CH703583B1 - Inductive position measuring device with more than two receiver coil groups. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Positionsmesseinrichtung (10), umfassend eine Massverkörperung (20) und eine Abtasteinrichtung (30), wobei die Abtasteinrichtung (30) gegenüber der Massverkörperung (20) in Messrichtung (11) beweglich ist, wobei die Abtasteinrichtung eine Senderwindungsanordnung aufweist, deren elektromagnetisches Feld von den Messmarkierungen (21) der Massverkörperung (20) beeinflusst werden kann, wobei innerhalb wenigstens eines Teils der Senderspulen je ein einziges planares Empfängerspulenpaar (E i j ) angeordnet ist, wobei eine Anzahl n an Empfängerspulengruppen vorgesehen ist, die jeweils mehrere Empfängerspulenpaare (E ij ) umfassen, die so in Reihe geschaltet sind, dass sich ihre Ausgangsspannungen aufsummieren. Erfindungsgemäss ist die Anzahl n an Empfängerspulengruppen drei oder grösser, wobei eine Anzahl n in Messrichtung hintereinander angeordneter Empfängerspulenpaare (E ij ) jeweils unterschiedlichen Empfängerspulengruppen angehören, wobei die Zuordnungen der Empfängerspulenpaare (E ij ) zu einer Empfängerspulengruppe in Messrichtung (11) periodisch ist, wobei der Abstand 8 zweier unmittelbar benachbarter Empfängerspulenpaare (E ij ) immer δ = (2–1/(2n))λ beträgt.The invention relates to a position measuring device (10), comprising a dimensional scale (20) and a scanning device (30), wherein the scanning device (30) relative to the measuring scale (20) in the measuring direction (11) is movable, wherein the scanning device has a transmitter winding arrangement whose electromagnetic field can be influenced by the measuring markings (21) of the graduated mass (20), wherein a single planar receiver coil pair (E ij) is arranged within at least a part of the transmitter coils, a number n of receiver coil groups being provided, each having a plurality of receiver coil pairs ( E ij) connected in series so that their output voltages accumulate. According to the invention, the number n of receiver coil groups is three or greater, with a number n of receiver coil pairs (E ij) arranged one behind the other in the measuring direction belonging to different receiver coil groups, the assignments of the receiver coil pairs (E ij) to a receiver coil group in the measuring direction (11) being periodic the distance 8 of two immediately adjacent receiver coil pairs (E ij) is always δ = (2-1 / (2n)) λ.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Positionsmesseinrichtung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. The invention relates to a position measuring device according to the preamble of claim 1.

[0002] Aus der EP 1 164 358 B1 ist eine Positionsmesseinrichtung bekannt. Gemäss der Fig. 16 der EP 1 164 358 B1 umfasst die Positionsmesseinrichtung eine Massverkörperung und eine Abtasteinrichtung. Die Massverkörperung umfasst eine Vielzahl von untereinander gleichen Messmarkierungen, die entlang einer Messrichtung periodisch verteilt angeordnet sind, wobei sie einen Teilungsabstand λ aufweisen. Bei der Massverkörperung kann es sich beispielsweise um ein Blechband handeln, wobei die Messmarkierungen von rechteckigen Durchbrüchen in dem Blechband gebildet werden. [0002] A position measuring device is known from EP 1 164 358 B1. According to FIG. 16 of EP 1 164 358 B1, the position measuring device comprises a material measure and a scanning device. The material measure comprises a plurality of mutually identical measurement markings which are arranged periodically distributed along a measurement direction, with a pitch λ. The graduation can be, for example, a sheet metal strip, the measurement markings being formed by rectangular openings in the sheet metal strip.

[0003] Die Abtasteinrichtung der EP 1 164 358 B1 ist in Messrichtung gegenüber der Massverkörperung beweglich. Sie umfasst eine Senderwindungsanordnung, welche aus planaren, sich nicht überlappenden Spulen EK1, Es1, Ec1, ..., Esn, Ecn, Ek2 besteht, welche parallel zusammengeschaltet sind. Die Massverkörperung beeinflusst dabei das elektromagnetische Feld der Senderwindungsanordnung derart, dass in die Empfängerspulenpaare S1–/S1+, ..., Cn+/Cn–1 elektrische Spannungen induziert werden, anhand derer auf die relative Stellung zwischen Massverkörperung und Abtasteinrichtung geschlossen werden kann. Dabei handelt es sich um eine inkrementelle Positionsmesseinrichtung, d.h., es muss durch Zählen der Messmarkierungen ermittelt werden, an welcher Stelle der Massverkörperung sich die Abtasteinrichtung befindet. Innerhalb des Teilungsabstandes λ kann die Position dagegen durch Interpolation absolut bestimmt werden. [0003] The scanning device of EP 1 164 358 B1 is movable in the measuring direction with respect to the material measure. It comprises a transmitter winding arrangement which consists of planar, non-overlapping coils EK1, Es1, Ec1, ..., Esn, Ecn, Ek2, which are connected together in parallel. The measuring standard influences the electromagnetic field of the transmitter winding arrangement in such a way that electrical voltages are induced in the receiver coil pairs S1- / S1 +, ..., Cn + / Cn-1, which can be used to determine the relative position between the measuring standard and the scanning device. This is an incremental position measuring device, i.e. it must be determined by counting the measuring marks at which point on the measuring standard the scanning device is located. On the other hand, the position can be determined absolutely by interpolation within the division distance λ.

[0004] Im Rahmen dieser Anmeldung wird eine Leiterbahnanordnung, welche im Wesentlichen das gleiche elektromagnetische Feld wie eine spulenförmige bzw. spiralförmig verlaufende Leiterbahn erzeugt, als effektive Spule bezeichnet. Hierbei ist insbesondere an eine Ausführungsform gedacht, bei der mehrere effektive Spulen durch eine schlangenlinienförmige Leiterbahn gebildet werden, wie sie beispielsweise aus der DE 10 2009 042 940 oder der US 3 466 580 bekannt ist. In the context of this application, a conductor path arrangement which essentially generates the same electromagnetic field as a coil-shaped or spiral-shaped conductor path is referred to as an effective coil. In particular, an embodiment is intended in which several effective coils are formed by a serpentine conductor track, as is known, for example, from DE 10 2009 042 940 or US Pat. No. 3,466,580.

