如对于测量值一样，偏移值的概念在下面也可以与偏 移值的代表值的概念交换地使用。该方案实现了将测量值(比如位置值)为零与在测量信号的电子评价中的错误区 分开，这是因为在位置值为零时还可以在传输信号中传输偏移值，不过该组成部分在信号 评价中出现错误时同样略去。按照本发明的方案与EP1067497B1的方法和装置的区别在于，不传输待探测的位 置值的变化值，而是传输预设的、独立于各待即时探测的位置值的偏移值。按照本发明的方案可以通过一系列如下所述的相互独立的改进方案得以改进。改 进以相同的方式涉及方法和设备，即使下面的示例仅涉及方法或设备。测量信号和传输信号可以具有多个轨迹，在轨迹上传输附加的信息。一个轨迹可 以作为单独的线路或在一个线路上与另一个轨迹形成叠加的信号。在对作为矩形信号的位置值进行编码时的一个问题在于，矩形信号中的位置值 的较慢的变化与相应较长的探测时间被联系在一起，这是因为当矩形信号中出现脉冲沿 (Flanke)时仅能够探测到位置值的变化。在变化较慢时，脉冲沿在时间上经常相距较远。 该问题通过将位置信号实施为正弦信号时得以避免。正弦信号与矩形信号相反在路径上始 终以变化的正弦形状实现了位置值的更精确的分辨。此外还可以在一个有利的实施方式中还可以在测量信号中通过第一频率以及在 传输信号中通过高于第一频率的第二频率代表待即时探测的测量值或者说位置值的时间 变化，以及通过预设的偏移值代替第一与第二频率之间的区别。这种实施方式的优点在于， 由于传输信号中较高的频率在时间上高分辨地传输位置值的较慢的变化。这在传输信号如 在另一个实施方式中设置的那样被输出为矩形信号以满足接收端对传输信号的要求时是 特别有利的。对于矩形信号的问题在于，在信号频率较低时较慢的变化需要较长的评价时 间。在该实施方式中可以以传输信号中提高了的信号频率充分利用在位置信号中的位置值 的可能的高分辨率。为了在传输信号的接收器方面实现待即时探测的取决于位置的测量值的简单的 重新建构，传输信号的一个轨迹可以代表预设的偏移值。如果传输信号包括至少两个轨迹，其中各待即时探测的测量值和预设的偏移值相 互逻辑连接地被传输，则可以在接收端以简单的方式从传输信号中重新建构待即时探测的 取决于位置的测量值，其中，在一个轨迹中，待即时探测的取决于位置的测量值以相对于另 一个轨迹相反的函数与预设的偏移值逻辑连接地被传输。在该实施方式中，在接收端必须 将传输信号的两个轨迹相互仅逻辑连接，用以消去预设的偏移值。因此，在接收端不必存在 关于偏移值的信息。该方法可以特别由旋转编码器实施，其借助于集成的测量装置产生位置信号。因 此在该实施方式中舍弃了单独的器械的必要性。如果该方法在同样阐述本发明的变型中应用在绝对值旋转编码器中，绝对测量值的每一个、特别是绝对位置值中的每一个都可以被直接分配一个频率。这种分配可以通过 表格或数学函数实现。在传输信号中包括作为频率的绝对值。测量值的时间导数可以在该 示例中取消。针对用于确定和/或传输待即时探测的取决于位置的测量值如速度或加速度的 方法而言，可以在另一个变型中从代表待即时探测的取决于位置的测量值的测量信号中产 生传输信号，其中，待即时探测的取决于位置的测量值可单值地(eindeutig)重新建构且 预设的偏移值与待即时探测的取决于位置的测量值逻辑连接地被传输。该方法可以概括如下，为待即时探测的取决于位置的测量值单值地分配一个频率 且传输该频率。该频率通过由测量值向频率的转换结果控制的频率发生器产生。传输信号的频率比如可以通过算数函数依赖于测量值，有利的是，当频率通过 Look-up表格与测量值逻辑连接时具有较少的计算耗费。代表时间变化的测量值比如测速发电机的速度也可以直接转换成频率在传输信 号中传输。为此，大多为模拟的转速信号首先被数字化，然后被分配一个频率，该频率由频 率发生器产生。另一个按照本发明的实施方式涉及一种测速模拟器，其中，通过数字旋转编码器 模拟测速发电机的功能。这通过按照本发明的方法是可能的，因为以测量值的时间导数的 形式计算速度与前述实施方式不同，仅需由评价设备输出模拟的速度信号作为控制信号。 为此可以在与偏移值分开之后从传输信号直接模拟转换时间导数且输出。本发明还涉及一种在接收端实施的用于借助于如上产生的传输信号确定测量值 的方法。在接收端从传输信号中重新建构待即时探测的测量值，其中，待即时探测的测量值 与预设的偏移值分开。然后输出测量值用于其它任务比如电动机的控制或数据评价。为了将待即时探测的测量值与预设的偏移值分开可以比如利用在传输信号的单 独的轨迹中包含的关于偏移值的信息。可替换地或附加地还可以通过传输信号的两个轨迹的逻辑连接确定待即时探测 的测量值，在这两个轨迹中待即时探测的测量值和预设的偏移值分别以相互间相反的函数 相互逻辑连接。传输信号特别是可以代表预设的偏移值和待即时探测的取决于位置的测量值的 时间导数的算数上的逻辑连接。算数上的逻辑连接特别可以是乘法或加法的逻辑连接。特 别是加法的逻辑连接如相加或相减的优点在于，逻辑连接的绝对结果不会太大(需要在表 示上的相应较长的数字符)且作为整数存在。这对于乘法的逻辑连接如相除或相乘包括指 数函数来说很难保证。使用加法的逻辑连接的优点特别在于，现有的调节器可以实施加法 运算。因此，在接收端无需特殊的仪器来评价传输信号中的待即时探测的测量值。除了算数上的逻辑连接之外还可以实现其它逻辑连接，其中，如果逻辑连接函数 一对一可逆且与其反函数可换，则计算上简单地重新建构待即时探测的取决于位置的测量 值是有利的。由于预设的偏移值表示测量值的时间导数，重新建构还在将逻辑连接函数与 其反函数在积分和微分方面互换时变得容易。逻辑连接可以在数字的路径上实现，用以能够使用简单的电子构件。此外，预设的 偏移值可以是可变的，比如通过所使用的电子构件的编程。这实现了预设的偏移值以及由 此传输信号与不同的应用的匹配。
逻辑连接特别是可以如下实现，S卩比如持续地以数字的形式计算待即时探测的测 量值的值且将逻辑连接函数应用到该计算出的值上。这样，可以将预设的偏移值在传输信 号中的算数上的逻辑连接中与计算出的待即时探测的测量值的值相乘，与其相加或从其减去。通过逻辑连接的结果可以在另一个有利的实施方式中控制用于产生传输信号的 发生器，其中，比如根据从逻辑连接中得出的值调节矩形信号的频率。传输信号的频率可以取决于待即时探测的取决于位置的测量值的时间上的变化， 这在探测位置值时实现了对传输信号的简单评价。借助于传输信号还可以监控产生测量信号的测量装置的功能。如果在传输信号中 缺少补偿信号，则表示在构件中存在错误。在取决于位置的测量值为零的情况下，如果比如 不存在至待监控的物体的运动，在传输信号中还是包含偏移值，从而可以将零运动与错误 功能区分开来。用于评价如上产生的传输信号的接收端的设备按照本发明可以具有信号输入端、 信号输出端以及设置在位于信号输入端与信号输出端之间的信号路径上的评价模块，其 中，在运行中可以在信号输入端上加载传输信号，在传输信号中，待即时探测的测量值可单 值地重新建构地与预设的、代表测量值的时间上变化的且独立于待即时探测的测量值的偏 移值逻辑连接，以及在信号输出端上待即时探测的测量值可与预设的偏移值分开地输出。在另一个实施方式中，可以从取决于位置的测量值中产生两个相互成比如90°的 相位移动的测量值，即一个正弦轨迹和一个余弦轨迹，且这两个测量值以相同的逻辑连接 与偏移值逻辑连接。如果将这两个相互相位移动的传输信号直接传输到设备上进行评价， 则可以在那里在知道偏移值的信息的情况下重新建构测量值，其中，保持测量信号的相位 移动。划分到两个相位移动的轨迹中的测量值特别是可以表示速度。在该实施例中可以将轨迹直接作为控制信号输送到常见的调节器，这是因为调节 器常常可以实施至少简单的算数上的运算。通过所获得的相位关系在标准调节器中不仅可 以重新建构测量值也可以重新建构其方向。
下面借助于示例性的实施方式详细阐述本发明。如上述实施方式所述可以对各实 施方式中的不同特征相互进行任意组合，无需在组合时也一定要包括各实施方式中的其它 特征。其中，图1示出了按照本发明的装置的示意图；图2示出了按照本发明的方法的流程以及用于实施该方法的装置的示意图；图3示出了本发明的另一实施例的示意图。
