(57)【要約】      （修正有）【課題】伝送用のシステムで、デジタル信号の送信用の送信装置と、受信装置に関する。【解決手段】非接触な信号伝送及びエネルギ伝送用のシステムに関し、該システムは計測デバイスによって生成される少なくとも１つの計測信号、特に、送信装置のＡＤ変換ユニットによってデジタル化された計測信号を含んだデジタル信号の送信用の送信装置と、送信されたデジタル信号の受信用の受信装置とからなり、送信装置は受信装置に対して動くことが可能であり、特に、回動自在であり、送信装置及び／又は計測デバイスのエネルギ供給用にエネルギを受信装置から送信装置に送信することが可能である。【選択図】図１
2006074731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触な信号伝送及びエネルギ伝送用のシステムであって、
-ＡＤ変換ユニット(15)を含み、計測デバイスによって生成される少なくとも１つの計測信号、特に、前記ＡＤ変換ユニット(15)によってデジタル化した計測信号を含んだデジタル信号の前記送信用の送信装置(11)と、
-前記送信されたデジタル信号の受信用の受信装置(25)と、からなるシステムであって、
-前記送信装置(11)は前記受信装置(25)に対して可動であって、特に、回動自在であり、
-エネルギを前記受信装置(25)から前記送信装置(11)に送信することが可能であって、よって前記送信装置(11)及び／又は前記計測デバイスに前記エネルギを供給することを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記計測デバイス及び／又は前記送信装置(11)は回転体、特に、スピンドル若しくはシャフトに取付自在であることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記送信装置(11)は１以上の構成要素、すなわち、信号準備ユニット(13)、パラレル／シリアル変換ユニット(19)、変調ユニット及び送信ユニット(23)を含んでいることを特徴とする請求項１又は２記載のシステム。
【請求項４】
前記受信装置(25)は１以上の構成要素、すなわち、受信ユニット(27)、復調ユニット(29)及びシリアル／パラレル変換ユニット(31)を含んでいることを特徴とする先行する請求項のいずれか１に記載のシステム。
【請求項５】
前記受信装置(25)は前記デジタル信号の少なくとも一部をアナログ化するＤＡ変換ユニット(33)及び／又は信号準備ユニット(35)を含んでいることを特徴とする先行する請求項のいずれか１に記載のシステム。
【請求項６】
前記送信装置(11)若しくはその一部分(41、43)及び／又は前記受信装置(25)若しくはその一部分(41、43)は前記システムの回転軸(39)に対して回転自在で不変であることを特徴とする先行する請求項のいずれか１に記載のシステム。
【請求項７】
前記デジタル信号は信号送信用のＲＦ搬送周波数に変調されることを特徴とする先行する請求項のいずれか１に記載のシステム。
【請求項８】
前記デジタル信号は前記送信装置(11)から前記受信装置(25)に容量性送信され得ることを特徴とする先行する請求項のいずれか１に記載のシステム。
【請求項９】
前記送信装置(11)及び前記受信装置(25)は各々容量性信号伝送用の電極(41)を有していることを特徴とする請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記電極(41)は各々システムの回転軸(39)に対して回転自在で不変であって、特に円形に形成されていることを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記デジタル信号は前記送信装置(11)から前記受信装置(25)に光学的に送信され得ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載のシステム。
【請求項１２】
光学的信号送信用に前記送信装置(11)は光学的送信ユニット、特に、送信機ダイオードを含み、前記受信装置(25)は光学的受信ユニット、特に、受信機ダイオード機構を含むことを特徴とする請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記光学的送信ユニット及び前記光学的受信ユニットは赤外線領域、紫外線領域若しくは可視領域において信号伝送すべく作成されていることを特徴とする請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記光学的送信ユニット若しくは受信装置は前記システムの回転軸(39)に対して中心に形成されていることを特徴とする請求項１２又は１３記載のシステム。
【請求項１５】
前記受信装置(25)はエネルギ生成用のパワー振動子若しくはクロック／周波数ジェネレータを有していることを特徴とする先行する請求項のいずれか１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記エネルギは前記受信装置(25)から前記送信装置(11)に誘導によって送信され得ることを特徴とする先行する請求項のいずれか１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記受信装置(25)及び前記送信装置(11)は各々誘導によるエネルギ伝送用のコイルシステム(43)、特に、フェライト補助されたコイルシステムを有していることを特徴とする請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記送信装置(11)の前記コイルシステム(43)は、前記受信装置(25)の前記コイルシステム(43)の動作周波数に合わせられたシリアル共振回路の一部として形成されていることを特徴とする請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
前記受信装置(25)と前記送信装置(11)との前記コイルシステム(43)は数ミリメータ以下の間隔を有していることを特徴とする請求項１７又は１８記載のシステム。
【請求項２０】
前記エネルギは前記受信装置(25)から前記送信装置(11)に光学的に送信され得ることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１に記載のシステム。
【請求項２１】
光学的エネルギ伝送用に前記受信装置(25)は光送信装置を有し、前記送信装置(11)は少なくとも１つの光起電性素子、特に、ソーラーセルを有していることを特徴とする請求項２０記載のシステム。
【請求項２２】
１以上の前記光起電性素子は前記システムの回転軸(39)に対して回転自在で不変であることを特徴とする請求項２１記載のシステム。
【請求項２３】
互いに可動な、特に、回動自在な送信装置(11)と受信装置(25)との間の非接触な信号伝送及びエネルギ伝送用の方法であって、
-計測信号は計測デバイスによって生成され、
-前記計測信号は特に前記送信装置(11)のＡＤ変換ユニット(15)によってデジタル化されており、
-少なくとも前記計測信号を含んだデジタル信号は前記送信装置(11)によって送信され、
-前記送信されたデジタル信号は前記受信装置(25)によって受信され、
-エネルギは前記受信装置(25)から前記送信装置(11)に送信され、よって前記送信装置(11)及び／又は前記計測デバイスに前記エネルギを供給することを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記計測デバイス及び／又は前記送信装置(11)は回転体、特に、スピンドル若しくはシャフトに取付自在であることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記デジタル信号の少なくとも一部は前記受信装置(25)のＤＡ変換ユニット(33)によってアナログ化されていることを特徴とする請求項２３又は２４記載の方法。
【請求項２６】
前記デジタル信号は信号送信用のＲＦ搬送周波数に変調されることを特徴とする請求項２３乃至２５のいずれか１に記載の方法。
【請求項２７】
前記デジタル信号は前記送信装置(11)から前記受信装置(25)に容量性送信されることを特徴とする請求項２３乃至２６のいずれか１に記載の方法。
【請求項２８】
前記デジタル信号は前記送信装置(11)から前記受信装置(25)に光学的に送信されることを特徴とする請求項２３乃至２５のいずれか１に記載の方法。
【請求項２９】
前記デジタル信号は赤外線領域、紫外線領域若しくは可視領域において伝送されることを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記エネルギは前記受信装置(25)から前記送信装置(11)に誘導によって送信されることを特徴とする請求項２３乃至２９のいずれか１に記載の方法。
【請求項３１】
前記送信装置(11)は前記受信装置(25)の動作周波数に合わせられることを特徴とする請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記エネルギは前記受信装置(25)から前記送信装置(11)に光学的に送信されることを特徴とする請求項２３乃至２９のいずれか１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送信装置と受信装置との間の信号伝送用システムに関し、送信装置は受信装置に対して可動である。本発明は更に当該システムに対応する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送信装置と受信装置との間の信号伝送用のこの種のシステム及び方法が一般に知られている。それら既知のシステム及び方法においては、受信装置に対して可動な送信装置は、計測デバイスによって生成されるアナログ計測信号を受信装置に送信することが可能であり、計測信号は評価され、及び／又は受信装置若しくは受信装置に接続された手段によって更に処理される。
【０００３】
アナログ計測信号の伝送用に、スライド接点が冒頭に記載した種類の伝送システムに使用されており、該スライド接点はスリップリングとして形成され得るものであって、送信デバイスが受信装置に対して回転する。しかしながらこの種の伝送システムはスライド接点が磨耗によってすり減り、よって信頼性の問題が生じるので不利である。特に長期間使用した場合に不利である。これは現在10,000rpmまでの回転速度で作動中に回転する部品を有し得る高速処理マシンの場合に特に該当する。
【発明の開示】
【０００４】
冒頭に記載した種類のシステム及び方法をより一層発展させるのが本発明の基本的な目的であり、よって計測デバイスによって生成されるアナログ計測信号の信頼性のある伝送が可能となり、更に長期間の使用及び高相対速度においても送信装置及び／又は計測デバイスの特にエネルギ供給が送信装置において同時に確保され、該送信装置は受信装置に対して動くことが可能であり、特に回転自在である。
【０００５】
この目的は、一方においては、独立装置クレームの特徴によって満たされ、特に非接触な信号伝送用及びエネルギ伝送用システムによって満たされる。該システムはデジタル信号の送信用の送信装置を備え、該デジタル信号は計測デバイスによって生成される少なくとも１つの計測信号、特に、送信装置のＡＤ変換ユニットによってデジタル化された計測信号を含んでいる。該システムは更に送信されたデジタル信号の受信用の受信装置を備え、送信装置は受信装置に対して動くことが可能であり、特に、回動自在であり、送信装置及び／又は計測デバイスのエネルギ供給用にエネルギを受信装置から送信装置に送信することが可能である。
【０００６】
本発明の基本的な目的は更に独立方法クレームの特徴によって満たされ、特に、互いに可動な、特に、回動自在な送信装置と受信装置との間の非接触な信号伝送及びエネルギ伝送方法によって満たされ、計測信号は計測デバイスによって生成され、該計測信号は、特に、送信装置のＡＤ変換ユニットによってデジタル化され、デジタル信号は送信装置によって送信される少なくとも計測信号を含み、送信されたデジタル信号は受信装置によって受信され、送信装置及び／又は計測デバイスのエネルギ供給用にエネルギは受信装置から送信装置に送信される。
【０００７】
本発明は送信装置が受信装置への少なくとも信号送信用に形成され、受信装置が送信装置への少なくともエネルギ送信用に形成され、送信装置が受信装置に対して動くことが可能であり、特に、回動自在であることを特徴としている。よって、例えば、双方向性送信が可能となり、送信装置は信号用送信機且つエネルギ用受信機として形成され、受信装置はエネルギ用送信機且つ信号用受信機として形成される。「送信装置」及び「受信装置」における用語の意味するところは、ここでは伝送される信号を表しておりエネルギは表していない。従って、信号伝送及びエネルギ伝送は各々シンプレックス通信（simplex transmission）として実現する。本発明においては、更に信号伝送及び／又はエネルギ伝送をデュプレックス通信（duplex transmission）として実現することも可能である。送信装置への信号送信用の追加設計を行うべく受信装置に特に設備が設けられても良い。
【０００８】
受信装置から送信装置に送信されるエネルギは送信装置及び／又は計測デバイスのエネルギ供給用に使用され、計測デバイスは送信装置に接続可能である。エネルギは、特に、受信装置から送信装置に送信可能であり、送信装置は受信装置に対して動くか、若しくは受信装置に対して動かない。同じことが送信装置から受信装置に送信される送信信号にも適用される。
【０００９】
本発明においては、信号伝送及びエネルギ伝送は各々非接触な態様で行われる。非接触伝送によって磨耗する傾向にあるスライド接点を省くことが可能となり、よって信頼性のある信号伝送が確保される。従って、本発明におけるシステムは、特に、メンテナンスフリーで運転することが可能となる。
【００１０】
本発明においては、ＡＤ変換ユニットが、特に、提供されている。該ＡＤ変換ユニットはアナログ計測信号を生成する計測デバイスが使用された際にアナログ計測信号をデジタル化する。本発明においては、しかしながら、デジタル信号を生成する計測デバイスも使用することが可能である。計測信号は、特に、高い精度で検出され得る。デジタル信号は送信装置によってデジタル信号を受信する受信装置に送信されることが可能であり、送信装置は特にＡＤ変換ユニットを含んでいる。
【００１１】
送信されるデジタル信号は少なくとも計測信号を含んでいる。送信される信号は、計測信号に加えてデジタル形式で既に存在する独立した信号を含み得る。例えば、計測信号と独立したデジタル信号とが共通デジタル信号として受信装置に送信される。エラーを認識すべく、デジタル信号のコントロールされた伝送用プロトコールが好適に用いられ、よってシステムエラーを出来るだけ早く認識し、それを評価手段及び／又は本発明におけるシステムの受信装置に接続されている更なる処理手段にレポートすることが可能となる。本発明におけるシステムは計測信号以外の信号の専用伝送用に設計することも可能である。
【００１２】
従って本発明においては、エネルギを受信装置から受信装置に対して動く送信装置に、特に、回転送信装置に送信することと、計測デバイスによって高精度で計測信号を検出することと、送信装置によってデジタルで迅速かつ確実に受信装置に送信することと、後ほど詳細に説明するようにオプションで再アナログ化することとが可能であり、デジタル化、信号送信及び再アナログ化はリアルタイムで行うことが可能であり、遅れは10μsより少ない。
【００１３】
本発明のプロセスは、異なる技術分野の構成要素を独特の態様で組み合わせている。すなわち、特にパワーエレクトロニクスの技術分野からの非接触なエネルギ伝送、特にアナログ及びデジタルエンジニアリングの技術分野からの迅速かつ正確な検出及び／又は計測信号の準備、及び特に高周波（radio frequency）エンジニアリングの技術分野からの迅速かつ信頼性のある信号伝送である。
【００１４】
本発明の有利な実施例が従属クレーム、詳細な説明及び図面に記載されている。
【００１５】
更に、本発明においては計測デバイス及び／又は送信装置を回転体、特に、スピンドル若しくはシャフトに取付自在にすることが提案されている。計測デバイスは、例えば、長さ測定システム若しくは角度測定システムである。計測信号は回転体上の計測デバイスによって生成され、特に、送信装置によってそこでデジタル化される。回転体は、特に、高速処理マシンの高速回転部分である。送信装置は好適にはロータとして形成され、 受信装置はステータとして形成される。一般的に、しかしながら、全ての適用例が想定可能であり、そこにおいては、特に、測定された値の伝送用に信号及びエネルギが互いに動くデバイス間で伝送される。
【００１６】
送信機は計測信号の準備用、送信されるデジタル信号のパラレル／シリアル変換用、デジタル信号の搬送周波数の変調用及び／又は特に、搬送周波数に変調されたデジタル信号の送信用に以下の１以上の構成要素を含み得る。すなわち、信号準備ユニット、パラレル／シリアル変換ユニット、変調ユニット及び送信ユニットである。
【００１７】
受信装置は、特に搬送周波数に変調されたデジタル信号の受信用、デジタル信号が変調された搬送周波数の復調用、すなわちデジタル信号の復元用、及び／又はデジタル信号のシリアル／パラレル変換用に１以上の以下の構成要素を含んでいる。すなわち、受信ユニットすなわちアンテナユニット、復調ユニット、パルス準備ユニット、同期化ユニット及びシリアル／パラレル変換ユニットである。
【００１８】
信号の評価用及び更なる信号処理に必要であれば、受信装置はデジタル信号の少なくとも一部のアナログ化用のＤＡ変換ユニット及び／又は信号準備ユニット及び／又はレベル生成ユニットを含み得る。特に、アナログ計測信号においては、デジタル化した計測信号を含んだデジタル信号の一部がＤＡ変換ユニットによって再アナログ化され得る。これは、本発明におけるシステムの受信装置に接続されている評価処理手段及び／又は更なる処理手段が使用される場合は、特に有利である。それらは従来から公知であって、アナログ計測信号に基づいている。受信された信号は、しかしながら、一般的に更に評価され及び／又はデジタル形式に処理されることが可能である。
【００１９】
更に、本発明においては、送信装置若しくはその一部及び／又は受信ユニット若しくはその一部をシステムの回転軸に対して回転自在で不変となるように形成されることが可能であり、よって信号伝送及び／又はエネルギ伝送は回転体に取り付けられている送信装置の受信装置に対する角度位置に依存しない。従ってシステムの回転軸は送信装置が取り付けられている回転体の回転軸に対応する。
【００２０】
本発明の有利な実施例においては、デジタル信号は信号伝送用のＲＦ搬送周波数に変調される。搬送周波数、すなわち、送信に必要な帯域幅を有する許容周波数がデータレートでクロックされて受信装置に送信される。搬送周波数は、例えば、GHzレンジで提供され及び／又は複数のチャネルが提供される。
【００２１】
デジタル信号は送信装置から受信装置に容量性送信が可能であれば特に有利である。送信装置及び受信装置は好適には各々容量性信号伝送用の電極を有している。電極は、特に、各々がシステムの回転軸に対して回動自在で不変となるように形成されており、特に、円形に形成されている。円形キャパシタプレートとして形成されている２つの電極が、例えば、提供される。受信装置に対して回転する送信装置から受信装置への信号送信における振幅エラー及び／又は位相エラーは、上述したようにシステムの回転軸に対する電極の回転の不変性によって回避される。
【００２２】
代替案として、デジタル信号は送信装置から受信装置に光学的に送信され得る。光学的信号送信用に送信装置は光学的送信ユニット、特に、送信機ダイオードを含み、受信装置は光学的受信ユニット、特に、受信機ダイオード構成を含むことが可能である。受信機ダイオード構成は独立した受信機ダイオードのみを含むことが可能もある。光学的送信ユニット及び光学的受信ユニットは、特に、赤外線領域、紫外線領域若しくは可視領域での信号伝送用に形成され得る。受信装置の構成要素として光学的フィルタが使用される場合、異なる光学的周波数レンジが使用され得る。
【００２３】
本発明の特に好適な実施例においては、光学的送信若しくは受信ユニットはシステムの回転軸に対して中心に形成される。上述したようなシステムの回転軸に対して中心に配置することによって、受信装置に対する送信装置の角度位置にかかわらず、デジタル信号の伝送を特に簡単な方法で設計することが可能となる。
【００２４】
受信装置は好適にはパワー振動子若しくはエネルギ生成用のクロック／周波数ジェネレータを含んでいる。エネルギはダイナモの原理を用いては生成されないので、送信装置が受信装置に対して動かない場合は、パワー振動子若しくはクロック／周波数ジェネレータによって生成されたエネルギも受信装置から送信装置に送信することが可能である。
【００２５】
本発明の特別な実施例においては、エネルギは受信装置から送信装置に誘導によって送信される。受信装置及び送信装置は各々誘導によるエネルギ伝送用のコイルシステム、特に、フェライト補助されたコイルシステムを有し得る。 送信装置のコイルシステムは好適には受信装置のコイルシステムの動作周波数に合わせられたシリアル共振回路の一部として形成され、よって送信装置のコイルシステムからより多くの電流を取り出すことが可能となる。驚いたことに、ワインドデータ、機械的間隔及び構成要素の許容値を観測する場合は、簡易に再現可能な送信値を実現することが可能である。
【００２６】
受信装置と送信装置とのコイルシステムは好適には数ミリメータ以下の空間を有している。従って効率の高いエネルギ伝送、特に、60%より高い効率が実現可能である。しかしながら、基本的には異なる、特に、より大きな、間隔も可能である。
【００２７】
代替案として、エネルギを受信装置から送信装置に光学的に送信することが可能である。光学的エネルギ伝送用に、受信装置は光送信ユニットを含むことが可能であり、送信装置は少なくとも１つの光起電性素子、特に、ソーラーセルを含むことが可能である。１以上の光起電性素子は、特に、システムの回転軸に対して回転自在で不変に形成することが可能である。１以上の光起電性素子から取り出され得るエネルギは送信装置の受信装置に対する角度位置に依存しない。これは上述したようにシステムの回転軸に対して１以上の光起電性素子が回転自在で不変であることに起因する。光学的エネルギ伝送は更に電気的及び／又は磁気的な干渉領域の影響を受けず、それ自身いかなる干渉領域を生成せず、より大きな互いの間隔において使用され得る。
【００２８】
実施例を用いて図面を参照しながら以下に本発明を説明する。
【実施例】
【００２９】
非接触信号伝送用として図1に示される送信装置11においては、計測デバイス（図示せず）によって生成され、例えば長さ若しくは角度を示すアナログ計測信号Usin、Ucosがアナログ計測信号Usin、Ucosの準備用の信号準備ユニット13に供給される。アナログ計測信号Usin、Ucosに加えて、３つの独立したデジタル信号Ri、A、Bが信号準備ユニット13に供給され、同様に信号準備ユニット13によって準備される。
【００３０】
準備されたアナログ信号は信号準備ユニット13によってＡＤ変換ユニット15に転送されてデジタル化される。デジタル化された信号はＡＤ変換ユニット15によってパラレル形式で出力される。ＡＤ変換ユニット15は、例えば、333kS／sから500kS／sまでの範囲の出力速度（output rate）及び12ビットの解像度を有することが可能である。信号準備ユニット13によって準備される独立したデジタル信号は読み取りユニット17によって読み取られる。
【００３１】
本発明によるシステムの送信装置11は更に、パラレル形式で存在するデジタル化した信号とそれにパラレルで存在する独立したデジタル信号とのパラレル／シリアル変換用であって、ＡＤ変換ユニット15と読み取りユニット17とに接続したパラレル／シリアル変換ユニット19を含んでいる。デジタル化した信号と独立したデジタル信号とを含んだデジタル信号はパラレル／シリアル変換ユニット19によってシリアル形式で出力される。コントロールされた信号伝送を確保するため及び／又はシステムエラーの出来るだけ早い認識を可能にするために、エラーを認識するプロトコールが用いられている。
【００３２】
パラレル／シリアル変換ユニット19によってシリアル形式で出力されるデジタル信号は、パラレル／シリアル変換ユニット19に接続されている送信されるデジタル信号の符号化用の変調ユニット（図示せず）によってＲＦ搬送周波数に変調される。かかるＲＦ搬送周波数は、例えば、2.4GHzにまで達する。変調ユニットはデジタル信号の送信用の送信ユニット23に接続されている。
【００３３】
図1に示される送信装置11によって生成されるデジタル信号は送信ユニット23を介して図2に示される本発明によるシステムの受信装置25の受信ユニット27に非接触態様で送信される。受信ユニット27の下流に設置されている復調ユニット29はデジタル信号が変調されている搬送周波数からデジタル信号を復元すべく提供されている。
【００３４】
復元されたデジタル信号は、復調ユニット29によって復元された後は最初はシリアル形式で存在しており、復調ユニット29によってシリアル／パラレル変換用のシリアル／パラレル変換ユニット31に送られる。シリアル／パラレル変換ユニット31は更にプロトコール状態マシンとして形成されているセクションを有している。デジタル信号はシリアル／デジタル変換ユニット31によってパラレル形式で出力され、出力されたデジタル信号は送信装置11のパラレル／シリアル変換ユニット19に以前入力された信号に対応するものであって、すなわちパラレル形式で存在するデジタル化した信号と独立したデジタル信号とを含んでいる。
【００３５】
シリアル／パラレル変換ユニット31によって出力されるデジタル化した信号を含んだデジタル信号の一部分はＤＡ変換ユニット33によって再アナログ化される。
【００３６】
信号準備ユニット35が再アナログ化された信号及び独立したデジタル信号の信号準備用及びレベル変換用に提供される。アナログ計測信号Usin、Ucos及び独立したデジタル信号Ri、A、Bは、よって計測デバイスから以前に出力される形式であって送信装置11の信号準備ユニット13に入力される形式で信号準備ユニット35の出力に存在する。よって従来技術において知られており、アナログ計測信号の処理用のみに設計された評価手段及び／又は更なる処理手段が本発明のシステムに接続可能となる。
【００３７】
図3乃至6は本発明による非接触な信号伝送及びエネルギ伝送用のシステムデザインの実施例を示しており、デジタル信号の送信用の送信装置11と送信されたデジタル信号の受信用の受信装置25とを備えており、エネルギを反対方向に送信することが可能である。反対方向とは、すなわち受信装置25から送信装置11への方向である。
【００３８】
ロータとして形成されている送信装置11が、ステータとして形成されている受信装置25の円筒形ステータフランジ37内でシステム回転軸とも称される回転軸39の周りに回転自在である。この目的のため、送信装置11及び計測デバイス（図示せず）はシャフト（図示せず）に取り付けられており、よって送信装置11は受信装置25に対して回動自在である。計測デバイスはアナログ計測信号の生成用に形成されており、かかる信号は、例えば、長さや角度に相当する。アナログ計測信号は計測デバイスから送信装置11に送られ、これは図5の矢印によって示されている。
【００３９】
送信装置11及び受信装置25は各々特に円形キャパシタプレート41として形成される電極を有しており、それらプレートは互いに対向するように配置され、それらプレートの中心は回転軸39に一致している。よってキャパシタプレート41は送信装置11から受信装置25への容量性信号送信用に回転軸39に対して回転において不変（rotationally invariant）となるように形成されている。本プロセスのキャパシタプレート41は図1及び2の送信ユニット23と受信ユニット27とに対応する。
【００４０】
送信装置11及び受信装置25は各々更にフェライト補助されたコイルシステム43を含んでおり、それらは送信装置11及び計測デバイスのエネルギ供給用に受信装置25から送信装置11への誘導によるエネルギ送信用に提供されており、コイルシステム43は0.8mmの共通空間を有している。コイルシステム43は各々円形リングとして形成されており、よって同様に回転軸39に対して回転において不変である。送信装置11及び受信装置25の電極41は各々コイルシステム43の中心に配置されており、特に円形リングとして形成されている。
【００４１】
送信装置11及び受信装置25は各々更に複数の板部45を有しており、該板部45は互いに平行に配置されており、かつ回転軸39に垂直な面上に伸びている。板部45には構成要素、特に電子回路、が取り付けられており、該構成要素は信号処理及びエネルギ生成用に提供されている。板部45に取り付けられている構成要素はエネルギ生成用のパワー振動子（図示せず）及び図1及び2に示す構成要素を含んでおり、ＡＤ変換ユニット及びＤＡ変換ユニットのコントロールは各々自由にプログラム可能な論理回路、特に、FPGA（Field Programmable Gate Array）及びCPLD（Complex Programmable Logic Device）によって行われる。更にこれらの論理回路は特に送信装置11においてパラレル／シリアル変換を行い、受信装置25において同期化及びシリアル／パラレル変換を行う。
【００４２】
パワー振動子の交流電圧は受信装置25のコイルシステム43に影響し、エネルギは送信装置11のコイルシステム43に誘導によって送信されるものであって、パワー振動子は、例えば、100kHzの動作周波数及び10Wの出力パワーを有し得る。送信装置11のコイルシステム43は送信装置11のシリアル共振回路（図示せず）の一部であって、受信装置25のコイルシステム43若しくはパワー振動子の動作周波数に合わせられ、よって可能な限り高いエネルギ伝送の効率が確保される。送信装置11のコイルシステム43から採取される電流は、図2に示される構成要素及び計測デバイスの電流供給用に使用される。
【００４３】
受信装置25はオンボード電圧接続部47を有しており、該接続部47は受信装置25、特に、パワー振動子及び図1に示す構成要素の電圧供給用の外部電源への接続用に提供されている。受信装置25は更に信号接続部49を有しており、該接続部49は信号を外部評価ユニット及び／又は更なる処理ユニット（図示せず）に出力する信号出力部として形成される。
【００４４】
本発明によるシステムは、特に回転部において測定されるアナログ計測信号を有利な態様で著しく高精度及び高速で読み出すことと、デジタルによって且つ非接触な態様で受信装置25にそれらを送信することと、よってそれらを復元することと、それらを再度アナログ形式で受信装置25に提供することとが可能であり、エネルギは同様に非接触な態様で受信装置25から送信装置11に送信可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】信号伝送用に提供される本発明によるシステムの送信装置の構成要素の簡易ブロック図である。
【図２】信号伝送用に提供される本発明によるシステムの受信装置の構成要素の簡易ブロック図である。
【図３】本発明によるシステムの実施例の構造体の斜視図である。
【図４】図3の発明によるシステムの正面図である。
【図５】図4の発明によるシステムの線Ａ−Ａに沿った縦断面図である。
【図６】図4の発明によるシステムの線Ｂ−Ｂに沿った縦断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１  送信装置
１３  信号準備ユニット
１５  ＡＤ変換ユニット
１７  読み取りユニット
１９  パラレル／シリアル変換ユニット
２３  送信ユニット
２５  受信装置
２７  受信ユニット
２９  復調ユニット
３１  シリアル／パラレル変換ユニット
３３  ＤＡ変換ユニット
３５  信号準備ユニット
３７  ステータフランジ
３９  回転軸
４１  キャパシタプレート
４３  コイルシステム
４５  板部
４７  接続部
４９  接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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