Die Erfindung betrifft ein Encodersystem sowie ein Verfahren zur zumindest abschnittsweisen Linearisierung einer Maßverkör perung.

Absolute Positions- oder Drehwinkelmesssysteme, sogenannten Encodersysteme, sind in der Automatisierung seit Jahrzehnten unverzichtbare Komponenten. Sie weisen üblicherweise einen Le sekopf mit einem Positionssensor sowie eine Maßverkörperung auf. Dabei sind der Positionssensor und die Maßverkörperung so an relativ zueinander beweglichen Maschinenelementen ange bracht, dass der Positionssensor die Maßverkörperung abtasten und eine Sensorposition erfassen kann. Gegenüber sogenannten inkrementalen Messsystemen, die nach dem Einschalten der Ver sorgungsspannung zur Positionsbestimmung zunächst auf eine einmalige Referenzmarke fahren müssen, haben absolute Systeme den Vorteil, dass nach dem Einschalten jede Position auf der abzutastenden Maßverkörperung als einmalige absolute Position erfasst werden kann.

Die Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden, auf der Maß verkörperung abtastbaren Positionen sind grundsätzlich kon stant, sodass die Maßverkörperung einen linearen Maßstab dar stellt. In der Praxis tritt jedoch des Öfteren der Fall auf, dass Maßverkörperungen auf ihrer gesamten Länge oder nur an lokalen Stellen gedehnt oder gestaucht werden. Dadurch kann die Linearität der Maßverkörperung gestört sein und eine Maß verkörperung zumindest abschnittsweise nicht linear ausgebil det sein. Derartige Dehnungen oder Stauchungen der Maßverkör perung können beispielsweise durch die Montage oder Tempera turänderungen verursacht werden. Solche Nichtlinearitäten kön- nen dazu führen, dass eine von dem Encodersystem erfasste Le sekopfposition von der tatsächlichen Lesekopfposition ab weicht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren bereitzustellen, durch das die tatsächliche Lesekopfposition in einem Encodersystem mit zumindest abschnittsweise nichtli nearer Maßverkörperung einfach und zuverlässig bestimmbar ist und das darüber hinaus einfach und günstig realisierbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Encodersys tem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfah ren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Ein erfindungsgemäßes Encodersystem weist folgende Merkmale auf:

• eine Maßverkörperung (12), die eine absolut codierte Code spur (18) aufweist, und

• einen Lesekopf (20) mit einem ersten Positionssensor (22) und einem zweiten Positionssensor (24), wobei die Positi onssensoren (22, 24) in einer Leserichtung (26) mit einem festen Sensorabstand (28) zueinander angeordnet sind,

• wobei der Sensorabstand (28) als Referenzlänge zur Linea risierung der Maßverkörperung (12) verwendet wird.

Der erste Positionssensor und der zweite Positionssensor sind im Lesekopf in Leserichtung beabstandet zueinander angeordnet. Als Leserichtung wird vorzugsweise die Richtung bezeichnet, in der der Lesekopf die Maßverkörperung abfahren kann. Ein Abfah- ren der Maßverkörperung durch den Lesekopf kann dann stattfin den, wenn eine Relativbewegung zwischen dem Lesekopf und der Maßverkörperung in Leserichtung erfolgt. Vorzugsweise werden bei dem Abfahren der Maßverkörperung permanent die jeweiligen Maßverkörperungspositionen von den Positionssensoren erfasst.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, den festen Sensorab stand als Referenzlänge zur Linearisierung der Maßverkörperung zu verwenden. Auf diese Weise kann der Lesekopf eine inte grierte Referenzlänge bzw. Maßlehre aufweisen.

Der feste Sensorabstand zwischen dem ersten Positionssensor und dem zweiten Positionssensor kann dadurch erreicht werden, dass die Positionssensoren an dem Lesekopf in einem nicht ver änderbaren Abstand angeordnet sind. Bevorzugt sind die Positi onssensoren auf einem einstückigen Sensorträger angeordnet, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient betragsmäßig kleiner oder gleich 2 ppm/K ist. Besonders bevorzugt ist der Sensorträger aus Quarzglas mit einem Wärmeausdehnungskoeffizient von 1 ppm/K gefertigt. Dadurch kann erreicht werden, dass eine Tem peraturänderung auf den festen Sensorabstand einen vernachläs sigbaren Einfluss hat.

