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DE1299697B - Device for converting analog values into digital values - Google Patents

Device for converting analog values into digital values

Info

Publication number
DE1299697B
DE1299697B DEH59535A DEH0059535A DE1299697B DE 1299697 B DE1299697 B DE 1299697B DE H59535 A DEH59535 A DE H59535A DE H0059535 A DEH0059535 A DE H0059535A DE 1299697 B DE1299697 B DE 1299697B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
code
codes
digit
signal
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEH59535A
Other languages
German (de)
Inventor
Ejiri Masakazu Koyasumachi
Kamoi Akira Nishikubo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE1299697B publication Critical patent/DE1299697B/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M1/08Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of noise

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Exposure Control For Cameras (AREA)

Description

im binären Zwischenkode mit einer einem Haupt- 20 linige Bewegungen, Drehbewegungen oder sonstige kode entsprechenden Ziffer dieses Signal als Aus- Bewegungen eines beweglichen Körpers darstellen, inin the binary intermediate code with a main line movement, rotary movement or other code corresponding digit to represent this signal as outward movements of a movable body, in

Digitalsignale wurden bereitsDigital signals were already

gangssignal abgegeben wird, während dann, wenn das Signal im binären Zwischenkode zu einem von gleichfalls m unterschiedlichen, von jedem der Hauptkode abweichenden und die bitweise ODER-Verknüpfung von jeweils zwei benachbarten Hauptkodes darstellenden Unterkodes aus η Bits gehört, für die Lieferung des Ausgangssignals unter Benutzung eines Ubertragssignals der nächsttieferen Stelle einer der beiden entsprechende Digitalsignale wurden bereits verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen. Ein typisches Beispiel derartiger bekannter Ausführungen macht von der Kombination einer Kodierplatte mit Bürsten Gebrauch. Bei einer derartigen Anordnung werden Informationen von einigen Bits in Abhängigkeit von Analogsignalen so abgegeben, daß der Wert der geradlinigen Bewegung oder der Drehbewegung desoutput signal is emitted, while if the signal in the binary intermediate code belongs to one of the likewise m different subcodes of η bits that differ from each of the main codes and represent the bitwise OR operation of two adjacent main codes, for the delivery of the output signal using Various devices have already been proposed for a carry signal of the next lower point of one of the two corresponding digital signals. A typical example of such known designs makes use of the combination of a coding plate with brushes. With such an arrangement, information of some bits is output in response to analog signals so that the value of the rectilinear movement or the rotational movement of the

benachbarten Hauptkodes ausgewählt wird, und daß 30 beweglichen Körpers zu einem bestimmten Zeitpunktadjacent main codes is selected, and that 30 movable bodies at a given time

der Aufbau der Hauptkodes so getroffen wird, daß jede bitweise ODER-Verknüpfung eines Hauptkodes mit einem durch Änderung eines Teils der Bits aus einem benachbarten Hauptkode hervorgehenden manwährend der kontinuierlichen Bewegung in einen besonderen Kode umgeformt werden kann.the structure of the main codes is made so that each bit-wise OR operation of a main code with a man resulting from changing part of the bits from an adjacent main code the continuous movement can be transformed into a special code.

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Kodierplatte zur Umformung derartiger Analogsignale inF i g. 1 shows an embodiment of a coding plate for converting such analog signals into

gelhaften Kode zu dem Hauptkode selbst oder zu dem 35 einen 4-Bit-Binärkode. Die Kodierplatte 1 gemäßsimilar code to the main code itself or to the 35 a 4-bit binary code. The coding plate 1 according to

zwischen den benachbarten Hauptkodes liegenden Unterkode führt.sub-code lying between the adjacent main codes.

Mit dem Verfahren nach der Hauptpatentanmeldung gelingt es, eine zweifelsfreie und sehr genaue F i g. 1 enthält eine Anzahl leitender Segmente, die durch schraffierte Flächenbereiche veranschaulicht sind und der »l« des Binärkodes entsprechen. Ferner enthält die Kodierplatte eine Anzahl elektrisch isoWith the method according to the main patent application it is possible to obtain an unambiguous and very precise F i g. 1 includes a number of conductive segments illustrated by hatched areas and correspond to the "l" of the binary code. The coding plate also contains a number of electrically iso

Umsetzung von Analogwerten in Digitalwerte zu 40 lierter Segmente, die durch nicht gestrichelte FlächenConversion of analog values into digital values to 40 lated segments, which are indicated by non-dashed areas

teile gekennzeichnet sind und der »0« des Binärkodes entsprechen. In den einzelnen Sektoren werden die Zahlen 0 bis 15, die den Drehwinkeln der Kodierplatte 1 entsprechen, durch eine 4-Bit-binärkodierteparts are marked and correspond to the "0" of the binary code. In the individual sectors, the Numbers 0 to 15, which correspond to the angles of rotation of the coding plate 1, are coded by a 4-bit binary

erzielen, die auch bei dem übergang von einem Hauptkode auf einen anderen Hauptkode auf einer Kodierplatte durch die Abtastorgane ungeachtet von deren endlicher Ausdehung nicht zu Fehlern führenachieve that even with the transition from one Main code to another main code on a coding plate by the scanning elements regardless of whose finite expansion does not lead to errors

kann. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine 45 Dezimalnotierung dargestellt. Es sind weiterhin Bür-Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe sich dieses sten 3 vorgesehen, die mit je einer Spur der Kodier-Verfahren für die Gewinnung von Digitalsignalen im platte 1 in Gleitkontakt stehen. Bei dieser bekanntencan. The aim of the present invention is now to show a 45 decimal notation. There are still Bür devices indicate, with the help of this most 3 provided, each with a track of the coding process for the extraction of digital signals in plate 1 are in sliding contact. With this well-known

Dezimalsystem nutzbar machen läßt. Ausführung besteht eine feste Beziehung zwischenCan make use of the decimal system. Execution is a solid relationship between

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen einer Spur und einem Bit; die Zahl der Spuren ist Aufbau der Vorrichtung zum Umsetzen von Analog- 50 dabei gleich der Zahl der Bits. Der Versuch, die Zahl werten in Digitalwerte in der Weise gelöst, daß je der Bits bei einer Kodierplatte mit bestimmtem Außen-Dezimalstelle des digitalen Ausgangssignals eine durchmesser zu vergrößern, führt daher zwangläufig Kodierplatte vorgesehen ist und daß die Hauptkodes zu einer Verringerung der Breite der einzelnen Spuren, zehn unterschiedliche, Dezimalziffern darstellende was wiederum entweder eine erhöhte Genauigkeit 2-aus-5-Kodes und die zugehörigen Unterkodes 3-aus- 55 bei der Befestigung der Bürsten oder eine schmalere 5-Kodes sind. Ausbildung der Bürsten bedingt. Der Versuch, breitereAccording to the invention, this object is achieved by one of a track and a bit; is the number of tracks Structure of the device for converting analog 50 equals the number of bits. Trying to get the number values are resolved in digital values in such a way that each of the bits in a coding plate has a specific outer decimal place Increasing the diameter of the digital output signal therefore inevitably leads Coding plate is provided and that the main codes lead to a reduction in the width of the individual tracks, ten different, representing decimal digits, which in turn either increases the accuracy 2-out-of-5 codes and the associated sub-codes 3-out-of-55 when attaching the brushes or a narrower one 5 codes are. Training of the brushes is conditional. Trying to get wider

Die Einzelheiten der Erfindung sollen nunmehr Spuren zu erhalten, führt anderseits zwangläufig zu an Fland der Beschreibung einiger Ausführungsbei- einer Vergrößerung der Außenabmessungen des AnaThe details of the invention are now intended to preserve traces, on the other hand inevitably leads to to Fland the description of some designs with an enlargement of the external dimensions of the Ana

spiele verdeutlicht werden, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. In diesen zeigengames are illustrated, reference is made to the drawings. In these show

F i g. 1 bis 3 schematische Darstellungen für bekannte Umsetzer und Kodierplatten und zugehörige Abtastorgane,F i g. 1 to 3 schematic representations for known converters and coding plates and associated Scanning devices,

F i g. 4 ein Schaltbild für eine logische Diskriminierschaltung zur Verwendung in Verbindung mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kodierplatte,F i g. 4 is a circuit diagram for a discrimination logic circuit for use in connection with a coding plate designed according to the invention,

F i g. 5 eine schematische perspektivische Ansicht eines bekannten Analog-Digital-Umformers,F i g. 5 is a schematic perspective view of a known analog-digital converter,

log-Digital-Signalumformers. Diese Vergrößerung ist vor allem deswegen unerwünscht, da hierdurch auch das bei einer Drehbewegung der Kodierplatte wirksame Trägheitsmoment vergrößert wird. Auch bei Kodierplatten mit geradlinigen Spuren, wie in F i g. 2 veranschaulicht, ist eine große Breite der Spuren wegen der dadurch bedingten großen Breite der Bürstenhalterung unerwünscht.log-digital signal converter. This magnification is Above all, it is undesirable because this also makes it effective when the coding plate is rotated Moment of inertia is increased. Even with coding disks with straight tracks, as in FIG. 2 illustrated is a large width of the tracks because of the resulting large width of the Brush holder undesirable.

