(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定システムの状態を検出し且つ状態を示す検出信号を測定システムと接続できる制御ユニットに伝送するために、接触電線として設けられている少なくとも一つの検出電線を備えて、少なくとも一つの測定量を検出する測定システムにおいて、切換ユニット（３１、３２）は、その検出電線が切換ユニット（３１、３２）の接続状態に依存して検出信号（Ｓｐ、Ｓｎ）を伝送する接触電線として或いは検出信号（Ｓｐ、Ｓｎ）と異なるデータ信号（ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡ，ＳＩＮ，ＣＯＳ，ＲＥＦ）を伝送するデータ電線として使用されるように、測定システム（１）の少なくとも一つの検出電線（１２３、１２４）に切換接続され、少なくとも一つの検出電線（１２３、１２４）を、測定システム（１）に供給電圧（Ｖｐ、Ｖｎ）を供給する測定システム（１）の供給電線（１２１、１２２）と接続する切換ユニット（３１、３２）が形成されて設けられていて、少なくとも一つの検出電線（１２３、１２４）によって伝送する検出信号が制御ユニット（２）から測定システム（１）に供給される供給電圧信号（Ｓｐ、Ｓｎ）であることを特徴とする測定システム。
【請求項２】
測定システム（１）と接続できる制御ユニット（２）が供給ユニット（２２）を有し、その供給ユニットによって供給電圧信号（Ｓｐ、Ｓｎ）が測定システム（１）への供給電圧（Ｖｐ、Ｖｎ）を再調整するように利用できることを特徴とする請求項１に記載の測定システム。
【請求項３】
切換ユニット（３１、３２）は測定システム（１）の測定物の測定を行うための測定ユニット（１１）及び測定システム（１）の測定ユニット（１１）の較正を行うための設定ユニット（１３）又はそのいずれか一方とデータ信号を伝送する少なくとも一つの検出電線（１２３、１２４）に接続していることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項に記載の測定システム。
【請求項４】
少なくとも一つの検出電線（１２３、１２４）によって伝送する信号は、測定システム（１）の測定ユニット（１１）の測定信号（ＳＩＮ，ＣＯＳ，ＲＥＦ）及び測定ユニット（１１）の設定ユニット（１３）を較正するバス信号（ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡ）又はそのいずれか一方であることを特徴とする請求項３に記載の測定システム。
【請求項５】
少なくとも一つの検出電線（１２３、１２４）は切換ユニット（３１、３２）の接続状態に依存して、検出信号（Ｓｐ、Ｓｎ）を制御ユニット（２）に伝送する供給電線（１２１、１２２）と接続されているか、又はデータ信号（ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡ，ＳＩＮ，ＣＯＳ，ＲＥＦ）を伝送する測定ユニット（１１）及び設定ユニット（１３）又はそのいずれか一方と接続されていることを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれか一方に記載の測定システム。
【請求項６】
設定ユニット（１３）と接続されている少なくとも一つの検出電線（１２３、１２４）は一つの連続して並んだバス（１３１、１３２）であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の測定システム。
【請求項７】
連続して並んだバスはＩ2Ｃ−バス（１３１、１３２）として形成されていることを特徴とする請求項６に記載の測定システム。
【請求項８】
切換ユニット（３１、３２）は測定システム（１）を較正するために少なくとも一つの検出電線（１２３、１２４）を設定ユニット（１３）と接続されるか、或いは供給電圧（Ｖｐ、Ｖｎ）を制御するために少なくとも一つの検出電線（１２３、１２４）を供給電線（１２１、１２２）と接続されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の測定システム。
【請求項９】
較正ユニット（２３）から出力される信号の一つである切換信号（ＶＰＲＯＧ）及び供給ユニット（２２）から出力される信号の一つである切換信号（ＶＳＷＩＴＣＨ）のいずれかが、切換ユニット（３１、３２）を切り替えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の測定システム。
【請求項１０】
較正ユニット（２３）から出力される信号の一つである切換信号（ＶＰＲＯＧ）を切換ユニット（３１、３２）に伝送する別の電線（１３３）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の測定システム。
【請求項１１】
切換信号は測定システム（１）の較正を行う設定ユニット（１３）用のプログラム電圧信号（ＶＰＲＯＧ）によって形成されており、切換ユニット（３１、３２）や設定ユニット（１３）と接続されているプログラム電圧電線（１３３）がプログラム電圧信号（ＶＰＲＯＧ）を伝送するために設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の測定システム。
【請求項１２】
切換ユニット（３１、３２）は少なくとも一つの検出電線（１２３、１２４）をプログラム電圧信号（ＶＰＲＯＧ）がある場合は、設定ユニット（１３）と、プログラム電圧信号（ＶＰＲＯＧ）がない場合は、少なくとも一つの供給電線（１２１、１２２）と接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の測定システム。