[0005] In der Fig. 10 der EP 1 164 358 B1 ist das elektromagnetische Feld der Senderwindungsanordnung grobschematisch dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, dass zwei benachbarte Senderspulen eine entgegengesetzte Windungsrichtung aufweisen. Innerhalb jeder Senderspule ist ein Empfängerspulenpaar angeordnet, das aus zwei Einzelspulen besteht. Die beiden Einzelspulen haben eine entgegen gesetzte Windungsrichtung und sind in Reihe geschaltet, wobei deren Abstand λ/2 beträgt. Damit löschen sich induzierte Spannungen, welche durch äussere Störfelder erzeugt werden, gegenseitig aus. Die Messspannungen, die durch den Einfluss der Massverkörperung erzeugt werden, summieren sich dagegen auf. Dabei kommt es darauf an, dass das Feld der Senderwindungsanordnung, das auf ein Empfängerspulenpaar einwirkt, bezüglich der Mittelachse des Empfängerspulenpaares symmetrisch ist. Wenn dies nicht der Fall ist, weist die Messspannung einen sogenannten DC-Offset auf, der die Messgenauigkeit beeinträchtigt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass das elektromagnetische Feld, welches auf ein Empfängerspulenpaar einwirkt, nicht nur durch die zugeordnete Senderspule verursacht wird, sondern auch durch die benachbarten Senderspulen. Innerhalb der äussersten Senderspulen wirkt daher ein asymmetrisches Feld, weil diese nur auf einer Seite benachbarte Senderspulen haben. Dort sind daher keine Empfängerspulenpaare angeordnet. In FIG. 10 of EP 1 164 358 B1, the electromagnetic field of the transmitter winding arrangement is shown roughly schematically. It can be seen here that two adjacent transmitter coils have opposite winding directions. A pair of receiver coils is arranged within each transmitter coil and consists of two individual coils. The two individual coils have opposite winding directions and are connected in series, their spacing being λ / 2. Induced voltages that are generated by external interference fields cancel each other out. In contrast, the measurement voltages that are generated by the influence of the material measure add up. It is important here that the field of the transmitter winding arrangement which acts on a receiver coil pair is symmetrical with respect to the central axis of the receiver coil pair. If this is not the case, the measurement voltage has a so-called DC offset, which affects the measurement accuracy. It must be taken into account here that the electromagnetic field which acts on a receiver coil pair is not only caused by the assigned transmitter coil, but also by the neighboring transmitter coils. An asymmetrical field therefore acts within the outermost transmitter coils because these only have transmitter coils adjacent to one another on one side. No receiver coil pairs are therefore arranged there.

[0006] Anzumerken ist noch, dass sich weder die Einzelspulen der Empfängerspulenpaare noch die Empfängerspulenpaare mit den Senderspulen überlappen. Die entsprechenden Leiterbahnen sind dabei in mehreren voneinander elektrisch isolierten ebenen Schichten angeordnet, wobei aufgrund der fehlenden Überlappungen eine geringst mögliche Anzahl an Schichten erforderlich ist. It should also be noted that neither the individual coils of the receiver coil pairs nor the receiver coil pairs overlap with the transmitter coils. The corresponding conductor tracks are arranged in several planar layers that are electrically isolated from one another, with the lowest possible number of layers being required due to the lack of overlap.

[0007] Die verschiedenen Empfängerspulenpaare sind zu zwei Empfängerspulengruppen in Reihe geschaltet, nämlich einer Sinus- und einer Cosinus-Gruppe, deren Messspannungen um 90° phasenversetzt sind. Je mehr Empfängerspulenpaare eine Empfängerspulengruppe umfasst, desto stärker ist die entsprechende Messspannung. Darüber hinaus sinkt mit zunehmender Anzahl auch der Messfehler, da der Messfehler der gesamten Empfängerspulengruppe durch die Reihenschaltung immer kleiner ist, als der grösste Messfehler eines einzelnen Empfängerspulenpaares. Aufgrund von Fertigungstoleranzen ist der Messfehler der einzelnen Empfängerspulenpaare deutlich unterschiedlich, wobei grössere Ausreisser durch die Reihenschaltung ausgemittelt werden. The various receiver coil pairs are connected in series to form two receiver coil groups, namely a sine and a cosine group, the measurement voltages of which are phase-shifted by 90 °. The more receiver coil pairs a receiver coil group comprises, the stronger the corresponding measurement voltage. In addition, the measurement error also decreases with increasing number, since the measurement error of the entire receiver coil group is always smaller than the largest measurement error of an individual receiver coil pair due to the series connection. Due to manufacturing tolerances, the measurement error of the individual receiver coil pairs is clearly different, with larger outliers being averaged out by the series connection.

[0008] Der vorstehend beschriebene Mittelungseffekt tritt jedoch nicht auf, wenn die Positionsmesseinrichtung einen Fehler aufweist, der sich bei Bewegung der Abtasteinrichtung entlang der Messrichtung mit der Teilungsperiode λ wiederholt. Dabei ist beispielsweise an eine Massverkörperung gedacht, bei der alle Messmarkierungen den gleichen Formfehler aufweisen. Ein derartiger Fehler induziert in allen Empfängerspulenpaaren einer Empfängerspulengruppe die gleiche Störspannung, so dass der Mittelungseffekt nicht zum Tragen kommt. However, the averaging effect described above does not occur if the position measuring device has an error which is repeated with the graduation period λ when the scanning device is moved along the measuring direction. For example, a material measure is intended in which all measuring marks have the same form error. Such an error induces the same interference voltage in all receiver coil pairs of a receiver coil group, so that the averaging effect does not come into play.

[0009] Aus der US 5 804 963 A1 ist eine induktive Positionsmesseinrichtung bekannt, welche anstelle von zwei Empfängerspulengruppen drei Empfängerspulengruppen aufweist. Es ist klar, dass bei der Auswertung von drei Messspannungen wieder der obige Mittelungseffekt auftritt, so dass sich der grösste Signalfehler nicht so stark auswirkt wie bei nur zwei Messspannungen. Es versteht sich von selbst, dass dieser Mittelungseffekt mit zunehmender Anzahl an Empfängerspulengruppen zunimmt. [0009] US Pat. No. 5,804,963 A1 discloses an inductive position measuring device which has three receiver coil groups instead of two receiver coil groups. It is clear that the above averaging effect occurs again when evaluating three measuring voltages, so that the largest signal error does not have as much effect as with only two measuring voltages. It goes without saying that this averaging effect increases with an increasing number of receiver coil groups.

[0010] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Positionsmesseinrichtung nach dem Grundprinzip der EP 1 164 358 B1 die Messgenauigkeit zu verbessern. Hierfür sollen mehr als zwei Empfängerspulengruppen bereitgestellt werden, um den Mittelungseffekt zu nutzen. Dabei sollen keine Nachteile bei der Kompensation von Störspannungen gegeben sein. Darüber hinaus soll die Windungsanordnung der Abtasteinrichtung eine kleine Erstreckung in Messrichtung aufweisen. Weiter sollen sich die Messspannungen der verschiedenen Empfängerspulenpaare zu einer starken Gesamtspannung aufaddieren. Darüber hinaus muss zwischen zwei Empfängerspulenpaaren genügend Raum für die Senderwindungsanordnung vorhanden sein. The object of the invention is to improve the measuring accuracy of a position measuring device based on the basic principle of EP 1 164 358 B1. For this purpose, more than two receiver coil groups should be provided in order to use the averaging effect. There should be no disadvantages in the compensation of interference voltages. In addition, the winding arrangement of the scanning device should have a small extension in the measuring direction. Furthermore, the measurement voltages of the various receiver coil pairs should add up to a strong total voltage. In addition, there must be enough space between two pairs of receiver coils for the transmitter winding arrangement.

