DE1208899B

DE1208899B - Device for the objective determination of the position of an object relative to a graduation carrier

Info

Publication number: DE1208899B
Application number: DEJ25329A
Authority: DE
Inventors: Kurt Schuch
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1964-02-24
Filing date: 1964-02-24
Publication date: 1966-01-13

Description

Vorrichtung zur objektiven Bestimmung der Lage eines Objektes relativ zu einem Teilungsträger Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur objektiven Lagebestimmung eines Objektes relativ zu einem Teilungsträger mit einer binär vercodeten Teilung, deren kleinste Intervalle mit Hilfe einer Interpolationseinrichtung eine weitere Unterteilung erfahren.Device for the objective determination of the relative position of an object to a graduation carrier The invention relates to a device for objective position determination of an object relative to a graduation carrier with a binary coded graduation, their smallest intervals with the help of an interpolation device a further one Experience subdivision.

An Werkzeugmaschinen werden Wegmeßsysteme mit steuerfähigen Ausgangssignalen zur selbsttätigen Lagezuordnung von Werkzeug zu Werkstück nach numerisch vorgegebenen Programmen benötigt.Position measuring systems with controllable output signals are used on machine tools for automatic position assignment of tool to workpiece according to numerically specified Programs needed.

Meßsysteme mit großem Meßbereich und hoher Auflösung arbeiten in der Mehrzahl mit digitaler Meßwertangabe, da analoge Meßverfahren mit Vergrößerung des Meßbereiches an Auflösungsvermögen einbüßen. Bei digitalen Meßmethoden findet die Umwandlung der Meßgröße in eine andere physikalische Größe nicht stetig, sondern in endlich kleinen Elementarschritten statt. Hierzu wird die zu messende Strecke oder der zu messende Winkel in gleich große Meßeinheiten (Wegcremente) aufgeteilt.Measuring systems with a large measuring range and high resolution work in the Majority with digital measured value indication, since analog measuring processes with enlargement of the Lose resolution of the measuring range. With digital measurement methods, the Conversion of the measured variable into another physical variable is not continuous, but takes place in finitely small elementary steps. For this purpose, the distance to be measured or the angle to be measured is divided into measuring units of equal size (distance increments).

Systeme mit Bewegungsumformung verlieren durch das Übertragungsgetriebe an Genauigkeit und unterliegen außerdem der Abnutzung. Daher sind Meßsysteme mit direkter, berührungsfrei abgreifender Arbeitsweisevorteilhafterundmeßtechnisch,einwandfreier.Systems with motion conversion lose due to the transmission gear accuracy and are also subject to wear and tear. Therefore measuring systems are with more direct, contact-free working method, advantageous, and measurement technology, more perfect.

Meßsysteme mit absoluter Arbeitweise haben eine bestimmte Bezugslage, auf welche die Meßwerte beliebiger Stellungen bezogen werden. Hierzu bedient man sich codierter Maßstäbe. Von diesen wird zur Kennzeichnung einer bestimmten Meßstellung eine entsprechende binäre Zeichenkombination abgegriffen. In Meßsystemen mit absoluter Arbeitsweise geht die Bezugslage auch nicht nach einer Stromunterbrechung verloren. Jedoch sind binär codierte Teilungen von etwa 1/10o mm oder feiner technisch schwer herzustellen. Ferner verliert der Abgriff der Stellungswerte von solchen feincodierten Transversalmaßstäben an Sicherheit, so daß eine praktische Anwendung in Frage gestellt ist.Measuring systems with an absolute mode of operation have a certain reference position, to which the measured values of any position are related. To do this, one uses coded standards. These are used to identify a specific measuring position a corresponding binary character combination is tapped. In measuring systems with absolute In operation, the reference position is not lost even after a power interruption. However, binary coded pitches of about 1 / 10o mm or finer are technically difficult to manufacture. Furthermore, the tapping of the position values of those finely coded loses Transversal measures of security, so that a practical application is in question is.