Bei Kodeumwandlern der erläuterten Art wurde bisher in großem Umfange die sogenannte »V-Bürsten-In the case of code converters of the type described, the so-called »V-brush-

Methode« und der Gray-Kode benutzt, um die Erzeugung von Fehlersignalen beim übergang der Bürsten 3 von einer Kontaktstellung zur nächsten zu verhindern. Bei dieser V-Bürstenmethode sind zwei Bürsten 4 und 4' vorgesehen, die in der aus F i g. 3 ersichtlichen Weise mit jedem Bit zusammenwirken. Beim Gray-Kode finden Kodemuster spezieller Form Verwendung, um Unbestimmtheiten zu vermeiden, die beim übergang zwischen den Kontaktstellungen auftreten können; die kodierten Signale werden anschließend in die gewünschten Signale umgewandelt. Um die komplizierte Struktur und die umständliche Kodemusteranordnung der bekannten Analog-Digital-Umformer zu vermeiden, ist die erfindungsgemäße Ausführung mit einer Anzahl von Kodierplatten, und zwar mit je einer Kodierplatte für jede Dezimalstelle, versehen, die zehn verschiedene Kodemuster von 2-aus-5-Kodes enthalten, die die Dezimalziffern darstellen, so daß Spuren derselben, jedoch zweckmäßig in Umfangsrichtung versetzte Muster, gebildet werden und das bitweise »oder« von je zwei benachbarten 2-aus-5-Kodes eine Serie von 3-aus-5-Kodes bildet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wirkt derart, daß dann, wenn ein kodiertes Digitalsignal, das von einer Ziffer bestimmt wird, die nicht die geringste Ziffer entsprechend einer in Digitalform umzuwandelnden mechanischen Größe ist, einer der 2-aus-5-Kodes ist, dieses kodierte Signal unverändert als wahres digitales Ausgangssignal geliefert wird. Ist dagegen dieses kodierte Signal einer der 3-aus-5-Kodes, so wird einer der 2-aus-5-Kodes auf entgegengesetzten Seiten des 3-aus-5-Kodes als wahres digitales Ausgangssignal abgegeben. Was die bedeutungsloseste Ziffer anbelangt, so wird, wenn ein kodiertes Digitalsignal davon entweder ein 2-aus-5-Kode oder ein 3-aus-5-Kode ist', einer der 2-aus-5-Kodes auf entgegengesetzten Seiten davon als wahres digitales Ausgangssignal abgegeben.Method «and the Gray code used to prevent the generation of error signals when the To prevent brushes 3 from one contact position to the next. With this V-brush method, there are two Brushes 4 and 4 'are provided, which are shown in FIG. 3 obvious ways to interact with each bit. In the case of the Gray code, code patterns of a special shape are used in order to avoid uncertainties can occur at the transition between the contact positions; the coded signals are subsequently converted into the desired signals. About the complicated structure and the cumbersome Code pattern arrangement of the known analog-digital converters to avoid is the design according to the invention with a number of coding plates, with a coding plate for each decimal place, provided with the ten different code patterns of 2-out-of-5 codes that represent the decimal digits, leaving traces of the same, however appropriately offset in the circumferential direction patterns are formed and the bit-wise "or" of two each adjacent 2-out-of-5 codes form a series of 3-out-of-5 codes. The device according to the invention acts in such a way that when an encoded digital signal which is determined by a digit, the not the lowest digit corresponding to a mechanical quantity to be converted into digital form is one of the 2-out-of-5 codes, this coded signal is supplied unchanged as a true digital output signal. If, on the other hand, this coded signal is one of the 3-out-of-5 codes, one of the 2-out-of-5 codes changes to the opposite Pages of the 3-out-of-5 code delivered as a true digital output signal. What the most meaningless As far as digit is concerned, if an encoded digital signal is either a 2-out-of-5 code or a 3-out-of-5-code is' one of the 2-out-of-5 codes on opposite sides of it as true digital Output signal emitted.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips an Hand der Zeichnung sei zunächst die Funktion der V-Bürste von einem neuartigen Gesichtspunkt aus analysiert. Man kann sagen, daß eine V-Bürste auf ein Diskriminiersignal anspricht, das von der benachbarten niedrigeren Stelle geliefert wird, um einen der beiden benachbarten Kodes in einer betrachteten Stelle auszuwählen. Es versteht sich, daß ein derartiges Signal auch gewünschtenfalls von der betrachteten Stelle aus zur benachbarten höheren Stelle geliefert werden kann. Diese Funktion der V-Bürste ist in der Tat ganz ähnlich zum Auf- bzw. Abrunden bei der numerischen Rechnung in Dezimalnotierung. Unter Benutzung der Dezimalnotierung als Beispiel sei die Struktur eines in F i g. 5 veranschaulichten Analog - Digital - Umformers erläutert. Die in der nächsthöheren Stelle vorhandene Ziffer erhöht sich oder verringert sich, wenn in der betrachteten Stelle ein Wechsel von 9 auf 0 oder von 0 auf 9 eintritt. Wenn sich dagegen in irgendeiner Stelle eine Ziffer von 4 auf 5 ändert, so tritt in der nächsthöheren Stelle keine Änderung ein.. Eine Bürste 3 bleibt dann in der vorhandenen Lage, in der sie in Berührung mit einem eine bestimmte Ziffer darstellenden Segment steht. Immer dann, wenn eine Ziffer sich von 9 auf 0 oder von 0 auf 9 in einer bestimmten Stelle ändert, so hat dies auf die nächsthöhere Stelle einen Einfluß. Dieser Zeitpunkt sei als Übertragszeitpunkt bezeichnet.To explain the principle according to the invention with reference to the drawing, the function of the V-brush analyzed from a novel point of view. You can say that a V-brush is on a Responses discriminating signal supplied by the neighboring lower digit to one of the two adjacent codes in a given point. It goes without saying that such a If desired, signal also from the point under consideration to the neighboring higher point can be delivered. This function of the V-brush is in fact very similar to rounding up and down in the numerical calculation in decimal notation. Using the decimal notation as an example be the structure of one in FIG. 5 illustrated analog-to-digital converter. The one in the The digit in the next higher position increases or decreases if in the relevant position a change from 9 to 0 or from 0 to 9 occurs. If, on the other hand, there is a digit changes from 4 to 5, no change occurs in the next higher position. A brush 3 then remains in the existing position in which it is in contact with a segment representing a specific digit. Whenever a digit changes from 9 to 0 or from 0 to 9 in a certain position, so has this has an influence on the next higher position. This point in time is referred to as the transfer point in time.

