[發(fā)明專利]用于獲得位置信息的測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器及其運(yùn)行方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310102647.0
• 申請(qǐng)日: 2013-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN103364015A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于爾根·席默爾;烏爾里希·韋策爾;于爾根·策特納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號(hào): G01D5/32
• 分類號(hào): G01D5/32;G01D5/347
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于獲得位置信息的測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器，此外有時(shí)也僅簡(jiǎn)稱為傳感器，以及一種用于運(yùn)行測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器的方法。這些測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器是自身已知的。可以參照所謂的絕對(duì)編碼器或增量編碼器。

本發(fā)明此外涉及一種具有這種測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器的設(shè)備總成，即例如驅(qū)動(dòng)裝置或者電馬達(dá)，用于在那里獲得關(guān)于馬達(dá)/驅(qū)動(dòng)裝置的速度或位置的信息，或者相應(yīng)的設(shè)備總成的普遍速度或位置信息。

背景技術(shù)

在這里要描述的測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器是以光學(xué)掃描量具為基礎(chǔ)的。這例如在絕對(duì)或增量編碼器中同樣公知，并且也可以參照EP?512?864A。

為了進(jìn)行光學(xué)掃描，EP?1?677?081B1建議將有衍射效果的量具用于測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器，以獲得位置信息。

測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器，特別是用于驅(qū)動(dòng)技術(shù)的測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器，對(duì)各種制造公差以及運(yùn)行時(shí)的位置公差有特別高的要求。例如在上述EP?1?677?081B1中所描述的那樣，以由電腦生成的全息圖為基礎(chǔ)的衍射式的光學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器確保有更大的公差，因?yàn)槭褂玫娜D即使發(fā)生移位也還保持不變，并且例如對(duì)絕對(duì)位置進(jìn)行二進(jìn)制編碼。

據(jù)此，以這種微結(jié)構(gòu)編碼的量具為基礎(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器原則上能夠容忍在掃描量具時(shí)為了照亮全息圖內(nèi)的彎曲的編碼結(jié)構(gòu)所使用的激光點(diǎn)可能發(fā)生的移位。

然而在這里，特別是當(dāng)量具的相應(yīng)的載體（特別是傳感器具有的探測(cè)儀）朝向傳感器的軸線傾斜，即量具在運(yùn)動(dòng)期間發(fā)生擺動(dòng)，或者總的來說處于錯(cuò)誤位置，以及當(dāng)相應(yīng)的設(shè)備總成（即例如驅(qū)動(dòng)裝置）的旋轉(zhuǎn)軸線可能是離心的，這些情況也對(duì)量具具有的編碼結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向環(huán)（Spurkreis）有影響。以特別的方式，其對(duì)于量具可能具有的、按照傳統(tǒng)技術(shù)并且在利用特殊造型的遮光物的情況下實(shí)現(xiàn)的增量跡線是存在的。

于是，所有在現(xiàn)有技術(shù)中公知的測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器進(jìn)一步容忍制造公差，在啟動(dòng)階段要耗費(fèi)成本調(diào)校，這些制造公差會(huì)給傳感器的成本增加不小的一部分。

所以，這種測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器對(duì)于工業(yè)應(yīng)用的適宜性還不是最理想的，特別是涉及滿足在運(yùn)行時(shí)提供的位置信息的準(zhǔn)確性和可靠性的要求時(shí)。

這個(gè)問題也在US?7,432,496和US?4,932,131中被說明。在US4,932,131中，利用設(shè)計(jì)用于掃描磁性跡線體的讀寫頭，向跡線體中加入了位置信息，其以用干涉儀測(cè)定的讀寫頭位置為基礎(chǔ)。在US?7,432,496中，利用那里與預(yù)先給定的量具平行的讀寫頭寫出糾正信息，該信息應(yīng)該用于調(diào)校對(duì)量具的評(píng)估。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器和一種啟動(dòng)該測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器的方法，作為測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器的生產(chǎn)和測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器在生產(chǎn)框架內(nèi)的最初運(yùn)行的部分觀點(diǎn)，該方法能避免或者至少減少上述缺點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明，該目的利用一種具有權(quán)利要求1所述特征的、用于獲取位置信息的測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器得以解決，實(shí)際上已經(jīng)利用這種測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器的收發(fā)單元得以解決。為此，在用于獲取位置信息的測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器中，其中，該測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器包括用于掃描量具的收發(fā)單元，特別提出，該測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器本身包括用于將編碼信息引入量具中的元件。

上述目的同樣也利用一種具有第一獨(dú)立的方法權(quán)利要求所述特征的、用于運(yùn)行這種測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器的方法得以實(shí)現(xiàn)。為此，在用于運(yùn)行測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器的方法中特別提出，該測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器在裝配完成后在接下來的啟動(dòng)步驟中自身利用測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器包括的那個(gè)或者那些用于將編碼信息引入量具中的元件將編碼信息引入量具中。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在完成測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器的裝配后，引入、特別是寫入相應(yīng)的編碼信息，特別是編碼信息跡線-并且因此形成量具-適于避免上面描述過的錯(cuò)誤。這種后來對(duì)編碼信息的引入使得編碼信息的位置和取向總是精準(zhǔn)地適合測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器。通過讓測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器自身包括一個(gè)或者多個(gè)用于將編碼信息引入量具的元件，能夠在測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器裝配后在沒有額外的輔助工具的情況下實(shí)現(xiàn)編碼信息的引入。編碼信息的引入是在裝配完成后緊接著的啟動(dòng)步驟中實(shí)現(xiàn)的。啟動(dòng)步驟已經(jīng)描述了第一運(yùn)行和在啟動(dòng)步驟期間引入編碼信息的方法于此同時(shí)運(yùn)行測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器的方法。然后，測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送器就能夠在不必再校準(zhǔn)或者諸如此類的情況下準(zhǔn)備運(yùn)行了。