Incremental arbeitende Meßsysteme beruhen auf der Ereigniszählung (Impulszuwachsmethode), die jede Veränderung des Wertes der Meßgröße in Impulsen zählt. Zur Ermittlung der Bewegungsrichtung ist ein zweiter Abgriff mit Teilungsverschiebung und ein Zählrichtungsdiskriminator erforderlich. Eine feste Beziehung zu der ursprünglichen Ausgangsstellung besteht bei incrementalen Systemen nicht, so daß bei Stromausfall die Bezugslage verlorengeht und allenfalls durch Zurückgehen in die Ausgangsgrundstellung wiederzuerlangen ist. Ein weiterer Nachteil der incrementalen Meßsysteme besteht in der Gefahr der Einstreuung von Störimpulsen oder im Verschlukken von Zählimpulsen. Ferner sind sogenannte zweistufige Meßsysteme bekannt. Hier bestimmt ein Grobsystem im gesamten Meßbereich die Meßgröße grob, während das Feinsystem auf Grund seines höheren Auflösungsvermögens die Interpolationswerte liefert.Incremental measuring systems are based on event counting (Pulse increment method), each change in the value of the measurand in pulses counts. A second tap with a pitch shift is used to determine the direction of movement and a counting direction discriminator required. A solid relationship with the original one The starting position does not exist in incremental systems, so that in the event of a power failure the reference position is lost and possibly by going back to the initial basic position is to be regained. There is a further disadvantage of the incremental measuring systems in the risk of interference from interference pulses or in the swallowing of counting pulses. So-called two-stage measuring systems are also known. Here a rough system determines In the entire measuring range the measured variable is coarse, while the fine system is due to its higher resolution delivers the interpolation values.

In solchen Interpolationseinrichtungen werden beispielsweise Stricheinfanggabeln oder optische Meßeinrichtungen benutzt, deren analoge Bewegungsverschiebung zur Herbeiführung des fotometrischen Symmetrieabgleichs ein Maß für die zu interpolierende Größe darstellt. Allerdings bedarf es zur Umwandlung der analogen Größe in digitale Werte noch eines zusätzlichen Analog-Digital-Umsetzers.Line-catching forks, for example, are used in such interpolation devices or optical measuring devices used whose analog movement displacement for Bringing about the photometric symmetry adjustment a measure for the interpolation Represents size. However, it is necessary to convert the analog size into digital Values from an additional analog-digital converter.

Bei der Ablesung der Codespuren des absoluten Meßsystems ergeben sich bekanntlich gewisse Schwierigkeiten, wenn ein Wechsel von »0« auf »L« in mehreren Spuren gleicherorts vorliegt. Es ist erfahrungsgemäß äußerst schwierig, die Taster (Leseelemente) an einer solchen Übergangsstelle auf die Dauer völlig gleichzeitig umzuschalten. Ein nicht gleichzeitiger Wechsel nur einer Spur ergibt schon falsche Positionswerte. Um an Übergangsstellen der Codeteilung Fehlablesungen vön Intervall zu Intervall zu verhindern, wird bekannterweise die Ablesung mit V- oder U-förmigen Tasteranordnungen vorgenommen. Diese Doppelablesung verwendet je Spur zwei Taster, von denen zu der Abtastlinie einer vor- und der andere nacheilend versetzt angeordnet ist, um Zweideutigkeiten in der Ablesung und somit in der angegebenen Positionsstellung zu vermeiden.When reading the code tracks of the absolute measuring system as is well known, certain difficulties when changing from "0" to "L" in several There are traces of the same place. Experience has shown that it is extremely difficult to use the buttons (Reading elements) at such a transition point completely simultaneously in the long run to switch. Not changing only one track at the same time results in a wrong one Position values. In order to have incorrect readings of the interval at the transition points in the code division To prevent interval, the reading is known to be V- or U-shaped Button arrangements made. This double reading uses two buttons per track, one of which is arranged in front of the scanning line and the other in a staggered manner is to avoid ambiguities in the reading and thus in the specified position to avoid.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zur Messung von Längen oder Winkeln, die die Vorteile der incrementalen und der absoluten Meßsysteme vereinigt, ohne deren Nachteile zu übernehmen, und die mit großer Sicherheit die Wegmessung auf absoluter Basis unter Einhaltung kleinster Wegabschnitte ermöglicht.The object of the invention is to create a device for measuring lengths or angles, taking advantage of the incremental and the absolute measuring systems combined without taking over their disadvantages, and those with great security the distance measurement on an absolute basis in compliance with the smallest Path sections enabled.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Interpolationseinrichtung an sich bekannte Mittel zur Abbildung der feinsten Teilung des Teilungsträgers auf ein optisches Glied enthält, das während des Messungsvorganges ständig bewegt ist und eine binäre Teilung sowie zwei Marken trägt, von denen eine den sich ständig wiederholenden Interpolationsvorgang einleitet und die andere ihn beendet. Das Vergrößerungsverhältnis bei der Abbildung der feinsten Teilung kann beliebig sein.According to the invention, this object is achieved in that the interpolation device per se known means for mapping the finest graduation of the graduation carrier contains an optical element that is constantly moving during the measurement process and has a binary division and two marks, one of which is constantly initiates repetitive interpolation and the other ends it. The enlargement ratio in the illustration of the finest graduation can be any.

Während das Interpolationssystem die Zwischenwerte von einem binär geteilten Strichmaßstab in ständiger Wiederholungsmessung, ohne besondere Umwandlung digital bildet, erfolgt die Bestimmung der vollen Teilungsintervalle nach einem an sich bekannten Meßverfahren durch Abtastung -binärer Zeichenkombinationen, der sich aus der Stellung des dualcodierten Maßstabes ergeben. Das nur für kurze Zeit anstehende Resultat des jeweiligen Interpolationswertes des incrementalen Interpolätionssystems bewirkt. den .Übergang zum absoluten Meßsystem durch elektrische Schaltung der Abtastelemente auf vor- oder nacheilende Abtastung der Codespur mit den kleinsten Intervallen, deren Größe gleich dem 2n+1-fachen der kleinsten Meßeinheit ist. Die Schaltung der Abtastelemente der höherwertigen Codespuren erfolgt in bekannter Weise jeweils nach dem Resultat aus der vorhergehenden Spur.While the interpolation system takes the intermediate values from a binary divided line scale in constant repetitive measurement, without special conversion forms digitally, the determination of the full division intervals takes place after a per se known measuring method by scanning binary character combinations, the result from the position of the dual-coded scale. Only for a short time pending result of the respective interpolation value of the incremental interpolation system causes. the transition to the absolute measuring system by electrical switching of the scanning elements for leading or trailing scanning of the code track with the smallest intervals, whose size is equal to 2n + 1 times the smallest unit of measurement. The circuit of the Scanning elements of the higher-order code tracks are carried out in a known manner the result from the previous trace.

- Die Teilungskonstante . der zu - interpolierenden Teilung wird aus einem wählbaren 2n-fachen der kleinsten Meßeinheit bestimmt. Beträgt diese z. B. 1 #tm, so ergibt sich die Teilungskonte zu 1 - 210 = 1024 #tm. Damit die von der Interpolationseinrichtung abzugebenden Zählimpulse der kleinsten Meßeinheit von 1 #tm entsprechen, ist das optische Glied im die Strichteilung auf den fotoelektrischen Empfänger abbildenden Strahlengang mit 271 (210) Teilungsintervallen versehen. Auf Grund dieser Anordnung weist das Zählergebnis der Interpolationseinrichtung die gleiche duale Form und den gleichen Wert auf, wie angenommen erweise ein von der kleinsten Meßeinheit an binär codiertes absolutes Meßsystem in der betreffenden 2n-ten Spur abzugeben imstande wäre.- The division constant. the division to be interpolated becomes off a selectable 2n times the smallest unit of measurement. Is this z. B. 1 #tm, the division accounts are 1 - 210 = 1024 #tm. So that from the Interpolation device to output counting pulses of the smallest measuring unit of 1 #tm, the optical element is the line division on the photoelectric Provide the receiver imaging beam path with 271 (210) graduation intervals. on Because of this arrangement, the counting result of the interpolation device shows the same dual form and the same value as assumed one of the smallest measuring unit of binary coded absolute measuring system in the relevant 2n-th lane would be able to deliver.

Vorteilhaft ist das in dem abbildenden Strahlengang befindliche optische Glied als Scheibe ausgebildet. Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in den F i g. 1 bis 5 der Zeichnung in einzelnen Details schematisch dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 den optischen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung, .The optical path located in the imaging beam path is advantageous Link designed as a disc. An embodiment of the subject matter of the invention is shown in Figs. 1 to 5 of the drawing shown schematically in individual details, namely, FIG. 1 the optical structure of the device according to the invention, .

F i g. 2 das die Interpolationsteilung tragende optische Glied, F i g. 3 ein Stück Teilungsträger, F i g. 4 die Anordnung der Zellen eines Abtastelementes und F i g. 5 ein Blockschema der elektrischen Anordnung.F i g. 2 the optical element carrying the interpolation graduation, F i g. 3 a piece of graduation carrier, F i g. 4 shows the arrangement of the cells of a sensing element and F i g. Figure 5 is a block diagram of the electrical arrangement.

In F i g. 1 befindet sich eine Lichtquelle 1 im gemeinsamen Brennpunkt von Kondensoren 2, 3 und 4 dreier Beleuchtungssysteme. Das erste Beleuchtungssystem enthält außer dem Kondensor 2 ein rechtwinkliges Prisma 5, an dessen Hypotenusenfläche das Lichtbündel um 90° abgelenkt wird, und eine Sammellinse 6. Im Strahlengang des ersten Beleuchtungssystems befinden sich außerdem nacheinander eine störendes Nebenlicht ausblendende Doppeischlitzblende 7, eine undurchsichtige Scheibe 8 und ein jedem Schlitz zugeordneter fotoelektrischer Empfänger 9 bzw. 10. Die .Scheibe 8 rotiert unter der Wirkung eines Elektromotors 11 um eine Achse X-X, die etwa parallel zur optischen Achse. der Sammellinse 6 ist. Sie ist an ihrem Umfang mit einer durchsichtigen Spirale 12, einer Strichteilung (Interpolationsteilung) 13 und einem Einzelstrich 14 versehen. Die Anzahl der Striche der Strichteilung beträgt das 2n-fache der kleinsten Meßeinheit der gewählten Maßstabsteilung. Die Anordnung ist so getroffen, daß beim Drehen der Scheibe 8 sich die Strichteilung 13 und der Einzelstrich 14 zwischen der Doppelschlitzblende 7 und den fotoelektrischen Empfängern 9 und 10 hindurchbewegen. Anstatt den Einzelstrich 14 getrennt von der Strichteilung 13 auf der Kreisscheibe 8 vorzusehen, ist es auch möglich, einen Strich der Kreisteilung um ein entsprechendes Stück zu verlängern (F i g. 2).In Fig. 1 there is a light source 1 in the common focal point of condensers 2, 3 and 4 of three lighting systems. In addition to the condenser 2, the first lighting system contains a right-angled prism 5, on whose hypotenuse surface the light beam is deflected by 90 °, and a converging lens 6 a photoelectric receiver 9 or 10 assigned to each slot. The disk 8 rotates under the action of an electric motor 11 about an axis XX which is approximately parallel to the optical axis. the converging lens 6 is. It is provided on its circumference with a transparent spiral 12, a line graduation (interpolation graduation) 13 and a single line 14. The number of lines of the line graduation is 2n times the smallest measuring unit of the selected scale graduation. The arrangement is such that when the disk 8 is rotated, the graduation 13 and the single line 14 move through between the double slit diaphragm 7 and the photoelectric receivers 9 and 10. Instead of providing the individual line 14 separately from the line graduation 13 on the circular disk 8, it is also possible to lengthen a line of the circular graduation by a corresponding piece (FIG. 2).

Das zweite Beleuchtungssystem dient der Beleuchtung eines Maßstabs 15 und weist neben dem Kondensor 3 ein rechtwinkliges Prisma 16 zur Strahlenumlenkung, einen halbdurchlässigen Spiegel 17 und eine Sammellinse 18 auf. Das Bild des betreffenden Maßstabsausschnittes wird über die Sammellinse 18 und eine weitere Sammellinse 19 sowie ein rechtwinkliges Prisma 20 in der Ebene der auf der rotierenden undurchsichtigen Scheibe 8 befindlichen durchsichtigen Spirale 12 erzeugt. Dicht vor der Scheibe 8 befindet sich eine Bildbegrenzungsblende 21 und dicht dahinter ein fotoelektrischer Empfänger 22.The second lighting system is used to illuminate a scale 15 and, in addition to the condenser 3, has a right-angled prism 16 for deflecting the rays, a semi-transparent mirror 17 and a converging lens 18. The picture of the person concerned The scale section is via the converging lens 18 and a further converging lens 19 as well as a right-angled prism 20 in the plane of the opaque rotating one Disk 8 located transparent spiral 12 is generated. Right in front of the window 8 there is an image limiting diaphragm 21 and a photoelectric one close behind it Receiver 22.

Das dritte Beleuchtungssystem besitzt außer dem Kondensor 4 zwei rechtwinklige Prismen 23 und- 24, die-eine Parallelversetzung des Lichtbündels bewirken, zwei Sammellinsen 25 und 26 sowie einen halbdurchlässigen Spiegel 27, mit deren Hilfe die Lichtquelle 1 im Unendlichen abgebildet und der Maßstab 15 beleuchtet wird. Der beleuchtete Teil des Maßstabes 15 wird über die Sammellinse 26 sowie eine Sammellinse 28 auf zwei fotoelektrische Empfänger 29 und 30 abgebildet. .In addition to the condenser 4, the third lighting system has two right-angled ones Prisms 23 and 24, which cause a parallel displacement of the light beam, two Converging lenses 25 and 26 and a semitransparent mirror 27, with the help of which the light source 1 is shown at infinity and the scale 15 is illuminated. The illuminated part of the scale 15 is via the converging lens 26 and a converging lens 28 mapped onto two photoelectric receivers 29 and 30. .

Die über das dritte Beleuchtungssystem beleuchteten Codespuren des während der Messung sich bewegenden Maßstabes 15 (F i g. 3) werden über die beiden Sammellinsen 26 und 28 und den zwischen diesen Sammellinsen befindlichen halbdurchlässigen Spiegel 27 mit Hilfe der fotoelektrischen Empfänger, die in zwei Reihen 29 und 30 nebeneinander angeordnet sind, erfaßt und der Maßstab auf diese Weise äbgetastet. Die Anordnung der auf einem gemeinsamen Träger 31 befindlichen lichtelektrischen Empfänger ist aus F i g. 4 ersichtlich. Um durch vor-oder nacheilende Abtastüng Zweideutigkeiten bei der Abtastung zu vermeiden, sind für jede Codespur zwei nebeneinanderhegende Siliziumfotoelemente angeordnet. Die Umschaltung auf die vor- oder nacheilende Abtastung der ersten Codespur des Maßstabes, deren Teilungskonstante das 2n+1_ fache der Einheitslänge beträgt, erfolgt aus dem entsprechenden Ergebnis der Interpolation der augenblicklichen Meßperiode.The code tracks of the illuminated by the third lighting system during the measurement moving scale 15 (Fig. 3) are over the two Converging lenses 26 and 28 and the semitransparent ones located between these converging lenses Mirror 27 with the help of the photoelectric receiver, which is arranged in two rows 29 and 30 are arranged side by side, detected and the scale äbgetastet in this way. The arrangement of the photoelectric located on a common carrier 31 The receiver is from FIG. 4 can be seen. To by leading or trailing scanning To avoid ambiguities when scanning, two adjacent tracks are required for each code track Silicon photo elements arranged. Switching to leading or trailing scanning the first code track of the scale, the division constant of which is 2n + 1_ times the unit length is made from the corresponding result of the interpolation of the instantaneous Measurement period.

Das erste Beleuchtungssystem beleuchtet durch die Doppelschlitzblende 7 die Teile der während der Messung um die Achse X-X rotierenden undurchsichtigen Scheibe, die die durchsichtige Strichteilung 13 und den durchsichtigen Einzelstrich 14 tragen. Auf diese Weise erhalten die fotoelektrischen Empfänger 9 und 10 Lichtimpulse, und zwar erhält im Verlauf einer Umdrehung der Scheibe 8 der fotoelektrische Empfänger 9 maximal 211 Impulse und der fotoelektrische Empfänger 10 einen Impuls. Die auf den fotoelektrischen Empfänger 9 fallenden Lichtimpulse erzeugen elektrische Signale, welche einem elektronischen, aus bistabilen Multivibratoren bestehenden Zähler in noch zu beschreibender Weise zugeführt werden. Der auf den fotoelektrischen Empfänger 10 treffende Lichtstrahl erzeugt einen elektrischen Impuls zum Zurückstellen des elektronischen Zählers auf Null und zum Beginn (Start) des neuen Interpolationsvorganges.The first lighting system illuminates through the double slit diaphragm 7 the parts of the opaque rotating around the axis X-X during the measurement Disc showing the transparent line graduation 13 and the transparent single line 14 wear. In this way the photoelectric receivers 9 and 10 receive light pulses, and that receives in the course of one revolution of the disc 8 of the photoelectric receiver 9 a maximum of 211 pulses and the photoelectric receiver 10 one pulse. The on generate the photoelectric receiver 9 falling light pulses electrical Signals, which an electronic, consisting of bistable multivibrators Counters are supplied in a manner to be described. The one on the photoelectric Light beam hitting receiver 10 generates an electrical pulse to reset of the electronic counter to zero and at the beginning (start) of the new interpolation process.

Das zweite Beleuchtungssystem dient der Beleuchtung des die durchsichtige Spirale 12 tragenden Teils der Scheibe B. Im Ausschnitt der Bildbegrenzungsblende 21 verschieben sich infolge der Rotation der Scheibe die nebeneinanderlaufenden lichtdurchlässigen Spiralwindungen wie querbewegte Gitterstreifen mit so hoher Geschwindigkeit relativ zu den leuchtend abgebildeten Maßstabsstrichen, daß, auch wenn sich die Maßstabsstriche bei der Objektverschiebung gleichsinnig mitbewegen, pro Meßperiode stets eine Stellungsübereinstimmung von Spirale 12 und Maßstabsstrichen eintritt. Diese Koinzidenzstellung zeichnet sich durch ein Maximum an Lichtintensität aus, weil das an den Maßstabsstrichen reflektierte Licht durch die transparente Spirale völlig hindurchtreten kann. Der lichtelektrische Empfänger 22, beispielsweise eine Fotodiode, gibt einen der auftretenden Lichtintensität äquivalenten Fotostrom ab. Der Fotostromimpuls wird mittels bekannter elektronischer Impulsformverfahren so behandelt, daß sein Extremwert einen scharfen Spannungsimpuls, das Koinzidenzsignal, auslöst.The second lighting system is used to illuminate the transparent one Spiral 12 supporting part of the disk B. In the section of the image delimitation diaphragm 21 move as a result of the rotation of the disc, the adjacent ones translucent spiral windings like cross-moving grid strips at such high speed relative to the luminous scale lines shown that, even if the Move scale lines in the same direction when moving the object, per measuring period a position correspondence of spiral 12 and scale lines always occurs. This coincidence position is characterized by a maximum of light intensity, because the light reflected on the scale lines through the transparent spiral can pass through completely. The photoelectric receiver 22, for example a Photodiode, emits a photocurrent equivalent to the light intensity that occurs. The photocurrent pulse is made so by means of known electronic pulse shaping methods treats that its extreme value is a sharp voltage pulse, the coincidence signal, triggers.

Ist das Ergebnis der Interpolationswerte in der 2n-ten Wertigkeit »L«, so wird die Abtastung der 2n+i-ten Spur auf »nacheilend« geschaltet, ist es »0«, wird auf voreilende Abtastung geschaltet. Die Abtastung der 2n+i-ten und der höherwertigen Spuren erfolgt in bekannter Weise entsprechend dem Ergebnis der um eine Wertigkeit tieferen Spur. Der in der noch zu beschreibenden elektronischen Anordnung erzeugte Speicherimpuls wird aus dem Koinzidenzsignal abgeleitet und leitet selbst mit zeitlicher Verzögerung die Abtastung der Codespuren ein, deren Aufeinanderfolge von einem elektronischen Taktgeber gesteuert wird.Is the result of the interpolation values in the 2nd order "L", then the scanning of the 2n + i-th track is switched to "lagging", it is »0«, is switched to leading scanning. The sampling of the 2n + i-th and the Higher-value traces are made in a known manner according to the result of the order a valence deeper trace. The one in the electronic to be described Arrangement generated storage pulse is derived from the coincidence signal and conducts the scanning of the code tracks, their sequence, even with a time delay is controlled by an electronic clock.

Nach dem in F i g. 5 dargestellten Blockschema werden die von dem optischen Teil der Interpolationseinrichtung abgegebenen Lichtsignale in elektrische Impulse umgewandelt. Die im fotoelektrischen Empfänger 9 erzeugten elektrischen Impulse durchlaufen nacheinander einen Verstärker 32 und eine einen Schmitt-Trigger 33 beinhaltende Impulsformstufe. Sie werden einmal direkt einem elektronischen Dualzähler 34 zugeführt und gelangen zum anderen in eine Torschaltung 35. Im elektronischen, aus bistabilen Multivibratoren bestehenden Dualzähler 34 werden die Zählimpulse fortlaufend gezählt bis zum Eingang des Startimpulses, der in gleicher Weise wie die Zählimpulse über einen Verstärker 36 und einen Schmitt-Trigger 37 gewonnen wird. Der Startimpuls stellt den Dualzähler 34 jeweils auf »0« und leitet damit den Zählvorgang von neuem ein. Der vom fotoelektrischen Empfänger 22 gewonnene Koinzidenzimpuls gelangt über einen Verstärker 55 und einen Schmitt-Trigger 56 in einen bistabilen Multivibrator 38, der zusammen mit einem monostabilen Multivibrator 39 dadurch ein falsches Zählergebnis verhindert, daß er eine Speicherung sperrt, solange der Dualzähler 34 noch von einem Zählimpuls, der zeitlich vor dem Koinzidenzimpuls gegeben wurde, durchlaufen wird. Der so gewonnene Speicherimpuls bewirkt das Öffnen von Speichertoren 40 und die Übertragung des momentan anliegenden Zählergebnisses in einen Speicher 41. Gleichzeitig sperrt er über den bistabilen Multivibrator 38 die Torschaltung 35, so daß die nachfolgenden Zählimpulse keine weiteren Speicherimpulse mehr auslösen können. Die Abtastung der Maßstabscodespuren wird mittels bekannter Methoden nach dem sogenannten !)-Verfahren vorgenommen, das seinen Namen der Anordnung der lichtelektrischen Empfänger 29 und 30 auf dem Träger 31 verdankt. Für die erste Maßstabscodespur mit 2n+'-ter Wertigkeit wird die mit Hilfe der fotoelektrischen Empfänger 29 und 30 vorgenommene Abtastung über Torschaltungen 42 und 43 gesteuert, deren Umschaltung auf vor- oder nacheilende lichtelektrische Abtastung vom- jeweiligen, im Speicher 41 anliegenden Interpolationswert ausgeht.After the in F i g. 5 shown block diagram are those of the optical part of the interpolation device emitted light signals into electrical Impulses converted. The generated in the photoelectric receiver 9 electrical Pulses successively pass through an amplifier 32 and a Schmitt trigger 33 containing pulse shaping stage. You will be directly connected to an electronic dual counter 34 and are fed to the other in a gate circuit 35. In the electronic, Dual counters 34 consisting of bistable multivibrators are used as the counting pulses counted continuously until the start pulse is received, which is in the same way as the counting pulses are obtained via an amplifier 36 and a Schmitt trigger 37. The start pulse sets the dual counter 34 to "0" and thus initiates the counting process all over again. The coincidence pulse obtained by the photoelectric receiver 22 reaches a bistable via an amplifier 55 and a Schmitt trigger 56 Multivibrator 38, which together with a monostable multivibrator 39 thereby Incorrect counting result prevents it from blocking storage as long as the dual counter 34 from a counting pulse that was given before the coincidence pulse, is run through. The memory pulse obtained in this way causes the memory gates to open 40 and the transfer of the currently present counter result to a memory 41. At the same time it blocks the gate circuit via the bistable multivibrator 38 35, so that the subsequent counting pulses do not trigger any further memory pulses can. The scanning of the scale code tracks is carried out using known methods the so-called!) procedure, which takes its name from the arrangement of the photoelectric Recipients 29 and 30 on the carrier 31 owes. For the first scale code track with 2n + '- the valence becomes that with the help of the photoelectric receivers 29 and 30 Sampling carried out controlled by gate circuits 42 and 43, their switching on leading or trailing photoelectric scanning of the respective one in the memory 41 applied interpolation value.

Ein. nach Art einer Weiche wirkendes Oder-Glied 44 bewirkt, daß der eine Torschaltung passierende Impuls nicht durch Rückkopplung die andere Torschaltung beeinflußt, sondern nur in Richtung eines Verstärkers 45 geleitet wird. In einem Schmitt-Trigger 46 erfährt der verstärkte Impuls neben einer weiteren geringen Verstärkung eine Aufteilung und in einem Negator 47 eine Umkehr des Potentials. Auf diese Weise kommen an einer gemeinsamen Ausgangsleiste 48 zur weiteren Datenverarbeitung Impulse an, die exakt definiert und hinsichtlich ihrer Spannung einheitlich sind.A. acting like a switch OR element 44 causes the A pulse passing through one gate circuit does not feed back the other gate circuit influenced, but only passed in the direction of an amplifier 45. In one Schmitt trigger 46 experiences the amplified pulse in addition to a further low amplification a division and in an inverter 47 a reversal of the potential. In this way pulses arrive at a common output strip 48 for further data processing that are precisely defined and uniform in terms of their tension.

Die Abtastung der zweiten und höherwertigen Codespuren geschieht in gleicher Weise. Entsprechende Torschaltungen 49 und 50 werden jeweils nach dem Ergebnis der vorhergehenden Spur gesteuert. Der aus einer der Torschaltungen kommende Impuls läuft auch in diesem Fall über ein elektrisches Oder-Glied 51, einen Verstärker 52, einen Schmitt-Trigger 53 und einen Negator 54, um als exakter Impuls mit gleicher Spannung wie die vorhergehenden Impulse an der Ausgangsleiste 48 der weiteren Datenverarbeitung zur Verfügung zu stehen.The second and more significant code tracks are scanned in same way. Corresponding gates 49 and 50 are each based on the result of the previous track. The impulse coming from one of the gate circuits also runs in this case via an electrical OR element 51, an amplifier 52, a Schmitt trigger 53 and an inverter 54 in order to provide an exact impulse with the same Voltage like the previous pulses at the output bar 48 for further data processing to be available.

Claims

Claims: 1. Device for the objective determination of the position of an object relative to a graduation carrier with a binary coded graduation, their smallest intervals with the help of one working with photoelectric means Interpolation device experience a further subdivision, d u r c h g ek It is noted that the interpolation device means known per se ' for mapping the finest graduation of the graduation carrier (15) onto an optical element (8), which is constantly moving during the measurement process, and a binary one Graduation (13) and two marks (12, 14), one of which (14) is constantly initiates repetitive interpolation and the other (12) terminates it.

2. Device according to claim 1, characterized in that the binary division (13) has a number of division marks which is 2n times the smallest measuring unit amounts to.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the optical Member (8) is designed as a disc.