[go: up one dir, main page]

WO2003021839A2 - Transmission of measurement data - Google Patents

Transmission of measurement data Download PDF

Info

Publication number
WO2003021839A2
WO2003021839A2 PCT/EP2002/009646 EP0209646W WO03021839A2 WO 2003021839 A2 WO2003021839 A2 WO 2003021839A2 EP 0209646 W EP0209646 W EP 0209646W WO 03021839 A2 WO03021839 A2 WO 03021839A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
measurement data
transmitted
measuring device
transmission
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2002/009646
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Reinhard Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WALTER DITTEL GmbH
Original Assignee
WALTER DITTEL GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WALTER DITTEL GmbH filed Critical WALTER DITTEL GmbH
Publication of WO2003021839A2 publication Critical patent/WO2003021839A2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/73Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for taking measurements, e.g. using sensing coils
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/04Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using magnetically coupled devices

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the contactless transmission of measurement data via at least one transmission channel between a measurement device comprising at least one sensor and an evaluation device, the measurement device being attached to an object that is movable relative to the evaluation device.
  • the contactless transmission of measurement data is generally known.
  • the frequently missing, inadequate or complex consideration of the current conditions in the overall arrangement at the time of the data transmission is problematic.
  • the variables influencing the evaluation of the transmitted data include in particular the varying coupling strength between transmitting and receiving devices used for data transmission, which is essentially determined by the distance between the transmitter and receiver. Difficulties are also often caused by the necessary distinction at the receiving end between the signals corresponding to the measurement data to be transmitted on the one hand and signals not to be used for data evaluation on the other hand, which e.g. result from interference effects or are caused by electrical consumers of the measuring device and which are superimposed on the actual measuring signals.
  • the object of the invention is to provide a way of ensuring the identification and evaluation of measurement data in a contactless transmission in a simple and reliable manner.
  • This object is achieved on the one hand by the features of the independent method claim and in particular by the fact that inductive coupling between a transmitting device of the evaluating device and a receiving device of the measuring device transmits energy from the evaluating device to the measuring device, and current measurement in the evaluating device the instantaneous load in the Measuring device is determined, measured data determined by load modulation in the measuring device with the sensor are transmitted to the evaluation device, and the transmission channel is calibrated by applying a calibration load to the measuring device.
  • a current measurement is carried out in the evaluation device.
  • the measured current is a measure of the current load, i.e. for the energy consumption in the electrical circuit of the measuring device, to which energy is transmitted inductively via the receiving device.
  • the current measured in the evaluation device thus contains the information sought, i.e. the measured values determined with the sensor.
  • the current measured in the evaluation device is dependent in particular on the total load in the relevant circuit of the evaluation device and on the coupling strength determined essentially by the distance between the transmitting device and the receiving device. Both the total load in the measuring device and the distance between the sending device and the receiving device can change during a measurement data acquisition period, for example due to temperature leads to a change in the current measured in the evaluation device even if the measured variable detected by the sensor does not change.
  • this source of error is eliminated by calibrating the transmission channel by applying a calibration load to the measuring device.
  • the calibration load With the calibration load, the current conditions of the overall system, in particular the current total load and the current coupling strength, can be taken into account in the evaluation.
  • signals which are generated by the load modulation for the transmission of the sensor measured values can thus be clearly identified and evaluated as such.
  • the application of the calibration load for the current measurement thus defines a reference level which takes the current conditions into account, with respect to which the current signals corresponding to the measured values and generated by appropriate load modulation are measured.
  • the invention can be a calibration load of known size, so that the absolute size of the calibration load can be included in the evaluation. Measured values, in particular transmitted analogously, can thereby be transmitted and evaluated particularly reliably and with high accuracy.
  • the method according to the invention is preferably used in conjunction with processing machines such as, for example, grinding, drilling and milling machines.
  • the movable object to which the measuring device is attached is a component rotating at comparatively high speeds, such as drive shafts, chucks, tool carriers or tools.
  • a significant advantage of the measurement data transmission according to the invention is the low design effort.
  • the number and weight of the components required on the movable object is minimal according to the invention.
  • temperature values are transmitted as measurement data, which are determined on the movable object by means of at least one temperature sensor.
  • temperature measurements can be carried out on moving objects and in particular on components of machine tools rotating at high speeds without contact.
  • Both passive resistive sensors and active temperature sensors with voltage output can be used as temperature sensors.
  • several temperature measurements can be carried out simultaneously at spatially separate locations on the movable object or on the rotating component of a processing machine, since the invention enables multichannel transmission of measurement data without problems, in which e.g. a transmission channel is assigned to each temperature sensor. A multi-channel transmission of measurement data is discussed in more detail elsewhere.
  • the type of sensor used is arbitrary in the invention.
  • the measured values of, for example, strain gauges, pizeo elements or position sensors, with which neutral positions of actuators used for balancing are detected can be transmitted without contact.
  • a threshold value is determined from the comparison of current measurements without and with calibration load and a distinction is made in the evaluation device between signals above and below the threshold value.
  • the determination of the threshold value creates a criterion with which a distinction can be made between a "1" state and a "0" state, particularly with regard to digital measurement data transmission.
  • the calibration load also creates a reference level for analog data transmission, which enables a reliable and precise evaluation of the measured values determined with the sensor.
  • the measurement data transmission can, in particular, take place in various ways according to the invention, depending in particular on whether one or more sensors are used and whether one or more transmission channels are provided.
  • the measurement data can thus be transmitted without being requested and in particular at predetermined time intervals.
  • This implements automatic data transmission, for example at regular time intervals.
  • the measurement data are transmitted to a request signal transmitted from the transmitter to the measuring device.
  • a single transmission channel is consequently used here both for energy transmission and for bidirectional data transmission.
  • measurement data of several sensors can be transmitted in succession according to the invention.
  • Measurement data from several sensors can be transmitted via a single channel.
  • several transmission channels can be provided, via which the measurement data of several sensors are transmitted.
  • the transmission channels can differ from one another with regard to the transmission frequency, a transmission channel preferably being assigned to each sensor.
  • Another exemplary embodiment of the invention proposes to initiate measurement data transmission by changing the transmission frequency.
  • a specific transmission frequency can be provided, via which no data transmission takes place and which is also referred to as the idle frequency.
  • the idle frequency By temporarily changing to the idle frequency, a renewed one-time measurement data transmission in the relevant channel can be initiated upon return to a sensor frequency provided for data transmission.
  • control signals are transmitted from the transmitting device to the receiving device with which at least one device provided on the movable object is controlled and / or with which the measurement data is requested to be transmitted.
  • the controllable devices can be, for example, actuators which are provided in the object in the form of electric motors for adjusting balancing weights or in the form of piezo elements for applying bending moments which serve for balancing.
  • the object on which the invention is based is also achieved by the features of the independent device claim and in particular by the fact that the device has an evaluation-side current measuring device and an evaluation-side transmission device and a measuring-side receiving device, between which energy can be transmitted by inductive coupling from the evaluation device to the measuring device which can determine the instantaneous load in the measuring device, comprises means for modulating the load in the measuring device and means for applying a calibration load to the measuring device.
  • the measuring device comprises a control unit which is designed to read out the sensor and to convert read-out measured values into measured data to be transmitted.
  • the control unit preferably comprises a microcontroller.
  • the control unit can be provided in the form of a single electronic component or chip, with which all the necessary processes, such as, for example, the voltage supply to the measuring device, the communication with the sensor and possibly with other devices provided on the movable object, the load modulation in accordance with those determined with the sensor Measured values and the application of the calibration load can be controlled.
  • a matching circuit connected between the control unit and the sensor can be provided to adapt the sensor to the control unit.
  • FIG. 1 shows a schematic overview of a device for contactless data transmission according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a block diagram of a transmission device of the transmission device of FIG. 1,
  • Fig. 3 is a block diagram of a receiving device of the
  • Fig. 4 is a diagram for explaining a possibility for a calibration and data transmission according to the invention.
  • the transmission device comprises an evaluation device 19 which is arranged on a fixed object 22 and has a transmission device 23 which comprises a transmission coil 24. At a distance D from the transmitting coil 24 there is a receiving coil 26 of a receiving device 25 which is arranged on an object 21 which can be rotated relative to the fixed object 22 and is part of a measuring device 17.
  • the movable object 21 is, for example, a rotating shaft of a processing machine.
  • the measuring device 17 further comprises a sensor 15 which transmits measurement data M to the receiving device 25 or which is read out by the receiving device 25.
  • An actuator 37 is also attached to the rotating shaft 21, e.g. is used to balance the shaft 21 and to which control signals S can be transmitted by the receiving device 25.
  • a plurality of sensors 15 and a plurality of actuators or other devices 37 to be controlled can also be arranged on the shaft 21.
  • any number of transmission channels 13 can be used, although it is also possible to provide only a single transmission channel.
  • Energy can be transmitted inductively from the transmitting device 23 to the receiving device 25 via each transmission channel 13, data can also be transmitted to the receiving device 25 by frequency modulation, and measurement data, which are determined by means of the sensor 15, are retransmitted to the evaluation device 19 also via the respective transmission channel 13.
  • everyone Transmission channel 13 thus enables both energy transmission and bidirectional data transmission.
  • the e.g. Signals S to be transmitted to the actuators 37 of the shaft 21 are input on the fixed object 22 into the transmission device 23, which also provides the measurement data M determined on the shaft 21 by means of the sensor 15 for further evaluation.
  • the transmission device 23 comprises a module 41 for frequency modulation.
  • the respective transmission frequency is modulated with data S to be output.
  • a digital data transmission can take place, in which a data word to be transmitted is binary coded. Depending on the length of the respective data words, these can be transmitted statically by assigning exactly one frequency to each state, while in particular with longer data words the individual bits are transmitted one after the other. Furthermore, direct transmission of analog data is also possible through analog frequency modulation of the transmission frequency.
  • a transmission output stage 42 is driven.
  • the power amplifier 42 can be deactivated if no data is to be transmitted.
  • a power bridge can be provided with which the transmitter coil 24 is controlled directly.
  • a voltage supply for the transmission output stage 42 is provided, which comprises a current measuring device 35.
  • the one Direction 35 measured analog current signal representing a measure of the receiver load on the shaft 21 is filtered and fed in analog form to further evaluation in order to determine the measurement data M.
  • the receiving device shown in FIG. 3 comprises a module 43 for voltage supply connected to the receiving coil 26, in which the induced alternating voltages are rectified and smoothed.
  • the remaining electrical devices on the shaft 21 are supplied with the raw voltage obtained in this way.
  • a module 44 for frequency demodulation is provided, with which the signals received by the receiving coil 26 are demodulated and the signals S obtained in this way are transmitted to the relevant devices in accordance with their determination, e.g. to control actuators 37.
  • the sensor 15 is connected to a control unit 29 with which the load modulation is carried out. All of the functions required for this can be integrated in a module which is supplied with voltage via module 43.
  • the entire receiving device 25 can be formed by a single chip, in which, in addition to the load modulation, the voltage supply 43 as well as the frequency demodulation 44 and possibly other processes can be carried out and which is directly connected to the receiving coil 26.
  • control unit 29 can selectively apply a predetermined calibration load to the relevant electrical circuit on the shaft, which is supplied with voltage via the receiving coil 26.
  • the control unit 29 comprises a microcontroller which controls all functions and automatically carries out the calibration and data transmission in accordance with a program stored in a memory as soon as energy is available after switching on the transmitting device 22 arranged on the stationary object 22.
  • the control unit 29 can have its own energy supply, for example in the form of a battery unit. In order to save weight and space on the shaft 21, an external energy supply of all electrical devices on the shaft 21 via the transmitting device 23 on the fixed object 22 is preferred.
  • the sensor 15 can be a passive sensor or an active sensor.
  • an adaptation circuit not shown in FIG. 3, is provided.
  • a passive resistive sensor 15 which e.g. is designed as a temperature sensor or strain gauge, it can be adapted to the control unit 29 by means of a bridge circuit.
  • the adapter circuit can serve as an acceleration sensor for charge amplification.
  • the matching circuit can perform a voltage boosting function, e.g. to adapt an unreinforced passive sensor or an active sensor with an unsuitable output voltage to the respective control unit 29.
  • the diagram of FIG. 4 shows, by way of example, the calibration of a transmission channel and the data transmission of an 8-bit data word.
  • the upper curve in FIG. 4 shows the transmitted energy or power P, which is activated by activating and deactivating the transmitting device 23 at a time t0 and switched off at a later time t1.
  • the lower curve in Fig. 4 shows the power consumption, i.e. the current measured with the current measuring device 35 of the transmitting device 23 on the stationary object 22, which represents a measure of the instantaneous total load L in the circuit on the shaft 21 containing the receiving coil 26.
  • a first calibration phase i begins without a calibration load, in which only an existing base load 31 is measured.
  • a calibration load 33 is then automatically switched on in accordance with a program stored in the control unit 29 or when requested by a corresponding command signal which is transmitted from the transmitting device 23 to the measuring device 17, as a result of which a second calibration phase ii is initiated.
  • the total load measured with the current measuring device 35 is thus composed of the base load 31 and the calibration load 33.
  • a threshold value 27 or cutting level is calculated in the evaluation device 29, which is used for the evaluation of the calibration phases i, ii measurement data 11 to be transmitted is used.
  • a bit sequence which consists of a start bit, an 8-word data word and a stop bit.
  • the respective bit states de “1" or "0" are generated by switching on or off a given load, ie an electrical load, by means of the control unit 29 in accordance with the measured value to be transmitted by the sensor 15 read out by the control unit 29.
  • the load used for the load modulation can in principle be any electrical consumer, for example integrated in the control unit 29 or the microcontroller, in the circuit containing the receiving coil 26.
  • the calibration load 33 itself can also serve as a modulation load.
  • the measured values of the sensor 15 are consequently coded on the shaft 21 by the control unit 29 by a load modulation and, as a result, are thus mapped onto the temporal course of the electrical current measured on the fixed object 22, as a result of which the measured values are available on the fixed object 22 and by evaluating the measured current can be read.
  • the calibration according to the invention by applying the calibration load 33 makes the measurement data transmission independent of the coupling strength between the transmitter coil 24 and the receiver coil 26, which varies with the distance D between the two coils 24, 26.
  • Such changes in distance, which make data evaluation on the fixed object 22 difficult or impossible without calibration according to the invention, are caused in operation of processing machines, for example, by temperature-related changes in length that cannot be predicted and a change in the width of the air gap, which is typically 0.5 to 1 mm lead between the transmitting coil 24 and the receiving coil 26.
  • the invention ensures that in a digital measurement data transmission generated by switching on the respective load, "1" states are recognized as such in the current measurement and are distinguished from “0" states, and for an analog measurement data transmission the application of the invention also means that Calibration load 33 created a reference value, which ensures a meaningful evaluation of the transmitted measurement data during the current measurement.
  • the calibration according to the invention can be carried out once before or at the start of a data transmission phase. It is also possible to carry out a calibration process before each individual data transmission. Both slow and fast changes in the coupling strength or the distance D between the transmitter coil 24 and the receiver coil 26 as well as other factors influencing the current measurement can be taken into account in this way when evaluating the measured current.
  • the energy transfer from the evaluation device 19 to the measuring device 17 takes place with a comparatively low power of, for example, 100 mW.
  • the respective transmission frequency is, for example, about 100 kHz for slow processes and e.g. about 27 MHz for fast processes.
  • the measured values of a piezo sensor serving as an acceleration sensor are transmitted in analog form to the evaluation device 19, a bandwidth of 0 to 100 kHz being provided.
  • the power transmitted to the shaft 21 is approximately in the range of the order of magnitude of 100 mW, other applications are also possible in which much larger powers of, for example, 10 W are transmitted.
  • the processing machine comprises a balancing head with balancing weights that can be adjusted for balancing by means of electric motors, e.g.
  • five static operating states for the motor control and a neutral position control are transmitted to the balancing head.
  • the retransmission of measured values from the balancing head to the evaluation device 19 on the stationary object 22 serves, for example, to transmit the "neutral position reached" state or to transmit information about the total motor current consumption.
  • certain measuring sensors or also actuators on the shaft 21 can be specifically selected in order to selectively either read out measured values or actuators such as electric motors or piezoelectric motors. to control zoactuators.
  • two different frequencies of, for example, about 95 and 100 kHz are used, both the data transmission to the sensor or to the actuator and the return transmission of measurement data determined with the sensor or sensors to the evaluation device 19 is carried out serially.
  • a serial data word modulated on the two different frequencies is transmitted with the transmitting device 23.
  • this data word serving as a command following its receipt on the shaft 21, either measurement data are transmitted or actuators are activated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for the contactless transmission of measurement data via at least one transmission channel between a measuring device, which comprises at least one sensor, and an evaluation device, said measuring device being mounted on an object that can be displaced in relation to the evaluation device, in particular on a machine-tool component that rotates during operation. According to said method: energy is transmitted from the evaluation device to the measuring device by means of an inductive coupling between a transmitter of the evaluation device and a receiver of the measuring device; the load in the measuring device is determined by measuring the current in the evaluation device; measurement data determined by the sensor is transmitted to the evaluation device by means of a load modulation in the measuring device; and the transmission channel is calibrated by applying a calibration load to the measuring device. The invention also relates to a device for the contactless transmission of measurement data.

