**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.
PATENTANSPRt)CH-E
1. Anordnung zum Bestimmen und Darstellen der Position eines ersten Gliedes gegenüber einem zweiten, relativ zum ersten bewegbaren Glied in einem M-Ziffern-Code, n > 2, bestehend aus einem Trägerelement für die in n getrennten Bahnen angeordneten Codeelemente in der Form metalischer Elektroden (2) und aus einem Verteiler (4), welcher relativ zum Trägerelement und synchron mit einem der beiden genannten Glieder bewegbar ist, gekennzeichnet durch einen Schaltkreis (1, 3), der so ausgelegt ist, dass er eine Spannung mit sich ändernder Wellenform an einen Verteiler (4) liefert, welcher wiederum so angeordnet ist, dass er eine von der genannten Wellenform der Spannung abgeleitete Spannungswellenform an irgendein vom genannten Verteiler (4) gerade überstrichenes Codeelement (2', 2", 2"') überträgt,
sowie durch den n Bahnen entsprechende n Konverter (5), welche die Signale von den auf verschiedenen Bahnen liegenden Codeelementen (2', 2", 2"') empfangen und einen n-Ziffern Code erzeugen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (4) so angeordnet ist, dass er kapazitiv mit jeweils dem Codeelement (2', 2", 2"') verbunden ist, dass er gerade überstreicht.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung vom Ausgang eines Oszillators (1) entnommen wird, welcher Ausgang kapazitiv mit dem Verteiler (4) gekoppelt ist.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (4) von den Codeelementen (2', 2", 2"') auf dem Trägerelement durch eine dielektrische Schicht (9) in Abstand gehalten wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Bestimmen und Darstellen der Position eines ersten Gliedes gegenüber einem zweiten, relativ zum ersten bewegbaren Glied in einem n-Ziffern-Code, n > 2, bestehend aus einem Trägerelement für die in n getrennten Bahnen angeordneten Codeelemente und aus einem Verteiler, welcher relativ zum Trägerelement und synchron mit einem der beiden genannten Glieder bewegbar ist.
Es sind Code-Anordnungen bekannt, z. B. aus SE-Patentschrift Nr. 329 076, um die Lage eines bewegbaren mechanischen Gliedes oder Elementes relativ zu einem anderen Glied oder Element zu bestimmen. Zum Beispiel kann zum Bestimmen der Winkelposition der Verdrehung einer Welle eine sogenannte Codierscheibe benutzt werden, welche in Form einer Scheibe auf dieser Welle befestigt ist und mit die ser Welle in Drehung versetzt wird, und welche eine Vielzahl von elektrisch leitenden Segmenten aufweist, die so angeordnet sind, dass sie mit einer Schleifkontaktanordnung zusammenwirken, wobei die Segmente in einem solchen Schema angeordnet sind, dass, wenn sie sich in gleitendem Eingriff mit der genannten Gleitkontaktanordnung befinden, beispielsweise ein binär-codiertes Signal erhalten wird, welches die Winkelposition der Welle anzeigt.
Um Betriebsstörungen infolge der mechanischen Abnutzung der Gleitkontaktanordnung zu vermeiden, sind diese gleitenden Kontakte in der Praxis oft durch sogenannte opto-elektrische Anordnungen ersetzt worden.
Ein Nachteil bei dieser Art von Anordnungen, ganz gleich ob gleitende Kontakte benutzt werden oder ob das Abtasten auf optischem, magnetischem oder irgendeinem anderen Weg erreicht wird, besteht darin, dass eine Vielzahl von Abtasteinrichtungen erforderlich ist. Wenn z. B. eine Umdrehung in sechzehn Bogensegmente unterteilt ist, ist es notwen- dig, eine Reihe vor vier Abtasteinrichtungen für die Code; scheibe vorzusehen. Eine Anordnung dieser Art kann in vielen Fällen, wie z. B. bei metallverarbeitenden Maschinen, Instrumenten usw., gerechtfertigt sein, während in anderen Anwendungsfällen (wie z. B. in Automobilen, Nähmaschinen oder anderen Haushaltsgeräten) dieses Verfahren zu aufwen- dig ist. In den zuletzt genannten Fällen wird normalerweise ein sogenannter Stufenanzeiger verwendet. Diese Anzeiger, wie sie z.
