DE3321480A1 - Linear measuring scale - Google Patents

Abstract

A linear measuring scale has a scale body which is produced from magnetic material, and a plate element having a U-shaped cross-section. The scale body supports wall sections which are parallel to one another. Slots or openings of sinusoidal type or a similar shape are provided in one of the wall sections of the scale body, the slots being at a predetermined distance from one another. A guide element serves to guide a retaining part for a detector head which is mounted displaceably opposite the mutually distanced slots. The detector head with the retaining part is displaceably mounted on the opposite wall section of the scale body. In another embodiment, the plate element consists of two wall sections which are preferably arranged perpendicular to one another and of which one wall section has a guide slot for the retaining part of the detector head and the other wall section has a plurality of slots distanced from one another, the detector head being mounted displaceably with respect to the slots by the retaining part.

Description

Lineare MeßskalaLinear measuring scale

Die Erfindung betrifft eine lineare Meßskala gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. Patentanspruchs 2.The invention relates to a linear measuring scale according to the preamble of claim 1 or claim 2.

Eine bekannte lineare Meßskala weist mehrere magnetische Elemente auf, die unterschiedliche Polarität haben und abwechselnd in einer linearen Richtung auf einem nicht magnetischen Material angeordnet sind, um den Skalenkörper zu bilden. Ein Detektorkopf zur Feststellung einer Vielzahl von Spalten weist eine Vielzahl einzelner Magnetköpfe auf, die sich voneinander in der Wicklungsrichtung unterscheiden und im wesentlichen in gleicher Abstandsbeziehung wie die magnetischen Elemente angeordnet sind. Dieser Detektor-A known linear measuring scale has several magnetic elements that have different polarity and are arranged alternately in a linear direction on a non-magnetic material around the scale body to build. A detector head for detecting a large number of gaps has a large number of individual magnetic heads, which differ from each other in the winding direction and essentially in the same distance relationship as the magnetic elements are arranged. This detector

kopf wird entlang einer Reihe magnetischer Elemente des Skalenkörpers bewegt, um dadurch den Bewegungsbetrag bzw. Bewegungsweg des Detektorkopfes zu. messen,· d.h. die Einteilungen bzw. Abstufungen des Skalenkörpers.The head is moved along a series of magnetic elements on the scale body to determine the amount or amount of movement. Movement path of the detector head to. measure, i.e. the divisions or gradations of the scale body.

Eine andere lineare Meßskala weist einen leitfähigen Kreis (Spule) nach Art einer Rechteckwelle auf, die durch Bearbeitung, wie Ätzen, in einer Linearrichtung des Skalenkörpers aus einer Kupferplatte gebildet wird. Eine Wechselspannung wird an den Detektorkopf mit einem leitfähigen Kreis, wie der erwähnte rechteckwellenähnliche leitfähige Kreis, angelegt und der Bewegungs- oder Verschiebungsbetrag, d.h. der Weg des Detektorkopfes wird durch Änderung der induzierten Spannung gemessen, die sich durch eine Änderung des elektromagnetischen Kopplungsgrades zwischen dem Kopf und dem leitfähigen Kreis des Skalenkörpers ergibt.Another linear measuring scale has a conductive circle (coil) in the manner of a square wave, which by machining, such as etching, is formed from a copper plate in a linear direction of the scale body. An alternating voltage is attached to the detector head with a conductive circle, like the mentioned square wave-like conductive circle, applied and the amount of movement or displacement, i.e. the path of the detector head, is determined by changing the induced Voltage measured, which results from a change in the degree of electromagnetic coupling between the head and the conductive circle of the scale body.

Bei der erstgenannten linearen Meßskala sind die magnetischen Elemente auf dem Skalenkörper angeordnet und daher ist das Arbeiten mit dieser Meßskala kompliziert, während bei der letztgenannten Meßskala der rechteckwellenähnliche leitfähige Kreis auf dem Skalenkörper vorgesehen ist und damit eine chemische Behandlung erforderlich wird. Darüber hinaus sind die bekannten Meßskalen vergleichbar teuer. Wenn speziell bei der letztgenannten Meßskala ein fehlerhafter Abschnitt im rechteckwellenförmigen leitfähigen Kreis vorliegt, kann sie nicht mehr als lineare Meßskala arbeiten.In the first-mentioned linear measuring scale, the magnetic elements are arranged on the scale body and therefore that is Working with this measuring scale is complicated, while with the last-mentioned measuring scale the square wave-like conductive one Circle is provided on the scale body and thus a chemical treatment is required. In addition, are the known measuring scales are comparably expensive. If there is a faulty section especially with the last-mentioned measuring scale is present in the rectangular wave-shaped conductive circle, it can no longer work as a linear measuring scale.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine lineare Meßskala zu schaffen, die sich durch einfache mechanische Bearbeitung kostengünstig herstellen läßt.The invention is therefore based on the object of a linear To create a measuring scale that can be produced inexpensively by simple mechanical processing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 bzw. Patentanspruchs 2 oder 4 gelöst.This object is achieved according to the invention by the subject matter of claim 1 or claim 2 or 4.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung schafft somit eine lineare Meßskala oder einen linearen Meßstab zur Feststellung oder Messung linearer Dimensionen, insbesondere zur Verwendung bei Maschinenwerkzeugen oder dergleichen mit numerischer Steuerung.The invention thus provides a linear measuring scale or a linear measuring stick for determining or measuring linear Dimensions, in particular for use in machine tools or the like with numerical control.

Die Er findung schafft eine lineare Meßskala mit einem Skalenkörper, bei der eine Vielzahl von Schlitzen oder sinuswellenähnlichen hohl-erhabenen Abschnitten in einer Metallplatte vorgesehen sind, die durch einfache mechanische Bearbeitung aus einem magnetischen Material hergestellt wird. Die Längenmessung wird aufgrund einer Änderung des magnetischen Widerstandes durchgeführt, wenn der Detektorkopf entlang der Schlitze oder hohl-erhabenen Abschnitte bewegt wird.The invention creates a linear measuring scale with a scale body, in which a plurality of slots or sinusoidal wave-like hollow-raised sections in a metal plate are provided, which is produced by simple mechanical processing from a magnetic material. The length measurement is performed due to a change in magnetic reluctance when the detector head along the Slits or hollow-raised sections is moved.

Die Erfindung schafft ferner eine lineare Meßskala mit einer Schaltung zum Ausgleich von Ungleichförmigkeiten bzw. Ungleichmäßigkeiten der Eigenschaften des magnetischen Widerstandes magnetischer Widerstandselemente, die im Detektorkopf integriert zusammen mit magnetischen Widerstandselementen vorgesehen ist, wodurch die Schaltungskonstante nicht zu ändern ist, falls der Detektorkopf ersetzt wird.The invention also provides a linear measuring scale with a circuit for compensating for irregularities or irregularities the properties of the magnetic resistance of magnetic resistance elements in the detector head integrated together with magnetic resistance elements is provided, whereby the circuit constant does not increase change is in case the detector head is replaced.

Mit der linearen Meßskala lassen sich vorteilhafterweise exakte Messungen aufgrund der Bewegung der magnetischen Sensoren ausführen, es lassen sich auch Feinmessungen zwischen den Abständen der Schlitze oder hohl-erhabenen Abschnitte des Skalenkörpers ausführen, ohne durch eine Änderung des Pegels der Ausgangsspannungen der magnetischen Sensoren beeinträchtigt zu sein.The linear measuring scale can advantageously Carry out exact measurements based on the movement of the magnetic sensors, fine measurements can also be made between the spacing of the slots or hollow-raised sections of the scale body without changing the level of the output voltages of the magnetic sensors.

Die lineare Meßskala weist einen Skalenkörper aus einem magnetischen Material und in Form eines PlattenelementesThe linear measuring scale has a scale body made of a magnetic material and in the form of a plate element

mit U-förmigem Querschnitt auf, dessen Wandabschnitte parallel zueinander liegen. Bei dieser Ausführungsform haben die Schlitze die Form einer Sinuswelle oder eine dazu ähnliche Form und sind in einem der beiden Wandabschnitte des Skalenkörpers vorgesehen. Ein Führungselement dient zur Führung eines Halteteils oder einer Haltebasis für den Detektorkopf in den Schlitzen gegenüberliegender Beziehung auf bzw. gegenüber dem Wandabschnitt, der die Schlitze aufweist.with a U-shaped cross-section, the wall sections of which are parallel to each other. In this embodiment, the Slots are in the shape of a sine wave or a similar shape and are in one of the two wall sections of the scale body intended. A guide element is used to guide a holding part or a holding base for the detector head in the slots in opposed relationship on or opposite the wall portion having the slots.

Die Erfindung schafft ferner eine lineare Meßskala zur Messung von Skaleneinteilungen auf dem Skalenkörper durch Änderungen im Magnetspalt, die sich durch eine Bewegung des Detektorkopfes gegenüber dem Skalenkörper ergeben. Mehrere Schlitze oder sinuswellenförmige hohl-erhabene Abschnitte sind in linearer Weise in der Platte vorgesehen, die aus magnetischem Material besteht. Bei dieser Ausführungsform weist der Detektorkopf ein Paar magnetischer Sensoren auf, die in einem Abstand von 1/4 des Äbstandes der Schlitze oder hohl-erhabenen Abschnitte in einer Bewegungsrichtung des Detektorkopfes vorgesehen sind, wobei jeder magnetische Sensor eine Brückenschaltung aufweist. Die Brückenschaltung enthält ein Paar magnetischer Widerstandselemente, die auf Permanentmagneten den Schlitzen oder hohl-erhabenen Abschnitten gegenüberliegend in beabstandeter Beziehung sowie in Bewegungsrichtung des Detektorköpfes angeordnet sind; die Brückenschaltung weist ferner ein Paar von Widerständen auf.The invention also provides a linear measuring scale for measuring scale graduations on the scale body Changes in the magnetic gap that result from a movement of the detector head in relation to the scale body. Several Slits or sinusoidal hollow-raised sections are provided in a linear manner in the plate, which is made of magnetic material. In this embodiment, the detector head has a pair of magnetic sensors at a distance of 1/4 the distance between the slots or hollow-raised portions in a direction of movement of the detector head are provided, each magnetic sensor having a bridge circuit. The bridge circuit contains a pair of magnetic resistance elements, which are slotted or hollow-raised on permanent magnets Sections opposite in spaced relation and are arranged in the direction of movement of the detector head; the bridge circuit further includes a pair of Resistances.

Die Erfindung schafft schließlich eine lineare Meßskala mit Korrekturwiderständen zum Ausgleich von Ungleichförmigkeiten der Eigenschaft der magnetischen Widerstandselemente, so daß ein festes Detektor- oder MeßSpannungsniveau erhalten wird. Die Korrekturwiderstände sind jeweils parallel zu dem Widerstandspaar geschaltet, das die Brückenschaltung bildet.The invention finally creates a linear measuring scale with correction resistors to compensate for irregularities the property of the magnetic resistance elements, so that a fixed detector or measurement voltage level is obtained will. The correction resistors are each connected in parallel to the pair of resistors that form the bridge circuit forms.

• · · 4 * ♦• · · 4 * ♦

Die lineare Meßskala weist nach einer weiteren Ausführungsform in dem Skalenkörper Schlitze auf, die in gleichen Abständen vorgesehen sind. Hierbei wird der Detektorkopf über eine Reihe von Schlitzen in dem Skalenkörper bewegt, wobei der Ausgang des Detektorkopfes gezählt wird, um dadurch die Bewegung des Detektorkopfes zu messen. Ein Paar der Detektorsensoren ist in fest beabstandeter Beziehung in dem Detektorkopf vorgesehen. Die lineare Meßskala weist ferner einen Spannungsteil zum Teilen der Ausgangsspannung der Sensoren sowie eine Kombinationsschaltung zum Kombinieren der Ausgangsspannungen des Spannungsteilersauf, so daß eine kombinierte Ausgangsspannung erhalten wird; die Ausgangsimpulse der Kombinationsschaltung werden gezählt und dienen dabei als Messung für den Verschiebungsweg des Detektorkopfes.According to a further embodiment, the linear measuring scale has slots in the scale body which are at equal intervals are provided. Here, the detector head is moved over a series of slots in the scale body, wherein the output of the detector head is counted to thereby measure the movement of the detector head. A pair of the detector sensors is provided in fixedly spaced relation in the detector head. The linear measuring scale also has a Voltage section for dividing the output voltage of the sensors and a combination circuit for combining the output voltages the voltage divider so that a combined output voltage is obtained; the output pulses of the combination circuit are counted and serve as a measurement for the displacement path of the detector head.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following, preferred embodiments of the invention are explained in more detail with reference to drawings. Show it:

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer linearen Meßskala,Fig. 1 is a perspective view of a linear measuring scale,

Fig. 2 eine vorderseitige Schnittansicht einer abgewandelten Meßskala,Fig. 2 is a front sectional view of a modified measuring scale,

Fig. 3 eine Perspektivansicht des Detektorkopfes der Meßskala, Fig. 4 eine Schnittansicht des Detektorkopfes,Fig. 3 is a perspective view of the detector head of the measuring scale, Fig. 4 is a sectional view of the detector head,

Fig. 5 eine Schaltungsdarstellung der magnetischen Sensoren, die den Detektorkopf bilden,Fig. 5 is a circuit diagram of the magnetic sensors that make up the detector head;

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung des Verhältnisses zwischen dem Verschiebungsweg des Detektorkopfes und den Ausgangsspannungen der magnetischen Sensoren,Fig. 6 is a diagram for explaining the relationship between the displacement of the detector head and the output voltages the magnetic sensors,

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung des Prinzips bei der Unterscheidung der Bewegungsrichtung des Detektorkopfes, 7 shows a diagram to explain the principle when differentiating the direction of movement of the detector head,

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Erzeugung kombinierter AusgangsSignalen aus den Ausgangssignalen der magnetischen Sensoren zum Zwecke der Messung des Verschiebungsweges des Detektorkopfes,8 is a diagram for explaining the generation of combined output signals from the output signals the magnetic sensors for the purpose of measuring the displacement of the detector head,

Fig. 9 ein Blockschaltbild eines Meßabschnittes der linearen Meßskala,9 is a block diagram of a measuring section of the linear measuring scale;

Fig. 10 eine Kombinationsschaltung der linearen Meßskala, undFig. 10 shows a combination circuit of the linear measuring scale, and

Fig. 11 eine Diskriminatorschaltung für die Unterscheidung der Richtung bei der Verschiebung des Detektorkopfes.Fig. 11 shows a discriminator circuit for discrimination the direction of movement of the detector head.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen einer linearen Meßskala bzw. Maßskala beschrieben. Die lineare Meßskala, auch als Linearmaßstab bezeichnet, weist einen Skalenkörper und einen Detektorkopf 2 auf, die in Fig. 1 gezeigt sind. Der Skalenkörper 10 weist ein Plattenelement, das aus einem magnetischen Material mit L-förmigem Querschnitt gebildet ist und Wandabschnitte 6a, 6b hat, die senkrecht zueinander stehen. Der Wandabschnitt 6b ist mit einem Schlitz 4 als in Längsrichtung verlaufendes Führungsglied versehen, während der Wandabschnitt 6a mehrere rechteckförmige Schlitze enthält, die jeweils unter rechtem Winkel gegenüber der Längsrichtung und in festen Abständen zueinander stehen. Der Detektorkopf 2 ist auf einem Halteteil 3 befestigt, so daß er den Schlitzen 7 gegenüberliegt, wobei das Halteteil 3 gleitfähig gegenüber dem Längsschlitz 4 gelagert ist.Preferred embodiments of a linear measuring scale or measuring scale are described below. The linear measuring scale, also referred to as a linear scale, has a scale body and a detector head 2, which are shown in FIG. The scale body 10 has a plate member formed from a magnetic material having an L-shaped cross section and has wall sections 6a, 6b which are perpendicular to one another. The wall section 6b is with a slot 4 as Provided in the longitudinal direction extending guide member, while the wall section 6a a plurality of rectangular slots contains, which are each at right angles to the longitudinal direction and at fixed distances from one another. Of the Detector head 2 is attached to a holding part 3 so that it is opposite the slots 7, the holding part 3 is slidably mounted with respect to the longitudinal slot 4.

Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 2 können die Wandabschnitte 6a und 6b durch Biegen eines Plattenelementes gebildet werden, das aus einem magnetischen Material hergestellt ist und in eine im wesentlichen ü-förmige Gestalt gebogen wird, wobei dann die beiden Wandabschnitte 6a und 6b durch einen Verbindungsabschnitt 6c miteinander verbundenAccording to the embodiment according to FIG. 2, the wall sections 6a and 6b are formed by bending a plate member made of a magnetic material and is bent into a substantially U-shaped shape, in which case the two wall sections 6a and 6b connected to each other by a connecting portion 6c

sind. Eine Kante des Wandabschnittes 6a ist sinuswellenförmig hohl-erhaben ausgebildet, wie dies durch das Bezugszeichen 8 in Fig. 2 angedeutet wird, d.h. daß die Kante bei 8 durch einen hohl-erhabenen Verlauf nach Art einer Sinuswelle geformt ist; ein Längsschlitz 5 ist im Wandabschnitt 6b vorgesehen, um den Skalenkörper zu bilden, so daß ein Halteteil oder eine Haltebasis 3 beweglich gegenüber dem Längsschlitz 5 gelagert ist, während ein dem hohl-erhabenen Rand 8 gegenüber liegender Detektorkopf 2 auf dem Halteteil 3 angeordnet bzw. befestigt ist.are. One edge of the wall portion 6a is sinusoidal hollow-raised, as indicated by the reference numeral 8 in Fig. 2, i.e. that the edge at 8 is shaped by a hollow-raised course in the manner of a sine wave; a longitudinal slot 5 is in the wall section 6b provided to form the scale body, so that a holding part or a holding base 3 movable relative to the Longitudinal slot 5 is mounted, while a detector head 2 lying opposite the hollow, raised edge 8 is on the holding part 3 is arranged or attached.

Die Fig. 3 und 4 zeigen, daß der Detektorkopf 2 so aufgebaut ist, daß eine elektrisch isolierende Platte 20 innerhalb einer Probe oder eines äußeren Rahmens 31 liegt, wobei die Probe bzw. der Rahmen 31 aus nicht magnetischem Material besteht, beispielsweise Kunstharz; plattenförmige Permanentmagneten 43 sind an der elektrisch isolierenden Platte befestigt oder vorzugsweise angeklebt, während magnetische Widerstandselemente 22 und 23 (Fig. 5) an den Permanentmagneten 43 durch elektrisch isolierende Filme oder Schichten anhaften. Ein Paar von magnetischen Sensoren 32 sind in fest beabstandeter Beziehung zueinander vorgesehen. Leiter bzw. Anschlüsse 24 bis 27 sind von den magnetischen Sensoren 32 herausgeführt.3 and 4 show that the detector head 2 is constructed so that an electrically insulating plate 20 within a sample or an outer frame 31, the sample or the frame 31 made of non-magnetic material consists, for example, of synthetic resin; plate-shaped permanent magnets 43 are on the electrically insulating plate attached or preferably glued, while magnetic resistance elements 22 and 23 (Fig. 5) to the permanent magnets 43 adhere by electrically insulating films or layers. A pair of magnetic sensors 32 are shown in FIG fixed spaced relationship to each other provided. Conductors or connections 24 to 27 are from the magnetic sensors 32 led out.

Jeder magnetische Sensor 32 weist gemäß Fig. 5 ein Paar von magnetischen Widerstandselementen 22, 23 und Widerstände 33, 35 auf, die eine Brückenschaltung bilden. Eine feste Gleichspannung wird an Verbindungsanschlüsse Va und Vb angelegt, wobei der Anschluß Va mit dem magnetischen Widerstandselement 22 und dem Widerstand 33 in Verbindung steht, während der Anschluß Vb mit dem magnetischen Widerstandselement 23 und dem Widerstand 35 in Verbindung steht, so daß die Widerstände der magnetischen Widerstandselemente 22, 23 abhängig von dem magnetischen (Luft) Spalt zwischenEach magnetic sensor 32 has a pair of magnetic resistance elements 22, 23 and resistors as shown in FIG 33, 35, which form a bridge circuit. A fixed DC voltage is applied to connection terminals Va and Vb, the terminal Va being connected to the magnetic resistance element 22 and the resistor 33, while the terminal Vb is connected to the magnetic resistance element 23 and the resistor 35, so that the resistances of the magnetic resistance elements 22, 23 depending on the magnetic (air) gap between

- yö - · · · · · ·* JJ^. IHÜU- yö - · · · · · · * JJ ^. IHÜU

lhlh

dem Detektorkopf 2 und dem Skalenkörper 10 variieren, damit eine Ausgangsspannung zwischen einem Anschluß Vo und Vr abgegeben wird, wobei der Anschluß Vo an die Verbindung zwischen den magnetischen Widerstandselementen 22 und 23 angeschlossen ist, während der Anschluß Vr von der Verbindung zwischen den Widerständen 33 und 35 herausgeführt ist. Wenn diese Ausgangsspannung zwischen den Anschlüssen Vo und Vr in ein Digitalsignal durch einen Analog/Digital-Wandler umgesetzt wird, umeine Zählanzeige zu liefern, ist es möglich, digital den Weg oder Betrag anzuzeigen, über welchen der Detektorkopf 2 bewegt wurde.the detector head 2 and the scale body 10 vary so that an output voltage is output between a terminal Vo and Vr with the terminal Vo connected to the connection between the magnetic resistance elements 22 and 23 while the terminal Vr is led out from the junction between the resistors 33 and 35. When this output voltage between the terminals Vo and Vr is converted into a digital signal by an analog / digital converter to convert a To deliver counting display, it is possible to digitally display the path or amount over which the detector head 2 was moved.

Zur Kompensation von Ungleichmäßigkeiten der Charakteristik der magnetischen Widerstandselemente 22, 23 ist ein Korrekturwider stand 34 parallel zum Widerstand 33 und ein Korrekturwiderstand 36 parallel zum Widerstand 35 geschaltet. Bei der Einjustierung von Ungleichförmigkeiten der Charakteristik bzw. Kennlinie werden die Widerstände 33, 35 zusammen mit den magnetischen Widerstandselementen 22, 23 voreingestellt und es wird eine geeignete Gleichspannung oder Wechselspannung an die Anschlüsse Va und Vb angelegt, worauf der Ausgang am Anschluß Vo durch einen Oszillographen oder dergleichen beobachtet wird. Daraufhin werden die Werte der Korrekturwiderstände 34, 36 gewählt, so daß ein Ausgangswert am Anschluß Vo übereinstimmt mit der Spannung am Anschluß Vr, wie in Fig. gezeigt ist. . ,To compensate for irregularities in the characteristics of the magnetic resistance elements 22, 23 is a correction resistor stood 34 in parallel with resistor 33 and a correction resistor 36 connected in parallel with resistor 35. at the adjustment of irregularities in the characteristic or characteristic curve, the resistors 33, 35 together with the Magnetic resistance elements 22, 23 preset and it is a suitable direct voltage or alternating voltage is applied to the terminals Va and Vb, whereupon the output at the terminal Vo is observed by an oscilloscope or the like will. The values of the correction resistors 34, 36 are then selected so that an output value at the connection Vo coincides with the voltage at the terminal Vr as shown in FIG. . ,

Fig. 7 ist eine Darstellung zur Feststellung bzw. Unterscheidung der Bewegungsrichtung des Detektorkopfes 2. In Fig. 7 sind bei (a) wellenförmige Ausgangsspannungen A und B des magnetischen Sensorpaares 32 dargestellt, die im Detektorkopf 2 untergebracht sind, wobei mit L der Bewegungsweg des Detektorkopfes 2 bezeichnet ist. Die Ausgangssignale der Sensoren 32 sind im wesentlichen sinusförmig und der Abstand zwischen den Sensoren 32 entspricht 1/4 des Abstandes A. derFig. 7 is an illustration for discrimination the direction of movement of the detector head 2. In Fig. 7, at (a), wave-shaped output voltages A and B of the magnetic sensor pair 32, which are housed in the detector head 2, where L denotes the movement path of the Detector head 2 is designated. The output signals of the sensors 32 are essentially sinusoidal and the distance between the sensors 32 corresponds to 1/4 of the distance A.

fT>P\ffT> P \ f

⁷C ⁷ C

Schlitze 7; daher beträgt die Phasendifferenz zwischen den Ausgangsspannungen A und B der Sensoren 32 etwa 90°.Slots 7; therefore, the phase difference between the output voltages A and B of the sensors 32 is about 90 °.

In Fig. 7 sind bei (b) Impulssignale A_n und B dargestellt, in welche die Ausgangsspannungen A und B nach einer Analog/ Digital-Umwandlung umgeformt sind. Wenn diese Impulse A und B als Zählung bzw. Zahl angezeigt werden, kann der Bewegungsweg des Detektorkopfes 2 in einer 1/4-Einheit des Abstandes Λ. des Schlitzes 7 digital dargestellt werden.In Fig. 7 at (b) pulse signals A _n and B are shown, into which the output voltages A and B are converted after an analog / digital conversion. When these pulses A and B are displayed as a count or number, the movement path of the detector head 2 can be in a 1/4 unit of the distance Λ. of the slot 7 can be represented digitally.

Wenn jedoch derartige Impulse eines A-/4-Abstandes nur adidiert werden, ist es nicht möglich, zu unterscheiden, ob der Detektorkopf 2 nach links oder nach rechts bewegt wurde und somit kann der Betrag der Bewegung von einem Ausgangspunkt nicht mit Genauigkeit erhalten werden. Um den Betrag der Bewegung genau zu erhalten, ist es notwendig, die Zählung der Anzeige auf solche Weise auszuführen, daß die Impulse im Falle einer Bewegung von links nach rechts addiert werden und die Impulse im Falle einer Bewegung von rechts nach links subtrahiert werden.However, if such pulses of a quarter-turn distance are only adidated it is not possible to distinguish whether the detector head 2 has been moved to the left or to the right and thus, the amount of movement from a starting point cannot be obtained with accuracy. To the amount of movement to obtain accurate, it is necessary to count the display in such a way that the pulses im In the case of a movement from left to right, the pulses are added in the case of a movement from right to left be subtracted.

Uater diesen Umständen wird bei der erfindungsgemäßen linearen Meßskala folgende Verarbeitung durchgeführt. Wenn ein Impuls B als für den Fall differenziert wird, in welchem der Detektorkopf 2 von links nach rechts bewegt wird, wie dies in Fig. 7 bei (c) durch einen Pfeil angedeutet ist, ergibt sich ein Ausgangsimpuls C_, gemäß Fig. 7 (c) . Wenn das logische Produkt A_ · C_n der Impulse C_n und A_ ermittelt wird, er-Under these circumstances, the following processing is carried out in the linear measuring scale of the present invention. If a pulse B is differentiated as for the case in which the detector head 2 is moved from left to right, as indicated by an arrow at (c) in FIG. 7, an output pulse C_ results as shown in FIG. 7 ( c). If the logical product A_ · C _{n of} the pulses C _n and A_ is determined,

L) ti.L) ti. K JJK JJ

gibt sich die Impulsform, wie sie in Fig. 7 bei (d) gezeigt ist. Wenn diese Impulse durch einen Addierer gezählt werden, läßt sich der Betrag der Bewegung des Detektorkopfes 2 von links nach rechts erhalten.gives the pulse shape as shown in Fig. 7 at (d). When these pulses are counted by an adder, can be the amount of movement of the detector head 2 of get left to right.

Wenn der Detektorkopf 2 von rechts nach links bewegt wird, wird ein Impuls C- aufgrund des Impulses B_n erzeugt, wie diesWhen the detector head 2 is moved from right to left, a pulse C- is _{generated based on the pulse B n} , like this

copycopy

IfIf

in Fig. 7 bei (e) dargestellt ist; hierbei ergibt sich dann eine Impulsfolge entgegengesetzter Polarität zu den entsprechend differenzierten Impulsen C₁-, bei einer Bewegung des Kopfes von links nach rechts. Wenn das logische Produkt der Impulse C_T und A_ gebildet wird, ergibt sich kein Ausgangsimpuls, weil der Impuls A unterschiedliche Polarität gegenüber dem Impuls C hat. Wenn der Impuls A invertiert wird, um .das logische Produkt Ä - C aus den Impulsen A_n und C zubilden, wird die Impulsfolge erhalten, die in Fig. 7 bei (f) gezeigt ist. Wenn dieser Impuls von einem addierten Wertin Fig. 7 at (e); this then results in a pulse train of opposite polarity to the correspondingly differentiated pulses C ₁ -, when the head moves from left to right. If the logical product of the pulses C _T and A_ is formed, there is no output pulse because the pulse A has a different polarity than the pulse C. If the pulse A is inverted in order to form the logical product A - C from the pulses A _n and C, the pulse sequence is obtained which is shown in FIG. 7 at (f). If this pulse of an added value

der Impulse A_ · C_ des vorangehenden Falles subtrahiert wird, D Kthe pulses A_ · C_ of the previous case is subtracted, D K

in welchem der Detektorkopf 2 von links nach rechts bewegt wird, kann der Absolutwert der Bewegung in dem Fall, in welchem der Detektorkopf 2 von links nach rechts und zurück von rechts nach links bewegt wird, gezählt und angezeigt werden. Die Unterscheidung der Richtung der linearen Meßskala gemäß der Erfindung wurde vorstehend schon beschrieben.in which the detector head 2 is moved from left to right, the absolute value of the movement in the case in which the detector head 2 is moved from left to right and back from right to left, are counted and displayed. The differentiation of the direction of the linear measuring scale according to the invention has already been described above.

Fig. 8 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Prinzips der Messung eines Bewegungsweges, der kleiner als der AbstandFig. 8 is an illustration for explaining the principle of measuring a moving distance smaller than the distance

Λ-/4 eines Paares magnetischer Sensoren 32 des Detektorkopfes 2 ist. In Fig. 8 bezeichnen bei (a) die Buchstaben A und B eine Ausgangsspannung des magnetischen Sensorpaares 3 2 des Detektorkopfes 2, während die Impulssignale A , B_n in Fig. 8 bei (b) und (e) gezeigt sind, die sich nach einer Analog/Digital-Umsetzung aus den vorgenannten Ausgangsspan-■ungen ergeben. Auch wenn die Impulse A , B nur gezählt v/erden, läßt sich die Bewegung, die kleiner ist als der Abstand zwischen den beiden Sensoren 32 des Detektorkopfes 2, nicht messen.Λ- / 4 of a pair of magnetic sensors 32 of the detector head 2 is. In Fig. 8, letters A and B at (a) denote an output voltage of the pair of magnetic sensors 3 2 of the detector head 2, while the pulse signals A, B _n in Fig. 8 are shown at (b) and (e) which follow an analog / digital conversion from the aforementioned output voltages. Even if the pulses A, B are only counted, the movement which is smaller than the distance between the two sensors 32 of the detector head 2 cannot be measured.

Die Ausgangsspannungen A und B der Sensoren 32, die in der Phase unterschiedlich sind, werden durch eine Methode vektormäßig kombiniert, wodurch ein kombiniertes Ausgangssignal X₁, X₂, X₃ ..., erhalten wird; die sich darausThe output voltages A and B of the sensors 32, which are different in phase, are vector-combined by a method, thereby obtaining a combined output X ₁ , X ₂ , X ₃ ...; which result from it

CmL INSPECTEDCmL INSPECTED

ergebenden analog/digital- umgesetzten Ausgangssignale sind dementsprechend X₁₀/ ^XOD' ^X3D' ^X4D "** ^unc^ ^sin(^ ^{in Fi}<J- 8 (c), (d), (f), (g), ... dargestellt. Wenn diese Ausgangssignale X_1n/ usw. differenziert werden, ergibt sich eine Impulsfolge X_R, X gemäß Fig. 8 (h), (i) entsprechend der Bewegung des Detektorkopfes 2 von links nach rechts oder von rechts nach links. Wenn diese Impulse addiert oder subtrahiert werden, kann der Bewegungsweg des Detektorkopfes 2 gemessen werden und je mehr kombinierte Ausgangssignale X₁, X~, X^, X₄ vorliegen, umso feiner arbeitet die Meßeinheit ohne durch den Abstand zwischen den Sensoren 32 des Detektorkopfes 2 beeinträchtigt zu werden.The resulting analog / digital converted output signals are accordingly X ₁₀ / ^X OD ' ^X 3D' ^X 4D "** ^unc ^ ^{sin (} ^ ^{in Fi} <J- 8 (c), (d), (f), (g), ... If these output _signals X 1n / etc. are differentiated, the result is a pulse sequence X _R , X according to Fig. 8 (h), (i) corresponding to the movement of the detector head 2 from left to right or from right to left If these pulses are added or subtracted, the movement path of the detector head 2 can be measured and the more combined output signals X ₁ , X ~, X ^, X ₄ , the finer the measuring unit works without going through the distance between the sensors 32 of the detector head 2 to be impaired.

Wenn nach dem gleichen und in Bezug auf Fig. 7 beschriebenen Prinzip die logischen Produkte der Impulse X₀ und A^ addiert sowie die logischen Produkte der Impulse X_T und A^ subtrahiert werden, wird als Ergebnis erhalten, daß die Bewegungsrichtung bei der Messung unterschieden bzw. berücksichtigt wird. Vorstehend wurde das Arbeitsprinzip beschrieben, bei welchem die Meßeinheit der linearen Meßskala kleiner als der Abstand zwischen den magnetischen Sensoren 32 ist. _{If the logic products of the pulses X 0} and A ^ are added and the logic products of the pulses X _T and A ^ are subtracted according to the same principle described with reference to FIG. 7, the result obtained is that the direction of movement in the measurement is differentiated or is taken into account. The operating principle has been described above in which the measuring unit of the linear measuring scale is smaller than the distance between the magnetic sensors 32.

Fig. 9 ist ein Blockschaltbild einer linearen Meßskala gemäß der Erfindung. In Fig. 9 ist mit 2 der Detektorkopf bezeichnet, in dem die beiden magnetischen Sensoren 32 in einem Abstand von 1/4 /I eines Schlitzes 7 angeordnet sind, während mit 30 eine Gleichspannungsquelle bezeichnet ist. Nach Fig. 9 ist weiterhin ein Verstärker 37 vorgesehen, der die Ausgangssignale der Sensoren 3 2 verstärkt. Eine Kombinationsschaltung 3 9 empfängt die Ausgangsspannungen A, B von den beiden Sensoren 32 und liefert eine Vektorkombination, so daß sich eine kombinierte Ausgangsspannung entsprechend dem in Fig. gezeigten Prinzip ergibt. Eine Analog/Digital-Wandlerschaltung liefert umgeformte Impulse, wie in Fig. 8 bei (b) bis (g) gezeigt ist, aus den Ausgangsspannungen A und B jedes SensorsFigure 9 is a block diagram of a linear measuring scale in accordance with the invention. In Fig. 9, 2 denotes the detector head, in which the two magnetic sensors 32 are arranged at a distance of 1/4 / I of a slot 7, while with 30 denotes a DC voltage source. According to Fig. 9, an amplifier 37 is also provided, which the output signals of sensors 3 2 amplified. A combination circuit 39 receives the output voltages A, B from the two Sensors 32 and provides a vector combination, so that a combined output voltage corresponding to that shown in Fig. shown principle results. An analog / digital converter circuit supplies transformed pulses, as in Fig. 8 at (b) to (g) is shown from the output voltages A and B of each sensor

332 H80332 H80

und den kombinierten Ausgangsspannungen X., X-, X₃, X..and the combined output voltages X., X-, X ₃ , X ..

Eine Schaltung 41 dient zur Richturigsunterscheidung und erkennt somit die Bewegung des DetektofkÖpfes 2 von links nach rechts aufgrund' eines logischen Impulsproduktes der IinpuTsreihe X_ nach Fig. 8 (h) und der Impulsreihe A_n. nach Fig. 8 (b) sowie die Bewegung des Detektorkopfes 2 von rechts nach links aus einem logischen Impulsprodukt der Impulsreihe X nach Fig. 8 (i) und der Negation Ä der Impulsreihe A_n nach Fig. 8 (b), so daß ein addierter Impuls oder subtrahierter Impuls zum Zähler 4 2 geführt wird. Der Zähler 42 addiert und subtrahiert die Impulse vom Diskriminator 41, um den absoluten Bewegungsbetrag des Detektorkopfes zu zählen und anzuzeigen.A circuit 41 serves to distinguish between directions and thus recognizes the movement of the detector head 2 from left to right on the basis of a logical pulse product of the pulse series X_ according to FIG. 8 (h) and the pulse series A _n . 8 (b) and the movement of the detector head 2 from right to left from a logical pulse product of the pulse series X according to FIG. 8 (i) and the negation A of the pulse series A _n according to FIG. 8 (b), so that a added pulse or subtracted pulse is fed to counter 4 2. The counter 42 adds and subtracts the pulses from the discriminator 41 to count and display the absolute amount of movement of the detector head.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel einer Kombinationsschaltung 30, die aus den Ausgangsspannungen A und B jedes Sensors 32 ein kombiniertes Ausgangssignal liefert. Mit 44 ist ein Verstärker bezeichnet, der die Ausgangsspannungen A und B der Sensoren 32 verstärkt. Ein invertierter Verstärker empfängt das Ausgangssignal 44 des Verstärkers 44 und liefert eine Ausgangsspannurig Ä. Mit Rl, R-, R₃ sind Widerstände bezeichnet, die zur Teilung jier Ausgangs spannungen A, B, A des Verstärkers 44 und des invertierten Verstärkers (Gegentaktverstärker in Gitter-Basijsschaltung) 45 dienen.FIG. 10 shows an example of a combination circuit 30 which supplies a combined output signal from the output voltages A and B of each sensor 32. An amplifier is designated by 44, which amplifies the output voltages A and B of the sensors 32. An inverted amplifier receives the output signal 44 of the amplifier 44 and provides an output voltage λ. With Rl, R-, R ₃ resistors are referred to, which are used to divide jier output voltages A, B, A of the amplifier 44 and the inverted amplifier (push-pull amplifier in grid base circuit) 45.

i -i -

Ein Operationsverstärker 46 teilt durch die Widerstände R₁, R_, R- die Ausgangsspannungen A^!, B, A der Verstärker 44, 45, wonach diese Spannungen in geeigneter Weise kombiniert werden, um die kombinierten Ausgangssignale X₁, X-, X₃, X₄ zu liefern. Der Operationsverstärker 46 hat auch die Funktion einer sogenannten A/D-Umsetzung, wobei ein Eingangssignal jedesmal dann invertiert wird, wenn es den Nullpunkt durchläuft; der Operationsverstärker 46 liefert geformte Impulse, beispielsweise rechteckförmige Impulse A , X_1n/ B , X,_D, ^X4n' Mit 47 ist eine Pufferschaltung bezeichnet.An operational amplifier 46 is divided by the resistors R _1, R_, R-, the output voltages ^A! , B, A of amplifiers 44, 45, after which these voltages are appropriately combined to provide the combined output signals X ₁ , X-, X ₃ , X ₄ . The operational amplifier 46 also has the function of a so-called A / D conversion, an input signal being inverted every time it passes through the zero point; the operational amplifier 46 supplies shaped pulses, for example square-wave pulses A, X _1n / B, X, _D , ^X 4n '. With 47 a buffer circuit is designated.

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Fig. 10 (b) zeigt eine vektormäßige Darstellung der Ausgangsspannungen A, B der Sensoren 32. Die Ausgangsspannungen A, B sind um etwa 90° phasenverschoben; die kombinierten Ausgangssignale X., X~ können nicht durch einfache Vektorkombination der Signale A und B erhalten werden, sondern werden vielmehr durch Teilung der Signale A, B durch Widerstände R., R„, R_ vor ihrer Vektorkombination erhalten. Wenn eine Phasendifferenz cO von A, X₁, X_, B 30° beträgt, beträgt das Verhältnis der Widerstände R₁, R₃, R₃ 0,14 : 0,36 : 0,5. unter der Voraussetzung, daß ein Widerstand als Kombination einer Serienschaltung von R₁, R₃, R₃ gleich R_Q ist, dann sind die Werte der Widerstände R₁, R₃, R₃ in der Kombinationsschaltung nach Fig. 10 (a) jeweils 0,14 R_Q, 0,36 R_Q, 0,5 R_Q. 10 (b) shows a vector representation of the output voltages A, B of the sensors 32. The output voltages A, B are phase-shifted by approximately 90 °; the combined output signals X., X ~ cannot be obtained by simple vector combination of signals A and B, but are rather obtained by dividing signals A, B by resistors R, R ', R_ before their vector combination. When a phase difference cO of A, X ₁ , X_, B is 30 °, the ratio of the resistances R ₁ , R ₃ , R _{3 is} 0.14: 0.36: 0.5. provided that a resistor as a combination of a series circuit of R ₁ , R ₃ , R ₃ is R _Q , then the values of the resistors R ₁ , R ₃ , R ₃ in the combination circuit of Fig. 10 (a) are respectively 0.14 R _Q , 0.36 R _Q , 0.5 R _Q.

Fig. 11 ist eine Ansicht einer Ausführungsform der Diskriminatorschaltung 41, die bei einer linearen Meßskala gemäß der Erfindung verwendet wird, um die Richtung zu unterscheiden, um addierte oder subtrahierte Impulse zu erzeugen. In Fig. 11 (a) ist eine Richtungsdiskriminatorschaltung zur Unterscheidung der Richtung für den Fall dargestellt, in welchem der Detektorkopf 2 von links nach rechts bewegt wird. Fig. 11 (b) zeigt eine Richtungsdiskriminatorschaltung für den Fall, in welchem der Detektorkopf 2 von rechts nach links bewegt wird. In Fig. 11 (b) ist mit 50 eine invertierende Pufferschaltung bezeichnet. Wenn der Detektorkopf 2 sich von links nach rechts bewegt und Ausgangssignale A , D_1n/ X₂ , B , X₃₀/ D₄ von der Kombinationsschaltung 39 an einen Eingangsanschluß angelegt werden, ergibt sich eine Impulsfolge, gemäß Fig. 8 (h) erzeugt, in welcher die Signale A , ^X1D' ^X2D' ^BD' ^X3D' ^X4D ^^^erenziert sind, um aufeinanderfolgend Impulse von UND-Schaltungen 48 abzugeben, um addierte Impulse an den Zähler 42 anzulegen. Wenn der Detektorkopf 2 sich von rechts nach links bewegt, werden Ausgangssignale A_D, X-_D, X₂D' ^BD' ^X3D' ^X4D ^{VOn der Kombinationsschaltun}9 ³⁹ durch die invertierende Pufferschaltung 50 invertiert undFig. 11 is a view of one embodiment of the discriminator circuit 41 used in a linear measuring scale according to the invention to discriminate direction to produce added or subtracted pulses. In Fig. 11 (a), there is shown a direction discriminating circuit for discriminating the direction in the case where the detector head 2 is moved from left to right. Fig. 11 (b) shows a direction discriminating circuit in the case where the detector head 2 is moved from right to left. In Fig. 11 (b), denoted at 50 is an inverting buffer circuit. When the detector head 2 moves from left to right and output _{signals A, D 1n} / X ₂ , B, X ₃₀ / D ₄ from the combination circuit 39 are applied to an input terminal, a pulse train as shown in FIG. 8 (h) is generated , in which the signals A, ^X 1D ' ^X 2D' ^B D ' ^X 3D' ^X 4D ^^ ^ are erented to sequentially output pulses from AND circuits 48 to apply added pulses to the counter 42. When the detector head 2 moves from right to left, output _{signals A D} , X- _D , X ₂ D ' ^B D' ^X 3D ' ^X 4D ^{from the combination circuit} 9 ³⁹ are inverted by the inverting buffer circuit 50 and

eine differenzierte Impulsfolge derselben liefert eine invertierte Impulsfolge, wie sie in Fig. 8 (i) gezeigt ist, um eine Impulsfolge von der UND-Schaltung 48 abzugeben, damit subtrahierte Impulse an den Zähler 42 angelegt werden.a differentiated pulse train thereof provides an inverted pulse train as shown in Fig. 8 (i), to output a pulse train from AND circuit 48 to apply subtracted pulses to counter 42.

Es ist zu beachten, daß bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Abstand zwischen den Sensoren 32 des Detektorkopfes 2 nicht auf 1/4 des Abstandes λ. der Schlitze begrenzt ist, wie dies in Fig. 8 (a) gezeigt ist, jedoch kann der Abstand beispielsweise auf 5/4 festgesetzt werden.It should be noted that in the embodiment described above, the distance between the sensors 32 of the Detector head 2 not to 1/4 of the distance λ. of the slots is limited as shown in Fig. 8 (a), however For example, the distance can be set at 5/4.

Während bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Phasenunterschied der Ausgangsspannungen der Sensoren in drei geteilt wird, ist zu beachten, daß bei einer Erhöhung der Zahl der Teilerwiderstände R₁, R-/ R-^ der Kombinationsschaltung 39 und bei einer entsprechenden Auswahl deren Werte die Meßeinheit theoretisch feiner ausgelegt ist.While in the embodiment described above, the phase difference of the output voltages of the sensors is divided into three, it should be noted that with an increase in the number of divider resistors R ₁ , R- / R- ^ of the combination circuit 39 and with a corresponding selection of their values, the measuring unit is theoretically designed more finely.

Da gemäß der Erfindung der Skalenkörper aus einer Metallplatte durch Pressen hergestellt wird, läßt er sich sehr billig im Vergleich zu üblichen Produkten herstellen und die Präzision ist gleichmäßig. Darüber hinaus läßt sich eine kleine und feste lineare Skala erhalten.Since, according to the invention, the scale body made of a metal plate is produced by pressing, it can be produced very cheaply compared to conventional products and the precision is uniform. In addition, a small and fixed linear scale can be obtained.

Der Detektorkopf 2 hat vorteilhafterwexse einfachen Aufbau und zwei magnetische Sensoren, d.h. er verwendet nur vier magnetische Widerstandselemente als Hauptteile und es ist daher möglich, eine extrem billige lineare Skala bzw. Meßskala zu schaffen, die eine Meßgenauigkeit aufweist, welche im wesentlichen gleich gegenüber herkömmlichen Geräten ist.The detector head 2 advantageously has a simple structure and two magnetic sensors, i.e. it uses only four magnetic resistance elements as main parts and it is therefore possible to create an extremely cheap linear scale or measuring scale, which has a measurement accuracy which in the is essentially the same as compared to conventional devices.

Die Widerstände 34 und 36 zur Korrektur von üngleichförmigkeiten der Kennlinie oder Eigenschaft der magnetischen Widerstandselemente 22 und 23 sind in dem Detektorkopf 2 enthalten; wenn daher der Detektorkopf 2 aufgrund von Verschleiß oderThe resistors 34 and 36 for correcting irregularities in the characteristic curve or property of the magnetic resistance elements 22 and 23 are included in the detector head 2; therefore, if the detector head 2 due to wear or

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dergleichen ersetzt wird, ist der Mittelwert der Detektorspannung zwischen den Anschlüssen V und V auf einen vorbestimmten Wert voreinjustiert. Daher ergibt sich der besondere Effekt, daß die lineare Meßskala ohne Abänderung verwendet werden kann, sowie ohne Änderung der Schaltungskonstante des Verstärkers, um die Detektor- bzw. Meßspannung in ein Digitalsignal umzuformen.the like is replaced, the mean value of the detection voltage between the terminals V and V is reduced to a predetermined one Pre-adjusted value. Hence the special one Effect that the linear measuring scale can be used without modification, as well as without changing the circuit constant of the amplifier to the detector or measurement voltage to convert it into a digital signal.

Bei der erfindungsgemäßen linearen Meßskala sind die magnetischen Sensoren des D±ektorkopfes 2 in einer geeigneten Abstandsbeziehung zueinander vorgesehen; die Ausgangsspannungen der Sensoren, die sich hinsichtlich ihrer Phase unterscheiden, werden durch Widerstände einfach dividiert; die auf diese Weise geteilten Ausgangssignale werden in geeigneter Weise kombiniert und liefern eine Vielzahl von kombinierten Ausgangsspannungen. Diese kombinierten Ausgangsspannungen werden einer Analog/Digital-Umsetzung unterworfen und gezählt. Mit dieser Anordnung kann die Meßeinheit ohne weiteres so gewählt werden, daß Feinmessungen möglich sind, ohne daß eine Einschränkung durch die Abstände der Schlitze vorliegt. Da die Ausgangsspannungen der beiden magnetischen Sensoren Phasenunterschiede haben und analysiert werden, um dadurch die Bewegungsrichtung des Detektorkopfes 2 festzustellen, ist es möglich, die absolute Bewegung des Detektorkopfes 2 mit äußerst hoher Präzision zu messen.In the case of the linear measuring scale according to the invention, the magnetic Sensors of the D ± ector head 2 provided in a suitable spaced relationship to each other; the output voltages the sensors, which differ in their phase, are simply divided by resistances; the output signals divided in this way are appropriately combined and provide a plurality of combined output voltages. These combined output voltages are subjected to an analog / digital conversion and counted. With this arrangement, the measuring unit can easily be selected so that fine measurements are possible without being limited by the spacing of the slots. As the output voltages of the two Magnetic sensors have phase differences and are analyzed to determine the direction of movement of the detector head 2, it is possible to determine the absolute movement of the detector head 2 with extremely high precision measure up.

Claims (1)

