DE102014220214A1

DE102014220214A1 - Optical position sensing device, rotary encoder with an optical position sensing device and method for position detection with increased reliability

Info

Publication number: DE102014220214A1
Application number: DE102014220214.0A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Hiller; Günter Rapp
Original assignee: Baumer Huebner GmbH
Current assignee: Baumer Huebner GmbH
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2014-10-07
Publication date: 2016-04-07
Anticipated expiration: 2034-10-08
Also published as: DE102014220214B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches Positionserfassungsgerät (1), insbesondere einen Umdrehungszähler für einen Drehgeber (3). Die Erfindung betrifft ferner einen Drehgeber (3). Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Positonserfassung. Um ein optisches Positionserfassungsgerät (1) sicher zu betreiben, und insbesondere in einem netzunabhängigen Betrieb die Betriebssicherheit aufrecht zu erhalten und eine möglichst lange Lebensdauer eines separaten Energiespeichers (25) zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß ein optisches Positionserfassungsgerät (1) vorgesehen,, mit wenigstens einer ansteuerbaren Lichtquelle (15), wenigstens einem optischen Datenträger (13, 17) mit wenigstens einer Datenspur (17.1 bis 17.n), mit wenigstens einer Lichtsensoreinheit (19) zur Erzeugung eines Lichtmengensignals (L) bei Überschreiten eines Lichtmengenreferenzwerts (M) durch eine von wenigstens einem Referenzfotoempfänger (19.r) empfangene Lichtmenge (Y), wobei die Lichtsensoreinheit (19) wenigstens einen Fotoempfänger (19.1 bis 19.n) für die wenigstens eine Datenspur (17.1 bis 17.n) des Datenträgers (13, 17) sowie den wenigstens einen Referenzfotoempfänger (19.r) aufweist, und mit einer Messeinrichtung (36) zur Bestimmung eines aktualisierten Betriebsparameters (B) der Lichtquelle (15) bei Erhalt des Lichtmengensignals (L) und einer Lichtmengensteuereinheit (38) zur Steuerung der Lichtquelle (15) in Abhängigkeit von dem Betriebsparameter (B).The invention relates to an optical position detection device (1), in particular a revolution counter for a rotary encoder (3). The invention further relates to a rotary encoder (3). The invention also relates to a method for detecting the position. In order to operate an optical position detection device (1) safely, and to maintain the reliability in a network-independent operation and to ensure the longest possible life of a separate energy store (25), an optical position detection device (1) is provided according to the invention, with at least one controllable light source (15), at least one optical data carrier (13, 17) with at least one data track (17.1 to 17.n), with at least one light sensor unit (19) for generating a light quantity signal (L) when a light quantity reference value (M) is exceeded by a light source at least one photo receiver (19.1 to 19.n) for the at least one data track (17.1 to 17.n) of the data carrier (13, 17) and the at least one reference photo receiver (19.r), and with a measuring device (36) for determining a updated operating parameter (B) of the light source (15) upon receipt of the light quantity signal (L) and a light quantity control unit (38) for controlling the light source (15) in dependence on the operating parameter (B).

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Positionserfassungsgerät, insbesondere einen Umdrehungszähler für einen Drehgeber. Die Erfindung betrifft außerdem einen Drehgeber mit einer Einzelumdrehungseinheit, einer Mehrfachumdrehungseinheit und einer Zentralsteuereinheit, wobei die Mehrfachumdrehungseinheit sowohl für einen netzversorgten Betrieb aus einer externen Spannungsquelle als auch für einen netzunabhängigen Betrieb aus einem separaten Energiespeicher ausgestaltet ist. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Positionserfassung mit Hilfe eines optischen Positionserfassungsgeräts, insbesondere eines Umdrehungszählers eines Drehgebers.The invention relates to an optical position detection device, in particular a revolution counter for a rotary encoder. The invention also relates to a rotary encoder having a single revolution unit, a multiple revolution unit and a central control unit, wherein the multiple revolution unit is designed both for a mains-powered operation from an external voltage source and for a network-independent operation from a separate energy store. The invention also relates to a method for position detection using an optical position detection device, in particular a revolution counter of a rotary encoder.

Optische Positionserfassungsgeräte, wie Umdrehungszähler, als eigenständige Bauteile sowie als Bestandteile von Drehgebern sind bekannt. Um diese auch in der Nähe von magnetischen Feldern, wie sie zum Beispiel von Elektromotoren erzeugt werden, betreiben zu können, werden vermehrt optische Umdrehungszähler und optische Drehgeber verwendet. Häufig ist es gewünscht, Umdrehungen, zum Beispiel eines Maschinenteils, auch dann sicher detektieren und zählen zu können, wenn die Maschine und mit ihr eine externe Spannungsversorgung für den Umdrehungszähler oder den Drehgeber oder auch nur die externe Spannungsversorgung für den Umdrehungszähler oder den Drehgeber zum Beispiel durch einen Stromausfall oder durch eine Notabschaltung wegfällt. Zum Beispiel kann es erforderlich sein, beim Nachlaufen einer Maschine nach einer Abschaltung die bis zum Stillstand der Maschine noch folgenden Umdrehungen eines Maschinenteils zu erfassen, um beispielsweise beim Wiedereinschalten der Maschine die Position eines durch das rotierende Maschinenteil angetriebenen Bauteils bestimmen zu können. Ebenso kann es erforderlich sein, ein Notsignal zu erzeugen, wenn wenigstens ein Teil einer Maschine gedreht wird, obwohl die Maschine abgeschaltet ist. Durch das Notsignal kann beispielsweise entweder eine Warnung von bedienenden Personen erfolgen oder eine automatische Bremseinrichtung der Maschine ausgelöst werden. Für diese genannten sicherheitsrelevanten Funktionen können Umdrehungszähler eigene, vom Netz separierte Energiespeicher aufweisen, die auch bei einem Wegfall einer externen Spannungsversorgung die Energie zur Erfassung und Zählung von Umdrehungen liefert. Bei dem Betrieb eines Umdrehungszählers durch einen separaten Energiespeicher, der zum Beispiel durch eine Batterie, einen Akkumulator, eine Brennstoffzelle oder andere geeignete Speichertechnologien realisiert sein kann, ist es gewünscht, den Umdrehungszähler möglichst energiesparend zu betrieben. Dadurch kann die Lebensdauer des Energiespeichers möglichst lange aufrechterhalten werden. Optical position sensing devices, such as revolution counters, as independent components as well as components of encoders are known. In order to be able to operate these also in the proximity of magnetic fields, as they are produced for example by electric motors, increasingly optical revolution counter and optical encoders are used. It is often desirable to be able to reliably detect and count revolutions, for example of a machine part, even if the machine and with it an external power supply for the revolution counter or the rotary encoder or even only the external power supply for the revolution counter or the rotary encoder, for example eliminated by a power failure or an emergency shutdown. For example, it may be necessary to detect the following revolutions of a machine part to a standstill of the machine when running a machine after a shutdown, for example, to be able to determine the position of a driven by the rotating machine part component when restarting the machine. Likewise, it may be necessary to generate a distress signal when at least a portion of a machine is rotated even though the machine is off. By the emergency signal, for example, either a warning of serving people done or an automatic braking device of the machine are triggered. For these safety-related functions called revolution counter can have their own, separated from the network energy storage, which provides the energy for detecting and counting revolutions even in the absence of an external power supply. In the operation of a revolution counter by a separate energy storage, which may be realized for example by a battery, an accumulator, a fuel cell or other suitable storage technologies, it is desired to operate the revolution counter as energy efficient. As a result, the life of the energy storage can be maintained as long as possible.

Angestrebte Lebensdauern für die separaten Energiespeicher liegen in der Größenordnung von etwa 100.000 Stunden. Desired lifetimes for the separate energy storage are on the order of about 100,000 hours.

Die DE 10 2009 017 820 B3 zeigt einen optischen Drehgeber mit einer Singleturneinheit und einer Multiturneinheit (Umdrehungszähler), der für einen energiesparenden Betrieb im Falle eines Wegfalls der externen Spannungsquelle ausgelegt ist. Der Drehgeber weist eine gemeinsame Lichtquelle für die Singleturn- und die Multiturneinheit auf. Im Falle eines Wegfalls der externen Spannung wird die Multiturneinheit durch einen separaten Energiespeicher betrieben und die Lichtquelle sowie weitere Teile der Multiturneinheit getaktet betrieben. Durch den getakteten Betrieb lässt sich der Energieverbrauch der Multiturneinheit bereits deutlich senken. Eine solche Lösung ist beispielsweise auch in der EP 0 158 781 B1 beschrieben. Eine weitere in der DE 10 2009 017 820 B3 beschriebene Technik zur Energieeinsparung besteht noch darin, nicht den vollständigen Ablauf eines Taktes abzuwarten, um die Elemente der Multiturneinheit abzuschalten, sondern den eingeschalteten Zustand innerhalb eines Taktes bereits dann zu beenden, wenn von der Multiturneinheit ein gültiges Signal detektiert wurde. Diese Methode senkt zwar den Energieverbrauch im Vergleich zu einem gleichmäßig getakteten Betrieb, weist jedoch auch einige Nachteile auf. Zum einen müssen im netzunabhängigen Betrieb Algorithmen ausgeführt werden, welche die Gültigkeit des Signals überprüfen und aufgrund dieser Information die Abschaltung der Multiturneinheit steuern. Dies führt bei jedem Takt zu einem geringen Mehrverbrauch von Energie, was sich insgesamt auf die Lebensdauer des Energiespeichers auswirken. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Multiturneinheit Fotosensoren der Singleturn-Einheit mit verwendet. Sollte es zu einer Beschädigung der Singleturneinheit kommen, kann auch der Umdrehungszähler nicht mehr verwendet werden. Da der Umdrehungszähler wie oben beschrieben jedoch für sicherheitsrelevante Funktionen verwendet werden kann, ist eine solche Ausgestaltung in bestimmten Einsatzgebieten nachteilig. The DE 10 2009 017 820 B3 shows an optical encoder with a single-turn unit and a multi-turn unit (revolution counter), which is designed for energy-saving operation in the event of loss of external power source. The rotary encoder has a common light source for the single-turn and multi-turn unit. In the case of a loss of external voltage, the multi-turn unit is operated by a separate energy storage and operated the light source and other parts of the multi-turn unit clocked. Due to the clocked operation, the energy consumption of the multi-turn unit can already be significantly reduced. Such a solution is for example in the EP 0 158 781 B1 described. Another in the DE 10 2009 017 820 B3 described technique for energy saving is still not to wait for the full expiration of a clock to turn off the elements of the multi-turn unit, but to end the on state within a clock already when a valid signal was detected by the multi-turn unit. Although this method reduces energy consumption compared to steady state operation, it also has some disadvantages. On the one hand, in network-independent operation, algorithms must be executed which check the validity of the signal and control the shutdown of the multi-turn unit on the basis of this information. This leads to a small additional consumption of energy at each cycle, which has an overall effect on the life of the energy storage device. Another disadvantage is that the multi-turn unit uses photo sensors of the singleturn unit. If the singleturn unit is damaged, the revolution counter can no longer be used. However, since the revolution counter can be used for safety-related functions as described above, such an embodiment is disadvantageous in certain applications.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein optisches Positionserfassungsgerät, einen Drehgeber sowie ein Verfahren zur Positionserfassung bereitzustellen, die einen energiesparenden Betrieb, insbesondere in einem netzunabhängigen Zustand, erlauben und dazu eine hohe Betriebssicherheit bieten.It is therefore an object of the invention to provide an optical position detection device, a rotary encoder and a method for position detection, which allow energy-saving operation, especially in a network-independent state, and to provide high reliability.

Für das eingangs genannte optische Positionserfassungsgerät ist die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch ein optisches Positionserfassungsgerät, insbesondere einen Umdrehungszähler für einen Drehgeber, mit wenigstens einer ansteuerbaren Lichtquelle, wenigstens einem optischen Datenträger mit wenigstens einer Datenspur, mit wenigstens einer Lichtsensoreinheit zur Erzeugung eines Lichtmengensignals bei Überschreiten eines Lichtmengenreferenzwerts durch eine von wenigstens einem Referenzfotoempfänger empfangene Lichtmenge, wobei die Lichtsensoreinheit wenigstens einen Fotoempfänger für die wenigstens eine Datenspur des Datenträgers sowie den wenigstens einen Referenzfotoempfänger aufweist, und mit einer Messeinrichtung zur Bestimmung eines aktualisierten Betriebsparameters der Lichtquelle bei Erhalt des Lichtmengensignals und einer Lichtmengensteuereinheit zur Steuerung der Lichtquelle in Abhängigkeit von dem Betriebsparameter.For the aforementioned optical position detection device, the object of the invention is achieved by an optical position detection device, in particular a revolution counter for a rotary encoder, with at least one controllable light source, at least one optical disk with at least one data track, with at least one light sensor unit for generating a light quantity signal when a light quantity reference value is exceeded by a light quantity received by at least one reference photoreceiver, wherein the light sensor unit has at least one photoreceptor for the at least one data track of the data carrier and the at least one reference photoreceiver, and with a measuring device for determining an updated operating parameter Light source upon receipt of the light quantity signal and a light quantity control unit for controlling the light source in dependence on the operating parameter.

Der Betriebsparameter kann insbesondere die Zeitspanne sein, die nach dem Einschalten der Lichtquelle vergangen ist. Das Lichtmengensignal kann dann insbesondere dazu verwendet werden, die Zeit nach dem Einschalten der Lichtquelle zu bestimmen, die es braucht, bis ein Lichtmengenreferenzwert durch die vom Referenzfotoempfänger empfangene Lichtmenge überschritten ist. Der Betriebsparameter muss nicht zwingend die Zeitspanne sein. Er kann beispielsweise auch die durch die Lichtquelle verbrauchte Energie repräsentieren. Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft mit der Zeitspanne als dem Betriebsparameter beschrieben. Der Lichtmengenreferenzwert ist bevorzugt in die Lichtsensoreinheit einprogrammiert. Er kann jedoch auch in der Steuereinheit gespeichert sein. Ist der Lichtmengenreferenzwert in der Lichtsensoreinheit gespeichert, so kann das Lichtmengensignal die Information darüber an die Steuereinheit weiterleiten, ob der Lichtmengenreferenzwert über- oder unterschritten ist. Ist der Lichtmengenreferenzwert dagegen in der Steuereinheit abgelegt, so kann das Lichtmengensignal die Information über die von der Lichtsensoreinheit detektierte Lichtmenge beinhalten, die dann in der Steuereinheit mit dem in dieser abgelegten Lichtmengenreferenzwert verglichen wird. Die so ermittelte Leuchtdauer der Lichtquelle kann als Mindestleuchtdauer für die Lichtquelle im gepulsten Betrieb verwendet werden. Dabei steuert die Lichtmengensteuereinheit die Lichtquelle in Abhängigkeit der ermittelten Zeitspanne. Beispielsweise kann die Lichtmengensteuereinheit die Lichtquelle nur für eine Leuchtdauer einschalten, die der zuvor ermittelten Zeitspanne entspricht, da der Erhalt des Lichtmengensignals nach der Zeitspanne angibt, dass diese Zeitspanne als Leuchtdauer für einen sicheren Betrieb ausreichend ist. Die Lichtquelle ist bevorzugt durch eine Leuchtdiode (LED) gebildet. Die Lichtsensoreinheit ist bevorzugt als integrierter Schaltkreis gebildet, auf dem der wenigstens eine Fotoempfänger direkt aufgebracht ist. Der wenigstens eine Fotoempfänger kann insbesondere als Fotodiode auf einem Gehäuse des integrierten Schaltkreises sitzen. Die Lichtsensoreinheit kann geeignete Schaltkreise wie zum Beispiel Integratoren aufweisen, um die detektierte Lichtmenge zu bestimmen und zum Beispiel wenigstens einen Komparator aufweisen, der den durch die wenigstens eine Fotodiode erzeugten Fotostrom bzw. eine daraus ermittelte Spannung mit dem Lichtmengenreferenzwert vergleicht. Die Steuerleitung ist bevorzugt als separate Leitung ausgebildet, die physikalisch von anderen Leitungen zwischen der Lichtsensoreinheit und der Steuereinheit getrennt ist. Die Leitung kann alternativ dazu auch als Kanal einer Multiplexübertragung oder einer anderen Übertragungstechnik ausgebildet sein. The operating parameter may in particular be the period of time which has elapsed after the light source was switched on. The light quantity signal can then be used, in particular, to determine the time after the light source is switched on that it takes until a light quantity reference value is exceeded by the amount of light received by the reference photo receiver. The operating parameter does not necessarily have to be the time span. For example, it can also represent the energy consumed by the light source. The invention is described below by way of example with the time span as the operating parameter. The light quantity reference value is preferably programmed into the light sensor unit. However, it can also be stored in the control unit. If the light quantity reference value is stored in the light sensor unit, then the light quantity signal can forward the information about it to the control unit as to whether the light quantity reference value has been exceeded or undershot. On the other hand, if the light quantity reference value is stored in the control unit, the light quantity signal may contain the information about the amount of light detected by the light sensor unit, which is then compared in the control unit with the light quantity reference value stored in the control unit. The light duration of the light source determined in this way can be used as the minimum illumination duration for the light source in pulsed operation. The light quantity control unit controls the light source as a function of the determined time span. For example, the light amount control unit may turn on the light source only for a lighting period corresponding to the previously determined period of time, since the receipt of the light amount signal after the period indicates that this period is sufficient as the lighting time for safe operation. The light source is preferably formed by a light emitting diode (LED). The light sensor unit is preferably formed as an integrated circuit on which the at least one photoreceiver is directly applied. The at least one photoreceiver can sit in particular as a photodiode on a housing of the integrated circuit. The light sensor unit may comprise suitable circuits, such as integrators, to determine the amount of light detected and, for example, comprise at least one comparator which compares the photocurrent generated by the at least one photodiode and the voltage detected therefrom with the amount of light reference. The control line is preferably formed as a separate line, which is physically separated from other lines between the light sensor unit and the control unit. The line may alternatively be designed as a channel of a multiplex transmission or other transmission technology.

Für den eingangs genannten Drehgeber wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, dass die Mehrfachumdrehungseinheit durch ein erfindungsgemäßes optisches Positionserfassungsgerät gebildet ist. In einem Drehgeber stellt das erfindungsgemäße Positionserfassungsgerät einen Umdrehungszähler dar. Mit einem solchen optischen Umdrehungszähler ist ein Drehgeber realisierbar, welcher auch beim Wegfall der externen Spannungsquelle sicher die Umdrehungen zählen kann.For the rotary encoder mentioned above, the object according to the invention is achieved in that the multiple revolution unit is formed by an optical position detection device according to the invention. In a rotary encoder, the position detection device according to the invention represents a revolution counter. With such an optical revolution counter, a rotary encoder can be realized, which can certainly count the revolutions even when the external voltage source is omitted.

Für das eingangs genannte Verfahren zur Positionserfassung wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst, durch ein Verfahren zur Positionserfassung mit Hilfe eines optischen Positionserfassungsgeräts, insbesondere eines Umdrehungszählers eines Drehgebers, wobei ein Lichtmengensignal erzeugt wird, sobald eine ausreichende Lichtmenge nach dem Einschalten einer Lichtquelle des Positionserfassungsgeräts detektiert wurde, wobei der zum Erreichen des Lichtmengensignals erforderliche Betriebsparameter in der Steuereinheit des Umdrehungszählers gespeichert wird und wobei die Lichtquelle in Abhängigkeit von dem gespeicherten Betriebsparameter gesteuert wird. Dies hat den Vorteil, dass im netzunabhängigen Betrieb die Lichtquelle mit der erforderlichen Leuchtdauer betrieben werden kann, die gerade ausreicht, um das vom optischen Datenträger erfasste Signal sicher zu detektieren. Ob das Lichtmengensignal erzeugt wird, kann bevorzugt davon abhängig sein, ob ein Lichtmengenreferenzwert durch die Lichtmenge überschritten wird. Der Lichtmengenreferenzwert kann in einer Lichtsensoreinheit oder in der Steuereinheit abgelegt sein. Bevorzugt ist der Lichtmengenreferenzwert in der Lichtsensoreinheit, welche auch Fotoempfänger umfasst, abgelegt. Diese Leuchtdauer kann im netzunabhängigen Betrieb zum Betrieb der Lichtquelle genutzt werden, so dass sichergestellt ist, dass die Lichtquelle nicht länger als benötigt eingeschaltet bleibt, wodurch Energie eingespart werden kann. For the above-mentioned method for position detection, the object of the invention is achieved by a method for position detection by means of an optical position detecting device, in particular a revolution counter of a rotary encoder, wherein a light quantity signal is generated as soon as a sufficient amount of light has been detected after switching on a light source of the position detecting device, wherein the operating parameter required to reach the light quantity signal is stored in the control unit of the revolution counter and wherein the light source is controlled in dependence on the stored operating parameter. This has the advantage that, in off-grid operation, the light source can be operated with the required illumination duration, which is just sufficient to reliably detect the signal detected by the optical data carrier. Whether the light quantity signal is generated may preferably depend on whether a light quantity reference value is exceeded by the amount of light. The light quantity reference value can be stored in a light sensor unit or in the control unit. The light quantity reference value is preferably stored in the light sensor unit, which also includes photoreceivers. This lighting period can be used in network-independent operation for operating the light source, so that it is ensured that the light source is not left on longer than needed, which energy can be saved.

Die erfindungsgemäße Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte, beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf diese Ausführungsformen und die mit ihnen verbundenen Vorteile ist im Folgenden eingegangen.The solution according to the invention can be further improved by various configurations which are advantageous in each case and can be combined with one another as desired. These embodiments and the advantages associated with them will be discussed below.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung können die Messeinrichtung und/oder die Lichtmengensteuereinheit in der Steuereinheit integriert sein. Dadurch ist ein besonders kompakter Aufbau möglich. Insbesondere kann so die Steuereinheit als integrierter Schaltkreis bzw. Mikrocontroller gebildet sein. According to a first advantageous embodiment, the measuring device and / or the light quantity control unit can be integrated in the control unit. This makes a particularly compact design possible. In particular, the control unit can thus be formed as an integrated circuit or microcontroller.

Die Messeinrichtung kann eine Zeitmesseinrichtung und der Betriebsparameter kann die Zeitspanne sein, die nach Einschalten der Lichtquelle bis zum Erhalt des Lichtmengensignals in der Messeinrichtung vergangen ist. Dadurch kann eine besonders gute Grundlage zur Steuerung der Lichtquelle gegeben sein. Insbesondere kann die Lichtquelle dann wenigstens mit der so ermittelten Zeitspanne als Leuchtdauer betrieben werden. Dadurch kann Energie im netzunabhängigen Betrieb gespart werden.The measuring device may be a time measuring device and the operating parameter may be the time that has elapsed after the light source was switched on until the light quantity signal in the measuring device was received. As a result, a particularly good basis for controlling the light source can be provided. In particular, the light source can then be operated at least with the time period thus determined as a light duration. This energy can be saved in off-grid operation.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Lichtsensoreinheit wenigstens einen Referenzfotoempfänger aufweist, der ausschließlich zur Detektion des für die Bestimmung des Lichtmengensignals verwendeten Lichts verwendet wird. Dieser Referenzfotoempfänger ist bevorzugt durch eine Fotodiode gebildet und ist im Folgenden auch als Referenzdiode bezeichnet. Besonders vorteilhaft ist es also, wenn die Lichtsensoreinheit mehrere Fotodioden aufweist, von denen wenigstens eine als Referenzdiode verwendet wird. Die übrigen Fotodioden dienen zur Erfassung der Datenspuren des Datenträgers. It is particularly advantageous if the light sensor unit has at least one reference photoreceiver which is used exclusively for the detection of the light used for the determination of the light quantity signal. This reference photoreceiver is preferably formed by a photodiode and is also referred to below as a reference diode. It is therefore particularly advantageous if the light sensor unit has a plurality of photodiodes, of which at least one is used as a reference diode. The remaining photodiodes serve to record the data tracks of the data carrier.

Das erfindungsgemäße optische Positionserfassungsgerät ist nicht auf Umdrehungszähler beschränkt. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung können ebenso lineare Bewegungen oder kurvenförmige Bewegungen erfasst werden. Bei geradlinigen oder kurvenförmigen Bewegungen können die optischen Datenträger beispielsweise als Streifen gebildet sein, welche Datenspuren, die parallel zu den Streifen verlaufen, beinhalten. Bevorzugt ist das optische Positionserfassungsgerät jedoch ein Umdrehungszähler, insbesondere für einen Drehgeber. The optical position detection device according to the invention is not limited to revolution counter. With the arrangement according to the invention, linear movements or curved movements can also be detected. For linear or curved movements, the optical data carriers can be formed, for example, as strips which contain data tracks which run parallel to the strips. However, the optical position detection device is preferably a revolution counter, in particular for a rotary encoder.