【請求項１３】
供給ユニット（２２）から出力される信号の一つである切換信号（ＶＳＷＩＴＣＨ）を伝送する少なくとも一つの検出電線（１２３、１２４）又は一つの供給電線（１２１、１２２）が形成されて設けられていることを特徴とする請求項９に記載の測定システム。
【請求項１４】
切換信号（ＶＳＷＩＴＣＨ）を伝送する供給電線（１２１、１２２）が設けられており、この場合には供給電圧（Ｖｐ、Ｖｎ）上で伝送する切換信号（ＶＳＷＩＴＣＨ）が変調されていることを特徴とする請求項１３に記載の測定システム。
【請求項１５】
切換ユニット（３１、３２）は切換信号変換器（３３）と接続され、この切換信号変換器が少なくとも一つの検出電線（１２３、１２４）又は供給電線（１２１、１２２）と接続されており、少なくとも一つの検出電線（１２３、１２４）又は供給電線（１２１、１２２）によって伝送する切換信号（ＶＳＷＩＴＣＨ）は切換ユニット（３１、３２）を切換するように利用されることを特徴とする請求項１３或いは請求項１４のいずれか一方に記載の測定システム。
【請求項１６】
切換ユニット（３１、３２）はアナログスイッチとして、機械的スイッチとして或いは電子スイッチとして、形成されていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一方に記載の測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、請求項１の上位概念、即ち測定システムの状態を検出し且つ状態を示す検出信号を測定システムと接続できる制御ユニットに伝送するために、接触電線として設けられている少なくとも一つの検出電線を備えることに基づいて少なくとも一つの測定信号を検出する測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この測定システムは、接触電線として測定システムの状態、例えば電圧値をプラチナの結合点に、或いは供給電圧を供給電線に検出し、検出信号の形態で測定システムと接続できる制御ユニットに伝送する少なくとも一つの検出電線を有する。そのように伝送する検出信号は制御ユニットに利用され、測定システムを制御するために、例えば測定システムに供給するように準備された供給電圧を制御するのに使用される。それ故に、この意味に於ける接触電線として検出電線が理解されて、測定システムの結合点に配置されており、検出電線が測定システムの状態或いは測定システムの成分を走査し、検出信号の形態で制御ユニットに戻され、それにより測定システムの制御を可能としるように、成分と共働される。この場合には、この目的に企図された検出電線は別の電線として測定システムを制御装置と接続するように使用された他の電線、例えば測定システムの測定量を意味する測定信号を伝送する測定信号電線或いは供給電圧を準備する供給電線の傍に形成され、それにより測定システムと制御ユニットの間の補助的結合を意味する。
【０００３】
そのような種類の測定システムの実施態様は、特に測定信号を検出する測定ユニットと測定システムを設定して較正する設定ユニットとを有する。測定システム、特に測定ユニットと設定ユニットを制御供給するために、測定システムは測定システムにより受けられた測定信号を評価する評価ユニット、供給電圧を準備する供給ユニットと測定システムを較正する較正ユニットを有する制御ユニットと接続できる。この場合には、制御ユニットの評価ユニット、供給ユニットと較正ユニットはそれぞれに測定信号電線、供給電線と較正電線を介して測定システムと接続されている。
【０００４】
測定システムの使用開始の前に測定システムは較正電線を介して制御ユニットの較正ユニットと接続されて、制御ユニットの較正ユニットから伝送する較正する設定データによって較正して構成される。作動中に測定システムは測定ユニットによって測定量を測定データの形態で検出し、この量を測定信号の形態で測定信号電線を介して制御ユニットの評価ユニットに伝送し、評価ユニットには測定信号が加工されて評価される。作動中に再較正することが必要であるので、測定作動は中断されて、測定システムを再び較正電線を介して制御ユニットの較正ユニットと接続されて再較正される。
【０００５】
アングルセンサーの形態のこの種の測定システムは、ドイツ特許第１９６５２９８８号明細書（特許文献１）から知られており、二つの自動車部材、例えば走行機構と車台との相対位置を検出するために、位置依存電気制御信号を磁石と磁石に共働するホールセンサーによって発生し、この際に磁石とホールセンサーは互いに相対的に回転可能に配置されていて、ホールセンサーが両部材の相対的回転角度に依存する電気電圧信号を与える。この特許文献１によると、アングルセンサーとして形成された測定システムはインターフェース、特に連続的バスを介してＩ2Ｃ−バスの形態で制御ユニットと接続できる。連続的バスを介して制御ユニットは較正相において回転角度依存型修正値を修正ユニットに与えて、この修正値がメモリーに記憶され、測定システムを設定して較正するように使用される。この場合には、連続的バスは測定システムのインターフェースを意味し、インターフェースを介して制御ユニットは測定システムを較正して設定するように測定システムに接続でき、測定信号と供給電圧を伝送するのに用いられる測定信号電線と供給電圧電線と平行に設けられなければならない。
【０００６】
それ故に、この種の測定システムでは、測定システムを測定システムの信号を加工して測定システムを制御する制御ユニットと接続するために、多数の平行な接続電線が設けられなければならなく、制御ユニットと測定システムとの接続を阻害し、高価な構成となることが欠点である。
【０００７】
測定信号が供給電線を介して伝送されることによって、制御ユニットと測定システムとを接続する電線が節約されている測定システムは、欧州特許出願公開第０８６６３９１号明細書（特許文献２）から知られており、二つの互いの相対的に可動部材の位置を例えば工作機械に決定するように使用される位置測定装置として形成された測定システムに使用される。特許文献２による測定システムの場合には、供給電線は一方で供給電圧を定電圧信号の形態で測定システムにエネルギー供給するように与えて、他方では、供給電圧に変調される時間的に変更する修正測定信号を制御ユニットに伝送し、制御ユニットの変調器／復調器ユニットにおいて評価されている。
【特許文献１】ドイツ特許第１９６５２９８８号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０８６６３９１号明細書
【特許文献３】欧州特許第８６６３０５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の課題は、測定システムの構成と作動に実質的に影響することなしに、制御ユニットと測定システムとを接続するために必要な電線の数が減少され得る測定システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、請求項１の特徴事項を備える対象によって解決される。
【００１０】
この場合には、この発明によると、この種の測定システムでは、切換ユニットが設けられ、検出電線が切換ユニットの接続状態に依存して検出信号を伝送する接触電線として或いは検出信号と異なるデータ信号を伝送するデータ電線として使用されるように、切換ユニットが測定システムの少なくとも一つの検出電線に切換接続されていることが企図されている。
【００１１】
この発明は、接触電線として測定システムの状態を走査し且つ検出信号の形態で検出電線と接続した制御ユニットに伝送するために、測定システムの際に設けられている検出電線は、それが一方では接触電線として検出信号を伝送するために使用され得るが、しかし他方ではデータ電線として検出信号と異なるデータ信号を伝送するために用いられるよう切り換えられて測定システムの成分と接続され得るように、切換ユニットによって切換可能に調整される基本思想から出発する。それ故に、この発明は、一方では従来の形式に接触電線として、他方では別のデータ信号を伝送するデータ電線として、測定システムの一つの或いは複数の検出電線の数回の使用を可能とする。この場合には、この発明は、接触電線として使用された検出電線が必ずしもいつも準備されなければならないことはなく、むしろ、検出電線が一定時間に、例えば測定システムの一定間隔或いは一定状態に（例えば通常作動には）接触電線として且つ他の時間に（例えば較正相（較正ステップ）には）データ電線として使用されるように切り換えられ得るという知識を利用する。
【００１２】
この発明の本質的利点は、測定システムの一つの或いは複数の検出電線が数回に使用されることによって、電線が節約され得ることである。これは、切換ユニットが測定システム内の各検出電線に配置されていることによって、測定システムにより検出電線が切換えでき、測定システムの成分と接続できる。それ故に、検出電線における切換ユニットの配列に生じる測定システムの必要な構造的変更は僅かであり、測定システムの通常の作動と機能性を考慮しない。
【００１３】
好ましくは、この場合には、切換ユニットは測定システムの検出電線を供給電線と接続されて、この検出電線が供給電線を介して伝送する供給電圧を走査し、接触電線として測定システムと接続された制御ユニットに伝送する。測定システムの作動では、検出電線が供給電線と接続でき、供給電圧を走査する。接触電線として用いられる検出電線によって供給電圧を検出することにより、供給電圧の調整が可能である。
【００１４】
この場合には、検出電線により伝送する検出信号は、制御ユニットに伝送され、制御ユニットにより適切に評価され得る供給電圧信号を意味する。
【００１５】
特に、この場合に、測定システムと接続できる制御ユニットは、検出電線により伝送する供給電圧信号を評価し、供給電圧を再調整するように使用される。この方法では、供給電圧の弱化や外部影響、例えば温度影響が再調整され得る。
【００１６】
この発明によると、測定システムの一つの或いは複数の検出電線は、それぞれ一つの切換ユニットによって、それら電線が一方では検出導線として、例えば供給電圧信号を伝送するために、他方ではデータ電線として、データ信号を伝送するために用いられるように切換えられ得る。好ましくは、この場合には、切換ユニットは、切換ユニットがデータ信号を伝送する検出電線を測定システムの測定ユニット及び測定システムの設定ユニット又はいずれか一方と接続するように検出電線を切換える。それ故に、切換ユニットによって検出電線は、データ信号を伝送するために、特に測定ユニットから制御ユニットへの測定信号或いは制御ユニットと設定ユニットの間のバス信号を伝送するために用いられ得るように、測定ユニット或いは設定ユニットと接続される。それ故に、この場合には、検出電線は数回使用され、切換ユニットの切換状態に依存して検出信号或いはデータ電線として測定ユニット或いは設定ユニットのバス信号を伝送する。
【００１７】
この場合には、好ましくは、測定システムは、検出電線が切換ユニットの切換状態から依存して供給電線と接続されて且つ検出信号が供給電圧信号の形態で供給電線を走査するように伝送し、それによって供給電圧が調整され得るか、或いは測定ユニット及び設定ユニット又はいずれか一方と接続され且つ測定ユニットにより受信された測定信号によって或いは構成ユニットと制御ユニットの間に交換されるバス信号によって形成されているデータ信号を伝送するように、形成されている。この場合に検出電線は測定システムの作動中に切換えられ、それで、一定時間に、例えば一定時間間隔で接触電線として且つ他の時間にデータ電線としてデータ信号を伝送するために使用される。
【００１８】
切換ユニットは設定ユニットと接続している場合には、検出電線は好ましくは連続的バスを意味し、それによって測定システムの設定ユニットと測定システムと接続できる制御ユニットとの間に連続的インターフェースを形成し、特に制御ユニットの較正ユニットを形成する。それ故に、検出電線は測定システムの構成ユニットと接続しているならば、検出電線は連続的バスとして、設定データと較正データによってバス信号の形態で制御ユニットと測定システムとの間に交換され得る。連続的バスとして形成された検出電線はこの方法で測定システムと制御ユニットの間の万能インターフェースを意味し、制御ユニットによって構成と較正の範囲内で測定システムの調整が行われ、同時にテスト、状態測定や状態諮問など用の接続に利用できる。この場合に、伝送する信号の際には、一方は、測定システムを較正する較正データが重要であり、この較正データは制御ユニットの較正ユニットから測定システムの設定ユニットへ伝送されて構成ユニットに記憶され、しかし、第二に、装置的に特殊な情報、例えば製造者により特殊化された測定システムを確認する情報が重要であり、この情報は設定ユニットから較正ユニットへ送付され、制御ユニットにより評価される。
【００１９】
好ましい構成では、この場合には、連続的バスがＩ2Ｃ−バスとして形成され、それで測定システムと制御ユニットの間の標準化されたインターフェースを利用する。けれども、単にデータ信号を伝送する電線を必要とする連続的バスを所謂１−ワイア−バスとして構成することが考慮できる。それ故に、後者の場合に、専ら検出電線を切換え且つ連続的バスとしてデータ信号を伝送するために使用することは原理的に十分である。
【００２０】
測定システムの特に好ましい構成では、検出電線は切換ユニットによって測定システムを較正するために特に初期較正相で測定システムの設定ユニットと接続されていて、較正後に切換えられて供給電線と接続されているので、検出電線が測定システムの通常作動では供給電圧信号を制御ユニットに伝送し、その制御ユニットによって供給電圧が再調整され得る。次に、測定システムの再較正が必要ならば、検出電線は再び切換えられて較正修正データを測定システムに伝送する設定ユニットと接続され得る。
【００２１】
この発明によると、切換ユニットは検出電線を切換える。この場合には、好ましくは、切換ユニットは、切換ユニットに伝送されて切換ユニットを切換える切換信号によって切換えられる。
【００２２】
特に、この場合には、切換信号は別の切換ユニットと接続された電線を介して切換ユニットに伝送され得て、この場合には、補助的電線が切換ユニットの制御電線として同様に制御ユニットと接続され得る。切換信号は制御ユニットによって利用され、切換ユニットを切換えるので、それは接触電線として例えば供給電線と接続されているか、或いはデータ電線として測定ユニット或いは測定システムの設定ユニットと接続されている。
【００２３】
さらに、切換信号は標準的に制御ユニットに利用され、測定システムの設定ユニットに含有する記憶構造要素、特にＥＰＲＯＭ−或いはＥＥＰＲＯＭ−メモリーをプログラムするのに用いられるプログラム電圧信号によって形成されることが考慮できて好ましい。プログラム電圧信号の形態の切換信号は設定ユニットと切換ユニットと接続されたプログラム電圧電線を介して制御ユニットから測定システムへ伝送されるので、補助的電線が利用される必要がなく、むしろ原プログラム電圧電線が設定ユニットに含有する記憶構造要素をプログラムするためにも、切換ユニットを切換えるためにも使用される。
【００２４】
好ましい構成では、切換ユニットはプログラム電圧信号によって、検出電線がプログラム電圧信号の当接の際に構成ユニットと接続されて、プログラム電圧信号の非当接の際に供給電線と接続されている。言い換えると：プログラム電圧電線にはプログラム電圧信号がない場合は、検出電線が標準的に供給電線と接続され、接触電線として用いられる。これに対して、プログラム電圧信号がある場合は、切換ユニットが検出電線を切換えて検出電線を設定ユニットと接続されるので、バス信号が設定ユニットと較正ユニットの間に伝送され得る。
【００２５】
別の構成では、切換信号が検出電線自体或いは制御装置と測定システムを接続するために用いられる他の電線を介して伝送され得る。この方法では、検出信号を伝送する補助的電線と特にプログラム電圧電線も必要はない。この場合には、切換信号が例えば供給電線によって伝送されるならば、供給電線は一方では測定システムに供給する供給電圧を伝送するために、他方では切換ユニットを切換える切換信号を伝送するために使用されるので、切換信号を伝送する補助的電線が節約され得る。
【００２６】