PatentansprücheClaims dadurch gekennzeichnet, daß ein Skalenkörper (10) aus magnetischem Material und einem Plattenelement mit U-förmigem Querschnitt besteht, das parallel zueinander liegende Wandabschnitte (6a, 6b) aufweist, daß Ausnehmungen (8) nach Art einer Sinusform uder ähnlicher Form mit einem vorbestimmten Abstand an ;iinem der Wandabschnitte (6a) ausgebildet sind, und . daß ein Führungsteil (4) zur Führung eines Halteteiles (3) vorgesehen ist, welches einen Detektorkopf (2) gegen die Ausnehmungen (7) hält, die im anderen Wandabschnitt (6b) des Skalenkörpers (10) ausgebildet sind.characterized in that a scale body (10) made of magnetic material and consists of a plate element with a U-shaped cross-section, the wall sections (6a, 6b) lying parallel to one another has that recesses (8) in the manner of a sinusoidal shape uder a similar shape with a predetermined distance ; iinem of the wall sections (6a) are formed, and. that a guide part (4) for guiding a holding part (3) is provided, which holds a detector head (2) against the recesses (7) in the other wall section (6b) of the scale body (10) are formed. 2. Lineare Meßskala zur Messung von Abstufungen bzw. Einteilungen eines Skalenkörpers durch Änderungen in einem magnetischen2. Linear measuring scale for measuring gradations or divisions of a scale body through changes in a magnetic one Spalt infolge einer Verschiebung eines Detektorkopfes gegenüber dem Skalenkörper, in welchem mehrere Schlitze oder sinuswellenförmige fehl-erhabene Abschnitte linear in einer aus magnetischem Material hergestellten Platte angeordnet sind,Gap as a result of a displacement of a detector head opposite the scale body, in which a plurality of slits or sinusoidal-shaped mis-raised portions linearly in one plates made of magnetic material are arranged, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektorkopf (2) ein Paar magnetischer Sensoren (32) aufweist, die in einem Abstand von 1/4 der Abstandsdifferenz eines Abstandes der Schlitze oder hohl-erhabenen Abschnitte in einer Bewegungsrichtung des Detektorkopfes (2) angeordnet sind, ·characterized in that the detector head (2) has a pair of magnetic sensors (32) having at a distance of 1/4 of the distance difference of a distance between the slots or hollow-raised portions are arranged in a direction of movement of the detector head (2), daß jeder Sensor (32) eine Brückenschaltung aufweist, in der ein Paar magnetischer Widerstandselemente (22, 23) auf einem Permanentmagneten (20) den Schlitzen (7) oder hohl-erhabenen Abschnitten (8) gegenüber in beabstandeter Beziehung in einer Bewegungsrichtung des Detektorkopfes (2) angeordnet sind, und daß die Brückenschaltung ein Paar von Widerständen (33, 35) aufweist.that each sensor (32) has a bridge circuit in which a pair of magnetic resistance elements (22, 23) on one Permanent magnets (20) the slots (7) or hollow-raised portions (8) opposite in a spaced relationship in a Direction of movement of the detector head (2) are arranged, and that the bridge circuit is a pair of resistors (33, 35) having. j Lineare Meßskala nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Korrekturwiderstände (34, 36) zur Kompensation von Ungleichförmigkeiten der Charakteristik magnetischer Widerstandselemente (22, 23) vorgesehen sind, um einen festen Meß- bzw. Detektorspannungswert zu erhalten, und daß die Korrekturwiderstände (34, 36) jeweils parallel zu dem Widerstandspaar (33, 35) geschaltet sind, welche die Brückenschaltung bilden.j Linear measuring scale according to claim 1 or 2, characterized in that that correction resistors (34, 36) to compensate for irregularities in the characteristics of magnetic resistance elements (22, 23) are provided in order to obtain a fixed measurement or detector voltage value, and that the correction resistors (34, 36) are each connected in parallel to the pair of resistors (33, 35) which form the bridge circuit form. 4. Lineare Meßskala mit einem Skalenkörper, in dem Schlitze mit gleichen Abständen ausgebildet sind, mit einem Detektorkopf, der sich auf einer Reihe von Schlitzen des Skalenkörpers bewegt, wobei der Ausgang des Detektorkopfes gezählt wird, um dadurch den Bewegungsweg des Detektorkopfes zu messen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Detektor-Sensoren (32) in einem festen Abstands-4. Linear measuring scale with a scale body in which slots are formed at equal intervals, with a detector head, which moves on a series of slots in the scale body, counting the output of the detector head is to thereby measure the movement path of the detector head, characterized in, that a pair of detector sensors (32) at a fixed distance 332H80332H80 verhältnis auf dem Detektorkopf (2) angeordnet sind, daß ein Spannungsteiler (R.., R₂/ R^) zur Teilung der Ausgangsspannung der Sensoren (32) und eine Kombinationsschaltung (37, 39 bis 42) zur Kombination von Ausgangsspannungen des Spannungsteilers vorgesehen sind, um eine kombinierte Ausgangsspannung zu liefern, wodurch die Ausgangsimpulse der Kombinationsschaltung (37, 39 bis 42) gezählt werden, so daß dadurch der Bewegungsweg des Detektorkopfes (2) gemessen wird.ratio on the detector head (2) are arranged that a voltage divider (R .., R ₂ / R ^) for dividing the output voltage of the sensors (32) and a combination circuit (37, 39 to 42) for combining output voltages of the voltage divider are provided are to provide a combined output voltage, whereby the output pulses of the combination circuit (37, 39 to 42) are counted, thereby measuring the movement path of the detector head (2). 5. Lineare Meßskala nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Detektor-Sensoren (3 2) in fest beabstandeter Beziehung an dem Detektorkopf (2) angeordnet sind, daß ein Spannungsteiler (R.., R„, R) zur Teilung einer Ausgangsspannung der Detektor-Sensoren (32) und eine Kombinationsschaltung (39, 4 0 bis 42; 44 bis 4 7) zur Kombination der Ausgangsspannungen des Spannungsteilers vorgesehen sind, so daß eine kombinierte Ausgangsspa^nung geliefert wird, daß eine Diskriminatorschaltung (41/ zur Unterscheidung der Bewegungsrichtung des=Detektor- ko|"iS (2) aus den Ausgangsimpulsen der Kombinationsschaltung angeordnet ist und Impulse _f abhängig von der Richtung, an einem Zähler anlegt, wodurch die Ausgangsimpulse der Kombinationsschaltung gezählt und dadurch ein Maß für den Bewegungj weg des Detektorkopfes erhalten wird.5. Linear measuring scale according to at least one of the preceding claims, characterized in that a pair of detector sensors (3 2) are arranged in a fixed spaced relationship on the detector head (2), that a voltage divider (R .., R ", R ) for dividing an output voltage of the detector sensors (32) and a combination circuit (39, 40 to 42; 44 to 4 7) are provided for combining the output voltages of the voltage divider, so that a combined output voltage is provided that a discriminator circuit (41 / to differentiate the direction of movement of the = detector ko | "iS (2) is arranged from the output pulses of _{the combination circuit and applies pulses f} depending on the direction to a counter, whereby the output pulses of the combination circuit are counted and thereby a measure for the Movement j away from the detector head is obtained. 6. Lineare Meßskala nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombinationsschaltung (39; 44 bis 47) Verstärker (44) zur Verstärkung der Ausgangsspannung (A, B) der Sensoren (32) aufweist, deren Ausgänge über die Spannungsteilerschaltung (R₁, R-, R) an Operationsverstärker und daran angeschlossene Pufferkreise (4 7) angelegt werden.6. Linear measuring scale according to at least one of the preceding claims, characterized in that the combination circuit (39; 44 to 47) has amplifier (44) for amplifying the output voltage (A, B) of the sensors (32), the outputs of which via the voltage divider circuit ( R ₁ , R-, R) are applied to operational amplifiers and buffer circuits (4 7) connected to them. COPYCOPY ··."··· 332U80··. "··· 332U80 7. Lineare Meßskala nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektorkopf7. Linear measuring scale according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the detector head (2) eine elektrisch isolierende Platte (20) aufweist, die innerhalb einer Probe oder eines Gehäuses bzw. Rahmens (31) angeordnet ist, wobei das Gehäuse bzw. der Rahmen (31) aus einem nicht magnetischen Material besteht, und daß vorzugsweise plattenförmige Permanentmagneten (43) an der elektrisch isolierenden Platte (20) angeordnet sind, die ihrerseits über elektrisch isolierende Schichten die magnetischen Widerstandselemente (22, 23) tragen.(2) has an electrically insulating plate (20) which is inside a sample or a housing or frame (31) is arranged, wherein the housing or the frame (31) consists of a non-magnetic material, and that preferably plate-shaped permanent magnets (43) are arranged on the electrically insulating plate (20), which in turn Wear the magnetic resistance elements (22, 23) via electrically insulating layers. 8. Lineare Meßskala nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hohl-erhabene Randabschnitt (8) des einen Wandabschnittes (6) durch dessen Kante gebildet ist.8. Linear measuring scale according to at least one of the preceding claims, characterized in that the hollow-raised Edge section (8) of one wall section (6) is formed by its edge.