Der Datenträger ist bevorzugt durch eine teildurchlässige Codescheibe gebildet. Die Codescheibe kann kreisförmige Datenspuren aufweisen, von denen je eine Datenspur für einen Fotoempfänger vorhanden ist. Die Datenspuren können abwechselnd helle oder dunkle Bereiche aufweise, wodurch ein Code gebildet wird. The data carrier is preferably formed by a partially transparent code disk. The code disk may have circular data tracks, each of which has a data track for a photoreceiver available. The data tracks may alternately have light or dark areas, forming a code.

Der optische Datenträger kann wenigstens eine uncodierte Referenzdatenspur zusätzlich zu den Datenspuren aufweisen, die durch den wenigstens einen Referenzfotoempfänger auswertbar ist. Die Referenzdatenspuren, welche von dem wenigstens einen Referenzfotoempfänger erfasst werden, sind bevorzugt vollständig lichtdurchlässig ausgestaltet. Auf diese Weise kann eine besonders sichere Erfassung der erforderlichen Lichtmenge ermöglicht sein. The optical data carrier can have at least one uncoded reference data track in addition to the data tracks, which can be evaluated by the at least one reference photo receiver. The reference data tracks, which are detected by the at least one reference photoreceiver, are preferably made completely translucent. In this way, a particularly secure detection of the required amount of light can be made possible.

Die Bestimmung der Leuchtdauer über den Betriebsparameter wie z. B. die Zeitspanne erlaubt nicht nur eine Anpassung des Betriebs an die Eigenschaften von Lichtquelle und Fotoempfänger, sondern kann auch im Laufe des Betriebes Auskunft über die Qualität bzw. den Zustand des optischen Datenträgers geben. Eine im Laufe des Betriebes zunehmende erforderliche Leuchtdauer bzw. ein später einsetzendes Lichtmengensignal kann auf eine zunehmende Verschmutzung oder Beschädigung des optischen Datenträgers hinweisen. The determination of the lighting duration over the operating parameters such. B. the time allowed not only an adjustment of the operation of the properties of the light source and photoreceptor, but can also provide information about the quality or the state of the optical disk in the course of operation. An increasing in the course of operation required lighting duration or a later onset of light quantity signal may indicate an increasing contamination or damage to the optical disk.

Die Lichtsensoreinheit kann über Datenleitungen zur Übertragung der Signale der Fotoempfänger mit der Steuereinheit verbunden sein, und zusätzlich zu den Datenleitungen kann eine Steuerleitung zwischen einem Lichtmengensignalausgang der Lichtsensoreinheit und einem Eingang der Messeinrichtung zur Übermittlung des Lichtmengensignals vorgesehen sein. Diese Konfiguration erlaubt es, das Lichtmengensignal separat von den Datensignalen, die von der Lichtsensoreinheit und deren Fotoempfängern an die Steuereinheit übertragen werden, zu übertragen. Diese unabhängige Übertragung erlaubt einen besonders sicheren Betrieb, da das Lichtmengensignal nicht noch auf die Datensignale, welche über die Datenleitungen übertragen werden, aufmoduliert werden muss. The light sensor unit may be connected via data lines for transmitting the signals of the photoreceptor to the control unit, and in addition to the data lines, a control line between a light quantity signal output of the light sensor unit and an input of the measuring device for transmitting the light quantity signal may be provided. This configuration allows the light quantity signal to be transmitted separately from the data signals transmitted from the light sensor unit and its photoreceptors to the control unit. This independent transmission allows a particularly safe operation, since the light quantity signal does not have to be modulated onto the data signals which are transmitted via the data lines.

Der Lichtmengensignalausgang kann insbesondere ein separater Ausgang der Lichtsensoreinheit sein. Das Lichtmengensignal kann also separat von Signalen der Positionserfassung an die Steuereinheit übermittelt werden. The light quantity signal output may in particular be a separate output of the light sensor unit. The light quantity signal can thus be transmitted separately from signals of the position detection to the control unit.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich ein Lichtsteuerausgang der Steuereinheit mit einem Steuereingang der Lichtquelle verbunden ist. Der Lichtsteuerausgang kann insbesondere von der Lichtmengensteuereinheit gesteuert sein oder ein Teil dieser sein. Die Lichtsteuereinheit kann beispielsweise die Lichtquelle in Abhängigkeit des Betriebsparameters ein- oder ausschalten.It is particularly advantageous if, in addition, a light control output of the control unit is connected to a control input of the light source. The light control output may in particular be controlled by the light quantity control unit or be part of it. The light control unit can, for example, turn on or off the light source as a function of the operating parameter.

Die Bestimmung der Leuchtdauer kann im Netzbetrieb erfolgen. Eine Möglichkeit dazu ist zum Beispiel, dass das Positionserfassungsgerät stets gepulst betrieben wird. Die Bestimmung der Leuchtdauer kann dann bei jedem Puls oder bei ausgewählten Pulsen erfolgen. Alternativ dazu kann das Positionserfassungsgerät bzw. können die Lichtquelle und die Lichtsensoreinheit kontinuierlich betrieben werden. Ohne die Funktion zu gefährden, können dabei jedoch kurzzeitig die Lichtquelle und die Lichtsensoreinheit abgeschaltet und darauf ein einzelner Testpuls erzeugt werden. Nach Erfassung der Leuchtdauer kann der kontinuierliche Betrieb wieder aufgenommen werden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Unterbrechung bzw. die Störung so kurz erfolgt, dass die Positionserfassung bzw. eine Umdrehungszählung nicht gefährdet ist. Die ermittelte Leuchtdauer kann dann in der Steuereinheit abgelegt und zum Betrieb der Lichtquelle und der Lichtsensoreinheit genutzt werden, wenn das Positionserfassungsgerät netzunabhängig durch einen separaten Energiespeicher versorgt wird. Der Vorteil liegt nun darin, dass die Bestimmung der Leuchtdauer erfolgen kann, ohne dazu Energie vom separaten Energiespeicher verbrauchen zu müssen. In einem netzunabhängigen Betrieb kann der Umdrehungszähler dann mit der zuvor ermittelten Leuchtdauer betrieben werden. The determination of the lighting duration can be done in network operation. One possibility for this is, for example, that the position detection device is always operated pulsed. The determination of the duration of illumination can then take place with each pulse or with selected pulses. Alternatively, the position detection device or the light source and the light sensor unit can be operated continuously. Without endangering the function, however, the light source and the light sensor unit can be switched off for a short time and a single test pulse can be generated thereon. After detection of the light duration, the continuous operation can again be recorded. However, it should be noted that the interruption or the disturbance is so short that the position detection or a revolution count is not endangered. The determined lighting duration can then be stored in the control unit and used to operate the light source and the light sensor unit, when the position detection device is supplied independently of the mains by a separate energy store. The advantage lies in the fact that the determination of the lighting duration can be done without having to consume energy from the separate energy storage. In a network-independent operation, the revolution counter can then be operated with the previously determined illumination duration.

Ein besonders sicherer Betrieb kann dadurch erreicht werden, dass ferner ein separater Energiespeicher und eine Umschalteinheit vorgesehen sind, wobei die Umschalteinheit zum Umschalten zwischen einer externen Spannungsversorgung und dem separaten Energiespeicher ausgestaltet ist. Dadurch kann ein reibungsloser Wechsel zwischen dem Netzbetrieb, also der externen Spannungsversorgung und dem netzunabhängigen Betrieb über den separaten Energiespeicher gewährleistet sein. A particularly reliable operation can be achieved by further providing a separate energy store and a switching unit, wherein the switching unit is designed for switching between an external power supply and the separate energy store. As a result, a smooth change between the network operation, ie the external power supply and the network-independent operation can be ensured via the separate energy storage.

Der separate Energiespeicher kann eine Energiequelle sein, die das Positionserfassungsgerät unabhängig von einem Stromnetz mit Energie versorgt. Er ist bevorzugt als Batterie oder Akkumulator ausgeführt, jedoch sind auch die Verwendung von anderen Energiespeichern, beispielsweise Brennstoffzellen oder Superkondensatoren möglich. Der separate Energiespeicher kann in einem gemeinsamen Gehäuse mit weiteren Komponenten des Positionserfassungsgeräts untergebracht sein. Dadurch kann ein besonders kompaktes Positionserfassungsgerät oder ein Drehgeber mit einem erfindungsgemäßen Positionserfassungsgerät realisiert werden.The separate energy storage can be an energy source that supplies the position detection device with energy independently of a power grid. It is preferably designed as a battery or accumulator, but also the use of other energy storage, such as fuel cells or supercapacitors are possible. The separate energy storage can be accommodated in a common housing with other components of the position detection device. Thereby, a particularly compact position sensing device or a rotary encoder can be realized with a position detecting device according to the invention.

Der separate Energiespeicher kann alternativ dazu auch als Gehäuseteil des Positionserfassungsgeräts oder eines Drehgebers gebildet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der separate Energiespeicher in einem Steckanschluss des Positionserfassungsgeräts oder in einem zum Positionserfassungsgerät gehörenden Anschlusskabel integriert ist. Der separate Energiespeicher kann auch vom Positionserfassungsgerät beabstandet angeordnet und mittels einer elektrischen Verbindung mit diesem verbunden sein. In den vorbenannten Fällen ist es dann möglich, den separaten Energiespeicher zu wechseln, zu warten oder zu kontrollieren, ohne ein Gehäuse des Positionserfassungsgerät öffnen zu müssen. The separate energy storage may alternatively be formed as a housing part of the position detection device or a rotary encoder. It is particularly advantageous if the separate energy store is integrated in a plug connection of the position detection device or in a connection cable belonging to the position detection device. The separate energy storage device can also be arranged at a distance from the position detection device and connected to it by means of an electrical connection. In the aforementioned cases, it is then possible to change, maintain or control the separate energy storage without having to open a housing of the position detection device.

Das Umschalten von einer zur anderen Spannungsversorgung kann von der Umschalteinheit an die Steuereinheit mitgeteilt werden. Dazu kann eine Datenleitung zwischen beiden Bauteilen bestehen. Sobald das Positionserfassungsgerät von dem separaten Energiespeicher mit Spannung versorgt wird, werden wenigstens die Lichtquelle und die Lichtsensoreinheit gepulst betrieben, um Energie zu sparen. Die Pulsdauer ist dabei bevorzugt wenigstens so groß wie die zuvor ermittelte und in der Steuereinheit gespeicherte Leuchtdauer, da bekannt ist, dass diese Leuchtdauer mindestens erforderlich ist, um eine sichere Erfassung der Daten auf den Datenspuren zu ermöglichen. Switching from one to the other power supply can be communicated from the switching unit to the control unit. For this purpose, a data line between two components exist. As soon as the position detection device is supplied with voltage by the separate energy store, at least the light source and the light sensor unit are operated pulsed in order to save energy. The pulse duration is preferably at least as great as the previously determined and stored in the control unit lighting duration, since it is known that this light duration is at least required to allow safe detection of the data on the data tracks.

Ist das erfindungsgemäße Positionserfassungsgerät ein Umdrehungszähler, so kann der wenigstens eine optische Datenträger durch wenigstens einen Teil einer drehbaren Codescheibe gebildet sein, wobei wenigstens eine Datenspur abwechselnd kodierte Oktanten aufweist. Die Codescheibe ist bevorzugt auf einer Geberwelle montiert. Die Geberwelle kann ein Teil der zu überwachenden Maschine sein oder mit dieser verbunden sein. Die Unterteilung in Oktanten ist besonders vorteilhaft, da mit dieser bereits bei einer geringen Drehung der Codescheibe festgestellt werden kann, ob sich die Codescheibe dreht. Prinzipiell ist es auch möglich, Codescheiben zu verwenden, deren Codespuren in Quadranten unterteilt sind. Jedoch ist es dabei unter Umständen möglich, dass die Codescheibe erst um 90° gedreht werden muss, bis diese Drehung detektiert wird. Zudem ist die Detektion einer Drehung der Codescheibe bei einer Unterteilung in Oktanten auch bei hohen Beschleunigungen möglich, wenn der Umdrehungszähler gepulst betrieben wird. If the position detection device according to the invention is a revolution counter, then the at least one optical data carrier can be formed by at least part of a rotatable code disk, wherein at least one data track has alternately coded octants. The code disk is preferably mounted on a sensor shaft. The encoder shaft may be part of the machine to be monitored or connected to it. The subdivision into octants is particularly advantageous because it can be determined with this already at a small rotation of the code disk, whether the code disk rotates. In principle, it is also possible to use code disks whose code tracks are divided into quadrants. However, under certain circumstances it is possible for the code disk to first be rotated by 90 ° until this rotation is detected. In addition, the detection of a rotation of the code disc at a subdivision into octants is possible even at high accelerations when the revolution counter is operated pulsed.

Die Codescheibe weist bevorzugt mehrere Datenspuren auf. Die Codescheibe kann beispielsweise nebeneinander liegende Paare von Datenspuren aufweisen, deren kodierte Bereiche jeweils versetzt zueinander angeordnet sind. Für eine Datenspur, die in Oktanten unterteilt ist, bedeutet dies beispielsweise, dass eine Datenspur eines Paares in einem Oktant einen hellen Bereich und die zweite Datenspur des Paares im selben Oktant einen dunklen Bereich aufweist. Auf diese Weise ist eine differentielle Kodierung möglich. Die Codescheibe weist bevorzugt zusätzlich zu der wenigstens einen Datenspur mit Oktantenunterteilung weitere Datenspuren mit Quadrantenunterteilung und/oder wenigstens eine weitere Datenspur mit einer halbkreisförmigen Unterteilung auf. Besonders bevorzugt weist die Codescheibe zu jeder in Oktanten unterteilten Datenspur genau eine zugehörige Datenspur auf, die in Quadranten unterteilt ist und genau eine zugehörige Datenspur, die in Halbkreise unterteilt ist. Mit einer solchen Codescheibe kann der Umdrehungszähler auch eine Einzelumdrehungsauswertung (Singleturn-Auswertung) vornehmen, deren Auflösung 45° beträgt. Der Umdrehungszähler stellt dann also einen besonders kompakt aufgebauten Drehgeber dar. The code disk preferably has a plurality of data tracks. The code disk may, for example, have adjacent pairs of data tracks whose coded areas are each arranged offset from one another. For example, for a data track that is divided into octants, this means that a data track of a pair in an octant has a bright area and the second data track of the pair in the same octant has a dark area. In this way a differential coding is possible. The code disk preferably has, in addition to the at least one data track with octant subdivision, further data tracks with a quadrant subdivision and / or at least one further data track with a semicircular subdivision. Particularly preferably, the code disc for each octal subdivided data track exactly one associated data track, which is divided into quadrants and exactly one associated data track, which is divided into semicircles. With such a code disk, the revolution counter can also carry out a single-turn evaluation (singleturn evaluation) whose resolution is 45 °. The revolution counter then represents a particularly compact rotary encoder.

Der eingangs genannte Drehgeber kann dadurch weiter verbessert werden, dass die Einzelumdrehungseinheit eine Einzelumdrehungslichtquelle und eine Einzelumdrehungslichtsensoreinheit aufweist, und dass der optische Datenträger des Umdrehungszählers Einzelumdrehungsdatenspuren zur Auswertung durch die Einzelumdrehungseinheit aufweist. Die Einzelumdrehungseinheit und der Umdrehungszähler nutzen dann also eine gemeinsame Codescheibe. Dadurch ist ein besonders kompakter Aufbau möglich. The above-mentioned rotary encoder can be further improved in that the single-rotation unit has a single-rotation light source and a single-rotation light sensor unit, and in that the optical data carrier of the revolution counter has single-revolution data tracks for evaluation by the single-rotation unit. The single revolution unit and the revolution counter then use a common code disc. This makes a particularly compact design possible.

Wie bereits eingangs erwähnt, stellt das erfindungsgemäße Positionserfassungsgerät bei Verwendung in einem Drehgeber einen Umdrehungszähler dar. Daher ist das erfindungsgemäße optische Positionserfassungsgerät im Folgenden als Umdrehungszähler bezeichnet.As already mentioned, the position detection device according to the invention, when used in a rotary encoder, constitutes a revolution counter. Therefore, the optical position detection device according to the invention is referred to below as a revolution counter.

Die Einzelumdrehungseinheit (Singleturn-Einheit) und der Umdrehungszähler besitzen erfindungsgemäß jeweils wenigstens eine eigene Lichtquelle. Dies ist besonders vorteilhaft, da im Fall des netzunabhängigen Betriebes die Lichtquelle für die Einzelumdrehungseinheit abgeschaltet werden kann. Die Lichtquelle des Umdrehungszählers muss also ausschließlich die Datenspuren, die für den Umdrehungszähler notwendig sind, beleuchten. Dies ist besonders vorteilhaft gegenüber einem Drehgeber, bei dem eine einzige Lichtquelle sämtliche Datenspuren beleuchten muss, da hier entweder eine besonders starke Lichtquelle oder eine aufwändige Aufweitungsoptik eingesetzt werden muss. The single-turn unit (single-turn unit) and the revolution counter according to the invention each have at least one own light source. This is particularly advantageous since, in the case of off-grid operation, the light source for the single-rotation unit can be switched off. The light source of the revolution counter must therefore illuminate only the data tracks that are necessary for the revolution counter. This is particularly advantageous over a rotary encoder, in which a single light source must illuminate all data tracks, since either a particularly strong light source or a complex expansion optics must be used here.

Der erfindungsgemäße Umdrehungszähler kann eine Lichtquelle verwenden, die für die Beleuchtung der Datenspuren des Umdrehungszählers angepasst ist. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass eine Lichtquelle mit geringerer Leuchtkraft verwendet werden kann, als dies bei einem Drehgeber mit einer einzigen Lichtquelle für sämtliche Datenspuren der Fall ist. Da die Lichtquelle so ausgerichtet werden kann, dass sie ausschließlich die Datenspuren des Umdrehungszählers beleuchtet, kann stets noch eine ausreichend große Lichtmenge auf diese Datenspuren fallen. Dadurch ist ein besonders energiesparender Betrieb möglich. Alternativ dazu kann eine ähnlich starke oder gleichstarke Lichtquelle wie für die Einzelumdrehungseinheit verwendet werden. Da dann eine besonders hohe Lichtintensität für die Datenspuren des Umdrehungszählers genutzt wird, kann ein besonders sicherer Betrieb des Umdrehungszählers ermöglicht werden.The revolution counter according to the invention can use a light source which is adapted for the illumination of the data tracks of the revolution counter. This may mean, for example, that a light source with lower luminosity can be used than is the case with a single light source encoder for all data tracks. Since the light source can be aligned so that it only illuminates the data tracks of the revolution counter, a sufficiently large amount of light can always fall on these data tracks. As a result, a particularly energy-saving operation is possible. Alternatively, a similar strong or even light source may be used as for the single revolution unit. Since then a particularly high light intensity is used for the data tracks of the revolution counter, a particularly safe operation of the revolution counter can be made possible.

Alternativ zum zuvor beschriebenen Drehgeber mit einer optischen Einzelumdrehungseinheit kann der erfindungsgemäße Umdrehungszähler auch bei einem Drehgeber eingesetzt werden, dessen Einzelumdrehungseinheit nach einem anderen Verfahren wie zum Beispiel magnetisch, kapazitiv, über Schleifkontakte oder induktiv betrieben wird. Beispielsweise kann dann ein optischer Datenträger für den Umdrehungszähler an der Geberwelle der Einzelumdrehungseinheit mit angebracht, oder als Erweiterung einer rotierenden Scheibe der Einzelumdrehungseinheit realisiert sein.As an alternative to the previously described rotary encoder with an optical single revolution unit, the revolution counter according to the invention can also be used in a rotary encoder whose single revolution unit is operated by another method such as magnetic, capacitive, sliding contacts or inductive. For example, an optical data carrier for the revolution counter can then be attached to the encoder shaft of the single revolution unit, or can be realized as an extension of a rotating disc of the single revolution unit.

Das eingangs genannte Verfahren zur Positionserfassung kann dadurch verbessert werden, dass die Zeitspanne zunächst nur im Netzbetrieb bestimmt und in der Steuereinheit gespeichert wird. The above-mentioned method for position detection can be improved in that the period of time is initially determined only in network operation and stored in the control unit.

Um Energie im netzunabhängigen Zustand zu sparen, kann die Lichtquelle des Positionserfassungsgeräts wenigstens im netzunabhängigen Zustand gepulst betrieben werden, wobei die Pulsdauer wenigstens der in der Steuereinheit gespeicherten Zeitspanne entspricht. Besonders vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich zur Lichtquelle auch die Lichtsensoreinheit mit den Fotoempfängern gepulst betrieben wird. In order to save energy in the off-grid state, the light source of the position detection device can be operated pulsed at least in the off-grid state, wherein the pulse duration corresponds to at least the time period stored in the control unit. It is particularly advantageous if, in addition to the light source, the light sensor unit is operated pulsed with the photoreceivers.

Um die Betriebssicherheit zu erhöhen, kann die Pulsdauer der Summe aus der gespeicherten Zeitspanne und einem zeitlichen Pufferwert entsprechen. Der Pufferwert kann beispielsweise 20 % bis 30 % der gespeicherten Zeitspanne betragen, bevorzugt 25 %. To increase operational safety, the pulse duration may correspond to the sum of the stored time interval and a time buffer value. The buffer value may be, for example, 20% to 30% of the stored time period, preferably 25%.

Um den Energieverbrauch im netzunabhängigen Modus weiter zu senken, kann im gepulsten Betrieb ein Sparmodus mit einer ersten Pulsfrequenz vorgesehen sein, wenn keine Bewegung detektiert wird und ein Zählmodus mit einer zweiten Pulsfrequenz, wenn eine Bewegung detektiert wird, wobei die zweite Pulsfrequenz höher ist als die erste Pulsfrequenz. Bei einem Umdrehungszähler ist die Bewegung eine Drehung der Codescheibe.In order to further reduce the power consumption in off-line mode, in pulsed operation, a first pulse rate economy mode may be provided if no movement is detected and a second pulse rate mode of counting if a movement is detected, the second pulse rate being higher than that first pulse rate. For a revolution counter, the movement is a rotation of the code disc.

Die erste Pulsfrequenz liegt bevorzugt in der Größenordnung von 100 Hz, bevorzugt 125 Hz. Die zweite Pulsfrequenz liegt bevorzugt bei etwa 1 kHz. Durch die erste Pulsfrequenz ist ein besonders stromsparender Betrieb möglich. In die zweite Pulsfrequenz und damit in den Zählmodus wird erfindungsgemäß erst dann gewechselt, wenn eine Bewegung detektiert wird. The first pulse frequency is preferably of the order of 100 Hz, preferably 125 Hz. The second pulse frequency is preferably about 1 kHz. By the first pulse rate, a particularly power-saving operation is possible. In the second pulse rate and thus in the counting mode according to the invention is then changed only when a movement is detected.

Um bei einem erfindungsgemäßen Umdrehungszähler besonders schnell vom Sparmodus in den Zählmodus wechseln zu können, und um einen sicheren Betrieb insbesonders bei hohen Beschleunigungen des optischen Datenträgers zu gewährleisten, kann der Umdrehungszähler die Drehung im Sparmodus detektieren, indem Oktanten wenigstens einer Datenspur des optischen Datenträgers abgetastet werden und bei detektierter Drehung in den Zählmodus wechseln. Durch die Abtastung von Oktanten der Datenspur kann eine einsetzende Drehung des Datenträgers besonders schnell erfasst werden. Insbesondere im Vergleich zu solchen optischen Datenträgern, welche nur eine Halbkreisauflösung oder eine Quadrantenauflösung besitzen. In order to be able to change particularly quickly from the economy mode into the counting mode in a revolution counter according to the invention, and to ensure safe operation, especially at high accelerations of the optical data carrier, the revolution counter can detect the rotation in the economy mode by scanning octants of at least one data track of the optical data carrier and change to counting mode when the rotation is detected. By scanning octants of the data track, an incipient rotation of the data carrier can be detected particularly quickly become. In particular, in comparison to such optical data carriers, which have only a Halbkreisauflösung or a quadrant resolution.

Die Leuchtdauer kann im netzunabhängigen Betrieb neu bestimmt werden und eine zuvor bestimmte Leuchtdauer in der Steuereinheit ersetzen. Dadurch kann die Leuchtdauer auch im netzunabhängigen Betrieb weiter optimiert bzw. angepasst werden. Um einen sicheren Betrieb zu ermöglichen, kann die Neubestimmung der Leuchtdauer nach einer durch die Steuereinheit vorgegebenen Anzahl von Pulsen erfolgen. Da die Neubestimmung der Leuchtdauer das Starten von Algorithmen in der Steuereinheit erforderlich macht, was den Stromverbrauch kurzzeitig erhöhen kann, kann die Neubestimmung zum Beispiel nur bei jedem 100.000 Puls erfolgen. Dadurch steigt der Gesamtenergieverbrauch nur unwesentlich an, jedoch wird die Zuverlässigkeit des Betriebes aufrechterhalten.The lighting duration can be redetermined in network-independent operation and replace a previously determined lighting duration in the control unit. As a result, the lighting duration can also be further optimized or adjusted in mains-independent operation. In order to enable safe operation, the re-determination of the lighting duration can be carried out after a predetermined number of pulses by the control unit. Since the re-determination of the duration of the light makes it necessary to start algorithms in the control unit, which can increase the power consumption for a short time, the re-determination, for example, can only take place at every 100,000 pulses. As a result, the total energy consumption increases only insignificantly, but the reliability of the operation is maintained.

Gleichzeitig oder zusätzlich zur Bestimmung der Leuchtdauer kann ein gepulster Betrieb bzw. einzelne Pulse auch dazu genutzt werden, um die Qualität des verwendeten optischen Datenträgers beispielsweise der Codescheibe zu beurteilen. Dazu kann ein einzelner Puls von der Lichtquelle im netzversorgten Betrieb erzeugt und die Leuchtdauer bis zur Erzeugung des Lichtmengensignals in der Steuereinheit gespeichert werden. Bevorzugt wird diese Leuchtdauer einer externen Auswertungseinheit zur Verfügung gestellt oder direkt in einer Steuereinheit des Positionserfassungsgeräts oder eines Drehgebers ausgewertet. Eine Zunahme der Leuchtdauer bis zur Erzeugung des Lichtmengensignals kann auf eine Verunreinigung des Datenträgers hinweisen. Weitere Ursachen für eine Zunahme der der Leuchtdauer können eine Abnahme der Leuchtkraft der Lichtquelle oder der Empfindlichkeit der Lichtsensoreinheit sein. Zur Bestimmung der Qualität des Datenträgers können also wie beschrieben sowohl im netzversorgten Betrieb, aber auch im netzunabhängigen Betrieb einzelne Pulse erzeugt und die Leuchtdauer bis zur Erzeugung des Lichtmengensignals in der Steuereinheit gespeichert werden. At the same time or in addition to determining the lighting duration, a pulsed operation or individual pulses can also be used to assess the quality of the optical data carrier used, for example, the code disk. For this purpose, a single pulse generated by the light source in the network-powered operation and the lighting period are stored until the generation of the light amount signal in the control unit. Preferably, this light duration is provided to an external evaluation unit or evaluated directly in a control unit of the position detection device or a rotary encoder. An increase in the lighting time until the generation of the light quantity signal may indicate contamination of the data carrier. Further causes for an increase in the lighting period may be a decrease in the luminosity of the light source or the sensitivity of the light sensor unit. To determine the quality of the data carrier, individual pulses can thus be generated, as described, both in the network-supplied mode and also in network-independent operation, and the lighting duration can be stored in the control unit until the light quantity signal is generated.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn für das Verfahren ein optisches Positionserfassungsgerät nach einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen verwendet wird. Ebenso ist es von Vorteil, wenn ein Drehgeber mit den oben genannten Merkmalen für das Verfahren verwendet wird.It is particularly advantageous if an optical position detection device according to one of the embodiments described above is used for the method. It is likewise advantageous if a rotary encoder with the abovementioned features is used for the method.

Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform eines optischen Positionserfassungsgeräts als Umdrehungszähler mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die bei der Ausführungsform beispielhaft dargestellte Merkmalskombination kann nach Maßgabe der obigen Ausführungen entsprechend der für einen bestimmten Anwendungsfall notwendigen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Umdrehungszählers und des erfindungsgemäßen Drehgebers durch weitere Merkmale ergänzt werden. Auch können, ebenfalls nach Maßgabe der obigen Ausführungen, einzelne Merkmale bei der beschriebenen Ausführungsform weggelassen werden, wenn es auf die Wirkung dieses Merkmals in einem konkreten Anwendungsfall nicht ankommt. In the following, the invention is explained in more detail by way of example with reference to an advantageous embodiment of an optical position detection device as a revolution counter with reference to the drawing. The feature combination exemplified in the embodiment can be supplemented by further features in accordance with the above statements in accordance with the necessary for a particular application properties of the revolution counter according to the invention and the encoder according to the invention. Also, also in accordance with the above statements, individual features can be omitted in the described embodiment, if it does not depend on the effect of this feature in a specific application.

Es zeigen:Show it:

1 ein schematisches Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Umdrehungszählers als Teil eines erfindungsgemäßen Drehgebers; 1 a schematic block diagram of a revolution counter according to the invention as part of a rotary encoder according to the invention;

2 eine schematische Skizze zur Erläuterung des Lichtmengensignals. 2 a schematic diagram for explaining the light quantity signal.

In 1 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Umdrehungszählers 1 als Teil eines erfindungsgemäßen Drehgebers 3 dargestellt. Der Übersichtlichkeit halber sind nur die zur Beschreibung der erfindungsgemäßen Merkmale notwendigen Komponenten gezeigt. Neben dem Umdrehungszähler 1 umfasst der Drehgeber 3 die Einzelumdrehungseinheit 5, die Zentralsteuereinheit 7 und die Geberwelle 9, auf der die Codescheibe 11 angeordnet ist. Die Codescheibe 11 dient als gemeinsamer optischer Datenträger 13 für die Einzelumdrehungseinheit 5 und den Umdrehungszähler 1.In 1 is a block diagram of a revolution counter according to the invention 1 as part of a rotary encoder according to the invention 3 shown. For the sake of clarity, only the components necessary for the description of the features according to the invention are shown. Next to the revolution counter 1 includes the encoder 3 the single revolution unit 5 , the central control unit 7 and the encoder shaft 9 on which the code disc 11 is arranged. The code disc 11 serves as a common optical disk 13 for the single revolution unit 5 and the revolution counter 1 ,

Zunächst ist der Aufbau und die Funktion des Umdrehungszählers 1 beschrieben. Der Umdrehungszähler 1, dessen Komponenten mit einer gestrichelten Linie zusammengefasst sind, besitzt eine Lichtquelle 15, welche bevorzugt durch eine Leuchtdiode (LED) gebildet ist, einen optischen Datenträger 17, welcher als Ringabschnitt der gemeinsamen Codescheibe 11 gebildet ist, eine Lichtsensoreinheit 19 mit den Fotoempfängern 19.1 bis 19.n, eine Steuereinheit 21, eine Umschalteinheit 23 sowie einen separaten Energiespeicher 25. Der separate Energiespeicher 25 ist lediglich beispielhaft innerhalb des Umdrehungszählers 1 dargestellt. Er kann ebenso gut Teil eines Gehäuses (nicht gezeigt), eines Anschlusses oder eines Anschlusskabels (beide nicht gezeigt) sein oder außerhalb des Umdrehungszählers 1 angeordnet und über eine geeignete Verbindung mit der Umschalteinheit 23 verbunden sein.First, the structure and function of the revolution counter 1 described. The revolution counter 1 , whose components are summarized by a dashed line, has a light source 15 which is preferably formed by a light-emitting diode (LED), an optical data carrier 17 , which as a ring portion of the common code disc 11 is formed, a light sensor unit 19 with the photoreceptors 19.1 to 19.n , a control unit 21 , a switching unit 23 as well as a separate energy storage 25 , The separate energy storage 25 is merely exemplary within the revolution counter 1 shown. It may as well be part of a housing (not shown), a connector or a connection cable (both not shown) or outside of the revolution counter 1 arranged and via a suitable connection with the switching unit 23 be connected.

Die Steuereinheit 21 weist einen Lichtsteuerausgang 27 auf. An diesem Lichtsteuerausgang 27 ist ein Steuereingang 29 der Lichtquelle 15 angeschlossen. Über diese Verbindung ist die Lichtquelle 15 durch die Steuereinheit 21 ansteuerbar. Ist die Lichtquelle 15 eingeschaltet, so beleuchtet sie den optischen Datenträger 17 des Umdrehungszählers 1. Lediglich beispielhaft ist der optische Datenträger 17 als Teil eines optischen Datenträgers 13 dargestellt, der durch eine gemeinsame Codescheibe 11 gebildet ist. Der optische Datenträger 17 kann beispielsweise auch durch eine separate Codescheibe gebildet sein oder durch ein umlaufendes Band oder andere geeignete Datenträger. Der optische Datenträger 17 kann eine Vielzahl von Datenspuren 17.1 bis 17.n aufweisen. Bevorzugt weist der optische Datenträger 17 wenigstens eine Datenspur auf, welche als Referenzdatenspur 17.r ausgebildet ist und durchgängig lichtdurchlässig ausgebildet ist. Diese wenigstens eine Referenzdatenspur 17.r dient zur Bestimmung der erforderlichen Leuchtdauer.The control unit 21 has a light control output 27 on. At this light control output 27 is a control input 29 the light source 15 connected. About this connection is the light source 15 through the control unit 21 controllable. Is the light source 15 turned on, it illuminates the optical disk 17 of the revolution counter 1 , For example only, the optical disk 17 as part of an optical disk 13 shown, the by a common code disc 11 is formed. The optical disk 17 For example, it can also be formed by a separate code disk or by a circulating belt or other suitable data carrier. The optical disk 17 can be a lot of data traces 17.1 to 17.n exhibit. Preferably, the optical data carrier 17 at least one data track, which as a reference data track 17.R is formed and is designed to be transparent throughout. This at least one reference data track 17.R serves to determine the required lighting duration.

Die von der Lichtquelle 15 beleuchteten Datenspuren 17.1 bis 17.n werden von den Fotoempfängern 19.1 bis 19.n der Lichtsensoreinheit 19 abgetastet. Dabei ist jeder Datenspur 17.1 bis 17.n wenigstens ein Fotoempfänger 19.1 bis 19.n zugeordnet. Der Fotoempfänger, welcher der Referenzdatenspur 17.r zugeordnet ist, ist als Referenzfotoempfänger 19.r bezeichnet. Wenigstens eine der Datenspuren 17.1 bis 17.n ist in Oktanten (nicht dargestellt) unterteilt und kann zur schnellen Detektion einer einsetzenden Drehung der Codescheibe 11 dienen. Ferner kann ein Signal, welches der wenigstens einen in Oktanten unterteilten Datenspur zugeordnet ist, zur groben Positionsbestimmung der Codescheibe 11 dienen. The of the light source 15 illuminated data tracks 17.1 to 17.n be from the photoreceptors 19.1 to 19.n the light sensor unit 19 sampled. There is every data track 17.1 to 17.n at least one photoreceiver 19.1 to 19.n assigned. The photoreceiver, which is the reference data track 17.R is assigned, is as a reference photo receiver 19.r designated. At least one of the data tracks 17.1 to 17.n is divided into octants (not shown) and can be used to quickly detect an onset of rotation of the code disk 11 serve. Furthermore, a signal which is assigned to the at least one octal-divided data track can be used to roughly determine the position of the code disk 11 serve.

Die Lichtsensoreinheit 19 und die Steuereinheit 21 sind über die Datenleitungen 30.1 bis 30.n verbunden. Die Lichtsensoreinheit 19 erfasst die von den Fotoempfängern 19.1 bis 19.n erzeugten Fotoströme und leitet den daraus ermittelten Code der Datenspuren 17.1 bis 17.n über die Datenleitungen 30.1 bis 30.n an die Steuereinheit 21 weiter. Zusätzlich weist die Lichtsensoreinheit 19 einen Lichtmengensignalausgang 31 auf, an dem ein Lichtmengensignal L ausgegeben wird, sobald am Referenzfotoempfänger 19.r eine ausreichende Lichtmenge Y detektiert wurde. Dazu kann die empfangene Lichtmenge Y mit einem in der Lichtsensoreinheit 19 gespeicherten Lichtmengenreferenzwert M verglichen werden. Beispielsweise kann das Lichtmengensignal L dann ausgegeben werden, wenn der Lichtmengenreferenzwert M erreicht oder überschritten wird. Alternativ dazu könnte der Lichtmengenreferenzwert M auch in der Messeinrichtung 36 oder in der Steuereinheit 21 abgelegt sein. Dann würde das Lichtmengensignal L Informationen über die am Referenzfotoempfänger 19.r gemessene Lichtmenge Y beinhalten, die dann in der Messeinrichtung 36 oder in der Steuereinheit 21 mit dem Lichtmengenreferenzwert M verglichen wird. Die bevorzugte, hier beschriebene Ausführungsform weist jedoch einen in der Lichtsensoreinheit 19 abgelegten Lichtmengenreferenzwert M auf. The light sensor unit 19 and the control unit 21 are over the data lines 30.1 to 30.n connected. The light sensor unit 19 captures those from the photoreceptors 19.1 to 19.n generated photocurrents and directs the derived code of the data tracks 17.1 to 17.n over the data lines 30.1 to 30.n to the control unit 21 further. In addition, the light sensor unit has 19 a light quantity signal output 31 on which a light quantity signal L is output, as soon as the reference photoreceptor 19.r a sufficient amount of light Y has been detected. For this purpose, the received light quantity Y can be with one in the light sensor unit 19 stored light quantity reference value M are compared. For example, the light amount signal L may be output when the light amount reference value M is reached or exceeded. Alternatively, the light quantity reference value M could also be in the measuring device 36 or in the control unit 21 be filed. Then the light quantity signal L would provide information about the reference photoreceptor 19.r measured amount of light Y, which then in the measuring device 36 or in the control unit 21 is compared with the light amount reference value M. However, the preferred embodiment described herein has one in the light sensor unit 19 stored light quantity reference value M on.

Der Lichtmengensignalausgang 31 der Lichtsensoreinheit 19 ist mit dem Eingang 33 der Messeinrichtung 36 durch die Steuerleitung 34 verbunden. Die Messeinrichtung 36 ist in der Steuereinheit 21 integriert. Die Steuerleitung 34 ist zusätzlich zu den Datenleitungen 30.1 bis 30.n vorhanden. Über die Steuerleitung 34 werden keine Signale der codierten Datenspuren 17.1 bis 17.n übertragen. Die Steuerleitung 34 dient ausschließlich zur Übertragung des Lichtmengensignals L. Der Lichtmengensignalausgang 31 ist ein separater Ausgang der Lichtsensoreinheit 19. Die Zeitspanne t, die vom Einschalten der Lichtquelle 15 bis zum Eingang des Lichtmengensignals am Eingang 33 der Messeinrichtung 36 vergeht, wird durch die Messeinrichtung 36 gemessen. Die Zeitspanne t wird in dem Speicher 35 der Steuereinheit gespeichert. Die Lichtmengensteuereinheit 38 steuert anhand dieses Wertes dann die Lichtquelle 15. Dabei kann die Leuchtdauer der Lichtquelle 15 der gespeicherten Zeitspanne t entsprechen. Die Leuchtdauer bzw. die Pulsdauer kann jedoch auch der Summe aus der Zeitspanne t und einem zeitlichen Pufferwert entsprechen. Die Steuerleitung 34 ist beispielhaft als separate Leitung dargestellt. Alternativ dazu kann das Lichtmengensignal beispielsweise durch Multiplexing zusammen mit anderen Signalen von der Lichtsensoreinheit 19 an die Steuereinheit 21 übertragen werden. The light quantity signal output 31 the light sensor unit 19 is with the entrance 33 the measuring device 36 through the control line 34 connected. The measuring device 36 is in the control unit 21 integrated. The control line 34 is in addition to the data lines 30.1 to 30.n available. Via the control line 34 will not be signals of the encoded data tracks 17.1 to 17.n transfer. The control line 34 is used exclusively for transmitting the light quantity signal L. The light quantity signal output 31 is a separate output of the light sensor unit 19 , The period of time t, from turning on the light source 15 until the input of the light quantity signal at the input 33 the measuring device 36 passes, is through the measuring device 36 measured. The time t is in the memory 35 stored the control unit. The light quantity control unit 38 then uses this value to control the light source 15 , In this case, the lighting duration of the light source 15 correspond to the stored time t. However, the lighting duration or the pulse duration can also correspond to the sum of the time span t and a temporal buffer value. The control line 34 is exemplified as a separate line. Alternatively, the light quantity signal may be multiplexed with other signals from the light sensor unit, for example 19 to the control unit 21 be transmitted.

Die Spannungsversorgung des Umdrehungszählers 1 kann wahlweise durch den separaten Energiespeicher 25 oder durch eine externe Spannungsquelle (nicht gezeigt) erfolgen. Dazu ist die Umschalteinheit 23 mit dem separaten Energiespeicher 25 verbunden und weist zudem einen Anschluss 37 zum Anschließen einer externen Spannungsversorgung wie zum Beispiel ein Netzteil des Drehgebers 3 auf. Im Falle eines Ausfalls oder eines Abschaltens der externen Spannungsversorgung schaltet die Umschalteinheit 23 auf den separaten Energiespeicher 25 um. Der Umdrehungszähler 1 befindet sich dann im netzunabhängigen Betrieb. The voltage supply of the revolution counter 1 can optionally by the separate energy storage 25 or by an external power source (not shown). This is the switching unit 23 with the separate energy storage 25 connected and also has a connection 37 for connecting an external power supply such as a power supply unit of the rotary encoder 3 on. In case of failure or shutdown of the external power supply, the switching unit will switch 23 on the separate energy storage 25 around. The revolution counter 1 is then in network-independent operation.

Im Folgenden sind die Funktion des Umdrehungszählers 1 und das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung des optischen Umdrehungszählers 1 beschrieben:
Im Netzbetrieb erfolgt die Spannungsversorgung des Umdrehungszählers 1 über eine externe Spannungsquelle (nicht gezeigt), welche am Anschluss 37 der Umschalteinheit 23 angeschlossen ist. Der interne Energiespeicher 25 kann ein Akkumulator sein, welcher über die externe Spannungsquelle geladen wird. Um die Produktionskosten niedrig zu halten und um die bei Akkumulatoren bekannte Selbstentladung zu vermeiden, ist der Energiespeicher jedoch bevorzugt durch eine Batterie gebildet. The following are the function of the revolution counter 1 and the inventive method for controlling the optical revolution counter 1 described:
In mains operation, the voltage supply of the revolution counter takes place 1 via an external voltage source (not shown) connected to the connector 37 the switching unit 23 connected. The internal energy storage 25 may be an accumulator which is charged via the external voltage source. In order to keep the production costs low and in order to avoid the self-discharge known in accumulators, however, the energy store is preferably formed by a battery.

Im netzunabhängigen Betrieb wird die Lichtquelle 15 entweder konstant oder gepulst betrieben. Wie schon zuvor beschrieben, erfolgt eine Erfassung der Umdrehungen über die Auswertung wenigstens der Datenspuren, welche in Oktanten aufgeteilt sind. In off-grid operation, the light source 15 operated either constant or pulsed. As already described, a detection takes place the revolutions on the evaluation of at least the data tracks, which are divided into octants.

Der Netzbetrieb des Umdrehungszählers 1 kann dazu genutzt werden, die mindestens erforderliche Leuchtdauer der Lichtquelle 15 zu bestimmen, welche im Falle eines Wegfalls der externen Spannungsversorgung genutzt werden soll. Wird die Lichtquelle 15 kontinuierlich betrieben, so kann der kontinuierliche Betrieb kurzzeitig unterbrochen werden, um einen Testpuls zu senden. D.h. die Lichtquelle 15 wird erneut eingeschaltet und von der Messeinrichtung 36 die Zeitspanne t gemessen, welche vergeht, bis am Referenzfotoempfänger 19.r genügend Licht detektiert wurde, bis am Lichtmengensignalausgang 31 das Lichtmengensignal L ausgegeben und am Eingang 33 der Steuereinheit 21 bzw. Messeinrichtung 36 eingegangen ist. Nach der Erfassung und Speicherung der Zeitspanne t im Speicher 35 der Steuereinheit 21 kann der kontinuierliche Betrieb der Lichtquelle 15 wieder aufgenommen werden. The network operation of the revolution counter 1 can be used to the minimum required lighting duration of the light source 15 to determine which should be used in the event of a loss of external power supply. Becomes the light source 15 operated continuously, the continuous operation can be interrupted for a short time to send a test pulse. That is, the light source 15 is switched on again and by the measuring device 36 measured the period of time t, which passes until the reference photoreceptor 19.r enough light was detected, up to the light quantity signal output 31 the light quantity signal L is output and at the input 33 the control unit 21 or measuring device 36 has been received. After the acquisition and storage of the time t in the memory 35 the control unit 21 can be the continuous operation of the light source 15 be resumed.

Wird die Lichtquelle 15 dagegen auch im Netzbetrieb gepulst betrieben, so kann prinzipiell bei jedem Puls eine Bestimmung der erforderlichen Zeitspanne t erfolgen. Bevorzugt wird im gepulsten Betrieb, auch beim Erzeugen eines Testpulses, nicht nur die Lichtquelle 15, sondern auch die Lichtsensoreinheit 19 gepulst betrieben.Becomes the light source 15 on the other hand, also pulsed in mains operation, a determination of the required time span t can in principle be made for each pulse. In pulsed operation, even when generating a test pulse, it is preferred not only the light source 15 , but also the light sensor unit 19 operated pulsed.

Im Falle eines Wegfalls der externen Spannungsquelle schaltet die Umschalteinheit 23 auf den separaten Energiespeicher 25 um. Die Steuereinheit 21 detektiert die Umschaltung und schaltet auf einen gepulsten Betrieb der Lichtquelle 15 und bevorzugt auch der Lichtsensoreinheit 19 um. Die Länge eines Pulses entspricht dann wenigstens der ermittelten Zeitspanne t, welche im Speicher 35 gespeichert ist und von der Lichtmengensteuereinheit 38 der Steuereinheit 21 zum Betrieb der Lichtquelle 15 und der Lichtsensoreinheit 19 ausgelesen wird. Bevorzugt wird der ermittelten und gespeicherten Zeitspanne t ein zusätzlicher zeitlicher Puffer hinzugefügt. Dieser beträgt bevorzugt 25 % der ermittelten Leuchtdauer. In case of an omission of the external voltage source, the switching unit switches 23 on the separate energy storage 25 around. The control unit 21 detects the switching and switches to a pulsed operation of the light source 15 and preferably also the light sensor unit 19 around. The length of a pulse then corresponds to at least the determined time span t, which in the memory 35 is stored and the light quantity control unit 38 the control unit 21 for operation of the light source 15 and the light sensor unit 19 is read out. Preferably, an additional time buffer is added to the determined and stored time period t. This is preferably 25% of the determined lighting duration.

Solange keine Drehung der Codescheibe 11 detektiert wird, kann die Steuereinheit 21 einen Sparmodus aktivieren, bei dem die Lichtquelle 15 und die Lichtsensoreinheit 19 mit einer ersten Frequenz gepulst betrieben werden. Die erste Frequenz ist so gewählt, dass auch bei einem schnellen Anlaufen der Geberwelle 9 und damit einer schnellen Drehung der Codescheibe 11 noch eine Bewegung der Codescheibe 11 detektiert wird. Zu diesem Zweck ist auch wenigstens eine der Datenspuren 17.1 bis 17.n in Oktanten unterteilt. As long as no rotation of the code disc 11 is detected, the control unit 21 activate an economy mode in which the light source 15 and the light sensor unit 19 be operated pulsed at a first frequency. The first frequency is chosen so that even with a quick start of the encoder shaft 9 and thus a fast rotation of the code disc 11 another movement of the code disk 11 is detected. At least one of the data tracks is also for this purpose 17.1 to 17.n divided into octants.

Sobald eine Drehung der Codescheibe 11 bzw. der Geberwelle 9 detektiert wird, schaltet die Steuereinheit 21 in einen Zählmodus, so dass die Lichtquelle 15 und die Lichtsensoreinheit 19 mit einer zweiten Frequenz betrieben werden. Die zweite Frequenz ist höher als die erste Frequenz. Once a rotation of the code disk 11 or the encoder shaft 9 is detected, the control unit switches 21 in a counting mode, so that the light source 15 and the light sensor unit 19 operated at a second frequency. The second frequency is higher than the first frequency.

Solange die Codescheibe 11 gedreht wird, verbleibt der Umdrehungszähler 1 im Zählmodus und die Umdrehungen der Codescheibe 11 werden gezählt und addiert bzw. subtrahiert, je nachdem in welche Richtung die Codescheibe dreht. Die Umdrehungen werden in einem Umdrehungsspeicher 39 der Steuereinheit 21 abgelegt. Sobald keine Umdrehung mehr detektiert wird, kann die Steuereinheit 21 den Umdrehungszähler 1 wieder in den Sparmodus umschalten, so dass die Lichtquelle 15 und die Lichtsensoreinheit 19 wieder mit der ersten Frequenz gepulst betrieben werden.As long as the code disk 11 is rotated, the revolution counter remains 1 in counting mode and the revolutions of the code disc 11 are counted and added or subtracted, depending on the direction in which the code disc rotates. The turns are in one turn memory 39 the control unit 21 stored. Once no more turn is detected, the control unit can 21 the revolution counter 1 switch back to economy mode, leaving the light source 15 and the light sensor unit 19 be operated pulsed again with the first frequency.

Um die Betriebssicherheit im netzunabhängigen Betrieb zu erhöhen, kann die Zeitspanne t auch im netzunabhängigen Betrieb bestimmt werden. Dazu misst die Steuereinheit 21 wie im Netzbetrieb die Zeit, die vom Einschalten der Lichtquelle 15 bis zum Eingang des Lichtmengensignals L am Eingang 33 vergeht. Der ermittelte Wert für die Zeitspanne t wird in den Speicher 35 geschrieben und kann den zuvor vorhandenen Wert für die Zeitspanne t ersetzen. Da die zur Bestimmung der Zeitspanne t erforderlichen Algorithmen in der Steuereinheit 21 zusätzlich Energie verbrauchen, wird die Ermittlung der Zeitspanne t nicht bei jedem Puls durchgeführt. Ein guter Kompromiss zwischen energiesparendem Betrieb und hoher Betriebssicherheit kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass bei etwa jedem einhunderttausendstem Puls die Zeitspanne t neu bestimmt wird. In order to increase operational safety in off-grid operation, the time span t can also be determined in off-grid operation. To do this, the control unit measures 21 as in network operation, the time spent switching on the light source 15 to the input of the light quantity signal L at the input 33 passes. The determined value for the time t is stored in the memory 35 and can replace the previously existing value for the time span t. Since the algorithms required to determine the time t t in the control unit 21 In addition to consuming energy, the determination of the period t is not performed at each pulse. A good compromise between energy saving operation and high reliability can be achieved, for example, by re-determining the time t at approximately one hundred thousandth pulse.

Die Steuereinheit 21 kann einen separaten Signalausgang 41 aufweisen, von welchem aus Signal nach außerhalb des Drehgebers 3 geschickt werden kann. Bei diesem Signal kann es sich um ein Notfallsignal handeln, welches auch im netzunabhängigen Betrieb gesendet werden kann und Aufschluss darüber gibt, ob eine Drehung der Codescheibe 11 stattfindet. Das am Signalausgang 41 abgreifbare Signal kann für sicherheitsrelevante Funktionen verwendet werden. Zum Beispiel kann es zu einer Auslösung einer Notfallbremsung eines Maschinenteils oder zur Erzeugung eines Warnsignals genutzt werden. The control unit 21 can have a separate signal output 41 have, from which signal to the outside of the encoder 3 can be sent. This signal can be an emergency signal, which can also be sent in off-grid operation and provides information about whether a rotation of the code disc 11 takes place. That at the signal output 41 tapped signal can be used for safety-related functions. For example, it can be used to trigger emergency braking of a machine part or to generate a warning signal.

Im Folgenden ist der Aufbau des erfindungsgemäßen Drehgebers 3 beschrieben:
Zusätzlich zum Umdrehungszähler 1, welcher die Mehrfachumdrehungseinheit 1 (Multiturneinheit) für den Drehgeber 3 darstellt, weist der Drehgeber 3 die Einzelumdrehungseinheit 5 (Singleturneinheit) auf. Die Einheiten 1 und 5 werden zumindest im Netzbetrieb durch die Zentralsteuereinheit 7 gesteuert und durch diese ausgewertet. The following is the structure of the rotary encoder according to the invention 3 described:
In addition to the revolution counter 1 which is the multi-turn unit 1 (Multi-turn unit) for the rotary encoder 3 represents, the encoder points 3 the single revolution unit 5 (Singleturn unit). The units 1 and 5 be at least in network operation by the central control unit 7 controlled and evaluated by them.

Die Einzelumdrehungseinheit 5 besitzt eine Einzelumdrehungslichtquelle 43 und die Einzelumdrehungslichtsensoreinheit 45. Die Einzelumdrehungslichtquelle 43 beleuchtet den Datenspurenbereich 47 der Codescheibe 11, welcher die Einzelumdrehungsdatenspuren 47.1 bis 47.n aufweist. Ebenso wie die Datenspuren 17.1 bis 17.n des Umdrehungszählers 1 können die Einzelumdrehungsdatenspuren 47.1 bis 47.n eine je nach Anwendungsfall erforderliche Codierung aufweisen. Lediglich beispielhaft genannt sind hier die Binärcodierung und die Graycodierung. Die Einzelumdrehungsdatenspuren 47.1 bis 47.n werden von der Einzelumdrehungslichtquelle 43 beleuchtet und von den Fotoempfängern 45.1 bis 45.n der Einzelumdrehungslichtsensoreinheit 45 abgetastet. The single revolution unit 5 has a single-rotation light source 43 and the single revolution light sensor unit 45 , The single-rotation light source 43 illuminates the data trace area 47 the code disc 11 showing the single-revolution data tracks 47.1 to 47.n having. Like the data tracks 17.1 to 17.n of the revolution counter 1 can the single-revolution data tracks 47.1 to 47.n have a required depending on the application coding. Only exemplified here are the binary coding and the Graycodierung. The single-revolution data tracks 47.1 to 47.n be from single turn light source 43 lit and from the photoreceptors 45.1 to 45.n the single revolution light sensor unit 45 sampled.

Die Einzelumdrehungseinheit 5 ist lediglich beispielhaft auf der dem Umdrehungszähler 1 gegenüberliegenden Seite der Geberwelle 9 dargestellt. Die beiden Einheiten 1 und 5 können jedoch auch näher beieinander angeordnet sein. Ebenso ist es lediglich beispielhaft dargestellt, dass die Datenspuren 17.1 bis 17.n des Umdrehungszählers 1 auf dem radial äußeren Bereich der Codescheibe 11 angeordnet sind. The single revolution unit 5 is merely exemplary of the revolution counter 1 opposite side of the encoder shaft 9 shown. The two units 1 and 5 However, they can also be arranged closer to each other. Likewise, it is merely exemplified that the data tracks 17.1 to 17.n of the revolution counter 1 on the radially outer portion of the code disk 11 are arranged.

Die Einzelumdrehungslichtsensoreinheit 45 ist über eine Digitalschnittstelle 49 mit der Zentralsteuereinheit 7 bidirektional verbunden. Bevorzugt ist auch die Steuereinheit 21 des Umdrehungszählers 1 an die Digitalschnittstelle 49 angeschlossen. Die Digitalschnittstelle 49 dient bevorzugt zum seriellen Austausch von Daten zwischen den Komponenten. Beispielsweise überträgt die Einzelumdrehungslichtsensoreinheit 45 den von den Codespuren erfassten Code über die Digitalschnittstelle 49 an die Zentralsteuereinheit 7. The single revolution light sensor unit 45 is via a digital interface 49 with the central control unit 7 connected bidirectionally. The control unit is also preferred 21 of the revolution counter 1 to the digital interface 49 connected. The digital interface 49 is preferably used for serial exchange of data between the components. For example, the single-revolution light sensor unit transmits 45 the code captured by the code tracks via the digital interface 49 to the central control unit 7 ,

Bevorzugt ermittelt die Einzelumdrehungslichtsensoreinheit 45 aus dem erfassten Code bereits die Information über den Absolutwert der Position der Codescheibe 11 und überträgt diesen binär über die Digitalschnittstelle 49 an die Zentralsteuereinheit 7. Die Einzelumdrehungslichtsensoreinheit 45 ist zudem mit der Steuereinheit 21 verbunden und kann die von der Lichtsensoreinheit 19 erfassten Daten, insbesondere den Code der Datenspuren 17.1 bis 17.n empfangen. Bevorzugt werden von der Steuereinheit 21 die Anzahl der erfassten Umdrehungen und/oder die Anzahl der erfassten Oktanten an die Einzelumdrehungslichtsensoreinheit 45 übermittelt. Diese kann die von der Steuereinheit 21 übertragenen Daten den eigenen erfassten Absolutwerten hinzufügen und eine daraus ermittelte Gesamtposition der Codescheibe 11 an die Zentralsteuereinheit 7 übermitteln. Preferably, the single revolution light sensor unit determines 45 from the detected code already the information about the absolute value of the position of the code disc 11 and transmits this binary over the digital interface 49 to the central control unit 7 , The single revolution light sensor unit 45 is also with the control unit 21 connected and that of the light sensor unit 19 recorded data, in particular the code of the data tracks 17.1 to 17.n receive. Preference is given by the control unit 21 the number of detected revolutions and / or the number of detected octants to the single revolution light sensor unit 45 transmitted. This can be from the control unit 21 Add transferred data to its own recorded absolute values and a determined total position of the code disc 11 to the central control unit 7 to transfer.

Zusätzlich wird die Information über die detektierten Umdrehungen und/oder detektierten Oktanten der Datenspuren 17.1 bis 17.n von der Steuereinheit 21 an die Zentralsteuereinheit 7 übermittelt. Die Zentralsteuereinheit 7 kann dann einen Abgleich der von der Steuereinheit 21 und von der Einzelumdrehungslichtsensoreinheit 45 empfangenen Daten zu den erfassten Umdrehungen bzw. erfassten Oktanten vornehmen. Dieses stellt eine zusätzliche Sicherheitsstufe im Betrieb dar. Detektiert die Zentralsteuereinheit 7 eine Abweichung in den von den Einheiten 21 und 45 übermittelten Daten, so kann ein Fehlersignal ausgegeben werden. Es kann alternativ oder zusätzlich auch bereits vorher ein Fehlerabgleich in der Einzelverbindungslichtsensoreinheit 45 durchgeführt werden, da die Daten der Oktantenauswertung von der Steuereinheit 21 direkt an die Einzelumdrehungslichtsensoreinheit 45 übermittelt werden. In addition, the information about the detected revolutions and / or detected octants of the data tracks 17.1 to 17.n from the control unit 21 to the central control unit 7 transmitted. The central control unit 7 can then be a balance of the control unit 21 and the single revolution light sensor unit 45 received data to the detected revolutions or detected octants. This represents an additional safety level during operation. Detects the central control unit 7 a deviation in the from the units 21 and 45 transmitted data, so an error signal can be output. As an alternative or in addition, it may also be previously an error correction in the individual connection light sensor unit 45 be carried out because the data of the octant evaluation by the control unit 21 directly to the single revolution light sensor unit 45 be transmitted.

Zusätzlich zur Digitalschnittstelle 49 kann die Einzelumdrehungslichtsensoreinheit 45 über eine Analogverbindung 51 mit der Zentralsteuereinheit 7 verbunden sein. Die Analogschnittstelle 51 kann mehrere Leitungen aufweisen, von denen jede Leitung einer bestimmten Datenspur 47.1 bis 47.n zugewiesen ist. Über die Analogschnittstelle 51 können insbesondere direkt Spannungswerte an die Zentralsteuereinheit 7 übertragen werden, welche zu den Fotoströmen proportional sind, welche in den zu diesen Datenspuren zugehörigen Fotoempfängern der Fotoempfänger 45.1 bis 45.n erzeugt wurden. Dies ist insbesondere sinnvoll für Datenspuren, welche eine sehr dichte Codefolge aufweisen. Zum Beispiel können diese Datenspuren 1.024 oder 2.048 Sektoren aufweisen. In addition to the digital interface 49 can the single-turn light sensor unit 45 via an analog connection 51 with the central control unit 7 be connected. The analog interface 51 may have multiple lines, each line of a particular data track 47.1 to 47.n is assigned. Via the analog interface 51 In particular, voltage values can be sent directly to the central control unit 7 are transmitted, which are proportional to the photocurrents, which in the associated to these data tracks photoreceptors of the photoreceptor 45.1 to 45.n were generated. This is particularly useful for data tracks that have a very dense code sequence. For example, these data tracks may have 1,024 or 2,048 sectors.

Die Zentralsteuereinheit 7 selbst kann über eine geeignete Schnittstelle von außerhalb des Drehgebers 3 angesprochen und ausgelesen werden. The central control unit 7 itself can have a suitable interface from outside the encoder 3 be addressed and read out.