Es ist weiterhin festzuhalten, daß in derselben Stelle 0 und 9 zwei benachbarte Ziffern sind und daß 0 — was diese beiden Ziffern anbelangt — größer als 9 ist. Bei der Dezimalnotierung tritt ferner kein übergang zwischen Ziffern in derselben Stelle auf, wenn sich eine Ziffer in der nächsttieferen Stelle von 4 auf 5 oder von 5 auf 4 ändert. Eine V-Bürste, die einer bestimmten Stelle zugeordnet ist, kann dann in geeigneter Weise eine der beiden benachbarten Ziffern in dieser Stelle auswählen, und zwar die größere oder kleinere, je nachdem, ob die V-Bürste in der nächsttieferen Stelle in Berührung mit 0, i, 2, 3 und 4 oder in Berührung mit "5, 6, 7, 8 oder 9 steht. Anders ausgedrückt wird die größere Ziffer in der nächsthöheren Stelle ausgewählt, wenn die V-Bürste in der tieferen Stelle in einem Ziffernbereich steht, der die Ziffern 0, 1, 2, 3 und 4 enthält und wenn Signale von zwei Ziffern in der höheren Stelle geliefert werden; die kleinere Ziffer in der nächsthöheren Stelle wird dagegen gewählt, wenn sich die V-Bürste in der niedrigeren Stelle in einem Ziffernbereich befindet, der die Ziffern 5, 6, 7, 8 und 9 enthält und wenn Signale von zwei Ziffern in der höheren Stelle geliefert werden. Wie bereits erwähnt, besteht keine Möglichkeit, daß Signale von zwei Ziffern geliefert werden, wenn sich eine Ziffer in der benachbarten niedrigeren Stelle von 4 auf 5 oder von 5 auf 4 ändert. Die Umschaltung der Funktion der Auswahl einer von zwei Ziffern wird nur benötigt, wenn sich eine Ziffer in der nächsttieferen Stelle von 0 auf 9 oder von 9 auf 0 ändert. Es ergibt sich somit, daß die erläuterte Art der Unterscheidung einem Auf- bzw. Abrunden gerade entgegengesetzt ist.It should also be noted that 0 and 9 are two adjacent digits in the same place and that 0 - as far as these two digits are concerned - is greater than 9. In the case of decimal notation, there is also no transition between digits in the same place if a digit in the next lower digit changes from 4 to 5 or from 5 to 4. A V-brush that is assigned to a specific position can then select one of the two neighboring digits in this position in a suitable manner, namely the larger or smaller, depending on whether the V-brush in the next lower position is in contact with 0 , i, 2, 3 and 4 or in contact with "5, 6, 7, 8 or 9. In other words, the larger digit in the next higher digit is selected if the V-brush is in the lower digit in a digit range, which contains the digits 0, 1, 2, 3 and 4 and if signals from two digits in the higher digit are supplied; the smaller digit in the next higher digit is selected, however, if the V-brush in the lower digit is in a digit range which contains the digits 5, 6, 7, 8 and 9 and when signals of two digits are supplied in the higher digit As mentioned earlier, there is no possibility that signals of two digits are supplied when there is a digit in the neighboring th lower digit changes from 4 to 5 or from 5 to 4. Switching over the function of selecting one of two digits is only required if a digit in the next lower digit changes from 0 to 9 or from 9 to 0. The result is that the type of distinction explained is exactly the opposite of rounding up and down.

Auf der Basis dieser Theorie, wonach die Funktion der V-Bürste von einem neuartigen Standpunkt aus analysiert wird, erfolgt nunmehr eine allgemeine Erläuterung an Hand eines Falles, bei dem n-Bit-Signale zur Herstellung von Kodes einer m-kodierten Notierung verwendet werden. In diesem Falle sind sowohl Ot als auch η positive ganze Zahlen (nicht kleiner als 2). Zwischen ihnen besteht selbstverständlich das Verhältnis 2" > m. Es sei nun angenommen, daß ein n-Bit-Kode die Form besitzt 00.. .100 und einer Ziffer i (0 < i < m) der m-kodierten Notierung entspricht. Es sei dann weiter angenommen, daß ein Kodemuster a„ das das obige Signal abgibt, wie folgt ausgedrückt wird:Based on this theory that the function of the V-brush is analyzed from a novel point of view, a general explanation will now be given of a case where n-bit signals are used to produce codes of m-coded notation. In this case both Ot and η are positive integers (not less than 2). There is of course the relationship 2 "> m between them. It is now assumed that an n-bit code has the form 00 .. .100 and corresponds to a digit i (0 < i < m) of the m-coded notation. Es let us then further assume that a code pattern a " which emits the above signal is expressed as follows:

α,- = 00... 100.α, - = 00 ... 100.

Da Ot Kodes voneinander verschieden sind, muß die folgende Beziehung bestehen:Since Ot codes are different from each other, the following relationship must exist:

α,, φ Uj (i φ j, 0 < i < /η, 0 < j < m). (1)α ,, φ Uj (i φ j, 0 <i < / η, 0 < j <m) . (1)

Diese m Kodes werden im folgenden als Hauptkodes bezeichnet und sind als Hauptkodemuster auf einer Kodierplatte vorgesehen.These m codes are hereinafter referred to as main codes and are provided as main code patterns on a coding plate.

In diesem Zusammenhang sei hervorgehoben, daß eine Bürste im Hinblick auf ihre Breite nicht innerhalb eines Augenblicks die Grenze zwischen den Kodes α, und ai¥1 überschreiten kann, so genau diese Kodemuster auch geformt sein mögen. Bei der obigen Beschreibung kann der Index i+1 nicht größer als m werden; in einem solchen Falle wird m davon subtrahiert, so daß der Ausgleich zwischen 0 und m— 1 Slit.In this context, it should be emphasized that a brush cannot cross the border between the codes α and a i ¥ 1 within an instant with regard to its width, however precisely these code patterns may be shaped. In the above description, the index i + 1 cannot become greater than m ; in such a case, m is subtracted therefrom so that the balance is between 0 and m-1 slit.

Auf der Grundlage dieser Interpretation der Funktion der V-Bürste läßt sich folgendes Prinzip für die Wirkungsweise der V-Bürste feststellen. Wenn sich eine bestimmte Stelle im Ubertragungszeitpunkt befindet, können von der nächsthöheren Stelle SignaleOn the basis of this interpretation of the function of the V-brush, the following principle can be applied to the Determine the mode of operation of the V-brush. If a certain point is at the time of transmission, can send signals from the next higher point

entsprechend zwei Ziffern geliefert werden; ein Diskriminierkreis kann die Unterscheidung dieser Signale bewirken, Ist dagegen die nächsttiefere Stelle vom Ubertragzeitpunkt am weitesten entfernt, so kann von der betrachteten Stelle ein Signal entsprechend einer Ziffer geliefert werden.two digits are supplied accordingly; a discrimination circle can distinguish these signals If, on the other hand, the next lower position is the furthest away from the transfer time, then A signal corresponding to a digit can be supplied by the point under consideration.

Gemäß diesem Prinzip muß ein anderes Signal zwischen den die Hauptkodes a-, und ai+i darstellenden Signalen bestehen. Dieser Kode sei mit ai+ll2 bezeichnet. In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, daß ein zwischen den Kodes am_i und a„ liegender Kode απ,_! +1/2 ist. F i g. 6 zeigt in vergrößertem Maßstab die Grenze zwischen zwei Kodemustern auf einer Kodierscheibe. Wie sich hieraus ergibt, ist der Kode «,+ι 2 das bitweise »oder« der beiden Kodes a-, und flf+l. Bezeichnet man mit dem Symbol © das bitweise »oder«, so kann man den Kode«i+,2 wie folgt ausdrücken:According to this principle, another signal must exist between the signals representing the main codes a- and a i + i. Let this code be denoted by a i + ll2. In this connection it should be remembered that a code α π , _! Lying between the codes a m _i and a " +1/2 is. F i g. 6 shows, on an enlarged scale, the boundary between two code patterns on a coding disk. As can be seen from this, the code ", + ι 2" is the bit-wise "or" of the two codes a-, and fl f + l . If the symbol © denotes the bit-wise »or«, the code « i + , 2 can be expressed as follows:

(2)(2)

Bei 5-Bit-Kodes können diese Kodes beispielsweise wie folgt lauten:For example, in the case of 5-bit codes, these codes can be as follows:

«i =«I =

11 11 00 00 00 00 11 11 11 00 11 11 11 11 00

flf + 1-2 =flf + 1-2 =

Da auch der Kode a^ll2 ein /i-Bit-Kode ist und da demgemäß alle diese Kodes voneinander durch logische Unterscheidung unterschieden werden können, muß auch die Zahl dieser Kodes gleich m sein. Diese im folgenden als Unterkodes bezeichneten Kodes müssen voneinander und von jedem der Hauptkodes verschieden sein, d.h.Since the code a ^ ll2 is also a / i-bit code and since accordingly all these codes can be distinguished from one another by logical distinction, the number of these codes must also be equal to m . These codes, referred to below as sub-codes, must be different from each other and from each of the main codes, ie

CI1 + 1 2 *= «, + 12 (' - />CI 1 + 1 2 * = «, + 12 ('- />

Da es aus der Ungleichung (3) bekannt ist, daß 2m Musler von »Bits verwendet werden, so wird die frühere Beziehung 2" > m nun korrigiert in 2" > 2 m. Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß das Signal, das von einer bestimmten Ziffer der m-kodierten Notierung kommt, entweder einer der Hauptkodes oder einer der Unterkodes ist. Kommt aus dieser Stelle einer der Hauplkodes, so ist das wahre Ausgangssignal dieser Stelle eine Ziffer, die dem Hauptkode entspricht. Wenn dagegen von dieser Stelle einer der Unterkodes kommt, so ist das wahre Ausgangssignal dieser Stelle eine der beiden Ziffern, die den beiden Hauptkodes auf entgegengesetzten Seiten des Unterkodes entsprechen. Im letzteren Falle wird das wahre Ausgangssignal danach bestimmt, ob das wahre Ausgangssignal der nächsttieferen Stelle zumSince it is known from inequality (3) that 2m muslers of »bits are used, the previous relationship 2"> m is now corrected to 2 "> 2 m. From the above description it follows that the signal that comes from a specific digit of the m-coded notation, is either one of the main codes or one of the sub-codes. If one of the main codes comes from this position, the true output signal of this position is a digit that corresponds to the main code. If, on the other hand, one of the sub-codes comes from this position, the true output signal from this position is one of the two digits which correspond to the two main codes on opposite sides of the sub-code. In the latter case, the true output signal is determined according to whether the true output signal is the next lower digit

Bereich O, 1 ... - y— oder zum Bereich — ^ - ... »i —1 gehört.Range O, 1 ... - y- or to range - ^ - ... “I heard one.