具体实施例方式首先借助于图1描述本发明。图1示出了用于确定和/或传输待即时探测的测量 值如位置、速度和/或加速度的装置。测量值由测量装置2进行测量且通过信号路径3传 输到设备1上。测量装置2探测以运动参数比如位置值的形式的两个相互间运动的物体的相对运动。为了探测旋转相对运动采用比如旋转编码器2作为测量装置，如其在图1中所示。旋 转编码器2探测轴4相对于位置固定的基准点5的相对运动，测量装置2的一部分比如壳 体6通过力矩支架7与基准点连接。如果取代旋转相对运动探测直线相对运动，则可以采 用线性系统作为测量装置2。在测量装置2与设备1之间的信号路径3可以以电导线或无线信号路径的形式构建。测量装置2根据即时已测量的或待测量的位置值产生测量信号8。测量信号8可 以被实施为比如具有取决于测量值的电压、正弦信号或矩形信号的模拟信号，其为了辨别 方向改变正负号或者还可以包括两个以两个相位错开的信号形式的轨迹(Spur)，比如以轨 迹8a和轨迹8b的形式。在图1中，测量信号8是具有一个正弦轨迹和一个余弦轨迹的正 弦信号。取决于位置的测量信号8代表待即时探测的位置值且被用作通过调节器10来控 制驱动轴4的电动机9。设备1为此位于测量装置2与调节器10之间的信号路径上。设备 对测量信号8进行处理且从中产生传输信号11，其如图1所示优选为矩形信号。传输信号 11的频率可以尤其是大于测量信号8的频率。将取决于位置的测量信号8处理成传输信号11在计算模块12中进行。计算模块 12是设备1的部件且可以尤其是具有输入界面13和输出界面14的数字模块或数字电路结 构。输出界面与输出机构15连接以传输信号，在输出机构上可以截取传输信号11。如在图1中通过双点划线示出，测量装置2、信号路径3以及设备1还可以在位置、 速度或加速度系统16中优选可一体操控地集成在单件的仪器结构内。在测量装置2与调节器10之间的信号路径中可以设置同样属于本发明的设备17， 其被用作评价或转换传输信号11。设备17包括具有信号输入端19和信号输出端20的评 价模块18。在信号输入端19上可以在工作中加载传输信号11。在信号输出端20上从传 输信号11中自动计算适用于常见的调节器10的实际值信号21，其优选同样是矩形信号，但 还可以是模拟的、正弦形的或数字的信号，用于连接在调节器的总线接口上。如在图1中通过双点划线同样示意性示出，传输信号11可以包括多于一个轨迹。 传输信号11的各轨迹配有附图标记IlaUlb等等。如果传输信号11仅包括一个唯一的轨 迹，则舍弃分开的附图标记。下面参照在图2中示出的设备1和17的构造更详细地描述在所述设备中实施的方法。图2示出了如在图1中所示的计算模块12的示意性的构造。对于在功能和/或 结构上与在图1中描述的元件一致的元件在下面采用相同的附图标记。可选的实施方式在 图2中用双点划线示出。通过信号路径3将代表取决于位置的测量值的取决于位置的测量信号8传导到输 入界面13。输入界面13可以比如具有至少一个模拟/数字转换器22、特别是当取决于位 置的测量信号8采用正弦信号或模拟信号时。优选为测量信号8中的每个轨迹8a、8b设置 一个合适的模拟/数字转换器22，其以预设的转换频率将模拟信号8转换成数字信号8'。如果取决于位置的测量信号8具有多个信号轨迹，则每个信号轨迹8a、8b被同步 转换。比如正弦信号的正弦轨迹8a被转换为数字化的正弦轨迹8a'以及正弦信号的余弦轨迹8b被转换成数字的余弦轨迹8b'。如果在测量信号8中已经对待即时探测的测量值 进行了数字编码，则当然还可以舍弃模拟/数字转换器。如果采用矩形信号作为测量信号8，可以同样舍弃模拟/数字转换器22。如果测量信号8是增量信号，则可以在计算模块12中设置位置模块23，其从数字 化的测量信号8'或其数字化的轨迹8a'和8b'中计算评价信号8"。在位置模块23中 可以比如为了从正弦信号中计算评价信号8"执行坐标旋转数字算法。评价信号8"可以 以数字比特数列的形式存在于寄存器中。在采用矩形信号作为测量信号8的情况下可以通 过边缘探测确定位置值。相反，如果数字测量信号8'已经代表了一个绝对位置值，则不需要位置模块23， 如图2中通过双点划线所示。