Description

Meßdatenübertragung measuring data

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur berührungslosen Übertragung von Meßdaten über zumindest einen Übertragungskanal zwischen einer wenigstens einen Sensor umfassenden Meßeinrichtung und einer Auswerteeinrichtung, wobei die Meßeinrichtung an einem relativ zur Auswerteeinrichtung bewegbaren Gegenstand angebracht ist.The invention relates to a method and a device for the contactless transmission of measurement data via at least one transmission channel between a measurement device comprising at least one sensor and an evaluation device, the measurement device being attached to an object that is movable relative to the evaluation device.

Die berührungslose Übertragung von Meßdaten ist grundsätzlich bekannt. Problematisch ist die häufig fehlende, unzureichende oder aufwendige Berücksichtigung der momentanen Verhältnisse in der Gesamtanordnung zum Zeitpunkt der Datenübertragung. Zu den die Auswertung der übertragenen Daten beeinflussenden Größen zählt insbesondere die variierende Kopplungsstärke zwischen für die Datenübertragung verwendeten Sende- und Empfangsvorrichtungen, die im wesentlichen durch den Abstand zwischen Sender und Empfänger bestimmt ist. Schwierigkeiten bereitet häufig außerdem die empfangsseitig notwendige Unterscheidung zwischen den zu übertragenden Meßdaten entsprechenden Signalen einerseits und nicht für die Datenauswertung heranzuziehenden Signalen andererseits, die z.B. aus Störeffekten resultieren oder von elektrischen Verbrauchern der Meßeinrichtung hervorgerufen werden und die den eigentlichen Meßsignalen überlagert sind.The contactless transmission of measurement data is generally known. The frequently missing, inadequate or complex consideration of the current conditions in the overall arrangement at the time of the data transmission is problematic. The variables influencing the evaluation of the transmitted data include in particular the varying coupling strength between transmitting and receiving devices used for data transmission, which is essentially determined by the distance between the transmitter and receiver. Difficulties are also often caused by the necessary distinction at the receiving end between the signals corresponding to the measurement data to be transmitted on the one hand and signals not to be used for data evaluation on the other hand, which e.g. result from interference effects or are caused by electrical consumers of the measuring device and which are superimposed on the actual measuring signals.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, bei einer berührungslosen Übertragung von Meßdaten deren Identifizierung und Auswertung auf möglichst einfache und zuverlässige Weise sicherzustellen. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt zum einen durch die Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs und insbesondere dadurch, daß durch induktive Koppelung zwischen einer Sendevorrichtung der Auswerteeinrichtung und einer Empfangsvorrichtung der Meßeinrichtung von der Auswerteeinrichtung an die Meßeinrichtung Energie übertragen wird, durch Strommessung in der Auswerteeinrichtung die Momentanlast in der Meßeinrichtung bestimmt wird, durch Lastmodulation in der Meßeinrichtung mit dem Sensor ermittelte Meßdaten an die Auswerteeinrichtung übertragen werden, und durch Aufbringen einer Kalibrierlast auf die Meßeinrichtung der Übertragungskanal kalibriert wird.The object of the invention is to provide a way of ensuring the identification and evaluation of measurement data in a contactless transmission in a simple and reliable manner. This object is achieved on the one hand by the features of the independent method claim and in particular by the fact that inductive coupling between a transmitting device of the evaluating device and a receiving device of the measuring device transmits energy from the evaluating device to the measuring device, and current measurement in the evaluating device the instantaneous load in the Measuring device is determined, measured data determined by load modulation in the measuring device with the sensor are transmitted to the evaluation device, and the transmission channel is calibrated by applying a calibration load to the measuring device.

Erfindungsgemäß erfolgt in der Auswerteeinrichtung eine Strommessung. Der gemessene Strom ist ein Maß für die momentane Last, d.h. für den Energieverbrauch in dem elektrischen Stromkreis der Meßeinrichtung, an den über die Empfangsvorrichtung Energie induktiv übertragen wird.According to the invention, a current measurement is carried out in the evaluation device. The measured current is a measure of the current load, i.e. for the energy consumption in the electrical circuit of the measuring device, to which energy is transmitted inductively via the receiving device.

Durch die entsprechend den zu übertragenden Meßdaten erfolgende Lastmodulation werden bei der Strommessung den Meßdaten entsprechende Signale gemessen. Der in der Auswerteeinrichtung gemessene Strom enthält also die gesuchten Informationen, d.h. die mit dem Sensor ermittelten Meßwerte.Due to the load modulation taking place in accordance with the measurement data to be transmitted, signals corresponding to the measurement data are measured during the current measurement. The current measured in the evaluation device thus contains the information sought, i.e. the measured values determined with the sensor.

Der in der Auswerteeinrichtung gemessene Strom ist insbesondere von der Gesamtlast in dem betreffenden Stromkreis der Auswerteeinrichtung und von der im wesentlichen durch den Abstand zwischen Sendevorrichtung und Empfangsvorrichtung bestimmten Kopplungsstärke abhängig. Sowohl die Gesamtlast in der Meßeinrichtung als auch der Abstand zwischen Sendevorrichtung und Empfangsvorrichtung können sich z.B. temperaturbedingt während einer Meßdatenerfassungsperiode ändern, was zu einer Änderung des in der Auswerteeinrichtung gemessenen Stromes auch dann führt, wenn die mit dem Sensor erfaßte Meßgröße sich nicht ändert.The current measured in the evaluation device is dependent in particular on the total load in the relevant circuit of the evaluation device and on the coupling strength determined essentially by the distance between the transmitting device and the receiving device. Both the total load in the measuring device and the distance between the sending device and the receiving device can change during a measurement data acquisition period, for example due to temperature leads to a change in the current measured in the evaluation device even if the measured variable detected by the sensor does not change.

Erfindungsgemäß wird diese Fehlerquelle dadurch beseitigt, daß der Übertragungskanal kalibriert wird, indem eine Kalibrierlast auf die Meßeinrichtung aufgebracht wird. Mit der Kalibrierlast können die momentanen Verhältnisse des Gesamtsystems, insbesondere die momentane Gesamtlast und die momentane Kopplungs stärke, bei der Auswertung berücksichtigt werden. Bei der Strommessung können so Signale, die durch die Lastmodulation zur Übertragung der Sensormeßwerte erzeugt werden, eindeutig als solche erkannt und ausgewertet werden.According to the invention, this source of error is eliminated by calibrating the transmission channel by applying a calibration load to the measuring device. With the calibration load, the current conditions of the overall system, in particular the current total load and the current coupling strength, can be taken into account in the evaluation. In the case of current measurement, signals which are generated by the load modulation for the transmission of the sensor measured values can thus be clearly identified and evaluated as such.

Erfindungsgemäß wird folglich durch das Aufbringen der Kalibrierlast für die Strommessung ein die momentanen Verhältnisse berücksichtigendes Bezugsniveau definiert, bezüglich welchem die den Meßwerten entsprechenden und durch entsprechende Lastmodulation erzeugten Stromsignale gemessen werden.According to the invention, the application of the calibration load for the current measurement thus defines a reference level which takes the current conditions into account, with respect to which the current signals corresponding to the measured values and generated by appropriate load modulation are measured.

Erfindungsgemäß kann es sich um eine Kalibrierlast bekannter Größe handeln, so daß in die Auswertung die absolute Größe der Kalibrierlast eingehen kann. Insbesondere analog übertragene Meßwerte können hierdurch besonders sicher und mit hoher Genauigkeit übertragen und ausgewertet werden.According to the invention it can be a calibration load of known size, so that the absolute size of the calibration load can be included in the evaluation. Measured values, in particular transmitted analogously, can thereby be transmitted and evaluated particularly reliably and with high accuracy.

Vorzugsweise wird das erfmdungsgemäße Verfahren in Verbindung mit Bearbeitungsmaschinen wie beispielsweise Schleif-, Bohr- und Fräsmaschinen eingesetzt. Bei dem bewegbaren Gegenstand, an welchem die Meßeinrichtung angebracht ist, handelt es sich in diesem Anwendungsfall um mit vergleichsweise hohen Geschwindigkeiten rotierende Bauteile wie z.B. Antriebswellen, Spannfutter, Werkzeugträger oder Werkzeuge. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Meßdatenübertragung ist der geringe konstruktive Aufwand. Insbesondere die Anzahl und das Gewicht der am bewegbaren Gegenstand benötigten Bauelemente ist erfindungsgemäß minimal.The method according to the invention is preferably used in conjunction with processing machines such as, for example, grinding, drilling and milling machines. In this application, the movable object to which the measuring device is attached is a component rotating at comparatively high speeds, such as drive shafts, chucks, tool carriers or tools. On A significant advantage of the measurement data transmission according to the invention is the low design effort. In particular, the number and weight of the components required on the movable object is minimal according to the invention.

In einem besonders bevorzugten praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden als Meßdaten Temperaturwerte übertragen, die mittels wenigstens eines Temperatursensors an den bewegbaren Gegenstand ermittelt werden.In a particularly preferred practical exemplary embodiment of the invention, temperature values are transmitted as measurement data, which are determined on the movable object by means of at least one temperature sensor.

Mit der Erfindung können Temperaturmessungen an bewegbaren Gegenständen und insbesondere an mit hohen Geschwindigkeiten rotierenden Bauteilen von Bearbeitungsmaschinen berührungslos durchgeführt werden. Als Temperatursensoren können sowohl passive resistive Sensoren als auch aktive Temperatursensoren mit Spannungsausgang verwendet werden. Des weiteren können erfindungsgemäß gleichzeitig mehrere Temperaturmessungen an räumlich voneinander getrennten Stellen an dem bewegbaren Gegenstand bzw. an dem rotierenden Bauteil einer Bearbeitungsmaschine durchgeführt werden, da die Erfindung problemlos eine Mehrkanal-Übertragung von Meßdaten ermöglicht, bei der z.B. jedem Temperatursensor ein Übertragungskanal zugeordnet wird. Auf eine Mehrkanal-Übertragung von Meßdaten wird an anderer Stelle näher eingegangen.With the invention, temperature measurements can be carried out on moving objects and in particular on components of machine tools rotating at high speeds without contact. Both passive resistive sensors and active temperature sensors with voltage output can be used as temperature sensors. Furthermore, according to the invention, several temperature measurements can be carried out simultaneously at spatially separate locations on the movable object or on the rotating component of a processing machine, since the invention enables multichannel transmission of measurement data without problems, in which e.g. a transmission channel is assigned to each temperature sensor. A multi-channel transmission of measurement data is discussed in more detail elsewhere.

Grundsätzlich jedoch ist bei der Erfindung die Art des verwendeten Sensors beliebig. So können erfindungsgemäß auch die Meßwerte von z.B. Dehnungsmeßstreifen, Pizeoelementen oder Positionssensoren, mit denen Neutralpositionen von zur Auswuchtung eingesetzten Stellgliedern erfaßt werden, berührungslos übertragen werden. Bei dem erfindungsgemäßen Übertragungsverfahren ist ferner vorzugsweise vorgesehen, daß aus dem Vergleich von Strommessungen ohne und mit Kalibrierlast ein Schwellenwert bestimmt und in der Auswerteeinrichtung zwischen über und unter dem Schwellenwert liegenden Signalen unterschieden wird. Die Bestimmung des Schwellenwertes schafft ein Kriterium, mit dem insbesondere im Hinblick auf eine digitale Meßdatenübertragung zwischen einem " 1 "-Zustand und einem "0"-Zustand sicher unterschieden werden kann. Auch für eine analoge Datenübertragung wird durch die Kalibrierlast ein Bezugsniveau geschaffen, das eine zuverlässige und genaue Auswertung der mit dem Sensor ermittelten Meßwerte ermöglicht.In principle, however, the type of sensor used is arbitrary in the invention. Thus, according to the invention, the measured values of, for example, strain gauges, pizeo elements or position sensors, with which neutral positions of actuators used for balancing are detected, can be transmitted without contact. In the transmission method according to the invention, it is also preferably provided that a threshold value is determined from the comparison of current measurements without and with calibration load and a distinction is made in the evaluation device between signals above and below the threshold value. The determination of the threshold value creates a criterion with which a distinction can be made between a "1" state and a "0" state, particularly with regard to digital measurement data transmission. The calibration load also creates a reference level for analog data transmission, which enables a reliable and precise evaluation of the measured values determined with the sensor.

Die Meßdatenübertragung kann insbesondere in Abhängigkeit davon, ob ein oder mehrere Sensoren verwendet werden und ob ein oder mehrere Übertragungskanäle vorgesehen sind, erfindungsgemäß grundsätzlich auf verschiedene Art und Weise erfolgen.The measurement data transmission can, in particular, take place in various ways according to the invention, depending in particular on whether one or more sensors are used and whether one or more transmission channels are provided.

So können die Meßdaten unaufgefordert und insbesondere in vorgegebenen Zeitabständen übertragen werden. Hierdurch wird eine automatische und beispielsweise in regelmäßigen Zeitabständen erfolgende Datenübertragung implementiert.The measurement data can thus be transmitted without being requested and in particular at predetermined time intervals. This implements automatic data transmission, for example at regular time intervals.

