Vorrichtung zur ziffernmäßigen Meßwertanzeige an einer uribezifferten
Meßteilung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur ziffernmäßigen Meßwertanzeige
an einer uribezifferten Meßteilung nach Patentanmeldung L 33298 IXb/42d (deutsche
Auslegeschrift 1187 3 83). Diese enthält ein Abtastsystem nach dem Zweiphasenprinzip,
dem ein durch dessen Signale gesteuerter Schrittmotor nachgeschaltet ist, der seinerseits
ein Zählwerk betreibt, und enthält Mittel für die Feineinstellung des Meßwertes
in einem Meßteilungsintervall, die über eine Nockenscheibe eine die Zeilenstellung
der Einerrolle bewirkende Korrektionseinrichtung steuern.Device for numeric display of measured values on a U-numbered measuring graduation The invention relates to a device for numeric display of measured values on a U-shaped measuring graduation according to patent application L 33298 IXb / 42d (German Auslegeschrift 1187 3 83). This contains a scanning system based on the two-phase principle, which is followed by a stepper motor controlled by its signals, which in turn operates a counter, and contains means for fine adjustment of the measured value in a measuring graduation interval which, via a cam disk, control a correction device that effects the line position of the units roller.
In den in der obergenannten Hauptpatentanmeldung beschriebenen Vorrichtungen
ist zur Korrektur der in »Halbstellung« befindlichen Einerrolle des Zählwerks ein
Relais vorgesehen, dessen Erregung oder Nichterregung von der jeweiligen Polarität
der beiden Wicklungen des Schrittmotors zueinander bestimmt wird. Die Polarität
der beiden Wicklungen ist ihrerseits abhängig von dem Beleuchtungszustand der fotoelektrischen
Empfänger. Das Relais bedient einen Schaltmagneten, dessen Bewegungsrichtung über
einen Nockenschalter von der Feineinstellung des Meßwertes sinngemäß bestimmt wird.
Der Schaltmagnet bewegt ,die Einerrolle des Zählwerks über ein Differentialgetriebe
oder eine über der Einerrolle befindliche Blende oder Marke einen halben Schritt
vor oder zurück.In the devices described in the aforementioned main patent application
is on to correct the "half-position" unit of the counter
Relay provided, its excitation or non-excitation of the respective polarity
of the two windings of the stepper motor is determined to each other. The polarity
of the two windings is in turn dependent on the lighting state of the photoelectric
Recipient. The relay operates a solenoid whose direction of movement is about
a cam switch is determined analogously by the fine adjustment of the measured value.
The switching magnet moves the unit's roll of the counter via a differential gear
or a bezel or mark above the single roll half a step
forward or backward.
Es hat sich nun herausgestellt, daß man auf den Schaltmagneten und
das Differentialgetriebe bzw. die Blende oder Marke verzichten kann und daß die
Korrektur der Zahlenrolle ebenfalls durch den Schrittmotor geschehen kann. Nach
der Erfindung ist dazu erforderlich, daß die Korrektionseinrichtung aus elektrischen
Schaltmitteln besteht, die zwischen dem Abtastsystem und dem Schrittmotor angeordnet
sind. In dem Fall einer uribezifferten Strich-Meßteilung, die mit einem Raster verbunden
ist dessen Rasterperiode beispielsweise das Doppelte des Strichabstandes beträgt,
muß das Abtastsystem vier fotoelektrische Empfänger enthalten, die in einem Abstand
Ä/4 angeordnet sind. Als Schaltmittel sind zwei Doppelschalter vorgesehen, deren
erster durch die Nockenscheibe und deren zweiter durch ein Relais, das mit den beiden
mittleren fotoelektrischen Empfängern verbunden ist, gesteuert wird. Das Relais
ist gegebenenfalls mit einer an sich bekannten Anzugs-und Abfallsverzögerung ausgerüstet.It has now been found that you have to switch solenoids and
the differential gear or the aperture or brand can do without and that the
Correction of the number roller can also be done by the stepper motor. To
the invention is required that the correction device from electrical
There is switching means which are arranged between the scanning system and the stepping motor
are. In the case of a primed line measuring graduation connected to a grid
if the grid period is, for example, twice the line spacing,
the scanning system must contain four photoelectric receivers spaced apart
Ä / 4 are arranged. Two double switches are provided as switching means
first through the cam and the second through a relay connected to the two
middle photoelectric receivers is connected, is controlled. The relay
is optionally equipped with a pull-in and drop-out delay which is known per se.
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt
und wird im folgenden erläutert: Ein Maßstab 1 trägt Maßstabstriche 2 und einen
Raster 3, der von einer Lampe 4 durch eine Linse 5 und ein teildurchlässig verspiegeltes
Ablenkprisma 6 beleuchtet wird. Eine Linse 7 bildet den Raster 3 in eine Bildebene
$ ab, in der vier fotoelektrische Empfänger 106, 107, 108 und 109 in einem Abstand
#/4 angeordnet sind. A, ist die Rasterperiode eines von der Linse 7 entworfenen
Bildes 11 des Rasters 3. Die fotoelektrischen Empfänger sind mit Kontakten 106',
107, 108' und 109' eines Doppelschalters 110 verbunden. Kontakte 111
und 112 des Schalters 3.10 sowie Kontakte 107' und 108' sind mit Kontakten 107",
3.08", 111' und 112' eines zweiten Doppelschalters 123 verbunden.
Kontakte 116 und 117 des zweiten Schalters führen schließlich zu einem Schaltwerk
12. Dieses steuert einen Schrittmotor 13, der über Zahnräder 15, 16 und 99 ein Zählwerk
21, das aus einer Einerrolle 22, einer Zehnerrolle 23 und einer Hunderterrolle 24
und einer Marke 25 besteht.The figure shows an exemplary embodiment of the invention and is explained below: A scale 1 has scale lines 2 and a grid 3 which is illuminated by a lamp 4 through a lens 5 and a partially reflective deflecting prism 6. A lens 7 images the grid 3 in an image plane $ in which four photoelectric receivers 106, 107, 108 and 109 are arranged at a distance # / 4. A, is the raster period of an image 11 of the raster 3 designed by the lens 7. The photoelectric receivers are connected to contacts 106 ', 10 7 , 108' and 109 'of a double switch 110 . Contacts 111 and 112 of switch 3.10 and contacts 107 'and 108' are connected to contacts 107 ", 3.08", 111 ' and 112' of a second double switch 123. Contacts 116 and 117 of the second switch finally lead to a switching mechanism 12. This controls a stepping motor 13, which via gears 15, 16 and 99 a counter 21, which consists of a units roller 22, a tens roller 23 and a hundred roller 24 and a mark 25 .
Die Maßstabstriche 2 werden von einer Lampe 26 durch eine Linse 27
und ein teildurchlässig verspiegeltes Ablenkprisma 28 beleuchtet. Eine Linse 29
bildet die Maßstabstriche 2 durch eine um die Achse 30 schwenkbare Planparallelplatte
31 in die Bildebene 8 ab. Im Bildbereich der Maßstabstriche 2 sind zwei fotoelektrische
Empfänger 32, 33 als elektrische Einfanggabel angeordnet. Durch ein Nullinstrument
34, das eine Differenzschaltung od. dgl. enthält, wird ein Symmetrieeinfang der
Maßstabstrichbilder ermöglicht. Die Planparallelplatte 31 ist durch ein Untersetzungsgetriebe,
bestehend aus einem Zahnradsektor 35 und einem Zahnrad 36 mit einem Empfänger-
Synchro
37 verbunden, der durch einen Geber-Synchro 38 angetrieben wird. Der Geber-Synchro
38 sitzt auf einer Welle 39, die eine Kurvenscheibe 40, eine die Zahlen 1 bis 100
tragende Trommel 41 und eine Rändelschraube 42 trägt. Durch eine Marke
43
wird die abzulesende Zahl angezeigt. Die Nockenscheibe 40 steuert einen
Abtastbolzen 113, der mit Kontakthebeln 114 und 115 des Doppelschalters 110 verbunden.
ist. Die fotoelektrischen Empfänger 107 und 108 sind mit einem Verstärkersystem
120 verbunden, welches ein Relais 121 steuert, das gegebenenfalls mit einer Anzugs-
und Abfallsverzögerung 122 ausgerüstet ist, so daß beim schnellen Durchfahren des
Maßstabes das Relais 121 in Ruhestellung bleibt. Dadurch wird verhindert, daß der
Schrittmotor 13 zwei Schaltimpulse gleichzeitig oder fast gleichzeitig bekommt,
was zu Zweideutigkeiten und Fehlanzeige führen würde. Das Relais 121 schwenkt die
Kontakthebel 118 und 119 des Doppelschalters 123. The scale marks 2 are illuminated by a lamp 26 through a lens 27 and a partially reflective deflecting prism 28. A lens 29 maps the scale lines 2 into the image plane 8 by means of a plane parallel plate 31 which can be pivoted about the axis 30. In the image area of the scale lines 2, two photoelectric receivers 32, 33 are arranged as an electric capture fork. A zero instrument 34, which contains a differential circuit or the like, enables the symmetry of the scale lines to be captured. The plane parallel plate 31 is connected by a reduction gear consisting of a gear sector 35 and a gear 36 to a receiver synchro 37 which is driven by a transmitter synchro 38. The encoder synchro 38 is seated on a shaft 39 which carries a cam disk 40, a drum 41 carrying the numbers 1 to 100 and a knurled screw 42. The number to be read is indicated by a marker 43. The cam disk 40 controls a sensing pin 113 which is connected to contact levers 114 and 115 of the double switch 110. is. The photoelectric receivers 107 and 108 are connected to an amplifier system 120 which controls a relay 121 which, if necessary, is equipped with a pick-up and drop-out delay 122 so that the relay 121 remains in the rest position when the scale is passed quickly. This prevents the stepping motor 13 from receiving two switching pulses at the same time or almost at the same time, which would lead to ambiguities and false indications. The relay 121 pivots the contact levers 118 and 119 of the double switch 123.
Die Zuordnung zwischen dem Zahlenrollenantrieb und den Maßstabstrichen
2 ist derart, daß die Zahlen der Einerrolle 22 in der Mitte stehen, d. h. in einer
Reihe mit den Zahlen der Zehnerrolle 23 und der Hunderterrolle 24, wenn die beiden
fotoelektrischen Empfänger 107 und 108 Licht erhalten und wenn gleichzeitig bei
eingefangenem Maßstabstrich von den Zahlen der Trommel 41 solche angezeigt werden,
die zwischen etwa 25 und etwa 75 liegen. Ein Weiter-oder Zurückschalten des Schrittmotors
13 findet bei gleichzeitiger Beleuchtung der Empfänger 107 und 108 nicht statt,
weil in diesem Fall das Relais 121 nicht betätigt wird und daher die Kontakthebel
118 und 119 die Kontaktverbindungen 108"-116 und 107"-117 aufrechterhalten. Erhalten
dagegen beispielsweise 106 und 107 oder 108 und 109 Licht, dann entspricht das Zahlen
der Trommel 41, die zwischen 0 und 25 oder 75 und 100 liegen. Auf der Einerrolle
22 erscheinen zwei Zahlen gleichberechtigt übereinander, so daß entschieden werden
muß, welche Zahl die richtige ist. Diese Entscheidung wird durch die Schalter
110 und 123 und das Relais 121
in folgender Weise getroffen:
Nach Einfangen eines Maßstabstriches 2 durch die Einfanggabel 32, 33 sei ein Meßwert
aus dem Bereich 75 bis 100 angezeigt. Dann bestehen die Kontaktverbindungen 106'-111
und 107'-112. Durch die Erregung des Relais 121
werden ferner die Kontaktverbindungen
111'-117
und 112'-116 hergestellt und damit der Schrittmotor
13 über das Schaltwerk 12 auf die Licht erhaltenden fotoelektrischen Empfänger
106 und 107 geschaltet. Die Einerrolle 22 wird von der Halbstellung zurück auf Vollstellung
gedreht. Wird dagegen ein Meßwert aus dem Bereich 0 bis 25 angezeigt, dann bestehen
die Kontaktverbindungen 108'-111 und 109'-112. Das Relais 121 stellt die Kontaktverbindungen
111'-117 und 112'-116 her. Damit ist der Schrittmotor 13 über das Schaltwerk 12
auf die kein Licht erhaltenden fotoelektrischen Empfänger 108 und 109 geschaltet,
d. h., der Schrittmotor dreht die Einerrolle 22 von Halbstellung vorwärts auf Vollstellung.The assignment between the number roller drive and the scale lines 2 is such that the numbers of the units roller 22 are in the middle, ie in a row with the numbers of the tens roller 23 and the hundreds roller 24 when the two photoelectric receivers 107 and 108 receive light and when at the same time, when the scale line is captured, the numbers of the drum 41 indicate those which are between approximately 25 and approximately 75. The stepping motor 13 is not switched further or down when the receivers 107 and 108 are simultaneously illuminated, because in this case the relay 121 is not actuated and the contact levers 118 and 119 therefore maintain the contact connections 108 "-116 and 107" -117. If, on the other hand, 106 and 107 or 108 and 109 receive light, for example, then the numbers of the drum 41 correspond to between 0 and 25 or 75 and 100. Two numbers appear equally on top of one another on the one-roll 22, so that a decision has to be made as to which number is the correct one. This decision is made by the switches 110 and 123 and the relay 121 in the following way: After a scale line 2 has been captured by the capture fork 32, 33, a measured value from the range 75 to 100 is displayed. Then the contact connections 106'-111 and 107'-112 exist. By energizing the relay 121 , the contact connections 111'-117 and 112'-116 are also established and thus the stepping motor 13 is switched to the light-receiving photoelectric receivers 106 and 107 via the switching mechanism 12. The ones reel 22 is rotated from the half position back to the full position. If, on the other hand, a measured value from the range 0 to 25 is displayed, then the contact connections 108'-111 and 109'-112 exist. The relay 121 makes the contact connections 111'-117 and 112'-116. The stepping motor 13 is thus switched via the switching mechanism 12 to the photoelectric receivers 108 and 109 which receive no light, that is to say the stepping motor rotates the one-roller 22 from the half position forwards to the full position.