DD293190A5 - Verbesserte laengenmesseinrichtung mit absolutmassstab zur messung grosser laengen - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Nachweis von mindestens einem Allel eines Genorts bereit und kann zur direkten Bestimmung des Haplotyps benutzt werden. Das Verfahren umfaszt die Amplifizierung genomischer DNA mit einem Primerpaar, welches eine Intronsequenz ueberspannt und eine DNA-Sequenz definiert, die sich in genetischer Kopplung mit einem nachzuweisenden Gen befindet. Die Primer-definierte DNA-Sequenz enthaelt eine genuegend grosze Anzahl von Intronsequenznukleotiden, um das Allel zu charakterisieren. Die genomische DNA wird amplifiziert, um eine amplifizierte DNA-Sequenz zu erzeugen, welche charakteristisch ist fuer das Allel. Die amplifizierte DNA Sequenz wird analysiert, um die Anwesenheit einer genetischen Variation in der amplifizierten DNA-Sequenz nachzuweisen, wie z. B. eine AEnderung in der Sequenzlaenge, das Hinzukommen oder den Verlust einer Restriktionsstelle oder die Substitution eines Nukleotids. Die Variation ist charakteristisch fuer das nachzuweisende Allel und kann dazu verwendet werden, um entfernte Allele nachzuweisen. Kits, welche ein oder mehrere der in dem Verfahren verwendeten Reagenzien enthalten, sind ebenfalls beschrieben.{Intron; Sequenzanalyse; DNA; Allel; Haplotyp; Nukleotid; genetische Variation; Restriktionsstelle; Primerpaar}

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Langenmeßeinrichtung mit Absolutmaßstab zur Messung großer Langen mit dem eine absolute Wegmessung und Positionierung vor allem im Maschinen-und Geratebau möglich ist, wobei die Messung der Relativ- bzw Absolutlage von Maschinen- und Gerateteilen ein Hauptanwendungsgebiet darstellt

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind codierte Absolutmaßstabe bekannt, die aus einer seriellen Information aus entsprechend angeordneten Codespuren und Marken mittels elektronischer Abtasteinheit eine absolute Längenmessung ermöglichen In DDWP 219566 wird ein derartiges Langenmeßverfahren mit dem entsprechend codierten Absolutmaßstab offenbart Dabei werden zwischen den Maßstabstrichen entsprechende Strichkodierungen angeordnet, die eine vollständige Information der Lageposition und weitere Informationen beinhalten Der Nachteil der damit realisierten Meßverfahren besteht darin, daß ab einer bestimmten Verfahrgeschwindigkeit die Genauigkeit der elektronischen Ablesung nachlaßt und die Gefahr von Fehlinformationen schon bei geringsten Verschmutzungen vorliegt Damit ist die Anwendungsbreite dieser Losung eingeschränkt

Gemäß DE PS 3245914 ist eine Meßeinrichtung offenbart, in der fur ein inkrementales Meßverfahren den Referenzmarken eine zusätzliche Spur mit entsprechenden Auswahlinformationen zugeordnet ist Das Ziel der Losung ist es, eine storungssichere Auswahl der Referenzmarken zu erreichen

Mit der Losung nach DE OS 3308813 wird ebenfalls eine Vereinfachung der Abtastung der Referenzmarken und zugehörigen Codemarken angestrebt

Diese vorgeschlagenen Losungen haben den Nachteil aller mkrementalen Systeme, daß nur in bestimmten Abstanden eine Absolutposition genau bestimmbar ist

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, eine verbesserte Langenmeßeinrichtung mit Absolutmaßstab zur Messung großer Langen zu schaffen, womit die Genauigkeit der Positionsbestimmung gegenüber bekannten Losungen erhöht wird, so daß Nachteile bekannter inkrementaler Verfahren und Absolutmaßstabe beseitigt werden sowie eine weitgehende Unabhängigkeit von störenden Umwelteinflüssen, ζ B Verschmutzungen, erreicht wird

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Langenmeßeinrichtung mit Absolutmaßstab zur Messung großer Langen zu entwickeln, womit es möglich ist, große Langen mit hohen Verfahrgeschwindigkeiten und hoher Auflosung zu erfassen, wobei die technischen Forderungen an die Genauigkeit des Maßstabes gegenüber bekannten Losungen nicht weiter erhöht sind, so daß ein großer Anwendungsbereich der Einrichtung erreicht wird und eine hohe Storsicherheit gegeben ist

Erfmdungsgemaß wird diese Aufgabe mittels mindestens eines senellcodierten Absolutmaßstabes, einer elektronischen Abtasteinheit und einer zugeordneten Auswerteeinheit dadurch gelost, daß der an sich bekannte seriell codierte Absolutmaßstab und ein an sich bekannter inkrementaler Maßstab miteinander kombiniert angeordnet werden Dabei kann sich der inkremental Maßstab innerhalb oder neben dem seriell codierten Absolutmaßstab befinden, so daß eine lückenlose und fehlerfreie Positionsbestimmung an jedem Maßstabsort möglich ist Befindet sich der inkremental Maßstab innerhalb des seriell codierten Absolutmaßstabes, so wird eine integrierte Anordnung erreicht Die Markierungen werden gleichzeitig erfaßt und einer getrennten Auswertung zugeführt

Aus der Information des seriell codierten Absolutmaßstabes wird eine Meßposition nach bekannten Verfahren ermittelt Ist dies fehlerfrei erfolgt, so steht damit das Meßergebnis zur Verfugung. Parallel zur Meßwertausgabe erfolgt eine Kontrolle des Meßergebnisses des inkrementalen Meßsystems und bei Nichtübereinstimmung eine Korrektur desselben Damit wird eine automatische Synchronisation beider Meßsysteme erreicht und das inkremental Meßsystem benotigt keine zusätzlichen Referenzmarken Mit dieser Losung ergibt sich, daß bei der Herstellung beider Spuren (bzw der Spur) keine Lageanforderungen der Teilungs- bzw Codestriche zueinander bestehen müssen Die elektronische Abtasteinheit des seriell codierten Absolutmaßstabes muß nicht zur gleichen Zeit die gleiche Ortsposition wie das inkremental Abtastsystem abtasten Damit haben ortliche Verunreinigungen eines Maßstabteiles keinen Einfluß auf die Funktionsfahigkeit des Gesamtsystems Tritt bei der Bestimmung der Meßposition des Absolutmeßsystems ein Fehler auf oder liegt vom Absolutmeßsystem keine Information an, so wird die Information des inkrementalen Systems ausgegeben Damit wird erreicht, daß auch bei Störungen des seriell codierten Meßsystems, ζ B bei zu hoher Verfahrgeschwindigkeit oder lokaler Verschmutzung, eine Meßinformation zur Verfugung steht Erfmdungsgemaß ergeben sich dadurch extrem kurze Verzogerungszeiten von der Meßwertaufnahme bis zur Meßwertausgabe. Gleichzeitig ist eine vollständige Korrekturmoglichkeit an jeder beliebigen Stelle des inkrementalen Systems gegeben Damit ist erstmalig ein Meßsystem geschaffen worden, in dem die Vorteile inkrementaler Systeme mit den Vorteilen der Absolutmeßsysteme kombiniert werden

Durch die Ausfuhrung der inkrementalen Markierungen durch eine Variation der Strichbreite besteht die Möglichkeit der Überlagerung beider Maßstabe, so daß nur noch eine Spur notwendig ist, die beide Informationen enthalt So ist nur noch eine Abtasteinheit notwendig um den beiden Auswerteeinrichtungen die notwendigen Signale bereitzustellen Dadurch wird die Herstellung des Maßstabes wesentlich vereinfacht und der Aufwand fur ein separates Abtastsystem entfallt Durch Ausfuhrung der inkrementalen Markierungen als Striche mit einer mehrfachen Breite eines Maßstabstriches wird einerseits eine einfache Zuordenbarkeit der Striche zu den einzelnen Auswertesystemen und andererseits eine hohe Funktionssicherheit des inkrementalen Meßsystems auch bei hohen Relativgeschwindigkeiten des Abtastsystems zum Maßstab gewährleistet Fine weitere Variante der Erzeugung eines zusatzlichen inkrementalen Maßstabes entsteht durch eine Verlängerung der Maßstabstriche Neben einer einfachen Herstellung bietet diese Variante den Vorteil, daß hierbei die Teilungsschnttlange bekannt ist und die gleiche Teilungskorrektur wie bei dem seriell codierten Absolutmaßstab nutzbar ist

Ausführungsbeispiel

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert Es zeigen

Fig 1 Parallele Anordnung von seriell codierten Absolutmaßstab und inkrementalen Maßstab

Fig 2 Inkrementaler Maßstab innerhalb des seriell codierten Absolutmaßstabes

Fig 3 Seriell codierter Absolutmaßstab mit verlängerten Maßstabstrichen

Fig 4 Auswertealgorithmus

In Figur 1 ist eine Meßeinrichtung dargestellt, die einen Grundkorper 1 a mit zwei Maßstaben, einen seriell codierten Absolutmaßstab 2a und einen inkrementalen Maßstab 3a enthalt

Jeder Maßstab wird durch eine Abtasteinheit 4a, 5a berührungslos optoelektronisch abgetastet In den Auswerteeinheiten 6a, 7 a werden getrennte Positionsinformationen aus den Abtasteinheiten 4 a, 5a gebildet, wobei in der Auswerteeinheit des Absolutmaßstabes 5a eine Absolutposition und in der Auswerteeinheit des inkrementalen Meßsystems 7 a eine RelativpoMtion erzeugt wird In der Positionsbestimmungseinheit 8 a wird bei Anliegen einer Absolutposition diese ausgegeben und ein Vergleich mit der Positionsinformation der inkrementalen Auswerteeinheit 7 a durchgeführt Bei Nichtübereinstimmung wird die Positionsinformation der inkrementalen Meßeinrichtung korrigiert Durch eine in der Positionsbestimmungseinheit 8a befindliche Laufzeitkorrekturschaltung wird die richtige Korrektur des inkrementalen Meßsystems auch dann gewährleistet, wenn das inkremental Meßsystem wahrend der Meßwertbildung des Absolutmeßsystems mit Zahlimpulsen beaufschlagt wird In Figur 2 ist eine Meßeinrichtung dargestellt, die einen Grundkorper 1 b mit nur einem Maßstab enthalt Dieser Maßstab beinhaltet sowohl die Informationen des seriell codierten Absolutmaßstabes 2 b als auch die inkrementalen Markierungen 3 b Die Abtastung des Maßstabes erfolgt durch eine Abtasteinheit 4b, aus der die Signale an die inkremental Auswerteeinheit 8b und an die Auswerteeinheit des Absolutmeßsystems 5b weitergeleitet werden Die Auswertung erfolgt analog zu Figur 1 in der Positionsbestimmungseinheit 7 b

In Figur 3 ist ein seriell codierter Absolutmaßstab mit verlängerten Maßstabstnchen dargestellt Die Abtastung und Positionsbestimmung erfolgt analog zu der in Figur 1 dargestellten Variante

In Figur 4 ist der zeitliche Ablauf der Positionsbestimmung aus den Signalen der Abtasteinheiten innerhalb der Auswerteeinheiten und der Positionsbestimmungseinheit dargestellt Die Abtastung des seriell codierten Absolutmaßstabes erfolgt zeitgleich zur Abtastung des inkrementalen Maßstabes Mit der Abtastung erfolgt die Rucksetzung eines Differenzzahlers und der Beginn der Bestimmung der Absolutposition Ist die Bestimmung der Absolutposition erfolgreich, so erfolgt die Korrektur des Positionsinformationsregisters unter Einbeziehung des Differenzzahlers Der Beginn Abtastung des inkrementalen Maßstabes erfolgt unabhängig vom Beginn der Abtastung des seriell codierten Absolutmaßstabes Aus den Impulsfolgen der inkrementalen Auswerteeinheit werden Korrekturimpulse an den Differenzzahler und an das Positionsinformationsregister weitergeleitet Die Ausgabe der Positionsinformation erfolgt aus dem Positionsinformationsregister

Claims (5)

1. Verbesserte Längenmeßeinrichtung mit Absolutmaßstab zur Messung großer Längen unter Verwendung mindestens eines seriell codierten Absolutmaßstabes, einer elektronischen Abtasteinheit und einer zugeordneten Auswerteeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß der an sich bekannte seriell codierte Absolutmaßstab (2a, 2b) und ein an sich bekannter inkrementaler Maßstab (3a), der sich innerhalb oder neben dem seriell codierten Absolutmaßstab befindet, auf einem Grundkörper (1 a, 1 b) miteinander kombiniert angeordnet sind, so daß eine lückenlose Positionsbestimmung an jedem Maßstabsort möglich ist.

2. Maßstabsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßstabstriche (3 b) in ihrer Breite (8 b) derart angeordnet sind, daß die Breite (8b) ein mehrfaches der Breite eines Elementes (9 b) der Strichkodierung beträgt.

3. Maßstabsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lange (2c) jedes η-ten Maßstabstriches größer ist als die der Elemente (1 c) der Strichkodierung (4c), so daß eine zweite Spur (5c) neben dem Absolutmaßstab (6c) angeordnet ist, die inkrementale Markierungen enthält.

4. Maßstabsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Absolutmaßstab (2a) die inkrementale Teilungsspur (3a) angeordnet ist.

5. Maßstabsanordnung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Absolutmaßstabes (2b) zusätzliche inkrementale Maßstabstriche (3 b) angeordnet sind.