Alternativ ist es erfindungsgemäß auch möglich, daß die Meßdaten auf ein von der Sendevorrichtung an die Meßeinrichtung übermitteltes Aufforderungssignal übertragen werden. Ein einziger Übertragungskanal wird hierbei folglich sowohl für die Energieübertragung als auch für eine bidirektionale Datenübertragung verwendet.Alternatively, it is also possible according to the invention that the measurement data are transmitted to a request signal transmitted from the transmitter to the measuring device. A single transmission channel is consequently used here both for energy transmission and for bidirectional data transmission.

Ferner können erfindungsgemäß Meßdaten mehrerer Sensoren nacheinander übertragen werden. Bevorzugt wird hierbei vor einer Meßdatenüber- tragung ein Synchronisationssignal übertragen, wodurch die Meßdaten eindeutig identifiziert werden können.Furthermore, measurement data of several sensors can be transmitted in succession according to the invention. In this case, preference is given to carry a synchronization signal, whereby the measurement data can be clearly identified.

So können z.B. Meßdaten mehrerer Sensoren über einen einzigen Kanal übertragen werden. Alternativ können mehrere Übertragungskanäle vorgesehen sein, über die Meßdaten mehrerer Sensoren übertragen werden. Die Übertragungskanäle können sich hinsichtlich der Sendefrequenz voneinander unterscheiden, wobei bevorzugt jedem Sensor ein Übertragungskanal zugeordnet wird.For example, Measurement data from several sensors can be transmitted via a single channel. Alternatively, several transmission channels can be provided, via which the measurement data of several sensors are transmitted. The transmission channels can differ from one another with regard to the transmission frequency, a transmission channel preferably being assigned to each sensor.

In Abhängigkeit von der Leistungsbandbreite des Übertragungssystems und der Trennschärfe der Empfangsvorrichtung ergibt sich dabei eine bestimmte Anzahl von zur Verfügung stehenden Übertragungskanälen.Depending on the power bandwidth of the transmission system and the selectivity of the receiving device, this results in a certain number of available transmission channels.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung schlägt vor, eine Meßdatenübertragung durch einen Wechsel der Sendefrequenz zu initiieren. Dabei kann eine bestimmte Sendefrequenz vorgesehen sein, über die keine Datenübertragung erfolgt und die auch als Leerlauffrequenz bezeichnet wird. Durch einen vorübergehenden Wechsel auf die Leerlauffrequenz kann bei Rückkehr auf eine zur Datenübertragung vorgesehene Sensorfrequenz eine erneute einmalige Meßdatenübertragung in dem betreffenden Kanal eingeleitet werden.Another exemplary embodiment of the invention proposes to initiate measurement data transmission by changing the transmission frequency. A specific transmission frequency can be provided, via which no data transmission takes place and which is also referred to as the idle frequency. By temporarily changing to the idle frequency, a renewed one-time measurement data transmission in the relevant channel can be initiated upon return to a sensor frequency provided for data transmission.

Des weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß von der Sendevorrichtung an die Empfangsvorrichtung Steuersignale übermittelt werden, mit denen wenigstens eine am bewegbaren Gegenstand vorgesehene Einrichtung angesteuert wird und/ oder mit denen zur Übertragung der Meßdaten aufgefordert wird. Bei den ansteuerbaren Einrichtungen kann es sich beispielsweise um Aktuatoren handeln, die in Form von Elektromotoren zum Verstellen von Auswuchtgewichten oder in Form von Piezoelementen zum Aufbringen von zur Auswuchtung dienenden Biegemomenten in den Gegenstand vorgesehen sind.Furthermore, it can be provided according to the invention that control signals are transmitted from the transmitting device to the receiving device with which at least one device provided on the movable object is controlled and / or with which the measurement data is requested to be transmitted. The controllable devices can be, for example, actuators which are provided in the object in the form of electric motors for adjusting balancing weights or in the form of piezo elements for applying bending moments which serve for balancing.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe erfolgt außerdem durch die Merkmale des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs und insbesondere dadurch, daß die Vorrichtung eine auswerteseitige Sendevorrichtung und eine meßseitige Empfangsvorrichtung, zwischen denen durch induktive Kopplung von der Auswerteeinrichtung an die Meßeinrichtung Energie übertragbar ist, eine auswerteseitige Strommeßeinrichtung, mit der die Momentanlast in der Meßeinrichtung bestimmbar ist, Mittel zum Modulieren der Last in der Meßeinrichtung und Mittel zum Aufbringen einer Kalibrierlast auf die Meßeinrichtung umfaßt.The object on which the invention is based is also achieved by the features of the independent device claim and in particular by the fact that the device has an evaluation-side current measuring device and an evaluation-side transmission device and a measuring-side receiving device, between which energy can be transmitted by inductive coupling from the evaluation device to the measuring device which can determine the instantaneous load in the measuring device, comprises means for modulating the load in the measuring device and means for applying a calibration load to the measuring device.

In einer praktischen Ausgestaltung der Übertragungsvorrichtung ist vorgesehen, daß die Meßeinrichtung eine Steuereinheit umfaßt, die zum Auslesen des Sensors und zum Umwandeln ausgelesener Meßwerte in zu übertragende Meßdaten ausgebildet ist. Bevorzugt umfaßt die Steuereinheit einen Mikrocontroller.In a practical embodiment of the transmission device it is provided that the measuring device comprises a control unit which is designed to read out the sensor and to convert read-out measured values into measured data to be transmitted. The control unit preferably comprises a microcontroller.

Die Steuereinheit kann in Form eines einzigen elektronischen Bauelementes oder Chips vorgesehen sein, mit dem alle erforderlichen Prozesse wie z.B. die Spannungsversorgung der Meßeinrichtung, die Kommunikation mit dem Sensor und ggf. mit weiteren am bewegbaren Gegenstand vorgesehenen Einrichtungen, die Lastmodulation entsprechend den mit dem Sensor ermittelten Meßwerten sowie das Aufbringen der Kalibrierlast gesteuert werden. Zur Anpassung des Sensors an die Steuereinheit kann eine zwischen die Steuereinheit und den Sensor geschaltete Anpaßschaltung vorgesehen sein.The control unit can be provided in the form of a single electronic component or chip, with which all the necessary processes, such as, for example, the voltage supply to the measuring device, the communication with the sensor and possibly with other devices provided on the movable object, the load modulation in accordance with those determined with the sensor Measured values and the application of the calibration load can be controlled. A matching circuit connected between the control unit and the sensor can be provided to adapt the sensor to the control unit.

Weitere Ausführungsformen sowohl des erfindungsgemäßen Übertragungsverfahrens als auch der erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung sind auch in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.Further embodiments of both the transmission method according to the invention and the transmission device according to the invention are also specified in the subclaims, the description and the drawing.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:The invention is described below by way of example with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 einen schematischen Gesamtüberblick über eine Vorrichtung zur berührungslosen Datenübertragung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,1 shows a schematic overview of a device for contactless data transmission according to an embodiment of the invention,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Sendevorrichtung der Übertragungsvorrichtung von Fig. 1 ,2 is a block diagram of a transmission device of the transmission device of FIG. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Empfangsvorrichtung derFig. 3 is a block diagram of a receiving device of the

Übertragungsvorrichtung von Fig. 1 , und1, and

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung einer Möglichkeit für eine erfindungsgemäße Kalibrierung und Datenübertragung.Fig. 4 is a diagram for explaining a possibility for a calibration and data transmission according to the invention.

Die erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung umfaßt gemäß Fig. 1 eine an einen feststehenden Gegenstand 22 angeordnete Auswerteeinrichtung 19 mit einer Sendevorrichtung 23, die eine Sendespule 24 umfaßt. In einem Abstand D zur Sendespule 24 befindet sich eine Empfangsspule 26 einer Empfangsvorrichtung 25, die an einem relativ zum feststehenden Gegenstand 22 drehbaren Gegenstand 21 angeordnet und Teil einer Meßeinrichtung 17 ist. Bei dem bewegbaren Gegenstand 21 handelt es sich beispielsweise um eine rotierende Welle einer Bearbeitungsmaschine.According to FIG. 1, the transmission device according to the invention comprises an evaluation device 19 which is arranged on a fixed object 22 and has a transmission device 23 which comprises a transmission coil 24. At a distance D from the transmitting coil 24 there is a receiving coil 26 of a receiving device 25 which is arranged on an object 21 which can be rotated relative to the fixed object 22 and is part of a measuring device 17. The movable object 21 is, for example, a rotating shaft of a processing machine.

Die Meßeinrichtung 17 umfaßt ferner einen Sensor 15, der Meßdaten M an die Empfangsvorrichtung 25 überträgt bzw. der von der Empfangsvorrichtung 25 ausgelesen wird. An der rotierenden Welle 21 ist außerdem ein Aktuator 37 angebracht, der z.B. zur Auswuchtung der Welle 21 eingesetzt wird und an den von der Empfangsvorrichtung 25 Steuersignale S übermittelt werden können.The measuring device 17 further comprises a sensor 15 which transmits measurement data M to the receiving device 25 or which is read out by the receiving device 25. An actuator 37 is also attached to the rotating shaft 21, e.g. is used to balance the shaft 21 and to which control signals S can be transmitted by the receiving device 25.

An der Welle 21 können auch eine Mehrzahl von Sensoren 15 und mehrere Aktuatoren oder andere anzusteuernde Einrichtungen 37 angeordnet sein.A plurality of sensors 15 and a plurality of actuators or other devices 37 to be controlled can also be arranged on the shaft 21.

Zwischen der Sendespule 24 und der Empfangsspule 26 stehen mehrere Übertragungskanäle 13, in dem gezeigten Beispiel fünf Kanäle, zur Verfügung. Grundsätzlich kann mit einer beliebigen Anzahl von Übertragungskanälen 13 gearbeitet werden, wobei es auch möglich ist, lediglich einen einzigen Übertragungskanal vorzusehen.A plurality of transmission channels 13, in the example shown five channels, are available between the transmission coil 24 and the reception coil 26. In principle, any number of transmission channels 13 can be used, although it is also possible to provide only a single transmission channel.

Über jeden Übertragungskanal 13 kann von der Sendevorrichtung 23 an die Empfangsvorrichtung 25 induktiv Energie übertragen werden, es können ferner durch Frequenzmodulation Daten an die Empfangsvorrichtung 25 übermittelt werden, und eine Rückübertragung von Meßdaten, die mittels des Sensors 15 ermittelt werden, an die Auswerteeinrichtung 19 erfolgt ebenfalls über den jeweiligen Übertragungskanal 13. Jeder Übertragungskanal 13 ermöglicht somit sowohl eine Energieübertragung als auch eine bidirektionale Datenübertragung.Energy can be transmitted inductively from the transmitting device 23 to the receiving device 25 via each transmission channel 13, data can also be transmitted to the receiving device 25 by frequency modulation, and measurement data, which are determined by means of the sensor 15, are retransmitted to the evaluation device 19 also via the respective transmission channel 13. Everyone Transmission channel 13 thus enables both energy transmission and bidirectional data transmission.

Die z.B. an die Aktuatoren 37 der Welle 21 zu übermittelnden Signale S werden am feststehenden Gegenstand 22 in die Sendevorrichtung 23 eingegeben, die außerdem die mittels des Sensors 15 an der Welle 21 ermittelten Meßdaten M zur weiteren Auswertung zur Verfügung stellt.The e.g. Signals S to be transmitted to the actuators 37 of the shaft 21 are input on the fixed object 22 into the transmission device 23, which also provides the measurement data M determined on the shaft 21 by means of the sensor 15 for further evaluation.

Gemäß Fig. 2 umfaßt die Sendevorrichtung 23 ein Modul 41 zur Frequenzmodulation. Die jeweilige Sendefrequenz wird mit ggf. auszugebenden Daten S moduliert. Es kann eine digitale Datenübertragung erfolgen, bei der ein jeweils zu übertragendes Datenwort binär codiert wird. In Abhängigkeit von der Länge der jeweiligen Datenworte können diese statisch übertragen werden, indem jedem Zustand genau eine Frequenz zugeordnet wird, während insbesondere bei längeren Datenworten die einzelnen Bits jeweils nacheinander übertragen werden. Des weiteren ist auch eine direkte Übertragung analoger Daten durch eine analoge Frequenzmodulation der Sendefrequenz möglich.2, the transmission device 23 comprises a module 41 for frequency modulation. The respective transmission frequency is modulated with data S to be output. A digital data transmission can take place, in which a data word to be transmitted is binary coded. Depending on the length of the respective data words, these can be transmitted statically by assigning exactly one frequency to each state, while in particular with longer data words the individual bits are transmitted one after the other. Furthermore, direct transmission of analog data is also possible through analog frequency modulation of the transmission frequency.

Mit dem in dem Modulationsmodul 41 erzeugten Signal, das typischerweise eine Frequenz von z.B. etwa 100 kHz aufweist, wird eine Sendeendstufe 42 angesteuert. Die Endstufe 42 kann deaktiviert werden, wenn keine Daten übertragen werden sollen. In diesem Fall kann, um die Energieversorgung der Meßeinrichtung 17 an der Welle 21 und ggf. anderer elektrischer Einrichtungen an der Welle 21 sicherzustellen, eine Leistungsbrücke vorgesehen sein, mit welcher die Sendespule 24 direkt angesteuert wird.With the signal generated in the modulation module 41, which typically has a frequency of e.g. has about 100 kHz, a transmission output stage 42 is driven. The power amplifier 42 can be deactivated if no data is to be transmitted. In this case, in order to ensure the energy supply of the measuring device 17 on the shaft 21 and possibly other electrical devices on the shaft 21, a power bridge can be provided with which the transmitter coil 24 is controlled directly.

Des weiteren ist eine Spannungsversorgung für die Sendeendstufe 42 vorgesehen, die eine Strommeßeinrichtung 35 umfaßt. Das mit der Ein- richtung 35 gemessene, ein Maß für die Empfängerlast an der Welle 21 darstellende analoge Stromsignal wird gefiltert und in analoger Form der weiteren Auswertung zugeführt, um die Meßdaten M zu ermitteln.Furthermore, a voltage supply for the transmission output stage 42 is provided, which comprises a current measuring device 35. The one Direction 35 measured analog current signal representing a measure of the receiver load on the shaft 21 is filtered and fed in analog form to further evaluation in order to determine the measurement data M.

Die in Fig. 3 dargestellte Empfangsvorrichtung umfaßt ein mit der Empfangsspule 26 verbundenes Modul 43 zur Spannungsversorgung, in welchem die induzierten Wechselspannungen gleichgerichtet und geglättet werden. Mit der auf diese Weise gewonnenen Rohspannung werden die übrigen elektrischen Einrichtungen an der Welle 21 versorgt.The receiving device shown in FIG. 3 comprises a module 43 for voltage supply connected to the receiving coil 26, in which the induced alternating voltages are rectified and smoothed. The remaining electrical devices on the shaft 21 are supplied with the raw voltage obtained in this way.

Des weiteren ist ein Modul 44 zur Frequenzdemodulation vorgesehen, mit dem die von der Empfangsspule 26 empfangenen Signale demoduliert und die dabei gewonnenen Signale S entsprechend ihrer Bestimmung an die betreffenden Einrichtungen übermittelt werden, z.B. zur Ansteuerung von Aktuatoren 37.Furthermore, a module 44 for frequency demodulation is provided, with which the signals received by the receiving coil 26 are demodulated and the signals S obtained in this way are transmitted to the relevant devices in accordance with their determination, e.g. to control actuators 37.

Der Sensor 15 ist mit einer Steuereinheit 29 verbunden, mit der die Lastmodulation durchgeführt wird. Alle hierfür erforderlichen Funktionen können in einen Baustein integriert sein, der über das Modul 43 mit Spannung versorgt wird. Die gesamte Empfangsvorrichtung 25 kann von einem einzigen Chip gebildet sein, in welchem neben der Lastmodulation auch die Spannungsversorgung 43 sowie die Frequenzdemodulation 44 und ggf. weitere Prozesse durchgeführt werden können und der direkt mit der Empfangsspule 26 verbunden ist.The sensor 15 is connected to a control unit 29 with which the load modulation is carried out. All of the functions required for this can be integrated in a module which is supplied with voltage via module 43. The entire receiving device 25 can be formed by a single chip, in which, in addition to the load modulation, the voltage supply 43 as well as the frequency demodulation 44 and possibly other processes can be carried out and which is directly connected to the receiving coil 26.

Erfindungsgemäß kann mit der Steuereinheit 29 gezielt eine vorgegebene Kalibrierlast auf den betreffenden, über die Empfangsspule 26 mit Spannung versorgten elektrischen Stromkreis an der Welle aufgeschaltet werden. Die Steuereinheit 29 umfaßt hierzu einen Mikrocontroller, der alle Funktionen steuert und die Kalibrierung sowie die Datenübertragung automatisch entsprechend einem in einem Speicher abgelegten Programm durchführt, sobald nach dem Einschalten der am feststehenden Gegenstand 22 angeordneten Sendevorrichtung 22 Energie zur Verfügung steht. Die Steuereinheit 29 kann alternativ oder zusätzlich über eine eigene Energieversorgung z.B. in Form einer Batterieeinheit verfügen. Um Gewicht und Platz an der Welle 21 zu sparen, ist eine externe Energieversorgung aller elektrischen Einrichtungen an der Welle 21 über die Sendevorrichtung 23 am feststehenden Gegenstand 22 jedoch bevorzugt.According to the invention, the control unit 29 can selectively apply a predetermined calibration load to the relevant electrical circuit on the shaft, which is supplied with voltage via the receiving coil 26. For this purpose, the control unit 29 comprises a microcontroller which controls all functions and automatically carries out the calibration and data transmission in accordance with a program stored in a memory as soon as energy is available after switching on the transmitting device 22 arranged on the stationary object 22. As an alternative or in addition, the control unit 29 can have its own energy supply, for example in the form of a battery unit. In order to save weight and space on the shaft 21, an external energy supply of all electrical devices on the shaft 21 via the transmitting device 23 on the fixed object 22 is preferred.

Bei dem Sensor 15 kann es sich um einen passiven Sensor oder um einen aktiven Sensor handeln. Im Fall eines passiven Sensors oder eines aktiven Sensors mit einer für die jeweilige Steuereinheit 29 ungeeigneten Ausgangsspannung ist eine in Fig. 3 nicht dargestellte Anpaß Schaltung vorgesehen.The sensor 15 can be a passive sensor or an active sensor. In the case of a passive sensor or an active sensor with an output voltage unsuitable for the respective control unit 29, an adaptation circuit, not shown in FIG. 3, is provided.

Wird beispielsweise ein passiver resistiver Sensor 15 eingesetzt, der z.B. als ein Temperatursensor oder Dehnungsmeßstreifen ausgebildet ist, so kann eine Anpassung an die Steuereinheit 29 durch eine Brückenschaltung erfolgen. Im Fall eines passiven, z.B. als Beschleunigungssensor eingesetzten Piezoelementes kann die Anpaßschaltung zur Ladungsverstärkung dienen. Ferner kann die Anpaßschaltung eine Spannungsver- stärkungsfunktion erfüllen, um z.B. einen unverstärkten passiven Sensor oder einen aktiven Sensor mit ungeeigneter Ausgangsspannung an die jeweilige Steuereinheit 29 anzupassen.If, for example, a passive resistive sensor 15 is used, which e.g. is designed as a temperature sensor or strain gauge, it can be adapted to the control unit 29 by means of a bridge circuit. In the case of a passive, e.g. The adapter circuit can serve as an acceleration sensor for charge amplification. Furthermore, the matching circuit can perform a voltage boosting function, e.g. to adapt an unreinforced passive sensor or an active sensor with an unsuitable output voltage to the respective control unit 29.

Das Diagramm von Fig. 4 zeigt beispielhaft für einen Übertragungskanal dessen Kalibrierung sowie die Datenübertragung eines 8 Bits umfassenden Datenwortes. Die obere Kurve in Fig. 4 zeigt die übertragene Energie bzw. Leistung P, die durch Aktivieren und Deaktivieren der Sendevorrichtung 23 zu einem Zeitpunkt tO eingeschaltet und zu einem späteren Zeitpunkt tl ausgeschaltet wird.The diagram of FIG. 4 shows, by way of example, the calibration of a transmission channel and the data transmission of an 8-bit data word. The upper curve in FIG. 4 shows the transmitted energy or power P, which is activated by activating and deactivating the transmitting device 23 at a time t0 and switched off at a later time t1.

Die untere Kurve in Fig. 4 zeigt die Leistungsaufnahme, d.h. den mit der Strommeßeinrichtung 35 der Sendevorrichtung 23 am feststehenden Gegenstand 22 gemessenen Strom, der ein Maß für die momentane Gesamtlast L im die Empfangsspule 26 enthaltenen Stromkreis an der Welle 21 darstellt.The lower curve in Fig. 4 shows the power consumption, i.e. the current measured with the current measuring device 35 of the transmitting device 23 on the stationary object 22, which represents a measure of the instantaneous total load L in the circuit on the shaft 21 containing the receiving coil 26.

Mit dem Einschalten der Sendevorrichtung 23 beginnt eine erste Kalibrierphase i ohne Kalibrierlast, in der lediglich eine vorhandene Grundlast 31 gemessen wird. Anschließend wird automatisch entsprechend einem in der Steuereinheit 29 abgelegten Programm oder auf Aufforderung durch ein entsprechendes Kommandosignal, das von der Sendevorrichtung 23 an die Meßeinrichtung 17 übertragen wird, eine Kalibrierlast 33 zugeschaltet, wodurch eine zweite Kalibrierphase ii initiiert wird. Die mit der Strommeßeinrichtung 35 gemessene Gesamtlast setzt sich somit aus der Grundlast 31 und der Kalibrierlast 33 zusammen. Aus den Last- bzw. Stromwerten, die während der Kalibrierphase i ohne Kalibrierlast 33 und der Kalibrierphase ii mit Kalibrierlast 33 ermittelt werden, wird in der Auswerteeinrichtung 29 ein Schwellenwert 27 oder Schneidepegel berechnet, der für die Auswertung der im Anschluß an die Kalibrierphasen i, ii zu übertragenden Meßdaten 11 verwendet wird.When the transmitting device 23 is switched on, a first calibration phase i begins without a calibration load, in which only an existing base load 31 is measured. A calibration load 33 is then automatically switched on in accordance with a program stored in the control unit 29 or when requested by a corresponding command signal which is transmitted from the transmitting device 23 to the measuring device 17, as a result of which a second calibration phase ii is initiated. The total load measured with the current measuring device 35 is thus composed of the base load 31 and the calibration load 33. From the load or current values which are determined during the calibration phase i without calibration load 33 and the calibration phase ii with calibration load 33, a threshold value 27 or cutting level is calculated in the evaluation device 29, which is used for the evaluation of the calibration phases i, ii measurement data 11 to be transmitted is used.

In Fig. 4 ist im Anschluß an die zweite Kalibrierphase ii die Übertragung einer Bitsequenz dargestellt, die aus einem Startbit, einem 8 Bits umfassenden Datenwort sowie einem Stoppbit besteht. Die jeweiligen Bitzustän- de " 1" oder "0" werden durch entsprechendes Zuschalten oder Abschalten einer vorgegebenen Last, d.h. eines elektrischen Verbrauchers, mittels der Steuereinheit 29 entsprechend dem jeweils zu übertragenden Meßwert des von der Steuereinheit 29 ausgelesenen Sensors 15 erzeugt. Bei der für die Lastmodulation verwendeten Last kann es sich prinzipiell um einen beliebigen, z.B. in die Steuereinheit 29 oder den Mikrocontroller integrierten elektrischen Verbraucher im die Empfangsspule 26 enthaltenden Stromkreis handeln. Grundsätzlich kann auch die Kalibrierlast 33 selbst als Modulationslast dienen.4, following the second calibration phase ii, the transmission of a bit sequence is shown which consists of a start bit, an 8-word data word and a stop bit. The respective bit states de "1" or "0" are generated by switching on or off a given load, ie an electrical load, by means of the control unit 29 in accordance with the measured value to be transmitted by the sensor 15 read out by the control unit 29. The load used for the load modulation can in principle be any electrical consumer, for example integrated in the control unit 29 or the microcontroller, in the circuit containing the receiving coil 26. In principle, the calibration load 33 itself can also serve as a modulation load.

Die Meßwerte des Sensors 15 werden folglich an der Welle 21 von der Steuereinheit 29 durch eine Lastmodulation codiert und hierdurch gewissermaßen auf den am feststehenden Gegenstand 22 gemessenen zeitlichen Verlauf des elektrischen Stromes abgebildet, wodurch die Meßwerte am feststehenden Gegenstand 22 zur Verfügung stehen und durch Auswerten des gemessenen Stromes gelesen werden können.The measured values of the sensor 15 are consequently coded on the shaft 21 by the control unit 29 by a load modulation and, as a result, are thus mapped onto the temporal course of the electrical current measured on the fixed object 22, as a result of which the measured values are available on the fixed object 22 and by evaluating the measured current can be read.

Die erfindungsgemäße Kalibrierung durch Aufbringen der Kalibrierlast 33 macht die Meßdatenübertragung unabhängig von der Kopplungsstärke zwischen der Sendespule 24 und der Empfangsspule 26, die mit dem Abstand D zwischen den beiden Spulen 24, 26 variiert. Derartige Abstandsänderungen, die ohne erfindungsgemäße Kalibrierung eine Datenauswertung am feststehenden Gegenstand 22 erschweren oder unmöglich machen, werden im Betrieb von Bearbeitungsmaschinen z.B. durch temperaturbedingte Längenänderungen verursacht, die nicht vorhergesagt werden können und zu einer Änderung der typischerweise 0,5 bis 1 mm betragenden Breite des Luftspalts zwischen der Sendespule 24 und der Empfangs spule 26 führen. Durch die Erfindung ist sichergestellt, daß bei einer digitalen Meßdatenübertragung durch Zuschalten der jeweiligen Last erzeugte " 1 "-Zustände als solche bei der Strommessung erkannt und von "0" -Zuständen unterschieden werden, und auch für eine analoge Meßdatenübertragung wird durch das erfindungsgemäße Aufbringen der Kalibrierlast 33 ein Bezugswert geschaffen, der eine aussagefähige Auswertung der übertragenen Meßdaten bei der Strommessung gewährleistet.The calibration according to the invention by applying the calibration load 33 makes the measurement data transmission independent of the coupling strength between the transmitter coil 24 and the receiver coil 26, which varies with the distance D between the two coils 24, 26. Such changes in distance, which make data evaluation on the fixed object 22 difficult or impossible without calibration according to the invention, are caused in operation of processing machines, for example, by temperature-related changes in length that cannot be predicted and a change in the width of the air gap, which is typically 0.5 to 1 mm lead between the transmitting coil 24 and the receiving coil 26. The invention ensures that in a digital measurement data transmission generated by switching on the respective load, "1" states are recognized as such in the current measurement and are distinguished from "0" states, and for an analog measurement data transmission the application of the invention also means that Calibration load 33 created a reference value, which ensures a meaningful evaluation of the transmitted measurement data during the current measurement.

Die erfindungsgemäße Kalibrierung kann einmalig vor oder mit Beginn einer Datenübertragungsphase erfolgen. Es ist auch möglich, vor jeder einzelnen Datenübertragung einen Kalibriervorgang durchzuführen. Sowohl langsame als auch schnelle zeitliche Änderungen der Kopplungsstärke bzw. des Abstands D zwischen der Sendespule 24 und der Empfangsspule 26 sowie anderer die Strommessung beeinflussender Faktoren können auf diese Weise bei der Auswertung des gemessenen Stromes berücksichtigt werden.The calibration according to the invention can be carried out once before or at the start of a data transmission phase. It is also possible to carry out a calibration process before each individual data transmission. Both slow and fast changes in the coupling strength or the distance D between the transmitter coil 24 and the receiver coil 26 as well as other factors influencing the current measurement can be taken into account in this way when evaluating the measured current.

Bei besonders bevorzugten Anwendungen der Erfindung erfolgt die Energieübertragung von der Auswerteeinrichtung 19 an die Meßeinrichtung 17 mit einer vergleichsweise niedrigen Leistung von beispielsweise 100 mW. In Abhängigkeit davon, ob sich langsam oder schnell ändernde Meßgrößen untersucht werden sollen, beträgt die jeweilige Sendefrequenz beispielsweise etwa 100 kHz für langsame Vorgänge und z.B. etwa 27 MHz für schnelle Vorgänge.In particularly preferred applications of the invention, the energy transfer from the evaluation device 19 to the measuring device 17 takes place with a comparatively low power of, for example, 100 mW. Depending on whether slowly or rapidly changing measured variables are to be examined, the respective transmission frequency is, for example, about 100 kHz for slow processes and e.g. about 27 MHz for fast processes.

Bei sich langsam ändernden Meßgrößen wie insbesondere der Temperatur an einem oder mehreren Meßpunkten an der Welle 21 ist in einem Anwendungsszenario beispielsweise vorgesehen, daß an die Meßeinrichtung 17 bzw. an den Temperatursensor 15 keine Daten und die mit dem Sensor 15 gemessenen Temperaturwerte in Form von seriellen Meßdaten übertra- gen werden, wobei pro Sekunde beispielsweise 10 Temperaturmessungen durchgeführt werden.In the case of slowly changing measured variables, such as, in particular, the temperature at one or more measuring points on the shaft 21, it is provided in an application scenario, for example, that no data is sent to the measuring device 17 or to the temperature sensor 15 and the temperature values measured by the sensor 15 in the form of serial ones Transfer measurement data conditions, for example 10 temperature measurements are carried out per second.

In einem anderen Anwendungsszenario, in dem schnelle Vorgänge untersucht werden sollen, werden z.B. die Meßwerte eines als Beschleunigungssensors dienenden Piezosensors in analoger Form an die Auswerteeinrichtung 19 übertragen, wobei eine Bandbreite von 0 bis 100 kHz vorgesehen ist.In another application scenario in which fast processes are to be examined, e.g. the measured values of a piezo sensor serving as an acceleration sensor are transmitted in analog form to the evaluation device 19, a bandwidth of 0 to 100 kHz being provided.

Während bei den beispielhaft erwähnten langsamen Temperaturmessungen und schnellen Beschleunigungsmessungen die an die Welle 21 übertragene Leistung etwa im Bereich von größenordnungsmäßig 100 mW liegt, sind auch andere Anwendungen möglich, bei denen wesentlich größere Leistungen von beispielsweise 10 W übertragen werden.While in the example of the slow temperature measurements and fast acceleration measurements mentioned above, the power transmitted to the shaft 21 is approximately in the range of the order of magnitude of 100 mW, other applications are also possible in which much larger powers of, for example, 10 W are transmitted.

In einer Anwendung beispielsweise, in der die Bearbeitungsmaschine einen Wuchtkopf mit zur Auswuchtung mit Hilfe von Elektromotoren verstellbaren Ausgleichsgewichten umfaßt, können z.B. in fünf Übertragungskanälen mit Sendefrequenzen von etwa 90, 95, 100, 106 und 113 kHz fünf statische Betriebszustände für die Motorsteuerung und eine Neutralpositionsansteuerung an den Wuchtkopf übertragen werden. Die Rückübertragung von Meßwerten vom Wuchtkopf an die Auswerteeinrichtung 19 am feststehenden Gegenstand 22 dient beispielsweise dazu, den Zustand "Neutralposition erreicht" oder Informationen über die Gesamtmotorstromaufnahme zu übermitteln.For example, in an application in which the processing machine comprises a balancing head with balancing weights that can be adjusted for balancing by means of electric motors, e.g. In five transmission channels with transmission frequencies of around 90, 95, 100, 106 and 113 kHz, five static operating states for the motor control and a neutral position control are transmitted to the balancing head. The retransmission of measured values from the balancing head to the evaluation device 19 on the stationary object 22 serves, for example, to transmit the "neutral position reached" state or to transmit information about the total motor current consumption.

Gemäß einer weiteren, sich durch eine besondere Flexibilität auszeichnenden Anwendung können bestimmte Meßsensoren oder auch Aktuatoren an der Welle 21 gezielt ausgewählt werden, um wahlweise entweder Meßwerte auszulesen oder Aktuatoren wie z.B. Elektromotoren oder Pie- zoaktuatoren anzusteuern. Hierbei wird mit zwei verschiedenen Frequenzen von beispielsweise etwa 95 und 100 kHz gearbeitet, wobei sowohl die Datenübertragung zum Sensor bzw. zum Aktuator als auch die Rückübertragung von mit dem Sensor oder den Sensoren ermittelten Meßdaten zur Auswerteeinrichtung 19 seriell erfolgt. Dabei wird mit der Sendevorrichtung 23 ein auf den beiden unterschiedlichen Frequenzen moduliertes serielles Datenwort übertragen. In Abhängigkeit von dem Informationsgehalt dieses als Kommando dienenden Datenwortes werden im Anschluß an dessen Empfang an der Welle 21 entweder Meßdaten übertragen oder Aktuatoren angesteuert. According to a further application, which is characterized by a particular flexibility, certain measuring sensors or also actuators on the shaft 21 can be specifically selected in order to selectively either read out measured values or actuators such as electric motors or piezoelectric motors. to control zoactuators. Here, two different frequencies of, for example, about 95 and 100 kHz are used, both the data transmission to the sensor or to the actuator and the return transmission of measurement data determined with the sensor or sensors to the evaluation device 19 is carried out serially. A serial data word modulated on the two different frequencies is transmitted with the transmitting device 23. Depending on the information content of this data word serving as a command, following its receipt on the shaft 21, either measurement data are transmitted or actuators are activated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1 Meßdaten1 1 measurement data

13 Übertragungskanal13 transmission channel

15 Sensor15 sensor

17 Meßeinrichtung17 measuring device

19 Auswerteeinrichtung19 evaluation device

21 bewegbarer Gegenstand21 movable object

22 feststehender Gegenstand22 fixed object

23 Sendevorrichtung23 transmitter

24 Sendespule24 transmitter coil

25 Empfangsvorrichtung25 receiving device

26 Empfangsspule26 receiving coil

27 Schwellenwert27 threshold

29 Steuereinheit29 control unit

31 Grundlast31 basic load

33 Kalibrierlast33 calibration load

35 Strommeßeinrichtung35 current measuring device

37 Einrichtung, Aktuator37 Device, actuator

41 Frequenzmodulation41 Frequency modulation

42 Sendeendstufe42 transmitting power stage

43 Spannungsversorgung43 Power supply

44 Frequenzdemodulation44 Frequency demodulation

D KopplungsabstandD coupling distance

L LastL load

P Leistung P power

Claims

Ansprüche Expectations Verfahren zur berührungslosen Übertragung von Meßdaten ( 1 1) über zumindest einen Übertragungskanal ( 13) zwischen einer wenigstens einen Sensor (15) umfassenden Meßeinrichtung ( 17) und einer Auswerteeinrichtung ( 19), wobei die Meßeinrichtung ( 17) an einem relativ zur Auswerteeinrichtung ( 19) bewegbaren Gegenstand (21) angebracht ist, insbesondere an einem im Betrieb rotierenden Bauteil einer Bearbeitungsmaschine, bei dem durch induktive Koppelung zwischen einer Sendevorrichtung (23) der Auswerteeinrichtung (19) und einer Empfangsvorrichtung (25) der Meßeinrichtung ( 17) von der Auswerteeinrichtung (19) an die Meßeinrichtung (17) Energie übertragen wird, durch Strommessung in der Auswerteeinrichtung ( 19) die Momentanlast in der Meßeinrichtung (17) bestimmt wird, durch Lastmodulation in der Meßeinrichtung (17) mit dem Sensor (15) ermittelte Meßdaten (1 1) an die Auswerteeinrichtung (19) übertragen werden, und durch Aufbringen einer Kalibrierlast (33) auf die Meßeinrichtung (17) der Übertragungskanal (13) kalibriert wird.Method for the contactless transmission of measurement data (11) via at least one transmission channel (13) between a measuring device (17) comprising at least one sensor (15) and an evaluation device (19), the measuring device (17) being connected to a device relative to the evaluation device (19 ) movable object (21) is attached, in particular to a component of a processing machine rotating during operation, in which, by inductive coupling between a transmitting device (23) of the evaluation device (19) and a receiving device (25) of the measuring device (17) from the evaluation device ( 19) energy is transmitted to the measuring device (17), the instantaneous load in the measuring device (17) is determined by current measurement in the evaluation device (19), measurement data (11) determined by load modulation in the measuring device (17) with the sensor (15) ) are transmitted to the evaluation device (19), and by applying a calibration load (33) to the measuring device seal (17) the transmission channel (13) is calibrated. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Meßdaten (1 1) Temperaturwerte übertragen werden, die mittels wenigstens eines Temperatursensors (15) an dem bewegbaren Gegenstand (21) ermittelt werden. Method according to Claim 1, characterized in that temperature values are transmitted as measurement data (1 1) which are determined on the movable object (21) by means of at least one temperature sensor (15). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kalibrierlast (33) bekannter Größe zugeschaltet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a calibration load (33) of known size is switched on. 4. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Vergleich von Strommessungen ohne und mit Kalibrierlast (33) ein Schwellenwert (27) bestimmt wird und in der Auswerteeinrichtung (19) zwischen über und unter dem Schwellenwert (27) liegenden Signalen unterschieden wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a threshold value (27) is determined from the comparison of current measurements without and with calibration load (33) and in the evaluation device (19) between signals above and below the threshold value (27) is distinguished. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdaten (11) digital übertragen werden.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measurement data (11) are transmitted digitally. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdaten (1 1) analog übertragen werden.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the measurement data (1 1) are transmitted analogously. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierlast (31) beim Einschalten der Sendevorrichtung (23) oder nach dem Einschalten vor einer ersten Datenübertragung aufgebracht wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the calibration load (31) is applied when switching on the transmitter (23) or after switching on before a first data transmission. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in vorgegebenen Zeitabständen jeweils eine erneute Kalibrierung durchgeführt wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a new calibration is carried out at predetermined time intervals. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Meßdaten ( 1 1) bei aufgebrachter Kalibrierlast (33) erfolgt.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the transmission of the measurement data (1 1) takes place with an applied calibration load (33). 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdaten (1 1) unaufgefordert und insbesondere in vorgegebenen Zeitabständen übertragen werden.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measurement data (1 1) are transmitted without being requested and in particular at predetermined time intervals. 1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdaten (11) auf ein von der Sendevorrichtung (23) an die Meßeinrichtung (17) übermitteltes Aufforderungssignal übertragen werden.1 1. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the measurement data (11) are transmitted to a request signal transmitted by the transmitter (23) to the measuring device (17). 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Meßdaten (11) mehrerer Sensoren (15) nacheinander übertragen werden, wobei bevorzugt vor einer Meßdatenübertragung ein Synchronisationssignal übertragen wird.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that measurement data (11) of a plurality of sensors (15) are transmitted in succession, a synchronization signal preferably being transmitted before a measurement data transmission. 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Meßdaten (11) mehrerer Sensoren (15) über den gleichen Übertragungskanal ( 13) übertragen werden. 13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that measurement data (11) of a plurality of sensors (15) are transmitted via the same transmission channel (13). 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Meßdaten (1 1) mehrerer Sensoren ( 15) über mehrere Übertragungskanäle (13) übertragen werden, die sich vorzugsweise hinsichtlich der Sendefrequenz voneinander unterscheiden, wobei bevorzugt jedem Sensor (15) ein Übertragungskanal ( 13) zugeordnet wird.14. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that measurement data (1 1) of a plurality of sensors (15) are transmitted via a plurality of transmission channels (13), which preferably differ from one another in terms of the transmission frequency, preferably each sensor (15) a transmission channel (13) is assigned. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßdatenübertragung durch einen Wechsel der Sendefrequenz initiiert wird, insbesondere durch einen vorübergehenden Wechsel auf eine Sendefrequenz, über die keine Datenübertragung erfolgt.15. The method according to claim 14, characterized in that a measurement data transmission is initiated by a change in the transmission frequency, in particular by a temporary change to a transmission frequency via which no data transmission takes place. 16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Lastmodulation durch eine insbesondere einen MikroController umfassende Steuereinheit (29) erfolgt, mit der durch Auslesen des Sensors ( 15) erhaltene Meßwerte in zu übertragende Meßdaten (1 1) umgewandelt werden.16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least the load modulation is carried out by a control unit (29) comprising in particular a microcontroller, by means of which the measurement values obtained by reading out the sensor (15) are converted into measurement data (1 1) to be transmitted. 17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Sendevorrichtung (23) an die Empfangsvorrichtung (25) Steuersignale übermittelt werden, mit denen wenigstens eine am bewegbaren Gegenstand (21) vorgesehene Einrichtung (37), insbesondere ein Aktuator, angesteuert wird und/ oder mit denen zur Ü- bertragung der Meßdaten ( 1 1) aufgefordert wird. 17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that control signals are transmitted from the transmitting device (23) to the receiving device (25) with which at least one on the movable object (21) provided means (37), in particular an actuator, controlled and / or with which the measurement data (1 1) are requested to be transmitted. 18. Vorrichtung zur berührungslosen Übertragung von Meßdaten ( 1 1) über zumindest einen Übertragungskanal (13) zwischen einer Meßeinrichtung (17) und einer Auswerteeinrichtung (19), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Meßeinrichtung (17) wenigstens einen Sensor (15) umfaßt und an einem relativ zur Auswerteeinrichtung (19) bewegbaren Gegenstand (21) angebracht ist, insbesondere an einem im Betrieb rotierenden Bauteil einer Bearbeitungsmaschine, mit einer auswerteseitigen Sendevorrichtung (23) und einer meß- seitigen Empfangsvorrichtung (25), zwischen denen durch induktive Koppelung von der Auswerteeinrichtung ( 19) an die Meßeinrichtung (17) Energie übertragbar ist, einer auswerteseitigen Strommeßeinrichtung (35), mit der die Momentanlast in der Meßeinrichtung ( 17) bestimmbar ist, Mitteln (29) zum Modulieren der Last in der Meßeinrichtung (17), und18. Device for the contactless transmission of measurement data (1 1) via at least one transmission channel (13) between a measuring device (17) and an evaluation device (19), in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, wherein the measuring device (17) at least comprises a sensor (15) and is attached to an object (21) movable relative to the evaluation device (19), in particular to a component of a processing machine rotating during operation, with an evaluation-side transmitter device (23) and a measurement-side receiver device (25), between which energy can be transmitted by inductive coupling from the evaluation device (19) to the measuring device (17), an evaluation-side current measuring device (35) with which the instantaneous load in the measuring device (17) can be determined, means (29) for modulating the load in the measuring device (17), and Mitteln (29) zum Aufbringen einer Kalibrierlast (33) auf die Meßeinrichtung (17).Means (29) for applying a calibration load (33) to the measuring device (17). 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (15) als Temperatursensor ausgebildet ist.19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the sensor (15) is designed as a temperature sensor. 20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (15) ein passiver Sensor ist.20. The apparatus according to claim 18 or 19, characterized in that the sensor (15) is a passive sensor. 21. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (15) ein aktiver Sensor ist. 21. The apparatus according to claim 18 or 19, characterized in that the sensor (15) is an active sensor. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (17) eine insbesondere einen Mikrocontrol- ler umfassende Steuereinheit (29) umfaßt, die zum Auslesen des Sensors (15) und zum Umwandeln ausgelesener Meßwerte in zu ü- bertragende Meßdaten (11) ausgebildet ist.22. Device according to one of claims 18 to 21, characterized in that the measuring device (17) comprises a control unit (29), in particular comprising a microcontroller, which is used for reading out the sensor (15) and for converting read-out measured values into transmitting measurement data (11) is formed. 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß daß zwischen der Steuereinheit (29) und dem Sensor (15) eine Anpaßschaltung vorgesehen ist. 23. Device according to one of claims 18 to 22, characterized in that a matching circuit is provided between the control unit (29) and the sensor (15).
PCT/EP2002/009646 2001-08-29 2002-08-29 Transmission of measurement data Ceased WO2003021839A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10142273.3 2001-08-29
DE10142273A DE10142273A1 (en) 2001-08-29 2001-08-29 measuring data

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003021839A2 true WO2003021839A2 (en) 2003-03-13

Family

ID=7696967

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2002/009601 Ceased WO2003021548A2 (en) 2001-08-29 2002-08-28 Transmission of measuring data
PCT/EP2002/009646 Ceased WO2003021839A2 (en) 2001-08-29 2002-08-29 Transmission of measurement data

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2002/009601 Ceased WO2003021548A2 (en) 2001-08-29 2002-08-28 Transmission of measuring data

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2002331089A1 (en)
DE (1) DE10142273A1 (en)
WO (2) WO2003021548A2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012065968A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Endress+Hauser Gmbh+Co.Kg Measuring device for determining and/or monitoring at least one process variable
WO2013087389A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-20 Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg Apparatus for determining and/or monitoring at least one process variable
WO2014086328A1 (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Brankamp Gmbh Stamping device with a sensor and method for transmitting a sensor signal
WO2018015774A1 (en) 2016-07-22 2018-01-25 University Of Zagreb Faculty Of Electrical Engineering And Computing Device for measurement of temperature or other physical quantities on a rotating assembly where the transmission of signal and energy between rotating and stationary parts is achieved by means of contactless transmission

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007515818A (en) * 2003-07-23 2007-06-14 フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー.ファオ Apparatus and method for transmitting energy and / or data between a source and a receiver movable relative thereto
DE102004032022A1 (en) * 2004-07-01 2006-01-19 Walter Dittel Gmbh signal transmission
DE102006051900A1 (en) * 2006-10-31 2008-05-08 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Device for determining and / or monitoring at least one process variable
DE102022212033A1 (en) * 2022-11-14 2024-05-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Rotating element

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2949075C2 (en) * 1979-12-06 1982-10-28 Honeywell Gmbh, 6050 Offenbach Arrangement for contactless temperature measurement on a rotating machine part
DE3029563C2 (en) * 1980-08-05 1990-11-15 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Transmission method for a variable measured value for the tire pressure of vehicle wheels
US4725839A (en) * 1984-12-21 1988-02-16 Ferranti Subsea Systems, Ltd. Remote, inductively coupled, transducer interface
DE3821608A1 (en) * 1988-06-27 1989-12-28 Bayerische Motoren Werke Ag CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TRANSMITTING AT LEAST ONE VARIABLE MEASURED VALUE FROM EACH OF THE WHEELS OF A VEHICLE TO A CENTRAL MONITORING UNIT
DE3830384A1 (en) * 1988-09-07 1990-03-15 Dienes Apparatebau Gmbh Device for the contactless transmission of measured values
US5581248A (en) * 1993-06-14 1996-12-03 Simmonds Precision Products, Inc. Embeddable device for contactless interrogation of sensors for smart structures

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012065968A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Endress+Hauser Gmbh+Co.Kg Measuring device for determining and/or monitoring at least one process variable
CN103221789A (en) * 2010-11-19 2013-07-24 恩德莱斯和豪瑟尔两合公司 Measuring device for determining and/or monitoring at least one process variable
CN103221789B (en) * 2010-11-19 2015-05-27 恩德莱斯和豪瑟尔两合公司 Measuring device for determining and/or monitoring at least one process variable
WO2013087389A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-20 Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg Apparatus for determining and/or monitoring at least one process variable
US10048231B2 (en) 2011-12-13 2018-08-14 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Apparatus for determining and/or monitoring at least one process variable
WO2014086328A1 (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Brankamp Gmbh Stamping device with a sensor and method for transmitting a sensor signal
WO2018015774A1 (en) 2016-07-22 2018-01-25 University Of Zagreb Faculty Of Electrical Engineering And Computing Device for measurement of temperature or other physical quantities on a rotating assembly where the transmission of signal and energy between rotating and stationary parts is achieved by means of contactless transmission

Also Published As

Publication number Publication date
AU2002331089A1 (en) 2003-03-18
DE10142273A1 (en) 2003-03-20
WO2003021548A3 (en) 2003-09-12
WO2003021548A2 (en) 2003-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2016176C3 (en) Control device for cutting machine tools
EP0883097B1 (en) Device for transmitting signals between a transmitter and a receiver
EP0989636B1 (en) Quality assuring process for in a crimping device made crimped connection as well as a crimping tool and crimping device
EP2246680B1 (en) Electric tool with a contactless torque measurement device and method for measuring the torque of an electric tool
EP2858204A1 (en) Rotary transmitter for machine tools
EP1650540A2 (en) sensor system for a chip forming machine tool
EP2103379A1 (en) Chuck-integrated force measurement system
EP2428763A1 (en) Device and method for distance-measuring thread inspection
EP2023092B1 (en) Position measuring device and method for transmitting movement information
WO2003021839A2 (en) Transmission of measurement data
DE3737471A1 (en) MEASURING DEVICE FOR CUTTING TOOLS
EP2960737B1 (en) Device and method for generating a trigger signal in a position measuring device and position measurement device
DE102007033881A1 (en) Rotor-stator unit with non-contact state detection, corresponding evaluation device and computer program for a software programmable evaluation device
WO1991015047A1 (en) Process and device for detecting the load angle of a generator connected to an electric supply network
DE69603858T2 (en) SYSTEM AND METHOD FOR WIRELESS SIGNAL TRANSMISSION FOR TEST PROBE
EP0419716A1 (en) Contactless transmitting method for physical quantities measured in a rotating component
DE2932173C2 (en) Method and apparatus for measuring the physical properties of a rotating body at numerous points
EP3422671B1 (en) Capture device for an active glare shield device
EP0425912B1 (en) Apparatus for the adjustment of a numerical control system to machine- and/or measuring system-parameters
DE19652935B4 (en) Provided with a resolver measuring device for measuring the steering angle of a vehicle
EP2656154B1 (en) Measuring device
AT401127B (en) CONTACTLESS DATA TRANSFER SYSTEM
DE102008034318B4 (en) Arrangement for evaluating the measured values of a transducer
DE19643383A1 (en) Material processing device for machining tool
DE3612609A1 (en) DEVICE FOR SERIAL TRANSFER OF DIGITAL MEASURED VALUES AT LEAST ONE MEASURED VALUE CONVERTER

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ OM PH PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MN MW MX MZ NO NZ OM PH PL PT RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TN TR TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DK EE ES FI FR GB GR IE IT LU MC PT SE SK TR BF BJ CF CG CI GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP