DE1923996C3 - Method for electrical testing or calibration of an electrical measuring device for surface measurement - Google Patents
Method for electrical testing or calibration of an electrical measuring device for surface measurementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Prüfen oder Eichen eines elektrischen Meßgerätes für die Oberflächenmessung, bei dem im Betrieb eine Trägerfrequenzspannung in einer Eingangsbrücke durch Verstimmen dieser Brücke mittels eines einen Teil der Eingangsbrücke bildenden elektromechanischen Meßumformers moduliert, die modulierte Spannung nach Trägerfrequenzverstärkung demoduliert und das Demodulationssignal mehreren Rechengliedern zugeführt wird, deren Rechenergebnisse miteinander verglichen und angezeigt werden.The invention relates to a method for electrical testing or calibration of an electrical measuring device for surface measurement, in which a carrier frequency voltage in an input bridge during operation by detuning this bridge by means of an electromechanical which forms part of the input bridge Transducer modulates, demodulates the modulated voltage after carrier frequency amplification and the demodulation signal is fed to several arithmetic units, the computation results of which are combined with one another can be compared and displayed.
Es ist bekannt (DT-AS 1 254 873), bei einem Meßgerät der vorstehend genannten Art zu Prüf- oder Eichzwecken den elektromechanischen Meßumformer gegen einen elektronischen Modulator auszutauschen, dem von einem Generator aus über einen Transformator und einen Spannungsstabilisator eine nach Amplitu- 6s de, Frequenz und Kurvenform einstellbare Prüf- oder Eichspannung zugeführt wird. Dieser Austausch von Gliedern der Eingangsbrücke macht das bekannte Prüfoder Eichverfahren umständlich. Außerdem sind die zur Durchführung 4efrbekannten Verfahrens erforderlichen Mittel aufwendig.It is known (DT-AS 1 254 873), in a measuring device of the type mentioned above, for testing or calibration purposes replace the electromechanical transmitter with an electronic modulator, that of a generator via a transformer and a voltage stabilizer one after amplitude 6s de, frequency and waveform adjustable test or calibration voltage is supplied. This exchange of Structuring the input bridge makes the well-known test or calibration procedure cumbersome. Besides, they are necessary to carry out the known procedures Means expensive.
Im wesentlichen das Gleiche gut für em weiteres bekanntes Verfahren (DT-Gbm 1 798984); gemäß dem bei einem allgemein für das Messen von mechanischen Größen bestimmten, nach dem Tnigerfrequenzverfahren arbeitenden Gerät die in zwei Zweigen der Eingangsbrücke Hegenden Meßwiderstände beim Prüfen des Verstärkers durch Prürwiderstände ersetzt werden.Essentially the same good for another known method (DT-Gbm 1 798984); according to the with one generally intended for the measurement of mechanical quantities, according to the tiger frequency method working device the measuring resistors in two branches of the input bridge when testing of the amplifier can be replaced by test resistors.
Der Erfindung fiegt die Aufgabe zugrunde, ein Prüfpder Eichverfahren zu schaffen, das rascher und einfacher als die geschilderten bekannten Verfahren durchgeführt werden kann und bei dem insbesondere ein Auswechseln von Gliedern der Eingangsbrücke vermieden istThe invention is based on the object of a test pad To create calibration processes that are carried out more quickly and easily than the known processes described can be and in which in particular a replacement of members of the input bridge is avoided is
13st,daß13st that
a) zu Prüf- bzw. Eichzwecken die Eingangsbrücke um einen vorbestimmten Betrag verstimmt wird,a) the input bridge is detuned by a predetermined amount for testing or calibration purposes,
b) das sich auf Grund dieser Verstimmung am Ausgang des Demodulators einstellende Gleichspannungssignal durch einen Eingriff in den Trägerfrequenzverstärker zerhackt wird,b) the direct voltage signal that is set at the output of the demodulator as a result of this detuning is chopped by an intervention in the carrier frequency amplifier,
c) die unter dem Einfluß des zerhackten Gleichspannungr-ignais erhaltenen Rechenergebnisse der verschiedenen Rechenglieder miteinander verglichen werdeac) those under the influence of the chopped DC voltage r-ignais obtained computation results of the various arithmetic elements compared with each other will be
Das Verfahren nach der Erfindung nutzt den Umstand aus, daß bei vorgegebenem Tastverhältnis und einwandfreiem Arbeiten des Meßgerätes die Rechenergebnisse der verschiedenen Rechenglieder in einem bestimmten gegenseitigen Verhältnis stehen, das von der Auslegung der Rechenglieder und damit von der Definition der mittels dieser Glieder errechneten Oberflächenmaße abhängt Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist daher in einfacher Weise eine einwandfreie Prüfung oder Eichung ohne jeden Austausch von Schaltungsgliedern der Cingangsbrücke möglich.The method according to the invention takes advantage of the fact that with a given duty cycle and perfect working of the measuring device the calculation results of the various arithmetic units in a certain mutual relationship, that of the interpretation of the arithmetic terms and thus of the definition the surface dimensions calculated by means of these elements depends on the method according to the invention is therefore in a simple manner a perfect test or calibration without any replacement of circuit elements the entrance bridge possible.
Das Tastverhältnis ist zweckmäßig in Stufen oder stetig variierbar, und das Zerhacken des Gleichspannungssignals kann in einfacher Weise durch periodisches öffnen und Schließen eines den Verstärkungsgang beeinflussenden Schalters des Trägerfrequenzverstärkers erfolgen, der an einer leicht zugänglichen Stelle des Verstärken angeordnet wird.The duty cycle is expediently variable in steps or continuously, and the chopping of the DC voltage signal can easily open and close one of the amplification channels influencing switch of the carrier frequency amplifier take place at an easily accessible point of reinforcing is arranged.
Die relative Prüfung oder Eichung kann ohne besonderen Aufwand zu einem absoluten Prüf- oder Eichverfahren ergänzt werden, indem in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich die Größe des auf Grund der Brückenverstimmung am Ausgang des Demodulators erhaltenen, nicht zerhackten Gleichspannungssignals angezeigt wird.The relative test or calibration can become an absolute test or calibration procedure without any special effort be supplemented by, in a further embodiment of the invention, the size of the due the non-chopped DC voltage signal obtained from the bridge detuning at the output of the demodulator is shown.
Um eine hohe Genauigkeit zu gewährleisten, wird vorzugsweise die Grenzwellenlänge des verwendeten »cut-offw-Filters wesentlich größer als die Wellenlänge des zerhackten Gleichspannungssignals gewählt.In order to ensure a high level of accuracy, the cut-off wavelength of the is preferably used »Cut-off filters are much larger than the wavelength of the chopped DC voltage signal is selected.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert Dabei zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawings
Bild 1 ein Prinzipschaltbild eines zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung geeigneten Oberflächenmeßgerätes, teilweise in Blockdarstellung sowieFigure 1 is a basic circuit diagram of a surface measuring device suitable for carrying out the method according to the invention, partly in block diagram as well
B i 1 d 2 und 3 die Zusammenhänge zwischen den angezeigten Meßergebnissen für zwei unterschiedliche Tastverhältnisse.B i 1 d 2 and 3 the relationships between the displayed measurement results for two different Duty cycles.
In B i Id 1 ist E die Eingangsbrücke mit den Spulenteilen 51 und 52 des Meßumformers (Tastfühlers) und den eine Nullpunktseinstellung erlaubenden Spulen 53,In B i Id 1, E is the input bridge with the coil parts 51 and 52 of the transducer (touch probe) and the coils 53 allowing a zero point adjustment,
si. An den Stellen a und b kann von außen mit Kurzschlußkontakten leicht in den Verstärkungsgang eingegriffen werden. 7t ist das Instrument, das die Verstimmung der Eingangsbrücke vor der Zerhackung anzeigt, die in diesem Fall einer bestimmten Länge / [um] ent- s spricht Mit Rt, Rm und Rp sind in Blockform Rechenglieder dargestellt, die dem Ermitteln der auf einen Profilzug einer zu prüfenden Oberfläche bezogenen Oherilächenmaße Rauhtiefe (Rt), Mittenrauhwert (Ra) und Glättungsiiefe [Rp) dienen. Dabei entspricht die Rauh- ίο tiefe (Rs) der Differenz zwischen dem höchsten und dem tiefsten Punkt des Profüzuges. Der Mittenrauhwert (Rt) ist die Fläche zwischen dem Profilzug und der mittleren Linie, bezogen auf die Meßlänge, wobei die mittlere Linie (M) so bestimmt ist, daß die Flächeninhalte zwischen ihr und dem Profilzug oberhalb und unterhalb dieser Linie gleich groß sind (DIN 4762). Die Glättungstiefe (Rp) ist der größte Abstand des Profilzuges von der mittleren Linie nach oben oder die Fläche zwischen der oberen Hüllinie (H) und dem Profilzug, bezogen auf die Meßlänge.si. At points a and b , short-circuit contacts can easily be used to intervene in the reinforcement channel from the outside. 7t is the instrument that is indicative of the detuning of the input bridge prior to chopping, which in this case a certain length / [um] corresponds s speaks with Rt, Rm and Rp are shown in block form of rake members, the ascertaining the one to a profile drawing Surface-related surface area to be tested, surface roughness (Rt), mean roughness value (Ra) and smoothing depth [Rp) . The roughness ίο depth (Rs) corresponds to the difference between the highest and lowest point of the Profüzuges. The mean roughness value (Rt) is the area between the profile line and the middle line, based on the measuring length, the middle line (M) being determined so that the area between it and the profile line above and below this line are the same (DIN 4762). The smoothing depth (Rp) is the greatest distance of the profile line from the middle line upwards or the area between the upper envelope line (H) and the profile line, based on the measuring length.
Zum Prüfen oder Eichen des Meßgerätes wird die durch eine einstellbare Verstimmung der Eingangsbrücke E erzeugte Gleichspannung unter Verwendung eines an der Stelle a oder b angeordneten mechanischen oder elektromechanischen Schalters mit stetig oder stufenweise variierbarem Verhältnis der öffnungszur SchlieBzeit (Tastverhältnis) zerhackt Dieses zerhackte Rechtecksignal, dessen Frequenz im Niederfrequenzmeßbereich der Meßanordnung liegt wird der von den Rechengliedern Rt, R* und Rp sowie den Anzeigeinstrumenten Jx bis J* gebildetem Meßauswerte- und Anzeigeeinheit zugeführt Für ein bestimmtes Tastverhältnis müssen sich dann bei einwandfrei arbeitendem Meßgerät je nach der Definition der Auswerteparameter (Maßzahlen) vorausberechnete und damit leicht nachprüfbare Ausschlagverhältnisse an den Anzeigeinstrumenten ergeben. Diese Verhältnisse können auf die Verstimmung der Eingangsbrücke bezogen werden, deren Potential vor der Zerhackung mittels des Instrumentes Jx gemessen wird.For testing or calibrating the measuring device the DC voltage generated by an adjustable detuning of the input bridge E using is an a or b arranged mechanical or electromechanical switch chopped in place with continuously or stepwise variierbarem ratio of öffnungszur SchlieBzeit (duty ratio) This minced square wave signal whose frequency The measurement evaluation and display unit formed by the arithmetic logic units Rt, R * and Rp as well as the display instruments Jx to J * is fed to the measuring device.For a certain duty cycle, if the measuring device is working properly, the evaluation parameters (dimensions) must be calculated in advance, depending on the definition and thus result in easily verifiable deflection ratios on the display instruments. These relationships can be related to the detuning of the input bridge , the potential of which is measured by means of the instrument Jx before the chopping process.
B i 1 d 2 und 3 geben für zwei verschiedene Tastverhältnisse (1:1 und 2 :1) die Zusammenhänge zwischen den von den Instrumenten Jx bis /4 angezeigten Meßergebnissen an, wenn die gewählte Länge des »cut-off« des Oberflächenprüfgerätes viel größer als die Länge der Zerhackung ist B i 1 d 2 and 3 indicate the relationships between the measurement results displayed by the instruments Jx to / 4 for two different duty cycles (1: 1 and 2: 1) if the selected length of the "cut-off" of the surface testing device is much greater than is the length of the chop
Claims (5)
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| DE19691923996 DE1923996C3 (en) | 1969-05-10 | 1969-05-10 | Method for electrical testing or calibration of an electrical measuring device for surface measurement |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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