B. zum Bestimmen der Winkelposition einer rotierenden Welle benutzt werden, weisen entlang der Peripherie dieses Anzeigers eine Vielzahl von Markierungen auf, welche im wesentlichen unter gleichen Abständen voneinander angeordnet sind, etwa in Form von transparenten Löchern oder dgl. Zum Abtasten bzw. Abfühlen dieser Markierungen ist eine Abtast- bzw. Abfühleinrichtung vorgesehen, welche ein Signal in Form von Impulsen liefert, die in einer Zähleinrichtung registriert werden, wobei die Anzahl der Impulse in Relation zu der Anzahl der Markierungen steht. An einer Stelle der Peripherie ist auch eine Markierung vorgesehen, welche für diese Stelle ganz spezifisch ist, und welche Markierung durch eine separate Abtasteinrichtung abgetastet wird, wobei das Ausgangssignal aus dieser Abtasteinrichtung den Zähler auf Null stellt.
Auf diese Weise kann der Zähler immer die Zahl der Markierungen anzeigen, um die die Welle seit der letzten Nullstellung verdreht worden ist.
Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass der Zähler, bevor er das erste Mal auf Null gesetzt wird, eine falsche Einstellung anzeigt. Ausserdem liefert dieser Zähler eine falsche Anzeige, wenn die Drehrichtung der Welle in einem Drehabschnitt umgekehrt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Positionsanzeigeanordnung zu finden, welche die vorstehend genannten Nachteile der bereits bekannten Anordnungen überwindet.
Die erfindungsgemässe Lösung ist gekennzeichnet durch einen Schaltkreis, der so ausgelegt ist, dass er eine Spannung mit sich ändernder Wellenform an einen Verteiler liefert, welcher wiederum so angeordnet ist, dass er eine von der genannten Wellenform der Spannung abgeleitete Spannungswellenform an irgendein vom genannten Verteiler gerade überstrichenes Codeelement überträgt, sowie durch den n Bahnen entsprechende n Konverter, welche die Signale von den auf verschiedenen Bahnen liegenden Codeelementen empfangen und einen n-Ziffern-Code erzeugen.
Vorzugsweise ist der Verteiler so angeordnet, dass er kapazitiv mit jedem Codeelement verbunden ist, das er gerade überstreicht, und dass die Ladespannung vom Ausgang eines Oszillators entnommen wird, welcher Ausgang kapazitiv mit dem Verteiler gekoppelt ist.
Die Nachteile, wie sie der vorstehend beschriebene Stand der Technik enthält, werden durch die vorliegende Erfindung eliminiert oder zumindest entscheidend reduziert.
Im folgenden soll anhand von Ausführungsbeispielen die erfindungsgemässe Anordnung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen näher erläutert werden; es zeigen:
Fig. 1 eine kreisrunde Codescheibe, welche vom Typ her grundsätzlich bekannt ist und in welcher die Codeelemente in Ubereinstimmung mit dem sogenannten Gray-Code angeordnet sind;
Fig. 2 eine erste Ausführungsform, welche ein Schaltkreis diagramm der erfindungsgemässen Anordnung enthält;
Fig. 3 eine Variante der Schaltkreise, welche im Schalt kreisdiagramm nach Fig. 2 enthalten sind;
Fig. 4 ein Zeitdiagramm für die Signale, die an einer
Koppelungsstelle für den Verteiler nach Fig. 2 ankommen;
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform einer Codescheibe und eines Verteilers für die erfindungsgemässe Anordnung;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer Codescheibe und eines Verteilers;
;
Fig. 7 eine andere Ansführüngsförtn einer Codescheibe und eines Verteilers;
Fig. 8 eine Ausführungsförm nach Fig. 7, bei einer Nähmaschine angewandt, ünd
Fig. 9 die Charakteristik von bevorzugten Verstärkern, die in der erfindüngsgemässen Anordnung eingebaut sind.
Das in Fig. 2 gezeigte Schaltdiagramm enthält die zum Funktionieren der Anordnung notwendigen Elemente. Von einem Oszillator 1 bekannter Bauart, z. B. einem astabilen Multivibrator, wird ein Signal a (s. Fig. 4) abgegeben. Dieses Signal wird auf ein von den Teilflächen 2 getrenntes Kopplungsglied 3 einer Codescheibe übertragen, die z. B. mit einem unbeweglichen Teil einer Maschine verbunden ist, welche Codescheibe Teilflächen in Form von kreisbogenförmigen Codeelementen 2', 2", 2"' mit verschiedenen Radien in getrennten Bahnen aufweist, wie dies in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, und einen Gray-Code bilden. Dieses Kopplungsglied 3 ist so angeordnet, dass das Signal kapazitiv an einen Verteiler 4 übertragen wird, der mit einem beweglichen Glied, z. B. der Welle der Maschine, deren Stellung relativ zu dem genannten unbeweglichen Teil bestimmt werden soll, verbunden ist.
Das Signal wird über die durch den Verteiler 4 gebildeten Kapazitäten an die Codeelemente 2', 2", 2"' angelegt. Wird der Verteiler 4 in eine Stellung gebracht, in der er das Codeelement 2"' überdeckt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, wird das Signal kapazitiv an dieses Element weitergeleitet und an den Eingang eines Verstärkers 5"' übertragen. An dieser Stelle weist das Signal die Konfiguration auf, wie sie durch das Zeitdiagramm b in Fig. 4 dargestellt ist.
Dieses Zeitdiagramm zeigt, in welcher Art das Signal ver ändert wird, wenn der Verteiler 4 über dem Codeelement 2"' angeordnet wird, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Jeder der Verstärker, welcher vorzugsweise in Form eines Schmitttriggers ausgebildet sind, weist eine Hysteresis-Schleifencharakteristik auf, wie sie in Fig. 9 dargestellt ist. Nach Durchgang durch den Verstärker 5"' zeigt das Signal die Konfiguration c in Fig. 4. Das Signal wird dann an ein RC-Filter 6"' weitergegeben, wo es unmittelbar nach Durchgang durch dieses Filter die Konfiguration d gemäss Fig. 4 aufweist. Das Signal durchläuft dann eine weitere Verstärkerstufe 7"', nach der es die in Fig. 4 gezeigte Konfiguration e aufweist.
In ähnlicher Weise werden Signale von den Verstärkern 7' und 7" erhalten, welche repräsentativ für die Stellung des Verteilers 4 bezüglich der Codeelemente 2' bzw. 2" sind; in der in Fig. 2 dargestellten Position sind die Signale für die Codeelemente 2' und 2" logische Nullen. Auf diese Weise zeigen die Signale die Stellung des Verteilers 4 in Beziehung zur Codescheibe im Digitalcode und damit die Stellung der Maschinenwelle relativ zu dem unbeweglichen Teil der Maschine an.
Alternativ können die RC-Filter 6 durch Koppelungselemente nach Fig. 3 ersetzt werden, in welchen logische Gates zur Bildung der Speicherelemente 8', 8" und 8"' zusammengeschlossen worden sind, in welchen ausserdem die Signale von jedem Verstärker an die eine Seite der betreffenden Speicherelemente weitergegeben werden, nachdem sie umgekehrt worden sind, und in welchen auf die andere Seite eines jeden Speicherelementes ein rückstellender Impuls F aufgegeben wird, welcher von den Vorderflanken des Oszillator-Ausgangssignals abgeleitet wird. Sobald ein Signal von einem Verstärker auftritt, wird der Ausgang des betreffenden Speicherelements auf eine logische 1 gesetzt. Das Signal übertrifft den Rückstellimpuls infolge der Tatsache, dass es in diesem Zeitpunkt die rückstellenden Impulse überlagert.
Wenn das Signal jedoch aufgrund der Tatsache abbricht, dass der bewegliche Verteiler 4 so bewegt wird, dass die kapazitive Koppelung zu dem betreffenden Codeelement unterbrochen wird, wird das entsprechende Speicherelement durch den nächsten auftretenden rückstellenden Impuls zurückgestellt. Zur Erreichung dieses Zwecks sind im Rahmen der Erfindung auch viele andere Variationen möglich.
Vorstehend wurde eine Annordnung beschrieben, welche ein berührungsfreies Abtasten der Position des beweglichen Gliedes gegenüber einem Abtastelement erlaubt, wobei wegen der kapazitiven Koppelung kein bewegliches (acting) Abtastelement erforderlich ist.
Bei der praktischen Anwendung der Erfindung wird die Kapazität zwischen dem beweglichen Glied und den festangeordneten Codeelementen möglichst gross gemacht. Es ist jedoch günstig, wenn die Verstärker 5 eine hohe Eingangsimpedanz aufweisen. Auf diese Weise wird eine hohe Zeitkonstante erhalten und kann eine Verzerrung des Signals auf dem Weg der kapazitiven Koppelung niedrig gehalten werden.
