DE1773999C

DE1773999C - Arrangement for coding predetermined path lengths in outgoing electrical signals

Info

Publication number: DE1773999C
Authority: DE
Inventors: Eugen 5000 Köln-Worringen Rasch
Original assignee: Erdölchemie GmbH, 5000 Köln
Publication date: 1972-05-10

Description

ι 2ι 2

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine An- same Stromzuführung benötigt wird. Andernfalls mußThe present invention is directed to a common power supply is required. Otherwise must

Ordnung zum eindeutigen Codieren vorgegebener für jede Bahn eine gesonderte Stromzuführung, ζ. Β.Order for the unambiguous coding of a separate power supply given for each lane, ζ. Β.

Weglängen in ausgehende elektrische Signale, beste- mit flexiblen Drähten, vorgesehen werden,Path lengths in outgoing electrical signals, ideally with flexible wires, are provided,

hend aus einer oder mehreren Codierbahnen mit Bei der V- bzw. U-Abtastung schaltet jede Spur dieWith one or more coding tracks with V or U scanning, each track switches the

Schleifbürsten. Die Codierbahnen bestehen dabei in 5 Aussage der nächst höheren Spur. Bei der erfindungs-Grinding brushes. The coding tracks consist of 5 statements from the next higher track. In the case of the invention

der Regel aus einer Leiste, Platte oder Scheibe, auf ^mäßen Anordnung braucht dagegen innerhalb eineras a rule from a strip, plate or disc, but in a moderate arrangement needs within one

der die Lamellen der Codierbahn bzw. -bahnen an- Tedrade nur eine Unterscheidung zwischen geradewhich the slats of the coding track or tracks an- Tedrade only a distinction between straight

geordnet sind. und ungerade getroffen werden. Dies bedeutet einenare ordered. and be hit odd. This means one

Die technische Bedeutung der Erfindung liegt wesentlich geringeren Schaltungsaufwand. Insbeson-The technical importance of the invention lies in the significantly lower circuit complexity. In particular

darin, daß Meßwerte, die in Form von Weglängen io dere benötigt die Schaltung keine Speichereinheitenin that measured values, which are io more in the form of path lengths, the circuit does not require any memory units

oder Winkeln auf Meßgeräteskalen ablesbar sind, (Füp-Flops).or angles can be read on measuring instrument scales (fup-flops).

