DE2938318C2 - Meßeinrichtung - Google Patents

Meßeinrichtung

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DE2938318C2
DE2938318C2 DE2938318A DE2938318A DE2938318C2 DE 2938318 C2 DE2938318 C2 DE 2938318C2 DE 2938318 A DE2938318 A DE 2938318A DE 2938318 A DE2938318 A DE 2938318A DE 2938318 C2 DE2938318 C2 DE 2938318C2
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Dr Johannes Heidenhain GmbH
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/26—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with weighted coding, i.e. the weight given to a digit depends on the position of the digit within the block or code word, e.g. there is a given radix and the weights are powers of this radix

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Description

den sollen, müssen sich naturgemäß der Additionsbetrag und der Divisor entsprechend ändern. Die rechnerisch ermittelten Varianten des Grobcodes werden vorab in tabellarischer Form in einem Festwertspeicher abgespeichert. Als Festwertspeicher kommen ROM-, PROM- und PLA-Bausteine in Betracht £s sind jedoch auch andere Festwertspeicher denkbor.
Der Festwertspeicher S verfügt über Adreßeingänge SE und über Ausgänge SA. Je nach der Stellung der Abtastelemente A liegt ein bestimmter Codewert CW2 an den Adreßeingängen SE des Festwertspeichers 5 an. Ein weiterer Adreßeingang SE ist mit einer höher auflösenden Codegruppe Q (Feinmeßsystem) verbunden, von dem bei der Abtastung periodisch mindestens ein Signal geliefert wird, das als Steuersignal für die Speicherinhalte dient Der logische Zustand —
logisch 0 für Signalvoreilung
logisch 1 für Nichtvoreilung
CW +
CW
20
— ist für die wechselweise Schaltung der jeweiligen Speicherinhalte und die Ausgänge 5. \ des Festwertspeichers 5 entscheidend.
Es liegt im Rahmen der Erfindung mehr als jeweils ein Fein- und Grobmeßsystem zu koppeln und deren
Meßwerte zu synchronisieren.
In der Fig.2 ist ein Blockschaltbild gezeigt, das systematisch die Verknüpfung von Meßsystemen unterschiedlicher Auflösung zeigt Die Synchronisation wird jeweils von dem im Festwertspeicher ausgewerteten Code geliefert, vorteilhaft durch ein zusätzlich in der Tabelle gespeichertes Bit, wobei ein zusätzlicher Ausgang jedes Festwertspeichers Si ... Sn jeweils das Steuersignal für den nächsten gröberen Code liefert
Vorteilhafter Weise werden zur Fehlersicherung den Grobcodegruppen Paritätsspuren zugeordnet die in bekannter Weise zusammen mit der feineren Codespur doppelausgewertet werden.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die feinste Codespur als 1 :1-Gitterspur ausgebildet wird. Ober bekannte Widerstandsnetzwerke und 0°- und 90° -Abtastung kann eine weitere Unterteilung erzeugt werden.
Die mit einer derartigen Lagemeßeinrichtung ermittelten Meßwerte können sowohl in einer Positionsanzeige als auch in einer numerischen Steuerung od. dgl. weiter verarbeitet werden.
Die Erfindung ist auch nicht auf lichtelektrische Abtastung begrenzt, sondern es können elektrische, magnetische, mechanische und andere Abtastmethoden sinngemäß eingesetzt werden, sofern die Codespuren entsprechend ausgeführt werden.
Die Erfhidung beschrankt sich ebenfalls nicht auf Absolutmeßsysteme, sondern sie ist sinngemäß auch bei inkrementalen Meßsystemen realisierbar.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Es sind unterschiedliche Bauformen und Funktionssy- Patentansprüche: sterne bekannt In der DE-OS 27 44 699 ist eine Obersicht derartiger Lagemeßeinrichtungen angege-
1. Digitale elektrische Längen- oder Winkelmeß- ben.
einrichtung, insbesondere absolut arbeitende Lan- 5 In dieser DE-OS wird auch eine Doppelabtastmetho-
gen- oder Winkelmeßeinrichtung mit Abtastmitteln de aufgezeigt, mit der ein eindeutiger Anschluß zweier
zum Abtasten mindestens einer Maßverkörperung Meßsysteme unterschiedlicher Auflösung vorgenom-
mit Codegruppen unterschiedlicher Auflösung und men wird. (Feinmeßsystem und Grobmeßsystem).
Mitteln zum eindeutigen Anschließen höher auflö- Eine weitere Doppelabtastmethode zur Kopplung
sender Codegruppen an gröber auflösende Code- io zweier Lagemeßsysteme ist in einem Aufsatz von R
gruppen wobei die Auflösung der jeweDs gröber Walcher im »Archiv für technisches Messen und
auflösenden Codegruppe Redundanz aufweisen industrieller Meßtechnik, ATM«, August 1971, Seiten
muß, dadurch gekennzeichnet, daßdigita- R89bisR104,Lieferung427angegeben,
lisierte Abtastsignale (Codeworte CW) mindestens Bei Meßsystemen höherer Auflösung und bei
einer gröber auflösenden Codegruppe (Q... C1J an 15 Kopplung zweier Meßsysteme unterschiedlicher Auflö-
Adreßeingänge (SE) mindestens eines Festwertspei- sung steigt die Baugröße und der Aufwand durch die
chers (S) (PROM, ROM, PL> usw.) angeschlossen Doppelabtastmethode stark an, da auch die Auswerte-
sind, der in Tabellenform rechnerische, nicht elektronik in erheblichem Maße zunimmt
gerundete ganzzahlige Varianten dieser Codeworte Der Aufwand an Spuren, Abtastelementen und
(CW) binär gespeichert enthält, wobei die Variation 20 Auswerteelektromk steigt abermals an, wenn zusätzlich
von der Höhe der Auflösung der gröberen Prüfbits vorgesehen werden müssen. Derartige Prüf-
Codegruppen abhängig ist — beispielsweise schaltungen sind in der DE-AS 27 48 320 und der
- DE-OS 28 25 038 angegeben.
(CW+ 1) Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die
2 25 Nachteile der bekannten Anschlußmethode zu überwinden und eine Lagemeßeinrichtung zu schaffen, die über
für voreilende Signale, bzw. einen einfachen Aufbau verfügt, störananfällig ist,
<rw + m CW geringe Abmessungen hat und dennoch einen eindeuti-
= ι, gen Anschluß der Codewerte gewährleistet
2 2 30 Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des
für nicht voreilende Signale bei doppelter Auflösung Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst
— und daß diese Varianten der Codewerte (CW) Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
wechselweise auf Ausgänge (SA) des Festwertspei- werden durch die Unteransprüche angegeben,
chers (S) geschaltet werden, in Abhängigkeit vom Mit Hilfe der Zeichnung wird die Erfindung anhand
logischen Zustand eines Steuersignals (CWi), das aus 35 eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert
der jeweils höher auflösenden Codegruppe (Ci) Es zeigt
abgeleitet ist und an einem weiteren Adreßeingang F i g. 1 eine Darstellung einer Maßverkörperung mit
(SE) des Festwertspeichers φ) angeschlossen ist Codespuren unterschiedlicher Auflösung sowie ein
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch Signaldiagramm,
gekennzeichnet, daß bevorzugt einschrittige Codes 40 Fig.2 ein Blockschaltbild der Verknüpfung von
verwendet werden. Meßsystemen unterschiedlicher Auflösung, absoluter
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch und/oder inkrementaler Bauart
gekennzeichnet, daß aus einer der gröber auflösen- Eine Maßverkörperung M ist mit einem sich
den Codegruppen (Q ... Cn) ein Paritätssignal wiederholenden einschrittigen Feincode (Graycode,
mittels Doppelabtastung wenigstens einer Spur (Q) 45 1-Bit) und einem nacheilenden 4-Bit Grobcode (natürli-
gewonnen wird, das von dem Feincode (G) eher Graycode) versehen. Quer zu den Codespuren
synchronisiert wird. verläuft in bekannter Weise eine nicht dargestellte
4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch Ableselinie. Ein Abtastelement A — das hier neben der gekennzeichnet, daß der Feincode (Ci) eine 1:1-Git- Maßverkörperung M dargestellt ist — weist je terspur aufweist, und daß um 90° zueinander 50 Codespur lichtempfindliche Elemente A\ bis As auf. Die phasenversetzte Abtastsignale erzeugt werden, Abtastsignale werden in Impulsformerstufen /verstärkt wobei durch Bildung von Linearkombinationen, und getriggert (digitalisiert). An Adreßeingängen SE beispielsweise mittels Widerstandsnetzwerken, eine eines Festwertspeichers S liegen die digitalisierten weitere Unterteilung erfolgt Signale afc Codeworte CW an. In diesem Festwertspei-
55 eher (ROM, PROM, PLA usw.) sind in Tabellenform
rechnerische Varianten der Codewerte CW abgespeichert Die rechnerische Variation der Codewerte dient zur Erzeugung von voreilenden oder nicht voreilenden
Die Erfindung bezieht sich auf eine Längen- oder Signalen. Wie bereits eingangs erwähnt, wird beim
Winkelmeßeinrichtung nach dem Oberbegriff des μ Stand der Technik diese Erkennung durch doppelte
Anspruches 1. Abtastung ermöglicht Nach der Erfindung wird jedoch
Lagemeßeinrichtungen sind für die Messung geome- in der ersten Hälfte der Periode eines Feinmeßsystems
trischer Größen (z. B. Länge, Winkel) oder hieraus der Grobcodewert um 1 erhöht und anschließend durch
abgeleiter Größen (z. B. Geschwindigkeit, Beschleuni- 2 dividiert und in der zweiten Hälfte der Periode des
gung) bestimmt Sie werden beispielsweise an Werk- 65 Feinmeßsystems der Grobcodewert unverändert durch
zeugmaschinen, Steuerungen, Prüf- und Meßgeräten, 2 dividiert (jeweils ohne Rundung). Wenn die anzu-
automatischen Fertigungsanlagen und Industrierobo- schließenden Codegruppen nicht mit verdoppelter,
tern eingesetzt. sondern mit vervielfachter Auflösung ausgeführt wer-
DE2938318A 1979-09-21 1979-09-21 Meßeinrichtung Expired DE2938318C2 (de)

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