在这种有利的情况下，位置信号8'已经表示了评价信号8"。 绝对位置值可以传递到频率发生器，在其信号输出端上在工作中加载具有取决于绝对位置 值的频率的信号。可以为每个绝对位置值分配一个专有的频率。比如可以将频率和绝对位 置值通过算法上的逻辑连接或表格(比如所谓的Look-up表格)单值地且直接地相互逻辑 连接。数字的位置信号8'或评价信号8"接着被输送到微分器M，其优选数字地计算 代表待即时探测的位置值的时间导数的微分信号25。微分信号25可以以数字值的形式存在。如果测量信号以取决于位置的速度或加速度信号的形式存在，则可以在模拟/数 字转换器22之后舍弃微分器M且数字的测量信号8'可以直接被用于微分信号25。微分信号25输送给逻辑连接机构沈，其为计算模块12的另一个功能和/或结构 单元，在逻辑连接机构中将微分信号25与补偿信号27逻辑连接。补偿信号27可以以数字 编码的偏移值(Offsetwert)的形式存在。这种逻辑连接在此通过一对一可逆的以及在时 间求导或微分方面优选不变的且可转换的逻辑函数(比如算法上的函数如乘法或加法)实 现。比如可以在加法的逻辑连接中将待即时探测的测量值的时间导数与预设的偏移值简单 地相互累加。偏移值本身表示预设大小的在取决于位置的测量信号8中编码的取决于位置的 测量值的时间导数。此外，偏移值独立于待即时探测的如由测量信号8所代表的测量值。偏 移值由补偿发生器31比如通过从存储器中提取而产生且可以比如通过输入界面13的接口 32通过从外部存取而发生变化。逻辑连接机构沈从微分信号25和补偿信号27中产生中间信号观，其可以输送给 信号发生器30。信号发生器30在一个实施方式中可以从中间信号观中直接产生提供到输出界面 14上的传输信号11。这可以比如通过PLL合成器实现，其频率根据逻辑连接的结果自动建立。可替换的是，微分信号25在中间连接在信号发生器30与逻辑连接机构沈之间的 积分器四中以时间积分且然后由信号发生器30根据如此产生的积分信号产生传输信号 11。如上面针对图1所述优选是矩形信号的传输信号11的频率取决于待即时探测的 测量值(如其在测量信号8中编码)和偏移值。
如图2所示，补偿信号27可以同样提供到输出界面14上。针对偏移值的传输可 以将偏移值同样作为矩形信号借助于另一个信号发生器30'编辑。由此可以在调节器10 中以频率计数器输入端确定偏移值。在图2中同样示出的另一个实施方式中，传输信号11可以具有多于一个轨迹或从 取决于位置的测量信号8或中间信号观中产生轨迹。在此类实施方式中，在逻辑连接机构 26中进行(如由测量信号8且因此还由微分信号25所代表的)测量值与偏移值的第一逻 辑连接以及测量值与偏移值的与第一逻辑连接相反的第二逻辑连接。第二逻辑连接的结果 如中间信号观那样在计算模块12中进一步处理且表示中间信号观的另一个轨迹观‘，其 与中间信号观类似地被处理且作为传输信号11的另一个轨迹lib输出到输入界面。可以 以相对于轨迹11成士90°的相位移动产生第二轨迹11b，其中，相位移动的正负号对应于 测量装置2的旋转方向或行驶速度。下面举例阐述在图2中示意性示出的逻辑连接。测量信号8对待即时探测的测量值POS进行编码，其必要时由位置模块23作为数 字值计算且由微分器M在时间上求导，从而微分信号25代表待即时探测的位置值的时间 导数 dPOS/dt。偏移值OFF是预设的值，比如可变化地确定的常数，其代表相同类型的取决于位 置的测量值的时间变化，如其在测量信号8中所编码的。如果该测量值POS比如表示位置， 则OFF随之代表速度；如果POS代表速度，则OFF优选保持代表速度；如果POS是加速度，则 OFF优选保持为加速度。在逻辑连接机构中将待即时探测的取决于位置的测量值与偏移值的代表值进行 逻辑连接。根据图2该逻辑连接以dPOS/dt OFF的形式实现，其中，符号十表示一对一可 逆以及可通过微分和积分互换的逻辑连接。传输信号11传输该逻辑连接结果的代表值。借助于传输信号11的另一个轨迹lib可以根据为了产生第一轨迹Ila所采用的 逻辑连接的反函数实现待即时探测的测量值POS与偏移值OFF的逻辑连接。