DE1773931A1 - Optical measuring device for digital display - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Idesseinrichtung zur digitalen Anzeige zweier koinzidierender Messstellen, vorzugsweise ein Planplattenmikrometer mit Kompensationsplatte zur Ablesung zweier diametral gegenüberliegender Messstellen eines mit Mesamarken versehenen Kreises.The invention relates to an optical Idesseinrichtung for digital display of two coincident measuring points, preferably a flat plate micrometer with compensation plate for reading two diametrically opposed measuring points a circle marked with mesa marks.

In bekannter Weise können zur Eliminierung von Exzentrizitätsfehlern zwei diametral gegenüberliegende Messstellen eines Kreises abgelesen werden. Diese Messstellenpaare werden getrennt oder durch Abbildung der einen auf die andere Measstelle geraeinsam in die Geaichtsfeldblende des optischen Ablesesystems projiziert. Infolge des engen Strichabstandes einer Kreisteilung für Yermes3ung3instrumente können nur dieIn a known manner, eccentricity errors can be eliminated two diametrically opposite measuring points of a circle can be read. These pairs of measuring points are separately or by mapping one to the other measuring point straight into the field diaphragm of the optical Reading system projected. As a result of the narrow line spacing A circle division for Yermes3ung3 instruments can only

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Gradwerte beziffert v/erden. Die weitere Unterteilung ist lediglich mit Strichen bezeichnet, die zur Koinzidenzeinstellung des Messstellenpaares herangezogen werden. Nachfolgend sei der Einfachheit halber auch diejenige Methode als Koinzidenzeinstellung bezeichnet, bei welcher eine Messmarke des Paares als Doppelstrich ausgeführt ist und die zweite Marke als Einzelstrich in den Doppelstrich symmetrisch eingefangen wird. Für die Messmethode, bei welcher in die Abbildung einer Messmarke auf die andere eine schwenkbare Planplatte als Mikrometer geschaltet ist, ist es notwendig, die 10'/10°-Werte, die nachfolgend als Grobablesung bzw. Grobskala bezeichnet werden, mittels eines Indexstriches in der Gesichtsfeldblende zu ermitteln, um den Uebergang zur feinablesung des Mikrometers, die die l'/l° und Sekunden anzeigt, herzustellen. Bei dieser Grobablesung können Justierfehler und Schlagfehler des Kreises die Lage der Messmarken sum Grobindex in der Gesichtsfeldblende verschieben, so dass, obwohl die Einstellung richtig ist, ein Grobablesefehler resultieren kann, der nur dann vermieden wird, wenn der Beobachter unter Heranziehung der Jeinablesung eine logische Entscheidung trifft. Bei dieser Messmethode liegt die koinzidierte Kreisteilung in einer der Messzelle entsprechenden lage zum Grobindex.Degree values are quantified. The further subdivision is only indicated by lines that are used to set the coincidence of the pair of measuring points. For the sake of simplicity, the method in which one measurement mark of the pair is designed as a double line and the second mark is captured symmetrically as a single line in the double line is also referred to below as the coincidence setting. For the measuring method in which a swiveling plane plate is switched as a micrometer in the image of one measuring mark on the other, it is necessary to mark the 10 '/ 10 ° values, which are referred to below as rough reading or rough scale, by means of an index line in the To determine the field diaphragm in order to make the transition to the fine reading of the micrometer, which shows the l '/ l ° and seconds. With this rough reading, adjustment errors and runout errors of the circle can shift the position of the measuring marks sum the rough index in the field diaphragm , so that, although the setting is correct, a rough reading error can result, which can only be avoided if the observer makes a logical decision using the yes reading meets. With this measuring method, the coincident circle division is in a position corresponding to the measuring cell in relation to the coarse index.