切換信号を切換信号の伝送の際に原電線を介して本来伝送すべき信号から分離するために、切換信号が伝送すべき信号に変調され得る。特に、それにより、切換信号が供給電線を介して伝送する供給電圧に変調され得て、この際に、供給電圧は例えば直流電圧信号であり、切換信号は変調され、時間的に変更し、一定周波数範囲によって記載可能な信号である。原理には、この方法では、制御ユニットを測定システムに接続するために用いられる全ての電線が切換信号を伝送するために数回使用され得て、この際に本来伝送すべき信号の周波数範囲が伝送すべき切換信号の周波数範囲と重なっていないことが確認されなければならない。供給電線による切換信号の伝送は、例えば欧州特許第８６６３０５号明細書（特許文献３）から公知であり、切換信号は位置測定装置に供給するのに用いられる供給電線により伝送し、伝送すべき供給電圧に変調される。
【００２７】
この場合には、好ましくは、切換ユニットは、切換信号が伝送される検出電線或いは供給電線と再び接続される切換信号変換器と接続され得て、検出電線或いは供給電線を介して伝送する切換信号に触れて切換ユニットを切換えるように評価する。この場合に、この切換信号変換器は供給電圧に変調した切換信号を復調し、切換ユニットに利用され、それにより切換ユニットを切換える特に変調／復調ユニットであり得る。
【００２８】
この場合には、切換ユニットのために種々の実施態様が考慮できる。例えば切換ユニットがアナログスイッチとして、機械的スイッチとして、或いは電気的スイッチ、特にＭＯＳＦＥＴスイッチとして形成され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
この発明の基礎となる思想は、次に図に図示された実施例に基づいて詳細に説明されるべきである。
【実施例】
【００３０】
図１は、測定信号電線１１１，１１２，１１３、供給電線１２１，１２２、連続的バス１３１，１３２とプログラム電圧電線１３３を介して制御装置２と接続されている先行技術により公知である測定システム１を示す。この場合には、測定システム１は測定量を検出する測定ユニット１１を有し、その測定量は測定信号ＳＩＮ，ＣＯＳ，ＲＥＦに変換され、測定信号ＳＩＮ，ＣＯＳ，ＲＥＦの形態で測定信号電線１１１，１１２，１１３を介して制御ユニット２の評価ユニット２１に伝送される。さらに、測定システム１には、設定ユニット１３が配置されていて、測定システム１を設定して較正するのに用いられ、連続的バス１３１，１３２とプログラム電圧電線１３３を介して制御ユニット２の較正ユニット２３と接続されている。
【００３１】
測定システム１は例えば測定量を検出する位置測定装置として物体の位置の態様に形成され得て、この装置では、測定ユニット１１が位置依存測定信号を供給し、測定信号電線１１１，１１２，１１３を介して制御ユニット２の評価ユニット２１に伝送される。この場合には、測定ユニット１１は増加位置測定する可能な構成に設計されており、この構成では、周期的尺度区分が走査され、アナログ測定信号ＳＩＮ，ＣＯＳ，ＲＥＦが走査信号の形態に発生され、制御ユニット２に伝送される。例えば、測定ユニット１１が一つの或いは複数のホールセンサーを有し、そのホールセンサーが磁石を備えた尺度の相対運動を検出し、尺度の位置を定める適切な測定信号ＳＩＮ，ＣＯＳ，ＲＥＦを発生させることが考慮できる。測定信号ＳＩＮ，ＣＯＳ，ＲＥＦはアナログ測定信号として或いはデイジタル測定信号として制御ユニットに伝送され、この際に、後者の場合には、測定信号ＳＩＮ，ＣＯＳ，ＲＥＦのデイジタル化が既に測定システムにおいて行われ、デイジタル測定信号ＳＩＮ，ＣＯＳ，ＲＥＦは測定信号電線１１１，１１２，１１３を介して制御ユニット２に伝送され、制御ユニット２において処理される。
【００３２】
けれども、原理的にはここに紹介された発明は、測定量を検出する各種の測定システムに関し、位置測定装置のためのみに使用できない。
【００３３】
図１による測定システム１は、連続的バス１３１，１３２とプログラム電圧電線１３３を介して制御ユニット２の較正ユニット２３と接続されている。設定ユニット１３によって測定システム１は作動開始前に設定されて較正される。このために、較正ユニット２３は連続的バス１３１，１３２を介して測定システム１の設定ユニット１３と接続されるので、バス信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡが測定システム１の設定ユニット１３と制御ユニット２の較正ユニット２３との間に伝送され得る。この際に連続的バス１３１，１３２は特に二つの電線１３１，１３２を包含するＩ2Ｃ−バスとして形成され、このバスは較正ユニット２３と設定ユニット１３の間に連続的デイジタルインターフェイスを意味し、較正ユニット２３から設定ユニット１３へ及び設定ユニット１３から較正ユニット２３へのバス信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡの連続的伝送を可能とする。Ｉ2Ｃ−バスは標準的に二つの双方向電線１３１，１３２を利用し、電線を介して一方では周期信号ＣＬＯＣＫがそして、他方ではデータ信号が伝送される。それ故に、Ｉ2Ｃ−バスは制御ユニット２と測定システム１の間の標準化されたインターフェイスを意味し、連続的バスの形態の二つの電線を介しての連続的バス信号の伝送を可能とする。けれども、この関係では、連続的バスを連続的バス信号を伝送する電線のみを必要とする所謂１−ワイア−バスとして構成することが考慮できるので、電線１３１，１３２が節約され得る。
【００３４】
測定システム１の設定ユニット１３は、従来どおりの方法で、例えばＥＰＲＯＭｓ或いはＥＥＰＲＯＭｓの形態のプログラム可能な記憶構成要素を有し、それらは較正ユニット２３から受信されたバス信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡを記憶し、較正するためと測定システム１の設定を準備する。この設定ユニット１３はこの目的のためにプログラム電圧電線１３３と接続され、その電線を介してプログラム電圧信号ＶＰＲＯＧが制御ユニット２の目盛ユニット２３から設定ユニット１３に、特に設定ユニット１３に包含された記憶構成要素に送付され、プログラム可能な記憶構成要素によってプログラムされ得る。