Eine hohe Kapazität kann erhalten werden, wenn die Oberflächen so gross wie möglich und der Abstand so gering wie praktisch möglich gemacht werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird ein solcher geringer Abstand zwischen dem beweglichen Glied und den Abtastflächen durch Dazwischenlegen einer dielektrischen Schicht 9 (vgl. Fig. 5) aus Teflon (eingetragenes Warenzeichen), Polytetrafluoräthylen oder einem ähnlichen Material ermöglicht. Auf diese Weise wird ein Schaden aufgrund einer unebenen Bewegung des beweglichen Gliedes und ein übermässiges Ansteigen der Dielektrizitätskonstanze vermieden. Eine alternative Anordnung zur Erreichung desselben Zwecks besteht darin, die Flächen aus Aluminium herzustellen und diese zu oxydieren.
In Verbindung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Verstärker 5 in der sogenannten MOS (Metalloxyd-Halbleiter)-Technik hergestellt, um die gewünschte hohe Eingangsimpedanz zu erhalten.
In Fig. 2 ist eine Kombination aus einem beweglichen Glied und Abtastflächen in der Form beschrieben, dass die Codeelemente auf einer Codescheibe angeordnet sind und dass dazu ein rotierendes Verteilerstellglied vorgesehen ist.
Die Erfindung kann aber genau so gut verwirklicht werden, wenn die Codeelemente zum Beispiel als Platten oder Streifen auf der inneren Zylinderoberfläche eines Hohlzylinders ausgebildet sind, wobei das bewegliche Glied um die Zylinderachse drehbar ist (vgl. Fig. 6), oder wenn die Codelemente im wesentlichen als ebene Platten oder Streifen ausgebildet sind und das bewegliche Glied in einer linearen Bewegung darüber hinweggeführt wird (Fig. 7). Alle diese Anordnungen können sehr gut zum Feststellen der Position eines Maschinenelements innerhalb eines Bewegungsbereichs verwendet werden; wie in Fig. 8 gezeigt ist, kann damit die Position eines Gleiters 10 auf einer linearen Skalall bei einer Nähmaschine festgestellt werden.
In Fig. 8 sind 2n Symbolzahlen gezeigt, die an den Ausgängen der Verstärker als binäre Codewörter dargestellt werden können.
Bei den konventionellen Code-Anzeigen treten insbesondere beim Verschieben des beweglichen Gliedes von einer Stellung, welche durch ein spezifisches Codewort charakterisiert ist, zu einer benachbarten Stellung, welche durch ein weiteres Codewort charakterisiert ist, gewisse Unsicherheiten auf, wenn diese zwei Codewörter sich voneinander in mehr als einer Binärstelle unterscheiden. In solchen Fällen können vorübergehend falsche Codes auftreten. Dies wird vermieden, wenn die Codeelemente in einem einschrittigen (reflected) Binär-Code (z. B. Gray-Code), wie in Fig. 1 gezeigt, angeordnet sind. Dieser Code hat den Vorteil, dass sich nur eine Binärstelle bei jedem Grenz(limit)-t:rbergang ändert.
** WARNING ** Beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
PATENT APPLICATION) CH-E
1. Arrangement for determining and displaying the position of a first member in relation to a second, relative to the first movable member in an M-digit code, n> 2, consisting of a carrier element for the code elements in the form of metal electrodes, which are arranged in n separate tracks (2) and from a distributor (4) which is movable relative to the carrier element and synchronously with one of the two mentioned members, characterized by a circuit (1, 3) which is designed so that it supplies a voltage with a changing waveform provides a distributor (4) which in turn is arranged to transmit a voltage waveform derived from said voltage waveform to any code element (2 ', 2 ", 2"') just swept by said distributor (4),
and by the n converters (5) corresponding to the n lanes, which receive the signals from the code elements (2 ', 2 ", 2"') lying on different lanes and generate an n-digit code.
2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the distributor (4) is arranged so that it is capacitively connected to the respective code element (2 ', 2 ", 2"') that it just sweeps over.
3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the voltage is taken from the output of an oscillator (1), which output is capacitively coupled to the distributor (4).
4. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the distributor (4) is kept at a distance from the code elements (2 ', 2 ", 2"') on the carrier element by a dielectric layer (9).
The present invention relates to an arrangement for determining and displaying the position of a first member with respect to a second, relative to the first movable member in an n-digit code, n> 2, consisting of a carrier element for the code elements arranged in n separate lanes and from a distributor which is movable relative to the carrier element and synchronously with one of the two mentioned members.
