[发明专利]多匝旋转编码器

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的可靠的多匝旋转编码器(Multiturn-Drehgeber)。

背景技术

用于测量轴的角度位置的位置测量设备从许多的出版物中已知。这种位置测量设备称作旋转编码器。此外，如果位置测量设备如此地实施，即除了轴的角度位置之外，还可测量走完的回转(Umdrehung)的数量，则可称为多匝旋转编码器(Multiturn-Drehgeber)。

对于多匝单元(即，用于确定轴的走完的回转的数量的单元)的实施方案，基本上有两种解决方案是已知的，一种是基于传动器的(getriebebasiert)多匝单元，另一种是基于计数器的多匝单元。

在基于传动器的多匝单元的情形下，输入轴驱动一个或同样多个传动器级，传动器级使输入转速降低。例如，在一种带有16∶1的减速比的传动器级的情形下，输入轴每16次回转，传动器级的输出轴旋转一次。输出轴再驱动编码载体该编码载体的角度位置(Winkelstellung)允许推断出输入轴的转数(Umdrehungszahl)。

在文件DE2817172C2中描述了一个用于基于传动器的多匝旋转编码器的实例。在此，涉及一种带有第一角度步编码盘(Winkelschritt-Codescheibe)和多个后置的角度步编码盘的多级的角度步编码器。

文件EP1457762A1描述了一种用于测量对象的位置、路径或旋转角的装置。该装置包含了以三个相继的编码盘的形式的三个实物量具该编码盘通过差动齿轮传动器(Differenzzahngetriebe)相联结。编码盘的探测(Abtastung)通过径向上覆盖全部编码盘的编码道(Codespur)的探测单元来实现。

基于计数器的多匝单元通过对编码载体的回转进行计数来确定轴的走完的回转的数量，编码载体直接地由轴来驱动，并且因此走完与待测量的轴相同的回转的数量。在编码载体上布置有编码，这些编码由探测单元来探测。在计数电子设备中从利用探测单元确定的位置信号中生成用于计数器的计数信号，该计数器以与旋转方向有关的方式对编码载体和由此轴的完整的回转的数量进行了计数。为了即使在主电流供给断开的情形下(即例如当机器(在其中多匝旋转编码器运行)断开时)也存储计数器的计数器状态并且此外保存计数功能，基于计数器的多匝单元经常装备有电池，电池在主电流供给失效的情形下承担至少旋转编码器的多匝单元的能量供给。

例如，文件EP1462771B1描述了一种带有基于计数器的多匝单元的多匝旋转编码器。

在多匝单元的功能在正常运行中(也就是当除了多匝单元之外单匝单元同样是激活的以用于测量在轴的一个回转之内的角度位置时)可利用单匝单元被检测(当单匝单元确定一个完整的回转时，利用多匝单元获得的回转的数量必须强制地改变)期间，在主电流供给切断的情形下多匝单元的失效保持未被发现的。

发明内容

由此，本发明的目的在于，公开一种多匝旋转编码器，其具有提高的功能上的可靠性。

该目的通过根据权利要求1的多匝旋转编码器来实现。有利的细节由从属于权利要求1的权利要求来得出。

现在建议一种带有单匝单元、第一多匝单元以及第二多匝单元的多匝旋转编码器。单匝单元包含：编码载体，该编码载体可由单匝探测设备来探测以用于产生单匝位置信号；和单匝评估单元，该单匝评估单元用于将单匝位置信号处理成单匝编码字(Codewort)，该单匝编码字指出了在一个回转内的输入轴的绝对位置。第一多匝单元包含：至少一个第一多匝编码载体，该第一多匝编码载体可由第一多匝探测设备来探测以用于产生第一多匝位置信号；和第一多匝评估单元，该第一多匝评估单元用于将第一多匝位置信号处理成第一多匝编码字，该第一多匝编码字指出了输入轴走完的回转的数量。第二多匝单元包含：至少一个第二多匝编码载体，该第二多匝编码载体可由第二多匝探测设备来探测以用于产生第二多匝位置信号；和第二多匝评估单元，该第二多匝评估单元用于将第二多匝位置信号处理成第二多匝编码字，该第二多匝编码字同样指出了输入轴走完的回转的数量。

通过两个彼此独立地生成的多匝编码字可确定多匝单元的功能。

附图说明

本发明的其它优点以及细节由下面借助于附图的描述来得出。其中：

图1显示了根据本发明的多匝旋转编码器的第一个实施例，

图2显示了图1的第一多匝评估单元的电路原理图，

图3显示了用于评估多匝编码字的第一个实例，

图4显示了用于评估多匝编码字的第二个实例，并且