因此在第二轨 迹lib中传输dPOS/dt OFF的代表值，其中，函数Θ表示函数十的反函数。如果采用加法的逻辑连接作为逻辑连接十、Θ，即将相加作为逻辑连接的一个函 数以及将相减作为逻辑连接的另一个反函数，且将位置作为待即时探测的测量值POS进行 传输，则上述方法相应于补偿速度与即时位置值的时间导数的相加或相减，即即时速度。相 应地，传输速度或加速度作为待即时探测的测量值P0S。由于从以特别是正弦信号形式的高分辨测量信号8中计算数字测量信号8'或评 价信号8"，数字逻辑连接及传输信号11的产生同样通过待即时探测的测量值的高分辨实 现。由于偏移值OFF表示测量值的预设的时间变化，在逻辑连接机构沈中实施的逻辑连接 的作用在于，如果比如采用加法或乘法作为逻辑连接，则测量信号8中测量值POS的时间上 较慢的变化在时间上高分辨地包含在传输信号11中P0S的较慢的变化在每个时间点上加 到预设的变化OFF上。传输信号11的接收器可以由此在较短的时间内确定测量值P0S，在测量信号8向 矩形信号的通常的直接转换中就是这种情况。设备17评价传输信号11，其中，解除测量值POS的代表值与偏移值OFF的代表值 的逻辑连接且产生实际值信号21，其中仅包括测量值POS的代表值，但不包括偏移值OFF的代表值。实际值信号21以对于调节器10合适的形式提供到信号输出端20。根据一个实施方式，偏移值OFF的代表值在传输信号11的一个轨迹中传输 到设备17。然后，在设备17的评价模块18中将该补偿信号的代表值与传输信号中 的测量值POS和偏移值OFF的逻辑连接通过一个函数进行逻辑连接，该函数相应于 在传输信号11中执行的逻辑连接的反函数。在上述计数法中设备17实施比如函数
(dPOS/dt十OFF) Θ OFF = dPOS/dt。如果在计算模块12中采用积分器30，则时
间上积分的偏移值可以与传输信号11逻辑连接或首先对传输信号进行时间上的微
分。在这种情况下得到(P0S十iOFF) Θ iOFF = POS。如果传输速度或加速度信
号作为测量值8，则可以将其直接与偏移值逻辑连接。在这种情况下得到函数(POS Θ OFF) Θ OFF = POS0除了在设备1与设备17之间传输偏移值OFF的代表值之外，可替换的是还可以在 设备17中保存偏移值OFF。如果传输信号具有两个轨迹，在这两个轨迹中传输分别具有测量值POS和偏移值 OFF的另一个轨迹的反函数的逻辑连接，可以得出特别简单和准确的实际值信号21的计 算，其在设备17方面不需要关于偏移值OFF的知识。在上面的示例中(传输信号的一个 轨迹IIa包括dPOS/dt十OFF的代表值且另一个轨迹lib包括dPOS/dt Θ OFF的代表 值)，可以通过逻辑连接(dPOS/dt十OFF)十(dPOS/dt Θ OFF)消去偏移值off的代 表值，其前提是逻辑连接十、Θ相互交换，这比如在算数逻辑连接时是这种情况。此处也可 以可替换地采用在时间上积分的而不是微分的值。进行逻辑连接的顺序可以在相应地选择逻辑连接时是任意的。特别是可以使所采 用的逻辑连接为可交换的。传输信号11的传输还可以通过光波导体实现。这样，测量系统16通过单独的供 给管路进行能量供给。在采用双线线路作为设备1与设备17之间的连接线路时，测量系统16的能量供 给可以通过双线线路实现。传输信号11通过供给电流或供给电压的调制实现。该调制可 以在输出机构15中进行且在信号输入端19中可以通过反调制向回得到矩形信号。图3示出了本发明的另一实施例，其中，在功能和/或结构上与图1和2的实施例 对应的元件采用相同的附图标记。简要起见仅阐述与之前的附图的实施例的不同之处。测量装置2可以如之前的实施例或被设计为测速发电机。如果测量装置2是测速 发电机，则通过信号路径3将代表速度的测量信号8传输到设备1的模拟/数字转换器22， 其将测量信号8数字化且输出到逻辑连接机构26。在逻辑连接机构沈中数字化的电压信 号34与偏移值OFF逻辑连接。比如可以将数字化的电压信号34在逻辑连接机构沈中与 频率对应，这些频率取决于测量值且加入了以补偿频率形式的偏移值OFF。向频率的转换还 可以在可选地设置在逻辑连接机构沈后面的信号发生器30中实现。通过数字偏移值OFF与数字化的电压信号34的逻辑连接产生的传输信号11通过 输出界面14输出且传输到设备17上用于评价。在设备17中，从传输信号11中获得数字 化的电压信号34且将其输出到连接在设备17之后的数字/模拟转换器35。在数字/模拟 转换器35的信号输出端上加载测量信号又作为转速信号。
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在该实施方式的改进中可以通过探测位置值的数字旋转编码器模拟转速发信器 的功能。为此，在图3中再次采用了数字的增量或绝对值传感器作为测量装置2。在设备1 中如图1和2所示产生传输信号且将其传递到设备17。为了获得转速信号，设备17在该改 进中仅具有一个附加的数字/模拟转换器35，用以从信号dPOS/dt (即由位置值形成的速 度)中恢复转速信号。该实施方式结合上述双线线路的优点在于，还可以监控零速度。
权利要求
1.一种用于确定和/或传输待即时探测的取决于位置的测量值(POS)如位置、速度或 加速度的方法，在所述方法中，从代表待即时探测的取决于位置的测量值(POS)的取决于 位置的测量信号(8)中产生传输信号(11)，在所述传输信号中，待即时探测的取决于位置 的测量值(POS)以能够单值地重新建构的方式传输且预设的、代表独立于待即时探测的取 决于位置的测量值(POS)的测量值的时间导数的偏移值(OFF)与待即时探测的取决于位置 的测量值(P0Q逻辑连接地传输。
2.如权利要求1所述的方法，其中，待即时探测的取决于位置的测量值(POS)的在时间 上的变化在取决于位置的测量信号(8)中由第一频率代表且在传输信号中由高于第一频 率的第二频率代表，以及第一与第二频率之间的差别由预设的偏移值(OFF)代表。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，传输信号(11)的另一个轨迹代表预设的偏移 值(OFF)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，传输信号(11)包含至少两个轨迹 (IlaUlb)，在所述两个轨迹中，待即时探测的取决于位置的测量值(POS)与预设的偏移值 (OFF)相互逻辑连接地传输，以及在一个轨迹(Ila)中，待即时探测的取决于位置的测量值 以相对于另一个轨迹(lib)相反的函数与预设的偏移值(OFF)逻辑连接地传输。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，从取决于位置的测量信号(8)中产生 另一个以90°相位移动的轨迹(11b)，两个轨迹(IlaUlb)与偏移值(OFF)逻辑连接地传 输。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述方法在位置测量系统(16)中实 施，所述位置测量系统在内部产生位置信号(8)。
7.一种用于评价按照权利要求1至6产生的传输信号(11)的方法，其中，从传输信号 (11)中重新建构待即时探测的测量值(POS)，其中，待探测的测量值(POS)与预设的偏移值 (OFF)分开。
8.如权利要求7所述的方法，其中，预设的偏移值(OFF)通过传输信号(11)的一个 轨迹(Ila)与传输信号(11)的另一个轨迹(lib)的逻辑连接被消去，其中，在轨迹(11a、 lib)中包含分别具有相互相反的逻辑连接的待即时探测的测量值(POS)和预设的偏移值 (OFF)。
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，传输信号(11)代表预设的偏移值 (OFF)与待即时探测的测量值(POS)的时间导数或测量值本身的加法的逻辑连接。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，传输信号(11)以矩形信号的形式输出ο
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，传输信号(11)的频率取决于待即 时探测的测量值(POS)在时间上的变化。
12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，测量值(POS)与偏移值(OFF)数字 地相互逻辑连接。
13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，借助于传输信号(11)监控测量系 统(16)的功能。
14.如权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，传输信号(11)从绝对测量值(POS) 中产生，其中，通过预设的逻辑连接将传输信号(11)的频率分配给绝对测量值(POS)。
15.一种用于探测和/或传输待即时探测的取决于位置的测量值如位置、速度或加速 度的设备(1、16)，特别是用于实施如权利要求1至6中任一项所述的方法，所述设备具有计 算模块(12)，所述计算模块具有输入界面(1 和输出界面(14)，以及具有与输出界面(14) 连接以传输信号的输出机构(15)，通过所述输出机构在运行中能够将至少一个加载到输出 界面(14)上的传输信号(11)输出到设备(1、16)之外，其中，在运行中在输入界面(13)上 能够加载待即时探测的取决于位置的测量值(POS)作为取决于位置的测量信号(8)且在输 出界面(14)上待即时探测的取决于位置的测量值(POS)能够以单值地重新建构的方式与 预设的、代表独立于待即时探测的取决于位置的测量值(POS)的测量值的时间导数的偏移 值(OFF)逻辑连接。
16.如权利要求15所述的设备(1、16)，其中，传输信号(11)包含至少两个轨迹(11a、 11b)，所述轨迹分别具有一个待即时探测的测量值(POS)与预设的偏移值(OFF)的逻辑连 接，一个轨迹(Ila)的逻辑连接与另一个轨迹(lib)的逻辑连接相反。
17.如权利要求15或16所述的设备(1、16)，其中，所述设备(1、16)被实施为能够以 不多于两个接口运行且在所述不多于两个的接口上既能够对所述设备(1、16)进行能量供 给又能够加载传输信号(11)。
18.如权利要求15至17中任一项所述的设备(1、16)，其中，所述设备(1、16)具有至 少一个用于光导纤维的接口，在所述接口上能够加载传输信号(11)。
19.一种测量系统(16)，具有测量装置(2)，通过所述测量装置能够根据两个相互运动 的物体的相对运动产生测量信号(8)，其中，在所述测量系统中集成如权利要求15至18中 任一项所述的设备。
20.一种用于评价按照权利要求1至14中任一项产生的传输信号(11)的设备(17)， 具有评价模块(18)，所述评价模块具有信号输入端(19)和信号输出端(20)，其中，在运行 时在信号输入端(19)上能够加载传输信号(11)且在信号输出端00)上能够与预设的偏 移值(OFF)分开地输出待即时探测的测量值(P0S)，在所述传输信号(11)中待即时探测 的测量值(POS)能够以单值地重新建构的方式与预设的、代表独立于待即时探测的测量值 (POS)的测量值在时间上的变化的偏移值(OFF)逻辑连接。
全文摘要
本发明涉及一种用于确定和/或传输待即时探测的取决于位置的测量值(POS)、如两个相对运动的物体的位置、速度或加速度的方法和设备(1、16)。从代表待即时探测的取决于位置的测量值(POS)的测量信号(8)中产生传输信号(11)，在所述传输信号中，待即时探测的测量值(POS)以能够单值地重新建构的方式传输且预设的、独立于待即时探测的测量值(POS)并且代表测量值的时间导数的偏移值(OFF)与待即时探测的测量值(POS)逻辑连接地传输。借助于此类方法和此类设备可以在待即时探测的测量值为零时监控测量装置(2)的功能。
文档编号H04Q9/00GK102132582SQ200980133452
公开日2011年7月20日 申请日期2009年8月26日 优先权日2008年8月26日
发明者伯恩哈德·希勒, 罗兰德·克尔希博格 申请人:堡盟霍普纳有限公司