[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE2333698B1 - Digitaler Positionsgeber - Google Patents

Digitaler Positionsgeber

Info

Publication number
DE2333698B1
DE2333698B1 DE2333698A DE2333698A DE2333698B1 DE 2333698 B1 DE2333698 B1 DE 2333698B1 DE 2333698 A DE2333698 A DE 2333698A DE 2333698 A DE2333698 A DE 2333698A DE 2333698 B1 DE2333698 B1 DE 2333698B1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
signals
code
scanners
binary
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.)
Granted
Application number
DE2333698A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2333698C2 (de
Inventor
Ernst Dipl-Ing Schwefel
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.)
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Original Assignee
Dr Johannes Heidenhain 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 Dr Johannes Heidenhain GmbH filed Critical Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority to DE2333698A priority Critical patent/DE2333698C2/de
Publication of DE2333698B1 publication Critical patent/DE2333698B1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2333698C2 publication Critical patent/DE2333698C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34776Absolute encoders with analogue or digital scales
    • G01D5/34792Absolute encoders with analogue or digital scales with only digital scales or both digital and incremental scales
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/10Calibration or testing
    • H03M1/1009Calibration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 050 379 ist bereits ein Verfahren zur Fehlerprüfung bei einschrittigen Codes für Längen- oder Winkelmeßsysteme bekanntgeworden, bei dem jeweils im Bereich der Sprungstellen von aus den Codespuren abgeleiteten Signalen geprüft wird, ob zugeordnete Signalzustände anderer Codespuren auch tatsächlich anliegen. Diese Art der Fehlerprüfung eignet sich gut für digitale Positionsgeber, bei denen ein fortwährender Wechsel der Anzeige zu erwarten ist, weil dann nämlich ohne längere zeitliche Unterbrechung Fehlerprüfungen durchgeführt werden. Es gibt jedoch auch Anwendungsfälle für digitale Positionsgeber, bei denen die digital anzuzeigende Position über längere Zeiträume unverändert bleibt. Der Abtaster der Spur, deren Signalwechsel in dieser Position als nächster Wechsel zu erwarten ist, könnte bei der bekannten Einrichtung auch in den fehlerhaft arbeitenden Zustand übergehen, ohne daß dies sofort entdeckt werden könnte. Erst dann wieder, wenn der Positionsgeber seine Stellung so weit verändert, daß der Wechsel weiterer Spuren weitere Prüfungen veranlaßt, würde der Fehler entdeckt werden, was für viele Anwendungsfälle unerwünscht ist.
  • Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen digitalen Positionsgeber mit einschrittigem Code zu schaffen, dessen Fehlersicherheit wesentlich verbessert ist und bei dem die Fehleraufdeckung nicht nur die Abtaster selbst, sondern in weiterer Ausgestaltung auch den angeschlossenen Codeumsetzer und, bei fotoelektrischen Positionsgebern, auch die Lichtquelle umfaßt.
  • Die Erfindung macht sich die bekannte Tatsache zunutze, daß bei einschrittigen Codes positionsmäßig benachbarte Signalkombinationen sich nur im Signal einer Spur unterscheiden können. Bei einem digitalen Positionsgeber der eingangs genannten Art wird deshalb erfindungsgemäß von einer Codierung Gebrauch gemacht, die innerhalb der niedrigstwertigen Dezimale, bei gleichbleibender Bewegungsrichtung, nach einem Signalwechsel in einer bestimmten Spur, im folgenden feinste Spur genannt, einen Signalwechsel in einer anderen Spur der gleichen Dezimale erzeugt.
  • Die Signalwechsel in der feinsten Spur und die Signalwechsel in irgendeiner anderen Spur der niedrigstwertigen Dezimale folgen dabei abwechselnd aufeinander mit Ausnahme der Stelle, an der ein Wechsel von 9 auf 0 oder umgekehrt in dernächsthöheren Dezimale auftritt. An dieser Stelle wechselt nicht das Signal der feinsten Spur, sondern das Signal einer der Spuren der höherwertigen Dezimalen, da voraussetzungsgemäß alle Dezimalen zusammen ebenfalls einen einschrittigen Code bilden sollen.
  • Infolgedessen läßt sich durch eine Modulo-2-Addition das Signal der feinsten Spur der niedrigstwertigen Dezimale mit den Signalen aller Spuren der höherwertigen Dezimalen zu einem Sekundärsignal verknüpfen, das seinen Signalzustand abwechselnd mit dem Signalzustand eines anderen Sekundärsignals ändert, das durch eine Modulo-2-Addition der Signale der übrigen Spuren der niedrigstwertigen Dezimale entsteht. Vorausgesetzt ist selbstverständlich, daß es sich bei den Signalen, die einer logischen Verknüpfung unterworfen werden, bereits um Binärsignale handelt, also um Signale, die stabil nur zwei mögliche Signalhöhen annehmen können und aus z. B.
  • sinusförmigen Abtastsignalen etwa durch Triggerung hervorgegangen sind. Die beiden so erzeugten Sekundärsignale stehen auf Grund der eingangs gemachten Voraussetzung für die Codierung in etwa 90°-Phasenverschiebung zueinander.
  • Durch weitere Abtaster lassen sich nun zwei Hilfssignale erzeugen, deren Signalwechsel jeweils zwischen einem Signalwechsel des ersten und einem Signalwechsel des zweiten Sekundärsignals liegen. Diese vier Signale, nämlich die beiden Sekundärsignale wie auch die beiden Hilfssignale. bilden ein Signalsystem, das bei fehlerfreier Funktion sämtlicher Abtaster und Verknüpfungsglieder nicht alle möglichen Signalkombinationen zuläßt. Dies bildet die Grundlage für die erfindungsgemäße Fehlerprüfung, deren Merkmale in den Ansprüchen niedergelegt sind und die gegenüber dem bisher bekannten Stand der Technik den entscheidenden Vorteil hat, daß schon in der einfachsten Ausführung gemäß Anspruch 1 nicht erst beim Wechsel der Position, sondern in jeder beliebigen Lage jeder einfache Fehler entdeckt wird, der eine mehr als 1 Digitalschritt abweichende Positionsanzeige zur Folge hätte, bei den Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen sogar jeder einfache Fehler schlechthin.
  • In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 schematisch eine Gesamtansicht der Einrichtung, F i g. 2 eine in F i g. 1 verwendete Schaltung.
  • Ein codierter Maßstab 1 ist senkrecht zur Zeichenebene der F i g. 1 verschiebbar angeordnet, die übrige gezeigte Anordnung steht fest, wobei die Position des Maßstabes 1 gegenüber der feststehenden Einrichtung bestimmt werden soll. Ebenso kann mit 1 auch der Umfang einer Scheibe bezeichnet sein, deren Drehachse in F i g. 1 horizontal, in der Zeichenebene jedoch außerhalb des oberen Blattrandes zu denken ist.
  • In jedem Falle bewegen sich bei der Verschiebung des Teilungsträgers 1 darauf aufgebrachte Teilungsspuren 2, bis 2,4 an feststehenden Abtastplatten 3, bis 314 vorbei. Die Spuren 2, bis 214 sind entsprechend dem weiter unten näher erläuterten Code ausgeführt, d. h., sie enthalten abwechselnd durchlässige und undurchlässige Felder mit von Spur zu Spur unterschiedlichen P:bmessungen in Verschiebungsrichtung. Die auf den Abtastplatten 31 bis 314 aufgebrachten Abtastteilungen weisen Lücken und Felder in der gleichen Größe wie die der zugehörigen Abtastspuren auf. Die Spuren 2, bis 2,4 und die Abtastplatten 3, bis 3,4 werden von einem Lichtbündel durchsetzt, das von einer einzigen Lichtquelle 4 ausgeht. Das Bündel der gleichen Lichtquelle 4 durchsetzt auch noch einen Teil des Teilungsträgers 1, der keine Abtastspur trägt und hinter dem ein fotoelektrisches Bauelement 50 angeordnet ist. Bei Verschiebung des Teilungsträgers 1 erfolgt demgemäß keine Modulation des auf das fotoelektrische Bauelement 5o treffenden Lichtstromes.
