Die Erfindung betrifft einen Multiturn-Drehgeber nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Insbesondere betrifft die Erfindung die Schnittstellen-Architektur zur Übertragung von Umdrehungsdaten zur Ermittlung der Anzahl der zurückgelegten Umdrehungen einer Welle von einer Multiturn-Einheit zu einer Auswerteeinheit.

Multiturn-Drehgeber werden in der Antriebstechnik dazu verwendet, die Position, sowie die Anzahl zurückgelegter Umdrehungen einer Welle zu messen. Derartige Multiturn-Drehgeber sind im Stand der Technik seit langem bekannt. Sie bestehen meist aus einer ersten Maßverkörperung, aus deren Abtastung eine Information über die Position der Welle innerhalb einer vollen Umdrehung gewonnen wird, und einer oder mehreren weiteren Maßverkörperungen, deren Abtastung Positionsinformationen über die Anzahl der zurückgelegten Umdrehungen der Welle liefern.

Die Einheiten zur Positionsbestimmung innerhalb einer Umdrehung der Welle werden unter dem Begriff „Singleturn-Stufe" zusammengefasst. Die Einheiten zur Ermittlung von Positionsinformationen bezüglich der Anzahl der zurückgelegten Umdrehungen der Welle bilden eine Multiturn-Einheit. Aus den Positionsinformationen der Singleturn-Stufe und der Multiturn-Einheit wird in einer Auswerteeinheit ein gemeinsamer Positionswert gebildet, der sowohl die Anzahl bisher zurückgelegter ganzer Umdrehungen, als auch die absolute Position innerhalb der aktuellen Umdrehung beinhaltet.

In modernen Positionsmessgeräten kommt als Auswerteeinheit häufig ein hochintegrierter anwendungsspezifischer Baustein (ASIC) zum Einsatz, der im Idealfall bereits die Detektoren für die Abtastung der Singleturn-Stufe, sowie die benötigten Schaltungsteile zur Verarbeitung der Detektorsignale zum Positionswert beinhaltet. Wird ein optisches Abtastprinzip verwendet, handelt es sich bei den Detektoren beispielsweise um ein Photodetektorar- ray. In dieser Kombination spricht man auch von einem Opto-ASIC. Zur Abtastung der zweiten Maßverkörperungen in der Multiturn-Einheit sind separate Abtasteinheiten vorgesehen, die Positionswerte in absoluter Form generieren. Die Multiturn-Einheit eines typischen Multiturn-Drehgebers weist beispielsweise drei Multiturn-Stufen auf, die über ein dreistufiges Getriebe mit festem Übersetzungsfaktor angetrieben werden. Als Maßverkörperungen können axial auf Getriebezahnrädern aufgebrachte Magnete dienen, die je mittels eines Hallsensors abgetastet werden, der die Winkelstellung des zugeordneten Getriebezahnrads als Absolutwert mit beispielsweise 8 Bit Auflösung ausgibt. Diese Absolutwerte werden über digitale Schnittstellen zur Auswerteeinheit übertragen. Ein derartiger Multiturn-Drehgeber ist beispielsweise in der EP1076809B1 beschrieben.

Weiter sind Multiturn-Drehgeber bekannt, deren Multiturn-Einheit einen Zähler aufweist, der von Zählimpulsen, die bei jeder vollständigen Umdre- hung der Welle erzeugt werden, inkrementiert bzw. dekrementiert wird. Der Zählwert gibt in diesem Fall direkt die Anzahl der zurückgelegten Umdrehungen der Welle wieder. Eine typische Datenwortbreite des Zählwertes ist 18 Bit. Für die Datenübertragung von der Multiturn-Einheit zur Auswerteeinheit wurden bisher bevorzugt parallele Schnittstellen eingesetzt, da diese einfach zu realisieren sind und hohe Datenübertragungsraten erreichen. Nachteilig an dieser Lösung ist die hohe Anzahl benötigter Signalleitungen. So erfordert die oben beschriebene dreistufige Anordnung allein 24 Leitungen zur Übertragung der drei 8-Bit breiten Datenwörter. Dazu kommen noch diverse Steuerleitungen. Das ist besonders dann problematisch, wenn als Auswerteeinheit ein ASIC, bzw. Opto-ASIC eingesetzt werden soll, da die Anzahl der benötigten Anschlusspads direkt die Chipfläche und damit die Kosten pro ASIC beeinflusst.

Der Einsatz von seriellen Schnittstellen erweist sich ebenfalls als problematisch, da einfache serielle Schnittstellen, die mit geringem Aufwand in einen ASIC zu implementieren sind, für anspruchsvolle Positionsmessgeräte, beispielsweise zur Messung von Hochgeschwindigkeitsspindeln, meist zu langsam sind und schnelle serielle Schnittstellen großen Schaltungsaufwand erfordern und sich somit wiederum negativ auf die benötigte Chipfläche auswirken und zu erhöhten Kosten führen. Darüber hinaus erfordern schnelle serielle Schnittstellen eine hohe Taktfrequenz mit steilen Taktflanken, die Probleme durch Übersprechen auf die Signalverarbeitung, insbe- sondere der Singleturn-Stufe, hervorrufen können und aufgrund der benötigten Treiberstärke der Pads zu hohem Stromverbrauch führen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Multiturn-Drehgeber anzugeben, der eine verbesserte Schnittstellenarchitektur aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Multiturn-Drehgeber nach Anspruch 1. Vorteilhafte Details des Multiturn-Drehgebers ergeben sich aus den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen.

Es wird nun ein Multiturn-Drehgeber vorgeschlagen, mit einer Singleturn- Codescheibe, die drehfest mit einer Welle verbunden ist und die eine Codespur aufweist, die zur Ermittlung der absoluten Position innerhalb einer Umdrehung der Welle von einer Singleturn-Abtasteinheit abtastbar ist, einer Multiturn-Einheit zur Messung von Umdrehungsdaten, die zur Ermittlung der Anzahl der zurückgelegten Umdrehungen der Welle geeignet sind und einer Auswerteeinheit, die über wenigstens zwei digitale Schnittstellen zur Übertragung der Umdrehungsdaten mit der Multiturn-Einheit verbunden ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umdrehungsdaten wenigstens zwei Datenwörter umfassen, die bei Drehung der Welle eine unter- schiedliche Änderungsgeschwindigkeit aufweisen, dass die Schnittstelle zur Übertragung des Datenworts mit der höchsten Änderungsgeschwindigkeit zur Auswerteeinheit eine parallele Schnittstelle ist und dass die Schnittstelle zur Übertragung des Datenworts mit der niedrigsten Änderungsgeschwindigkeit zur Auswerteeinheit eine serielle Schnittstelle ist.

Die serielle Schnittstelle kann sowohl als Punkt-zu-Punkt-Verbindung, als auch als Busverbindung ausgeführt sein, wobei die Busverbindung durch die damit verbundene Einsparung weiterer Pins an der Auswerteeinheit besonders vorteilhaft ist. - A -

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung wirken sich besonders stark aus, wenn als Auswerteeinheit ein ASIC zum Einsatz kommt, da hier durch die Reduzierung der Anzahl benötigten Anschlusspins ohne signifikante Erhöhung der Chipfläche ein optimales Kosten/Nutzen-Verhältnis erreicht wird.

Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigt

Figur 1 einen prinzipiellen Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen MuI- titurn-Drehgebers,

Figur 2 ein Blockschaltbild mit einer erfindungsgemäßen

Schnittstellenarchitektur zum ersten Ausführungsbeispiel, Figur 3 ein Blockschaltbild einer weiteren erfindungsgemäßen

Schnittstellenarchitektur,

Figur 4 einen prinzipiellen Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Multiturn-Drehge- bers und Figur 5 ein Blockschaltbild mit einer Schnittstellenarchitektur zum zweiten Ausführungsbeispiel.

Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Multiturn-Drehgebers. Die Singleturn-Stufe, also die Vorrichtung zur Messung des Positionswertes innerhalb einer Umdrehung einer Welle W, besteht aus einer Singleturn-Codescheibe 10, deren Mittelpunkt M drehfest mit der zu messenden Welle verbunden ist und eine konzentrisch zum Mittelpunkt M angeordnete ringförmige Codespur 11 trägt. Ferner ist zum Ablesen der Codespur 11 und zur Ermittlung des absoluten Positionswertes entsprechend der Winkelstellung der Singleturn-Codescheibe 10 eine Singleturn-Abtasteinheit 12 vorgesehen. Wird zur Positionserfassung das optische Abtastprinzip eingesetzt, besteht die Codespur 1 1 beispielsweise aus einem Strichmuster aus Bereichen mit verschiedenen optischen Eigenschaften, beispielsweise lichtdurchlässig/lichtundurchlässig, oder reflektierend/nicht reflektierend. Licht aus einer Lichtquelle wird in Richtung der Codespur 11 ausgesandt, von dieser moduliert und trifft schließlich auf Photodetektoren, die in der Singleturn-Abtasteinheit 12 angeordnet sind. Auf die Darstellung einer Lichtquelle wurde hier aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet. Die Codespur 1 1 kann absolut codiert oder/und inkremental ausgeführt sein und gegebenenfalls aus mehreren, nebeneinander angeordneten Teilungsspuren bestehen.

Zur Messung von Umdrehungsdaten, die zur Ermittlung der Anzahl der zu- rückgelegten Umdrehungen der Welle W geeignet sind, ist eine Multiturn- Einheit 18 vorgesehen. Sie besteht im dargestellten Beispiel aus drei Multi- turn-Stufen. Jede dieser Multiturn-Stufen umfasst eine Multiturn-Code- scheibe 20, 30, 40 mit je einem Codeelement 21 , 31 , 41 , sowie eine Multi- turn-Abtasteinheit 22, 32, 42. Die Umdrehungsdaten sind Datenwörter 24, 34, 44, die in den Multiturn-Abtasteinheiten 22, 32, 42 ermittelt werden. Die Multiturn-Codescheiben 20, 30, 40 werden von der zu messenden Welle W über ein dreistufiges Untersetzungsgetriebe 23, 33, 43 angetrieben, wobei bei Drehung der Welle W die erste Multiturn-Codescheibe 20, die von der ersten Getriebestufe 23 angetrieben wird, die höchste und die dritte Multi- turn-Codescheibe 40, die von der dritten und zugleich letzten Getriebestufe 43 angetrieben wird, die niedrigste Drehzahl aufweist. Entsprechend haben die in den Multiturn-Abtasteinheiten 22, 32, 42 erzeugten Datenwörter 24, 34, 44 unterschiedliche Änderungsgeschwindigkeiten, das erste Datenwort 24 der ersten Multiturn-Stufe hat die höchste, das dritte Datenwort 44 der dritten und zugleich letzten Multiturn-Stufe die niedrigste Änderungsgeschwindigkeit.

Einen besonders einfachen Aufbau der Multiturn-Stufen erhält man, wenn hierfür ein magnetisches Abtastprinzip eingesetzt wird. In diesem Fall beste- hen die Codeelemente 21 , 31 , 41 aus scheibenförmigen Permanentmagneten, die mit den Multiturn-Codescheiben 20, 30, 40 drehfest verbunden sind und die je einen Dipol, d.h. einen magnetischen Nordpol N und Südpol S aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es, als Multiturn-Codescheiben 20, 30, 40 geeignete Zahnräder des Untersetzungsgetriebes 23, 33, 43 zu verwen- den. Die Abtastung der Dipole zur Ermittlung der Winkelposition der Codeelemente 21 , 31 , 41 erfolgt mittels in den jeweiligen Multiturn-Abtasteinhei- ten 22, 32, 42 angeordneten Hall-Sensoren. Die Auflösung der Multiturn- Abtasteinheiten 22, 32, 42 beträgt beispielsweise 8 Bit, d.h. eine Umdrehung der Multiturn-Codescheiben 20, 30, 40 wird mit 256 absoluten Positionswerten aufgelöst und in Form von Datenwörtern 24, 34, 44 bereitgestellt.

Ein derartig aufgebauter Multiturn-Drehgeber ist beispielsweise in der EP1076809B1 beschrieben.

Für die Auswertung der einzelnen Positionswerte der Singleturn-Stufe und der Multiturn-Stufen zur Bildung eines Gesamtpositionswertes ist eine Auswerteeinheit 13 vorgesehen. Bei der Auswerteeinheit 13 handelt es sich mit Vorteil um einen ASIC, auf dem die Singleturn-Abtasteinheit 12 bereits integ- riert ist. Wenn die Singleturn-Stufe, wie oben beschrieben, nach dem optischen Abtastprinzip aufgebaut ist und der ASIC auch die Detektoren für die Erfassung des von der Codespur 1 1 modulierten Lichts beinhaltet, wird der ASIC auch als Opto-ASIC bezeichnet. Die Datenwörter 24, 34, 44, die die absoluten Positionswerte der Multiturn-Stufen beinhalten, werden zur Aus- werteeinheit 13, wie im Folgenden ausgeführt, über digitale Schnittstellen 25, 35, 45 übertragen.

Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schnittstellen-Architektur zur Übertragung der Datenwörter 24, 34, 44 von der Multiturn-Einheit 18 zur Auswerte- einheit 13. Von der Multiturn-Einheit 18 sind vereinfacht nur die Multiturn- Abtasteinheiten 22, 32, 42 dargestellt, die über digitale Schnittstellen 25, 35, 45 mit der Auswerteeinheit 13 verbunden sind.

Zur Bildung eines Gesamtpositionswertes aus den einzelnen absoluten Po- sitionswerten der Singleturnstufe und der drei Multiturnstufen ist es notwendig, diese zu verknüpfen. Dabei ist es besonders wichtig, dass die Vollendung einer vollständigen Umdrehung jeder der Codescheiben von der Codescheibe der nächstlangsameren Getriebestufe erkannt wird. Für die weiteren Betrachtungen wird ein Übersetzungsfaktor von 1/16 für jede der drei Getriebestufen des Untersetzungsgetriebes 23, 33, 43 angenommen, d.h. die erste Getriebestufe 23 reduziert die Drehzahl der ersten Multiturn-Codescheibe 20 auf 1/16 der Drehzahl der zu messenden Welle W (bzw. der Singleturn-Codescheibe 10), die Drehzahl der zweiten Multiturn- Codescheibe 30 wird durch die zweite Getriebestufe 33 auf 1/16 der Drehzahl der ersten Getriebestufe 23 (bzw. der ersten Multiturn-Codescheibe 20) verringert und die Drehzahl der dritten Multiturn-Codescheibe 40 schließlich von der dritten und letzten Getriebestufe 43 auf 1/16 der Drehzahl der vor- hergehenden zweiten Getriebestufe 33 (oder der zweiten Multiturn-Codescheibe 30) gebracht. Die Auflösung jeder Multiturn-Codescheibe 20, 30, 40 beträgt 8 Bit, wobei die vier höherwertigeren Bits (4..7) zum Zählen der Umdrehungen und die vier niederwertigeren Bits (0..3), die sich mit den vier höherwertigeren Bits (4..7) der vorhergehenden Getriebestufe mit der nächst- höheren Drehzahl überlappen, für den sogenannten Codeanschluss verwendet werden, um eine korrekte Verknüpfung der einzelnen absoluten Positionswerte der Singleturnstufe und der drei Multiturnstufen zum Gesamtpo- sitionswert zu ermöglichen. Somit ergibt sich ein maximaler Zählbereich von 4096 Umdrehungen. Als maximale Drehzahl der zu messenden Welle W werden 18000 U/min angenommen.

Entsprechend den Drehzahlen der Multiturn-Codescheiben 20, 30, 40 weisen die in den Multiturn-Abtasteinheiten 22, 32, 42 erzeugten Datenwörter 24, 34, 44 bei Drehung der Welle W unterschiedliche Änderungsgeschwin- digkeiten auf. Das in der ersten Multiturn-Abtasteinheit 20 erzeugte erste Datenwort 24 hat die höchste, das in der zweiten Multiturn-Abtasteinheit 30 erzeugte zweite Datenwort 34 eine mittlere und das in der dritten Multiturn- Abtasteinheit 40 erzeugte dritte Datenwort 44 die niedrigste Änderungsgeschwindigkeit.

Entscheidend für die Anschlusssicherheit ist es, dass die Positionswerte der Auswerteeinheit 13 zeitnah zur Verfügung stehen. Während diese Anforderung von parallelen Schnittstellen problemlos zu erfüllen ist, kann die Verwendung von seriellen Schnittstellen zur Übertragung der Datenwörter 24, 34, 44 von den Multiturn-Abtasteinheiten 22, 32, 42 zur Auswerteeinheit 13 problematisch sein.

Hierzu ein Zahlenbeispiel:

Die Schnittstellen 25, 35, 45 zur Übertragung der Datenwörter 24, 34, 44 von den Multiturn-Abtasteinheiten 22, 32, 42 zur Auswerteeinheit 13 sollen eine Übertragungsfrequenz von 200 kHz aufweisen. Dies entspricht einem typischen Wert der weitverbreiteten l2C-Schnittstelle, die als 2-Draht- Schnittstelle besonders für die serielle Datenübertragung zwischen integrierten Schaltkreisen auf kurze Distanzen geeignet ist und einfach in derartige Schaltkreise zu implementieren ist.

Diese Schnittstellen 25, 35, 45 benötigen zur Übertragung eines 8-Bit Wer- tes wenigstens 40 us (zusätzlich zu übertragende Bits wie Start- bzw. Stoppbits bleiben bei dieser Betrachtung unberücksichtigt). Bezogen auf die Singleturn-Codescheibe 10 bedeutet das, dass diese bei maximaler Drehzahl während der Datenübertragung einen Winkelwert von 4,32° überstreicht. Das heißt, drehzahlabhängig ändert sich die Winkelposition der Singleturn-Codescheibe 10 während der Übertragung des ersten Datenwortes 24 von der ersten Multiturn-Abtasteinheit 22 zur Auswerteeinheit 13 zwischen 0° bei Stillstand der Welle und 4,32° bei maximaler Drehzahl. Dies hat eine erhebliche Reduzierung der Anschlusssicherheit zur Folge.

Betrachtet man die zweite Multiturnstufe, so stellt sich heraus, dass sich die Winkelposition der ersten Multiturn-Codescheibe 20 während der Übertragung des zweiten Datenwortes 34 von der zweiten Multiturn-Abtasteinheit 32 über die zweite Schnittstelle 35 zur Auswerteeinheit 13 bei maximaler Drehzahl der Welle W maximal um lediglich 0,27° verändert. Dieser Wert kann in Bezug auf die Anschlusssicherheit bereits in vielen Fällen vernachlässigt werden. Für die dritte Multiturnstufe ergibt sich eine maximale Abweichung der Winkelposition der zweiten Multiturn-Codescheibe 30 von nur 0,017°, die keinen Einfluss auf die Anschlusssicherheit mehr hat.

Zusammenfassend lässt sich also feststellen, dass die Übertragungsgeschwindigkeit einer einfachen, leicht zu implementierenden seriellen Schnittstelle zur Übertragung von absoluten Positionswerten von der dritten Multi- turn-Abtasteinheit 42 zur Auswerteeinheit 13 ausreicht und zumindest hier auf eine in Bezug auf die benötigten Anschlusspins aufwändige parallele Schnittstelle verzichtet werden kann.

In diesem Beispiel ist auch für die Übertragung des zweiten Datenwortes 34 von der zweiten Multiturn-Abtasteinheit 32 zur Auswerteeinheit 13 eine serielle Schnittstelle noch geeignet. Für die Datenübertragung von der ersten Multiturn-Abtasteinheit 22, deren zugeordnete erste Multiturn-Codescheibe 20 die höchste Drehzahl aufweist, zur Auswerteeinheit 13, ist diese serielle Schnittstelle wegen der Reduzierung der Anschlusssicherheit nicht mehr geeignet.

Die Implementierung einer schnelleren seriellen Schnittstelle ist jedoch, wie eingangs erwähnt, aus Gründen der benötigten kostenintensiven Chipfläche und der schaltungstechnischen Nachteile durch die erforderliche hohe Taktfrequenz nicht zielführend. Es wurde jedoch festgestellt, dass der Einsatz einer parallelen Schnittstelle als erste Schnittstelle 25 für die Datenübertra- gung zwischen der ersten Multiturn-Abtasteinheit 22 und der Auswerteeinheit 13 in Bezug auf die Anforderungen - Reduzierung der Chipfläche durch Reduzierung der Anzahl der benötigten Pins, sowie Einsatz von leicht zu implementierenden Schnittstellen - zum besten Kosten/Nutzen-Verhältnis führt. In diesem konkreten Beispiel erreicht man durch die Verwendung von einer parallelen und zwei seriellen Schnittstellen eine Reduzierung der für die Schnittstellen benötigten Pins von 24 (drei parallele Schnittstellen mit je 8 Bit unter Vernachlässigung von Steuerleitungen) auf 12 (zwei Pins je serieller Schnittstelle). Die Anzahl der benötigten Pins lässt sich noch weiter reduzieren, wenn die seriellen Schnittstellen nicht, wie in Figur 2 dargestellt, als Punkt-zu-Punkt- Verbindungen realisiert werden, sondern, wie Figur 3 zeigt, als Busverbindung ausgeführt sind. Das bedeutet, dass in der Auswerteeinheit 13 lediglich eine gemeinsame serielle Schnittstelle 15 vorgesehen ist, an die die zweite Multiturn-Abtasteinheit 32 über die zweite Schnittstelle 35 und die dritte MuI- titurn-Abtasteinheit 42 über die dritte Schnittstelle 45 parallel angeschlossen sind. Dadurch erreicht man eine weitere Ersparnis von zwei Pins an der Auswerteeinheit 13. Folge davon ist jedoch eine weitere Reduzierung der Übertragungsgeschwindigkeit, da für die Übertragung der absoluten Positionsdaten der zweiten, bzw. dritten Multiturn-Abtasteinheit 32, 42 zuerst eine Adressierungsinformation von der Auswerteeinheit 13 übertragen werden muss, um zu definieren, welche der Multiturn-Abtasteinheiten 32, 42 gerade angesprochen, bzw. ausgelesen werden soll. Außerdem erfolgt das Ausle- sen der Positionsdaten aus den Multiturn-Abtasteinheiten 32, 42 sequentiell.

Figur 4 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Multiturn-Drehgebers. Der Aufbau der Singleturn- Stufe entspricht dem der bereits im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebe- nen Singleturn-Stufe. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel um- fasst die Multiturn-Einheit 118 jetzt lediglich eine Multiturn-Abtasteinheit 122, die Umdrehungsdaten in Form eines Zählerwertes, beispielsweise mit 18 Bit Datenwortbreite, ermittelt. Ein Untersetzungsgetriebe ist in diesem Beispiel nicht vorgesehen. Zur Erzeugung eines Zählimpulses je Umdrehung der Welle W ist an dieser beispielsweise ein Codeelement 121 , bestehend aus einem scheibenförmigen Permanentmagneten, angeordnet, das mittels Magnetsensoren (nicht dargestellt) abgetastet wird. Besonders geeignet sind hierfür Sensoren, die auf dem magneto-resistiven Effekt basieren (sog. MR-Sensoren). Eine vorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn zwei MR-Sen- soren um 90° versetzt über den Umfang des Codeelements 121 verteilt angeordnet sind. Die Multiturn-Abtasteinheit 122 leitet aus den Sensorsignalen drehrichtungsabhängige Zählimpulse ab und inkrementiert bzw. dekremen- tiert den Zählerwert entsprechend. Selbstverständlich ist die Erzeugung von Zählimpulsen nicht auf ein magnetisches Abtastprinzip beschränkt. So können beispielsweise auch optische oder induktive Abtastprinzipien zum Einsatz kommen.

Durch die Erzeugung und drehrichtungsabhängige Auswertung eines Zählimpulses pro Umdrehung der Welle W gibt der Zählerwert zu jedem Zeitpunkt direkt die Anzahl der zurückgelegten Umdrehungen der Welle W wieder. Damit nach dem Ausschalten, bzw. einem Ausfall der Versorgungsspannung des Multiturn-Drehgebers der Zählerwert nicht verloren geht, ist in der Multiturn-Einheit 118 weiter eine Batterie 128 angeordnet, die die erforderliche elektrische Energie zur Erhaltung des Zählerwertes bereitstellt.

Der Zählerwert ist nun in zwei Datenworte 124, 134 aufgeteilt, wobei ein erstes Datenwort 124 niederwertigere Bits des Zählerwerts und ein zweites Datenwort 134 höherwertigere Bits des Zählerwerts umfasst. Beim Drehen der Welle W weist nun das erste Datenwort 124 die höchste und das zweite Datenwort 134 die niedrigste Änderungsgeschwindigkeit der beiden Datenworte 124, 134 auf. Die Übertragung des ersten Datenwortes 124 zur Auswerteeinheit 13 erfolgt über eine erste Schnittstelle 125, die Übertragung des zweiten Datenwortes 135 über eine zweite Schnittstelle 135. Erfindungsgemäß handelt es sich, wie auch in Figur 5 dargestellt, bei der ersten Schnittstelle 125 um eine parallele Schnittstelle und bei der zweiten Schnittstelle 135 um eine serielle Schnittstelle.

Im Hinblick auf die Reduzierung der für die Datenübertragung zur Auswerteeinheit 13 benötigten Anschlusspins ist es anzustreben, möglichst viele, mit Vorteil wenigstens die Hälfte der Bits des Zählerwerts über eine serielle Schnittstelle zu übertragen. Eine bevorzugte Aufteilung eines Zählerwerts mit 18 Bit Datenwortbreite ist die Verwendung der acht niederwertigeren Bits (0..7) als erstes Datenwort 124 und der zehn höherwertigeren Bits (8..17) als zweites Datenwort 134. In Abhängigkeit von der maximalen Drehzahl der Welle W und der Datenübertragungsgeschwindigkeit der verwendeten zweiten Schnittstelle 135, also der seriellen Schnittstelle, kann die Datenwortbreite des ersten Datenwortes 124 ggf. weiter reduziert werden, was wiederum die Anzahl der benötigten Leitungen von der Auswerteeinheit 13 zur Multiturn-Einheit 1 18 weiter verringert. Als Sonderfall kann als erstes Datenwort 124 lediglich das niederwertigste Bit (LSB) des Zählerwertes verwendet werden. In diesem Fall reduziert sich die erste Schnittstelle 125 auf nur eine Leitung.

Die vorliegende Erfindung ist geeignet für Multiturn-Drehgeber, die eine Multiturn-Einheit 18, 118 umfassen, in der Umdrehungsdaten erzeugt werden, mit deren Hilfe in einer Auswerteeinheit 13 die Anzahl der zurückgelegten Umdrehungen einer Welle W ermittelbar ist und die zu diesem Zweck über digitale Schnittstellen 25, 35, 45, 125, 135 zur Auswerteeinheit 13 übertragen werden.