There are known code arrangements, e.g. From SE Patent Specification No. 329 076 to determine the location of a movable mechanical link or element relative to another link or element. For example, a so-called encoder disk can be used to determine the angular position of the rotation of a shaft, which is fastened in the form of a disk on this shaft and is set in rotation with this shaft, and which has a plurality of electrically conductive segments which are arranged in this way are that they cooperate with a sliding contact arrangement, the segments being arranged in such a scheme that when they are in sliding engagement with said sliding contact arrangement, for example a binary-coded signal is obtained which indicates the angular position of the shaft.
In order to avoid operational disturbances due to the mechanical wear and tear of the sliding contact arrangement, these sliding contacts have often been replaced in practice by so-called opto-electrical arrangements.
A disadvantage with this type of arrangement, whether sliding contacts are used or whether scanning is accomplished by optical, magnetic, or some other means, is that a variety of scanning devices are required. If z. If, for example, a revolution is divided into sixteen arc segments, it is necessary to set up a row in front of four scanning devices for the code; disk to be provided. An arrangement of this type can be used in many cases, e.g. B. in metalworking machines, instruments, etc., be justified, while in other applications (such as in automobiles, sewing machines or other household appliances) this method is too expensive. In the latter cases, a so-called level indicator is normally used. These indicators, as they are e.g.
B. used to determine the angular position of a rotating shaft, have along the periphery of this indicator on a plurality of markings which are arranged at substantially equal distances from one another, for example in the form of transparent holes or the like. To scan or feel these markings a scanning or sensing device is provided which delivers a signal in the form of pulses which are registered in a counter, the number of pulses being in relation to the number of markings. At one point on the periphery there is also a marking which is quite specific for this point and which marking is scanned by a separate scanning device, the output signal from this scanning device setting the counter to zero.
In this way the counter can always show the number of markings by which the shaft has been rotated since the last reset.
However, this method has the disadvantage that the counter displays an incorrect setting before it is reset to zero for the first time. In addition, this counter gives an incorrect display if the direction of rotation of the shaft is reversed in a rotating section.
The object of the present invention is to find a position display arrangement which overcomes the above-mentioned disadvantages of the already known arrangements.
The solution according to the invention is characterized by a circuit which is designed so that it supplies a voltage with changing waveform to a distributor, which in turn is arranged so that a voltage waveform derived from said waveform of the voltage to any of said distributor straight Crossed code element transmits, as well as n converters corresponding to the n lanes, which receive the signals from the code elements lying on different lanes and generate an n-digit code.
The distributor is preferably arranged in such a way that it is capacitively connected to each code element which it is currently passing over, and that the charging voltage is taken from the output of an oscillator, which output is capacitively coupled to the distributor.
The disadvantages of the prior art described above are eliminated or at least significantly reduced by the present invention.
In the following, the arrangement according to the invention will be explained in more detail in conjunction with the attached drawings using exemplary embodiments; show it:
1 shows a circular code disk, the type of which is basically known and in which the code elements are arranged in accordance with the so-called Gray code;
Fig. 2 shows a first embodiment which contains a circuit diagram of the arrangement according to the invention;
Fig. 3 shows a variant of the circuits which are included in the circuit diagram of Fig. 2;
Fig. 4 is a timing diagram for the signals that are transmitted to a
Arrive coupling point for the distributor according to FIG. 2;
5 shows a second embodiment of a code disk and a distributor for the arrangement according to the invention;
6 shows a further embodiment of a code disk and a distributor;
;
FIG. 7 shows another embodiment of a code disk and a distributor; FIG.
8 shows an embodiment according to FIG. 7, applied to a sewing machine, and
9 shows the characteristics of preferred amplifiers which are built into the arrangement according to the invention.
The circuit diagram shown in Fig. 2 contains the elements necessary for the functioning of the arrangement. From an oscillator 1 of known type, e.g. B. an astable multivibrator, a signal a (see Fig. 4) is emitted. This signal is transmitted to a coupling member 3 of a code disk which is separate from the partial surfaces 2 and which z. B. is connected to an immovable part of a machine, which code disk has partial surfaces in the form of circular arc-shaped code elements 2 ', 2 ", 2"' with different radii in separate paths, as shown in Fig. 1 and 2, and a gray -Code form. This coupling member 3 is arranged so that the signal is capacitively transmitted to a distributor 4, which is equipped with a movable member, e.g. B. the shaft of the machine, the position of which is to be determined relative to said immovable part, is connected.
The signal is applied to the code elements 2 ', 2 ", 2"' via the capacitances formed by the distributor 4. If the distributor 4 is brought into a position in which it covers the code element 2 "', as shown in FIG. 2, the signal is capacitively passed on to this element and transmitted to the input of an amplifier 5"'. At this point, the signal has the configuration as shown by the timing diagram b in FIG.
This timing diagram shows the manner in which the signal is changed when the distributor 4 is arranged over the code element 2 "', as shown in FIG. 2. Each of the amplifiers, which are preferably designed in the form of a Schmitt trigger, has one Hysteresis loop characteristic as shown in Fig. 9. After passing through the amplifier 5 "', the signal shows the configuration c in Fig. 4. The signal is then passed to an RC filter 6"' where it is immediately after passing through this filter has the configuration d according to FIG. 4. The signal then passes through a further amplifier stage 7 "', after which it has the configuration e shown in FIG.
Similarly, signals from the amplifiers 7 'and 7 "are obtained which are representative of the position of the distributor 4 with respect to the code elements 2' and 2", respectively; In the position shown in Fig. 2, the signals for code elements 2 'and 2 "are logical zeros. In this way the signals show the position of the distributor 4 in relation to the code disk in the digital code and thus the position of the machine shaft relative to the immovable part the machine.
Alternatively, the RC filters 6 can be replaced by coupling elements according to FIG. 3, in which logic gates have been connected to form the memory elements 8 ', 8 "and 8"', in which the signals from each amplifier to one side of the relevant memory elements are passed on after they have been reversed, and in which on the other side of each memory element a resetting pulse F is applied, which is derived from the leading edges of the oscillator output signal. As soon as a signal from an amplifier occurs, the output of the relevant memory element is set to a logical 1. The signal exceeds the reset pulse due to the fact that at this point it is superimposed on the reset pulses.
If, however, the signal breaks off due to the fact that the movable distributor 4 is moved in such a way that the capacitive coupling to the relevant code element is interrupted, the corresponding memory element is reset by the next resetting pulse that occurs. Many other variations are also possible within the scope of the invention to achieve this purpose.
An arrangement has been described above which allows a contact-free scanning of the position of the movable member with respect to a scanning element, with no movable (acting) scanning element being required because of the capacitive coupling.
In the practical application of the invention, the capacity between the movable member and the fixed code elements is made as large as possible. However, it is advantageous if the amplifiers 5 have a high input impedance. In this way, a high time constant is obtained and distortion of the signal on the way of the capacitive coupling can be kept low.
A high capacity can be obtained by making the surface areas as large as possible and the spacing as small as practical. In a preferred embodiment of the invention, such a small distance between the movable member and the scanning surfaces is made possible by interposing a dielectric layer 9 (see FIG. 5) made of Teflon (registered trademark), polytetrafluoroethylene or a similar material. In this way, damage due to uneven movement of the movable member and excessive increase in dielectric constant are avoided. An alternative arrangement for achieving the same purpose is to produce the surfaces from aluminum and to oxidize them.
In connection with a preferred exemplary embodiment, the amplifiers 5 are produced using the so-called MOS (metal oxide semiconductor) technology in order to obtain the desired high input impedance.
In FIG. 2, a combination of a movable member and scanning surfaces is described in the form that the code elements are arranged on a code disk and that a rotating distributor actuator is provided for this purpose.
However, the invention can be implemented just as well if the code elements are designed, for example, as plates or strips on the inner cylinder surface of a hollow cylinder, the movable member being rotatable about the cylinder axis (see. Fig. 6), or if the code elements in are essentially designed as flat plates or strips and the movable member is guided over them in a linear movement (Fig. 7). All of these arrangements can be used very well for determining the position of a machine element within a range of motion; as shown in Fig. 8, the position of a slider 10 can be determined on a linear scale in a sewing machine.
FIG. 8 shows 2n symbol numbers which can be represented as binary code words at the outputs of the amplifiers.
With conventional code displays, there are certain uncertainties, especially when moving the movable member from a position, which is characterized by a specific code word, to an adjacent position, which is characterized by a further code word, if these two code words are more different from one another as a binary digit. In such cases, incorrect codes may temporarily appear. This is avoided if the code elements are arranged in a one-step (reflected) binary code (for example Gray code), as shown in FIG. 1. This code has the advantage that only one binary digit changes for each limit -t: transition.