多通道的旋转角度编码器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分的多通道的旋转角度编码器。
【背景技术】
[0002]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。本发明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。
[0003]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，S卩，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，本发明不被限制于两通道的旋转角度编码器。因此，本发明同样涉及具有多于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，虽然本发明不局限于此。
[0004]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。
[0005]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)。
【发明内容】
[0006]因此，本发明基于如下目的，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。
[0007]为了实现所提出的该目的，本发明的特征在于权利要求1的技术理论。
[0008]本发明的主要特征是，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。
[0009]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。
[0010]根据本发明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(⑶=control unit)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。
[0011]1.实施例:划分为三个功能单元
[0012]在第一种实施方案中，根据本发明的可靠系统由三个功能单元构成，其中，功能单元I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。
[0013]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。
[0014]关于该第一个实施例作如下设置，S卩，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I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。
[0015]第2和第3个实施例:划分为两个功能单元
[0016]在第二种实施方案中，根据本发明的可靠系统由两个功能单元构成，其中，功能单元I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。
[0017]在一种优选的设计方案中，在功能单元I和2中相应地实现诊断单元。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]本发明的优点是，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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]通道I 一如既往地保持集成在提供绝对信号值的功能单元I中，且这些信息与分析测量值的诊断一起在功能单元I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。
[0028]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。
[0029]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，根据本发明两个测量值鉴定的功能块在分开的ASIC中实现。
[0030]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。
[0031]于是存在如下危险，即，形成类似的错误源(Commom course)，其未被察觉地引起此后在CU中不可再被识别的信息改变。
[0032]因此，本发明作如下设置，S卩，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。
[0033]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。
[0034]控制单元执行驱动器的控制且提供识别是否此处存在任何错误的可靠分析。一旦存在错误，下游的机器被关闭。
[0035]在第二和第三个实施例的情形中的特征是，通道2此时被敷设到接口模块中。然而须注意如下，即，人们很大程度上可利用数字化的功能性，以便于构成通道2且进而不再依赖于典型的传感器基础模块的模