本發(fā)明涉及具有結(jié)構(gòu)單元的位置測(cè)量設(shè)備以及用于運(yùn)行位置測(cè)量設(shè)備的方法。

背景技術(shù)：

為了測(cè)量?jī)蓚€(gè)機(jī)械零件的相對(duì)位置，在機(jī)械零件中的一個(gè)處布置測(cè)量分度（Teilung）并且在彼此相向移動(dòng)的機(jī)械零件中的另一個(gè)處布置掃描單元（Abtasteinheit）。在位置測(cè)量時(shí)測(cè)量分度被掃描單元掃描并且生成與位置相關(guān)的彼此相移的模擬掃描信號(hào)。

取決于位置測(cè)量設(shè)備的所計(jì)劃的使用，一方面要選擇物理掃描原理，還要選擇尺寸標(biāo)準(zhǔn)裝置的分度周期（Teilungsperiode）。在磁性的和在電感的掃描原理情況下，以物理方面為條件地，僅相對(duì)大的分度周期是可行的。該掃描原理有允許相對(duì)大的安裝公差的優(yōu)勢(shì)。然而，大的分度周期在利用掃描單元掃描時(shí)表明（ergeben）具有對(duì)應(yīng)于該相對(duì)大的分度周期的信號(hào)周期的模擬掃描信號(hào)。它示出：該模擬掃描信號(hào)的性能這樣地是高的：利用相對(duì)簡(jiǎn)單的器件從該掃描信號(hào)中可以產(chǎn)生具有經(jīng)改變的信號(hào)周期（尤其具有減小的信號(hào)周期）的合成的模擬掃描信號(hào)。

比在其他掃描原理情況下，在光學(xué)的掃描原理情況下能夠?qū)崿F(xiàn)小得多的分度周期，即小信號(hào)周期的模擬掃描信號(hào)。但是對(duì)于后續(xù)電子裝置來說該信號(hào)周期過小，使得這里也存在需求：變化信號(hào)周期，在該情況下是增大信號(hào)周期。

具有相對(duì)于掃描信號(hào)減小的或者增大的信號(hào)周期的由位置測(cè)量設(shè)備合成地產(chǎn)生的模擬輸出信號(hào)可以被提供給其余的后續(xù)電子裝置用于進(jìn)一步處理。

用于經(jīng)改變的信號(hào)周期的模擬輸出信號(hào)的合成的產(chǎn)生的解決方案在EP 1 399 715 B1、以及EP 1 606 590 B1中被找到。我們的發(fā)明基于EP 1 399 715 B1。

按照EP 1 399 715 B1，兩個(gè)彼此相移的正弦狀的模擬掃描信號(hào)的信號(hào)周期的變化（這里是減?。┙柚诮Y(jié)構(gòu)單元進(jìn)行，模擬掃描信號(hào)作為輸入信號(hào)被引入到所述結(jié)構(gòu)單元并且所述結(jié)構(gòu)單元被設(shè)計(jì)用于：從中產(chǎn)生具有相對(duì)于輸入信號(hào)倍增的頻率的兩個(gè)表現(xiàn)位置的數(shù)字式位置信號(hào)。

該位置信號(hào)是字符的序列，字符中的每個(gè)字符代表對(duì)于SIN信號(hào)或者COS信號(hào)的值。

數(shù)字模擬變換器后接于該結(jié)構(gòu)單元，所述數(shù)字模擬變換器被設(shè)計(jì)用于：從這些數(shù)字式正弦狀位置信號(hào)中產(chǎn)生具有相對(duì)于掃描信號(hào)增倍的頻率的彼此相移的模擬式正弦狀輸出信號(hào)并且在輸出端處供用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是說明位置測(cè)量設(shè)備，其中正弦狀模擬輸出信號(hào)的質(zhì)量被改善。

該任務(wù)通過具有結(jié)構(gòu)單元的位置測(cè)量設(shè)備被解決。

位置測(cè)量設(shè)備包括結(jié)構(gòu)單元，以用于改變至少一個(gè)與位置相關(guān)的正弦狀的模擬掃描信號(hào)的信號(hào)周期。該掃描信號(hào)可以通過對(duì)碼尺（Massstab）的掃描獲得或者借助于干涉儀獲得。

所述結(jié)構(gòu)單元包括轉(zhuǎn)換設(shè)備，正弦狀模擬掃描信號(hào)被引入所述轉(zhuǎn)換設(shè)備并且所述轉(zhuǎn)換設(shè)備被設(shè)計(jì)用于：從中產(chǎn)生至少一個(gè)具有相對(duì)于正弦狀模擬掃描信號(hào)經(jīng)改變的信號(hào)周期的正弦狀的數(shù)字式輸出信號(hào)。另外，結(jié)構(gòu)單元包括數(shù)字模擬變換器，所述數(shù)字模擬變換器被設(shè)計(jì)用于：從正弦狀數(shù)字式輸出信號(hào)中產(chǎn)生經(jīng)改變的信號(hào)周期的正弦狀模擬輸出信號(hào)。

轉(zhuǎn)換設(shè)備被設(shè)計(jì)用于：與正弦狀模擬掃描信號(hào)的頻率相關(guān)地這樣地改變運(yùn)行類型：即在正弦狀模擬掃描信號(hào)的頻率高時(shí)，將具有比在正弦狀模擬掃描信號(hào)的頻率低時(shí)更高的輸出率（Ausgangsrate）和具有更小的字寬的正弦狀數(shù)字式輸出信號(hào)引入到數(shù)字模擬變換器。

以有利的方式，轉(zhuǎn)換設(shè)備被設(shè)計(jì)用于：平行地產(chǎn)生多個(gè)數(shù)字式輸出信號(hào)，其中，所述多個(gè)數(shù)字式輸出信號(hào)具有不同的輸出率和不同的字寬。所述多個(gè)數(shù)字式輸出信號(hào)被平行地引入到開關(guān)單元（Schalteinheit），所述開關(guān)單元被設(shè)計(jì)用于：與正弦狀模擬掃描信號(hào)的頻率相關(guān)地將所述數(shù)字式輸出信號(hào)中的一個(gè)引入到數(shù)字模擬變換器。

優(yōu)選地在運(yùn)行中將多個(gè)相同頻率的彼此相移的正弦狀模擬掃描信號(hào)引入到結(jié)構(gòu)單元，其中，該多個(gè)掃描信號(hào)由掃描單元的多個(gè)探測(cè)器產(chǎn)生。如果通過掃描只有唯一的正弦狀的周期的掃描信號(hào)產(chǎn)生，那么可以借助于合成產(chǎn)生的掃描信號(hào)進(jìn)行該正弦的掃描信號(hào)的插值或者作為替代方案利用通過掃描獲得的非正弦狀的信號(hào)。

在優(yōu)選的設(shè)計(jì)（Ausgestaltung）中，位置測(cè)量設(shè)備的轉(zhuǎn)換設(shè)備包括：

- 插值單元，彼此相移的正弦狀的模擬掃描信號(hào)被引入到所述插值單元并且所述插值單元被設(shè)計(jì)用于：從中產(chǎn)生代表在正弦狀的模擬掃描信號(hào)的信號(hào)周期內(nèi)的位置的數(shù)字式位置信號(hào)；

- 倍增器，所述倍增器被設(shè)計(jì)用于：從數(shù)字式位置信號(hào)中產(chǎn)生具有經(jīng)改變的信號(hào)周期的數(shù)字式位置信號(hào)，和

- 功能發(fā)生器，所述功能發(fā)生器被設(shè)計(jì)用于：從經(jīng)改變的信號(hào)周期的數(shù)字式位置信號(hào)中產(chǎn)生正弦狀的數(shù)字式輸出信號(hào)。

另外，本發(fā)明的任務(wù)是說明一種方法，利用所述方法改善正弦狀模擬輸出信號(hào)的質(zhì)量。

該任務(wù)通過用于運(yùn)行位置測(cè)量設(shè)備的方法來解決。

用于運(yùn)行位置測(cè)量設(shè)備的方法包括下列方法步驟：

- 產(chǎn)生至少一個(gè)與位置相關(guān)的正弦狀的模擬掃描信號(hào)，尤其通過對(duì)增量式的碼尺的掃描；

- 從至少一個(gè)模擬掃描信號(hào)中構(gòu)成至少一個(gè)正弦狀數(shù)字式輸出信號(hào)，其中該輸出信號(hào)相對(duì)于正弦狀模擬掃描信號(hào)具有經(jīng)改變的信號(hào)周期；

- 借助于數(shù)字模擬變換器從至少一個(gè)正弦狀數(shù)字式輸出信號(hào)中構(gòu)成至少一個(gè)正弦狀模擬輸出信號(hào)；

與正弦狀模擬掃描信號(hào)的頻率相關(guān)地，位置測(cè)量設(shè)備的運(yùn)行類型被這樣地改變：即在正弦狀模擬掃描信號(hào)的頻率高時(shí)，將具有比在正弦狀模擬掃描信號(hào)的頻率低時(shí)更高的輸出率和具有更小的字寬的正弦狀數(shù)字式輸出信號(hào)引入到數(shù)字模擬變換器。

優(yōu)選地從至少一個(gè)模擬掃描信號(hào)中平行地構(gòu)成多個(gè)正弦狀的數(shù)字式輸出信號(hào)，其中該數(shù)字式輸出信號(hào)相對(duì)于正弦狀模擬掃描信號(hào)具有經(jīng)改變的信號(hào)周期，并且其中，所述多個(gè)數(shù)字式輸出信號(hào)具有不同的輸出率和不同的字寬。

這些多個(gè)數(shù)字式輸出信號(hào)被平行地引入開關(guān)單元，所述開關(guān)單元與正弦狀模擬掃描信號(hào)的頻率相關(guān)地將該平行地等待的數(shù)字式輸出信號(hào)中的一個(gè)提供給數(shù)字模擬變換器。

根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的位置測(cè)量設(shè)備和根據(jù)本發(fā)明的方法有優(yōu)勢(shì)：即使在在信號(hào)周期內(nèi)的模擬掃描信號(hào)的頻率高時(shí)也可以將足夠數(shù)量的數(shù)字值引入數(shù)字模擬變換器，在此考慮的是：相反地該數(shù)字值的字寬隨著頻率的增加必須減小，用于保證A/D變換器的最佳的運(yùn)行方式。

本發(fā)明的其他的細(xì)節(jié)和優(yōu)勢(shì)根據(jù)實(shí)施例的后續(xù)描述結(jié)合附圖被闡述。

附圖描述

附圖中：

圖1是按照本發(fā)明的位置測(cè)量設(shè)備的示意性圖示；

圖2是帶有按照?qǐng)D1的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)的框圖；

圖3a是兩個(gè)彼此以90°相移的正弦狀的模擬掃描信號(hào)；

圖3b是數(shù)字式位置信號(hào)的曲線；

圖3c是具有相對(duì)該位置信號(hào)倍增的頻率的數(shù)字式位置信號(hào)的曲線；

圖3d是按照?qǐng)D1和圖2的轉(zhuǎn)換設(shè)備的數(shù)字式輸出信號(hào)的曲線；

圖3e是模擬輸出信號(hào)，以及

圖4是來自圖2的功能發(fā)生器的實(shí)施例的構(gòu)造。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明在下文用示例闡述，在所述示例中信號(hào)周期變化是信號(hào)周期的變小。信號(hào)周期的變小在位置測(cè)量設(shè)備運(yùn)行中導(dǎo)致：相對(duì)掃描信號(hào)，輸出信號(hào)的頻率倍增。在下文利用k表示倍增因子。倍增的頻率隨之是：k×f，其中k∈N并且f=掃描信號(hào)的頻率。

然而本發(fā)明不局限于信號(hào)周期的減小，以相同方式，所述變化也可以是信號(hào)周期的增大。那么因子k可以被選擇為：k∈1/N，其中N>1。

根據(jù)圖1，本發(fā)明的原理根據(jù)框圖被闡述，其中k=2。

位置測(cè)量裝置包括帶有增量式的機(jī)械的分度周期λ的測(cè)量分度1。通過借助于掃描單元2對(duì)周期性測(cè)量分度1的掃描，以已知的方式產(chǎn)生彼此相移的正弦狀的相同頻率f的模擬掃描信號(hào)SIN和COS，其中

SIN=A sin（2πX/λ）

COS=A cos（2πX/λ）

其中：

λ是信號(hào)周期的長(zhǎng)度，

X是位置，

A是信號(hào)幅值。

該正弦狀的具有信號(hào)周期λ的模擬掃描信號(hào)SIN、COS被作為輸入信號(hào)引入結(jié)構(gòu)單元3。結(jié)構(gòu)單元3被設(shè)計(jì)用于：從該模擬掃描信號(hào)SIN、COS中產(chǎn)生彼此相移的正弦狀的倍增的頻率k×f的模擬輸出信號(hào)SINk和COSk，即實(shí)施頻率倍增。頻率倍增意味著在此產(chǎn)生具有k倍頻率的或者具有信號(hào)周期λ的k倍的劃分的模擬輸出信號(hào)SINk、COSk。

倍增因子或者乘數(shù)k是可選擇的。它例如可以在位置測(cè)量設(shè)備制造時(shí)已經(jīng)被選擇并且固定地被預(yù)先設(shè)定。作為替代方案在位置測(cè)量設(shè)備處也可以創(chuàng)造可能性：即應(yīng)用者可以從多個(gè)可能性中進(jìn)行因子k的選擇。

結(jié)構(gòu)單元3包括轉(zhuǎn)換設(shè)備4，正弦狀模擬掃描信號(hào)SIN和COS被引入到所述轉(zhuǎn)換設(shè)備。轉(zhuǎn)換設(shè)備4被設(shè)計(jì)用于：從模擬掃描信號(hào)SIN、COS中產(chǎn)生彼此相移的正弦狀的數(shù)字式輸出信號(hào)DSINk、DCOSk，所述數(shù)字式輸出信號(hào)相對(duì)正弦狀模擬掃描信號(hào)SIN、COS具有倍增的頻率k×f。

轉(zhuǎn)換設(shè)備4由此一方面有實(shí)施頻率倍增的功能并且另一方面有將模擬掃描信號(hào)SIN、COS轉(zhuǎn)換為數(shù)字式輸出信號(hào)DSINk、DCOSk的任務(wù)。正弦狀數(shù)字式輸出信號(hào)DSINk、DCOSk分別通過位模型的次序來定義，所述位模型在其序列中代表（repraesentieren）正弦形式。

數(shù)字式輸出信號(hào)DSINk、DCOSk被引入到結(jié)構(gòu)單元3的數(shù)字模擬變換器5，所述數(shù)字模擬變換器被設(shè)計(jì)用于：從中產(chǎn)生正弦狀模擬輸出信號(hào)SINk和COSk。以數(shù)字式數(shù)據(jù)的形式在數(shù)字模擬變換器5處等待的信息（平行地等待的字符）被轉(zhuǎn)換到模擬表現(xiàn)形式作為電流或者電壓。每個(gè)特定的字寬的等待的位模型被分配了特定的的離散的模擬的電流值或者電壓值，其中

SINk=A sin（（2πX/λ）k），

COSk=A cos（（2πX/λ）k），

其中：

λ是信號(hào)周期的長(zhǎng)度，

X是位置，

A是信號(hào)幅值，

K是劃分因子或者倍增因子。

在此，從中得到的是，模擬輸出信號(hào)SINk、COSk的信號(hào)幅值A(chǔ)與模擬掃描信號(hào)SINk、COSk的幅值A(chǔ)是相同的。模擬輸出信號(hào)SINk、COSk的信號(hào)幅值然而也可以與模擬掃描信號(hào)SIN、COS的幅值有偏差。

因?yàn)閿?shù)字模擬變換器5的輸入信號(hào)的次序分別代表正弦形式，因此數(shù)字模擬變換器5可以具有線性的量化特性曲線（Quantisierungskennlinie）。在此，在輸入?yún)⒘亢洼敵鰠⒘恐g存在線性關(guān)系。

按照本發(fā)明，結(jié)構(gòu)單元3的轉(zhuǎn)換設(shè)備4被設(shè)計(jì)用于：與正弦狀模擬掃描信號(hào)SIN、COS的頻率f相關(guān)這樣地改變運(yùn)行類型，即在正弦狀模擬掃描信號(hào)SIN、COS的頻率高時(shí)，將具有比在正弦狀模擬掃描信號(hào)SIN、COS的頻率低時(shí)更高的輸出率和具有更小的字寬的正弦狀數(shù)字式輸出信號(hào)DSINk、DCOSk引入到數(shù)字模擬變換器5。

在數(shù)字模擬變換器5處等待的數(shù)字信息的更新隨之在掃描信號(hào)SIN、COS頻率高時(shí)以比掃描信號(hào)SIN、COS頻率小時(shí)更小的時(shí)間間隔進(jìn)行。

額外地，數(shù)字式輸出信號(hào)DSINk、DCOSk在掃描信號(hào)SIN、COS頻率高時(shí)以比頻率低時(shí)更小的字寬被引入到數(shù)字模擬變換器5。更小的字寬意味著字節(jié)的數(shù)量減小和隨之減小的分辨率。

在此，與正弦狀模擬掃描信號(hào)SIN、COS的頻率成比例的信號(hào)f被引入到轉(zhuǎn)換設(shè)備4。與該信號(hào)f相關(guān)地，進(jìn)行與頻率相關(guān)的輸出到串聯(lián)的數(shù)字模擬變換器5中。

為了構(gòu)成該與頻率相關(guān)的信號(hào)f，設(shè)置了模塊6，模擬掃描信號(hào)SIN、COS中的至少一個(gè)被引入到所述模塊（Baustein）6。與頻率相關(guān)的信號(hào)f例如可以在模塊6中被求?。╡rmitteln），辦法是：求取每時(shí)間單位中的信號(hào)周期的數(shù)量或者在零點(diǎn)對(duì)稱的掃描信號(hào)SIN、COS的情況下每時(shí)間單位中的交零的數(shù)量。另一種可能性存在于：求取在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)或者兩個(gè)交零內(nèi)的節(jié)拍發(fā)送器（Taktgeber）的節(jié)拍的數(shù)量。

結(jié)構(gòu)單元3優(yōu)選地是掃描單元2的組成部分，例如集成在ASIC中。

圖2示出框圖，在所述框圖中示出按照?qǐng)D1的構(gòu)造的細(xì)節(jié)。在圖3a到3e中示出在部件處等待的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。

轉(zhuǎn)換設(shè)備4包括插值單元41，模擬掃描信號(hào)SIN、COS被引入到所述插值單元并且所述插值單元被設(shè)計(jì)用于：從中產(chǎn)生代表在正弦狀模擬掃描信號(hào)SIN、COS的周期λ內(nèi)部的絕對(duì)位置的數(shù)字式位置信號(hào)P。插值單元4的功能充分已知，對(duì)于掃描信號(hào)SIN、COS中的每個(gè)，該插值單元包括例如A/D變換器和排在后面的電路，在所述電路中通過兩個(gè)等待的數(shù)字化的掃描信號(hào)的反正切構(gòu)造（Arcus-Tangens-Bildung）生成具有周期λ的位置信號(hào)P。

掃描信號(hào)SIN、COS在圖3a中所示，其中幅值A(chǔ)與部位或者位置X相關(guān)地被繪出（auftragen）。幅值A(chǔ)可以是電壓值或者電流值。從中生成的數(shù)字式位置信號(hào)P的鋸齒型的曲線在圖3b中示出，在此幅值曲線通過數(shù)字式字的序列被表現(xiàn)，其中在圖3b中每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)字式字（Digitalwort）。

數(shù)字式位置信號(hào)P被引入到倍增器（Multiplikator）42，所述倍增器從數(shù)字式位置信號(hào)P中產(chǎn)生具有倍增的頻率的數(shù)字式位置信號(hào)Pk。輸出信號(hào)Pk有頻率k×f，在示例中k=2。即掃描信號(hào)SIN、COS的周期λ利用因子k被劃分。數(shù)字式位置信號(hào)Pk在圖3c中示出，其中這里每個(gè)點(diǎn)也由一個(gè)數(shù)字式字定義。位置信號(hào)Pk被引入到功能發(fā)生器43，所述功能發(fā)生器43從中產(chǎn)生正弦狀的數(shù)字式輸出信號(hào)DSINk、DCOSk。該輸出信號(hào)DSINk、DCOSk在圖3d中示出。在此每個(gè)點(diǎn)再次由數(shù)字式字定義。功能發(fā)生器43有功能：給在周期λ/k內(nèi)部的位置值Pk分配用于正弦或者余弦的數(shù)字值、即數(shù)字式字。該分配可以以最不同的方式進(jìn)行。那么功能發(fā)生器43可以利用表格（例如ROM）或者通過計(jì)算算法生成正弦狀的數(shù)字式輸出信號(hào)DSINk、DCOSk。已知的計(jì)算算法是Cordic算法或者泰勒級(jí)數(shù)逼近。

數(shù)字模擬變換器5從數(shù)字式輸出信號(hào)DSINk、DCOSk中產(chǎn)生正弦狀的模擬輸出信號(hào)SINk、COSk，所述輸出信號(hào)在圖3e中示出。

在圖1和2的示意性圖示中僅示出一個(gè)數(shù)字模擬變換器5。然而在實(shí)際中，為數(shù)字式輸入信號(hào)DSINk、DCOSk中的每個(gè)分別設(shè)置分開的數(shù)字模擬變換器。

插值單元41、數(shù)字式工作的倍增器42、功能發(fā)生器43和數(shù)字模擬變換器5在所示示例中以相同的例如40 MHz的系統(tǒng)節(jié)拍T共同工作，所述系統(tǒng)節(jié)拍由節(jié)拍發(fā)送器7預(yù)設(shè)。利用該系統(tǒng)節(jié)拍T，掃描信號(hào)SIN、COS的當(dāng)前的模擬幅值由插值單元41接收，也即被采樣、被模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換和被插值。在該系統(tǒng)節(jié)拍T中，模擬輸出信號(hào)SINk、COSk也在數(shù)字模擬變換器5中被產(chǎn)生。

與掃描信號(hào)SIN、COS的當(dāng)前頻率相關(guān)、即與等待的與頻率相關(guān)的參量（Groesse）f相關(guān)，功能發(fā)生器43這樣地改變運(yùn)行方式：即在正弦狀模擬掃描信號(hào)SIN、COS的頻率高時(shí)，將具有比在正弦狀模擬掃描信號(hào)SIN、COS的頻率低時(shí)更高的輸出率和具有更小的字寬的正弦狀數(shù)字式輸出信號(hào)DSINk、DCOSk引入到數(shù)字模擬變換器5。

更高的輸出率在此意味著：數(shù)字信息以更小的時(shí)間間隔被引入數(shù)字模擬變換器5，或者在數(shù)字模擬變換器5處等待的數(shù)字信息的更新比在掃描信號(hào)SIN、COS的頻率更小時(shí)以更小的時(shí)間間隔進(jìn)行。

額外地，數(shù)字式輸出信號(hào)DSINk、DCOSk在掃描信號(hào)SIN、COS的頻率高時(shí)以比在頻率低時(shí)更小的字寬被引入數(shù)字模擬變換器。這意味著：字寬依賴于頻率來變化。在實(shí)際中，字符（Datenwort）DSINk、DCOSk的較低值的位（Bits）（LSB’s）被隱沒，辦法是：將所述位設(shè)置為0或者掩蓋。由此可以實(shí)現(xiàn)：在頻率高時(shí)，不穩(wěn)定的位可以說不被數(shù)字模擬變換器5看到并且數(shù)字模擬變換器可以較穩(wěn)定地和較精確地轉(zhuǎn)換。

借助于圖4，本發(fā)明根據(jù)輸出信號(hào)DSINk的產(chǎn)生更進(jìn)一步被闡述。功能發(fā)生器43在此包括多個(gè)塊（Block）43.1、43.2、43.3，具有例如14位的字寬和40 Msps的率的位置信號(hào)Pk被分別引入所述塊。Msps是百萬樣本每秒的縮寫。塊43.1、43.2、43.3是平行布置的并且平行地工作。在示例中示出三個(gè)這樣的塊43.1、43.2、43.3，然而本發(fā)明不局限于此，在實(shí)際中一般存在三個(gè)以上的這樣的塊43.1、43.2、43.3。

第一個(gè)塊43.1被設(shè)計(jì)用于：平行地輸出具有13位的字寬和1.25 Msps的輸出率的字符。這意味著：在間隔800 ns內(nèi)分別有一個(gè)新的字符等待在輸出端處。

第二個(gè)塊43.2被設(shè)計(jì)用于：平行地輸出具有12位的字寬和2.5 Msps的輸出率的字符。這意味著：在間隔400 ns內(nèi)分別有一個(gè)新的字符等待在輸出端處。字寬12位意味著：13比特（Bit）字的LSB被隱沒（掩蓋）或者持續(xù)被設(shè)置為0。

第三個(gè)塊43.3被設(shè)計(jì)用于：平行地輸出具有11位的字寬和5 Msps的輸出率的字符。這意味著：在間隔200 ns內(nèi)分別有一個(gè)新的字符等待在輸出端處。字寬11位意味著：13比特字的最后兩個(gè)LSB被隱沒（掩蓋）或者持續(xù)被設(shè)置為0。

所有塊43.1、43.2、43.3的輸出端被引入開關(guān)單元8并且與掃描信號(hào)SIN的當(dāng)前頻率相關(guān)地、即與與頻率相關(guān)的信號(hào)f相關(guān)地，塊43.1、43.2、43.3的該輸出端中的一個(gè)輸出端被引入數(shù)字模擬變換器5。

開關(guān)單元8例如在頻率0 Hz到5 kHz時(shí)將塊43.1的輸出端接通到頻率發(fā)生器43的輸出端，在頻率5 kHz到20 kHz時(shí)接通塊43.2的輸出端并且在頻率大于20 kHz時(shí)接通塊43.3的輸出端。

數(shù)字模擬變換器5的轉(zhuǎn)換速度在等待的字符的給定的字寬的情況下與速率（該字符隨該速率改變）成比例。通過本發(fā)明現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)：在掃描信號(hào)SIN的頻率較高時(shí)并且由此在測(cè)量分度1和掃描單元2之間的相對(duì)速度較高時(shí)，在數(shù)字模擬變換器5處等待的字符比在頻率低時(shí)更快地變化。同時(shí)，在數(shù)字模擬變換器5處等待的字符的字寬在掃描信號(hào)SIN的頻率較高時(shí)被減小。

通過這些按照本發(fā)明的措施，由此數(shù)字模擬變換器5的動(dòng)態(tài)特性被優(yōu)化，使得模擬輸出信號(hào)SINk、COSk在掃描信號(hào)SIN、COS的所有頻率時(shí)具有高的性能（Guete）。通過本發(fā)明確保了：即使在信號(hào)周期內(nèi)的掃描信號(hào)SIN、COS的頻率高時(shí)也可以將足夠數(shù)量的數(shù)字值引入數(shù)字模擬變換器5，在此考慮的是：這些數(shù)字值中的每個(gè)具有相對(duì)小的字寬。

以未示出的方式，用于平滑所述模擬輸出信號(hào)SINk、COSk的濾波器可以后接于數(shù)字模擬變換器5。濾波器例如可以是低通濾波器。

在闡述的實(shí)施例中，兩個(gè)以90°彼此相移的掃描信號(hào)SIN、COS作為輸入信號(hào)被引入結(jié)構(gòu)單元3。然而本發(fā)明不局限于此，以未示出的方式，只有唯一的正弦狀的掃描信號(hào)或者兩個(gè)以上的彼此相移的掃描信號(hào)、尤其三個(gè)以120°彼此相移的正弦狀的掃描信號(hào)也可以被引入結(jié)構(gòu)單元3。

本發(fā)明可以在所有物理的掃描原理的情況下成功地適用。測(cè)量分度可以光學(xué)地、磁性地、感應(yīng)地或者電容地可掃描地被設(shè)計(jì)（ausgestalten）。

位置測(cè)量設(shè)備可以作為線性測(cè)量設(shè)備或者作為角度測(cè)量設(shè)備被構(gòu)造，其中，在上面說明的公式中，位置X代表路徑長(zhǎng)度或者角度。