DE1238679B

DE1238679B - Digitale Auswertstufe fuer ein Breitenmessgeraet

Info

Publication number: DE1238679B
Application number: DE1964L0049180
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Van Kaick
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-11-03
Filing date: 1964-11-03
Publication date: 1967-04-13

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GOIb

Deutsche KL: 42 b - 5

Nummer: 1238 679

Aktenzeichen: L 49180 IX b/42 b

Anmeldetag: 3. November 1964

Auslegetag: 13. April 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine digitale Auswertstufe für ein Breitenmeßgerät.

Es sind schon Meßvorrichtungen bekannt, die eine Eichstrecke mit Hilfe von Fotozellen festlegen und bei ihrem Ansprechen die Zählung von Impulsen eines' Gebers bewirken: bzw. die Zählung beenden. Meßvorrichtungen dieser Art dienen jedoch besonders zur Längenmessung.

Es sind auch schon Meßvorrichtungen bekannt, die mit einem einzigen. Drehstrahltaster die Breite z. B. von Walzgut messen. Bei diesen Meßvorrichtungen tritt jedoch der sogenannte sagittale Fehler auf.

Ebenfalls bekantne' Meßvorrichtungen mit Hilfe von Fernsehkameras sind im allgemeinen sehr aufwendig.

Ein ebenfalls bekanntes Verfahren zum fotoelektrischen Bestimmen der relativen Lage wenigstens einer Kante eines sich hinsichtlich seiner Helligkeit von seiner Umgebung merklich abhebenden Meßgutes mittels eines Drehstrahltästers besteht darin, daß die Phasenlage der Einsätze von Meßimpulsen relativ* zu einer Yergleichsimpulsfolge gleicher Frequenz als Kriterium zur'Lagebestimmung der Objektkante verwendet wird und daß die beiden Impulsfolgen einem an seineim Ausgang einen rechteckförmigen Wechselstrom ^liefernden Impulsgeber zugeführt werden, derart,-Maß der Gleichstrommittelwert des Wechselstromes als'ein Maß für die Abweichung der Objektkante von einer Sollage dient. Nachteilig bei diesem Meßverfahren ist, daß die Meßgenauigkeit durch did Gleichstrommittelwertbildung begrenzt ist und eine digitale.Anzeige des Meßwertes nicht möglich ist. :':iffi-" '

Weiterhin ist bekannt, z. B. bei Frequenzmessuhgen, die Schwingungen ^;wtiäi iüfibekannten Frequenz über ein Stromtor, das für die Dauer einer von einer Zeitbasis gelieferten Normalzeit aufgesteuert wird, und einer nachgeschalteten Untersetzerschaltung einem Zähler zuzuleiten, der die Anzahl der Schwingungen speichert und in Ziffern anzeigt.

Die vorgenannten Nachteile werden durch die digitale Auswertstufe für ein Breitenmeßgerät, bei welchem zwei Drehstrahltaster in einer Linie senkrecht zur Bewegungsrichtung eines sich hinsichtlich seiner Helligkeit von seiner Umgebung merklich abhebenden Meßgutes über dessen Kanten angeordnet sind und bei welchem die Drehstrahltaster neben den Meßimpulsen eine Vergleichsimpulsfolge gleicher Frequenz liefern, gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Vergleichsimpulse ein Steuergerät so tasten, daß dieses abwechselnd den Drehstrahltastern nachgeordnete Torschaltungen zum Durchlaß Digitale Auswertstufe für ein Breitenmeßgerät

Anmelder:

Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,

Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Karl van Kaick, Berlin

des dem Vergleichsimpuls nachfolgenden Meßimpulses öffnet, daß diesen Torschaltungen weitere Tor-

■5 schaltungen nachgeordnet sind, die von den Meßimpulsen und für deren Dauer in bekannter Weise für die von einem Oszillator kommenden Zählimpulse geöffnet werden, die ihrerseits in ebenfalls bekannter Weise über einen Frequenzteiler in einen Zähler mit nachfolgenden Speichern mit Digitalausgang für eine Digitalanzeige einlaufen, jedoch derart, daß der Zähler auf das Komplement der Tastbreite eines Drehstrahltasters voreingestellt ist. ν -ι

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen näher erläutert. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel soll die Breite eines Bleches gemessen werden, doch kann die Erfindung auch auf andere Breitenmessungen angewandt werden. ■ s Während eines Umlaufs eines Drehstrahltästeirs bekannter Bauart können so viel Messungen gemacht werden, wie ein Polygonspiegel Flächen hat. Zu Beginn einer jeden Meßperiode wird auf induktivem Weg ein Synchronimpuls erzeugt (Magnetimpuls). Während der Meßperiode wird dann über eine Fläche des Polygonspiegels die Fotozelle beleuchtet, die dadurch ein Signal liefert, dessen Länge der Dauer der Beleuchtung entspricht. Unter der Voraussetzung eines kleinen Meßwinkels ist die Dauer der Lichtsignale der Länge des innerhalb des Meßwinkels erfaßten rotglühenden Materials proportional.

In F i g. 1 ist der Synchronimpuls durch den Dreieckimpuls dargestellt und der Lichtimpuls durch den trapezförmigen Impuls. Die Meßperiode reicht vom Ende des einen bis zum Ende des nächsten Lichtimpulses.

Dauer und Wiederholungsfrequenz der Meßperiode können durch Drehzahl und Flächenzahl des Polygonspiegels im Drehstrahltaster den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden.

Zum Messen der Breite eines rotglühenden Blechbandes oder dessen Abweichen von einer Soll-Breite werden zwei Drehstrahltaster 1 und 2 — wie in

- ;■■ 709 549/189

Claims

F i g. 2 zu sehen ist — kombiniert. Sie werden von Hand oder automatisch auf die Soll-Breite B des Bleches 3 eingefahren.

Jeder Drehstrahltaster liefert nun Lichtimpulse, deren Länge der erfaßten rotglühenden Materialbreite proportional sind, also (5 — S') bzw. (S — 5"'). Dabei ist vorausgesetzt, daß beide Taster die gleiche Drehzahl haben. Ein Steuerwerk 4, angeregt durch die Magnetimpulse der Drehstrahltaster, sorgt nun durch zwei Torschaltungen 5 und 6 dafür, daß die Dreh-Strahltaster abwechselnd abgefragt werden und daß von einem mit ihrer Drehzahl synchronen Oszillator? stets so viel Impulse über Torschaltungen 8 und 9 sowie ein Maßstabskorrekturglied 10, z. B. einen Frequenzteiler, in einen Zähler 11 einlaufen können, wie den erfaßten Strecken der beiden Drehstrahltaster entspricht.

Wird der Zähler bereits auf das Komplement der Strecke S zur vollen Zählerkapazität, d. h. auf (— S) voreingestellt, bleibt im Zähler am Ende der Meßperiode, d. h. nach der Abfrage der beiden Taster genau der Wert S' + S" — S = - AB stehen.

Der Wert5 wird dann vorzeichenrichtig in einen Speicher 12 übernommen, wo er in digitaler Form (für Weiterverarbeitung oder für digitale Anzeigen) zur Verfügung steht.

Das Auszählen der Meßperioden erfolgt am Steuerwerk 4. Aus diesem Steuerwerk werden nach jeder Messung auch die Signale für den Übertrag des Ergebnisses in einen Ausgabespeicher 13 und für das Löschen bzw. Voreinstellen des Zählers über die Leitung 14 gegeben.

Nach einer volllständigen Messung wird geprüft, ob der Zählerstand noch unterhalb der vollen Zählkapazität liegt. Ist das der Fall, dann ist das Ergebnis negativ und muß komplementär ausgegeben werden. Wurde die Zählkapazität überschritten, dann ist ein weiteres Flip-Flop 15 umgekippt, das Ergebnis ist positiv und wird direkt angegeben. Das Ergebnis kann der digitalen Ausgabe 16 entnommen werden.

Die digitalen Ergebnisse können auch für Steuerungs- und Regelaufgaben in eine analoge Form umgewandelt werden. Dazu ist die Ergänzung der Schaltung durch einen Digital-Analog-Wandler, einen Vergleicher und einen Analogausgang nötig.

gebung merklich abhebenden Meßgutes über dessen Kanten angeordnet sind und bei welchem die Drehstrahltaster neben den Meßimpulsen eine Vergleichsimpulsfolge gleicher Frequenz liefern, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsimpulse ein Steuergerät (4) so tasten, daß dieses abwechselnd den Drehstrahltastern (1, 2) nachgeordnete Torschaltungen (5, 6) zum Durchlaß des dem Vergleichsimpuls nachfolgenden Meßimpulses öffnet, daß diesen Torschaltungen (5, 6) weitere Torschaltungen (8, 9) nachgeordnet sind, die von den Meßimpulsen und für deren Dauer in bekannter Weise für die von einem Oszillator (7) kommenden Zählimpulse geöffnet werden, die ihrerseits in ebenfalls bekannter Weise über einen Frequenzteiler (10) in einen Zähler (11) mit nachfolgenden Speichern (12,13) mit Digitalausgang für eine Digitalanzeige einlaufen, jedoch derart, daß der Zähler auf das Komplement der Tastbreite eines Drehstrahltasters voreingestellt ist.
2. Digitale Auswertstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrage der Taster zur Mittelwertbildung η-mal wiederholt und die Impulsfolge um den Faktor η untersetzt wird.
3. Digitale Auswertstufe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergebnis die negative Differenz zwischen der Soll- und tier Ist-Breite darstellt und dem zugehörigen Speicher mit Hilfe eines Flip-Flops vorzeichenrichtig eingegeben wird.
4. Digitale Auswertstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden, den Abweichungen auf beiden Seiten proportionalen Teilimpulsfolgen nicht nacheinander, sondern gleichzeitig in den Zähler eingezählt werden.

5. Digitale Auswertstufe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitigem Einzählen eine Koinzidenzsperre vor den Zähler geschaltet wird.

6. Digitale Auswertstufe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Koinzidenz für beide Abfragen synchrone aber um 180° phasenverschobene Impulsfolgen verwendet werden.

Patentansprüche: _{In Betracht} gezogene Druckschriften:

1. Digitale Auswertstufe für ein Breitenmeßge- Deutsche Auslegeschrift Nr. 1191591;

rät, bei welchem zwei Drehstrahltaster in einer Rohde & Schwarz-Mitteilungen, Nr. 9/1957,

Linie senkrecht zur Bewegungsrichtung eines sich 50 S. 100 bis 104; hinsichtlich seiner Helligkeit von seiner Um- ATM, Lieferung 342, Juli 1964, S. 157 bis 160.

Hierzu Ί Blatt Zeichnungen

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