Vorzugsweise wird der feste Sensorabstand vor der Durchführung des im Folgenden beschriebenen Verfahrens zur zumindest ab schnittsweisen Linearisierung einer Maßverkörperung mittels einer hochgenauen linearen Referenzmaßverkörperung ermittelt. Bevorzugt wird der feste Sensorabstand als Referenzlänge im Lesekopf gespeichert. Besonders bevorzugt erfolgt die Ermitt lung und Abspeicherung der Referenzlänge einmalig nach dem Zu sammenbau des Lesekopfs. Ein Verfahren zur zumindest abschnittsweisen Linearisierung einer Maßverkörperung in einem Encodersystem, wobei das Enco dersystem die Maßverkörperung mit einer absolut codierten Co despur sowie einen Lesekopf mit einem ersten Positionssensor und einem zweiten Positionssensor aufweist, wobei die Positi onssensoren in einer Leserichtung mit einem festen Sensorab stand zueinander angeordnet sind, umfasst folgende Schritte: a)Erfassen einer ersten Maßverkörperungsposition mittels des zweiten Positionssensors und Speichern als erste Re ferenzposition, b)Abfahren der Maßverkörperung mit dem Lesekopf in Lese richtung bis der erste Positionssensor eine vorhergehende Referenzposition erfasst, c)Erfassen einer weiteren Maßverkörperungsposition mittels des zweiten Positionssensors, wenn der erste Positions sensor die vorhergehende Referenzposition erfasst, und Speichern als darauffolgende Referenzposition, wobei zwi schen der vorhergehenden Referenzposition und der darauf folgenden Referenzposition ein Referenzabschnitt gebildet wird, d)Bestimmen einer linearisierten Lesekopfposition anhand der Anordnung einer erfassten Lesekopfposition innerhalb des Referenzabschnitts, der zwischen der der erfassten Lesekopfposition vorhergehenden Referenzposition und der darauffolgenden Referenzposition gebildet wird.

Das Verfahren beginnt demnach vorzugsweise damit, dass der zweite Positionssensor die erste Maßverkörperungsposition er fasst. Als Maßverkörperungsposition wird dabei vorzugsweise eine Position auf der Maßverkörperung bezeichnet, an der ein bestimmter Wert auf der absolut codierten Codespur angeordnet ist. Die so erfasste erste Maßverkörperungsposition kann als erste Referenzpositionen gespeichert werden. Dafür weist das Encodersystem vorzugsweise entsprechende Speichermittel auf. Dadurch, dass die Maßverkörperung die absolut codierte Code spur aufweist, können die erfassten Maßverkörperungspositionen auf der Maßverkörperung vorzugsweise eindeutig zugeordnet wer den.

Nach dem Erfassen und Speichern der ersten Maßverkörperungspo sition kann der Lesekopf die Maßverkörperung in Leserichtung abfahren, bis der erste Positionssensor die vorhergehende Re ferenzposition erreicht und damit erfasst.

Zu dem Zeitpunkt, zu dem der erste Positionssensor die vorher gehende Referenzposition erfasst, kann der zweite Positions sensor eine weitere Maßverkörperungsposition erfassen, die als darauffolgende Referenzposition gespeichert werden kann. Diese Referenzposition kann als zweite Referenzposition bezeichnet werden. Ein Maßverkörperungsabschnitt, der zwischen der vor hergehenden Referenzposition und der darauffolgenden Referenz position liegt, kann als Referenzabschnitt bezeichnet werden. Der Referenzabschnitt zwischen der ersten Referenzposition und der zweiten Referenzposition wird vorzugsweise als erster Re ferenzabschnitt bezeichnet.

Die Länge eines Referenzabschnitts entspricht damit vorzugs weise dem Sensorabstand. Der Sensorabstand kann damit als Re ferenzlänge zur Linearisierung der Maßverkörperung verwendet werden.

Anschließend kann anhand der Anordnung der erfassten Lesekopf position innerhalb des Referenzabschnitts, der zwischen der der erfassten Lesekopfposition vorhergehenden Referenzposition und der der erfassten Lesekopfposition nachfolgenden Referenz- Position gebildet wird, die linearisierte Lesekopfposition be stimmt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung fällt die erste Referenzposition mit einem ersten Maßverkörperungsende zusammen. Die erste Referenzposition kann damit insbesondere die in Leserichtung erste lesbare Position darstellen. Damit kann die Linearisierung beginnend am ersten Maßverkörperungs ende erfolgen. Alternativ kann die erste Referenzposition frei gewählt werden.

Vorzugsweise werden die oben genannten Schritte b) und c) min destens einmal wiederholt. Dadurch kann auf das erste Erfassen einer weiteren Maßverkörperungsposition mittels des zweiten Positionssensors und deren Speichern als darauffolgende Refe renzposition, ein weiteres Abfahren der Maßverkörperung mit dem Lesekopf in Leserichtung erfolgen, bis der erste Positi onssensor wiederum die vorhergehende Referenzposition erfasst. Bei dieser vorhergehenden Referenzposition handelt es sich vorzugsweise um die zuvor als darauffolgende Referenzposition gespeicherte Referenzposition. Beispielsweise kann auf das Speichern der zweiten Referenzposition ein weiteres Abfahren der Maßverkörperung mit dem Lesekopf in Leserichtung erfolgen, bis der erste Positionssensor die zweite Referenzposition er fasst. Zu diesem Zeitpunkt kann der zweite Positionssensor wiederum eine weitere Maßverkörperungsposition erfassen, die als darauffolgende Referenzposition, vorzugsweise als dritte Referenzposition, gespeichert werden kann. Zwischen der der zweiten Referenzposition und der dritten Referenzposition kann der zweite Referenzabschnitt gebildet werden.

Besonders bevorzugt werden die Schritte b) und c) wiederholt, bis der zweite Positionssensor ein zweites Maßverkörperungs- ende erreicht hat. Die Referenzposition, die unmittelbar vor dem Erreichen des zweiten Maßverkörperungsendes gespeichert wird, wird vorzugsweise als m-l-te Referenzposition bezeich net. Die m-te Referenzposition fällt vorzugsweise mit dem zweiten Maßverkörperungsende zusammen. Damit kann die Maßver körperung zwischen der ersten Referenzposition und der m-ten Referenzposition linearisiert werden. Die Schritte b) und c) werden vorzugsweise m-1 Mal wiederholt bis die m-te Referenz position gespeichert ist. Insbesondere wenn die als Maßverkör perungslänge bezeichnete Gesamtlänge der Maßverkörperung ein ganzzahliges Vielfaches des Sensorabstands darstellt, kann da mit kann die Maßverkörperung über die Maßverkörperungslänge linearisiert werden.

Grundsätzlich kann jede Position innerhalb einer bereits li- nearisierten Strecke einen Ausgangspunkt zur Erfassung einer weiteren Referenzposition darstellen. Dazu kann die von einem Positionssensor erfasste Sensorposition entsprechend dem Vor gehen zur Bestimmung einer linearisierten Lesekopfposition als linearisierte Sensorposition bestimmt werden und als zusätzli che Referenzposition abgespeichert werden.

Damit können insbesondere Maßverkörperungen, deren Maßverkör perungslänge nicht ein ganzzahliges Vielfaches des Sensorab stands darstellt, über die gesamte Maßverkörperungslänge li nearisiert werden. Dabei kann folgendermaßen vorgegangen wer den:

Nach dem Speichern der m-l-ten Referenzposition fährt der Le sekopf vorzugsweise weiter, bis der zweite Positionssensor das zweite Maßverkörperungsende erreicht hat. Ist die Maßverkörpe rungslänge ein ganzzahliges Vielfaches des Sensorabstands, kann der erste Positionssensor in dieser Position die m-l-te Referenzposition erfassen.

Ist die Maßverkörperungslänge nicht ein ganzzahliges Vielfa ches des Sensorabstands, erfasst der erste Positionssensor in dieser Position vorzugsweise eine erste Sensorposition, die zwischen der m-l-ten Referenzposition und der m-2-ten Refe renzposition angeordnet ist. Die so erfasste erste Sensorposi tion kann entsprechend dem Vorgehen zur Bestimmung einer li- nearisierten Lesekopfposition als linearisierte Sensorposition bestimmt werden und als zusätzliche Referenzposition gespei chert werden. Der Abstand zwischen der m-ten Referenzposition und der zusätzlichen Referenzposition entspricht damit vor zugsweise dem Sensorabstand. Damit kann auf Basis jeder zwi schen der m-ten Referenzposition und der zusätzlichen Refe renzposition erfassten Lesekopfposition eine linearisierte Le sekopfposition bestimmt werden. Damit können Maßverkörperungen beliebiger Länge über die gesamte Maßverkörperungslänge linea- risiert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Schritte a) bis c) in einem Initialisierungslauf durchgeführt. Damit können die Referenzpositionen in einem Initialisierungs lauf erfasst und gespeichert werden. Ein Initialisierungslauf kann beispielsweise bei der Einrichtung und/oder vor jeder In betriebnahme des Encodersystems stattfinden. Darüber hinaus können zusätzliche Initialisierungsläufe sinnvoll sein.

Insbesondere infolge einer Temperaturänderung können Längenän derungen der Maßverkörperung auftreten. Dadurch dass die Posi tionssensoren in einem festen, insbesondere durch Temperatur änderungen nur unwesentlich beeinflussbaren Sensorabstand zu einander angeordnet sind, können Längenänderungen der Maßver- körperung erkannt und insbesondere bei der Bestimmung der li nearisierten Lesekopfposition kompensiert werden. Darüber hin aus kann der Zusammenhang zwischen der Temperaturänderung und der Längenänderung der aßverkörperung dazu genutzt werden, eine Temperaturänderung zu detektieren und die entsprechende Temperaturdifferenz zu bestimmen.

Der Schritt d) wird vorzugsweise in einem Regelbetrieb des En codersystems ständig wiederholt. Als Regelbetrieb kann dabei der Betrieb des Encodersystems bezeichnet werden, der keinen Initialisierungslauf darstellt. Als Regelbetrieb kann damit auch der Betrieb zur Einrichtung des Encodersystems nach Durchführung des Initialisierungslaufs bezeichnet werden.

Durch die ständige Wiederholung kann die permanente Bestimmung der linearisierten Lesekopfposition erreicht werden. Im Regel betrieb des Encodersystems kann damit permanent die lineari sierte Lesekopfposition verfügbar sein.

Die linearisierte Lesekopfposition wird vorzugsweise dadurch bestimmt, dass die Summe aus der Anzahl der der erfassten Le sekopfposition vorhergehenden Referenzabschnitte und dem Ver hältnis aus dem Abstand der erfassten Lesekopfposition p von der der erfassten Lesekopfposition vorhergehenden Referenzpo sition und dem Abstand der darauffolgenden Referenzposition von der der erfassten Lesekopfposition vorhergehenden Refe renzposition mit dem festen Sensorabstand multipliziert wird. Die Bestimmung der linearisierten Lesekopfposition kann damit mit der folgenden mathematischen Formel beschrieben werden: wobei Pi _n für die linearisierte Lesekopfposition, p für die erfasste Lesekopfposition, p _n für die darauffolgende Referenzposition, p _n-! für die vorhergehende Referenzposition, n-1 für die Anzahl der vorhergehenden Referenzpositionen und D für den festen Sensorabstand steht.

Dieser Nomenklatur folgend liegt die erfasste Lesekopfposition vorzugsweise in dem n-ten Referenzabschnitt.

Die erfasste Lesekopfposition kann aus einer von dem ersten Positionssensor erfassten ersten Sensorposition und einer gleichzeitig von dem zweiten Positionssensor erfasste zweite Sensorposition bestimmt werden. Als erste Sensorposition bzw. zweite Sensorposition wird vorzugsweise eine Maßverkörperungs position bezeichnet, die von dem ersten Positionssensor bzw. dem zweiten Positionssensor erfasst wird. Zur besseren Unter scheidbarkeit werden vorzugsweise die im Regelbetrieb von den Positionssensoren erfassten Maßverkörperungspositionen als Sensorpositionen bezeichnet. Die bestimmte Lesekopfposition kann relativ zu der Anordnung der Positionssensoren am Lese kopf beliebig definiert werden. Vorzugsweise wird die be stimmte Lesekopfposition mittig zwischen dem ersten Positions sensor und dem zweiten Positionssensor definiert.

Bevorzugt werden zur Bestimmung der erfassten Lesekopfposition die erfasste erste Sensorposition und die gleichzeitig er fasste zweite Sensorposition gemittelt.

Die erfassten Sensorpositionen können auf Plausibilität und/oder Aussagekraft geprüft werden. Dadurch, dass die Posi tionssensoren in einem festen Abstand zueinander angeordnet sind, kann, auch wenn einer der Positionssensoren eine nicht plausible oder nicht aussagekräftige Sensorposition erfasst, durch die von dem mindestens einen anderen Positionssensor er fasste Sensorposition auf die korrekte Sensorposition des einen Positionssensors und die Lesekopfposition geschlossen werden. Eine nicht plausible oder nicht aussagekräftige Sen sorposition kann beispielsweise aufgrund einer Verschmutzung erfasst werden.

Als aussagekräftig wird die erfasste Sensorposition vorzugs weise dann bezeichnet, wenn sie durch einen Wert gebildet wird, der tatsächlich auf der entsprechenden Codespur vor kommt. Als plausibel wird die von einem bestimmten Positions sensor erfasste Sensorposition vorzugsweise dann bezeichnet, wenn, insbesondere aufgrund der bekannten festen Abstände der Positionssensoren und den von dem übrigen Positionssensor er fassten Sensorposition, davon ausgegangen werden kann, dass die von dem einen Positionssensor erfasste Sensorposition mit dessen tatsächlicher Sensorposition, zumindest in hinreichend genauer Näherung, übereinstimmt.

Vorzugsweise werden nicht plausible und/oder nicht aussage kräftige Sensorpositionen nicht zur Bestimmung der erfassten Lesekopfposition verwendet.

Neben der absolut codierten Codespur kann die Maßverkörperung eine inkrementell codierte Codespur auf weisen. Vorzugsweise ist die inkrementell codierte Codespur parallel neben der ers ten absolut codierten Codespur angeordnet. Die erste absolut codierte Codespur und die erste inkrementell codierte Codespur können so nebeneinander angeordnet sein, dass die Positions sensoren, die absolut codierte Codespur und die inkrementell codierte Codespur gleichzeitig abtasten können. Der inkrementell codierte Codespur ist vorzugsweise so ausge bildet, dass sie einen Inkrementalcode aufweist, der sich zy klisch wiederholt und dessen Perioden über die absolut co dierte Codespur absolut zugeordnet werden können. Vorzugsweise weist die inkrementell codierte Codespur eine feinere Eintei lung und damit eine höhere Auflösung als die absolut codierte Codespur auf. Durch die gleichzeitige Abtastung der absolut codierten Codespur und der inkrementell codierten Codespur können somit hochaufgelöste absolute Sensorpositionen erfasst werden.

Die Maßverkörperung kann mindestens ein Maßverkörperungsseg ment mit einem ersten Segmentende und einem zweiten Segmen tende aufweist. Dadurch kann die Maßverkörperung einfach mon tierbar und insbesondere in der Montage und im Transport ein fach handhabbar sein. Bei der Montage werden vorzugsweise meh rere Maßverkörperungssegmente hintereinander angeordnet, um eine entsprechend große Gesamtlänge der Maßverkörperung zu er reichen. Bei der montierten Maßverkörperung kann zwischen zwei aufeinanderfolgenden Segmentenden ein Versatz in Form einer Lücke angeordnet sein. Dadurch kann die Montage vereinfacht werden.

Insbesondere bei Maßverkörperungen, die Lücken zwischen zwei aufeinanderfolgenden Segmentenden aufweisen, können insbeson dere bei dem Initialisierungslauf die Lücken erfasst und abge speichert werden. Erfasst im späteren Betrieb einer der Posi tionssensoren eine Lücke kann die von ihm erfasste Sensorposi tion beispielsweise als plausibel aber nicht aussagekräftig eingeordnet werden. Die Maßverkörperung kann gerade und/oder bogenförmig und/oder kreisförmig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Maßverkör perung flexibel ausgebildet sein. Bei einer kreisförmigen Aus bildung der Maßverkörperung kann die Maßverkörperung derart angeordnet sein, dass die Querrichtung und die Längsrichtung der Maßverkörperung senkrecht zum Radius eines gebildeten Kreises angeordnet sind. Die Positionssensoren des Lesekopfs sind damit vorzugsweise zumindest näherungsweise zum Kreismit telpunkt hin ausgerichtet. Auf diese Weise kann die Lesekopf position auf dem Kreisumfang bestimmt werden. Aus der Lese kopfposition kann damit der entsprechende Drehwinkel bestimmt werden. Das Encodersystem kann damit zur Drehwinkelbestimmung insbesondere bei Anwendungen eingesetzt werden, bei denen Wel len mit großem Durchmesser vorliegen und gleichzeitig eine hohe Positionsgenauigkeit gefordert ist, so zum Beispiel bei Sternwarten .

Unabhängig von der Gesamtlänge, die am Umfang eines Kreises angebracht ist, kann die Gesamtlänge des Umfangs exakt auf 360° normiert werden, indem nach dem Abfahren einer Umdrehung der Welle, vorzugsweise in einem Initialisierungslauf, das erste Maßverkörperungsende oder die erste Referenzposition er reicht wird und damit die über den Umfang abgefahrene absolute Strecke bekannt sein kann.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird durch Vergleich min destens einer Referenzabschnittslänge mit dem festen Sensorab stand eine zumindest abschnittsweise Längenänderung der Maß verkörperung bestimmt. Als Referenzabschnittslänge wird vor zugsweise die Länge eines Referenzabschnitts bezeichnet. Der Vergleich kann erfolgen, indem der Lesekopf derart angeordnet wird, dass der erste Positionssensor eine der Referenzpositio nen, beispielsweise die n-te Referenzposition, erfasst. Die erste Sensorposition entspricht dabei vorzugsweise der erfass ten Referenzposition. Anschließend kann die gleichzeitig von dem zweiten Positionssensor erfasste, zweite Sensorposition mit der auf die von dem ersten Positionssensor erfasste Refe renzposition folgende (n+l)-te Referenzposition verglichen werden. Liegt im Beispiel die zweite Sensorposition vor der (n+l)-ten Referenzposition, kann auf eine entsprechende Län gung der Maßverkörperung in diesem Referenzabschnitt geschlos sen werden. Liegt im Beispiel die zweite Sensorposition nach der (n+l)-ten Referenzposition, kann auf eine entsprechende Verkürzung der Maßverkörperung in diesem Referenzabschnitt ge schlossen werden. Der feste Sensorabstand kann als Lehre ver wendet werden. Durch Vergleich sämtlicher Referenzabschnitte mit dem festen Sensorabstand kann die gesamte Längenänderung der Maßverkörperung bestimmt werden. Insbesondere kann vorge sehen sein, nach einer festgestellten Längenänderung einen In itialisierungslauf durchzuführen.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Verfahren mit tels mehrerer ersten Maßverkörperungspositionen und mehrerer darauffolgender Maßverkörperungspositionen, die mittels mehre rer ersten Positionssensoren und mehrerer zweiten Positions sensoren erfasst werden, durchgeführt. Bevorzugt weist der Le sekopf zwei erste Positionssensoren und zwei zweite Positions sensoren auf, die jeweils in Leserichtung beabstandet zueinan der angeordnet sind. Besonders bevorzugt, weist die Maßverkör perung eine erste absolut codierte Codespur und eine zweite absolut codierte Codespur auf, wobei der Lesekopf und die Maß verkörperung so zueinander angeordnet sind, dass die erste ab solut codierte Codespur von den ersten Positionssensoren und die zweite absolut codierte Codespur von den zweiten Positi onssensoren erfasst wird. Eine derartige Weiterbildung kann eine höhere Auflösung der erfassten Lesekopfposition ermögli- chen. Darüber hinaus kann sich bei der Erfassung der Sensorpo sitionen einen höhere Redundanz ergeben, die insbesondere hin sichtlich der Beurteilung der Plausibilität und der Aussage kraft der erfassten Sensorpositionen vorteilhaft sein kann.

Vorzugsweise sind die erste absolut codierte Codespur und die zweite absolut codierte Codespur gegensinnig zueinander ange ordnet. In Längsrichtung der Maßverkörperung kann damit die erste absolut codierte Codespur eine aufsteigende Zählrichtung und die zweite absolut codierte Codespur eine absteigende Zählrichtung aufweisen oder umgekehrt. Ausgehend von der min destens einen ersten erfassten Sensorposition und der mindes tens einen zweiten erfassten Sensorposition kann die Lesekopf position jeweils nach unterschiedlichen Berechnungsvorschrif ten bestimmt werden. Dadurch kann eine zusätzliche Sicherheit bei der Bestimmung der Lesekopfposition erreicht werden.

Neben der ersten absolut codierten Codespur kann eine erste inkrementeil codierte Codespur angeordnet sein. Neben der zweiten absolut codierten Codespur kann eine zweite inkremen teil codierte Codespur angeordnet sein. Vorzugsweise können die ersten Positionssensoren gleichzeitig die erste absolut codierte Codespur und die erste inkrementeil codierte Codespur erfassen. Vorzugsweise können die zweiten Positionssensoren gleichzeitig die zweite absolut codierte Codespur und die zweite inkrementeil codierte Codespur erfassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachfol genden Figuren erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Encodersystems, Figur 2 eine schematische Darstellung einer Routine zur Be stimmung der linearisierten Lesekopfposition im Re gelbetrieb.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Encodersys tems 10, mit einer Maßverkörperung 12 mit einem ersten Maßver körperungsende 14, einem zweiten Maßverkörperungsende 16 und einer absolut codierten Codespur 18 sowie einen Lesekopf 20 mit einem ersten Positionssensor 22 und einem zweiten Positi onssensor 24 aufweist, wobei die Positionssensoren 22, 24 in einer Leserichtung 26 mit einem festen Sensorabstand 28 zuein ander angeordnet sind. Die Maßverkörperung 12 kann insbeson dere gerade ausgebildet sein. Mit dem Encodersystem 10 kann ein Verfahren zur zumindest abschnittsweisen Linearisierung einer Maßverkörperung 12 mit folgenden Schritten durchgeführt werden: a)Erfassen einer ersten Maßverkörperungsposition ki mittels des zweiten Positionssensors 24 und Speichern als erste Referenzposition pi, b)Abfahren der Maßverkörperung 12 mit dem Lesekopf 20 in Leserichtung 26 bis der erste Positionssensor 22 eine vorhergehende Referenzposition erfasst, c)Erfassen einer weiteren Maßverkörperungsposition mittels des zweiten Positionssensors 24, wenn der erste Positi onssensor 22 die vorhergehende Referenzposition erfasst, und Speichern als darauffolgende Referenzposition, wobei zwischen der vorhergehenden Referenzposition und der dar auffolgenden Referenzposition ein Referenzabschnitt 30 gebildet wird, d)Bestimmen einer linearisierten Lesekopfposition anhand der Anordnung einer erfassten Lesekopfposition p inner halb des Referenzabschnitts 30, der zwischen der der er- fassten Lesekopfposition p vorhergehenden Referenzposi tion und der darauffolgenden Referenzposition gebildet wird.

Das Verfahren kann beispielsweise folgendermaßen ablaufen: Der zweite Positionssensor 24 erfasst die erste Maßverkörperungs position kx. Als Maßverkörperungsposition wird dabei vorzugs weise eine Position auf der Maßverkörperung 12 bezeichnet, an der ein bestimmter Wert auf der absolut codierten Codespur 18 angeordnet ist. Die so erfasste erste Maßverkörperungsposition kx kann als erste Referenzpositionen rc gespeichert werden. Die erste Referenzposition rc fällt vorzugsweise mit einem ersten Maßverkörperungsende 14 zusammen.

Nach dem Erfassen und Speichern der ersten Maßverkörperungspo sition ki kann der Lesekopf 20 die Maßverkörperung 12 in Lese richtung 26 abfahren, bis der erste Positionssensor 22 die erste Referenzposition pi erreicht und damit erfasst.

Zu dem Zeitpunkt, zu dem der erste Positionssensor 22 die erste Referenzposition pi erfasst, kann der zweite Positions sensor 24 eine zweite Maßverkörperungsposition k ₂ erfassen, die als zweite Referenzposition p ₂ gespeichert werden kann. Ein Maßverkörperungsabschnitt, der zwischen der vorhergehenden Re ferenzposition und der darauffolgenden Referenzposition liegt, kann als Referenzabschnitt 30 bezeichnet werden. Der Referenz abschnitt 30 zwischen der ersten Referenzposition pi und der zweiten Referenzposition p ₂ wird vorzugsweise als erster Refe renzabschnitt 30.1 bezeichnet.

Vorzugsweise werden die oben beschriebenen Schritte b) und c) wiederholt, bis der zweite Positionssensor 24 ein zweites Maß verkörperungsende 16 erreicht hat. Dadurch kann auf das Spei- ehern der zweiten Maßverkörperungsposition k ₂ als zweite Refe renzposition p ₂ , ein weiteres Abfahren der Maßverkörperung 12 mit dem Lesekopf 20 in Richtung des zweiten Maßverkörperungs endes 16 erfolgen, bis wiederum der erste Positionssensor 22 die zweite Referenzposition p ₂ erfasst. Zu diesem Zeitpunkt kann der zweite Positionssensor 24 wiederum eine dritte Maß verkörperungsposition k ₃ erfassen, die als dritte Referenzposi tion p ₃ , gespeichert werden kann. Zwischen der der zweiten Re ferenzposition p ₂ und der dritten Referenzposition p ₃ kann der zweite Referenzabschnitt 30.2 gebildet werden.

Wie durch die beiden eine Unterbrechung kennzeichnenden, schräg angeordneten Linien in Fig. 1 veranschaulicht wird, kann das Verfahren bei einem Encodersystem 10, dessen Maßver körperung 12 eine beliebige Maßverkörperungslänge 32 aufweist, dementsprechend fortgeführt werden.

Die Referenzposition, die unmittelbar vor dem Erreichen des zweiten Maßverkörperungsendes 16 gespeichert wird, wird vor zugsweise als m-l-te Referenzposition p _m _i bezeichnet. Die m-te Referenzposition fällt vorzugsweise mit dem zweiten Maßverkör perungsende 16 zusammen. Damit kann die Maßverkörperung 12 zwischen der ersten Referenzposition pi und der m-ten Referenz position p _m linearisiert werden. Die Schritte b) und c) werden vorzugsweise m-1 Mal wiederholt bis die m-te Referenzposition p _m gespeichert ist.

Stellt die Maßverkörperungslänge nicht ein ganzzahliges Viel faches des Sensorabstands 28 dar, kann bei der Linearisierung folgendermaßen vorgegangen werden:

Nach dem Speichern der m-l-ten Referenzposition p _m-! fährt der Lesekopf 20 vorzugsweise weiter, bis der zweite Positionssen- sor 24 das zweite Maßverkörperungsende 16 erreicht hat. Ist die Maßverkörperungslänge ein ganzzahliges Vielfaches des Sen sorabstands 28, kann der erste Positionssensor 22 in dieser Position die m-l-te Referenzposition p _m-! erfassen.

Ist die Maßverkörperungslänge nicht ein ganzzahliges Vielfa ches des Sensorabstands 28, erfasst der erste Positionssensor 22 in der Position, in der der zweite Positionssensor 24 das zweite Maßverkörperungsende 16 erfasst, vorzugsweise eine erste Sensorposition 34, die zwischen der m-l-ten Referenzpo sition p _m-! und einer m-2-ten Referenzposition p _m-2 angeordnet ist. Die so erfasste erste Sensorposition 34 kann entsprechend dem Vorgehen zur Bestimmung einer linearisierten Lesekopfposi tion als linearisierte Sensorposition bestimmt werden und als zusätzliche Referenzposition gespeichert werden. Der Abstand zwischen der m-ten Referenzposition und der zusätzlichen Refe renzposition entspricht damit vorzugsweise dem Sensorabstand 28. Damit kann auf Basis jeder zwischen der m-ten Referenzpo sition p _m und der zusätzlichen Referenzposition erfassten Lese kopfposition eine linearisierte Lesekopfposition bestimmt wer den. Damit können Maßverkörperungen 12 beliebiger Länge über die gesamte Maßverkörperungslänge linearisiert werden.

Der Schritt d) wird vorzugsweise in einem Regelbetrieb des En codersystems ständig wiederholt. Dafür kann in dem Encodersys tem 10 die in Fig. 2 dargestellte Routine 40 implementiert sein.

Die Routine kann mit einem ersten Routineschritt 42 gestartet werden. In einem zweiten Routineschritt 44 kann ein Laufindex n auf 0 gesetzt werden. In einem dritten Routineschritt 46 wird vorzugsweise die erfasste Lesekopfposition p bestimmt. In einem vierten Routineschritt 48 kann überprüft werden, ob die erfasste Lesekopfposition p entsprechend dem Laufindex n zwi schen einer bestimmten vorhergehenden Referenzposition und der darauffolgenden Referenzposition liegt. Sofern das nicht der Fall ist, kann mittels eines fünften Routineschritts 50 der Laufindex n solange erhöht werden, bis die im vierten Routine schritt 48 definierte Bedingung erfüllt ist.

Dann kann in einem sechsten Routineschritt 52 die lineari sierte Lesekopfposition entsprechend der folgenden, im sechs ten Routineschritt 52 der Fig. 2 dargestellten Vorschrift be stimmt werden: wobei

Pin für die linearisierte Lesekopfposition, p für die erfasste Lesekopfposition p, p _n für die darauffolgende Referenzposition, p _n _i für die vorhergehende Referenzposition, n-1 für die Anzahl der vorhergehenden Referenzpositionen und D für den festen Sensorabstand 28 steht.

Die linearisierte Lesekopfposition würde sich bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung, bei der die erfasste Lesekopfposition zwischen einer vierten Referenzposition p ₄ und einer fünften Referenzposition p ₅ dementsprechend mit p ₅ > p > p ₄ folgender maßen bestimmen lassen:

(P-P4)

Pin + (4) * D (P5- P4) Die erfasste Lesekopfposition p kann aus einer von dem ersten Positionssensor 22 erfassten ersten Sensorposition 34 und ei ner gleichzeitig von dem zweiten Positionssensor 24 erfasste zweite Sensorposition 36 bestimmt werden. Vorzugsweise wird die bestimmte Lesekopfposition p mittig zwischen dem ersten Positionssensor 22 und dem zweiten Positionssensor 24 defi niert.

Durch Vergleich einer Referenzabschnittslängen 38 mit dem fes ten Sensorabstand 28 kann eine zumindest abschnittsweise Län genänderung der Maßverkörperung 12 bestimmt werden. Der Ver gleich kann beispielsweise anhand des ersten Referenzab schnitts 30.1 erfolgen, indem der Lesekopf 20 derart angeord net wird, dass der erste Positionssensor 22 die erste Refe renzposition px erfasst. Die erste Sensorposition 34 entspricht in dieser Anordnung vorzugsweise der ersten Referenzposition P . Anschließend kann die gleichzeitig von dem zweiten Positi onssensor 24 erfasste, zweite Sensorposition 36 mit der auf die erste Referenzposition pi folgende zweite Referenzposition p ₂ verglichen werden. Liegt im Beispiel die zweite Sensorposi tion 36 vor der zweiten Referenzposition p ₂ , kann auf eine ent sprechende Längung der Maßverkörperung 12 im ersten Referenz abschnitt 30.1 geschlossen werden. Liegt im Beispiel die zweite Sensorposition 36 nach der zweiten Referenzposition p ₂ , kann auf eine entsprechende Verkürzung der Maßverkörperung 12 im ersten Referenzabschnitt 30.1 geschlossen werden. Durch Vergleich sämtlicher Referenzabschnitte 30 mit dem festen Sen sorabstand 28 kann die gesamte Längenänderung der Maßverkörpe rung 12 bestimmt werden.

Bezugszeichenliste 10 EncoderSystem

12 MaßVerkörperung

14 erstes Maßverkörperungsende

16 zweites Maßverkörperungsende

18 absolut codierte Codespur

20 Lesekopf

22 erster Positionssensor

24 zweiter Positionssensor

26 Leserichtung

28 Sensorabstand

30 Referenzabschnitt

30 . 1 erster Referenzabschnitt

30 .2 zweiter Referenzabschnitt 32 Maßverkörperungslänge 34 erste Sensorposition 36 zweite Sensorposition 38 Referenzabschnittslänge 40 Routine 42 erster Routineschritt 44 zweiter Routineschritt 46 dritter Routineschritt 48 vierter Routineschritt 50 fünfter Routineschritt 52 sechster Routineschritt ki erste Maßverkörperungsposition k ₂ zweite Maßverkörperungsposition k ₃ dritte Maßverkörperungsposition

P erfasste Lesekopfposition

Pi erste Referenzposition

P2 zweite Referenzposition

P3 dritte Referenzposition

P4 vierte Referenzposition Ps fünfte Referenzposition

Pm-2 m-2-te Referenzposition

Pm-1 m-l-te Referenzposition

Pm m-te Referenzposition