direkt, in entsprechende digitale elektrische Werte um- Für den Fall, daß mehrere Dekaden codiert wergesetzt werden können. In der Technik sind verschie- den sollen, werden in bekannter Weise jeweils zehn dene Typen von Analog-Digital-Umsetzern bekannt- Einer-Lamellen einer Dekaden-Lamelle zugeordnet, geworden, die nach dem Code- oder Abtastverfahren 15 Eine Weiterentwicklung der Erfindung ist nun daarbeiten. (L. Borucki, J. Dittmann, Digitale durch gekennzeichnet, daß zunächst jede Null-Lamelle Meßtechnik, Springer-Verlag, 1966, S. 93 bis 96). die jeweils nächstfolgende Dekade codiert und die Erfahrungsgemäß bereitet das Ablesen von Code- Neuner-Lamelle der vorhergehenden Dekade aus rastern beim Übergang von einer Zahl · jr anderen Gründen der Eindeutigkeit die folgende Dekade so Schwierigkeiten, wenn sich benachbarte Zahlen in ao lange sperrt, wie sich die Schleifbürste noch gleichmehr als einem Codeelement unterscheiden, weil die zeitig mit auf dieser Neuner-Lamelle befindet, und Abtastelemente eine endliche Breite haben und sich daß sodann die zugehörige Dekaden-Lamelle die Dekaum exakt justieren lassen. Diese Schwierigkeiten kaden-Codierung übernimmt, wenn die Schleifbürste werden bei der bekannten V-Abtastung bzw. U-Ab- der Dekaden-Lamellen voll auf der besagten Dekatastung vermieden (deutsche Auslegeschrift 1 127 097 35 den-Lamelle steht und die Schleifbürste der Einerund deutsche Auslegeschrift 1 258 126). Hier sind für Lamellen die Null-Lamelle verlassen hat.
jedes Codeeleme'% mit Ausnahme des niedrigstwerti- Auf diese Weise wird eine Falschcodierung beim gen, zwei Abiaststellen vorgesehen. Eine der Abtast- Übergang von der Neuner-Lamelle auf die folgende stellen wird dabei vor. die andtre hinter der eigent- Dekade vermieden. Es versteht sich, daß bei Bedarf liehen Ableselinie angebracht (vi], L. Borucki, 30 jeweils zehn Dekaden-Lamellen eine Hunderter-J. Dittmann, Digitale Meßtechnik, S. 95 oben). Lamelle zugeordnet werden kann. Die Codierung Auf diese Weise wird eine eindeutige Wegcodierung erfolgt dann zwischen den Hunderter-Lamellen, die erzielt. Ein wesentlicher Nachteil dieser Anordnung eine eigene Schleifbürste besitzen, und den Dekadenbesteht allerdings darin, daß für jede Codierbahn zwei Lamellen erfindungsgemäß in gleicher Weise wie Abtastelemente, d. h. zwei Schleifkontakte sowie eine 35 zwischen den Dekaden-Lameiitn und den Einer-Auswertlogik benötigt werden. Dies bedeutet einen Lamellen,
erhöhten Schaltungsaufwand. Um eine noch bessere Auflösung des Signals zudirectly converted into corresponding digital electrical values in the event that several decades can be coded. In the art, different ten types of analog-to-digital converters are known in a known manner. One lamella is assigned to a decade lamella, which according to the code or scanning method is now a further development of the invention work there. (L. Borucki, J. Dittmann, digital characterized in that initially every zero lamella measuring technique, Springer-Verlag, 1966, pp. 93 to 96). the next decade is coded and experience has shown that reading the code nine-lamella of the preceding decade causes difficulties when passing from a number for other reasons of uniqueness the following decade if neighboring numbers are blocked for a long time the grinding brush can still distinguish more than one code element, because it is located on this nine-lamella at the same time, and scanning elements have a finite width and the associated decade lamella can then be precisely adjusted to the decaum. This difficulty encoding takes over when the grinding brush is completely avoided with the known V-scanning or U-Ab- the Dekaden-Lamellen on the said Dekatastung Interpretation document 1 258 126). Here are for slats the zero slat has left.
every code element '% with the exception of the least significant one. One of the scanning transition from the nine-lamella to the next is presented. the other after the actual decade avoided. It goes without saying that if necessary borrowed reading line is attached (vi], L. Borucki, 30 ten decade lamellas each one hundred-J. Dittmann, Digitale Meßtechnik, p. 95 above). Lamella can be assigned. The coding In this way an unambiguous way coding then takes place between the hundred slats that are achieved. A major disadvantage of this arrangement is having its own grinding brush, and the decades, however, is that for each coding track two lamellae are required according to the invention in the same way as scanning elements, ie two sliding contacts and one between the decades lamellae and the unit evaluation logic. This means a lamella,
increased circuit complexity. To get an even better resolution of the signal

Der Erfindung liegt nun dit Aufgabe zugrunde, erreichen, könnten analog jeder Einer-Lamelle zehnThe invention is now based on the object of achieving ten, analogously to each single lamella

eine Anordnung zur eindeutigen Codierung von Weg- Zehntel-Lamellen zugeordnet werden. Die praktischean arrangement for the unambiguous coding of travel tenths of a lamella can be assigned. The practical one

längen bzw. Winkeln in digitale elektrische Signale zu 40 Ausführung ist jedoch mit erheblichen technischenLengths or angles in digital electrical signals to 40 execution is however with considerable technical

entwickeln, bei der die beschriebenen Nachteile ver- Schwierigkeiten verbunden. Zum anderen ist auchdevelop in which the disadvantages described are associated with difficulties. On the other hand is also

mieden werden. Dabei wird eine möglichst einfache eine so hohe Auflösung selten erforderlich. In derbe avoided. A resolution that is as simple as possible is seldom required. In the

elektrische Schaltung für die Auswertlogik angestrebt. Praxis hat sich nämlich gezeigt, daß eine Genauig-aimed at electrical circuit for the evaluation logic. Practice has shown that an accuracy

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- keit entsprechend einer Auflösung von 0,5 % im alllöst, daß innerhalb einer Dekade die Lamellen der 45 gemeinen völlig ausreichend ist.
Codierbahn schaltungsiechnisch jeweils in eine Gruppe Demgemäß ist eine Verbesserung der Erfindung mit gerader und ungerader Wertigkeit unterteilt sind gekennzeichnet durch eine zusätzliche Codierbahn und jeweils eine der beiden Gruppen die andere mit einer eigenen Schleifbürste und Lamellen von der sperrt, solange sich die Schleifbürste auf benachbar- halben Breite der Einer-Lamellen und der halben ten Lamellen beider Gruppen gleichzeitig befindet. 50 Wertigkeit der Tetraden, die den entsprechend gcrad-Bei gleichzeitigem Stand der Schleifbürste auf be- zahligen bzw. ungeradzahligen Einer-Lamellen zugenachbarten Lamellen beider Gruppen sperrt also ent- ordnet sind. Die Lamellen der zusätzlichen Codicrweder die ungcradzahlige Gruppe die geradzahlige bahn sind dabei entsprechend der Gerad/ahligkeit oder gemäß einer alternativen Möglichkeit die gcrad- bzw. Ungeradzahligkcit der Einer-Lamellen jeweils zahlige die ungeradzahlige Gruppe. 55 elektrisch miteinander zu Gruppen verbunden. DieAccording to the invention, this object is achieved by a resolution of 0.5% in general, that within a decade the slats of the 45 common are completely sufficient.
Coding path in each case in a group. Accordingly, an improvement of the invention with even and odd valence is characterized by an additional coding path and one of the two groups blocks the other with its own grinding brush and lamellae from the as long as the grinding brush is on adjacent half Width of the one-slat and the half-th slat of both groups is located at the same time. 50 Valence of the tetrads, which are disorganized according to the gcrad-With simultaneous stand of the grinding brush on numerical or odd numbered single-lamellas to adjacent lamellas of both groups. The lamellae of the additional codicrneither the odd-numbered group, the even-numbered path are, according to the evenness or, according to an alternative possibility, the even-numbered or odd-numbered group of the single-numbered lamellae, respectively the odd-numbered group. 55 electrically connected to one another to form groups. the

Die erfindungsgemäße Anordnung benötigt also Codierung wird in diesem Fall !to vorgenommen, daß nur eine Schleifbürste pro Codierbahn im Gegensatz die geradzahligen und ungeradzahligen Gruppen der zu der bekannten U* bzw. V-Abtastung. Dadurch wird Lamellen der zusätzlichen Codierbahn von der zugedie Betriebssicherheit der Anordnung erhöht, da jede hörigen geradzahligen und ungeradzahligen Gruppe zusätzliche Schleifbürste die Fehlerwahrscheinlich- 60 der Einer-Lamellen freigegeben werden, keit bei der Codierung vergrößert. Bei einer Codier- Die erfindungsgemäße Codiervorrichtung läßt sich Vorrichtung mit mehreren Codierbahnen wirkt sich auch zur rein binären Darstellung der ausgehenden die Reduzierung der Anzahl der Schleifkontakte auch elektrischen Signale verwenden, wenn jeweils die in der Weise günstig aus, daß das erforderliche Dreh- höherwertigen Stellenwerte in WeKigkeitsgruppen aufmoment zum Verstellen der Schleifer klein gehalten 65 geteilt sind. Die Schaltungslogik wird dann so auswerden kann. Außerdem befinden sich bei der erfin- gelegt, daß jeweils die höherwertigen Stellenwertsi!u'ii>sgemäßen Codiervorrichtung alle Schleifer auf gruppen gesperrt werden, gleichem Potential, so daß nur eine einzige gemein- An Hand einer Zeichnung und eines SchaubildesThe arrangement according to the invention therefore requires coding is carried out in this case! To that only one grinding brush per coding track in contrast to the even and odd groups of the to the known U * or V scanning. As a result, slats of the additional coding track are increased in terms of the operational reliability of the arrangement, since each associated even-numbered and odd-numbered group additional grinding brush, the probability of failure - 60 of the single lamellas are released, increased coding speed. In a coding The coding device according to the invention can Device with several coding tracks also affects the purely binary representation of the outgoing the reduction in the number of sliding contacts also use electrical signals when the favorable in such a way that the required rotational values of higher value are divided into groups of functions for the moment for adjusting the grinders, which are kept small 65. The circuit logic is then so can be figured out. In addition, it is found in the case of the invention that in each case the higher-valued coding device according to the coding device, all grinders are blocked in groups, the same potential, so that only a single one in common

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sei nun das Wesen der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel schematisch erläutert, und zwar zeigtthe essence of the invention will now be explained schematically using an exemplary embodiment, namely shows

F i g, 1 die Anordnung der Lamellen auf einer Codierscheibe undF i g, 1 the arrangement of the lamellae on a coding disk and

F i g. 2 das zugehörige Schaltbild.F i g. 2 the associated circuit diagram.

Die verwendete Codierscheibe besteht aus einer glasfaserverstärkten Epoxydharzplatte, die auf beiden Seiten eine rhodiumverstärkte Kupferkaschierung trägt. Sie ist auf der Oberseite so in einzelne Lamellen b unterteilt, daß eine Auflösung des Meßwertes auf 0,5 % erreicht wird.The coding disk used consists of a glass fiber reinforced epoxy resin plate with a rhodium-reinforced copper cladding on both sides. It is subdivided into individual lamellae b on the upper side in such a way that a resolution of the measured value of 0.5% is achieved.

Die elektrische digitale Darstellung (Fig. 2) der pneumatischen Signale erfolgt durch drei getrennte Tetraden c, d und e, von denen die erste Tetrade c den Zehnerwerten, die zweite Tetrade d den Einem und die dritte Tetrade e den 0,5%-Werten zugeordnet ist, wobei aus Gründen des Auflösungsvermögens (0,5 %>) nur die Wertigkeiten 1 · 10-> und 4 · 10"' benutzt werden. Dadurch kann die Tetrade e schaltungstechnisch vereinfacht werden, und ist aus diesem ao Grund nur als Halbtetrade anzusehen.The electrical digital representation (Fig. 2) of the pneumatic signals is done by three separate tetrads c, d and e, of which the first tetrad c the tens, the second tetrad d the one and the third tetrad e the 0.5% values is assigned, whereby for reasons of resolution (0.5%>) only the valences 1 · 10-> and 4 · 10 "'are used. This means that the tetrad e can be simplified in terms of circuitry, and for this reason is only a half-tetrad to watch.

Entsprechend den Tetraden c, d und e trägt die Codierscheibe drei kreisringförmige Bahnen. Die erste und innere Bahn / ist in zehn Lamellen ρ unterteilt, die zweite Bahn g in hundert Lamellen Z und die dritte Bahn /1 in zweihundert Lamellen.Corresponding to the tetrads c, d and e, the coding disk has three circular tracks. The first and inner path / is divided into ten lamellas ρ, the second path g into one hundred lamellae Z and the third path / 1 into two hundred lamellae.

Der an sich bekannte pneumatische Kompensator (nicht dargestellt) bewegt drei Schleifbürsten /, / und k, von denen jede einzelne einer der Bahnen /, g und h zugeordnet ist. Man erreicht durch diese Art der Abtastung eine l-aus-10-Auswahl. Diese wandelt die Codierschaltung gemäß Fig. 2 in einen BCD-Code um. Eine Möglichkeit der unmittelbaren Weiterverarbeitung des elektrischen Signals ist somit gegeben. Um diese l-aus-10-Auswahl auch bei der Eir^r-Tetrade d anwenden zu können, werden alle Lamellen b mit gleicher Wertigkeit parallel gescnaltet. Die Schleifbürsten /, / und k sind so konstruiert, daß sie beim Verlassen einer Lamelle die folgende bereits berühren.The known pneumatic compensator (not shown) moves three grinding brushes /, / and k, each of which is assigned to one of the paths /, g and h. This type of scanning achieves a 1-out-of-10 selection. The coding circuit according to FIG. 2 converts this into a BCD code. There is thus a possibility of immediate further processing of the electrical signal. In order to be able to apply this 1-out-of-10 selection to the Eir ^ r tetrad d , all lamellae b are switched in parallel with the same value. The brushes /, / and k are designed in such a way that when you leave one lamella they already touch the next one.

Hat eine der Schleifbürsten i, j und k den einzustellenden Wert erreicht und steht in dieser Stellung gleichzeitig auf zwei Lamellen b, so sorgt eine Auswert-Logik L (F i g. 2) dafür, daß eine eindeutige Codierung erreicht wird. Bei dem Entwickeln dieser Logik L ist davon ausgegangen worden, daß die anfallenden Werte der Ein^rtetradc d mit zur Auswertung, d. h. Freigabe der Zehner-Tetrade r und der Halbtetrade e herangezogen werden.If one of the grinding brushes i, j and k has reached the value to be set and is in this position at the same time on two slats b, an evaluation logic L (FIG. 2) ensures that an unambiguous coding is achieved. When this logic L was developed , it was assumed that the values of the input tetrad d are also used for the evaluation, that is, the release of the tens tetrad r and the half tetrad e .

Die eindeutige Zuordnung ist besonders dann erforderlich, wenn ein Übergang von der Neuner-Lamelle m einer Dekade auf die Null-Lamelle η der nachfolgenden Dekade stattfindet. Wenn also z. B. ein Übergang von 19 auf 20 erfolgt, so darf nur dieser Wert ingezeigt werden und nicht etwa 29 oder 10.The unambiguous assignment is particularly necessary if there is a transition from the nine-lamella m of one decade to the zero lamella η of the following decade. So if z. If, for example, there is a transition from 19 to 20, only this value may be shown in and not about 29 or 10.

Um diese Unsicherheit zu vermeiden, verwendet man beim Codieren der dekadischen Einer zwei parallelliegende Matrizen, eine für gerade digitale Ausgangswerte, die andere für ungerade. To avoid this uncertainty, two parallel matrices are used when coding the decadic units, one for even digital output values, the other for odd.

Die bekannte Beziehung für eine ungerade Zahl N_n — In + 1 (mit η — 0, 1, 2 ... oo) zeigt, daß in jeder ungeraten die duale Zahl 1 — 2° enthalten ist. Ein vorhandener Wert an der Stelle 2" kann somit als Kriterium für sine ungerade Zahl dienen.The well-known relationship for an odd number N _n - In + 1 (with η - 0, 1, 2 ... oo) shows that every odd number contains the dual number 1 - 2 °. An existing value at position 2 "can thus serve as a criterion for its odd number.

Schaltungstechnisch ist dieses dadurch verwirklicht, daß jeweils die Stelle 2° der Einer-Tetrade d einmal unmittelbar das Ausgangssignal liefert, zum anderen den Ausgang der Matrize für gerade Zahlen sperrt.In terms of circuitry, this is implemented in that the position 2 ° of the units tetrad d supplies the output signal directly and blocks the output of the matrix for even numbers.

Die gerade Zahl wird erst dan» wieder freigegeben, wenn die Stelle 2» nicht mehr belegt ist. Oder anders ausgedrückt, es erscheint am Ausgang erst dann ein Wert für einen geraden digitalen Ausgang»w,?rt, wenn die Schleifbürste j die Lamelle ί für den ungeraden digitalen Ausgangswert nicht mehr berührt.The even number is only released again when position 2 is no longer occupied. In other words, a value for an even digital output »w,? Rt only appears at the output when the grinding brush j no longer touches the lamella ί for the odd digital output value.

Die Schleifbürste / für die Einer-Tetrade d überstreicht auch die Null-Lamell'en n. Diese sind getrennt auf eine eigene Codiermatris herausgefühlt und mit der Matrix der Zehner-Tetrade c logisch verknüpft. Sobald die Schleifbürste/ die Neuner-Lamelle m verlassen hat, wird die Codierung der Zehner-Lamellen unwirksam, und es erscheint am Ausgang der codierte Wert für die entsprechende Null. Verläßt die Schleifbürste / die Null-Lamelle π wieder, so hat die Schleifbürste / für die Zehnertetrade / seine Stellenwertigkeit ebenfalls geändert. Um den normalerweise exakten Gleic>:auf aller drei Schleifbürsten /, / und k zu vermeiden, ordnet man die Schleifbürste / für die Dekaden-Lamellen ρ versetzt zu denen den Einer-Lamellen Z und den 0,5°/o-Lamellen der Codierbahn /1 (F i g. 1).The grinding brush / for the unit tetrad d also sweeps over the zero lamellae n. These are felt separately on their own coding matrix and logically linked to the matrix of the tens tetrad c. As soon as the grinding brush / the nine-lamella has left m , the coding of the ten-lamella becomes ineffective, and the coded value for the corresponding zero appears at the output. If the grinding brush / the zero lamella leaves π again, the grinding brush / for the tetrad / has also changed its significance. In order to avoid the normally exact equation>: on all three grinding brushes /, / and k , the grinding brush / for the decade lamellas ρ is offset to those of the single lamellae Z and the 0.5 ° / o lamellae of the coding track / 1 (Fig. 1).

Bei der Auswertung der Halbtetrade e steht am Ausgang entweder eine Null oder der Wert für die Stellen 2° und 2* an.When evaluating the half-tetrad e , either a zero or the value for the digits 2 ° and 2 * is available at the output.

Die 0,5°/o-Lamellen, die zu einer geradzahligen Einer-Lamelle gehören, sind parallel geschaltet, ebenso wie die, die unter ungeradzahligen Einer-Lamellen liegen. Auch hier übernimmt die 2°-Stelle der Einer-Tetrade d die exakte Zuordnung des O,5°/o-Ausgangs zu den Werten der Einer-Tetrade d. The 0.5% lamellas belonging to an even-numbered single-lamella are connected in parallel, as are those located under odd-numbered single-lamellae. Here, too, the 2 ° place of the units tetrad d takes on the exact assignment of the 0.5% output to the values of the units tetrad d.

In Anwendung der Erfindung zur rein tinären Darstellung der ausgehenden Signale ändert sich im Vergleich zur oben erläuterten tetradischen Codierung an der prinzipiellen Funktionsweise der Schaltung nichts. Die Codierung der Lamellen erfolgt dann in der bekannten rein binären Darstellungsweise.When the invention is used for the purely tinary representation of the outgoing signals, the comparison changes to the tetradic coding explained above on the basic functionality of the circuit Nothing. The lamellas are then coded using the familiar, purely binary representation.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for unambiguous coding of predetermined Weglängsp in outgoing electrical signals, consisting of one or more coding tracks with grinding brushes, characterized in that within a decade the slats (0 of the coding track (g) are circuitry divided into a group with even and odd values and one of the two groups disables the other as long as the grinding brush (/) is on adjacent lamellas (b) of both groups at the same time.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the odd-numbered group blocks the even-numbered group.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the even-numbered group the Odd-numbered group locks.

4. Arrangement according to claims 1 to 3. when using several decades, wherein ten one-lamellae are assigned to a decade lamella and the decade lamellae have their own grinding brush, characterized in that initially each zero lamella (s) the next following decade is coded, and the nine-lamella (m) of the previous decade for reasons of clarity the following

. The next decade is blocked as long as the grinding brush (/) is still on this nine-lamella at the same time is located, and that then the associated

Decade lamella (ρ) takes over the decade coding when the grinding brush (i) of the decade lamella (p) is fully on the said decade lamella and the grinder (/) has left the zero lamella. S.

5. Arrangement according to claims 1 to 4, characterized by a further coding track (/ i) with its own grinding brush (A) and lamellae half the width of the single lamellae (f) and half the valence of the tetrads (c) and ( d), which are assigned to the corresponding even-numbered or odd-numbered single-slats (Q, and the respective slats of the coding track (A) are electrically connected to each other in groups according to the even-numbered or odd-numbered single-slats and the coding is carried out in this way that the even-numbered and odd-numbered groups of the lamellae of dct coding track (Λ) are released from the associated even-numbered and odd-numbered group of the single lamellae (i).

6. Arrangement according to Claims 1 to 3 in the application for the purely binary representation of the outgoing signals, the higher-order values being divided into priority groups, characterized in that the higher- order groups are blocked.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings