(57)【要約】      （修正有）【課題】信号エラーを早期に信号伝達可能であるエンコーダを提供する。【解決手段】１つの測定目盛を有する１つの目盛キャリア１４と、測定目盛を走査することによって位置に依存する走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒを生成するために、測定目盛に対して一測定方向に相対可動に配置されている１つの走査装置１２と、走査信号を位置信号に処理するための１つの信号処理装置２０と、位置信号を１つの後続電子機器に出力可能である１つの信号インタフェース５０と、を備えるエンコーダ１０であって、少なくとも１つの補正装置２０．１，２０．２，２０．３と、１つの監視装置３０とが、信号処理装置内に配置されていて、少なくとも１つの走査信号の少なくとも１つの信号エラーが、補正装置によって補正可能であり、監視装置によって信号エラーの１つの限界値の到達が確認可能であり、その後に、少なくとも当該イベントを引き起こす補正装置が非活動化可能である。【選択図】図１
2018021913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの測定目盛（１６，１７）を有する１つの目盛キャリア（１４）と、前記測定目盛（１６，１７）を走査することによって位置に依存する走査信号（Ｓ０，Ｓ９０，Ｒ）を生成するために、前記測定目盛（１６，１７）に対して一測定方向に相対可動に配置されている１つの走査装置（１２）と、前記走査信号（Ｓ０，Ｓ９０，Ｒ）を位置信号（Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲ）に処理するための１つの信号処理装置（２０，１２０）と、前記位置信号（Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲ）を１つの後続電子機器（８０）に出力可能である１つの信号インタフェース（５０）と、を備えるエンコーダにおいて、
少なくとも１つの補正装置（２０．１，２０．２，２０．３，１２０．１，１２０．２，１２０．３）と、１つの監視装置（３０，１３０）とが、前記信号処理装置（２０，１２０）内に配置されていて、少なくとも１つの走査信号（Ｓ０，Ｓ９０，Ｒ）の少なくとも１つの信号エラーが、前記補正装置（２０．１，２０．２，２０．３，１２０．１，１２０．２，１２０．３）によって補正可能であり、前記監視装置（３０，１３０）によって、前記信号エラーの１つの限界値の到達が確認可能であり、その後に、少なくとも当該イベントを引き起こす補正装置（２０．１，２０．２，２０．３，１２０．１，１２０．２，１２０．３）が非活動化可能である当該エンコーダ。
【請求項２】
前記補正装置（２０．１，２０．２，２０．３）は、前記監視装置（３０）がその補正装置（２０．１，２０．２，２０．３）を遮断することによって非活動化される結果、前記走査信号（Ｓ０，Ｓ９０，Ｒ）が、位置信号（Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲ）として出力される請求項１に記載のエンコーダ。
【請求項３】
前記補正装置（１２０．１，１２０．２，１２０．３）は、前記監視装置（３０）が補正機能を無効にし、実際の制御パラメータを記憶することによって非活動化可能である請求項１に記載のエンコーダ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの補正装置（２０．１，２０．２，２０．３，１２０．１，１２０．２，１２０．３）は、１つのオフセット補正装置（２０．１，１２０．１）、１つの振幅補正装置（２０．２，１２０．２）又は１つの位相補正装置（２０．３，１２０．３）である請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンコーダ。
【請求項５】
第２限界値（Ａ５）の到達時に、少なくとも当該イベントを引き起こす前記補正装置（２０．１，２０．２，２０．３，１２０．１，１２０．２，１２０．３）を再び起動させるように、すなわち第１の前記限界値までの制御によるよりも低い前記位置信号（Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲ）の信号品質が達成可能である制御の目標値によって、前記補正装置（２０．１，２０．２，２０．３，１２０．１，１２０．２，１２０．３）を再び起動するように、前記監視装置（３０，１３０）が、さらに適切に構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンコーダ。
【請求項６】
１つの測定目盛（１６，１７）を有する１つの目盛キャリア（１４）と、前記測定目盛（１６，１７）に対して一測定方向に相対可動に配置されていて、位置に依存する走査信号（Ｓ０，Ｓ９０，Ｒ）が前記測定目盛（１６，１７）を走査することによって生成される１つの走査装置（１２）と、前記走査信号（Ｓ０，Ｓ９０，Ｒ）が位置信号（Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲ）に処理される１つの信号処理装置（２０，１２０）と、前記位置信号（Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲ）が１つの後続電子機器（８０）に出力される１つの信号インタフェース（５０）と、を備えるエンコーダを稼働させるための方法において、
少なくとも１つの補正装置（２０．１，２０．２，２０．３，１２０．１，１２０．２，１２０．３）と、１つの監視装置（３０，１３０）とが、前記信号処理装置（２０，１２０）内に配置されていて、少なくとも１つの走査信号（Ｓ０，Ｓ９０，Ｒ）の少なくとも１つの信号エラーが、前記補正装置（２０．１，２０．２，２０．３，１２０．１，１２０．２，１２０．３）によって補正され、前記監視装置（３０，１３０）によって、前記信号エラーの１つの限界値の到達が確認され、その後に、少なくとも当該イベントを引き起こす補正装置（２０．１，２０．２，２０．３，１２０．１，１２０．２，１２０．３）が非活動化される当該方法。
【請求項７】
前記監視装置（３０）は、前記補正装置（２０．１，２０．２，２０．３）をその遮断によって非活動化する結果、前記走査信号（Ｓ０，Ｓ９０，Ｒ）が、位置信号（Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲ）として出力される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記補正装置（１２０．１，１２０．２，１２０．３）は、前記監視装置（１３０）が補正機能を無効にし、実際の制御パラメータを記憶することによって非活動化可能である請求項６に記載の方法。
【請求項９】
当該少なくとも１つの非活動化された補正装置（２０．１，２０．２，２０．３，１２０．１，１２０．２，１２０．３）は、前記エンコーダ（１０，１００）を遮断し、再投入することによって再び起動される請求項６〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
第２の限界値（Ａ５）の到達時に、前記監視装置（３０，１３０）によって、少なくとも当該イベントを引き起こす前記補正装置（２０．１，２０．２，２０．３，１２０．１，１２０．２，１２０．３）が再び起動される、すなわち第１の前記限界値までの制御によるよりも低い前記位置信号（Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲ）の信号品質が達成可能である制御の目標値によって、前記補正装置（２０．１，２０．２，２０．３，１２０．１，１２０．２，１２０．３）が再び起動される請求項６〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
１つの後続電子機器（８０）に接続されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンコーダ（１０，１００）を有する信号伝達システムにおいて、
受信機側の１つの監視装置（９０）が、前記後続電子機器（８０）側に配置されていて、少なくとも１つの位置信号（Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲ）の１つの限界値の到達が、前記受信機側の監視装置（９０）によって確認可能である当該信号伝達システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載のエンコーダ及び請求項６に記載のエンコーダを稼働させるための方法
【背景技術】
【０００２】
インクリメンタル式エンコーダは、可動部材の位置変化を測定するために、自動化技術において、特に工作機械で使用される。したがって、インクリメンタル式のロータリーエンコーダは、例えば回転軸の回転移動を測定する。これに対して、インクリメンタル式のリニアエンコーダは、互いに可動に配置された機械部材の直線移動を測定する。
【０００３】
周知のインクリメンタル式エンコーダでは、規則的に配置された複数のコード要素から成る目盛トラックが、検出装置によって走査される。この場合、様々な物理的走査原理、例えば、光学原理、磁気原理、電磁誘導原理又は静電容量原理が使用され得る。同じ移動（一定の速度又は一定の回転数）の場合、当該走査から発生する検出器信号は、好ましくはほぼ正弦波状である。当該位置情報が、例えば、推移した複数の信号周期を計数することによって、又は高い分解能が要求されるときは、さらに、これらの信号周期を複数の長さセグメント又は角度セグメントに分割（補間）することによって取得され得る。例えば互いに９０°移相している２つの検出器信号が、走査時に生成されるときに、方向情報が取得され得る。インクリメンタル式エンコーダの原理によって決まる相対位置測定用の１つの絶対基準点を提供するため、多くの場合、１つの基準パルスが、少なくとも１つの位置で生成される。このため、同様に検出装置によって走査される適切な目盛パターンが、独立した目盛トラック上に配置され得る。
【０００４】
当該検出装置によって取得される検出器信号が、信号処理装置内で処理され、出力インタフェースの仕様に応じて適合される。インクリメンタル式エンコーダ用の周知のインタフェースが、例えば、１Ｖのピークピーク値を必要とする。一定の移動速度（回転数）の場合、当該信号は、ほぼ正弦波状であり、１つの基準電位（多くの場合は接地電位の０Ｖ）を中心にして対象に推移する。当該複数のインクリメンタル位置信号間の移相は、９０°である。基準パルスＲＩは、対称であり、その最大値が、当該インクリメンタル位置信号に対する所定の位置に存在する。
【０００５】
当該信号処理装置は、当該検出装置によって取得される、信号振幅の減少のような、検出器信号の経時変化を広い限界範囲内で補正し得る。この方法の欠点は、当該信号処理装置の制御限界に到達しているときに、当該エンコーダが整備又は交換される必要があるまで、短い準備期間しか残っていないことである。さらに、当該信号処理装置による当該検出器信号の最適化は、当該測定目盛に対する当該検出装置の調整を困難にする。何故なら、誤差を多く含む検出器信号が依然として不正確に発生していても、最適な位置信号が取得され得るからである。
【０００６】
独国特許出願公開第１９５２１２５２号明細書は、出力増幅器の１つ又は複数の出力部が障害時に高抵抗に切り替え可能であるエンコーダを開示する。しかしながら、当該切り替えは、設備を即座に緊急停止させる。その結果、予防の整備は不可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９５２１２５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、信号エラーが早期に信号伝達可能である改良されたエンコーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、請求項１に記載のエンコーダによって解決される。
【００１０】
１つの測定目盛を有する１つの目盛キャリアと、前記測定目盛を走査することによって位置に依存する走査信号を生成するために、前記測定目盛に対して一測定方向に相対可動に配置されている１つの走査装置と、前記走査信号を位置信号に処理するための１つの信号処理装置と、前記位置信号を１つの後続電子機器に出力可能である１つの信号インタフェースと、を備えるエンコーダが提唱される。少なくとも１つの補正装置と、１つの監視装置とが、前記信号処理装置内に配置されていて、少なくとも１つの走査信号の少なくとも１つの信号エラーが、前記補正装置によって補正可能であり、前記監視装置によって前記信号エラーの１つの限界値の到達が確認可能であり、その後に、少なくとも当該イベントを引き起こす補正装置が非活動化可能である。
【００１１】
本発明のエンコーダの好適な構成は、請求項１に従属する請求項に記載されている。
【００１２】
さらに、本発明の課題は、エンコーダの信号エラーが早期に信号伝達される方法を提供することにある。
【００１３】
この課題は、請求項６に記載のエンコーダを稼働させるための方法によって解決される。
【００１４】
１つの測定目盛を有する１つの目盛キャリアと、前記測定目盛に対して一測定方向に相対可動に配置されていて、位置に依存する走査信号が前記測定目盛を走査することによって生成される１つの走査装置と、前記走査信号が位置信号に処理される１つの信号処理装置と、前記位置信号が１つの後続電子機器に出力される１つの信号インタフェースと、を備えるエンコーダを稼働させるための方法が提唱される。少なくとも１つの補正装置と、１つの監視装置とが、前記信号処理装置内に配置されていて、少なくとも１つの走査信号の少なくとも１つの信号エラーが、前記補正装置によって補正され、前記監視装置によって、前記信号エラーの１つの限界値の到達が確認され、その後に、少なくとも当該イベントを引き起こす補正装置が非活動化される。
【００１５】
本発明の方法の好適な構成は、請求項６に従属する請求項に記載されている。
【００１６】
さらなる利点は、以下の実施の形態に説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のエンコーダの第１の実施の形態を示す。
【図２】本発明のエンコーダの第２の実施の形態を示す。
【図３】時間に対するインクリメンタル走査信号又は位置信号の振幅値の信号推移を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明のエンコーダ１０のブロック図である。このブロック図は、測定目盛を目盛キャリア１４上で走査するために適切に構成されている走査装置１２を有する。この場合、例えば、目盛キャリア１４と走査装置１２との相対位置が互いに測定されなければならない工作機械の可動部分に、この目盛キャリア１４とこの走査装置１２とが結合されていることによって、この目盛キャリア１４とこの走査装置１２とは、互いに相対移動するように測定方向に周知の方法で配置されている。
【００１９】
リニアエンコーダ（測長装置）とロータリーエンコーダ（シャフトエンコーダ又は測角装置）との双方が、本発明にしたがって構成され得る。同様に、本発明は、物理的な走査原理にほとんど左右されない。すなわち、磁気式の走査、静電容量式の走査又は電磁誘導式の走査が使用され得る。
【００２０】
図示された例では、測定目盛が、インクリメンタル目盛トラック１６と基準目盛トラック１７とから成る。測定目盛１６，１７の走査から発生する走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒが、インクリメンタル目盛トラック１６の走査からの９０°だけ移相したインクリメンタル信号Ｓ０，Ｓ９０と、基準目盛トラック１７の走査からの基準信号Ｒとから成る。検出器信号が、走査原理に応じて走査装置１２内で当該走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒを生成するために前処理される。例えば、電流信号が、電圧信号に変換される。
【００２１】
当該測定目盛が、（一定の速度に応じて）走査装置１２に対して一定に移動する場合、インクリメンタル信号Ｓ，Ｓ９０は、ほぼ正弦波状である。基準信号Ｒは、インクリメンタル型エンコーダ１０の原理によって決まる相対位置測定のための絶対基準位置を提供するために使用される。このため、基準信号Ｒは、少なくとも１つの所定の位置に（又は測角装置の場合は所定の角度位置に）基準パルスと呼ばれる１つのパルスを有する。
【００２２】
走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒは、これらの走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒを位置信号Ｐ０，Ｐ９０，Ｒに処理する信号処理装置２０に供給される。このため、この信号処理装置２０は、これらの走査信号のうちの少なくとも１つの走査信号の信号エラーを補正するために適した少なくとも１つの、図示された例では３つの補正装置２０．１，２０．２，２０．３をそれぞれ有する。詳しく言うと、当該補正装置は、オフセット補正装置２０．１、振幅補正装置２０．２及び位相補正装置２０．３である。
【００２３】
オフセット補正装置２０．１は、正弦波信号の最小値と最大値とが１つの基準電位（多くの場合は、接地電位０Ｖ）を中心にして対称に揃えられているように、インクリメンタル信号Ｓ０，Ｓ９０の信号オフセットを補正するために使用される。当該オフセット補正装置２０．１は、基準信号Ｒの残留電位、すなわち基準パルスが発生しない間に、基準信号Ｒが有する電位を調整するために構成されてもよい。
【００２４】
振幅補正装置２０．２は、インクリメンタル信号の信号振幅を増幅するために、例えば１Ｖのピークピーク値に増幅するために使用される。このため、増幅装置が使用され得る。また、当該振幅補正装置２０．２は、基準信号Ｒの振幅を所定の値に設定するために使用され得る。
【００２５】
位相補正装置２０．３は、複数のインクリメンタル信号間の移相を調整するために、例えば９０°に設定するために適切に構成されている。この場合、これらのインクリメンタル信号のうちのどのインクリメンタル信号が先行又は追従するかを、移動方向（回転方向）が決定する。さらに、例えば、当該インクリメンタル信号が、正の値と、同じ瞬時値とを有する位置に、当該インクリメンタル信号の最大値が存在するように、当該位相補正装置２０．３は、これらのインクリメンタル信号に対する基準パルスの位置を調整するために設けられ得る。
【００２６】
こうして補正された走査信号は、位置信号Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲとして信号インタフェース５０を通じて後続電子機器８０、例えば、工作機械の数値制御装置に出力される。補正装置２０．１，２０，２，２０．３の調整精度の範囲内では、位置信号Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲは、当該インタフェース仕様の理想値に正確に相当する。信号インタフェース５０は、ドライバモジュールを有し得る。当該ドライバモジュールは、当該後続電子機器に出力するための位置信号Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲを増幅する。当該ドライバモジュールは、位置信号Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲを、信号処理装置２０によって生成された極性で出力し、且つ反転した位置信号Ｐ１８０，Ｐ２７０，ＩＰＲとしても出力するために適切に構成され得る。
【００２７】
本発明によれば、監視装置３０が、信号処理装置２０内に配置されている。この監視装置３０は、補正装置２０．１，２０．２，２０．３内で補正された走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒの信号エラーのうちの１つの信号エラーが１つの限界値に達したか否か又は上回ったか若しくは下回ったかを確認するために適切に構成されている。当該信号エラーが、１つの限界値に達したか又は上回ったか若しくは下回った場合には、監視装置３０が、信号通信モードに切り替わり、少なくともこの信号エラーに対応する補正装置２０．１，２０．２，２０．３を非活動化する。この場合、非活動化するは、この実施の形態では、対応する補正装置２０．１，２０．２，２０．３が初期情報に切り替えられ、すなわち補正がもはや実行されないことを意味する。その結果、位置信号Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲが、当該切り替えのために信号通信モードに移行された信号エラーを少なくとも有する。したがって、例えば、走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒのうちの１つの走査信号の振幅が、１つの限界値の下に低下すると、振幅補正装置２０．２が非活動化され、走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒのうちの１つの走査信号のオフセットが、１つの限界値の上に上昇すると、オフセット補正装置２０．１が非活動化される、等々。
【００２８】
後続電子機器８０が、位置信号Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲを依然として評価し得るように、すなわちエンコーダ１０が工作機械で稼働されるこの工作機械が正常に運転し続けるように、当該限界値が有益に選択されている。
【００２９】
好適な構成では、走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒが、位置信号Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲとして出力されるように、監視装置３０が、このようなエラー状況で全ての補正装置２０．１，２０．２，２０．３を非活動化する。切替手段３０．１，３０．２，３０．３が、補正装置２０．１，２０．２，２０．３を非活動化するために設けられている。
【００３０】
後続電子機器８０側には、受信機側の監視装置９０が設けられている。当該監視装置９０は、位置信号Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲを監視し、１つ又は複数の補正装置２０．１，２０．２，２０．３の遮断に起因した１つ又は複数のエラー変数の突然の変化を確認し、例えば、警告メッセージをモニタ上に出力することによって当該設備の操作者に表示する。当該受信機側の監視装置９０は、図１に示されているように、後続電子機器８０の内部に配置され得るが、独立した機器でもよい。
【００３１】
本発明のエンコーダ１０の構成は、実用的な２つの効果を有する。第一に、エンコーダ１０の間近の故障が予測されること、又は、エンコーダ１０が、故障を防止するために整備を必要とされることが、上記のように後続電子機器８０に信号伝達される。この場合、整備は、測定目盛１６，１７及び／又は走査装置１２が洗浄される必要があること、又は、測定目盛１６，１７に対する走査装置１２の位置が、新たに調整される必要があることを意味する。第二に、エンコーダ１０の始動時に、測定目盛１６，１７に対する走査装置１２の位置を最初に最適に調整できるようにするため、可能な限り正確な位置信号Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲが、補正なしに早く取得されるように、当該信号通信モードが利用され得る。補正装置２０．１、２０．２，２０．３が常に稼働している場合、使用可能な位置信号Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲを取得するためには、当該測定目盛に対する走査装置１２の粗い位置決めだけで十分であろう。しかしながら、この場合には、走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒのうちの１つ又は複数の走査信号が、上記の限界値をその近くで専ら余裕なしに尊守する。それ故に、補正装置２０．１，２０．２，２０．３を稼働させながらの調整は実用的でない。
【００３２】
走査のために使用される信号が減衰又は遮断されることによって、当該信号通信モードへの切り替えは人為的に起動され得る。信号エラーが、１つ又は複数の限界値に到達するか又は当該限界値を上回るか若しくは下回るように、走査装置１２が、その始動時に測定目盛１６，１７から遠ざけられることによって、当該信号通信モードへの切り替えは達成され得る。当該信号通信モードへの切り替えは、特にいわゆるオープンタイプリニアエンコーダの場合に簡単に実行可能である。何故なら、この場合、一般に、スケール（目盛キャリア１４）と走査装置１２とが分離して提供され、取り付けられるからである。別の可能性は、減衰手段又は遮断手段を走査装置１２と測定目盛１６，１７との間に挿入することである。すなわち、光学式エンコーダの場合は、光源と対応するフォト検出器との間の光路が、フィルム等によって遮断され得る。磁気走査の場合は、強磁性材料が、測定目盛１６，１７と磁気センサとの間に挿入され得る、等々。
【００３３】
好ましくは、非活動化された補正装置２０．１，２０．２，２０．３が、エンコーダ１０を最初に不活性化し、再投入することによって再び稼働され得る。
【００３４】
図２は、本発明のエンコーダ１００の別の実施の形態を示す。図１に関連して既に説明された構成要素は、同じ符号を付記している。
【００３５】
この場合にも、信号処理装置１２０が、オフセット補正装置１２０．１、振幅補正装置１２０．２及び位相補正装置１２０．３を有する。しかし、ここでは、上記の例とは違って、補正装置１２０．１，１２０．２，１２０．３が、１つの限界値の到達又は上回り若しくは下回りを監視装置１３０に信号伝達する。当該限界値の到達又は上回り若しくは下回りの場合に、監視装置１３０が、同様に少なくともこの信号エラーに対応する補正装置１２０．１，１２０．２，１２０．３又は全ての補正装置１２０．１，１２０．２，１２０．３を不活性化する。しかしながら、ここでは、実際の制御パラメータが記憶され、補正装置１２０．１，１２０．２，１２０．３の関数がいわば動作停止されることによって、当該不活性化は、それぞれの補正装置１２０．１，１２０．２，１２０．３の遮断又はブリッジによって実行されるのではなくて、補正機能を無効にすることによって実行される。その結果、当該信号通信モードへの移行時に、位置信号Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲの変化が直接に発生するのではなくて、信号エラーのさらなる増大時に初めて、変化が認識可能である。
【００３６】
振幅補正装置１２０．２から走査装置１２へ向かう破線によって示された矢印で図示されているように、信号エラーの補正が、走査装置１２に直接に作用させることによっても実行され得る。すなわち、例えば光学走査原理の場合は、走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒの信号振幅が、当該光源を稼働するための電流を増大させることによって大きくされ得る。この場合、走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒが、もはや物理的に測定可能に存在しないものの、当該信号は、補正装置１２０．１，１２０．２，１２０．３の影響なしに走査装置１２によって生成される信号と解される。このことは、第１の実施の形態に対しても当然に成立する。
【００３７】
図３は、時間に対するインクリメンタル走査信号Ｓ０又は位置信号Ｐ０の振幅値Ａの信号推移の例を示す。当該２つの実施の形態の利点は、図１及び２に基づいて説明した。破線で示された曲線は、図１による実施の形態にしたがう位置信号Ｐ０を示し、一点鎖線で示された曲線は、図２の例にしたがう位置信号Ｐ０′の別の推移を示す。図示されたこれらの曲線は、エンコーダ１０，１００の稼働条件に応じて、長い年月にわたる期間から成る。
【００３８】
走査信号Ｓ０（及び位置信号Ｐ０）が、エンコーダ１０，１００の始動後に信号振幅Ａ１を有する。エンコーダ１０，１００の耐用期間の推移中に、特に光学走査原理の場合は、振幅が、光源の光度の低下によって、又は測定目盛の連続して酷くなる汚れによって減少する。
【００３９】
限界値Ａ２は、後続電子機器８０の受信機側の監視装置９０が振幅の減少を認識し、警告信号を生成するときの振幅値である。
【００４０】
限界値Ａ３は、この限界値Ａ３の到達時に又はそれを下回ったときに、監視装置３０がエンコーダ１０，１００を信号通信モードに切り替える振幅値である。
【００４１】
最後に、限界値Ａ４は、後続電子機器８０によって依然として評価可能である最小の振幅値である。この限界値Ａ４を下回ると、エンコーダ１０，１００が稼働される設備の故障を引き起こす。
【００４２】
走査信号Ｓ０が、時点ｔ１に限界値Ａ３に到達し、エンコーダ１０，１００が、信号通信モードに切り替わり、振幅補正装置２０．２又は１２０．２を非活動化する。その結果、図１の実施の形態にしたがって構成されているエンコーダ１０の場合は、位置信号Ｐ０が突然に減少する。当該突然の減少は、限界値Ａ２を下回ることに起因して後続電子機器８０側で即座に認識される。しかし、当該エンコーダ１０は、時点ｔ３までさらに稼働され得るので、残りの整備期間中にエンコーダ１０を整備又は交換するための期間が十分に確保される。
【００４３】
これに対して、図２の実施の形態にしたがうエンコーダ１００の場合は、位置信号Ｐ０′が、当該切り替えの時点以降に走査信号Ｓ０の推移に追従し、時点ｔ２に初めて限界値Ａ２に到達する。この場合にも、時点ｔ４に向かうエンコーダ１００の故障まで、その整備又は交換のための時間が十分に確保される。多くの場合、走査信号Ｓ０の振幅の減少は、耐用期間の終了に向かって加速するので、時点ｔ２と時点ｔ４との間の期間は、第１の実施の形態の時点ｔ１と時点ｔ３との間の期間よりも短い。他方で、時点ｔ３までの第１の実施の形態のエンコーダ１０の耐用期間の終了は、第２の実施の形態のエンコーダ１００の耐用期間の終了よりも早い。
【００４４】
これに対して、補正装置２０．１，２０．２，２０．３，１２０．１，１２０．２，１２０．３が、それらの制御限界に達するまで稼働される場合、整備又は交換としての対応が、標準整備期間内にもはや不可能である程度に、間近に迫っている稼働障害の認識とエンコーダ１０，１００の耐用期間の到達との間の期間が短くなる。
【００４５】
（時点ｔ５に対する）第２限界値Ａ５の到達時に、少なくとも当該発生を引き起こす補正装置（図３の例では、振幅補正装置１２０．２）を再び起動させるように、すなわち位置信号Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲのより低い信号品質を示す制御の目標値によって当該補正装置を起動するように、監視装置１３０が、図２の例でさらに適切に構成されている場合、エンコーダ１００のさらなる改良が達成され得る。この例では、当該制御の目標値が、第２限界値Ａ５に設定される。その結果、位置信号Ｐ０″の点線として示された別の振幅推移が得られる。こうして、時点ｔ６に対する制御限界に到達するまで、当該位置信号Ｐ０″の振幅が、第２限界値Ａ５のレベルに保持され得る。当該位置信号Ｐ０″の振幅は、この時点後に急激に降下し、時点ｔ７に当該設備のより確実な稼働のための限界値Ａ４に到達する。
【００４６】
これと同様に、第２限界値Ａ５の当該到達は、走査信号Ｓ０の監視によっても当然に達成し得る。同様に、この方法は、別の信号エラーに適合するように使用でき、第１の実施の形態にも適応され得る。
【００４７】
位置信号Ｐ０″の振幅が、機能限界値Ａ４に近づくほど、後続電子機器８０における処理エラーの危険が高まるので、この方法は、エンコーダ１００のより長い稼働期間を達成可能にし、後続電子機器８０における位置信号Ｐ０″の評価時の信頼性を高める。
【００４８】
この方法は、上記のように、振幅補正装置１２０．２を用いた位置信号Ｐ０，Ｐ９０，ＰＲの信号振幅の増大が、増幅装置を用いた走査信号Ｓ０，Ｓ９０，Ｒの増幅と、使用される光源の駆動電流の増大との双方によって実行され得る光学走査原理の場合に非常に適する。光源の駆動電流の増大は、多くの場合にその寿命に不利に作用ので、例えば、第１限界値Ａ３に到達するまでの信号振幅の補正は、主に当該光源の電流の制御によって実施でき、第２限界値Ａ５に到達した以降は、主に増幅装置を用いた増幅によって実行できる。
【００４９】
好ましくは、信号処理装置２０，１２０は、その少なくとも一部をフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として構成されている。同様に、信号処理装置２０，１２０の機能の全体又は一部をマイクロプロセッサ、特に信号プロセッサを使用することによって構成することが有益である。上記の機能のほかに、信号処理装置２０，１２０は、複数の処理ステップを実行し得る。
【００５０】
当然に、本発明は、説明されている実施の形態に限定されるのではなくて、特許請求の範囲の範囲内で当業者によって別に構成され得る。
【符号の説明】
【００５１】
１０、１００  エンコーダ
１２  走査装置
１４  目盛キャリア
１６  インクリメンタル目盛トラック
１７  基準目盛トラック
２０、１２０  信号処理装置
２０．１、１２０．１  オフセット補正装置
２０．２、１２０．２  振幅補正装置
２０．３、１２０．３  位相補正装置
３０、１３０  監視装置
３０．１，３０．２，３０．３  切替手段
５０  信号インタフェース
８０  後続電子機器
９０  受信機側の監視装置
【図１】
2018021913.tif 000003
【図２】
2018021913.tif 000004
【図３】
2018021913.tif 000005
【外国語明細書】
2018021913000001.pdf