[0011] Gemäss dem selbständigen Anspruch wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Anzahl n an Empfängerspulengruppen drei oder grösser ist, wobei eine Anzahl n in Messrichtung hintereinander angeordneter Empfängerspulenpaare jeweils unterschiedlichen Empfängerspulengruppen angehören, wobei die Zuordnungen der Empfängerspulenpaare zu einer Empfängerspulengruppe in Messrichtung periodisch ist, wobei der Abstand δ zweier unmittelbar benachbarter Empfängerspulenpaare immer δ = (2–1/(2n))λ beträgt. Der Verdienst der Erfinder besteht dabei darin, die Merkmale bezüglich der Zuordnung der Empfängerspulenpaare zu den Empfängerspulengruppen von dem Fall n = 2 auf die Fälle n ≥ 3 verallgemeinert zu haben. Dabei haben sie erkannt, dass die Vorgabe für den Abstand δ der Empfängerspulenpaare nicht ohne weiteres von dem Fall n = 2 auf die Fälle n ≥ 3 verallgemeinert werden kann. Für den Fall n = 2 würde der erfindungsgemässe Abstand δ = 7/4λ betragen. Bei Anwendung der aus Fig. 14 der EP 1 164 358 B1 bekannten Formel (nλ + λ/4) würde sich wahlweise ein Abstand von δ = 5/4λ oder von δ = 9/4λ ergeben. Die Erfinder haben aber erkannt, dass die erste Alternative nicht auf die Fälle für n ≥ 3 verallgemeinerbar ist, weil zwischen den Empfängerspulenpaaren nicht mehr genügend Platz für die Senderwindungsanordnung zur Verfügung steht. Die zweite Alternative ist zwar grundsätzlich auf die Fälle n ≥ 3 verallgemeinerbar, die Erfinder haben jedoch erkannt, dass es einen kürzeren Abstand δ gibt, der ebenfalls brauchbar ist. According to the independent claim, this object is achieved in that the number n of receiver coil groups is three or more, with a number n of receiver coil pairs arranged one behind the other in the measuring direction belonging to different receiver coil groups, the assignments of the receiver coil pairs to a receiver coil group being periodic in the measuring direction , where the distance δ between two immediately adjacent pairs of receiver coils is always δ = (2–1 / (2n)) λ. The merit of the inventors is to have generalized the features relating to the assignment of the receiver coil pairs to the receiver coil groups from the case n = 2 to the cases n 3. In doing so, they recognized that the specification for the distance δ between the receiver coil pairs cannot easily be generalized from the case n = 2 to the cases n 3. For the case n = 2, the distance according to the invention would be δ = 7 / 4λ. When using the formula (nλ + λ / 4) known from FIG. 14 of EP 1 164 358 B1, a distance of δ = 5 / 4λ or of δ = 9 / 4λ would optionally result. The inventors have recognized, however, that the first alternative cannot be generalized to the cases for n 3 because there is no longer enough space for the transmitter winding arrangement between the receiver coil pairs. The second alternative can in principle be generalized to the cases n 3, but the inventors have recognized that there is a shorter distance δ which is also useful.

[0012] Anzumerken ist noch, dass der Abstand δ immer δ = (2–1/(2n))λ beträgt. Hieraus folgt, dass Senderspulen, in denen kein Empfängerspulenpaar angeordnet ist, nur an den beiden Enden der Abtasteinrichtung vorhanden sein können. It should also be noted that the distance δ is always δ = (2–1 / (2n)) λ. It follows from this that transmitter coils in which no receiver coil pair is arranged can only be present at the two ends of the scanning device.

[0013] In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben. [0013] In the dependent claims, advantageous developments and improvements of the invention are specified.

[0014] Die Senderwindungsanordnung kann eine erste und eine zweite Gruppe von Leiterbahnen aufweisen, deren Enden elektrisch leitend miteinander verbunden sind, wobei die Leiterbahnen einer Gruppe jeweils schlangenlinienartig mit geringem Abstand parallel zueinander verlaufen, wobei sich die Leiterbahnen der beiden Gruppen derart kreuzen, dass sie mehrere effektive Senderspulen definieren. Damit wird erreicht, dass alle effektiven Senderspulen vom selben Strom umflossen werden und mithin ein identisches Sendefeld erzeugen. Damit ist sichergestellt, dass die verschiedenen Empfängerspulenpaare alle einem ideal symmetrischen Feld ausgesetzt sind, so dass eine optimale Kompensation stattfindet. The transmitter winding arrangement can have a first and a second group of conductor tracks, the ends of which are electrically conductively connected to one another, the conductor tracks of a group each running parallel to one another in a serpentine fashion with a small spacing, the conductor tracks of the two groups crossing in such a way that they define several effective transmitter coils. This ensures that the same current flows around all effective transmitter coils and therefore generate an identical transmission field. This ensures that the various pairs of receiver coils are all exposed to an ideally symmetrical field, so that optimal compensation takes place.

[0015] Die Empfängerspulengruppen können an eine Auswerteeinheit angeschlossen sein, wobei die Auswerteeinheit mehrere Einzelwinkel αijaus den Ausgangsspannungen Ui; Ujje zweier Empfängerspulengruppen berechnen kann, wobei sie den Positionswinkel α als gewichteten Mittelwert der Einzelwinkel αijberechnen kann. Bei der aus der EP 1 164 358 B1 bekannten Positionsmesseinrichtung stehen nur zwei Ausgangsspannungen zur Verfügung, aus denen der Positionswinkel α berechnet wird. Dies geschieht auf mathematisch eindeutige Weise durch eine ArcTan-Berechnung, wobei die genannten Ausgangsspannungen zuvor mit dem A/D-Wandler digitalisiert werden. Bei der erfindungsgemässen Positionsmesseinrichtung stehen jedoch mehr Ausgangsspannungen zur Verfügung, als zur Berechnung des Positionswinkels α erforderlich sind. Mathematisch betrachtet ist also ein überbestimmtes Gleichungssystem zu lösen. The receiver coil groups can be connected to an evaluation unit, the evaluation unit having several individual angles αij from the output voltages Ui; Ujje can calculate two receiver coil groups, whereby it can calculate the position angle α as a weighted average of the individual angles αij. In the position measuring device known from EP 1 164 358 B1, only two output voltages are available from which the position angle α is calculated. This is done in a mathematically unambiguous way by means of an ArcTan calculation, the output voltages mentioned being digitized beforehand with the A / D converter. With the position measuring device according to the invention, however, more output voltages are available than are necessary for calculating the position angle α. From a mathematical point of view, an overdetermined system of equations has to be solved.

[0016] Aufgrund von Messfehlern ergibt sich dabei das Problem, dass dieses Gleichungssystem im mathematischen Sinne nicht lösbar ist. Aus der Fig. 6 der US 4 697 144 A1 ist es bekannt, mehrere Messspannungen durch analoge Verschaltung in ein Paar von Messspannungen umzuwandeln, aus denen in bekannter Weise mittels einer ArcTan-Berechnung der Positionswinkel berechnet werden kann. Hierbei wird die Annahme zugrunde gelegt, dass es sich bei den Messspannungen um reine Sinussignale handelt, so dass die Additionstheoreme gültig sind. In diesem Fall kann man aus zwei Messspannungen eine neue Spannung erzeugen, die eine vorgegebene Phasenverschiebung gegenüber den Ursprungsspannungen aufweist. Die dabei im mathematischen Sinne erforderlichen Additionen und Multiplikationen mit konstanten Faktoren kann man elektrisch durch ein Widerstandsnetzwerk abbilden. Due to measurement errors, the problem arises that this system of equations cannot be solved in a mathematical sense. It is known from FIG. 6 of US Pat. No. 4,697,144 to convert a plurality of measurement voltages by analog interconnection into a pair of measurement voltages from which the position angle can be calculated in a known manner by means of an ArcTan calculation. This is based on the assumption that the measurement voltages are pure sinusoidal signals, so that the addition theorems are valid. In this case, a new voltage can be generated from two measurement voltages which has a specified phase shift compared to the original voltages. The additions and multiplications with constant factors, which are required in the mathematical sense, can be mapped electrically using a resistor network.

[0017] Problematisch hierbei ist, dass die Ausgangsspannungen der vorliegenden Positionsmesseinrichtung nicht ideal sinusförmig sind, sie sind nur Sinus-ähnlich. Die Additionstheoreme gelten also nur in grober Annäherung. Bei dem vorgeschlagenen Berechnungsverfahren wird die Gültigkeit der Additionstheoreme nicht mehr vorausgesetzt. Darüber hinaus wird durch die Mittelwertbildung der Fehler minimierende Mittelungseffekt erzielt, der mit der erfindungsgemässen Positionsmesseinrichtung gerade erreicht werden soll. The problem here is that the output voltages of the present position measuring device are not ideally sinusoidal, they are only sine-like. The addition theorems are therefore only valid in a rough approximation. In the proposed calculation method, the validity of the addition theorems is no longer assumed. In addition, the averaging effect that minimizes errors is achieved by forming the mean value, which is precisely what is to be achieved with the position measuring device according to the invention.

[0018] Die Auswerteeinheit kann die Einzelwinkel αijals Lösung der Gleichung [0018] The evaluation unit can use the individual angle αij as a solution to the equation

bestimmen, wobei f(α) eine vorgegebene Sinus-ähnliche Funktion ist, welche die Positionsabhängigkeit der Ausgangsspannung der Spulengruppen nachbildet, wobei kijein vorgegebener Korrekturfaktor ist, der die unterschiedlichen Empfindlichkeiten der beiden Spulengruppen Si; Sjkompensiert. Die Funktion f(α) muss dabei vorab durch Messungen ermittelt werden. Namentlich muss ermittelt werden, wie sich die Ausgangsspannungen der Empfängerspulengruppen bei Verschiebung der Abtasteinrichtung gegenüber der Massverkörperung ändern. Da die Senderwindungsanordnung vorzugsweise periodisch und die Empfängerspulengruppen vorzugsweise identisch ausgebildet sind, haben alle Empfängerspulengruppen die gleiche Funktion f(α). Der Korrekturfaktor kijbeträgt 1, wenn alle Empfängerspulengruppen die gleiche Anzahl Empfängerspulenpaare aufweisen. Es sei aber auf eine Parallelanmeldung der Anmelderin mit dem gleichen Anmeldetag wie die vorliegende Anmeldung hingewiesen, deren Gegenstand eine Positionsmesseinrichtung der vorliegenden Art ist, bei der eine Empfängerspulengruppe ein Empfängerspulenpaar mehr aufweist als die übrigen Empfängerspulengruppen. Hier ist eine Korrektur der unterschiedlichen Empfindlichkeit erforderlich. determine, where f (α) is a predetermined sine-like function which simulates the position dependency of the output voltage of the coil groups, where kij is a predetermined correction factor which defines the different sensitivities of the two coil groups Si; Sj compensated. The function f (α) must be determined in advance by measurements. In particular, it must be determined how the output voltages of the receiver coil groups change when the scanning device is displaced in relation to the measuring standard. Since the transmitter winding arrangement is preferably constructed periodically and the receiver coil groups are preferably identical, all receiver coil groups have the same function f (α). The correction factor kij is 1 if all receiver coil groups have the same number of receiver coil pairs. However, reference should be made to a parallel application by the applicant with the same filing date as the present application, the subject of which is a position measuring device of the present type in which one receiver coil group has one more receiver coil pair than the other receiver coil groups. Here a correction of the different sensitivity is necessary.

[0019] Die Lösung der obigen Gleichung kann in bekannter Weise mit der Newton-Iteration The solution of the above equation can in a known manner with the Newton iteration

bestimmt werden. Dabei werden die Werte von f(α) und der entsprechenden Ableitung f(α) vorzugsweise in einer Wertetabelle abgelegt, die in der Auswerteeinheit gespeichert ist. Aufgrund der Sinus-Ähnlichkeit von f(α) reicht es aus, wenn die Wertetabelle nur für einen Winkel-Quadranten angelegt wird. Die Funktionswerte der übrigen Winkel-Quadranten stimmen bis auf das Vorzeichen mit denen des ersten Winkel-Quadranten überein. Anzumerken ist noch, dass die obige Gleichung analog dem ArcTan mehrere Lösungen aufweist. Die korrekte Lösung kann in bekannter Weise durch Vorzeichenbetrachtung bezüglich der Messspannungen ermittelt werden. to be determined. The values of f (α) and the corresponding derivative f (α) are preferably stored in a value table which is stored in the evaluation unit. Due to the sine similarity of f (α), it is sufficient if the value table is only created for one angle quadrant. The function values of the other angle quadrants agree with those of the first angle quadrant except for the sign. It should also be noted that the above equation has several solutions analogous to the ArcTan. The correct solution can be determined in a known manner by considering the sign of the measurement voltages.

[0020] Alle Einzelspulen der Empfängerspulenpaare können aus einer oder mehreren ebenen Spiralen bestehen, die vorzugsweise im Wesentlichen rechteckig ausgeführt sind. Mit dieser Ausführung kann die verfügbare Sensorfläche mit der grösstmöglichen Leiterbahnlänge versehen werden, da nahezu die gesamte Sensorfläche mit Leiterbahnen belegt werden kann. Die vorgeschlagene Abtasteinrichtung hat damit die höchst mögliche Empfindlichkeit. All individual coils of the receiver coil pairs can consist of one or more flat spirals, which are preferably designed to be substantially rectangular. With this design, the available sensor surface can be provided with the greatest possible conductor track length, since almost the entire sensor surface can be covered with conductor tracks. The proposed scanning device thus has the highest possible sensitivity.

[0021] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar: Fig. 1 eine grobschematische Seitenansicht einer erfindungsgemässen Positionsmesseinrichtung; Fig. 2 eine grobschematische Draufsicht der Senderwindungsanordnung der Positionsmesseinrichtung nach Fig. 1 ; und Fig. 3 eine grobschematische Draufsicht der Empfängerwindungsanordnung der Positionsmesseinrichtung nach Fig. 1 .[0021] The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows: FIG. 1 a roughly schematic side view of a position measuring device according to the invention; FIG. 2 shows a roughly schematic plan view of the transmitter winding arrangement of the position measuring device according to FIG. 1; and FIG. 3 shows a roughly schematic plan view of the receiver winding arrangement of the position measuring device according to FIG. 1.

[0022] Fig. 1 zeigt eine grobschematische Seitenansicht einer erfindungsgemässen Positionsmesseinrichtung 10. Die Positionsmesseinrichtung 10 umfasst eine Massverkörperung 20 und eine Abtasteinrichtung 30. Die Massverkörperung 20 besteht aus einer Vielzahl untereinander gleichen Messmarkierungen 21, welche mit einem konstanten Teilungsabstand λ periodisch entlang der Messrichtung 11 angeordnet sind. Die Massverkörperung 20 kann beispielsweise von einem Metallband gebildet werden, das sich in Messrichtung 11 erstreckt, wobei die Messmarkierungen 21 von rechteckigen Durchbrüchen in dem Metallband definiert werden. Die Breite der Durchbrüche und die Breite der dazwischen liegenden Stege ist gleich gross und beträgt mithin λ/2. Weitere denkbare Ausführungsformen sind in der EP 1 164 358 B1 mit Bezug auf die dortige Fig. 2 erläutert. Fig. 1 shows a roughly schematic side view of a position measuring device 10 according to the invention. The position measuring device 10 comprises a graduation 20 and a scanning device 30. The graduation 20 consists of a plurality of mutually identical measurement markings 21, which are periodically along the measuring direction 11 with a constant pitch λ are arranged. The graduation 20 can be formed, for example, by a metal strip which extends in the measuring direction 11, the measuring markings 21 being defined by rectangular openings in the metal strip. The width of the openings and the width of the webs lying in between are the same size and are therefore λ / 2. Further conceivable embodiments are explained in EP 1 164 358 B1 with reference to FIG. 2 there.

[0023] Die Abtasteinrichtung 30 ist in Messrichtung 11 gegenüber der Massverkörperung 20 beweglich, wobei die Positionsmesseinrichtung 10 ein Abtastsignal U1, U2, U3ausgibt, anhand dessen die Relativposition der genannten Bauteile 20, 30 bestimmt werden kann. Die Massverkörperung 20 ist dabei entgegen der Darstellung in Fig. 1 erheblich länger als die Abtasteinrichtung 30, damit die Positionsmesseinrichtung 10 einen genügend grossen Messweg aufweist. The scanning device 30 is movable in the measuring direction 11 with respect to the material measure 20, the position measuring device 10 outputting a scanning signal U1, U2, U3 by means of which the relative position of the named components 20, 30 can be determined. In contrast to the representation in FIG. 1, the material measure 20 is considerably longer than the scanning device 30 so that the position measuring device 10 has a sufficiently large measuring path.

[0024] An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass die Fig. 1 bis 3 bezüglich der Messrichtung 11 massstäblich gezeichnet sind. Insbesondere ist die Stellung der verschiedenen effektiven Spulen Sij, Eijgegenüber den Messmarkierungen 21 entsprechend den tatsächlichen Verhältnissen dargestellt. Besonders hinzuweisen ist darauf, dass das erste Empfängerspulenpaar E11die gleiche Relativstellung gegenüber der zugeordneten Messmarkierungen 21 einnimmt wie das letzte Empfängerspulenpaar E13. In der Richtung senkrecht zur Messrichtung 11 sind die Grössenverhältnisse der Übersichtlichkeit halber stark übertrieben dargestellt. Die Massverkörperung besitzt beispielsweise einen Teilungsabstand von 1,0 mm, wobei deren Dicke beispielsweise 0,3 mm beträgt. Die Dicke der verschiedenen planaren Leiterbahnanordnungen in der Abtasteinrichtung 30 beträgt beispielsweise 0,3 mm. At this point it should be pointed out that FIGS. 1 to 3 are drawn to scale with respect to the measuring direction 11. In particular, the position of the various effective coils Sij, Eij with respect to the measurement markings 21 is shown in accordance with the actual conditions. It should be pointed out in particular that the first receiver coil pair E11 assumes the same relative position with respect to the assigned measurement markings 21 as the last receiver coil pair E13. In the direction perpendicular to the measuring direction 11, the size relationships are shown greatly exaggerated for the sake of clarity. The graduation has, for example, a pitch of 1.0 mm, the thickness of which is 0.3 mm, for example. The thickness of the various planar conductor track arrangements in the scanning device 30 is 0.3 mm, for example.

[0025] In Fig. 1 ist der konstante Teilungsabstand der Abtasteinrichtung 30, nämlich der Abstand zweier Empfängerspulenpaare Eijmit δ bezeichnet. Zwischen dem Teilungsabstand λ der Massverkörperung 20 und dem Teilungsabstand δ der Abtasteinrichtung 30 gilt bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 1 bis 3 die Beziehung 6 x δ =11 x λ. Bei dieser Auswahl wird eine Abtasteinrichtung mit drei Gruppen von Empfängerspulenpaaren Eijrealisiert, wobei zwischen zwei benachbarten Empfängerspulenpaaren Eijjeweils genügend Abstand für die Senderwindungsanordnung vorhanden ist, so dass sich die Sender- und die Empfängerwindungsanordnung 40; 50 nicht überlappen. Entsprechend des obigen Zusammenhangs zwischen den Teilungsabständen δ und λ sind drei Gruppen von Empfängerspulenpaaren Eijvorgesehen, deren Abtastsignale U1, U2, U3um 120° phasenversetzt sind. Man erkennt leicht, dass die erfindungsgemässe Beziehung δ = (2–1/(2n))λ mit n = 3 erfüllt ist. Es gilt nämlich δ = (12/6–1/6)λ = 11/6λ. In Fig. 1, the constant pitch of the scanning device 30, namely the distance between two receiver coil pairs Eijmit δ is designated. In the embodiment according to FIGS. 1 to 3, the relationship 6 x δ = 11 x λ applies between the pitch λ of the graduation 20 and the pitch δ of the scanning device 30. With this selection, a scanning device with three groups of receiver coil pairs Eij is realized, with sufficient spacing for the transmitter winding arrangement between two adjacent receiver coil pairs Eij, so that the transmitter and receiver winding arrangement 40; 50 do not overlap. According to the above relationship between the pitch distances δ and λ, three groups of receiver coil pairs Eij are provided, the scanning signals U1, U2, U3 of which are phase-shifted by 120 °. It is easy to see that the relationship δ = (2–1 / (2n)) λ according to the invention is fulfilled with n = 3. This is because δ = (12 / 6-1 / 6) λ = 11 / 6λ.