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In Fig. 2 ist ein solches Ablesebeispiel veranschaulicht. Das grosce Rechteck stellt die Grobskala, das kleine die Feinskala dar. Die mit 1 bezeichnete Marke ist der skalafeste Grobindex. 2 und 5 zeigen die Mesüinarkenpaure, die durch Verschwenkung des Planplattenmikrometers in die in Pig. 2 dargestellte Koinzidenzlage gebracht werden. Nach der Koinzidierung kann man den im kleinen Rechteck unterge- | brachten Feinmassstab ablesen. In 2c ist der Ablesewert angegeben.Such a reading example is illustrated in FIG. The large rectangle represents the coarse scale, the small one the Fine scale. The mark marked 1 is the coarse index that is fixed to the scale. 2 and 5 show the mesh mark pairs that by swiveling the plane-plate micrometer into the in Pig. 2 shown coincidence position can be brought. After the coincidence one can see the in the small rectangle under | read off the fine scale. In 2c is the reading specified.

In bekannter Weiee eliminiert die Kreisablesung an zwei diametral gegenüberliegenden Messstellen die Exzentrizitätsfehler der Kreisteilung. Demzufolge ist eine Kreismessung, die an zwei Stellen erfolgt, unbeeinflusst von einem eventuellen Schlagfehler des Kreises. Der Schlagfehler kann jedoch bei der beschriebenen Ablesung einen Ablesefehler hervorrufen, da er eine relative Verschiebung der Messmarken , gegenüber deia G-robindex verursacht. Obwohl die Messung richtig ist, kann die Ablesung einen Grobfehler aufweisen. In rev/issen lagen des Kreises, bei welchen lie Koinzidenzstelle in der ;;ähe des Indexstriches stellt, ist zur richtigen Ablesung eine logische Entscheidung des Beobachters erforderlich, weiin ein Sxzentrizitäts- oderjlndexfehler die Ablesung beeinflusst. As is known, the circular reading on two diametrically eliminated opposite measuring points the eccentricity error of the circle division. Accordingly, a circular measurement is which occurs in two places, unaffected by a possible stroke error of the circle. However, the slap mistake can cause a reading error in the reading described, since it causes a relative displacement of the measuring marks, towards deia G-robindex caused. Although the measurement is correct, the reading may have a gross error. In revolutions of the circle, in which the coincidence point is in the vicinity of the index line, is to the correct one Reading requires a logical decision by the observer as an eccentricity or index error affects the reading.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Unsicherheit der Grobablesung zu beseitigen und zu digitalisieren.The invention is based on the problem of uncertainty to eliminate and digitize the rough reading.

Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass die durch die jeweilige Kreisstellung bedingte relative Lageverschiebung der Koinzidenzsteile zum Grobindex rückgängig gemacht P wird. According to the invention, this is achieved in that the relative positional shift of the coincidence parts to the coarse index caused by the respective circular position is reversed P.

Die Rückführung der Koinzidenzstelle kann erfindungsgemäss dadurch erfolgen, dass eine Planplatte, welche mit dem Mikrometer zwangeläufig gekuppelt ist, die lagebedingte Verschiebung gegenüber dem G-robindex rückgängig macht.The return of the coincidence point can take place according to the invention in that a plane plate, which with the micrometer is inevitably coupled, reverses the positional shift compared to the G-robindex.

Für den eben betrachteten Fall ist es zweokmässig, in der Gesichtsfeldblende des Ablesemikroskopes einen digitalen Maasstab anzubringen, der die 10^f/K)^C-Latervalle in der Messwerteinstellung anzeigt. Zur Vereinfachung der Ablesung kann bei jeder Gradzahl zusätzlich ein Index in Form einer Maske oder eines Strichpaares aufgebracht werden. Ein digitaler Zahlenwert der Grobskala wird nach erfolgter Koinzidierung von der Kreismarkierung angezeigt oder eingefangen und kann eindeutig als digitaler Messwert abgelesen werden. Die Rückführung der verschobenen MessstelleFor the case just considered, it is a matter of two dimensions to attach a digital measuring stick in the field diaphragm of the reading microscope, which shows the 10 ^f / K) ^C laterval in the measured value setting. To simplify reading, an index in the form of a mask or a pair of lines can also be applied to each number of degrees. A digital numerical value of the coarse scale is displayed or captured by the circle marking after coincidence and can be clearly read off as a digital measured value. The return of the shifted measuring point

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kann zweckmässigerweise so durchgeführt werden, dass die Korrekturplatte mit der Mikrometerplatte gekuppelt ist.can conveniently be carried out so that the Correction plate is coupled to the micrometer plate.

Zur Vermeidung von Uebertragungsfehlern ist es zweckmässig, die beiden Planplatten zu vereinen und so anzuordnen, dass der Strahlengang zuerst zwischen den beiden Messstellen durchTo avoid transmission errors, it is advisable to to unite the two flat plates and to arrange them so that the beam path first passes between the two measuring points

eine Platte doppelter Dicke, danach umgelenkt durch eine g a plate of double thickness, then deflected by a g

Platte einfacher Dicke geführt wird. Durch die Umlenkung des Strahlenganges wird die gegenläufige Ablenkung der Platte bei gleicher Drehrichtung erreicht. Diese Anordnung hat den Vorteil erhöhter Präzision gegenüber einer Anordnung mit zwei getrennten Planplatteni die beispielsweise durch Zahnräder oder andere Uebertragungselemente verbunden sind.Single thickness plate is guided. By deflecting the beam path, the opposite deflection of the Plate reached with the same direction of rotation. This arrangement has the advantage of increased precision compared to an arrangement with two separate Planplatteni, for example, through Gears or other transmission elements are connected.

Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnungen ein Ausführungabeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es sei in Jig. 1 der Kreis 1 mit den diametralen Messstellen 2 und 3. Ueber die Prismen 4 und 5» die Objektive β und 7 und das Planplattenmikrometer 8 wird di· Messstelle 2 auf die Messeteile 3 abgebildet. Das PriaM. 9 lenkt den durch das Objektiv IO in die Gesichtsfeldblende 11 des Ablesemikroskopes projizierten Strahlengang um. Das Planplattenmikrometer 8 ist zusammengesetzt aus der kleinen Platte 8a und der grossen Platte 8b. Innerhalb dta Strahlenganges, der die Messmarkt 2 auf die Messmarke 3 abbildet, sind beide PlattenAn exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings. Be it in jig. 1 the circle 1 with the diametrical measuring points 2 and 3. About the prisms 4 and 5 »the objectives β and 7 and the plane-plate micrometer 8 is mapped to the measuring point 2 on the measuring parts 3. The PriaM. 9 directs him through that Objective IO into the field diaphragm 11 of the reading microscope projected beam path. The plane-plate micrometer 8 is composed of the small plate 8a and the large plate 8b. Within dta beam path that the Messmarkt 2 maps onto measurement mark 3, both plates are

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8a und 8b des Planplattenmikrometers 8 wirksam, um die Messmarkenpaare zu koinzidieren. Durch das gleichzeitig erfolgte Verschwenken der Planplatte 8b des Planplattenmikrometers 8 im Strahlengang, der das Messmarkenpaar von 3 in die Gesichtsfeldblende 11 des Ablesemikroskopes projiziert, wird die durch die jeweilige Kreisstellung bedingte relative Lageversohiebung zum Grobindex rückgängig gemaoht.8a and 8b of the planar plate micrometer 8 effective to the To coincide measurement mark pairs. The simultaneous pivoting of the plane plate 8b of the plane plate micrometer 8 in the beam path that projects the pair of measuring marks from 3 into the field diaphragm 11 of the reading microscope, the relative displacement of the position to the rough index caused by the respective circle position is reversed.

Fig. 3 zeigt die Abbildung der MesBstellen undjßiarken sowie des digitalen Grobindexes in der Geaichtsfeidblende des Ablesemikroskopes. In Pig. 3 a beinhaltet das kleine Feld oben die Bilder der leilstriohe des Kreises beider Messstellen, das grosse FeI(JL stellt den Grobindex dar, wobei die Zahlen 0-5 für die ^.O¹ -Teilung, reep. 0-9 für die 10^c-Teilung auf der Striohplatte des Grobindexes in der Gesichtsfeldblende angebracht sind. Die darüber stehende Zahl sowie die abdeckend dargestelle Maske sind vom Teilkreis in die Blendenebene projiziert. Das darunter liegende kleine VeId beinhaltet den Teinmassstab.3 shows the mapping of the measuring points and marks as well as the digital coarse index in the face diaphragm of the reading microscope. In Pig. 3 a, the small field above contains the images of the leilstriohe of the circle of both measuring points, the large FeI (JL represents the coarse index, with the numbers 0-5 for the ^ .O ¹ division, reep. 0-9 for the 10 ^c The number above it and the mask shown covering it are projected from the partial circle into the diaphragm plane. The small VeId below contains the scale.

Fig. 3b zeigt im oberen Feld die koinzidierte Einstellung der Teilstriche, darunter die Grobskala mit der digitalen Ablesung des Gradwertes und unterhalb diesem von der Kreis-3b shows the coincident setting in the upper field the graduation marks, including the coarse scale with the digital reading of the degree value and below this the circular

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maske eingefunden den digitalen Wert der 10'/10°-Ablesung, unterhalb der Grobskala wiederum das PeId der Feinablesung.mask found the digital value of the 10 '/ 10 ° reading, below the coarse scale again the level of the fine reading.

Fig. 3c gibt den angezeigten Wert an.Fig. 3c indicates the displayed value.

Durch, die in der Beschreibung dargestellte Anordnung einer Korrekturplatte mit verschiebender Wirkung ist es gelungen, I die Grobablesung koinzidierender Messmarken eindeutig zu gestalten, so dass der Benutzer keine Fehlablesungen oder Fehlentscheidungen bei der Ablesung machen kann. Die Messgenauigkeit des Instrumentes wurde dadurch nicht beeinträchtigt, der Einfluss eventueller Schlag- und Indexfehler auf die Grobablesung behoben und durch die digitale Gestaltung der Skala die Ablesung vereinfacht.By, the arrangement shown in the description of a Correction plate with shifting effect has succeeded in I clearly designing the rough reading of coincident measurement marks, so that the user does not have any wrong readings or wrong decisions can do with the reading. This did not affect the measuring accuracy of the instrument, the influence of possible stroke and index errors on the rough reading eliminated and through the digital design the scale simplifies the reading.

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Claims (3)

Patentansprüche ****♦##*♦♦**#♦*♦♦♦**#♦#*#**♦♦Claims **** ♦ ## * ♦♦ ** # ♦ * ♦♦♦ ** # ♦ # * # ** ♦♦ 1. Optische Messeinrichtung zur digitalen Anzeige zweier koinzidierender Messstellen mit einem bildverschiebenden Mittel zwischen diesen Messstellen, vorzugsweise einer schwenkbaren Planplatte, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der letzten Messstelle und dem Index in der Projektionsebene ein weiteres bildverschiebendes Mittel angebracht ist, welches mit dem ersten bewegun^smäsuig zwangsläufig gekuppelt ist und die durch die jeweilige Massstabslage bedingte relative Lageverschiebung der Koinzidenzstelle zum Index rückgängig macht.1. Optical measuring device for the digital display of two coincident measuring points with one image-shifting one Means between these measuring points, preferably a pivotable plane plate, characterized in that between the last measuring point and the index in the projection plane Another image-shifting means is attached, which inevitably moves with the first movement is coupled and which is determined by the respective scale position reverses the relative displacement of the coincidence point relative to the index. 2. Optische Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite optische bildverscliiebende Mittel aus einer Planplatte mit zwei optisch wirksamen Dicken besteht.2. Optical measuring device according to claim 1, characterized in that that the first and second optical image-cliiebende Means consists of a flat plate with two optically effective thicknesses. 3. Optische Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das3 zur digitalen Anzeige der nicht be-3. Optical measuring device according to claim 1, characterized in that das3 for digital display of the unused BAD QRIGINALBATHROOM QRIGINAL 209810/ÜÜ7209810 / ÜÜ7 zifferten Teilungsintervalle auf dem ieiluncstrü^er eine Maske oder sonüti£:e lua rl; ie rung en aufgebracht aind, die den betreffenden Messwert auf der digitalen 3k.;.la des Indexes hervorheben.numbered graduation intervals on the frame Mask or sonüti £: e lua rl; The statements aind aind that the relevant measured value on the digital 3k.;. la of the index point out. 209810/0071209810/0071