  • Dagegen erfolgt eine Modulation der Lichtströme, die durch die Abtastplatten 3, bis 3,4 und die zugehörigen Abtastspuren 2, bis 214 treten und auf fotoelektrische Bauelemente 5, bis 5,4 fallen. Das vom Referenzelement 50 gelieferte Signal dient zur Einstellung des Triggerpegels von Rechteckimpulsformern 7, bis 7,4, so daß Schwankungen der Lampenspannungen oder Alterungserscheinungen keinen Einfluß auf die Signale 8, bis 8,4 haben. Die bisher beschriebene Anordnung ist nur so weit erläutert, wie dies zum Verständnis der folgenden Beschreibung erforderlich ist. Für die Erfindung unwesentliche Einzelheiten, z. B. für die zweckmäßige Ausgestaltung der optischen Bauteile zur Führung und Sammlung des Lichtes sind, da grundsätzlich bekannt, in der Zeichnung weggelassen.
  • Die Spuren 2, bis 24 sind im Excess-3-Code ausgeführt, d. h., die Folge der Signalzustände 8, bis 84 erscheint in folgender Zuordnung zu aufeinanderfolgenden Positionen.
    Position | Spur
    81 1 j 84
    0 0 0 1 0
    1 0 1 1 0
    2 0 1 1 1
    3 0 1 0 1
    4 0 1 0 0
    5 1 1 0 0
    6 1 1 0 1
    7 1 1 1 1
    8 1 1 1 0
    9 1 0 1 0
    10 1 0 1 0
    11 1 1 1 0
    Wie aus dieser Tabelle zu sehen ist, liegen die Wechsel des Signals 8, stets zwischen den Wechseln irgendeines der anderen Signale der gleichen Dezimale, und umgekehrt. Eine Ausnahme bildet der Übergang von Position 9 auf 10, an dem auch das Signal 81 nicht wechselt. An dieser Stelle tritt ein Wechsel in einem der Signale 8, bis 814 ein. Die benutzte Codierung ist somit einschrittig insgesamt als auch innerhalb der niedrigstwertigen Dezimale.
  • Die Signale 85 bis 814 werden einem Codewandler 9 zugeführt, der den Zahlenwert in dem benutzten einschrittigen Code der höherwertigen Dezimalen in einen BCD-Code umwandelt und parallel auf den Leitungen 10 zur Verfügung stellt. Ein weiterer Codewandler 11 wandelt den einschrittigen Code der Signale 8, bis 84 ebenfalls in den BCD-Code für die niedrigstwertige Dezimale um. Eine Leitung 12 dient dabei der Unterscheidung, ob die nächsthöhere Dezimale einen geraden oder ungeraden Wert enthält, da dies zur Umsetzung des Excess-3-Codes der niedrigstwertigen Dezimale erforderlich ist. Auf Leitungen 13 steht der Zahlenwert der niedrigstwertigen Dezimale parallel zur Verfügung.
  • Die Signale 82, 83 und 84 sind an die Eingänge eines Modulo-2-Addierers 14 geführt, dessen Ausgang 15 somit die logische Summe modulo 2 der Signale 82 bis 84 repräsentiert. Die Signale 8, bis 814 sind an die Eingänge eines zweiten Modulo-2-Addierers 16 geführt, dessen Ausgang 17 somit die logische Summe modulo 2 der Signale 8, bis 844 repräsentiert. Die Signale 15 und 17 stehen bei fehlerfreiem Arbeiten der bisher beschriebenen Einrichtung in 90°-Phasenbeziehung zueinander, wobei der Richtungssinn der Bewegung des Teilungsträgers 1 maßgebend dafür ist, welches der Signale 15 oder 17 vor- bzw. nacheilt.
  • Die Ergebnisse sind also völlig gleich den Ergebnissen bei der Abtastung der bekannten Inkrementalskalen unter Erzeugung von phasenverschobenen Impulszügen zur Richtungsunterscheidung.
  • Zwei weiteren Abtastplatten3H, und 3H2 sind Abtastspuren 2ff1 und 2H2 so zugeordnet, daß in fotoelektrischen Bauelementen 5H, und 5H2 elektrische Signale erzeugt werden, die zueinander in 900-Phasenbeziehung stehen und die nach Triggerung durch Rechteckimpulsformer 7H1 und 7H2 auf Leitungen 18 und 19 Signale ergeben, deren Wechsel, bei gleichbleibender Bewegungsrichtung, wiederum zwischen den Wechseln der Signale 15 und 17 liegen. Die Erzeugung der Signale 18 und 19 aus besonderen Abtastspuren 2Hi und 2H3 ist als einfachst darstellbarer Fall in der Zeichnung angenommen. Es steht jedoch nichts im Wege, hierzu auch die Abtastspur 2, heranzuziehen, der die entsprechenden Abtastplatten zusätzlich zugeordnet und mit entsprechender Phasenversetzung angeordnet sind. Die Signale auf den Leitungen 15, 17, 18 und 19 erscheinen deshalb bei gleichgerichteter Verschiebung des Teilungsträgers 1 in folgender Folge von Kombinationen.
    515 1 5zs 1 s11 1 519
    0 0 0 0
    1 0 0 0
    1 100
    1 1 1 0
    1 1 1 1
    0 1 1 1
    0 0 1 1
    0 0 0 1
    Die Signale 15, 17, 18 und 19 sind an die Eingänge eines Netzwerkes 20 gelegt, dessen Einzelheiten weiter unten näher beschrieben sind und das auf Grund des noch zu beschreibenden Aufbaues folgende Eigenschaften hat. An seinem Ausgang 21 erscheint ein Signal, das dann und nur dann gleich dem Signal 15 ist, wenn alle zur Erzeugung dieses Signals herangezogenen Bauteile fehlerfrei arbeiten. Am Ausgang 22 erscheint ein Signal, das dann und nur dann gleich dem Signal auf der Leitung 17 ist, wenn alle zur Erzeugung dieses Signals herangezogenen Bauteile einwandfrei arbeiten.
  • In diese Prüfung sind nicht nur die gemeinsame Lichtquelle 4 für die Abtastspuren 2, bis 244, sondern auch die gemeinsame Lichtquelle 23 für die Hilfsspuren 2H4 und 2H3 einbezogen, ebenso wie die Modulo-2-Addierer 14 und 16 und das Netzwerk 20 selbst.
  • Bei fehlerfreier Funktion aller dieser Teile erscheinen deshalb an den Ausgängen 21 und 22 ebenso 90"-phasenversetzte Signale wie an den Leitungen 15 und 17. Die Signale 21 und 22 werden einem Richtungsdiskriminator 24 zugeführt, der hieraus in der bei inkrementalen Meßsystemen bekannten Weise Vorwärtsimpulse V und Rückwärtsimpulse R erzeugt, die einem Vor-/Rückwärtszähler 25 zugeführt werden.
  • Der Zählerstand des Zählers 25 muß bei einwandfreier Funktion sämtlicher beschriebener Bauteile einschließlich der Codewandler 9 und 11 gleich dem an den Leitungen 10 und 13 anstehenden Zahlenwert sein.
  • Die einwandfreie Funktion wird durch einen Vergleicher 26 überprüft.
  • In F i g. 2 ist das Netzwerk 20 dargestellt. Es ist aus zwei nahezu gleichen Netzwerken 20a und 20b zusammengesetzt. Jedes dieser Netzwerke 20a bzw.
  • 20b besteht aus drei Invertern 35a (35b), 36a (36b), 37a (37b), und sechs Nand-Toren 38a (38b), 39a (39b), 40a (40b), 41a (41b), 42a (42b), 43a (43b), das Netzwerk 20b außerdem aus einem Inverter 44b. Der Ausgang 45 des Netzwerkes 20a liefert ein Signal, welches gleich dem Signal 17 ist, wenn alle Abtaster 5o bis 5,4, 5H1, 5H2, die Modulo-2-Addierer 14 und 16 und das Netzwerk 20a einwandfrei arbeiten, und das ungleich dem Signal 17 ist, wenn einer der Abtaster 5o bis 544, 5off1, 5H2 oder der Modulo-2-Addierer 14 und 16 fehlerhaft arbeitet. Dies wird für die im obigen Beispiel angenommene Folge von Signalen 15, 17, 18, 19 dadurch erreicht, daß das Netzwerk 20a nach der logischen Funktion S45 = S17519 + S17S,8 + Sl8Sl9 arbeitet. Dabei wird die fehlersichere Ausführung des Netzwerkes 20a durch Ausklammern von S,7 oder S,» oder S,9 erreicht. Im Netzwerk 20a ist hierzu durch Ausklammern von S,8 die logische Funktion S45 = S,7S19 + S,8 (S17 + Slg) verwirklicht.
  • Die Funktion des Netzwerkes 20a und seiner einzelnen Tore ist aus folgender Tabelle zu ersehen.
    Ausgänge der Tore
    S,9 517 518 Ausgänge der Tore 517 mit Ausg.
    35a I 36a I 37a I 38a I 39a 40a 41a Zu42a 43a 43a = 45
    0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 gleich
    0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 gleich
    0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 ungleich
    0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 gleich
    1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 gleich
    1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 ungleich
    1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 gleich
    1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 gleich
    Eine genaue Fehleranalyse zeigt, daß, mit Ausnahme von zwei noch zu erwähnenden Fällen, auch alle in diesem Netzwerk vorkommenden einfachen Fehler durch den Vergleich von S,7 mit 45 erkannt werden. Unter einem »einfachen« Fehler wird dabei der Fall verstanden, bei dem im ganzen System gleichzeitig nur ein Fehler vorkommt. Als »Fehler« wird einer von folgenden Fällen verstanden.
  • Eines der Signale 15, 17, 18, 19 bleibt auch bei durchlaufendem Teilungsträger 1 dauernd auf 0 oder 1.
  • Dabei ist es gleichgültig, ob dieser Fehler von fotoelektrischen Bauelementen, Verstärkern oder Impulsformern hervorgerufen wird.
  • Eines der Schalt- oder Verknüpfungselemente des Netzwerkes 20a liefert auch bei durchlaufender Inkrementalskala an seinem Ausgang dauernd 0 oder 1.
  • An einem Eingang eines der Schalt- oder Verknüpfungselemente des Netzwerkes 20a liegt auch bei durchlaufendem Teilungsträger 1 dauernd 0 oder 1, wobei dieser Fehler im betreffenden Schaltelement selbst liegen oder von der Ansteuerung desselben herrühren kann.
  • Die obenerwähnten zwei Ausnahmen sind 19 - Eingang von Tor 41 a dauernd gleich 1 35a - Eingang von Tor 38a dauernd gleich 1.
  • Diese beiden Fehler können aber im vorliegenden Falle erkannt werden, da jedes der Tore 38a und 41a doppelt ausgeführt ist und die Ausgänge durch besondere Vergleicher 28 und 29 überprüft werden.
  • Damit ergibt sich die in F i g. 2 gezeigte vollständige Schaltung des Netzwerkes 20a (bzw. 20b) bei der dem Tor 38a (bzw. 38b) ein zweites gleiches Tor 39a (bzw. 39b) zugeordnet ist, das vom gleichen Eingangssignal angesteuert wird und dessen Ausgangssignal mit dem Ausgangssignal des zu überprüfenden Tores durch je einen besonderen Vergleicher 28 (bzw. 30) verglichen wird. In der gleichen Weise ist dem Tor 41a (bzw. 41b) ein Tor 40a (bzw. 40b) zur Überprüfung zugeordnet.
  • Das Netzwerk 20b arbeitet völlig analog dem Netzwerk 20a, lediglich mit dem Unterschied, daß es andere Eingangssignale S15, S17, S19 erhält, hiervon das Signal S19 durch den Inverter 44b in S,9, umwandelt und demgemäß nach der logischen Funktion s46 = s,,s,8 + S19' (S,5 + S18) arbeitet. Während das Netzwerk 20 a am Ausgang 45 ein Signal abgibt, welches bei fehlerfreier Funktion gleich dem Eingangssignal S,7 ist, gibt das Netzwerk 20b an seinem Ausgang 46 ein Ausgangssignal ab, welches bei fehlerfreier Funktion gleich dem Eingangssignal S15 ist.
  • Bei richtiger Arbeitsweise sowohl der Abtaster 50 bis 514, 5H, 5H2, der Modulo-2-Addierer 14 und 16 wie auch des Netzwerkes 20 liegen deshalb an den Ausgängen 21 und 22 die gleichen Signale vor, die auch an den Eingängen 15 und 17 vorliegen, wie schon bei der Beschreibung der F i g. 1 mitgeteilt wurde.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1. Digitaler Positionsgeber mit innerhalb der niedrigstwertigen Dezimale einschrittigem Code und mit einer Codierung für die höherwertigen Dezimalen so, daß alle Dezimalen zusammen ebenfalls einen einschrittigen Code bilden, d adurch gekennzeichnet, daß der vom Abtaster (51) der feinsten Spur (2,) der niedrigstwertigen Dezimale gelieferte Signalwert (81) mit den von den Abtastern (55 bis 514) aller Spuren (2, bis 214) aller übrigen Dezimalen gelieferten Signalwerten (80 bis 814) durch einen Modulo-2-Addierer (16) zu einem ersten Sekundärsignal (17) verbunden ist, daß die von den Abtastern (52 bis 54) der übrigen Spuren (22 bis 24) der niedrigstwertigen Dezimalen gelieferten Signalwerte (82 bis 84) durch einen weiteren Modulo-2-Addierer (14) zu einem zweiten Sekundärsignal (15) verbunden sind, das bei fehlerfreier Funktion sämtlicher Bauteile in etwa 90°-Phasenbeziehung zum ersten Sekundärsignal steht, ferner gekennzeichnet durch zwei weitere Abtaster (5H,, sah2), die zu ihrer Abtastspur (2H1, 2in2) und zueinander so justiert sind, daß sie Hilfssignale (18, 19) liefern, die zueinander etwa eine 90°-Phasenverschiebung und zum ersten und zweiten Sekundärsignal (17 und 15) eine von 0, 90, 180 und 270° verschiedene Phasenverschiebung einhalten, so daß die beiden Sekundärsignale (17 und 15) und die beiden Hilfssignale (18 und 19) zusammen ein Signalsystem bilden, bei dem einige der an sich denkbaren Kombinationen von Binärwerten dieser Signale bei fehlerfreiem Arbeiten aller Abtaster nicht auftreten (verbotene Kombinationen im Gegensatz zu erlaubten Kombinationen) und daß eine Schaltung (20) zur Überprüfung der korrekten Signalkombinationen vorgesehen ist.
  2. 2. Digitaler Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (20) zur Überprüfung der korrekten Signalkombinationen aus bekannten logischen Schalt- und Verknüpfungselementen nach den bekannten Regeln der Schaltalgebra so aufgebaut ist, daß sie ein Binärsignal (22) erzeugt, das gleich dem einen (17) der beiden Sekundärsignale ist, wenn an ihrem Eingang (15, 17, 18, 19) eine erlaubte Kombination von Binärwerten anliegt und das ungleich diesem Signal (17) ist, wenn an ihrem Eingang (15, 17, 18, 19) eine verbotene Kombination von Binärwerten anliegt, und daß sie in gleicher Weise für das andere Sekundärsignal (15) nach den gleichen Kriterien ein weiteres Binärsignal (21) liefert und daß die beiden so erzeugten Binärsignale (21, 22) einen Richtungsdiskriminator (24) und Zähler (25) ansteuern, ferner gekennzeichnet durch einen Vergleicher (26), durch den der Zählerstand mit dem Ausgang eines Codewandlers (9, 11) verglichen wird, der den einschrittigen Code der Abtastspuren (21 bis 214) in einen mit dem Zählerausgang vergleichbaren Code, z. B. einen BCD-Code, umsetzt, so daß in die Überprüfung der korrekten Funktion auch der Codewandler (9, 11) einbezogen ist.
  3. 3. Digitaler Positionsgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtaster (5o bis 514, 5X1, 5H2) fotoelektrische Bauelemente sind und daß alle Abtaster (5, bis 514) der Code- spuren und ein als Referenzelement für diese dienendes fotoelektrisches Bauelement (50) von einer einzigen Lichtquelle (4), die Abtaster (5off1, 5H2) für die Hilfssignale (18, 19) jedoch von einer weiteren Lichtquelle (23) beleuchtet werden, so daß in die Überprüfung der korrekten Funktion auch die Lichtquelle (4) einbezogen ist.
  4. 4. Digitaler Positionsgeber nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den verschiedenen, nach den Regeln der Schaltalgebra möglichen Abtastnetzwerken ein solches (20) Verwendung findet, das bei fehlerhaftem Arbeiten eines seiner logischen Schalt- oder Verknüpfungselemente ein Binärsignal (21 bzw. 22) zur Zähleransteuerung liefert, das ungleich dem zugeordneten Sekundärsignal (15 bzw. 17) ist, so daß in die Überprüfung der korrekten Funktion auch die Prüfschaltung (20) einbezogen ist.
  5. 5. Digitaler Positionsgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt- und Verknüpfungselemente (38a, 38b, 40a, 40b), deren Eingangsfehler gemäß dieser Prüfung unentdeckt bleiben, doppelt ausgeführt sind und ihre Ausgangssignale direkt besonderen Vergleichern (28 bis 31) zugeführt sind.
  6. 6. Digitaler Positionsgeber mit einem Teilungsträger und mehreren Abtastern für die darauf aufgebrachte Teilung, bei dem die Kombination der von den Abtastern abgeleiteten Binärsignale eindeutig ein Maß für die relative Position des Teilungsträgers zu den Abtastern angibt (codierter Geber), dadurch gekennzeichnet, daß aus wenigstens zwei Gruppen der erwähnten Binärsignale (81 bis 814) und wenigstens einem zusätzlichen Abtaster (5H, bzw. SHi) Sekundärsignale (15, 17, 18, 19) abgeleitet werden, die ein mehrphasiges Signalsystem bilden, das zur Zählung in einem Zähler (25) geeignet ist, dessen jeweiliger Zählerstand durch einen Vergleicher (26) gegebenenfalls mit dem Ausgang des Codewandlers (9, 11), der, sofern notwendig, die Kombination der Binärsignale aus den Abtastern (5, bis 514) in eine mit dem Zählerausgang kompatible Darstellung wandelt, oder andernfalls mit dem Abtastcode direkt verglichen wird.
    Die Erfindung betrifft einen digitalen Positionsgeber mit innerhalb der niedrigstwertigen Dezimale einschrittigem Code und mit einer Codierung für die höherwertigen Dezimalen so, daß alle Dezimalen zusammen ebenfalls einen einschrittigen Code bilden.
DE2333698A 1973-07-03 1973-07-03 Digitaler Positionsgeber Expired DE2333698C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2333698A DE2333698C2 (de) 1973-07-03 1973-07-03 Digitaler Positionsgeber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2333698A DE2333698C2 (de) 1973-07-03 1973-07-03 Digitaler Positionsgeber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2333698B1 true DE2333698B1 (de) 1974-09-26
DE2333698C2 DE2333698C2 (de) 1975-05-22

Family

ID=5885762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2333698A Expired DE2333698C2 (de) 1973-07-03 1973-07-03 Digitaler Positionsgeber

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2333698C2 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2512283A1 (de) * 1975-03-20 1976-09-30 Siemens Ag Analog-digital-umsetzer
DE3122535A1 (de) * 1980-06-18 1982-05-27 Westinghouse Electric Corp., 15222 Pittsburgh, Pa. "positionsueberwachungseinrichtung"
DE3125383A1 (de) * 1981-06-27 1983-05-26 AEG-Telefunken Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang Winkelcodierer
EP0419172A1 (de) * 1989-09-21 1991-03-27 Smiths Industries Public Limited Company Optische Kodierer
EP0288235A3 (de) * 1987-04-21 1991-03-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Verfahren zur absoluten Lageerkennung und Gerät dafür
DE19610815A1 (de) * 1995-03-20 1996-11-07 Yazaki Corp Zeigeranzeigevorrichtung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3605141A1 (de) * 1986-02-18 1987-08-20 Messerschmitt Boelkow Blohm Digitaler positionsgeber

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2512283A1 (de) * 1975-03-20 1976-09-30 Siemens Ag Analog-digital-umsetzer
DE3122535A1 (de) * 1980-06-18 1982-05-27 Westinghouse Electric Corp., 15222 Pittsburgh, Pa. "positionsueberwachungseinrichtung"
DE3125383A1 (de) * 1981-06-27 1983-05-26 AEG-Telefunken Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang Winkelcodierer
EP0288235A3 (de) * 1987-04-21 1991-03-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Verfahren zur absoluten Lageerkennung und Gerät dafür
EP0419172A1 (de) * 1989-09-21 1991-03-27 Smiths Industries Public Limited Company Optische Kodierer
DE19610815A1 (de) * 1995-03-20 1996-11-07 Yazaki Corp Zeigeranzeigevorrichtung
DE19610815B4 (de) * 1995-03-20 2005-04-21 Yazaki Corp. Zeigeranzeigevorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE2333698C2 (de) 1975-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2952106C2 (de) Lichtelektrische inkrementale Längen- oder Winkelmeßeinrichtung
EP0058302B1 (de) Lichtelektrische inkrementale Positioniereinrichtung
DE3117554C2 (de)
EP1821073B1 (de) Positionsmesseinrichtung
DE3617254C2 (de)
EP0268558B1 (de) Längen- oder Winkelmesseinrichtung
DE10244547A1 (de) Verfahren zur Bestimmung einer absoluten Position
DE3221982A1 (de) Optisches inkrementalcodiersystem mit adressierbarem index
DE2207224C2 (de) Fehlergesichertes inkrementales WegmeBsystem
DE2748320B2 (de) Gray-Code-Leser
DE2333698B1 (de) Digitaler Positionsgeber
DE1673887A1 (de) Anordnung zur Bestimmung der Lage zweier relativ zueinander beweglicher Teile
DE3318351A1 (de) Verfahren fuer eine drehzahl- und drehrichtungsabhaengige auswerteschaltung eines inkrementalen drehrichtungsimpulsgebers
EP0206139B1 (de) Fehlergesicherte inkrementale Positionsmesseinrichtung
DE4002270A1 (de) Schaltungsanordnung mit dividierendem analogdigitalwandler
DE2825842B2 (de) Verfahren zur Überwachung der Richtigkeit der von numerischen Schrittgebern gelieferten Informationen sowie Schrittgeber zur Durchführung des Verfahrens
DE3788329T2 (de) Gerät zum Anzeigen des Wertes einer Variablen.
DE2825038C3 (de) Graycodeleser
DE2111670A1 (de) Anordnung fuer die Anzeige der mittleren Rate des Auftretens eines ein Ereignis anzeigenden Signals
DE4015099A1 (de) Messwandler
DE2822573B2 (de)
DE2512283C2 (de) Analog-Digital-Umsetzer
DE2637621A1 (de) Anordnung zum messen von fluessigkeits- oder gasmengen
DE1220152B (de) Vorrichtung zum verkantungsfehlerfreien Messen von Laengen
DE3509682A1 (de) Verfahren und einrichtung zur fehlererkennung bei messeinrichtungen

Legal Events

Date Code Title Description
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee