DE19940164A1

DE19940164A1 - Arrangement for writing magnetic scales

Info

Publication number: DE19940164A1
Application number: DE19940164A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dettmann; Uwe Loreit; Carsten Moeller; Torsten Schoenbach
Original assignee: Institut fur Mikrostrukturtechnologie und Optoelektronik eV
Current assignee: Sensitec GmbH
Priority date: 1999-03-06
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2000-09-07
Also published as: DE50006491D1

Abstract

The invention relates to a system for pulse magnetizing high-precision magnetic scales. Said system consists of a shaped current conductor (1) and a pulse current source (2) which is composed of a capacitor bank (3), a transfer switch (4) and a control unit (5). This compact set-up of the system is the prerequisite for a power circuit that has such a low resistance that the required high pulse currents are obtained at supply voltages of below 60 V. The transfer switch is a H bridge with four switches (7) that contain equal numbers of MOS transistors connected in parallel. The short pulse times that are achieved using said MOS transistors allow the use of shaped current conductors with which magnetized areas can be produced with a very high precision. The inventive system provides a means for saving components, electric power and time by a factor of up to 100.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum als Schreiben bezeichneten, in zeitli cher Reihenfolge erfolgenden abschnittsweisen Magnetisieren von magnetischen Maßstä ben. Magnetische Maßstäbe werden für die Längen-, Winkel- und Positionsbestimmung be nötigt. Sie können mit in periodischer Wiederholung vorhandenen Teilungen oder ab schnittsweise entsprechend unterschiedlicher Codes in entgegengesetzter Richtung magne tisiert sein. Magnetische Maßstäbe können linear oder kreisförmig sein oder auch beliebige andere Formen aufweisen. Sie können vollständig aus hartmagnetischem Material bestehen oder aus hartmagnetischem Material, das sich auf einem weichmagnetischen oder nichtma gnetischen Träger befindet. Die Oberfläche kann durch eine Abdeckschicht geschützt sein. Anordnungen zum Schreiben magnetischer Maßstäbe nach zwei unterschiedlichen Prinzipi en sind bekannt. Bei dem ersten Prinzip (z. B. Offenlegungsschrift DE 41 08 923 A1) wird ein elektrischer Leiter so geformt und in die unmittelbare Nähe des magnetischen Maßstabes gebracht, daß ein durch ihn fließender Impulsstrom ein Magnetfeld erzeugt, daß sich über den ganzen Maßstab oder wenigstens einen erheblichen Abschnitt davon erstreckt und eine solche räumliche Verteilung und Stärke hat, daß dadurch die Magnetisierung in Form des vorgesehenen magnetischen Musters eingestellt wird. Nachteilig bei dieser Methode der Magnetisierung magnetischer Maßstäbe ist es, daß an die Position der Teile des geformten elektrischen Leiters äußerst hohe Genauigkeitsforderungen gestellt werden müssen, die über die Genauigkeitsanforderungen an den magnetischen Maßstab hinausgehen, da die Übertragung des vorgesehenen magnetischen Musters nicht ohne Fehler möglich ist. Der geformte elektrische Leiter ist das Produkt einer mechanischen Fertigung, so daß Positions fehler des damit hergestellten Maßstabes im Bereich weniger Mikrometer nicht erreicht wer den.The present invention relates to an arrangement for what is referred to as writing, in time The sequence of magnetizing magnetic scales in sections ben. Magnetic scales are used for length, angle and position determination compelled. You can use existing divisions or periodic repetitions cut according to different codes in opposite directions magne be tied. Magnetic scales can be linear or circular or any have other shapes. They can be made entirely of hard magnetic material or of hard magnetic material that is based on a soft magnetic or non-magnetic genetic carrier. The surface can be protected by a cover layer. Arrangements for writing magnetic scales according to two different principles are known. In the first principle (e.g. published patent application DE 41 08 923 A1) a electrical conductor shaped and in the immediate vicinity of the magnetic scale brought that a pulse current flowing through it generates a magnetic field that over extends the full scale or at least a substantial portion thereof and one has such spatial distribution and strength that the magnetization in the form of provided magnetic pattern is set. A disadvantage of this method of Magnetization of magnetic scales is that at the position of the parts of the molded extremely high accuracy requirements must be placed on the electrical conductor go beyond the accuracy requirements of the magnetic scale, because the Transfer of the intended magnetic pattern is not possible without errors. The Shaped electrical conductor is the product of a mechanical manufacture, so that positions errors of the scale thus produced in the range of a few micrometers cannot be achieved the.

Erfolgt die Magnetisierung des Maßstabes in Abschnitten, die mehrere Bereiche unter schiedlich einzustellender Magnetisierung enthalten, so besteht ein zusätzliches Genauig keitsproblem an den Schnittstellen je zweier nacheinander magnetisierter Abschnitte. Die mangelhafte Genauigkeit ergibt sich dabei weniger aus dem Fehler der gemessenen Posi tionen des geformten elektrischen Leiters als daraus, daß magnetische Felder mit einer Stärke, die über die Koerzitivfeldstärke des Maßstabsmaterials hinausgehen, auch noch au ßerhalb des Abschnittes entstehen, den der elektrische Leiter einnimmt. So wird der Maß stab auch hier magnetisiert. Da die sich im Maßstabsmaterial schließlich einstellende Ma gnetisierungsrichtung wegen der magnetischen Hysterese von der Vorgeschichte abhängig ist, bilden sich an den Schnittstellen so Bereiche fehlerhafter Magnetisierung aus, die dann die Genauigkeit des magnetischen Maßstabes begrenzen. The magnetization of the scale takes place in sections that span several areas contain differently adjustable magnetization, so there is an additional accuracy problem at the interfaces of two successively magnetized sections. The poor accuracy results less from the error of the measured posi tions of the shaped electrical conductor as from the fact that magnetic fields with a Strength that goes beyond the coercive field strength of the scale material also also arise outside the section that the electrical conductor occupies. This is the measure rod magnetized here too. Since the Ma direction of magnetization depends on the history due to the magnetic hysteresis areas of faulty magnetization form at the interfaces, which then limit the accuracy of the magnetic scale.

Weitere Nachteile dieses Prinzips ergeben sich aus dem Aufbau der Impulsstromquellen (z. B. Offenlegungsschrift, DE 34 21 575 A1) solcher Magnetisierungsvorrichtungen. Diese Im pulsstromquellen liefern Stromamplituden bis etwa 30 kA, werden mit Hochspannung betrie ben, haben Massen von mehr als 50 kg und verursachen einen relativ hohen Aufwand. We gen der Hochspannung müssen relativ starre Zuleitungen zwischen Impulsstromquelle und dem geformten elektrischen Leiter verwendet werden. Diese Zuleitungen erschweren die genaue Positionierung, weil sie Kräfte und Vibrationen auf den geformten elektrischen Leiter übertragen. Diese werden vor allem auch durch den starken Stromimpuls zum Magnetisieren erzeugt, der bei 30 kA kurzzeitig erhebliche Kräfte entwickelt.Further disadvantages of this principle result from the structure of the pulse current sources (e.g. B. Offenlegungsschrift, DE 34 21 575 A1) such magnetization devices. This Im Pulse current sources supply current amplitudes up to about 30 kA and are operated with high voltage ben, have masses of more than 50 kg and cause a relatively high effort. We against the high voltage, relatively rigid supply lines between the pulse current source and the shaped electrical conductor can be used. These supply lines complicate the accurate positioning because it applies forces and vibrations to the molded electrical conductor transfer. The strong current impulse makes them magnetize generated that briefly develops considerable forces at 30 kA.

Das zweite Prinzip zum Schreiben magnetischer Maßstäbe wird in der Patentschrift DE 44 42 682 dargestellt. Hier besteht ein Schreibkopf aus ein oder zwei durch einen schmalen Spalt getrennte Magnetpole, die von mindestens einer Spule umgeben sind. Die weichma gnetischen Magnetpole können durch einen Strom durch die Spule bis zur Sättigung magne tisiert werden. Dazu sind Ströme von weniger als 1 A ausreichend, da die Windungszahl der Spule entsprechend angepaßt werden kann. Am Ende der einpoligen Anordnung oder in der Nähe des Spaltes der zweipoligen Anordnung treten dann magnetische Feldstärken auf, die zur Magnetisierung des Maßstabsmaterials ausreichend sind. Im Falle der zweipoligen An ordnung wird der Spalt direkt über dem zu magnetisierenden Maßstab geführt. Das Magnet feld tritt hier auf der einen Seite des Spaltes aus dem weichmagnetischen Material aus und auf der anderen Seite des Spaltes wieder ein. In dem Bereich des Maßstabes, in dem die Feldstärke des ausgetretenen Magnetfeldes oberhalb der Koerzitivfeldstärke des Maß stabsmaterials liegt, wird eine Magnetisierung des Maßstabes in die Richtung des jeweils vorhandenen Magnetfeldes erfolgen. Diese ist aber auf beiden Seiten des Spaltes entge gengesetzt. Beim Fortschreiten der Position des Schreibkopfes muß deshalb stets eine Um magnetisierung eines bereits magnetisierten Bereiches vorgenommen werden. Das ist des halb nachteilig, weil die Größe des schließlich in einer bestimmten Richtung magnetisierten Bereiches von der durch den Schreibkopf erzeugten und auch von der durch das bereits aufmagnetisierte Maßstabsmaterial hervorgerufenen Feldstärke bestimmt wird. Dadurch werden die Fehler von zwei Magnetisierungvorgängen addiert. Diese fallen auch deshalb nicht besonders klein aus, weil die magnetische Feldstärke, die aus dem Schreibkopf austritt, mit zunehmendem Abstand vom Spalt und von den weichmagnetischen Polen mit relativ geringem Gradienten abnimmt. So wirken sich geringe Abstandsschwankungen schließlich in wesentlichen Längendifferenzen der magnetisierten Bereiche aus. Am günstigsten scheint noch der Betriebsfall zu sein, bei dem der Schreibkopf die Maßstabsoberfläche direkt be rührt. Das ist jedoch für eine hohe Genauigkeit des Maßstabes wegen der unterschiedlichen Reibungskräfte bei der Bewegung des Schreibkopfes gegenüber dem Maßstab, die zu Feh lern der eingestellten Position führen, auch nicht optimal. The second principle for writing magnetic scales is described in the patent specification DE 44 42 682 shown. Here a print head consists of one or two by a narrow one Gap separated magnetic poles, which are surrounded by at least one coil. The soft ma Magnetic magnetic poles can be magne by a current through the coil to saturation be tized. Currents of less than 1 A are sufficient for this, since the number of turns of the Coil can be adjusted accordingly. At the end of the single-pole arrangement or in the Magnetic field strengths then occur near the gap of the two-pole arrangement are sufficient to magnetize the scale material. In the case of the bipolar An the gap is guided directly above the scale to be magnetized. The magnet field emerges on one side of the gap from the soft magnetic material and on the other side of the gap. In the area of the scale in which the Field strength of the leaked magnetic field above the coercive force of the measure rod material, magnetization of the scale in the direction of each existing magnetic field take place. But this is opposite on both sides of the gap provided. As the position of the print head advances, there must therefore always be an order magnetization of an already magnetized area. That is the half disadvantageous because the size of the magnetized eventually in a certain direction Range from that generated by the write head and also from that already created magnetized scale material caused field strength is determined. Thereby the errors of two magnetization processes are added. This is also why they fall not particularly small because the magnetic field strength that emerges from the write head with increasing distance from the gap and from the soft magnetic poles with relative low gradient decreases. This is how small fluctuations in distance ultimately work in substantial differences in length of the magnetized areas. Seems cheapest still to be the operating case in which the write head directly touches the scale surface stirs. However, this is for a high accuracy of the scale because of the different Frictional forces when moving the print head relative to the scale, which lead to mis learning the set position, also not optimal.

Wenn bei einem kreisförmigen Maßstab über volle 360° abwechselnd gleich lange Pole mit entgegengesetzt gerichteter Magnetisierung hergestellt werden sollen, treten bei Verwen dung eines Schreibkopfes mit Spalt durch die entgegengesetzte Feldrichtung auf beiden Seiten des Spaltes in jedem Fall Schwierigkeiten auf, wenn die anfänglich magnetisierten Bereiche nach der Drehung des kreisförmigen Maßstabs um etwa 360° wieder erreicht wird. Diese Stoßstelle ist dann immer mit einem großen Fehler in der Lage der Bereiche der Ma gnetisierung behaftet.If with a circular scale over full 360 ° alternately long poles with oppositely directed magnetization are to be produced by Verwen a printhead with a gap due to the opposite field direction on both Difficulties in any case on the sides of the gap if the initially magnetized Areas after the rotation of the circular scale by about 360 ° is reached again. This joint is then always with a large error in the position of the areas of the Ma gnetization afflicted.

Die Verwendung eines einzigen Magnetpoles mit Spule bringt zwar eine Verbesserung der Feldverteilung, denn die senkrecht aus der Fläche des Poles austretende Magnetfeldkompo nente hat nur in der Mitte dieser Fläche ein absolutes Maximum. Wegen der relativ geringen Abnahme der magnetischen Feldstärke quer zur Feldrichtung und einer stärkeren Abnahme mit dem Abstand von der Fläche des Poles ist auch hier der Abstand zwischen Fläche des Poles und der Maßstabsoberfläche äußerst genau einzuhalten. Nötige Ummagnetisierungs vorgänge nahe des Randes der zu erzeugenden Bereiche konstanter Magnetisierung kön nen nicht ausgeschlossen werden. Die Nachteile in der Einhaltung der vorgesehenen Positi on bei der praktisch bevorzugten berührenden Arbeitsweise sind auch hier vorhanden. Ein weiterer Nachteil bei der Einhaltung einer genauen Position des Schreibkopfes gegen über dem Maßstab bei Verwendung von weichmagnetischen, durch Strom in einer Spule aufmagnetisierten Magnetpolen ist dadurch gegeben, daß Kräfte zwischen den Magnetpolen und dem bereits magnetisierten Bereichen des Maßstabes existieren, die wegen der not wendigen geringen Abstände von erheblichem Betrag sind.The use of a single magnetic pole with a coil brings an improvement in Field distribution, because the magnetic field compo emerging vertically from the surface of the pole nente has an absolute maximum only in the middle of this area. Because of the relatively small Decrease in magnetic field strength across the field direction and a stronger decrease with the distance from the surface of the pole is also the distance between the surface of the Poles and the scale surface must be adhered to extremely precisely. Magnetic reversal required processes near the edge of the areas of constant magnetization to be generated can not be excluded. The disadvantages in adhering to the intended positi on with the practically preferred touching mode of operation are also available here. Another disadvantage in maintaining an exact position of the printhead against above the scale when using soft magnetic, by current in a coil Magnetized magnetic poles is given by the fact that forces between the magnetic poles and the already magnetized areas of the scale exist because of the need agile small distances are of considerable amount.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Anordnung anzugeben, die zum Schrei ben magnetischer Maßstäbe bei hoher Genauigkeit der Abmessungen der magnetisierten Bereiche und bei hoher Wiederholgenauigkeit der Magnetisierung innerhalb der magneti sierten Bereiche geeignet ist.The object of the invention is to provide an arrangement that is screaming ben magnetic scales with high accuracy of the dimensions of the magnetized Ranges and with high repeatability of the magnetization within the magneti areas is suitable.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die im Hauptanspruch beschriebene Anordnung gege ben, und vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Anordnung zum Schreiben von magnetischen Maßstäben besteht aus einem geformten Stromleiter zur Magnetfelderzeugung am Ort des Maßstabes und einer aus einer Konden satorenbatterie, einem Umschalter und einer Steuereinheit zusammengesetzten Impuls stromquelle für beide Stromrichtungen. Alle Komponenten sind in einer kompakten Einheit integriert. Durch den kompakten Aufbau ist der gesamte Stromweg von der Kondensatoren batterie bis zum geformten Stromleiter äußerst kurz. Alle Komponenten und die Verbin dungsleitungen sind in fester Lage zueinander montiert, so daß Kräfte, die die Position des geformten Stromleiters zum zu magnetisierenden Maßstab verändern könnten, wirkungslos bleiben. Der kurze Stromweg und ein großer Querschnitt der Leitungen zwischen Konden satorbatterie und geformten Stromleiter garantieren einen geringen Widerstand im gesamten Stromkreis. Deshalb ist eine Betriebsspannung im Niederspannungsbereich ausreichend zur Erzeugung der für die Magnetisierung nötigen hohen Stromstärke.This object is achieved by the arrangement described in the main claim ben, and advantageous embodiments are described in the subclaims. The arrangement for writing magnetic scales consists of a molded one Conductor for magnetic field generation on the scale and one from a condenser sator battery, a switch and a control unit composite pulse power source for both current directions. All components are in one compact unit integrated. Due to the compact design, the entire current path is from the capacitors battery up to the shaped conductor extremely short. All components and the connection Cable lines are mounted in a fixed position to each other, so that forces that affect the position of the shaped conductor could change to the magnetized scale, ineffective stay. The short current path and a large cross-section of the lines between condensers sator battery and molded current conductor guarantee low resistance throughout Circuit. Therefore an operating voltage in the low voltage range is sufficient for Generation of the high current required for magnetization.

Ein geringer Querschnitt, der ausschließlich direkt auf den geformten Stromleiter, der der Magnetfelderzeugung dient, begrenzt ist, führt wegen der geringen Länge des geformten Stromleiters nicht zu strombegrenzendem Widerstand, ist aber Voraussetzung dafür, daß der Mittelpunkt des geformten Stromleiters sehr nahe an der Oberfläche des Maßstabes positio niert werden kann. So ist die Erzeugung hoher Magnetfeldstärken im Maßstabsmaterial ge währleistet.A small cross-section, which is only directly on the molded conductor, which the Magnetic field generation serves, is limited, leads because of the short length of the molded Current conductor not to limit current, but is a prerequisite for that Center of the shaped conductor very close to the surface of the scale positio can be renated. So the generation of high magnetic field strengths in the scale material is ge ensures.

Da die Abmessungen des geformten Stromleiters an die Abmessungen der zu magnetisie renden Bereiche angepaßt sind, wird durch den Strom im geformten Stromleiter immer eine solche Magnetfeldverteilung erzeugt, daß zwei- oder mehrmaliges Ummagnetisieren des Maßstabsmaterials ausgeschlossen wird. Für das Schreiben von Maßstäben mit periodi scher Magnetisierung, bei denen die Pollänge wesentlich kleiner ist als die Spurbreite, wer den haarnadelförmige Stromleiter benutzt, deren Leiterabstand wesentlich größer ist als der Drahtdurchmesser. Die Feldstärke der senkrecht auf die Maßstabsoberfläche wirkenden Feldkomponente ist im Bereich zwischen den Mittelpunkten der beiden Drähte maximal. Et wa unterhalb der Mittelpunkte tritt ein äußerst starker Feldgradient auf, denn hier ändert die senkrechte Feldkomponente ihr Vorzeichen. Durch einen Stromimpuls durch diesen haarna delartig geformten Stromleiter wird also der Maßstab in dem Bereich, der sich unterhalb der Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der Drähte befindet, in der einen und unmittel bar angrenzend in die andere Richtung magnetisiert. Stimmt wie vorgesehen die Länge des Bereiches unter der Verbindungslinie der Mittelpunkte der Drähte mit der Pollänge überein, dann ist eine Änderung der einmal eingestellten Magnetisierungsrichtung im Maßstabsmate rial nicht erforderlich. Es gibt nur Magnetisierungsvorgänge mit gleicher Magnetisierungs richtung für jeden Bereich des Maßstabes. Dadurch und durch den hohen Feldgradienten wird eine hohe Genauigkeit der Länge und der Feldstärke der Pole gewährleistet, wenn die Position des geformten Stromleiters mit einem entsprechend genauen Meßsystem eingestellt wurde. Das gilt auch noch für den Fall, daß sich der geformte Stromleiter in einem Abstand über der Maßstabsoberfläche befindet, um Fehler durch Reibungskräfte zu vermeiden. Bei größerem Abstand der beiden Teile des haarnadelförmigen geformten Stromleiters ist es vorteilhaft, einen rechteckigen Querschnitt zu wählen, in dem zwei oder mehr runde Drähte angeordnet sind. Dadurch wird eine höhere magnetische Feldstärke und eine bessere Ho mogenität des Magnetfeldes unterhalb der Fläche des haarnadelförmigen Stromleiters er reicht, ohne daß der Feldgradient unter dem Leiterquerschnitt damit verringert wird. Ist die Spurbreite des Maßstabes nur wenig größer als die Pollänge, wird ein rechteckig ge formter Stromleiter eingesetzt. Auch hier kann bei zwei oder mehr Drähten in einem rechtec kigen Querschnitt wieder eine vorteilhafte hohe Magnetfeldstärke und eine gute Feldhomo genität bei hohem Feldgradienten unter der Mitte des Leiterquerschnitts realisiert werden. Zum Schreiben von Maßstäben, deren Magnetisierung parallel zur Maßstabsoberfläche ver laufen muß, werden geformte Stromleiter mit einem bandförmigen Querschnitt verwendet, wobei die Banddicke so gering wie möglich gewählt ist, damit der gesamte Strom in gering ster Entfernung zur Maßstabsoberfläche konzentriert ist und hohe Magnetfeldstärken er zeugt. Die Breite des Querschnitts ist der Länge der zu magnetisierenden Bereiche ange paßt, so daß die Magnetisierung des Bereiches mit einem Stromimpuls erfolgt. Der geformte Stromleiter kann auch aus einer Anzahl von unmittelbar nebeneinander liegenden Drähten bestehen, die dann gemeinsam den bandförmigen Querschnitt ausfüllen und von parallelen Strömen durchflossen werden. Es ist vorteilhaft, die Dicke des Querschnittes an beiden Rändern des Bandes größer zu wählen als im mittleren Teil, oder am Rande Drähte mit grö ßerem Durchmesser zu verwenden, da dadurch eine homogenere Feldverteilung im zu ma gnetisierenden Bereich vorhanden ist und die Magnetfeldstärke am Rand dieses Bereiches steiler abfällt.Since the dimensions of the shaped conductor to the dimensions of the magnetisie areas are adapted, is always one by the current in the molded conductor such magnetic field distribution produces that two or more magnetic reversal of the Scale material is excluded. For writing scales with periodi shear magnetization, in which the pole length is significantly smaller than the track width, who uses the hairpin-shaped conductor, the conductor spacing is much larger than that Wire diameter. The field strength of those that act perpendicular to the scale surface Field component is maximal in the area between the centers of the two wires. Et wa an extremely strong field gradient occurs below the center points, because here the changes vertical field component its sign. By a current pulse through this hairna delformed current conductor will become the yardstick in the area below Connection line is located between the centers of the wires, in the one and immediately bar magnetized in the opposite direction. Correct the length of the Area under the connecting line of the centers of the wires with the pole length, then there is a change in the magnetization direction once set in the scale mate rial not required. There are only magnetization processes with the same magnetization direction for every area of the scale. This and the high field gradient A high accuracy of the length and the field strength of the poles is guaranteed if the The position of the shaped conductor is adjusted using a correspondingly precise measuring system has been. This also applies in the event that the shaped conductor is at a distance located above the scale surface to avoid errors due to frictional forces. With a greater distance between the two parts of the hairpin-shaped shaped current conductor, it is advantageous to choose a rectangular cross-section in which two or more round wires are arranged. This will result in a higher magnetic field strength and a better Ho homogeneity of the magnetic field below the surface of the hairpin-shaped conductor is sufficient without reducing the field gradient under the conductor cross section. If the track width of the scale is only slightly larger than the pole length, a rectangular ge is used shaped conductor used. Again, with two or more wires in a right-hand side cross-section again an advantageous high magnetic field strength and a good field homo genity can be realized with high field gradients under the center of the conductor cross-section. For writing scales whose magnetization ver parallel to the scale surface molded current conductors with a band-shaped cross section are used, the strip thickness is chosen as small as possible so that the total current in small distance to the scale surface and high magnetic field strengths testifies. The width of the cross section is the length of the areas to be magnetized fits so that the area is magnetized with a current pulse. The shaped one Current conductors can also consist of a number of wires lying directly next to one another exist, which then together fill the band-shaped cross-section and parallel Flows through. It is advantageous to have the thickness of the cross section on both Edges of the tape to choose larger than in the middle part, or on the edge wires with large ßer diameter to use, as this results in a more homogeneous field distribution in the ma gnetizing area is present and the magnetic field strength at the edge of this area drops steeply.

Unabhängig von der speziellen Form ist der geformte Stromleiter immer in einer Halterung fixiert, so daß die während des Stromimpulses auftretenden Kräfte weder an seiner Form noch an seiner Position gegenüber dem Maßstab etwas ändern können. Die Halterung mit dem geformten Stromleiter ist auswechselbar, so daß stets der für das Schreiben des jewei ligen Maßstabes optimal geformte Stromleiter eingesetzt werden kann.Regardless of the special shape, the shaped conductor is always in a holder fixed so that the forces occurring during the current pulse neither on its shape can still change something in its position relative to the scale. The bracket with the shaped conductor is interchangeable, so that always for writing the jewei current scale optimally shaped conductor can be used.

Der Umschalter der Impulsstromquelle hat die Form einer H-Brücke. Damit können aus der Kondensatorenbatterie Stromimpulse entgegengesetzter Richtung mit gleicher Amplitude und gleichem Zeitverlauf in den geformten Stromleiter geschickt werden, was die Vorausset zung dafür ist, daß die Pollängen der entgegengesetzten Magnetisierungsrichtung bei einem periodischen Maßstab auch mit hoher Genauigkeit übereinstimmen. Als Schalter in der H-Brücke werden bevorzugt MOS-Transistoren eingesetzt, wobei alle Schalter aus einer gleich großen Anzahl von parallel geschalteten MOS-Transistoren bestehen sollen. So wird eine genügend große Gesamtstromstärke erreicht und der Widerstand der parallelen MOS- Transistoren im Stromkreis ist nicht strombegrenzend. Wichtig ist, daß der kompakte Aufbau der Anordnung zu so geringen Induktivitäten im Stromkreis führt, daß der Strom durch den geformten Stromleiter in einigen Zehnteln einer Mikrosekunde auf seinen Maximalwert an steigt. So können durch ein Signal aus der Steuereinheit die MOS-Transistoren wenige Mi krosekunden nach Beginn des Stromimpulses wieder gesperrt werden, denn diese Zeitdauer ist zur Magnetisierung ausreichend. Diese im Vergleich mit dem Stand der Technik sehr ge ringe Impulsdauer führt zu mehreren Vorteilen der erfindungsgemäßen Anordnung. Ein Vor teil besteht darin, daß in der kurzen Impulszeit die Spannung an der Kondensatorenbatterie nur um einem geringen Betrag abfällt. So können kostengünstige Elektrolytkondensatoren eingesetzt werden, die eine hohe Kapazität pro Volumen aufweisen und so den kompakten Aufbau der gesamten Anordnung und deren geringe Ausdehnung unterstützen. Ein weiterer Vorteil ist, daß die geringe durch den Impulsstrom entnommene Ladung der Kondensator batterie in den Impulspausen durch einen geringen Strom wieder zugeführt werden kann und so nur eine geringe Leistung zur Versorgung der Anordnung aufzubringen ist. Weiter läßt die kurze Impulszeit eine hohe Folgefrequenz zu, so daß hohe Schreibgeschwindigkeiten er reicht werden, die eher durch das Verfahren der Positionierung der Anordnung gegenüber dem Maßstab begrenzt werden als durch die mögliche Impulsfolgefrequenz. Durch die kurze Impulszeit wird im geformten Stromleiter nur eine geringe elektrische Leistung in Wärme umgesetzt. So können für den Stromleiter geringe Querschnitte verwendet werden, ohne daß eine thermische Zerstörung zu befürchten ist. Durch die geringen Querschnitte werden im Bereich des Maßstabes höhere Magnetfelder ermöglicht, da der Abstand der Ströme zur Maßstabsoberfläche sehr gering gehalten werden kann.The switch of the pulse current source has the shape of an H-bridge. So that from the Capacitor battery Current pulses in opposite directions with the same amplitude and the same time can be sent into the shaped conductor, which is the prerequisite The reason for this is that the pole lengths of the opposite direction of magnetization at one periodic scale also match with high accuracy. As a switch in the H-bridge MOS transistors are preferably used, with all switches from one equal number of MOS transistors connected in parallel. So will achieved a sufficiently large total current and the resistance of the parallel MOS Transistors in the circuit is not current limiting. It is important that the compact structure the arrangement leads to such low inductances in the circuit that the current through the shaped conductor to its maximum value in a few tenths of a microsecond increases. Thus, the MOS transistors can a few Mi by a signal from the control unit be locked again a few seconds after the start of the current pulse, because this time period is sufficient for magnetization. This very ge in comparison with the prior art Rings pulse duration leads to several advantages of the arrangement according to the invention. A before Part is that in the short pulse time, the voltage across the capacitor bank only drops by a small amount. So you can use inexpensive electrolytic capacitors are used, which have a high capacity per volume and thus the compact Support the construction of the entire arrangement and its small expansion. Another The advantage is that the small charge of the capacitor removed by the pulse current battery in the pulse pauses can be supplied again by a low current and so only a low power is required to supply the arrangement. Further leaves the short pulse time to a high repetition frequency, so that he write speeds that are more likely to be opposed by the method of positioning the arrangement the scale as limited by the possible pulse repetition frequency. Because of the short Pulse time is only a small electrical output in heat in the shaped conductor implemented. So small cross sections can be used for the current conductor without that thermal destruction is to be feared. Due to the small cross sections allows higher magnetic fields in the area of the scale, because the distance of the currents to Scale surface can be kept very small.

Die Impulsstromquelle befindet sich erfindungsgemäß in einer Abschirmung aus gut leiten dem Metall. Das einzige nicht abgeschirmte Teil ist die Halterung mit dem geformten Strom leiter, auf der die Zuleitungen für Stromzufluß und -abfluß jedoch unmittelbar nebeneinander geführt sind. Damit wird die Umgebung der Anordnung trotz der hohen Stromstärken von störenden oder gesundheitsgefährdenden elektromagnetischen Feldern freigehalten.According to the invention, the pulse current source is in a shield from conduct well the metal. The only unshielded part is the bracket with the molded current conductor on which the supply lines for current inflow and outflow are, however, directly next to each other are led. This means that the surroundings of the arrangement are in spite of the high currents of disturbing or health-endangering electromagnetic fields.

Die erfindungsgemäßen Anordnungen sind zum Schreiben magnetischer Maßstäbe mit in Meßrichtung periodisch abwechselnder Magnetisierungsrichtung und magnetischer Maßstä be mit Magnetisierungsbereichen, deren Längen einem Code zugeordnet sind, vorgesehen. Bei der Verwendung ist die Positionierung des geformten Stromleiters berührungsfrei über der Oberfläche des Maßstabes beabsichtigt, damit eine zu Positionsfehlern führende Rei bung zwischen dem geformten Stromleiter und der Maßstabsoberfläche ausgeschlossen wird.The arrangements according to the invention are for writing magnetic scales with in Direction of measurement periodically alternating magnetization direction and magnetic scales be provided with magnetization areas, the lengths of which are assigned to a code. When in use, the positioning of the shaped conductor is contact-free the surface of the scale is intended so that a Rei leads to position errors Exercise between the molded conductor and the scale surface excluded becomes.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehöri gen Zeichnungen ist folgendes dargestellt:The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments. In the belonging The following drawings are shown:

Fig. 1: Übersicht der erfindungsgemäßen Anordnung Fig. 1: Overview of the arrangement according to the invention

Fig. 2: Geformter Stromleiter mit Halterung Fig. 2: Shaped conductor with holder

Fig. 3: Haarnadelförmiger Stromleiter Fig. 3: hairpin-shaped conductor

Fig. 4: Querschnitte des haarnadelförmigen Stromleiters Fig. 4: cross sections of the hairpin-shaped conductor

Fig. 5: Bandförmiger Stromleiter mit Halterung Fig. 5: Band-shaped current conductor with holder

Fig. 6: Bandförmiger Stromleiter Fig. 6: Band-shaped current conductor

Fig. 7: Querschnitte des bandförmigen Stromleiters Fig. 7: cross sections of the ribbon-shaped conductor

Fig. 8: Magnetfeldverlauf. Fig. 8: Magnetic field course.

Eine Übersicht über eine gesamte erfindungsgemäße Anordnung zum Schreiben magneti scher Maßstäbe zeigt Fig. 1. Sie besteht aus einem geformten Stromleiter 1, der sich beim Schreiben nahe der Oberfläche des Maßstabes befindet. In einer Impulsstromquelle 2 ge formte Stromimpulse werden in den geformten Stromleiter eingespeist und erzeugen in sei ner Nähe Magnetfeldstärken, die zur Magnetisierung des Maßstabsmaterials ausreichend sind. Die Impulsstromquelle 2 besteht aus einer Kondensatorenbatterie 3, einem Umschalter 4 und einer Steuereinheit 5. Der Aufbau der Anordnung ist so ausgeführt, daß sich zwischen Kondensatorenbatterie 3 und geformtem Stromleiter 1 eine minimale Leitungslänge mit mög lichst hohem Leitungsquerschnitt befindet. Damit ist eine sehr niederohmige Verbindung als Voraussetzung hoher Stromstärken bei niedriger Betriebsspannung der Kondensatorbatterie 3 gewährleistet. Die Betriebsspannung wird über die Anschlußkontakte 8 zugeführt. Die Ver sorgungsspannung und die Eingangsdatenleitung für die Steuereinheit 5 erfolgt über die An schlußkontakte 9.An overview of an entire arrangement according to the invention for writing magnetic scales is shown in FIG. 1. It consists of a shaped current conductor 1 which is located near the surface of the scale during writing. In a pulse current source 2 ge-shaped current pulses are fed into the shaped conductor and generate in its vicinity magnetic field strengths that are sufficient to magnetize the scale material. The pulse current source 2 consists of a capacitor bank 3 , a changeover switch 4 and a control unit 5 . The structure of the arrangement is such that there is a minimum line length with the highest possible line cross-section between the capacitor bank 3 and shaped conductor 1 . This ensures a very low-resistance connection as a prerequisite for high currents with a low operating voltage of the capacitor bank 3 . The operating voltage is supplied via the contacts 8 . The supply voltage and the input data line for the control unit 5 take place via the connection contacts 9 .

Der Umschalter 4 hat die Form einer H-Brücke. Es sind vier Schalter 7 vorhanden, die je weils aus gleich vielen parallel geschalteten MOS-Transistoren bestehen. Damit ist eine aus reichende Stromtragbarkeit und ein genügend geringer Widerstand der Schalter 7 gewährlei stet. Der besondere Vorteil des Einsatzes von MOS-Transistoren gegenüber den bisher ver wendeten Thyristoren oder Ignitrons besteht darin, daß sie jederzeit durch Impulse aus der Steuereinheit 5 aus dem leitenden wieder in den gesperrten Zustand geschaltet werden kön nen. Damit kann die Impulsdauer auf wenige Mikrosekunden begrenzt werden. Diese Zeit dauer ist zur Magnetisierung des Maßstabsmaterials in jedem Fall ausreichend. Eine längere Impulsdauer bringt wegen der mit der Zeit abnehmenden Stromstärke des Impulses keinerlei positiven Effekt für die Magnetisierung. Wegen der kurzen Impulszeit wird die Kondensato renbatterie 3 bei jedem einzelnen Impuls nur zu einem geringen Teil entladen. Deshalb ist die Kondensatorenbatterie 3 aus parallel geschalteten Elektrolykondensatoren 6 aufgebaut. Als Betriebsspannung sind Spannungen im Niederspannungsbereich von weniger als 60 V ausreichend. Wegen dieser geringen Spannung und der Verwendbarkeit von Elkos 6 ist das für die erforderliche Kapazität benötigte Volumen besonders gering, was der Niederohmig keit des Stromkreises entgegenkommt. Da nur eine Teilentladung der Kondensatorbatterie 3 von etwa 5% erfolgt, ist der Betriebsstrom entsprechend gering und kann unter 500 mA lie gen. Weiter ist die thermische Belastung des geformten Stromleiters wegen der geringen Impulsdauer gering, so daß hier geringe Querschnitte verwendbar sind, die zu hohen Ma gnetfeldstärken im Bereich des Maßstabsmaterials führen. Schließlich werden durch die kur ze Impulsdauer hohe Impulsfolgefrequenzen von etwa 50 s^-1 möglich, die die Wirtschaftlich keit des Schreibverfahrens erhöhen. Die gesamte Impulsstromquelle 2 befindet sich in einer Metallabschirmung 10, so daß trotz der hohen Ströme und der kurzen Schaltzeiten keine gesundheitsgefährdenden elektromagnetischen Felder austreten.The switch 4 has the shape of an H-bridge. There are four switches 7 , each consisting of the same number of MOS transistors connected in parallel. So that a sufficient current portability and a sufficiently low resistance of the switch 7 is guaranteed. The particular advantage of using MOS transistors over the previously used thyristors or ignitrons is that they can be switched back to the blocked state at any time by pulses from the control unit 5 from the conductive state. The pulse duration can thus be limited to a few microseconds. This time is sufficient to magnetize the scale material in any case. A longer pulse duration has no positive effect on the magnetization due to the current strength of the pulse, which decreases over time. Because of the short pulse time, the condenser battery 3 is only discharged to a small extent with each individual pulse. Therefore, the capacitor bank 3 is constructed from electrolytic capacitors 6 connected in parallel. Voltages in the low voltage range of less than 60 V are sufficient as the operating voltage. Because of this low voltage and the usability of electrolytic capacitors 6 , the volume required for the required capacitance is particularly small, which accommodates the low-impedance speed of the circuit. Since only a partial discharge of the capacitor bank 3 of about 5% takes place, the operating current is correspondingly low and can lie below 500 mA. Furthermore, the thermal load on the shaped conductor is low because of the short pulse duration, so that small cross sections can be used here lead to high magnetic field strengths in the area of the scale material. Finally, the short pulse duration enables high pulse repetition frequencies of around 50 s ^-1 , which increase the economy of the writing process. The entire pulse current source 2 is located in a metal shield 10 so that, despite the high currents and the short switching times, no health-endangering electromagnetic fields emerge.

Der geformte Stromleiter 1 ist in Form und Abmessungen an das zu schreibende Magnetmu ster des Maßstabes angepaßt. Fig. 2 zeigt einen haarnadelfömigen Stromleiter 11 mit den Zuleitungen 12 auf einer Halterung 13. Der haarnadelförmige Stromleiter 11 ist in die Halte rung 13 eingelassen und fest verklebt. Die Zuleitungen 12 sind ebenfalls fest mit der Halte rung 13 verbunden und befinden sich unmittelbar nebeneinander. Damit ist eine durch den Stromimpuls bedingte Positionsveränderung des haarnadelförmigen Stromleiters 11 gegen über dem Maßstab ausgeschlossen. Durch den geringen Abstand der beiden Zuleitungen 12 ist trotz der Lage der Halterung 13 außerhalb der Abschirmung 10 kein wesentliches elek tromagnetisches Streufeld vorhanden.The shaped current conductor 1 is adapted in shape and dimensions to the magnetic pattern to be written. Fig. 2 shows a haarnadelfömigen current conductor 11 to the leads 12 on a bracket 13. The hairpin-shaped conductor 11 is inserted into the holding 13 and glued firmly. The leads 12 are also fixed to the holding tion 13 and are located directly next to each other. A change in position of the hairpin-shaped conductor 11 due to the current pulse relative to the scale is thus excluded. Due to the small distance between the two feed lines 12 , despite the position of the holder 13 outside the shield 10, there is no essential electromagnetic stray field.

Eine vergrößerte Darstellung des haarnadelförmigen Stromleiters 11 zeigt Fig. 3. Der recht eckige Querschnitt 17 des Stromleiters 11 hat die linearen Abmessungen 15 und 16. Ent sprechend Fig. 4 kann dieser Querschnitt 17 von einem kreisrunden Leiterquerschnitt 17.1, von zwei kreisrunden Leiterquerschnitten 17.2 oder von vier kreisrunden Leiterquerschnitten 17.3 eingenommen werden. Sind mehrere Leiterquerschnitte vorhanden, werden sie von Strömen gleicher Richtung durchflossen. Das ist durch Reihenschaltung der einzelnen haar nadelförmigen Stromleiter möglich. Die Zeichnung mit dem Querschnitt 17.2 entspricht bei spielsweise dem geformten Stromleiter 1 in Fig. 1.An enlarged representation of the hairpin-shaped conductor 11 is shown in FIG. 3. The right-angled cross section 17 of the conductor 11 has the linear dimensions 15 and 16 . Accordingly FIG. 4 can this cross-section 17 of a circular conductor cross-section 17.1, are occupied by two circular conductor cross-sections of four 17.2 or circular cross sections 17.3. If there are several conductor cross-sections, currents of the same direction will flow through them. This is possible by connecting the individual hairpin-shaped current conductors in series. The drawing with the cross section 17.2 corresponds, for example, to the shaped current conductor 1 in FIG. 1.

Der Abstand 14 der beiden Querschnitte 17 des haarnadelförmigen Stromleiters 11 ist we sentlich größer als die Abmessungen 15, 16 des Querschnitts 17. Für einen Abstand 14 von 1 mm und einen Drahtdurchmesser von 0,3 mm ist in Fig. 8 die Feldstärke der senkrecht auf der Ebene des haarnadelförmigen Stromleiters 11 stehenden Feldkomponente für verschie dene Abstände 24 bei einem Strom von 2200 A über dem Abstand von der Mitte des haar nadelförmigen Stromleiters 11 dargestellt. Die Kurven 21; 22 und 23 sind für Abstände 24 von 0,05 mm, 0,2 mm und 0,4 mm gültig. Besonders für kleinere Abstände 24 ist etwa im Bereich über den Mittelpunkten der Leiterquerschnitte ein sehr starker Abfall der Feldstärke festzustellen. Es ist sogar ein Vorzeichenwechsel vorhanden. Die Kurven für die unter schiedlichen Abstände 24 schneiden sich etwa in einem Punkt, der bei einer Feldstärke von 2,5 . 10⁵ A/m liegt. Befindet sich nun ein Maßstab aus plastgebundenem Ferrit, der eine Ko erzitivfeldstärke hat, die dem genannten Wert entspricht, mit seiner Oberfläche parallel über dem haarnadelförmigen Stromleiter, so wird seine Magnetisierung über einer Länge, die dem Abstand 14 entspricht, in senkrechter Richtung nach oben eingestellt, und zwar bis zu einer Tiefe von etwa 0,5 mm. Neben dem Abstand 14 ist die Magnetfeldstärke im oberflächenna hen Bereich des Maßstabes mit einer Breite von weniger als 1 mm groß genug, um hier die Magnetisierung in die entgegengesetzte Richtung einzustellen. Zur Magnetisierung des nächsten Abschnittes des Maßstabes, der nach seiner Fertigstellung periodisch in abwech selnder Richtung magnetisiert sein soll, wird die Position der Anordnung mit dem haarna delförmigen Stromleiter 11 unter Benutzung einer präzisen Meßanordnung genau um 1 mm seitwärts nach rechts verschoben. Die Richtung des dann folgenden Stromimpulses und damit auch die des Magnetfeldes ist der des ersten entgegengesetzt. Der nächste Abschnitt des Maßstabes wird also senkrecht nach unten magnetisiert. Die oberflächennahen Bereiche dieses Abschnittes waren schon beim ersten Impuls in diese Richtung magnetisiert, so daß eine Richtungsumkehr der schon vorhandenen Magnetisierung nicht erfolgen muß. Auch im oberflächennahen Bereich des ersten magnetisierten Abschnittes tritt noch einmal eine Feld stärke auf, die die Koerzitivfeldstärke des Materials übersteigt. Sie stimmt aber mit der Rich tung der dort eingeschriebenen Magnetisierung überein. Es ist also keinerlei Ummagnetisie rung erforderlich. Damit sind die Längen der magnetisierten Bereiche und auch deren Ma gnetisierungswert bei Anwendung eines hochgenauen Positionsmeßverfahrens für die Ein stellung der Position zwischen Maßstab und geformtem Stromleiter 11 mit hoher Genauigkeit reproduzierbar.The distance 14 between the two cross sections 17 of the hairpin-shaped current conductor 11 is considerably larger than the dimensions 15 , 16 of the cross section 17 . For a distance 14 of 1 mm and a wire diameter of 0.3 mm in FIG. 8, the field strength of the field component perpendicular to the plane of the hairpin-shaped current conductor 11 for various distances 24 at a current of 2200 A above the distance from the center of the hair-shaped conductor 11 shown. The curves 21 ; 22 and 23 are valid for distances 24 of 0.05 mm, 0.2 mm and 0.4 mm. Particularly for smaller distances 24 , a very strong drop in the field strength can be found, for example, in the area above the center points of the conductor cross sections. There is even a change of sign. The curves for the different distances 24 intersect approximately at a point with a field strength of 2.5. 10 ⁵ A / m. There is now a scale made of plastic-bonded ferrite, which has a Ko eritive field strength that corresponds to the value mentioned, with its surface parallel over the hairpin-shaped current conductor, its magnetization is adjusted over a length that corresponds to the distance 14 in the vertical direction upwards , to a depth of about 0.5 mm. In addition to the distance 14 , the magnetic field strength in the surface area of the scale with a width of less than 1 mm is large enough to set the magnetization in the opposite direction. To magnetize the next section of the scale, which is to be magnetized periodically in its alternating direction after its completion, the position of the arrangement with the hair-shaped current conductor 11 is shifted exactly 1 mm sideways to the right using a precise measuring arrangement. The direction of the current pulse that follows and therefore also that of the magnetic field is opposite to that of the first. The next section of the scale is magnetized vertically downwards. The areas of this section near the surface were magnetized in this direction at the first impulse, so that a reversal of the direction of the magnetization already present does not have to take place. A field strength that exceeds the coercive field strength of the material also occurs again in the region of the surface of the first magnetized section. However, it corresponds to the direction of the magnetization inscribed there. So no magnetization is required. Thus, the lengths of the magnetized areas and their Ma gnetierungswert when using a highly accurate position measuring method for a position of the position between the scale and shaped conductor 11 are reproducible with high accuracy.

Die in Fig. 4 gezeigten Querschnitte 17.2 und 17.3 für den haarnadelförmigen Stromleiter 11 sind vorteilhaft, wenn größere Abstände 14 zwischen der Hin- und Rückleitung liegen. Durch sie wird ein Absinken der Feldstärken auf zu geringe Werte in der Mitte zwischen der hin- und Rückleitung vermieden.The cross sections 17.2 and 17.3 shown in FIG. 4 for the hairpin-shaped current conductor 11 are advantageous if there are larger distances 14 between the forward and return lines. It prevents the field strengths from falling to low values in the middle between the forward and return lines.

Zum Schreiben von Maßstäben, deren Magnetisierung parallel zur Oberfläche des Maßsta bes einzustellen ist, erweisen sich die in den Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 dargestellten geformten Stromleiter als vorteilhaft. Fig. 5 zeigt auf einer Halterung 13 fixiert die Zuleitung 12 und den geformten Stromleiter 18. Fig. 6 verdeutlicht, daß dieser geformte Stromleiter bandförmig ist, wobei die Breite 19 wesentlich größer als die Dicke ist. Unterschiedliche Möglichkeiten zur Realisierung des Querschnitts des bandförmigen Stromleiters 18 bietet Fig. 7. Die Dicken verteilung 20.1 und 20.3 sorgt für eine gleichmäßige Feldstärke der parallel zum Band zei genden Feldkomponente unter dem Band über den größten Teil der Breite 19. Eine gleich mäßige Feldstärke der genannten Komponente unter dem Stromleiter bis zum Rand und ein starker Gradient direkt neben dem Rand wird mit dem Querschnitt 20.2 und dem Querschnitt 20.4 für den Fall, daß der Drahtdurchmesser größer als die Dicke des zwischen den beiden Drähten befindlichen Bandes ist, erreicht. Damit ist die Magnetisierung von Maßstabsab schnitten mit hoher Genauigkeit möglich.For writing of standards whose magnetization bes is set parallel to the surface of Maßsta, prove to those shown in Figs. 5, Fig. 6 and Fig. 7 shaped conductor shown to be advantageous. Fig. 5 shows on a bracket 13 fixed to the feed line 12 and the shaped electrical conductor 18. Fig. 6 illustrates that this shaped conductor is band-shaped, the width 19 being significantly larger than the thickness. FIG. 7 offers different possibilities for realizing the cross section of the band-shaped current conductor 18. The thickness distribution 20.1 and 20.3 ensures a uniform field strength of the field component under the band, which shows parallel to the band, over most of the width 19 . A uniform field strength of the named component under the current conductor up to the edge and a strong gradient directly next to the edge is obtained with the cross section 20.2 and the cross section 20.4 in the event that the wire diameter is greater than the thickness of the strip between the two wires, reached. This enables magnetization of scale sections with high accuracy.

Eine entsprechend den Merkmalen der Erfindung aufgebaute Anordnung zum Schreiben magnetischer Maßstäbe mit dem Impulsverfahren hat verglichen mit dem Stand der Technik nur etwa 1/100 der Masse und des Volumens, die elektrische Anschlußleistung ist auf 1/100 reduziert, die Impulsfolgefrequenz und damit die Effektivität beim Schreiben von Maßstäben ist um einen Faktor 100 gestiegen und die Genauigkeit der erhaltenen Maßstäbe wurde um mehr als das Zehnfache verbessert. Dazu entfallen bei der neuen Anordnung Gesundheits schutzmaßnahmen. An arrangement for writing constructed in accordance with the features of the invention magnetic scales with the pulse method compared to the prior art only about 1/100 of the mass and volume, the electrical connection power is 1/100 reduced, the pulse repetition frequency and thus the effectiveness when writing scales has increased by a factor of 100 and the accuracy of the scales obtained has been increased by improved more than tenfold. In addition, the new arrangement eliminates health protective measures.

List of reference numbers

11

Geformter Stromleiter
Shaped conductor

22nd

Impulsstromquelle
Pulse current source

33rd

Kondensatorenbatterie
Capacitor bank

44th

Umschalter
switch

55

Steuereinheit
Control unit

66

Kondensator
capacitor

77

Schalter
switch

88th

Anschluß Betriebsspannung
Connection of operating voltage

99

Anschluß Steuereinheit
Control unit connection

1010th

Abschirmung
shielding

1111

Haarnadelförmiger Stromleiter
Hairpin-shaped conductor

1212th

Zuleitung
Supply

1313

Halterung
bracket

1414

Abstand
distance

1515

Abmessung des Querschnitts
Dimension of the cross section

1616

Abmessung des Querschnitts
Dimension of the cross section

1717th

Querschnitt
cross-section

17.117.1

Runder Querschnitt
Round cross section

17.217.2

Rechteckiger Querschnitt mit zwei runden Leitern
Rectangular cross section with two round conductors

17.317.3

Rechteckiger Querschnitt mit vier runden Leitern
Rectangular cross-section with four round conductors

1818th

Bandleiter
Band leader

1919th

Breite des Bandleiters
Width of the strip conductor

20.120.1

Dicke des Bandleiters
Strip conductor thickness

20.220.2

Dickenverteilung des Bandleiters
Thickness distribution of the strip conductor

20.320.3

Dicke eines zusammengesetzten Bandleiters
Composite strip conductor thickness

20.420.4

Dicke eines zusammengesetzten Bandleiters
Composite strip conductor thickness

2121

Feldverlauf in 0,05 mm Abstand
Field course at a distance of 0.05 mm

2222

Feldverlauf in 0,2 mm Abstand
Field course at a distance of 0.2 mm

2323

Feldverlauf in 0,4 mm Abstand
Field course at 0.4 mm distance

2424th

Abstand vom geformten Stromleiter
Distance from the molded conductor

Claims

1. Arrangement for writing magnetic scales, the pulse current source ( 2 ) composed of a shaped current conductor ( 1 ) for generating magnetic fields at the location of the scale and one of a capacitor bank ( 3 ), a changeover switch ( 4 ) and a control unit ( 5 ) Both current directions exist, characterized in that all components are integrated in a compact unit.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that due to the compact construction of the current path between the capacitor bank ( 3 ) and shaped conductor ( 1 ) is short and low-resistance and that the operating voltage of the arrangement is in the low voltage range.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that only the shaped current conductor ( 1 ) for magnetic field generation at the location of the scale has a small line cross section and all leads ( 12 ) from the capacitor bank ( 3 ) to the shaped current conductor ( 1 ) large line cross sections exhibit.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the dimensions of the GE shaped conductor ( 1 ) are adapted to the size of the magnetization areas to be written.

5. Arrangement according to claim 3, characterized in that the shaped current conductor ( 1 ) is hairpin-shaped and has a cross section ( 17 ), the dimensions of which are substantially smaller than the distance ( 14 ) of the forward and return lines.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the cross section ( 17 ) is a circle ( 17.1 ).

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the circle diameter is 0.3 mm and the center distance ( 14 ) of the forward and return line is 1 mm.

8. Arrangement according to claim 5, characterized in that the cross section ( 17 ) is quite angular and that this rectangular cross section ( 17 ) of two or more round wires th ( 17.1 , 17.2 ) is taken, the individual hairpin-shaped wires elec trically in Series are connected.

9. Arrangement according to claim 3, characterized in that the shaped current conductor ( 1 ) consists of a rectangle and has a cross section, the dimensions of which are Lich significantly smaller than the length and width of the rectangle.

10. The arrangement according to claim 9, characterized in that the cross section is a circle.

11. The arrangement according to claim 9, characterized in that the cross section is rectangular and that this rectangular cross-section is occupied by two or more round wires men, whereby the individual rectangular wires are electrically connected in series.

12. The arrangement according to claim 3, characterized in that the shaped current conductor ( 1 ) consists of a strip conductor ( 18 ) whose width ( 19 ) is substantially greater than its thickness ( 20.1 ).

13. The arrangement according to claim 3, characterized in that the shaped current conductor ( 1 ) consists of a strip conductor, the width of which is substantially greater than its thickness ( 20.2 ), the thickness ( 20.2 ) being greater on both edges than in the middle

14. Arrangement according to claim 3, characterized in that the shaped current conductor ( 1 ) consists of a number of immediately adjacent wires ( 20.3 ).

15. The arrangement according to claim 3, characterized in that the shaped current conductor ( 1 ) consists of a strip conductor and two immediately symmetrical wires next to the strip conductor and the three components ( 20.4 ) are electrically connected in series.

16. Arrangement according to one of claims 3 to 15, characterized in that the GE shaped conductor ( 1 ) is fixed in a holder ( 13 ).

17. The arrangement according to claim 16, characterized in that the shaped conductor ( 1 ) with its holder ( 13 ) is replaceable.

18. The arrangement according to claim 1, characterized in that the switch ( 4 ) has the shape of an H-bridge.

19. The arrangement according to claim 18, characterized in that the switches ( 7 ) in the H-bridge are MOS transistors.

20. The arrangement according to claim 19, characterized in that each switch ( 7 ) consists of a plurality of parallel MOS transistors connected in parallel.

21. The arrangement according to claim 19, characterized in that the switches ( 7 ) can be closed by the control unit ( 5 ) after a short pulse time of a few microseconds.

22. The arrangement according to claim 1, characterized in that the capacitor bank ( 3 ) consists of electrolytic capacitors ( 6 ).

23. The arrangement according to claim 21 and 22, characterized in that the charge of the capacitor bank ( 3 ) per single pulse is reduced by only a small proportion.

24. The arrangement according to claim 23, characterized in that the small proportion be 5% wearing.

25. The arrangement according to claim 23 or 24, characterized in that a high current pulse repetition frequency is adjustable.

26. The arrangement according to claim 20, characterized in that the current impulse sequence frequency is a maximum of 50 s ^-1 .

27. The arrangement according to claim 1, characterized in that the supply current of the Arrangement for pulse currents of 2000 A is less than 500 mA.

28. The arrangement according to claim 1, characterized in that the pulse current source ( 2 ) is in a shield ( 10 ).

29. The arrangement according to claim 1, characterized in that the stiffness of the mechanical's rule is so high that no misalignment tion of the position of the shaped current conductor ( 1 ) relative to the scale is given by the forces of the pulse current.

30. Use of an arrangement according to one of claims 1 to 29, characterized records that standards are produced with periodic magnetization in the measuring direction the.

31. Use of an arrangement according to one of claims 1 to 29, characterized records that scales with magnetization areas of a code assigned length getting produced.

32. Use of an arrangement according to one of claims 1 to 29, characterized in that the shaped current conductor ( 1 ) is guided without contact over the scale.