DE1930976A1 - Anordnung zum Erzeugen einer Signalkurve - Google Patents

Description

Anordnung zum Erseugen einer Signalkurve

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zu» Erzeugen einer langgestreckten, sich in Abhängigkeit vo» zurückgelegten Weg kontinuierlich ändernden Signalkurve unter Zuhilfenahme einer Teilung, die zu einer nachgeschalteten Abtastvorrichtung Relativbewegungen aueführt*

Ee ist bekannt, zum Erzeugen einer sich kontinuierlich ändernden Signalkurve einen beleuchteten Spalt vorzusehen, der mittels eines gleich großen Abtaetspaltea der nachge— schalteten Abt afc vorrichtung abgetastet wird. Nachteilig bei Anordnungen »it einem rechteckfSraigen Einzelspalt ist, daß zu» Erzeugen einer sehr flachen Signalkurve eine große Baulänge erforderlich wird. Aue diese» Grund· ist ·» «uch nicht möglich, beliebig langgestreckte Signalkurven zu erzeugen. Auch »uß bei diesen Anordnungen der in der Abtastvorrichtung vorgesehene lichtelektrische Aufnehmer so groß ••In, wi» dtr davor li«f«nde Abta«t«p«lt, was bei groStn Abteatspalten besonder« rtörtnd ist. S« ist nÄmllch i»

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Hinblick auf den lichtelektrischen Aufnehmer nicht möglich, beliebig große Äbtaetspalte vorzusehen· Großflächige lichtelektrische Aufnehmer sind außerdem teuer und auch mit bekannten technischen Hangeln behaftet.

Zur Vermeidung obiger Nachteile wäre eine Anordnung denkbar, bei der anstelle des rechteckigen Einzelspaltee ein transparenter, dreieckförmiger Spalt in einem nichttrans— parenten TrSgerkörper vorgesehen 1st« Der dreieekförmige Spalt könnte mittels eines Abtastspaltes abgetastet werden, dessen Auedehnung in seiner Verschieberichtung nur ein Bruchteil der Ausdehnung' des langgestreckten dreiackfönni— gen Spaltes sein brauchte*

Kit Anordnungen dieser Art konnten beliebig langgestreckte Signalkurven erzeugt werden* Jedoch ist die Herstellung solcher draieckfSrmiger Spalte »it der entsprechenden Genauigkeit schwierig und aufwendig· Dies trifft insbesondere dann asu, wenn bei Kreisteilungen der Dreiecksspalt in einen kruiom— linig begrenzten Spalt ausartet, Ferner muB, auch bei geradlinigen Tellung«ausführungen, die Ausdehnung des Abtast— epaltes quer sur Verschieberichtung größer als der abentastende Dreiecksspalt an seiner breitesten Stelle sein· Dies kann insbesondere dann, wenn mehrere nebeneinander liegende Spuren wogen Platsmangel dicht gedrängt angeordnet sind, zu. Schwierigkeiten bti der Abtastung führen.

Die Erfindung will diesen Nachteilen begegnen und tint Anordnung der tIngang· genannten Art βchaffen, deren Teilung

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verhältnismäßig leicht sowie mit großer Genauigkeit hergestellt werden kann und die darüberhinaus bei günstiger Baulänge die Erzeugung beliebig langgestreckter Signal— kurven ermöglichen soll, ohne daß die Signalkurve von Führungefehlern der Abtastvorrichtung beeinflußt werden kann« Sie Abtastung soll auch dann in einfacher und betriebssicherer Weise möglich sein, wenn mehrere feilungs— spuren in unmittelbarer Nachbarschaft dicht nebeneinander angeordnet sind.

Sie Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß zum

Erzeugen der Signalkurve eine Gitterteilung mit zu— und abnehmendem Strich—/Lückenverhältnis vorgesehen ist·

Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Anordnung ergeben

sich aus der nachfolgenden Besehreibung In Verbindung mit der Zeichnung, in der eine mögliche Auaführungsform der

Erfindung dargestellt ist· In der Zeichnung zeigt Figur 1 eine nach der Erfindung gestaltete feilung zum Erzeugen langgestreckter Signalkurven,

Figur 2 die Abtastplatte für die erfindungsgemäße feilung, Figur 3 die sich an der erfindungsgemäßen feilung ergebende

Signalkurve,
Figur 4 die erfindungsgemäße feilung einschließlich der

Abtastvorrichtung·

In der Zeichnung 1st ein Ausschnitt «us einer «rfindungsge— mäßen Gitterteilung 1 mit su— und abnehmendem Strich—/Lücken— verhältnis dargestellt. Bei der erfindungsgemXßen feilung " " 00985 27 124 8

8AD ORiGiNAL

kSn&en periodlach «ich wiederholende Hueter Z von Gitter—' teiltmgen ait gleicher Gitterkonetante» jedoch sit rariab— lern Strlohr/fettckenTerhältnis vorgesehen sein.

flit der Bezeichnung "Gitterkonstante" iet Im rorllegenden Falle der Ab a tend zwischen den Kitten aufeinander folgender Strichmarkierungen der feilung 1 gemeint* Ia gezeigten Aus— führungsbeisplel, bei de» an der feilung 1 unterschiedlich breite Striehmarkierungen vorgesehen sind, beträgt die mt Gitterkonatante etwa 5 na. Sie Gitterkonetante ist ia ge— «βigten Auefiihrungebelspiel ia geeaaten Bereich der fellung 1 gleichbleibend·

Die feilung 1 wird mittels einer Abtaetplatte2abgetastet, in der ein Spalt 3 (figur 2) vorgeaehen ist« Die Breite des Abtaetepaites 3 in seiner Versehieberichtung ist genau gleich der Gitterkonetante·

Die Abtastvorrichtung (Figur 4) enthält auch eine Lampe 4 und einen Kondensor 5 sum Beleuchten eines Ausschnittet» der W feilung 1« Die die feilung 1 und den Abtastspelt 3 durch— eetsenden Lichtbündel werden mittels einer Abbildungeoptik auf einen liehtelektrieehen Aufnehmer 7 konzentriert, über dessen Ausgang 9 elektrische Signale abgegeben werden, die B.B. su ReSsweeken oder dgl· hersJnffesogen werden können* Bei BelatlTbewegungea Ton fellung 1 und AbtastTorriehtung ergibt sieh eine langgestreckte, in Abhängigkeit rom surCtak— gelegten Weg kontinuierlich ändernde Signalkurre SX, wie sie in Figur 4 stark rerkleinert angedeutet 1st*

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Die Figur 3 zeigt maßstäblich die an der erfindungagemäßen Teilung 1 erzeugte Signalkurve SS mit Signalstufen, die in Abhängigkeit vom Ort der Mitte des Abtastspaltes 3 aufgetragen ist· Man erkennt hieraus einen durch die Erfindung erzielten wesentlichen Vorteil· Der Anstieg und der Abfall der Signalkurve vollsieht sich Jeweils innerhalb eines kurzen Veg&bachnittea, während das Signal in den dazwischen liegenden Abschnitten einen konstanten Vert beibehält· Die Orte des raschen Signalanstieges sind durch die Geometrie der Strich— und Spaltabmesaungen festgelegt und ändern sieh nicht im Gegensatz etwa zu möglichen Veränderungen elektrischer Verte elektronischer Schaltelemente einer Auswerte— schaltung· Wenn ohnehin eine Digitalisierung des gemessenen Vegea beabsichtigt 1st, ist also einem kleinen Bereich in der Umgebung einer bestimmten Position ein ganzer Signal— höhenbereich (von der GrSBe einer Treppenstufe in Figur 3) zugeordnet, innerhalb dessen die Auawertesohaltung einen bestimmten Positionswert anzeigen darf· Dieser Vorteil wird auch und besonders dann wirksam, wann von einer einsigen Spur mehrere phasenversetste Signale abgeleitet und von diesen in bekannter Weise Linearkombinationen gebildet werden· Selbstverständlich ist es auch möglich, statt der in der Zeichnung dargestellten Aueführungeform mit linearem Anstieg der Treppenkurve eine mit einer niehtllnearen ζ·Β· sinuaquadratfSrmig ansteigenden Charakteristik vorzusehen·

Die »rf lndungsgemäS· Anordnung kenn mit besonderem Vorbeil bei digitalen Längen- oder Winkelm«Igeräten mit absolutsr

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BAD ORtGfHAL

Auakodierung benutzt werden, bei denen sieh gegenüber den Inkreaentalverfahren der den kodierten Verfahren eigene Yorteil der absoluten Zuordnung von HaSatabposition und Anzeige ergibt·

Bei solchen HeSayeteaen ait absoluter Auskodierung sind aehrere, quer zur Yerschieberichtung nebeneinander liegende Teilungsspuren Yorgesehen, deren Oitterkonstanten in eint« beatiaaten Verhältnis zueinander stehen. In

^ jeder dieser Tellungespuren werden in bekannter Weise mittels zweier Abtastspalte zwei zueinander phasenver— setzte Signale erzeugt. Durch Bildung τοη Linearkoabina— tionen zweier phasenTersehobener, τοη einer einzigen Teilung«spur abgeleiteter Signale (z.B. In bekannter Weise Mittels Widerstandeketten) kann die aittels einer einzigen Teilungsspur erzielbare Auflösung gesteigert werden· Z.B. bei dekadischer Stufung der Oitterkonstanten der Teilungaapuren Jeweils ua den Faktor Zehn· Dies erlaubt, das erwfthnte Verhältnis der Oitterkonstanten

" aufeinander folgender Teilungsspuren größer zu halten, als bei üblichen kodierten HaBatiben. Die gröbsten Teilunge— spuren bei solchen McBsysteaen ait absoluter Auakodierung können entsprechend der in figur 1 gezeigten Teilung Λ alt variablea Strich—/LQeken-verhKltnia ausgebildet sein, ua zu vertretbaren Baullngen zu gelangen· Die erfindungsgealfle Teilung 1 ist überdiea TerhlltniaaftBig laicht ait groier Oenauigkeit heratellbar·

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Die Erfindung iat selbstverständlich nicht auf die gezeigte fotoelektrische Abtastung beschränkt, sondern sie ist auch bei kapazitiven, induktiven Abtaatayatemen oder dgl· anwendbar·

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Claims (1)

1. Darf nicht geändert Worden !

   DH.JOHAUHEG HEIDENHAIR 12. Juni 1969

   Ansprüche

   1.) Anordnung xuK Erteugen einer lenggectreckten, sich in Abhängigkeit von eurüekgelegten Weg kontinuierlich ändernden Signelkurve unter Zuhilfenahme einer fei— lung, die zu einer nachgeechelteten Abtsatvorrichtung Relativbewegung^ ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen der Signalkurve (8K) eine Gitter— teilung (1) »it *u— und »"bnehaendee Strich—/Lücken— verhältnis vorgesehen iot.

   2·) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, deS cub Erzeugen einer eich kontinuierlich ändernden flachen Signalkunre (SE) periodisch sich wiederholende Muster (X) von Gitterteilungen »it gleicher Gitterkon— stante, jedoch mit ku— und abnehmende« Strich—/Lücken— verhültnia vorgesehen eind.

   J.) Anordnung nach Anspruch 1 und 2_% dadurch gekennieich— net, daß die Breite dee Abtaetspaltes (3) in seiner Yersohieberichtung «in genstehlige· Tielfaches der

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   Qitterkonstante der Gitterteilung (1) ait variablem Strich—/Lückanverhältnia ist·

   4.) Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Abtastspaltes (3) genau gleich der Gitterkonstante der Qitterteilung (1) ist·

   5·) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die geometriechen Abmessungen des Abtastspaltes sowie der Striche und Lücken der Seilungen die Anstiegsflanken der treppenförmigen Signalkurven örtlich festgelegt sind·

   6·) Die Verwendung der Anordnung nach Anspruch 1 bis 5 Insbesondere bei digitalen längen— oder tfinkelmeß— einrichtungen mit absoluter Auskodierung sum Hessen der Lage zweier relativ zueinander beweglicher Objekte·

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