【００３５】
さらに、測定システム１は制御ユニット２の供給ユニット２２と供給電線１２１、１２２を介して接続され、電線を介して供給電圧Ｖｐ、Ｖｎが測定システム１に準備されている。この場合には、供給電線１２１、１２２は測定システム１内で測定システム１の成分、特に測定システム１の測定ユニット１１と設定ユニット１３と接続されて、測定システム１とその成分１１、１３に電気供給するのに用いられる。例えば温度変更のような外部影響によって、或いは供給電線１２１、１２２の電線長さによって、測定システム１における供給電圧Ｖｐ、Ｖｎにおける影響や弱化を生じるので、測定システム１における供給電圧Ｖｐ、Ｖｎは所望値から偏向し得る。それ故に、測定システム１にて利用される供給電圧Ｖｐ、Ｖｎは常に検査され、場合によっては再調整される。このために、二本のセンサー電線１２３、１２４が測定システム１に設けられ、これら電線は測定システム１内で供給電線１２１、１２２と接続されて、供給電線１２１、１２２における供給電圧Ｖｐ、Ｖｎを測定システム１内で走査する。センサー電線１２１、１２２によって供給電圧信号Ｓｐ、Ｓｎは測定システム１から制御ユニット１の供給ユニット２２に伝送され、供給ユニット２２においてそのユニット包含する電子部によって評価され、供給電圧Ｖｐ、Ｖｎを再調整するのに使用される。それによりセンサー電線１２３、１２４は帰還を意味し、この帰還によって測定システム１にて利用される実際の供給電圧Ｖｐ、Ｖｎが検出でき、供給電圧Ｖｐ、Ｖｎの自動再調整が可能とされる。原理的には、別のセンサー電線は測定システム１の別の測定点と接続されて、センサー信号が例えば使用された導体板の結合点から、測定システム１内に発生されたテスト信号及び基準電圧節点から制御ユニット２へ伝送される。
【００３６】
図１に図示された測定システム１では、それぞれの個々に伝送すべき信号ＳＩＮ，ＣＯＳ，ＲＥＦ，Ｖｐ，Ｖｎ，Ｓｐ，Ｓｎ，ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡ，ＶＰＲＯＧのために、イ１つの別の電線１１１，１１２，１１３，１２１，１２２，１２３，１２４，１３１，１３２，１３３が利用される。この場合には、特に、平行なセンサー電線１２３，１２４と測定信号電線１１１，１１２，１１３並びに連続バス１３１，１３２の電線が設けられ、平行に制御ユニット２が測定システム１と接続する。
【００３７】
図２と図３には、この発明による測定システム１の二つの実施態様が図示されており、その測定システム１には、センサー電線１２３，１２４が数回使用される、というのは、それら電線は測定システム１に配置された切換ユニット３１、３２を介して供給電線１２１、１２２と、或いは切換ユニット３１、３２の切換状態に依存して、測定システム１の設定ユニット１３と接続できる。それにより切換ユニット３１、３２によって、センサー電線１２３，１２４が切換でき、切換ユニット３１、３２の切換状態に依存して、センサー信号、即ち供給電線１２１、１２２にて走査された供給電圧信号を伝送する接触電線として或いはデータ信号、即ちバス信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡを伝送するデータ電線として組込みできる。
【００３８】
図２と図３による実施態様では、この場合には、センサー電線１２３，１２４がそれぞれに供給電線１２１、１２２と、或いは設定ユニット１３と接続できる。センサー電線１２３，１２４が設定ユニット１３と接続されるならば、それら電線は連続的バスの電線として機能を果たし、それで制御ユニット１２と測定システム１の間の連続インターフェイスを意味し、制御ユニット１２の較正ユニット２３と測定システム１の設定ユニット１３との間のバス信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡを伝送する。
【００３９】
原理的にセンサー電線１２３，１２４が切換ユニット３１、３２を介して測定信号電線１１１、１１２、１１３とも接続できるので、センサー電線１２３，１２４は一方では接触電線として供給電圧信号Ｓｐ，Ｓｎ或いは多方ではデータ電線としてバス信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡ或いは測定信号ＳＩＮ，ＣＯＳを制御ユニットに、或いは制御ユニット２から伝送することが考慮できる。それ故に、図２と図３に図示された実施態様を補足して、センサー電線１２３，１２４はそれらが切換ユニット３１、３２の切換状態に依存して供給電圧信号Ｓｐ，Ｓｎの形態のセンサー信号或いは測定信号ＳＩＮ，ＣＯＳの形態のデータ信号を伝送し、それでセンサー電線１２３，１２４が供給電線１２１、１２２と、或いは設定ユニット１３と接続できるように切換可能に設計されることが考慮できる。供給電線１２１、１２２、測定ユニット１１と設定ユニット１３の間のセンサー電線１２３，１２４を例えば所定時間間隔で前後に切換える切換ユニットは、この関係において可能である。
【００４０】
連続的バスが連続的バスを伝送する電線のみを必要とする所謂１ワイアバスとして構成されるならば、この関係では、原理的に、単にセンサー電線１２３，１２４を連続的バスとして使用し、適切に切換えることが必要である。このとき、他のセンサー電線１２３，１２４が例えば測定信号ＳＩＮ，ＣＯＳを伝送する測定信号電線１１１、１１２、１１３として組み込まれ得る。
【００４１】
この発明にとって、センサー電線１２３，１２４はそれらが接触電線としてセンサー測定信号を、データ電線として測定信号或いはバス信号の態様のデータ信号を伝送できるように、切換えできることが本質的である。それで、センサー電線１２３，１２４は数回使用できるので、制御ユニット２と測定システム１を接続する平行電線が少なくとも部分的に節約され得る。
【００４２】
この場合には、切換ユニット３１、３２はそれが較正相（較正ステップ）にて測定システム１の使用開始前にまず最初にセンサー電線を測定システム１の設定ユニット１３と接続し、測定システム１を設定して較正する制御ユニット２の較正ユニット２３から測定システムの構成ユニット１３へバス信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡを伝送するように、切換えされることが考慮できる。較正相の完全終了後に、切換ユニット３１、３２が切換えられ、センサー電線１２３，１２４が供給電線１２１、１２２と接続されている。測定システム１の運転中に、センサー電線１２３，１２４は測定システム１の供給電線１２１、１２２にて供給電圧Ｖｐ、Ｖｎを走査し、適切な供給電圧信号Ｓｐ，Ｓｎを制御ユニット２に、特に供給ユニット２２に伝送し、この供給ユニットによって供給電圧Ｖｐ、Ｖｎが再調整され、それで一定供給電圧Ｖｐ、Ｖｎが測定システム１における外部影響と無関係に利用され得る。測定システム１の運転中の再較正が必要であるならば、センサー電線１２３，１２４が切換ユニット３１、３２によっていつも切換えられ、修正値の形態のバス信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡを測定システム１の設定ユニット１３に伝送するために、構成ユニット１３と接続されている。再較正が終了されるならば、センサー電線１２３，１２４がさらに切換えられ、供給電圧信号Ｓｐ，Ｓｎの形態のセンサー信号を伝送し、供給電圧Ｖｐ、Ｖｎの再調整を可能とする。
【００４３】
別の構成では、即ちセンサー電線１２３，１２４が一方では接触電線として用いられるために供給電線１２１、１２２と、データ電線として用いられるために設定ユニット１３と接続できることが企図されるならば、センサー電線１２３，１２４は使用開始前に測定システム１を較正するように設定ユニット１３と接続されて、運転中に供給電圧Ｖｐ、Ｖｎを再調整する供給電線１２１、１２２と測定信号ＳＩＮ，ＣＯＳを伝送する測定ユニット１１の間に前後に切り換えられる。
【００４４】
切換ユニット３１、３２は切換信号ＶＰＲＯＧ、ＶＳＷＩＴＣＨによって切り換えられ、それで、センサー信号Ｓｐ，Ｓｎを伝送する接触電線として或いはデータ信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡを伝送するデータ電線として組み込まれる。この場合には、切換信号ＶＰＲＯＧ、ＶＳＷＩＴＣＨは制御ユニット２により発生されて、測定システム１の切換ユニット３１、３２に伝送する。この場合には、図２と図３は、測定システムの切換ユニット３１、３２への切換信号ＶＰＲＯＧ、ＶＳＷＩＴＣＨの伝送の原理的可能性を示す。
【００４５】
図２による実施態様では、切換信号はプログラム電圧信号ＶＰＲＯＧによって形成されていて、この信号はプログラム電圧電線１３３を介して制御ユニット２から測定システム１へ伝送される。この場合には、プログラム電圧信号ＶＰＲＯＧが通常にはプログラム電圧電線１３３を介して測定システム１に利用されることが好ましい。プログラム電圧信号ＶＰＲＯＧによって従来のように、設定ユニット１３のプログラムできる記憶構成要素のプログラムが行われ、この構成要素が特にＥＰＲＯＭ或いはＥＥＰＲＯＭ記憶構成要素として形成され得る。それ故に、切換信号は既に存在する電線、即ちプログラム電圧電線１３３を介して伝送される。この場合には、特に切換信号はプログラム電圧信号ＶＰＲＯＧ自体によって形成され、プログラム電圧信号ＶＰＲＯＧが切換ユニット３１、３２を切換えることが考慮できる。好ましい構成では、例えばプログラム電圧信号ＶＰＲＯＧがある場合には、センサー電線１２３，１２４が設定ユニット１３と接続されて、バス信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡを伝送するのに用いられる。これに対して、プログラム電圧信号ＶＰＲＯＧがない場合には、センサー電線１２３，１２４は標準的に供給電線１２１、１２２と接続されて、供給電圧信号Ｓｐ，Ｓｎの形態のセンサー信号を伝送する。これは、目的に適っている、というのは、設定ユニット１３の記憶構成要素のプログラムが通常には専ら較正相（較正ステップ）にて行われ、この相ではバス信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡがセンサー電線１２３，１２４を介して設定ユニット１３に伝送されるからである。プログラム電圧信号ＶＰＲＯＧが設置されないならば、バス信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡの伝送が不可能であり、測定システム１の較正が行われない。
【００４６】
切換信号を伝送する他の実施態様は、図３に図示されている。この場合には、切換信号ＶＳＷＩＴＣＨの伝送は供給電線１２１、１２２によって行われる。この切換信号ＶＳＷＩＴＣＨはこのために供給電圧Ｖｐ、Ｖｎに修正されて、供給電圧Ｖｐ、Ｖｎと一緒に供給電線１２１、１２２を介して伝送する。切換信号ＶＳＷＩＴＣＨを検出するために、切換信号変換器が供給電線１２１、１２２と接続されて、切換信号ＶＳＷＩＴＣＨが供給電線１２１、１２２を介して伝送する全信号Ｖｐ、Ｖｎ，ＶＳＷＩＴＣＨにより復調し、切換ユニット３１、３２を切換える検出された切換信号ＶＳＷＩＴＣＨが切換ユニット３１、３２に再び案内する。この場合には、原理的に一つ或いは複数の切換信号ＶＳＷＩＴＣＨが単に供給電線１２１、１２２を介して或いは両供給電線１２１、１２２を介して伝送されることが可能である。同様に、一つ或いは複数の切換信号がセンサー電線１２３，１２４を介して伝送され、この場合にセンサー電線１２３，１２４はこのために、図３に点線で図示された結合電線１２３，１２４を介して切換信号変換器３３と接続されて、この変換器３３が切換信号ＶＳＷＩＴＣＨを評価し、切換ユニット３１、３２をさらに案内する。
【００４７】
図３による切換信号ＶＳＷＩＴＣＨの伝送態様のために、一つ或いは複数の切換信号ＶＳＷＩＴＣＨが現電線１２１、１２２を介して伝送する信号に、例えば供給電圧Ｖｐ、Ｖｎを復調され、それで現電線を介して複数の信号が伝送されることが基礎となっている。この場合には、複数の信号の伝送は公知のマルチフレクス方法によって行われ得て、この場合に伝送する信号が時間及び周波数又はそのいずれか一方において或いは他の符号化方法によって互いに分離され、信号の復調を可能とするために、区別できることが本質的である。補助的信号が供給電線を介して伝送され得ることが例えば特許文献３から知られており、この特許文献３では、切換信号が供給電線を介して伝送し、この場合に供給電圧に変調され、切換ユニットを切換えるために復調される。この場合に切換信号は異なる期間及び異なる周波数又はそのいずれか一方を有し、それにより異なる切換信号が特徴とされて、この方法では、通常には直流電圧信号として形成されている供給電圧Ｖｐ、Ｖｎと区別できる。
【００４８】
図２と図３による前記実施態様における切換ユニット３１、３２は、アナログスイッチとして、機械的スイッチとして、或いは電子的スイッチとして、特にＭＯＳＦＥＴスイッチとして形成され得る。特に図２と図３に概略的に図示されるように、供給電線１２１、１２２と設定ユニット１３の間のセンサー電線１２３，１２４を切換える切換スイッチの代わりに、簡単なスイッチを設けることも可能であり、このスイッチは供給電線１２１、１２２とセンサー電線１２３，１２４の結合部分に配置されて、単に供給電線１２１、１２２とセンサー電線１２３，１２４の結合に影響を与える。それ故に、このスイッチは開放した状態でセンサー電線１２３，１２４を供給電線１２１、１２２から分離するのに対して、このスイッチが閉鎖状態で供給電線１２１、１２２への接続を形成する。設定ユニット１３とセンサー電線１２３，１２４の結合はこの場合にスイッチから影響されなく、むしろ耐久性のあり、この場合にしかし切換ユニットが開放され、それにより供給電線１２１、１２２へのセンサー電線１２３，１２４の接続が分離されるならば、データ信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡの伝送が可能である。
【００４９】
それ故に、この発明のためには、センサー電線１２３，１２４が数回使用され、特に較正相（較正ステップ）にてバス信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡを伝送する連続的データ電線として、運転中にはセンサー信号Ｓｐ，Ｓｎを伝送する接触電線として使用され得ることが本質的である。それ故に、較正相中に制御装置２が供給電圧信号Ｓｐ，Ｓｎを用いられないので、供給電圧Ｖｐ、Ｖｎの再調整が較正相中に不可能である。この場合に較正相中に供給電圧信号Ｓｐ，Ｓｎが用いられないことは、供給ユニット１２により適切に考慮されなければならない。この場合には、供給電線１２１、１２２における電圧降下と測定システム１に準備された供給電圧Ｖｐ、Ｖｎへの降下影響を最小化するために、較正相中に供給電線１２１、１２２が短いケーブル長さにより使用されることが目的に適っている。さらに、連続的バスを形成するセンサー電線１２３，１２４を介してバス信号ＣＬＯＣＫ，ＤＡＴＡの許容伝送を保証するために、３ｍより短い電線長さを設けることはセンサー電線１２３，１２４のために好ましい。
【００５０】
この発明は、その実施において記好ましい実施例に制限しない。むしろ、この発明による装置により原則的に他の性質の実施でも使用される多数の態様が考慮できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】先行技術により制御ユニットと接続された測定システムの概略表示を示す。
【図２】二つの数回使用された検出電線をもつこの発明の第一実施態様による測定システムの概略表示を示す。
【図３】二つの数回使用された検出電線をもつこの発明の第二実施態様による測定システムの概略表示を示す。
【符号の説明】
【００５２】
１．．．．．測定システム
２．．．．．制御ユニット
１２．．．．制御ユニット
１３．．．．設定ユニット
２１．．．．評価ユニット
３１，３２．．．切換ユニット
１１１，１１２，１１３．．．測定信号電線
１２１，１２２．．．供給電線
１２３，１２４．．．センサー電線
１３１，１３２．．．連続的バス
１３３．．．プログラム電圧電線
【図１】
0005726393.tif 000002
【図２】
0005726393.tif 000003
【図３】
0005726393.tif 000004