Im Falle eines Ausfalls der externen Spannungsversorgung werden die Zentralschnittstelle 7 sowie die Einzelumdrehungseinheit 5 nicht mehr mit Spannung versorgt und sind deaktiviert. Lediglich der Umdrehungszähler 1 wird dann im netzunabhängigen Betrieb weiter betrieben und zählt die Umdrehungen weiter. Wird die externe Spannungsversorgung wieder hergestellt, so kann die Anzahl der erfolgten Umdrehungen von der wieder aktiven Zentralsteuereinheit aus der Steuereinheit 21 ausgelesen werden. Die Position der Codescheibe 11 kann von der Einzelumdrehungseinheit 5 anhand der Einzelumdrehungsdatenspuren 47.1 bis 47.n ermittelt werden. In the event of a failure of the external power supply, the central interface 7 as well as the single revolution unit 5 no longer powered and are disabled. Only the revolution counter 1 will continue to operate in off-grid operation and continue to count the revolutions. If the external power supply is restored, then the number of revolutions made by the re-active central control unit from the control unit 21 be read out. The position of the code disc 11 can from the single turn unit 5 based on the single-revolution data tracks 47.1 to 47.n be determined.

2 dient zur Erläuterung des Lichtmengensignals L. Dabei ist der Betriebsparameter B auf der Abszisse aufgetragen und eine vom Referenzfotoempfänger 19.r detektierte Lichtmenge Y auf der Ordinate. Die Lichtmenge Y ist proportional zur Zahl der von dem Referenzfotoempfänger 19.r empfangenen Photonen. In dem optischen Positionserfassungsgerät 1 bzw. dem Umdrehungszähler 1 kann die Lichtmenge Y durch eine zur Photonenzahl proportionale Größe repräsentiert werden. Diese kann beispielsweise die von dem Referenzfotoempfänger 19.r erzeugte Spannung sein. Lediglich beispielhaft ist der dargestellte Betriebsparameter B die Zeit. Wird beispielsweise die Lichtquelle 15 zur Zeit t = 0 eingeschaltet, so steigt die detektierte Lichtmenge Y mit der Zeit an. Bei Überschreiten des Lichtmengenreferenzwertes M, welcher als Schwellenwert dient, wird das Lichtmengensignal L von der Steuereinheit 19 erzeugt und an die Messeinrichtung 36 geleitet. Die Zeitspanne t vom Einschalten der Lichtquelle 15 bis zum Erhalt des Lichtmengensignals L wird als aktualisierter Betriebsparameter B gespeichert. In dem mit Bezug auf die 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Betriebsparameter B, also die Zeitspanne t im Speicher 35 der Steuereinheit 21 abgelegt. 2 serves to explain the light quantity signal L. In this case, the operating parameter B is plotted on the abscissa and one of the reference photoreceptor 19.r detected amount of light Y on the ordinate. The amount of light Y is proportional to the number of the reference photoreceptor 19.r received photons. In the optical position detecting device 1 or the revolution counter 1 can the amount of light Y can be represented by a quantity proportional to the number of photons. This can be, for example, that of the reference photo receiver 19.r be generated voltage. For example only, the illustrated operating parameter B is the time. For example, the light source 15 switched on at the time t = 0, the detected amount of light Y increases with time. When the light quantity reference value M, which serves as a threshold value, is exceeded, the light quantity signal L is output by the control unit 19 generated and to the measuring device 36 directed. The time t from turning on the light source 15 until the light quantity signal L is received, the updated operating parameter B is stored. In relation to the 1 described embodiment, the operating parameter B, so the time t in the memory 35 the control unit 21 stored.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009017820 B3 [0004, 0004] DE 102009017820 B3 [0004, 0004]
EP 0158781 B1 [0004] EP 0158781 B1 [0004]

Claims

Optisches Positionserfassungsgerät (1), insbesondere ein Umdrehungszähler für einen Drehgeber (3), mit wenigstens einer ansteuerbaren Lichtquelle (15), wenigstens einem optischen Datenträger (13, 17) mit wenigstens einer Datenspur (17.1 bis 17.n), mit wenigstens einer Lichtsensoreinheit (19) zur Erzeugung eines Lichtmengensignals (L) bei Überschreiten eines Lichtmengenreferenzwerts (M) durch eine von wenigstens einem Referenzfotoempfänger (19.r) empfangene Lichtmenge (Y), wobei die Lichtsensoreinheit (19) wenigstens einen Fotoempfänger (19.1 bis 19.n) für die wenigstens eine Datenspur (17.1 bis 17.n) des Datenträgers (13, 17) sowie den wenigstens einen Referenzfotoempfänger (19.r) aufweist, und mit einer Messeinrichtung (36) zur Bestimmung eines aktualisierten Betriebsparameters (B) der Lichtquelle (15) bei Erhalt des Lichtmengensignals (L) und einer Lichtmengensteuereinheit (38) zur Steuerung der Lichtquelle (15) in Abhängigkeit von dem Betriebsparameter (B). Optical position sensing device ( 1 ), in particular a revolution counter for a rotary encoder ( 3 ), with at least one controllable light source ( 15 ), at least one optical data carrier ( 13 . 17 ) with at least one data track ( 17.1 to 17.n ), with at least one light sensor unit ( 19 ) for generating a light quantity signal (L) when a light quantity reference value (M) is exceeded by one of at least one reference photoreceiver ( 19.r ) received light quantity (Y), wherein the light sensor unit ( 19 ) at least one photoreceiver ( 19.1 to 19.n ) for the at least one data track ( 17.1 to 17.n ) of the data carrier ( 13 . 17 ) as well as the at least one reference photo receiver ( 19.r ), and with a measuring device ( 36 ) for determining an updated operating parameter (B) of the light source ( 15 ) upon receipt of the light quantity signal (L) and a light quantity control unit ( 38 ) for controlling the light source ( 15 ) depending on the operating parameter (B).

Optisches Positionserfassungsgerät (1) nach Anspruch 1, wobei die Messeinrichtung (36) und/oder die Lichtmengensteuereinheit (38) in der Steuereinheit (21) integriert sind.Optical position sensing device ( 1 ) according to claim 1, wherein the measuring device ( 36 ) and / or the light quantity control unit ( 38 ) in the control unit ( 21 ) are integrated.

Optisches Positionserfassungsgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Messeinrichtung (38) eine Zeitmesseinrichtung, und der Betriebsparameter (B) die Zeitspanne (t) ist, die nach Einschalten der Lichtquelle (15) bis zum Erhalt des Lichtmengensignals (L) in der Messeinrichtung (38) vergangen ist.Optical position sensing device ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the measuring device ( 38 ) is a time measuring device, and the operating parameter (B) is the time period (t) which after switching on the light source ( 15 ) until the light quantity signal (L) in the measuring device ( 38 ) has passed.

Optisches Positionserfassungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lichtsensoreinheit (19) über Datenleitungen (30.1 bis 30.n) zur Übertragung der Signale der Fotoempfänger (19.1 bis 19.n) mit der Steuereinheit (21) verbunden ist, und wobei zusätzlich zu den Datenleitungen (30.1 bis 30.n) eine Steuerleitung (34) zwischen einem Lichtmengensignalausgang (31) der Lichtsensoreinheit (19) und einem Eingang (33) der Messeinrichtung (36) zur Übermittlung des Lichtmengensignals (L) vorgesehen ist.Optical position sensing device ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the light sensor unit ( 19 ) via data lines ( 30.1 to 30.n ) for transmitting the signals of the photoreceivers ( 19.1 to 19.n ) with the control unit ( 21 ) and in addition to the data lines ( 30.1 to 30.n ) a control line ( 34 ) between a light quantity signal output ( 31 ) of the light sensor unit ( 19 ) and an entrance ( 33 ) of the measuring device ( 36 ) is provided for the transmission of the light quantity signal (L).

Optisches Positionserfassungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der optische Datenträger (13, 17) wenigstens eine Referenzdatenspur (17.r) zusätzlich zu den Datenspuren (17.1 bis 17.n) aufweist, die durch den wenigstens einen Referenzfotoempfänger (19.r) auswertbar ist. Optical position sensing device ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, wherein the optical data carrier ( 13 . 17 ) at least one reference data track ( 17.R ) in addition to the data tracks ( 17.1 to 17.n ) formed by the at least one reference photoreceiver ( 19.r ) is evaluable.

Verfahren zur Positionserfassung mit Hilfe eines optischen Positionserfassungsgeräts (1), insbesondere eines Umdrehungszählers eines Drehgebers (3), wobei ein Lichtmengensignal (L) erzeugt wird, sobald eine ausreichende Lichtmenge (Y) nach dem Einschalten einer Lichtquelle (15) des Positionserfassungsgeräts (1) detektiert wurde, wobei der zum Erreichen des Lichtmengensignals (L) erforderliche Betriebsparameter (B) in der Steuereinheit (21) des Umdrehungszählers (1) gespeichert wird und wobei die Lichtquelle (15) in Abhängigkeit von dem gespeicherten Betriebsparameter (B) gesteuert wird.Position detecting method using an optical position detecting device ( 1 ), in particular a revolution counter of a rotary encoder ( 3 ), wherein a light quantity signal (L) is generated as soon as a sufficient amount of light (Y) after switching on a light source ( 15 ) of the position detection device ( 1 ), wherein the operating parameter (B) required to reach the light quantity signal (L) is detected in the control unit ( 21 ) of the revolution counter ( 1 ) and the light source ( 15 ) is controlled in response to the stored operating parameter (B).

Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Betriebsparameter (B) die Zeitspanne (t) ist, die nach Einschalten der Lichtquelle (15) bis zum Erhalt des Lichtmengensignals (L) verstrichen ist, und wobei die Lichtquelle (15) des Positionserfassungsgeräts (1) wenigstens im netzunabhängigen Zustand gepulst betrieben wird, wobei die Pulsdauer wenigstens der in der Steuereinheit (21) gespeicherten Zeitspanne (t) entspricht.Method according to claim 6, wherein the operating parameter (B) is the time period (t) which after switching on the light source ( 15 ) has elapsed until the light quantity signal (L) has been received, and wherein the light source ( 15 ) of the position detection device ( 1 ) is operated pulsed at least in the mains-independent state, wherein the pulse duration at least in the control unit ( 21 ) stored time (t) corresponds.

Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Pulsdauer der Summe aus der gespeicherten Zeitspanne (t) und einem zeitlichen Pufferwert entspricht.The method of claim 7, wherein the pulse duration corresponds to the sum of the stored time period (t) and a temporal buffer value.

Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei im gepulsten Betrieb ein Sparmodus mit einer ersten Pulsfrequenz vorgesehen ist, solange keine Bewegung detektiert wird, und ein Zählmodus mit einer zweiten Pulsfrequenz, wenn eine Bewegung detektiert wird, wobei die zweite Pulsfrequenz höher ist als die erste Pulsfrequenz.The method of claim 7 or 8, wherein in the pulsed operation, a saving mode is provided with a first pulse rate as long as no movement is detected, and a counting mode with a second pulse rate when a movement is detected, wherein the second pulse rate is higher than the first pulse rate ,

Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Positionserfassungsgerät (1) die Bewegung im Sparmodus detektiert, indem Oktanten wenigstens einer Datenspur (17.1 bis 17.n) eines optischen Datenträgers (13, 17) abgetastet werden, und wobei bei detektierter Bewegung in den Zählmodus gewechselt wird.Method according to claim 9, wherein the position detection device ( 1 ) detects the movement in the economy mode by virtue of octants of at least one data track ( 17.1 to 17.n ) of an optical data carrier ( 13 . 17 ) are scanned, and wherein when detected movement in the counting mode is changed.

Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Zeitspanne (t) im netzunabhängigen und/oder netzversorgten Betrieb neu bestimmt wird und eine zuvor bestimmte Zeitspanne (t) in der Steuereinheit (21) ersetzt.Method according to one of claims 6 to 10, wherein the time period (t) in network-independent and / or network-supplied operation is redetermined and a predetermined period of time (t) in the control unit ( 21 ) replaced.

Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Neubestimmung der Zeitspanne (t) nach einer durch die Steuereinheit (21) vorgegebenen Anzahl von Pulsen erfolgt. Method according to claim 11, wherein the re-determination of the period of time (t) after one by the control unit ( 21 ) given number of pulses.

Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei ein einzelner Puls von der Lichtquelle (15) im netzversorgten und/oder im netzunabhängigen Betrieb erzeugt und die Zeitspanne (t) bis zur Erzeugung des Lichtmengensignals (L) in der Steuereinheit (21) gespeichert wird.Method according to one of claims 6 to 12, wherein a single pulse from the light source ( 15 ) in mains-powered and / or off-grid operation and the time period (t) to the generation of the light quantity signal (L) in the control unit ( 21 ) is stored.