[0026] Fig. 2 zeigt eine grobschematische Draufsicht der Senderwindungsanordnung 40. Die Senderwindungsanordnung 40 besteht aus einer ersten und einer zweiten Gruppe 41; 42 von Leiterbahnen, wobei in Fig. 2 nur jeweils eine einzige Leiterbahn jeder Gruppe dargestellt ist. Tatsächlich umfasst jede Leiterbahngruppe 41; 42 eine Vielzahl von Leiterbahnen, die mit geringem Abstand parallel zueinander angeordnet sind. Die Leiterbahnen jeder Leiterbahngruppe 41; 42 verlaufen jeweils in Form einer Rechteck-Schlangenlinie, wobei sie sich derart kreuzen, dass sie eine Vielzahl von effektiven Senderspulen Sijdefinieren. Entgegen der Darstellung in Fig. 2 verlaufen die Leiterbahnen im Kreuzungsbereich 43 genau parallel, so dass die effektiven Senderspulen Sijjeweils genau die Form eines Rechtecks aufweisen. Die einzelnen effektiven Senderspulen Sijsind dabei alle im Wesentlichen identisch ausgeführt, so dass sie alle das gleiche elektromagnetische Feld erzeugen. Dabei ist jede effektive Senderspule Sijspiegelsymmetrisch zu einer zugeordneten Mittelachse 31 ausgeführt. Die Senderwindungsanordnung definiert damit ebenfalls den Teilungsabstand δ der Abtasteinrichtung 30. Die beiden Gruppen von Leiterbahnen 41; 42 sind jeweils in verschiedenen, voneinander elektrisch isolierten Schichten angeordnet, so dass im Kreuzungsbereich 31 keine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Gruppen von Leiterbahnen 41; 42 besteht. Je eine Leiterbahn der ersten und der zweiten Gruppe ist über eine Durchkontaktierung 44 elektrisch leitend so miteinander verbunden, dass alle Leiterbahnen von einem einzigen Spannungsanschluss USmit Strom versorgt werden können. Die Senderwindungsanordnung 40 wird im Betrieb mit Wechselspannung versorgt, der beispielsweise eine Frequenz von 100 kHz aufweist. Die erforderliche Frequenz ergibt sich aus der maximalen Verfahrgeschwindigkeit der Positionsmesseinrichtung 10 und dem Teilungsabstand λ der Massverkörperung 20. 2 shows a roughly schematic top view of the transmitter winding arrangement 40. The transmitter winding arrangement 40 consists of a first and a second group 41; 42 of conductor tracks, only a single conductor track of each group being shown in FIG. 2. In fact, each trace group includes 41; 42 a plurality of conductor tracks which are arranged parallel to one another with a small spacing. The conductor tracks of each conductor track group 41; 42 each run in the form of a rectangular serpentine line, where they intersect in such a way that they define a multiplicity of effective transmitter coils Sij. Contrary to the illustration in FIG. 2, the conductor tracks in the intersection area 43 run exactly parallel, so that the effective transmitter coils Sij each have exactly the shape of a rectangle. The individual effective transmitter coils Sij are all designed essentially identically, so that they all generate the same electromagnetic field. Each effective transmitter coil Sij is designed to be mirror-symmetrical to an associated central axis 31. The transmitter turn arrangement thus also defines the pitch δ of the scanning device 30. The two groups of conductor tracks 41; 42 are each arranged in different layers that are electrically insulated from one another, so that in the crossing region 31 there is no electrically conductive connection between the two groups of conductor tracks 41; 42 exists. One conductor track in each of the first and second groups is connected to one another in an electrically conductive manner via a through-hole contact 44 such that all conductor tracks can be supplied with current from a single voltage connection US. The transmitter winding arrangement 40 is supplied with AC voltage during operation, which has a frequency of 100 kHz, for example. The required frequency results from the maximum travel speed of the position measuring device 10 and the pitch λ of the graduation 20.

[0027] Die Stromrichtung der einzelnen effektiven Senderspulen Sijist in Fig. 2 durch kreisförmige Pfeile dargestellt. Hinzuweisen ist darauf, dass die vorliegende Leiterbahnanordnung zwangsläufig zur Folge hat, dass zwei benachbarte effektive Senderspulen Sijjeweils die entgegen gesetzte Windungs- bzw. Stromrichtung aufweisen. Die Stromstärke und damit die Feldstärke jeder effektiven Senderspule Sijkann mittels der Anzahl der parallelen Leiterbahn auf jeden beliebigen Wert eingestellt werden. In der Regel wird man dabei eine höchst mögliche Senderfeldstärke wählen. Man wird also den Bauraum zwischen den Empfängerspulenpaaren Eijmit der höchst möglichen Anzahl an parallelen Leiterbahnen versehen, die technisch sicher herstellbar ist. The current direction of the individual effective transmitter coils Sij is shown in Fig. 2 by circular arrows. It should be pointed out that the present conductor track arrangement inevitably results in two adjacent effective transmitter coils Sij each having the opposite winding or current direction. The current strength and thus the field strength of each effective transmitter coil Sijkann can be set to any value by means of the number of parallel conductor tracks. As a rule, you will choose the highest possible transmitter field strength. The installation space between the receiver coil pairs Eij will therefore be provided with the highest possible number of parallel conductor tracks that can be technically reliably produced.

[0028] Fig. 3 zeigt eine grobschematische Draufsicht der Empfängerwindungsanordnung 50. Die Empfängerwindungsanordnung 50 umfasst eine Vielzahl von Empfängerspulenpaaren Eij. Jedes Empfängerspulenpaar Eijbesteht aus zwei komplementären Einzelspulen Enij, Epij, d.h., die Einzelspulen sind im Wesentlichen identisch ausgeführt, wobei sie eine entgegen gesetzte Windungsrichtung aufweisen. Die beiden Einzelspulen Enij, Epijbesitzen die Form einer Rechteckspirale, wobei deren Abstand λ/2 beträgt. Die Rechteckspiralen weisen jeweils eine Vielzahl von Windungsumläufen auf, wobei in Fig. 3 nur jeweils ein einziger Windungsumlauf gezeigt ist. Die entgegengesetzte Windungsrichtung der Einzelspulen Enij, Epijist in Fig. 3 mit rechteckigen Pfeilen angegeben. In Fig. 1 kennzeichnet ein Minuszeichen eine Windungsrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn und ein Pluszeichen eine Windungsrichtung im Uhrzeigersinn. Bei der vorliegenden Ausführungsform weisen alle Empfängerspulenpaare Eijdie gleiche Windungsrichtung auf. FIG. 3 shows a roughly schematic plan view of the receiver winding arrangement 50. The receiver winding arrangement 50 comprises a plurality of receiver coil pairs Eij. Each receiver coil pair Eij consists of two complementary individual coils Enij, Epij, i.e. the individual coils are designed essentially identically, with opposite winding directions. The two individual coils Enij, Epij have the shape of a rectangular spiral, the distance between them being λ / 2. The rectangular spirals each have a large number of turns, only a single turn being shown in FIG. 3. The opposite winding direction of the individual coils Enij, Epij is indicated in FIG. 3 with rectangular arrows. In Fig. 1, a minus sign indicates a counterclockwise winding direction and a plus sign indicates a clockwise winding direction. In the present embodiment, all receiver coil pairs Eij have the same winding direction.

[0029] Die Empfängerspulenpaare Eijsind jeweils zu Empfängerspulengruppen in Reihe geschaltet. Die erste Empfängerspulengruppe umfasst die Empfängerspulenpaare E11, E12, E13, die zweite Empfängerspulengruppe die Empfängerspulenpaare E21, E22 und die dritte Empfängerspulengruppe die Empfängerspulenpaare E31, E32. Die in Fig. 3 eingezeichneten Verbindungsleiterbahnen stellen die Verschaltung der Empfängerspulen im Sinne eines Schaltplans korrekt dar, wobei im Übrigen kein Bezug zum tatsächlichen Leiterbahnverlauf vorhanden ist. Die einzelnen Empfängerspulenpaare Eijeiner Empfängerspulengruppe besitzen jeweils die gleiche Relativstellung gegenüber der zugeordneten Messmarkierung 21 oder eine um 180° phasenverschobene Relativstellung. Der Abstand der Empfängerspulenpaare Eijist dementsprechend ein ganzzahliges Vielfaches des Teilungsabstandes λ bzw. von λ/2. Soweit eine Phasenverschiebung vorhanden ist, besitzt die zugeordnete effektive Senderwindungsanordnung Sijeinen umgekehrten Windungssinn, damit sich die in den Empfängerspulenpaaren induzierten Messspannungen aufaddieren und nicht auslöschen. The receiver coil pairs Eij are each connected in series to form receiver coil groups. The first receiver coil group comprises the receiver coil pairs E11, E12, E13, the second receiver coil group comprises the receiver coil pairs E21, E22 and the third receiver coil group comprises the receiver coil pairs E31, E32. The connecting conductor tracks shown in FIG. 3 correctly represent the interconnection of the receiver coils in the sense of a circuit diagram, with otherwise no reference to the actual conductor track course. The individual receiver coil pairs Eij a receiver coil group each have the same relative position with respect to the assigned measurement marking 21 or a relative position shifted by 180 °. The distance between the receiver coil pairs Eij is accordingly an integral multiple of the pitch λ or of λ / 2. If there is a phase shift, the assigned effective transmitter winding arrangement Sij has the opposite direction of winding so that the measurement voltages induced in the receiver coil pairs add up and do not cancel out.

[0030] Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Empfängerspulenpaare E11, E12und E13zu einer ersten Gruppe von Empfängerspulenpaaren in Reihe geschaltet. Die Empfängerspulenpaare E11und E13weisen dabei jeweils die gleiche Relativstellung zur zugeordneten Messmarkierung auf, wobei die zugeordneten effektiven Senderspulen S11und S13die gleiche Windungsrichtung aufweisen. Das Empfängerspulenpaar E12ist dagegen um 180° phasenverschoben gegenüber der zugeordneten Messmarkierung angeordnet, wobei die Senderspule S12 gegenüber den Senderspulen S11und S13eine entgegengesetzte Windungsrichtung aufweist. An dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass alle Empfängerspulen die gleiche Windungsrichtung aufweisen. Die erforderliche Umpolung des Empfängerspulenpaares E12könnte man selbstverständlich auch durch eine Umkehrung seiner Windungsrichtung erzeugen. Dies kommt bei der vorliegenden Ausführungsform aber nicht in Betracht, da durch den vorliegenden Aufbau der Senderwindungsanordnung 40 die Windungsrichtungen der einzelnen effektiven Senderspulen Sijfest vorgegeben ist. In the present embodiment, the receiver coil pairs E11, E12 and E13 are connected in series to form a first group of receiver coil pairs. The receiver coil pairs E11 and E13 each have the same position relative to the assigned measurement marking, the assigned effective transmitter coils S11 and S13 having the same winding direction. The receiver coil pair E12, on the other hand, is arranged 180 ° out of phase with respect to the assigned measuring mark, the transmitter coil S12 having a winding direction opposite to the transmitter coils S11 and S13. At this point it should again be pointed out that all receiver coils have the same winding direction. The required polarity reversal of the receiver coil pair E12 could of course also be generated by reversing its winding direction. However, this does not come into consideration in the present embodiment, since the winding directions of the individual effective transmitter coils Sij are predetermined by the present structure of the transmitter winding arrangement 40.

[0031] Die Auswerteeinheit ist in den Figuren nicht dargestellt. Hierbei handelt es sich um eine Baugruppe, die mit den Anschlüssen U1, U2und U3der Empfängerwindungsanordnung 50 verbunden ist, an denen die Ausgangsspannungen der Empfängerspulengruppen anliegen. Diese werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auch als Messspannungen bezeichnet. Vorzugsweise erzeugt die Auswerteeinheit auch die Versorgungsspannung USder Senderwindungsanordnung, so dass die Auswerteeinheit auch mit deren Anschluss USverbunden ist. [0031] The evaluation unit is not shown in the figures. This is an assembly which is connected to the connections U1, U2 and U3 of the receiver winding arrangement 50, at which the output voltages of the receiver coil groups are applied. In the context of the present application, these are also referred to as measurement voltages. The evaluation unit preferably also generates the supply voltage US of the transmitter winding arrangement, so that the evaluation unit is also connected to its connection US.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

[0032] λ Teilungsabstand der Massverkörperung δ Teilungsabstand der Abtasteinrichtung Sij effektive Senderspule US Spannungsanschluss der Senderwindungsanordnung Enij, Epij Einzelspule Eij Empfängerspulenpaar, bestehend aus den Einzelspulen Enij, Epij Ui Spannungsanschluss der Empfängerwindungsanordnung 10 Positionsmesseinrichtung 11 Messrichtung 20 Massverkörperung 21 Messmarkierung 30 Abtasteinrichtung 31 Mittelachse eines Abtastelements 40 Senderwindungsanordnung 41 erste Gruppe von Leiterbahnen 42 zweite Gruppe von Leiterbahnen 43 senkrecht zur Messrichtung verlaufender Abschnitt; Kreuzungsbereich 44 Durchkontaktierung 50 Empfängerwindungsanordnung 51 Abstand des ersten und des letzten Empfängerspulenpaares[0032] λ pitch of the measuring graduation δ pitch of the scanning device Sij effective transmitter coil US voltage connection of the transmitter winding arrangement Enij, Epij single coil Eij receiver coil pair, consisting of the single coils Enij, Epij Ui voltage connection of the receiver winding arrangement 10 position measuring device 11 measuring direction 20 measuring graduation 21 measuring mark 30 scanning element 31 central axis of a scanning element 31 40 transmitter winding arrangement 41 first group of conductor tracks 42 second group of conductor tracks 43 section running perpendicular to the measuring direction; Crossing area 44 through-hole plating 50 receiver turn arrangement 51 distance between the first and the last receiver coil pair

Claims (5)

1. Positionsmesseinrichtung (10), umfassend eine Massverkörperung (20) und eine Abtasteinrichtung (30), wobei an der Massverkörperung (20) entlang einer Messrichtung (11) periodisch angeordnete, untereinander gleiche Messmarkierungen (21) vorgesehen sind, die einen Teilungsabstand λ aufweisen, wobei die Abtasteinrichtung (30) gegenüber der Massverkörperung (20) in Messrichtung (11) beweglich ist, wobei die Abtasteinrichtung eine Senderwindungsanordnung (40) aufweist, deren elektromagnetisches Feld von den Messmarkierungen (21) der Massverkörperung (20) beeinflusst werden kann, wobei die Senderwindungsanordnung (40) mehrere entlang der Messrichtung (11) periodisch angeordnete, planare, sich nicht überlappende effektive Senderspulen (Sij) aufweist, wobei zwei unmittelbar benachbarte Senderspulen (Sjj) eine entgegengesetzte Windungsrichtung aufweisen, wobei innerhalb wenigstens eines Teils der Senderspulen (Sij) je ein einziges planares Empfängerspulenpaar (Eij) angeordnet ist, welches jeweils zwei effektive Einzelspulen (Enij, Epij) aufweist, die mit entgegengesetzter Windungsrichtung in Reihe geschaltet sind, wobei sie in Messrichtung (11) mit einem Abstand von λ/2 versetzt angeordnet sind, wobei alle effektiven Einzelspulen (Enij, Epij) mit Ausnahme der Windungsrichtung im Wesentlichen gleich ausgeführt sind, wobei sich die Empfängerspulenpaare (Eij) und die Senderwindungsanordnung nicht überlappen, wobei eine Anzahl n an Empfängerspulengruppen vorgesehen ist, die jeweils mehrere Empfängerspulenpaare (Eij) umfassen, die so in Reihe geschaltet sind, dass sich ihre Ausgangsspannungen aufsummieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl n an Empfängerspulengruppen drei oder grösser ist, wobei eine Anzahl n in Messrichtung hintereinander angeordneter Empfängerspulenpaare (Eij) jeweils unterschiedlichen Empfängerspulengruppen angehören, wobei die Zuordnungen der Empfängerspulenpaare (Eij) zu einer Empfängerspulengruppe in Messrichtung (11) periodisch ist, wobei der Abstand δ zweier unmittelbar benachbarter Empfängerspulenpaare (Eij) immer δ = (2–1/(2 n)) λ beträgt.1. Position measuring device (10), comprising a measuring standard (20) and a scanning device (30), wherein on the measuring standard (20) along a measuring direction (11) periodically arranged, mutually identical measuring markings (21) are provided which have a pitch λ , the scanning device (30) being movable in the measuring direction (11) with respect to the material measure (20), wherein the scanning device has a transmitter winding arrangement (40), the electromagnetic field of which can be influenced by the measurement markings (21) of the graduation (20), wherein the transmitter winding arrangement (40) has several planar, non-overlapping effective transmitter coils (Sij) periodically arranged along the measuring direction (11), two immediately adjacent transmitter coils (Sjj) having an opposite winding direction, wherein a single planar receiver coil pair (Eij) is arranged within at least part of the transmitter coils (Sij), each having two effective individual coils (Enij, Epij) which are connected in series with opposite winding directions, with them in the measuring direction (11) are arranged offset at a distance of λ / 2, with all effective individual coils (Enij, Epij) being designed essentially the same with the exception of the winding direction, with the receiver coil pairs (Eij) and the transmitter winding arrangement not overlapping, a number n of receiver coil groups is provided, each comprising a plurality of receiver coil pairs (Eij) which are connected in series so that their output voltages add up, characterized in that the number n of receiver coil groups is three or more, a number n of receiver coil pairs (Eij) arranged one behind the other in the measuring direction belonging to different receiver coil groups, the assignments of the receiver coil pairs (Eij) to a receiver coil group being periodic in the measuring direction (11), where the distance δ between two immediately adjacent pairs of receiver coils (Eij) is always δ = (2–1 / (2 n)) λ. 2. Positionsmesseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Senderwindungsanordnung (40) eine erste und eine zweite Gruppe (41; 42) von Leiterbahnen aufweist, deren Enden elektrisch leitend miteinander verbunden (44) sind, wobei die Leiterbahnen einer Gruppe (41; 42) jeweils schlangenlinienartig mit geringem Abstand parallel zueinander verlaufen, wobei sich die Leiterbahnen der beiden Gruppen (41; 42) derart kreuzen, dass sie mehrere effektive Senderspulen (Sij) definieren.2. Position measuring device according to claim 1, characterized in that the transmitter winding arrangement (40) has a first and a second group (41; 42) of conductor tracks, the ends of which are connected to one another in an electrically conductive manner (44), the conductor tracks of a group (41; 42) each serpentine at a short distance run parallel to one another, the conductor tracks of the two groups (41; 42) crossing in such a way that they define a plurality of effective transmitter coils (Sij). 3. Positionsmesseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfängerspulengruppen an eine Auswerteeinheit angeschlossen sind, wobei die Auswerteeinheit mehrere Einzelwinkel αijaus den Ausgangsspannungen Uiund Ujje zweier Empfängerspulengruppen berechnen kann, wobei sie den Positionswinkel α als gewichteten Mittelwert der Einzelwinkel αijberechnen kann.3. Position measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiver coil groups are connected to an evaluation unit, the evaluation unit being able to calculate several individual angles αij from the output voltages Ui and Ujje of two receiver coil groups, whereby it can calculate the position angle α as a weighted average of the individual angles αij. 4. Positionsmesseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit die Einzelwinkel αijals Lösung der Gleichung f(ϕi– αij) / Ui– kij* f(ϕj– αij) / Uj= 0 mit ϕi= (i – 1) π/n bestimmen kann, wobei f(α) eine vorgegebene Cosinus-ähnliche Funktion ist, welche die Positionsabhängigkeit der Ausgangsspannung der Spulengruppen nachbildet, wobei kijein vorgegebener Korrekturfaktor ist, der die unterschiedlichen Empfindlichkeiten der beiden Spulengruppen kompensiert.4. Position measuring device according to claim 3, characterized in that the evaluation unit uses the individual angles αij as a solution to the equation f (ϕi– αij) / Ui– kij * f (ϕj– αij) / Uj = 0 with ϕi = (i - 1) π / n where f (α) is a predetermined cosine-like function which simulates the position dependency of the output voltage of the coil groups, where kij is a predetermined correction factor that compensates for the different sensitivities of the two coil groups. 5. Positionsmesseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Einzelspulen (Enij, Epij) der Empfängerspulenpaare (Eij) aus einer oder mehreren ebenen Spiralen bestehen, die vorzugsweise im Wesentlichen rechteckig ausgeführt sind.5. Position measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that all the individual coils (Enij, Epij) of the receiver coil pairs (Eij) consist of one or more flat spirals, which are preferably designed to be substantially rectangular.