Anders ausgedrückt:Expressed differently:

Das wahre Ausgangssignal ist /, wenn das Ausgangssignal der Kodierplatte in Form des Hauptkodes at geliefert wird:The true output signal is / if the output signal of the coding plate is provided in the form of the main code a t :

das wahre Ausgangssignal ist i +1, wenn das Ausgangssignal der Kodierplatte in Form des Unterkodes «l + 1 2 geliefert wird und das wahre Ausgangssignal der nächsttieferen Stelle 0,1 ...the true output signal is i +1 if the output signal of the coding plate is supplied in the form of the subcode « l + 1 2 and the true output signal of the next lower digit is 0.1 ...

ff. J ff. J

oder τ ist;or τ is;

das wahre Ausgangssignal ist /, wenn das Ausgangssignal der Kodierplatte in Form des Unterkodes ai+l 2 geliefcrt wird und das wahre Ausgangssignal der nächsttieferen Stelle eines + 1the true output signal is / if the output signal of the coding plate is supplied in the form of the subcode a i + l 2 and the true output signal of the next lower digit is a +1

vonfrom

.m—l ist. .m-l is.

Da unter der bedeutungslosesten Ziffer keine weitere «, =t Oj+12 (/./: beliebige ganze Zahl). (3) 40 Ziffer vorhanden ist, gibt es insoweit auch kein Uber-Since under the most meaningless digit there is no further «, = t Oj +12 (/./: any whole number). (3) 40 digit is available, there is no over-

Dies ist jedoch die Bedingung, wenn sich eine Bürste gerade in der Mitte des Überganges von einem Kode zum nächsten befindet. Es sei nun angenommen, daß sich eine Bürste auf dem Kode «, der Ziffer / befindet und sich dem Kodetii+1 für /+1 nähert. Es sei ferner angenommen, daß der Kode<iI+1 für i+1 zwei oder mehr »1« für Bits aufweist, bei denen der Kode α, für ί »0« besitzt. Es besteht dann die Möglichkeit, daß eine »1« allein beim übergang die Bürste zu früh berührt. Bei einem in diesem Zeitpunkt auftretenden Kode ist somit eine »1« von ai+l in »0« geändert. Dieser mangelhafte Kode von ai+, sei als 5i+i bezeichnet. Jeder Kode, der in diesem Augenblick auftritt, ist damit enthalten in α,©αί+1. Es sei hier in Erinnerung gerufen, daß dieser Kode in dem Augenblick auftritt, in dem am Ausgang die Information Tür ί oder die Information für den übergang von ■/■ zu i +1 erscheinen sollte. Der zulässige Ausgangskode ist daher entweder ti,- oder «, + 1 2. Es gilt alsoHowever, this is the condition when a brush is just in the middle of the transition from one code to the next. It is now assumed that a brush is on the code «, the number / and approaches the code i + 1 for / + 1. It is also assumed that the code <i I + 1 for i + 1 has two or more "1" for bits in which the code α, for ί has "0". There is then the possibility that a "1" touches the brush too early during the transition. If a code occurs at this point in time, a "1" is changed from a i + 1 to "0". This defective code of a i + is denoted as 5 i + i. Every code that occurs at this moment is therefore contained in α, © α ί + 1 . It should be remembered that this code appears at the moment when the information door ί or the information for the transition from ■ / ■ to i +1 should appear at the exit. The permitted output code is therefore either ti, - or «, + 1 2 . So it applies

tragssignal. Im Hinblick hierauf kann man ein Signal von einer imaginären darunterliegenden Stelle annehmen. P'ür diese besondere Stelle kann statt der obigen Bedingung (6) eine der beiden folgenden Bedingungen gewählt werden:carry signal. In view of this, one can assume a signal from an imaginary location below. For this particular position, one of the following two conditions can be used instead of the above condition (6) to get voted:

Das wahre Ausgangssignal ist / +1. wenn das von der Kombination der Kodierplatte und der Bürsten gewonnene Ausgangssignal «,- oder «i+1 2 ist.The true output signal is / +1. if the output signal obtained from the combination of the coding plate and the brushes is «, - or« i + 1 2 .

oderor

(6'j(6'j

das wahre Ausgangssignal ist 1, wenn das von der Kombination der Kodierplatte und der Bürsten gewonnene Ausgangssignal α,- oder α,_ι 2 ist.the true output signal is 1 if the output signal obtained from the combination of the coding plate and the brushes is α, - or α, _ι 2 .

= a, oder «,+in- = a, or «, + in-

(4)(4)

Befindet sich die Bürste auf dem Kodemuster α,· + ( für / +1 und nähert sie sich dem Kode Ci1 für /. so muß in gleicher Weise folgende Bedingung erfüllt sein:If the brush is on the code pattern α, + ( for / +1 and if it approaches the code Ci 1 for /. The following condition must be fulfilled in the same way:

N ä,-®«i + i = «1 + 12 oder <i,., . (5) N ä, -® « i + i =« 1 + 12 or <i,.,. (5)

Das wahre Ausgangssignal kann somit durch Verwendung eines elektronischen Kreises leicht bestimmt werden, der die logische Unterscheidung der in den Gleichungen (6), (6') und (6") gegebenen Bedingungen trifft.The true output signal can thus be easily determined using an electronic circuit which is the logical distinction between the conditions given in equations (6), (6 ') and (6 ") meets.

Aus den Gleichungen und Ungleichungen (1) bis (5) lassen sich verschiedene Tatsachen ableiten. Die wesentlichsten hiervon sind folgende:Various facts can be derived from the equations and inequalities (1) to (5). the The most important of these are the following:

a) Die Hauptkodes haben unveränderlich dieselbe Zahl von »!«-Bits, während die Zahl der »1«-Bits in den Unterkodes um eines größer als die Zahl der »!«-Bits in den Hauptkodes isf.a) The main codes invariably have the same number of "!" bits, while the number of "1" bits in the sub-codes by one greater than the number of "!" bits in the main codes isf.

b) Wenn zwei benachbarte Hauptkodes α,- oder ai+l und ein dazwischenliegender Unterkode ai+ll2 nur in ihren beiden ersten Bits voneinander verschieden sind, so haben diese Kodes die Form:b) If two adjacent main codes α, - or a i + l and an intermediate sub-code a i + ll2 differ from one another only in their first two bits, then these codes have the form:

at+l = OVa t + l = OV

IOIO

Hierbei bedeuten ***...* den Teil, in dem diese drei Kodes dieselbe Form aufweisen. Es ergibt sich hieraus, daß eine Anzahl dieser Hauptkodes und Unterkodes sogenannte Gray-Kodes bilden. Die Gray-Bedingung ist jedoch nicht erfüllt, da allein die Hauptkodes behandelt werden. Ein weiterer großer Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen Kode und dem Gray-Kode besteht darin, daß die Breite der Bürste beim übergang von Kode zu Kode erfindungsgemäß kein Problem aufwirft. 'Here *** ... * mean the part in which these three codes have the same form. It surrenders from this that a number of these main codes and sub-codes form so-called Gray codes. The Gray condition is not fulfilled, however, since only the main codes are dealt with. Another big difference between the code according to the invention and the Gray code is that the width of the Brush in the transition from code to code according to the invention does not pose a problem. '

Beim Gray-Kode tritt tatsächlich eine Ziffernänderung ein, wenn die hintere Kante der Bürste 3 die Grenze zwischen Kodemustern berührt oder verläßt, wenn sich die Bürste 3 in einer Richtung bewegt, in der eine Verringerung um ein »1 «-Bit auftritt (vgl. Fig. 7 a). Der Ziffernwechsel findet dagegen statt, wenn die Vorderkante der Bürste 3 die Grenze zwischen den Kodemustern berührt oder verläßt, falls sich die Bürste 3 in einer Richtung bewegt, in der eine Vergrößerung um ein »1«-Bit auftritt (vgl. Fig. 7b). Wenn die Kodemuster auf der Kodierplatte so ausgebildet sind, daß sie für jeden Kode dieselbe Breite besitzen (bzw. bei einer rotierenden Kodeplatte denselben Bogenwinkel), so beträgt die Phasendifferenz zwischen dem Fall einer Vergrößerung um ein »1«-Bit und dem Fall einer Verringerung um ein »1«-Bit den zweifachen Wert der Bürstenbreite; man muß daher bei Herstellung der Kodemuster auf der Kodierplatte die Bürstenbreite berücksichtigen, was sowohl im Hinblick auf den Bürstenabrieb als auch angesichts eines etwaigen Bürstenaustausches nachteilig ist. Der Gray-Kode stellt daher keine befriedigende Lösung hinsichtlich der Bürstenbreite dar.With the Gray code, a change in digits actually occurs when the rear edge of the brush 3 touches or leaves the boundary between code patterns when the brush 3 moves in one direction, in which there is a reduction by a "1" bit (cf. FIG. 7 a). The digit change takes place on the other hand instead of when the front edge of the brush 3 touches or leaves the boundary between the code patterns, if the brush 3 moves in a direction in which an increase by a "1" bit occurs (cf. Fig. 7b). When the code patterns are formed on the code plate so that they are for each code have the same width (or the same arc angle in the case of a rotating code plate), the Phase difference between the case of an increase by a "1" bit and the case of a decrease by a "1" bit twice the value of the brush width; one must therefore use the code pattern when producing it the coding plate take into account the brush width, which is both in terms of brush abrasion and is also disadvantageous in view of a possible brush replacement. The Gray code therefore does not represent any is a satisfactory solution in terms of brush width.

Beim erfindungsgemäßen System kann eine der Bedingungen (6') und (6") in geeigneter Weise so gewählt werden, daß die tatsächliche Ziffernänderung immer dann auftritt, wenn in vorbestimmter Weise eine der Bürstenkanten die Kodegrenze berührt oder verläßt: Veränderungen in der Bürstenbreite haben keinen Einfluß auf den Vorgang der Ziffernänderung.In the system according to the invention, one of the conditions (6 ') and (6 ") can suitably be so be chosen so that the actual digit change occurs whenever in a predetermined manner one of the brush edges touches or leaves the code boundary: have changes in the brush width no influence on the process of changing digits.

Im folgenden werden die erläuterten Bedingungen zur Suche von Kodes einer Dezimalnotierung benutzt, die vorzugsweise erfindungsgemäß Verwendung finden. Aus der Beziehung 2" > 2»i ist bekannt, daß die kleinste Zahl von bei den gegenwärtigen Dezimalkodes verwendbaren Bits 5 ist. Man kann eine Kombination von 5-Bit-Dezimalkodes erhalten, wie sie in der folgenden Tabelle veranschaulicht ist.In the following, the conditions explained are used to search for codes of a decimal notation. which are preferably used according to the invention. From the relation 2 "> 2» i it is known that the The smallest number of bits that can be used with the current decimal codes is 5. You can do a combination from 5-bit decimal codes as shown in the following table.

6060

aa ββ VV frfr ak+4l a k + 4l 11 00 00 00 11 00 00 11 <*k +61 <* k +61 00 00 11 11 O-k+ΊΙO-k + ΊΙ 00 11 00 11 ak+8l a k + 8l 11 11 00 00 ak+9l a k + 9l 00 11 00 00

In der obigen Tabelle ist nicht bezeichnet, welcher Kode den Ziffern 0, 1, 2 usw. entspricht. Diese Kodes besitzen vielmehr folgende Merkmale:In the table above it is not indicated which code corresponds to the digits 0, 1, 2 etc. These codes rather have the following characteristics:

i) Austauschbarkeit der Spalten: Die Reihenfolge der Spalten kann, wie in der Tabelle angenommen, α βγδ f sein. Statt dessen sind jedoch auch andere Reihenfolgen möglich, wie β Ö α e γ oder γ t δ β a. ii) Austauschbarkeit der Zuordnung: Die jm Index verwendete Zahl k kann jede positive öder negative ganze Zahl oder 0 sein. Anders ausgedrückt, kann die Zuordnung der Ziffern 0... 9 zu den Kodes von jeder Zeile aus begonnen werden.i) Interchangeability of the columns: The order of the columns can, as assumed in the table, be α βγδ f. Instead, however, other sequences are also possible, such as β Ö α e γ or γ t δ β a. ii) Interchangeability of the assignment: The number k used in the index can be any positive or negative integer or 0. In other words, the assignment of the digits 0 ... 9 to the codes can be started from any line.

iii) Umkehrbarkeit der Zuordnung: / im Index kann entweder +1 oder — / sein. Anders ausgedrückt, kann die Richtung der Zuordnung zwischen den Kodes und den Ziffern umgekehrt werden.iii) Reversibility of the assignment: / in the index can be either +1 or - /. In other words, the direction of association between the codes and the digits can be reversed.

iv) Drehung desselben Musters: Alle Fünf Spalten besitzen dasselbe Muster 1110000000 und weisen aufeinanderfolgend eine Phasendifferenz von zwei Bits auf.iv) Rotation of the same pattern: All five columns have the same pattern 1110000000 and point successively have a phase difference of two bits.

Es sind schon verschiedene Formen von 2-aus-5-Kodes bekannt, die für Dezimalkodes benutzt werden und zwei »1«-Bits enthalten. Es werden jedoch mechanische V-Bürsten in Verbindung mit einer Kodierplatte benötigt, wenn diese Kodes verwendet werden sollen, um Kodemuster in ihrer ursprünglichen Form zu bilden. Es wurde jedoch durch Verwendung eines Rechners bewiesen, daß 5-Bit-Dezimalkodes, die der Formel 2" >2m genügen und die in den Gleichungen und Ungleichungen (1) bis (5) enthaltenen Bedingungen erfüllen, alle in der Kodegruppe der obigen Tabelle enthalten sind; hierfür müssen keine mechanischen V-Bürsten vorgesehen werden. Obwohl das Merkmal iv) keine Beziehung zur Formel 2" >2m und den Bedingungen in den Gleichungen und Ungleichungen (1) bis (5) besitzt, kann dieses Merkmal benutzt werden, um eine einspurige Kodierplatte zu erzielen, die für jede Stelle einen 5-Bit-Dezimalkode liefert.Various forms of 2-out-of-5 codes are already known which are used for decimal codes and contain two "1" bits. However, mechanical V-brushes are needed in conjunction with a code plate if these codes are to be used to form code patterns in their original form. However, it has been proved by using a calculator that 5-bit decimal codes satisfying the formula 2 "> 2m and satisfying the conditions contained in equations and inequalities (1) to (5) are all included in the code group of the above table no mechanical V-brushes need to be provided for this. Although feature iv) has no relation to formula 2 "> 2m and the conditions in equations and inequalities (1) to (5), this feature can be used to create a to achieve a single-track coding plate that provides a 5-bit decimal code for each digit.

Durch geeignete Bestimmung von k und / im Index lassen sich verschiedene Modifikationen des erläuterten Kodes gewinnen. Da jedoch diese Modifikationen die Merkmale nicht verändern, die der obige Kode besitzt, kann für die folgende Beschreibung die in der nachstehenden Tabelle gezeigte Zuordnung gewählt werden.Various modifications of the code explained can be obtained by suitable determination of k and / in the index. However, since these modifications do not change the characteristics possessed by the above code, the association shown in the table below can be selected for the following description.

"k"k

"l · .1 ί"l · .1 ί

OO OO OO 11 11 OO OO 11 OO 11 OO 11 11 OO OO 11 OO 11 OO OO

ftsfts Ax A2 A3 A x A 2 A 3

11 00 00 00 11 11 00 11 00 00 11 11 00 00 00 00 11 00 11 00 00 11 11 00 00 909 530/347909 530/347

aa ββ VV δδ 11 A5 A 5 OO OO 11 OO OO A,A, OO OO 11 11 OO A1 A 1 11 OO OO 11 11 An A n OO OO OO 11 11 Ag A g OO 11 OO OO

Ein wesentliches Merkmal dieser Zuordnung besteht darin, daß das Signal γ β a ? δ (wobei γ ein »nicht« von ä ist) einen Unterkode liefert, der zwischen dem 10er- und dem 9er-Komplement der ursprünglichen Ziffer liegt und somit zur Komplementberechnung benutzt werden kann. Selbstverständlich bestehen zahlreiche weitere Möglichkeiten der Zuordnung außer der in der obigen Tabelle angenommenen.An essential feature of this assignment is that the signal γ β a ? δ (where γ is a “not” of ä ) supplies a sub-code that lies between the 10's and 9's complement of the original digit and can thus be used to calculate the complement. Of course, there are numerous other options for assignment apart from those assumed in the table above.

Eine Kodierplatte, die Kodemuster entsprechend der obigen Tabelle aufweist, besitzt die Form gemäß F i g. 8, wenn sie in üblicher Weise hergestellt wird, wobei je eine Spur für die Spalten α, β, γ, δ und e benötigt wird.A coding plate, which has code patterns according to the table above, has the shape shown in FIG. 8, if it is produced in the usual way, one track each being required for the columns α, β, γ, δ and e.

Alle fünf Spalten und demgemäß alle fünf Spuren besitzen jedoch — wie im Merkmal iv) aufgezeigt wurde — dasselbe Muster. Nutzt man dieses Merkmal iv) aus, so können Bürsten, die voneinander einen geeigneten Abstand aufweisen, in Verbindung mit einer einzigen Spur benutzt werden, um die Kodierplattenstruktur gemäß F i g. 9 zu erhalten. Ihr Vorteil liegt darin, daß die Breite der einzigen Spur größer bzw. der Durchmesser der ganzen Kodierplatte kleiner als bisher gehalten werden kann (bei einer geradlinigen Kodierscheibe läßt sich dementsprechend die Breite der Scheibe verringern). Die Herstellung der Kodemuster sowie die räumliche Anordnung der Bürsten braucht ferner (mit Ausnahme der bedeutungslosesten Ziffer) nicht so genau zu erfolgen, da jede Zweideutigkeit, die beim übergang der Bürsten von einem Kodemuster zum nächsten auftreten kann, durch einen elektronischen Kreis vollständig eliminiert werden kann.However, all five columns and accordingly all five tracks have - as shown in feature iv) became - the same pattern. If this feature iv) is used, brushes that separate from each other Appropriate spacing to be used in conjunction with a single track to the Coding plate structure according to FIG. 9 to get. Their advantage is that the width is the only one Track larger or the diameter of the entire coding plate can be kept smaller than before (with a rectilinear encoder disk can accordingly reduce the width of the disk). The production the code pattern and the spatial arrangement of the brushes also need (with the exception of the most insignificant digit) not to be done so precisely, because of any ambiguity that occurs when passing the brushes can occur from one code pattern to the next, completely eliminated by an electronic circuit can be.

Um die Ziffer bestimmt zu fixieren, die in Form eines Signals von einer bestimmten Stelle entsprechend einem ven einer Kodierplatte der erläuterten Struktur ausgesandten Signal übertragen werden soll, ist es erforderlich, daß das Umschaltsägnal in der nächstniedrigeren Stelle fest besteht. Dies bedeutet, daß jeglicher übergang zwischen zwei Ziffern in einer bestimmten Stelle abhängig ist vom übergang von Ziffern in der Stelle geringster Bedeutung. Die Kodierplatte, die die niedrigste Stelle einer mehrstelligen Zahl darstellt, muß daher so ausgebildet sein, daß Signale hiervon in gleichen Abständen umgeschaltet werden.To fix the digit determined, in the form of a signal from a certain point accordingly one of a coding plate of the structure explained transmitted signal is to be transmitted, it is necessary that the Umschaltsägnal in the next lower Steadily exists. This means that any transition between two digits in a specific place depends on the transition of digits in the place of least importance. The coding plate, which represents the lowest digit of a multi-digit number must therefore be designed so that Signals from this are switched at equal intervals.

Es kann wirtschaftlich zweckmäßig sein, wenn logische Schaltkreise der gleichen Art für alle Stellen einer Zahl einschließlich der niedrigsten Stelle zur richtigen Unterscheidung zwischen zwei Ziffern verwendet werden können. Da in diesem Falle unter der geringsten Stelle keine weitere Ziffer mehr vorhanden ist, wird die Bedingung (6) zu einer der folgenden beiden Bedingungen modifiziert: Das Ausgangssignal ist α,·, wenn das Eingangssignal α,- oder α,·+1/2 ist; oder das Ausgangssignal ist ah wenn das Eingangssignal at oder ß;_i/2 ist. Die obige Bedingung gibt an, daß eine Ziffernänderung immer dann eintritt, wenn eine Kante einer Bürste die Grenze zwischen zwei Kodes berührt oder verläßt. Es ist demgemäß bekannt, daß die Bürstenausrichtung eine erhebliche Bedeutung für die Genauigkeit des Ziffernwechsels hat. Beim Gray-Kode fehlt dagegen jede bestimmte Beziehung zwischen einer vorgegebenen Bürstenkante und dem Ziffernwechsel (wie dies beim erfindungsgemäßen Kode vorhanden ist), da beim Gray-Kode der Ziffernwechsel dann an der einen Bürstenkante auftritt, wenn sich die Bürste in einer Richtung bewegt, in der eine Vergrößerung um ein »1 «-Bit auftritt, während im umgekehrten Fall (Bewegung der Bürste in einer Richtung, in der eine Verringerung um ein »1 «-Bit auftritt) der Ziffernwechsel an der anderen Bürstenkante eintritt.It can be economically expedient if logic circuitry of the same type can be used for all digits of a number, including the lowest digit, to correctly distinguish between two digits. Since in this case there is no more digit below the lowest digit, condition (6) is modified to one of the following two conditions: The output signal is α, · if the input signal is α, - or α, · + 1/2 is; or the output signal is a h if the input signal is a t or ß ; _i / 2 is. The above condition indicates that a digit change occurs whenever an edge of a brush touches or leaves the boundary between two codes. It is accordingly known that the brush alignment is of considerable importance for the accuracy of the digit change. The Gray code, on the other hand, lacks any specific relationship between a given brush edge and the digit change (as is the case with the code according to the invention), since with the Gray code the digit change occurs at one brush edge when the brush moves in one direction which is increased by a "1" bit, while in the reverse case (movement of the brush in a direction in which a decrease by a "1" bit occurs) the digit change occurs at the other edge of the brush.

Als praktisches Ausführungsbeispiel des obigen Kodes wird im folgenden an Hand der Fig. 10 bis 12 ein Analog-Digital-Umformer für dreisteilige Dezimalzahlen erläutert. Bei diesem Umformer ist statt der früheren Kombination von Kodeplatten und Bürsten die Kombination einer Lichtquelle, von Kodeplatten, geschlitzten Masken und Photozellen (Sonnenzellen) vorgesehen. Die Kodierplatte besitzt die aus Fig. 10 ersichtliche Struktur und formt jeweils eine Umdrehung in Ziffern von Dezimalnotierung um. Die Kodierplatte besitzt öffnungen 2', die den leitenden Flächenteilen gemäß F i g. 9 entsprechen. Eine in F i g. 11 dargestellte Maske mit Schlitzen 4' ist unter der Kodierplatte angeordnet, so daß das durch die öffnungen der Kodierplatte und die Schlitze der Maske fallende Licht auf Einrichtungen die (nicht dargestellten) Photozellen trifft und dort ein kodiertes Signal erzeugt. Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Analog-Digital-Umformers ist in Fig. 12 dargestellt. Hiernach sind drei derartige Kodierplatten 1, Γ und 1" miteinander über Untersetzungsgetriebe 5, 5' verbunden. Jeder Kodierplatte und Maske ist eine photoelektrische Einrichtung mit fünf Zellen zugeordnet, wodurch die gewünschte Signalumformung erfolgt.As a practical embodiment of the above code, in the following with reference to FIGS. 10 to 12 an analog-digital converter for three-part decimal numbers explained. In this converter, instead of the previous combination of code plates and Brushes the combination of a light source, code plates, slotted masks and photocells (Solar cells) provided. The code plate has the structure shown in Fig. 10 and forms one turn at a time in digits from decimal notation. The coding plate has openings 2 ', which the conductive surface parts according to F i g. 9 correspond. One shown in FIG. 11 shown mask with Slots 4 'is arranged under the coding plate, so that the through the openings of the coding plate and Light falling through the slits of the mask hits devices (not shown) with photocells and there generates an encoded signal. An embodiment of such an analog-to-digital converter is shown in Fig. 12 shown. According to this, three such coding plates 1, Γ and 1 ″ are connected to one another via reduction gears 5, 5 'connected. Each coding plate and mask is provided with a photoelectric device assigned to five cells, whereby the desired signal conversion takes place.

F i g. 4 zeigt einen Teil eines logischen Kreises, der vorzugsweise mit dem Analog-Digital-Umformer gemäß Fig. 12 Verwendung findet. In Fig. 4 bezeichnen die Symbole a\ b\ c\ d' und e' Signale von der Men Stelle, und ein allgemeines Symbol a' bezeichnet ein «,-Ausgangssignal von der i-ten Stelle und stellt ein Signal dar, das einer Ziffer j entspricht. Die Signale a', h' usw. geben den Einschaltzustand (Zustand »1«) an, der vorliegt, wenn Licht auf die Photozellen auftrifft, ferner den Ausschaltzustand (Zustand »0«), der vorhanden ist, wenn kein Licht auf die Photozellen auftrifft. Diese Signale werden dem Schaltkreis gemäß F i g. 4 von links zugeführt. An einem der a\ der rechten Seite der Schaltung wird ein Ausgangssignal »1« entwickelt, durch das klargestellt wird, welches das wahre Ausgangssignal jeder Stelle ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der logische Kreis der geringsten Stelle mit einem einfacheren Aufbau veranschaulicht; für die Ziffer kleinster Bedeutung kann jedoch dieselbe Schaltung wie für die zweite Stelle vorgesehen werden; ein Übertragsignal ml kann mit »1« oder »0« festgelegt werden. Der logische Kreis der dritten Stelle ist nicht veranschaulicht, da er dem der zweiten Stelle entspricht. Das Ausgangssignal einer der Photozellen des Analog-Digital-Umformers gemäß Fig. 12 besitzt die Wellenform Λ gemäß Fig. 13 und läßt sich durch Begrenzung und/oder Verstärkung bzw. durch Hindurchführen durch einen Schmitt-Trigger ohneF i g. FIG. 4 shows part of a logic circuit which is preferably used with the analog-digital converter according to FIG. In Fig. 4, symbols a \ b \ c \ d ' and e' denote signals from the menu digit, and a general symbol a ' denotes a «, output signal from the i-th digit and represents a signal which a Digit j corresponds to. The signals a ', h' etc. indicate the switch-on state (state »1«), which is present when light hits the photocells, and also the switch-off state (state »0«), which is present when there is no light on the photocells hits. These signals are fed to the circuit shown in FIG. 4 fed from the left. An output "1" is developed at one of the a \ on the right side of the circuit, which clarifies what the true output of each digit is. In the present embodiment, the logic circle of the least digit is illustrated with a simpler structure; however, the same circuit as for the second digit can be used for the number of the least significant number; a carry signal m l can be specified with “1” or “0”. The logic circle of the third digit is not illustrated because it corresponds to that of the second digit. The output signal of one of the photocells of the analog-digital converter according to FIG. 12 has the waveform Λ according to FIG. 13 and can be without limitation and / or amplification or by passing through a Schmitt trigger

Schwierigkeit in die Wellenform B bringen. Zwischen dem Ausgangssignal gemäß Fig. 13B und den Eingangssignalen der fünf Photozeilen a, b, c, d und e besteht je eine 2()%ige Phasendifferenz. Im folgenden sei ein praktisches Ausführungsbeispiel erläutert, um die praktische Anwendung dieses Kodes zu zeigen. Ein praktischer Vorteil bei der Benutzung des erfindungsgemäßen Kodes liegt darin, daß die Einschalt- und Ausschaltperioden (mit Ausnahme der niedrigsten Stelle) nicht so genau sein müssen.Bring difficulty into waveform B. There is a 2% phase difference between the output signal according to FIG. 13B and the input signals of the five photo lines a, b, c, d and e. A practical embodiment will now be explained to show the practical application of this code. A practical advantage of using the code according to the invention is that the switch-on and switch-off periods (with the exception of the lowest digit) do not have to be as precise.

Zur Erleichterung des Verständnisses sei angenommen, daß eine Umdrehung numerisch durch K)O0',, dargestellt wird. Erfindungsgemäß muß das Ausgangssignal einer Photozelle, nach Verstärkung und/oder Begrenzung, nicht genau analog dem Kodemuster (1110010000) sein, bzw. das Verhältnis von Einschaltzu Ausschaltperiode braucht nicht genau 30%: 20% : 10%: 40% sein, wie in Fig. 13 C dargestellt. Es besteht ferner keine unbedingte Forderung, daß eine 20%ige Phasendifferenz zwischen den Signalen der fünf Photozellen a, b, c, d und e bestehen muß. Tatsächlich kann dieses Einschalt- und Ausschaltverhältnis etwa 32 bis 36% : 18 bis 14% : 12 bis 16%: 38 bis 34% sein, wie in Fig. 13D angedeutet; die Phasendifferenz zwischen den Signalen der fünf Photozellen a, b, c, d und e kann demgemäß in einem Bereich von 1 bis 2% gegenüber der idealen Phasendifferenz von 20% abweichen. Die einzige Forderung in diesem Zusammenhang besteht darin, daß zwei oder drei der fünf Photozellen einer Stelle in ihrem Einschaltzustand (»1 «-Zustand) und weniger als eine oder mehr als vier Zellen nicht in ihrem Einschaltzustand (»!«-Zustand) in jedem Augenblick sind und daß alle fünf Photozellen vor Ankunft des Übertragsignals von der nächsttieferen Stelle in ihren Einschaltzustand geführt sind. Im Hinblick auf diese einfach zu erfüllende Forderung ergibt sich in der Fertigung und Montage dieses Umformers selbst dann eine erhebliche Vereinfachung, wenn das Getriebespiel, was zu einer weniger genauen Umformung von der Wellenform A in die Wellenform B gemäß Fig. 13 führt, mit berücksicht wird.To facilitate understanding, it is assumed that one revolution is represented numerically by K) O 0 ',,. According to the invention, the output signal of a photocell, after amplification and / or limitation, does not have to be exactly analogous to the code pattern (1110010000), or the ratio of switch-on to switch-off period does not need to be exactly 30%: 20%: 10%: 40%, as in Fig 13C shown. There is also no absolute requirement that there must be a 20% phase difference between the signals from the five photocells a, b, c, d and e . In fact, this on and off ratio can be about 32 to 36%: 18 to 14%: 12 to 16%: 38 to 34%, as indicated in Figure 13D; the phase difference between the signals of the five photocells a, b, c, d and e can accordingly deviate in a range of 1 to 2% compared to the ideal phase difference of 20%. The only requirement in this context is that two or three of the five photocells of a point in their switched-on state ("1" state) and less than one or more than four cells not in their switched-on state ("!" State) in each Moment and that all five photocells are switched on before the arrival of the carry signal from the next lower point. With regard to this requirement, which is easy to meet, the production and assembly of this converter results in a considerable simplification even if the gear backlash, which leads to a less precise conversion from waveform A to waveform B according to FIG. 13, is also taken into account .

Was die geringste Stelle anbelangt, so müssen strengere Bedingungen gestellt werden. Das Kodemuster muß demgemäß etwas genauer geformt sein. Hinsichtlich dieser besonderen Stelle muß zwischen der Einschalt- und Ausschaltperiode ein genaues Verhältnis von 30% : 70% bestehen, wenn der logische Kreis dieser Stelle 10 erfüllt; die Ausschalt-Einschalt-Periode muß ein genaues Verhältnis von 50%: 50% besitzen, wenn der logische Kreis dieser Steile 11 erfüllt. Zusätzlich muß eine genaue 20%ige Phasendifferenz zwischen den Signalen der fünf Photozellen in dieser besonderen Stelle vorhanden sein. Es leuchtet ein, daß auch diese Forderungen in mechanischer und elektrischer Hinsicht verhältnismäßig leicht zu erfüllen sind.As far as the smallest point is concerned, the conditions must be stricter. The code pattern must accordingly be shaped somewhat more precisely. With regard to this particular point, there must be an exact ratio of 30% : 70% between the switch-on and switch-off periods if the logic circle of this point fulfills 10; the switch-off-switch-on period must have an exact ratio of 50%: 50% if the logic circle of this position 11 satisfies. In addition, there must be an exact 20% phase difference between the signals from the five photocells in this particular location. It is clear that these requirements are also relatively easy to meet from a mechanical and electrical point of view.

Es ist auch möglich, eine Spur für eine lOer-Stelle und eine Spur für eine lOOer-Stelle auf einer einzigen Kodierplatte vorzusehen, um eine Analog-Digital-Umformung in diesen Stellen zu bewirken. In diesem Falle können die Bürsten einer derartigen Kodierplatte leicht zugeordnet werden, da die Bürsten für jede Stelle in vorgegebenen Phasenabstand gesetzt werden können, so daß hinsichtlich der Größe des Bürstenhalters eine erhebliche Freiheit besteht. Fig. 14 zeigt eine Kodierplatte zur Verwendung mit einem derartigen Analog-Digital-Umformer, wobei die Kodierplatte nach je '/,„ und 1Z100 einer Umdrehung ein Signal erzeugt. Fig. 15 zeigt eine Maske, die gegenüber der Kodierplatte gemäß Fig. 14 auf den lichtempfindlichen Zellen angeordnet wird und das dargestellte Schlitzmuster trägt. Das Muster auf der Kodierplatte kann auch so modifiziert werden, daß nach jedem V20, V40 °der einer sonstigen Teilung ein Signal erzeugt wird.It is also possible to provide a track for a 10 digit and a track for a 100 digit on a single coding plate in order to effect an analog-digital conversion in these locations. In this case, the brushes can easily be assigned to such a coding plate, since the brushes can be set at a predetermined phase distance for each point, so that there is considerable freedom with regard to the size of the brush holder. 14 shows a coding plate for use with such an analog-digital converter, the coding plate generating a signal after every '/,' and 1 Z 100 of a revolution. 15 shows a mask which is arranged on the light-sensitive cells opposite the coding plate according to FIG. 14 and which bears the illustrated slit pattern. The pattern on the coding plate can also be modified in such a way that a signal is generated after every V 20, V40 ° or any other division.

Ein Drehschalter ist so ausgebildet, daß er nur an vorgegebenen besonderen Winkellagen seine Drehbewegung unterbricht. Dieser Drehschalter kann mit einem Analog-Digital-Umsetzer gekoppelt werden, so daß je nach seiner Winkellage kodierte Signale abgegeben werden. Ein Ausführungsbeispiel mit einem solchen Drehschalter ist schematisch in F i g. 16 veranschaulicht. Die Bürsten sind in Form stationärer Kontaktes bis 9 ausgebildet; ein leitendes Muster in Form eines Kontaktstreifens 10 ist mit einer Anzahl radialer Vorsprünge versehen, die in Gleitkontakt mit den Kontakten 5 bis 9 kommen. Die Stromzuführung zum Gleitkontakt 10 erfolgt über einen Anschluß 11.A rotary switch is designed in such a way that it only rotates at predetermined particular angular positions interrupts. This rotary switch can be coupled with an analog-digital converter, so that coded signals are emitted depending on its angular position. An embodiment with a such a rotary switch is shown schematically in FIG. 16 illustrates. The brushes are stationary in shape Contact formed up to 9; a guiding pattern in Form of a contact strip 10 is provided with a number of radial projections which are in sliding contact come with contacts 5 to 9. The power supply to the sliding contact 10 takes place via a Connection 11.

Die obige Beschreibung bezog sich vorwiegend auf Analog-Digital-Umformer mit einer Kombination von Kodierplatten und Bürsten. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung in keiner Weise hierauf beschränkt ist, sondern beispielsweise auch für Umformer mit elektromagnetischen oder photoelektrischen Elementen geeignet ist.The above description mainly related to analog-digital converters with a combination of coding plates and brushes. It is to be understood, however, that the invention is in no way based thereon is limited, but also, for example, for converters with electromagnetic or photoelectric Elements is suitable.

Die Verwendung von Unterkodes ergibt selbst bei Benutzung von Kodemustern für vierteilige Zahlen eine verhältnismäßig große Toleranz bei der Kodemuster-Herstellung. Die Anbringung der Elemente zur Bestimmung der umgeformten Signale (beispielsweise von Bürsten) ist wegen der geringen einzuhaltenden Toleranz bequem durchzuführen. Bei einer Anordnung mit einer Vielzahl von Kodierplatten, die miteinander über Getriebe verbunden sind, kann ferner ein beträchtliches Getriebespiel zugestanden werden. Vorteilhaft ist weiterhin, daß im Umformer keine logische Diskriminierschaltung für V-Bürsten benötigt wird. Für den gewünschten Vorgang genügt die geringstmögliche Zahl von Ubertragungsleitungen für das umgeformte Signal. Ein einfacher logischer Diskriminierkreis kann ferner jede gewünschte Kodeumformung durchführen.The use of sub-codes results even when using code patterns for four-part numbers a relatively large tolerance in code pattern production. The attachment of the elements to determine the transformed signals (for example from brushes) must be observed because of the low Tolerance convenient to carry out. In an arrangement with a plurality of coding plates, the are connected to each other via gears, a considerable gear backlash can also be allowed will. It is also advantageous that there is no logical discrimination circuit for V-brushes in the converter is needed. The smallest possible number of transmission lines is sufficient for the desired process for the transformed signal. A simple logical discrimination circuit can also do any desired code conversion carry out.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Vorrichtung zum Umsetzen von Analogwerten in Digitalwerte mit einer Mehrzahl von untereinander über Untersetzungsgetriebe verbundenen Kodierplatten, von denen jede einer Stelle des digitalen Ausgangssignals in einem bestimmten Zahlensystem entspricht und m unterschiedliche, jeweils einer bestimmten Ziffer in diesem Zahlensystem entsprechende Hauptkodes aus je η Bits trägt, deren bitweise ODER-Verknüpfung mit einem durch Änderung eines Teiles der Bits aus einem benachbarten Hauptkode hervorgehenden mangelhaften Kode entweder zu dem Hauptkode selbst oder zu dem zwischen den benachbarten Hauptkodes liegenden und durch deren bitweise ODER-Verknüpfung erzeugten Unterkode führt und aus denen nach spurweiser Abtastung über einen binären Zwischenkode die einem analogen Eingangssignal entsprechenden digitalen Ausgangssignale mittels logischer Schaltkreise gewonnen werden, wobei bei Uberein-Device for converting analog values into digital values with a plurality of coding plates connected to one another via reduction gears, each of which corresponds to a digit of the digital output signal in a specific number system and carries m different main codes each consisting of η bits, each corresponding to a specific digit in this number system bit-by-bit OR operation with a defective code resulting from a change in part of the bits from an adjacent main code leads either to the main code itself or to the sub-code lying between the adjacent main codes and generated by their bit-by-bit OR operation and from which, after track-by-track scanning, via a binary intermediate code the digital output signals corresponding to an analog input signal are obtained by means of logic circuits. Stimmung eines der Signale im binären Zwischenkode mit einer einem Hauptkode entsprechenden Ziffer dieses Signal als Ausgangssignal abgegeben wird, während dann, wenn das Signal im binären Zwischenkode zu einem der gleichfalls m unterschiedlichen, von jedem der Hauptkodes abweichenden Unterkodes aus ebenfalls je ii Bits gehört, für die Lieferung des Ausgangssignals unter Benutzung eines Ubertragssignals der nächst-Mood of one of the signals in the binary intermediate code with a digit corresponding to a main code, this signal is output as an output signal, while if the signal in the binary intermediate code belongs to one of the likewise m different sub-codes, which also differ from each of the main codes, each of ii bits, for the delivery of the output signal using a carry signal of the next tieferen Stelle einer der beiden benachbarten Hauptkodes ausgewählt wird, zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanmeldung P 1290961.4-31, dadurch gekennzeichnet, daß je Dezimalstelle des digitalen Ausgangssignals eine Kodierplatte vorgesehen ist und daß die Hauptkodes zehn unterschiedliche, Dezimalziffern darstellende 2-aus-5-Kodes und die zugehörigen Unterkodes 3-aus-5-Kodes sind.lower position of one of the two adjacent main codes is selected for implementation of the method according to patent application P 1290961.4-31, characterized in that that a coding plate is provided for each decimal place of the digital output signal and that the main codes ten different 2-out-of-5 codes representing decimal digits and the associated ones Subcodes are 3 out of 5 codes. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
DEH59535A 1965-05-28 1966-05-27 Device for converting analog values into digital values Pending DE1299697B (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2817172A1 (en) * 1978-04-20 1979-10-31 Stegmann Uhren Elektro Multistage angular step generator - has coding discs driven through stepping down gears, with their axes parallel to input shaft axis
DE4328525A1 (en) * 1993-08-25 1995-04-06 Mikroelektronik Und Technologi Length measuring or angle measuring device

Non-Patent Citations (1)

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Title
None *

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DE4328525A1 (en) * 1993-08-25 1995-04-06 Mikroelektronik Und Technologi Length measuring or angle measuring device

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GB1144578A (en) 1969-03-05

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