CH412354A - Messapparat - Google Patents

Messapparat

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CH412354A
CH412354A CH1018361A CH1018361A CH412354A CH 412354 A CH412354 A CH 412354A CH 1018361 A CH1018361 A CH 1018361A CH 1018361 A CH1018361 A CH 1018361A CH 412354 A CH412354 A CH 412354A
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CH
Switzerland
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signals
phase
movement
stage
rotor
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CH1018361A
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English (en)
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Turnbull Shepherd Alexander
Ferguson Walker Donald
Taylor Lockhart
Original Assignee
Ferranti Ltd
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Description


  
 



  Messapparat
Die Erfindung bezieht sich auf einen Messapparat zur Bestimmung von Grössen und Richtungssinn der jeweiligen Bewegung eines ersten Objektes in der einen oder anderen von zwei entgegengesetzten Richtungen zu einem zweiten Objekt, wobei der Apparat Mittel zur Erzeugung einer zyklischen Wellenform enthält, die so angeordnet sind, dass sie sich bewegen in bezug auf das zweite Objekt in Abhängigkeit von der jeweiligen Bewegung des ersten Objektes, und ausserdem Aufnahmevorrichtungen vorhanden sind, die auf die Wellenform in bestimmten Lagen in bezug auf das zweite Objekt elektrisch ansprechen. Die Erfindung stützt sich hierbei auf die in dem Schweizer Patent Nr.   327772    offenbarte ursprüngliche Erfindung.



   Gemäss dieser ursprünglichen Erfindung umfasst ein Messapparat zur Bestimmung der Grösse und des Richtungssinnes der Bewegung eines ersten Objektes in der einen oder anderen von zwei entgegengesetzten Richtungen relativ zu einem zweiten Objekt Mittel zur Erzeugung einer zyklischen Wellenform, die bestimmt ist, in bezug auf das zweite Objekt in Abhängigkeit der relativen Bewegung des ersten Objektes bewegt zu werden, ferner zwei Aufnahmevorrichtungen, die bestimmt sind, während der Bewegung der Wellenform auf die Bedingungen derselben an zwei Fixpunkten mit Bezug auf das zweite Objekt, wo die Bedingungen in bezug aufeinander um einen Bruchteil der Hälfte der zyklischen Wellenform in der Phase verschoben sind, elektrisch anzusprechen,

   und ferner elektrische Stufen zum Bestimmen des   Richtung    sinnes der jeweiligen Bewegung des erwähnten Objektes nach der jeweiligen Phase der elektrischen Ausgangssignale der Aufnahmevorrichtungen und zum Bestimmen der Grösse der erwähnten Bewegung aus der Anzahl der Zyklen der Ausgangssignale, die während der Bewegung erzeugt werden.



   Nach der Erfindung gemäss Schweizer Patent Nr. 345 463, welche eine Verbesserung der ursprünglichen Erfindung ist, wurde die Anzahl der Aufnahmevorrichtungen auf vier erhöht, um die Stabilisierung von Faktoren, wie beispielsweise des Wertes der Ein  ganlgsspan, nung,      deren      Änderungen    die   Messgena i'g-    keit des Apparates beeinträchtigen, zu erzielen.



   Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass in dem Messapparat drei Aufnahmevorrichtungen vorgesehen sind, die auf die Wellenform an drei verschiedenen Stellen ansprechen, wo die Phasen um 1200 gegeneinander verschoben sind, dass weiterhin eine Stabilisierungsstufe zur Stabilisation der dabei erzeugt ten elektrischen Signale am Ausgang der Aufnahme  vorrichtusngen    gegenüber solchen   AnderuEngen,    von Signalen, die miteinander in Phase sind, vorgesehen ist, und dass ausserdem elektrische Stufen die auf die stabilisierten Signale zur Bestimmung des Richtungssinnes der jeweiligen Bewegung des ersten Objektes aus der jeweiligen Phase der Signale am Ausgang der Aufnahmevorrichtungen und zur Bestimmung der Grösse jener Bewegung aus der Anzahl der Zyklen der während der Bewegung auftretenden Ausgangssignale ansprechen, vorgesehen sind.



   Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend als Verbesserungen der ursprünlichen Erfindung im Schweizer Patent Nr. 327 772 näher beschrieben, wobei vorausgesagt wird, dass das erste Objekt der Arbeitstisch einer Werkzeugmaschine und das zweite Objekt der Werkzeughalter ist.



   In der beiliegenden Zeichnung, in welcher die Bezugszeichen unter 200 die gleichen sind, wie in der Patentschrift Nr. 327 772, zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels,  
Fig. 2 bis 4 Schaltungsschemata der Stufen gemäss der Fig. 1,
Fig. 5 Wellenform zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung in Fig. 4,
Fig. 6 und 8 Schaltungen zweier weiterer Ausführungen,
Fig. 7 die Einzelheit einer Stufe nach Fig. 6 und
Fig. 9 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Testverfahrens mit dem Messapparat.



   In der in Fig. 1 ist die zyklische Wellenform, unter der Voraussetzung, dass sie eine optische Form ist, mit 200 bezeichnet. Sie ist so angeordnet, um mit dem nicht gezeigten Arbeitstisch an den drei Punkten 201 bis 203 vorbei bewegt zu werden, die mit Bezug auf den Werkzeughalter fixiert sind. Die Wellenformen an diesen drei Punkten sind untereinander um 1200 phasenverschoben. Es sind drei   Aufnahmevorrichtun-    gen 211 bis 213 vorhanden, die auf den Zustand der Wellenform an diesen drei Punkten ansprechen, und die nach der Annahme bezogen auf den Werkzeughalter ortsfeste Photozellen sind. Mit Hinblick auf die erwähnte Beziehung zwischen den Phasen befinden sich die Ausgangs signale der Aufnahmevorrichtungen beim Vorbeiführen der Wellenform an ihnen in symmetrischer Dreiphasenform.



   Diese Signale werden einer Stabilisierungsstufe 205 zugeführt, die die Signale in noch zu beschreibender Weise nach ihrer Phase stabilisiert. Die Dreiphasen-Ausgangssignale der Stabilisierungsstufe 205 werden durch Leitungen P,   Q    und R einer Phasenumwandlungsstufe 209 zugeführt, wo diese in Zweiphasenform umgewandelt werden, das heisst, in zwei Signale mit 900 Phasenverschiebung, wobei die führende Phase der Zweiphasensignale von der Phasenordnung der Dreiphasensignale abhängig ist.



  Diese zwei Signale werden durch Leitung A1 und   Bt    (den Leitungen A und B in der Patentschrift Nummer 327 772 entsprechend) einer Diskriminatorstufe 35 zugeführt und einem Differentialzähler 36, welche später noch näher beschrieben werden.



   Wenn die Wellenform entsprechend der Bewegung des Arbeitstisches an den Aufnahmevorrichtungen vorbei bewegt wird, senden diese elektrische Signale in symmetrischer Dreiphasenform aus, wie bereits erwähnt. Nach Stabilisierung in der Stufe 205 gegen Phasenverschiebung gelangen die Signale immer noch in Dreiphasenform zu der Umwandlungsstufe 209, wo sie in Zweiphasensignale umgewandelt werden, die durch die Leitungen A1 und B1 zum Diskriminator 35 gelangen. Dieser wirkt, wie in der ursprünglichen Beschreibung erläutert, als Impulsgenerator, welcher eine Impulsfolge aussendet, deren Wiederholungsfrequenz von der Frequenz der Signale der Aufnahmevorrichtungen abhängig ist, und welche Impulsfolge nur durch die Leitung C oder nur durch die Leitung D weiter geleitet werden, je nach der jeweiligen Phase der beiden Rechtecksignale, die durch die Leitungen A1 und B1 ankommen.

   Der Zäh  ler    36 zählt die durch die Leitung C eingehenden Impulse mit positivem und die durch die Leitung D eingehenden Impulse mit negativem Vorzeichen.



   Die Anordnung der Dreiphasensignale ist von der Richtung abhängig, in welcher die Wellenform mit dem Arbeitstisch bewegt wird. Bei Bewegung von rechts nach links zum Beispiel, erreichen die Ströme in den Leitungen P, Q und R ihr Maximum in dieser Reihenfolge, mit dem Resultat, dass nach der Um wandlung in der Stufe 209 das voreilende Signal der
Zweiphasensignale, beispielsweise das in der Leitung A1 ist. Daher werden die   Ausgangsimpulse    aus der
Stufe 35 durch die Leitung C abgegeben und in der
Stufe 36 mit positivem Vorzeichen gezählt.

   Wenn an derseits der Tisch und die Wellenform von links nach rechts bewegt wird, wird die Dreiphasenordnung P, R,    Q,    wobei das voreilende Signal der Zweiphasensignale durch die Leitung B1 abgegeben wird und die Impulse durch die LeitungD in die Zählstufe 36 gelangen, wo sie mit negativem Vorzeichen gezählt werden. Unter die sen Umständen stellt das   Zählresultat    zu jedem Zeitpunkt die Grösse der Bewegung des Tisches nach rechts von einem bekannten Ausgangspunkt aus dar.



   Die Stabilisierungsstufe 205 kann, wie in der Fig. 2 dargestellt, aufgebaut sein. Für jede der drei Phasen ist eine Verstärker-Triodenröhre 206, 207 und 208 vorgesehen. Die Kathoden der Röhren sind durch einen Widerstand 215 geerdet, welcher in dem Eingangskreis aller drei Röhren liegt. An die Anoden der Röhren ist durch Widerstände 216 bis 218 und an die Stufe 209 durch Leitungen P,   Q    und R jeweils ein positives Potential angelegt. Die Aufnahmevorrichtungen 211 bis 213 sind mit dem Gitter der betreffenden Röhre verbunden.



   Die stabilisierende Wirkung der Stufe ergibt sich aus der Benützung eines gewöhnlichen Kathodenwiderstandes 215 entsprechend dem bekannten Umstand, dass in einem symmetrischen Dreiphasensystem die Summe der einzelnen Phasenströme in jedem Moment gleich Null ist. In dieser Weise fliesst durch den Widerstand 215 ein stetiger Gleichstrom, bestimmt durch die Parameter des Röhrenkreises, wobei   keine    Rückkopplungsspannung an der durchgeschleu  stufen    Signalfrequenz entsteht.



   Sobald eine Phasenstörung der Eingangssignale    auftritt, das heisst, wenn irgend d zwei, oder alle drei    gleichzeitig gleichsinnig wechseln, beispielsweise in der Folge einer Verminderung der Eingangsspannung, wechselt auch der Strom durch den Widerstand 215 entsprechend derart, dass die betreffenden Gitter-Kathodenspannungen annähernd konstant bleiben. Die Signale in Leitungen P, Q und R werden also nicht beeinträchtigt.



   Dank der Stabilisierung der Signale in dieser Weise gegen Phasenstörungen ist die umständliche und kostspielige Stabilisierung der einzelnen Signale gegen alle möglichen Störungen, beispielsweise bezüglich der Eingangsspannung, oder bei der Verwendung einer optischen Wellenform der Intensität des auf die Welle einfallenden Lichtes oder der Ansprechgenauigkeit der Photozellen überflüssig.  



   Es versteht sich, dass die Stufe 205 an Gleichstrom gekoppelt ist. Wie die Patentschrift Nr. 345 463 erläutert, ist eine solche Koppelung notwendig, damit der Apparat beim Stillstand des Arbeitstisches in irgendeiner Stellung in Bereitschaft ist und anspricht, sobald wieder eine Tischbewegung einsetzt.



   Die Stufe 209 kann ein Potentiometer sein. Eine geeignete Ausführung in Kombination mit der Stufe 205 ist in der Figur 3 dargestellt. Darnach sind die Anoden der Röhren 206 und 207 durch einen Widerstand 221 verbunden, welcher durch eine Bürste 222 getastet wird; ähnlich sind die Anoden der Ventile 207 und 208 durch einen Widerstand 223 verbunden, welcher durch eine Bürste 224 getastet wird. Die beiden Widerstände bilden dabei zwei Potentiometer, die durch verschiedene Phasenpaare des Ausganges der Detektorvorrichtungen gespeist sind.



   Bei der Verbindung 225 der beiden Widerstände herrscht daher die Anodenspannung der Röhre 207.



  Die Bürsten 222 und 224 sind mit den Leitungen A1 bzw. B1 verbunden. Da die Phasen der Spannungen an Stellen der Widerstände 221 und 223 relativ zum Punkt 225 fortschreitend von 0 bis 1200 wechseln, wenn die Bürsten von jenem Punkt nach aussen bewegt werden, ist es möglich, die Bürsten so zu stellen, dass die entsprechenden Spannungen in bezug auf jene beim Punkt 225 um 450 vor- bzw. nacheilen. Die Signale in den Leitungen A1 und   B;    stehen dann in der gewünschten Rechteckphasenbeziehung. Die Widerstände 221 und 223 müssen im Vergleich zu den Widerständen 216 bis 218 einen hohen Widerstandswert aufweisen und der Widerstand bzw. Impedanz der Eingangskreise der Stufe 35 soll noch höher sein.



   Andere Formen des Wandlers können mit Hilfe von Widerstandsnetzen leicht geschaffen werden.



   Die   Dlskriinator-      und Zählstufen    35 und 36 können derart sein, wie sie in der Patentschrift Nr. 327 772 angegeben sind. Die Beschreibung dieser Stufen wird nachfolgend der grösseren Klarheit halber und beispielhaft wiederholt, wobei auf die Fig. 4 und auf die Wellenformen der Fig. 5a und 5b Bezug genommen wird.



   Der Diskriminator umfasst einen Kanal A und einen Kanal B, denen die Signale durch Leitungen A1 und B1 (Fig. 1) zugeführt werden, wobei Fig. A die Wellenform in den beiden Kanälen zeigt, wenn das voreilende Signal in den Kanal A eintritt und Fig.   5b    die entsprechende Wellenform zeigt, falls das voreilende Signal in den Kanal B kommt. Der A-Kanal weist eine kombinierte   Gleichstromverstärker- und    Rechteckwellenerzeugungsstufe 71 auf, die vom Strom in der Leitung A (Fig. 5a und b, Wellenform a) ein Rechteckwellensignal B erzeugt, das mit diesem Strom synchronisiert ist.

   Dieser Stufe folgt eine Impulserzeugungsstufe 72, um vom Ausgangssignal der Stufe 71 einen scharfen Impuls 73 (Wellenform c) abzuleiten, der in Koinzidenz mit jeder negativ gerichteten Flanke der Rechteckwelle d ist; ein Differenziator, gefolgt von einem Gleichrichter sind geeignete Teile für diese Stufe. Es wird also je Periode des A-Stromes ein Impuls gebildet. Diese Impulse werden nachstehend als A-Impulse bezeichnet.



   Der B-Kanal weist ebenfalls eine Gleichstromverstärker- und Rechteckwellenerzeugungsstufe 74 auf, ähnlich der Stufe 71, um aus dem Strom der Leitung B (Wellenform   d)    ein Rechteckwellensignal e, das mit diesem synchronisiert ist, zu erzeugen. Dieses Signal wird an eine Gegentaktstufe 75 abgegeben, die ein erstes, sich mit dem Signal e in Phase befindliche Rechteckwellenausgangssignal f und ein zweites Rechteckwellenausgangssignal g in Gegenphase mit dem Signal e erzeugt.



   In dem A-Kanal ist eine Sperrstufe 76 und im B-Kanal eine weitere Sperrstufe 77 angeordnet.



  Nachfolgend werden diese beiden Stufen als A- bzw.



     Sperre    bezeichnet. Jede dieser beiden Stufen erzeugt nur dann ein Ausgangs signal, wenn beide Eingangssignale positiv sind. Die A-Impulse von der Stufe 72 werden in einem positiv gerichteten Sinn aus dem einen Eingang in jede Sperre gesandt. Das erste Ausgangs signal f aus der Gegentaktstufe 75 wird aus dem anderen Eingang an die A-Sperre abgegeben, während das zweite Ausgangssignal g als der andere Eingang an die B-Sperre abgegeben wird. Jede der beiden Sperren kann eine Pentodenröhre aufweisen, deren Steuergitter und Fanggitter die A-Impulse bzw. die Rechteckwellensignale aufgdrückt werden. Die Röhre besitzt an den beiden Gittern eine dem   Anoden    strom-Kennlinienknick angepasste Vorspannung und wird leitend, wenn beide Signale an diesen Gittern positiv sind.

   Der Ausgang der Sperren A und B gelangt über die oben angeführten Leitungen c und d zum Zähler 36.



   Aus obiger Beschreibung geht hervor: a) Es tritt ein A-Impuls auf pro Periode jedes der ersten und zweiten Ausgangssignale f und g; b) Zufolge der 900 Phasenverschiebung der Ströme A und B erfolgt jeder A-Impuls 73 annähernd gleichzeitig mit der Mitte einer Rechteckwelle Halbperiode dieser Signale; jeder Impuls 73 tritt daher ganz innerhalb der Halbperiode der Signale f und g auf, das heisst, der Impuls tritt nicht zum Teil in der einen Halbperiode   und    zum Teil in der folgenden auf. c) Eine der Halbperioden, mit der jeder Impuls 73 zusammenfällt, ist positiv und die andere negativ, da diese Signale gegenphasig sind;

   d) Jede Sperre 76 und 77 lässt den A-Impuls durch, wenn die zusammenfalIende Halbperiode positiv ist, wobei letztere vorbestimmt und für jede Sperre dieselbe ist, und e) Das Kriterium, ob diese positiven Halbperioden im ersten oder im zweiten Ausgangssignal f bzw. g angehören, ist die Phasenbeziehung zwischen den Aund B-Strömen, das heisst, welches der voreilende Strom ist.



   Angenommen die Anordnung ist so getroffen, dass, wenn der A-Strom voreilend ist (Fig. 5a), die mit den A-Impulsen 72 zusammenfallenden positiven Halbperioden die Halbperioden 80 des Ausgangssignals f  sind, und dass wenn der B-Strom voreilt (Fig.   5b),    die mit den A-Impulsen 73 zusammenfallenden positiven Halbperioden die Halbperioden 81 des zweiten Ausgangssignals g sind.



   Eilt somit der A-Strom vor, so gelangt jeder A Impuls an die Sperre A zu einem Zeitpunkt, wenn das andere Eingangssignal in dieser Sperre auch positiv ist, mit dem Ergebnis, dass diese Sperre jeden A Impuls über die genannte Leitung C durchgehen lässt. Anderseits gelangt jeder A-Impuls in die Sperre B, wenn das andere Eingangssignal an dieser Sperre negativ ist, und zwar aus dem oben unter c   ange    führten Grund. Diese Sperre bleibt daher geschlossen, und keine Impulse werden über die Leitung D durchgegeben. Die für den Zähler bestimmten Impulse werden daher nur der Leitung D aufgedrückt.



   Ebenso bleibt die A-Sperre geschlossen, wenn der B-Strom voreilt, und der Zähler erhält dann nur Impulse über die Leitung D.



   Der Zähler 36 kan aus einer ausreichenden Zahl von Zehnerzählröhren bestehen, die in Kaskade geschaltet und für algebraische Summierung angeordnet sind. Die   Einer- und    Zehnerröhren sind mit 85 bzw.



  86 bezeichnet und können Dekatronröhren sein. In diesem Falle werden Vorkehrungen getroffen, um die Impulse in der Leitung C einem Führungsring 1 (mit 87 bezeichnet) der einen Röhre 85 ohne Verzögerung zuzuführen, und einem Führungsring 2 (mit 88 bezeichnet) mit einer von einer Verzögerungsstufe 89 gelieferten Verzögerung, und die Impulse in der Leitung D den Führungsringen 87, 88 mit einer von einer Verzögerungsstufe 90 gelieferten Verzögerung bzw. ohne Verzögerung zuzuführen. Um gegenseitige Beeinflussung zu verhindern, ist ein Metallgleichrichter 91 in jeder dieser vier Verbindungen mit den Führungsringen eingeschaltet.



   Die neunte und zehnte Elektrode 92 bzw. 93 der Röhre 85 sind mit dem entsprechenden Führungsring 95 bzw. 94 der Röhre 86 über Sperren 97, 96 und eine Verzögerungskette 100 gekoppelt.



   Die Sperren 97 und 96 werden durch das zweite bzw. erste Ausgangssignal f und g der Gegentaktstufe 75 gesteuert, so dass die Impulse von der zehnten Elektrode 93 durchgelassen werden, wenn eine Addition erforderlich ist und Impulse von der neunten Elektrode 92, wenn eine Substraktion erforderlich ist.



  Da die Röhre 85 mit einer beträchtlichen Verzögerung arbeitet, müssen die Steuersignale den Sperren 96, 97 durch irgendeine Art von Verzögerungsvorrichtungen 98 zugeführt werden, und es muss diesen Signalen mittels einer weiteren Verzögerungsvorrichtung 99 eine zusätzliche Verzögerung erteilt werden, bevor sie den zwischen der Zehnerröhre 86 und der Hunderterröhre (nicht gezeigt) eingesetzten Sperren (nicht gezeigt) zugeführt werden. Ebenso muss für jede nachfolgende Stufe eine zusätzliche Verzögerung eingeführt werden.



   Die Verzögerungskette 100 besteht aus Teilen, die den Teilen 89, 90 und 91 ähnlich und in der gleichn Art geschaltet sind, so dass die Impulse von der Elektrode 92 dem Führungsring 95 ohne dem Füh  rungsring    94, aber mit Verzögerung zugeführt werden, während die Impulse von der Elektrode 93 den Führungsringen 95 und 94 mit bzw. ohne Verzögerung zugeführt werden. Eine ähnliche Kette wird für die Hunderter- und jede höhere Röhre benützt.



   Die Arbeitsweise des Zählers braucht nicht im Detail beschrieben zu werden, da jede Röhre in an sich bekannter Weise arbeitet und jeden Impuls addiert oder subtrahiert, je nachdem, welchen von den beiden Führungsringen der Impuls zuerst erreicht, das heisst, an welchem Ring die Impulse ohne der in der Stufe 89 oder 90 bzw. in den entsprechenden Stufen der Zehner und jeder höheren Röhre erteilten Verzögerung eingehen.



   Bei einer anderen Ausführung sind die Stufen 209, 35 und 36 durch einen Dreiphasensynchronmotor ersetzt. In dieser Anordnung, gemäss der Fig. 6, sind die Leitungen P,   Q    und R mit den Eingängen einer Servoverstärkerstufe 230 verbunden. Im Interesse der Stabilisierung ist diese Stufe ähnlich der Stufe 205 und braucht daher nicht im Detail beschrieben zu werden.



  Der Dreiphasenausgang des Verstärkers speist durch Leitungen P1,   Qi    und R1 sowie durch Phasenteilstufen 231 bis 233 die Windungen 235 bis 237 des Dreiphasenstators des Motors 240. Der Rotor 241, der wie bei solchen Motoren üblich als Zweipol-Permanentmagnetrotor aus gebildet ist, ist mit einer Vorrichtung 242 verbunden, die auf die Grösse und die Richtung der Drehung des Rotors anspricht. Diese Vorrichtung kann als reversibler Drehzahlenzähler ausgebildet sein, oder als ein Schreibstift, welcher durch den Rotor in der einen oder in der anderen Richtung quer durch eine fortbewegte Karte verschoben wird.



   Entsprechend der Bewegung der Wellenform dreht sich der Rotor, wobei die Grösse und Richtung der Drehbewegung von einem Ausgangspunkt an die Grösse und Richtung der Arbeitstischbewegung angibt.



   Die Phasenteilerstufen werden verwendet, da es erwünscht ist, die Gleichstromkomponenten von den Statorwindungen zu eliminieren, damit der Motor selbst bei niedrigen Drehzahlen gleichmässig arbeitet.



  Eine geeignete Form für eine solche Stufe, beispielsweise für die Stufe 231, ist in der Fig. 7 dargestellt.



  Die Stufe enthält zwei Triodenröhren 243 und 244 mit einer gemeinsamen Kathode 245 und mit getrennten Anodenwiderständen 246 und 247. Die Leitung   P1    ist mit dem Steuergitter der Röhre 243 verbunden, während das Gitter der Röhre 244 durch den Widerstand 248 geerdet ist. Die beiden Teile der Windung 235 sind zwischen den Anoden der Röhren in Serie geschaltet. Die Stufe arbeitet in an sich bekannter Weise, um den Windungen eine um einen Mittelwert pendelnde Wechselspannung abzugeben, was der Fall ist, wenn die Röhren gleichermassen erregt sind.



   Es kann wiederum auch ein Zweiphasensynchronmotor benützt werden, der vom Ausgang der Stufe 209 durch die Leitungen A1 und   B1    gespeist wird.



  Eine solche Ausführung ist in der Fig. 8 dargestellt.



  Die Leitungen A1 und B1 führen hier zu den Eingängen  eines Zweiphasenservoverstärkers 253, welcher vorteilhaft durch die Kathode gesteuert wird, um die Stufe 209 zu vermeiden. Der Verstärker speist die Statorwindungen 254 und 255 des Motors 256 durch Phasenteilerstufen 257 bzw. 258. Der Rotor 621 ist mit einem Ausgangsteil gekoppelt, welcher entsprechend der Vorrichtung 242 gemäss der Fig. 6 ausgebildet sein kann. Die Arbeitsweise entspricht derjenigen des Apparates mit Dreiphasenmotor, wie vorstehend beschrieben, indem der Motor 256 in der einen oder anderen Richtung arbeitet, je nach dem, ob das voreilende Zweiphasensignal durch die Leitung A1 und Leitung B1 eingeht.



   Ob nun der Synchronmotor der Dreiphasen- oder Zweiphasentype angehört, sollte dessen Verzögerung auf einen niedrigen Winkel, beispielsweise etwa auf 100 begrenzt sein und der Motor soll bis zu Nullfrequenz arbeiten können. Um bei derart niedrigen Geschwindigkeiten eine hinreichend gleichmässige Drehung zu erreichen, sollten die Polnuten in den Statorlamellen schief sein, oder die Statorpole sollten ungeschlitzt sein und die Gleichstromkomponenten sollten bei den Statorwindungen speisenden Strömen eliminiert sein.



   Wo es sich um die Verwendung von optischen Gittern handelt, wie die Fig. 1 und 2 in der Patentschrift Nr. 327 772 erläutern, können die jeweiligen Phasen der Teile der Wellenformen 201 bis 203, die durch die Aufnahmevorrichtnugen, im vorliegenden Falle Photozellen 211 bis 213 abgetastet werden, durch Drehen des einen Gitters relativ zum andern eingestellt werden. Eine gute Möglichkeit zum Prüfen, ob das Phasenverhältnis von 1200 erreicht ist, besteht in der Verwendung einer vierten Photozelle 214 (siehe Fig. 9), die auf einen Teil 204 der Wellenform anspricht, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die vier Teile 201 bis 204 in gleichen Abständen in Bewegungsrichtung der Wellenform angeordnet sind.

   Die jeweilige Schräglage der Gitter wird dann verstellt, bis die Ausgangssignale der Zellen 211 bis 214 in ihrer Phase übereinstimmen, wobei ein Phasenvergleich beispielsweise mit Hilfe eines Phasendiskriminators 260 erfolgen kann. Die drei Teile 201 bis 203, die durch die Zellen 211 bis 213 abgetastet werden, sind dann in dem erwünschten Verhältnis von 1200. Nach dieser Einstellung ist die vierte Zelle nicht länger notwendig und kann anderweitig verwendet werden.



   Die Erfindung kann natürlich nicht nur in Zusammenhang mit einer optischen Wellenform ausgeführt werden, sondern auch wenn es sich um eine in der Patentschrift Nr. 327 772 beschriebene Wellenform handelt.   

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Messapparat zur Bestimmung von Grösse und Richtungssinn der jeweiligen Bewegung eines ersten Objektes in der einen oder anderen von zwei entgegengesetzten Richtungen zu einem zweiten Objekt, wobei der Apparat Mittel zur Erzeugung einer zyklischen Wellenform enthält, die so angeordnet sind, dass sie sich bewegen in bezug auf das zweite Objekt in Abhängigkeit von der jeweiligen Bewegung des ersten Objektes, und Aufnahmevorrichtungen, die auf die Wellenform in bestimmten Lagen in bezug auf das zweite Objekt elektrisch ansprechen, dadurch gekennzeichnet, dass drei derartige Aufnahmevorrichtungen (211 bis 213) vorgesehen sind, die auf die Wellenform an drei verschiedenen Stellen (201 bis 203) ansprechen, wo die Phasen um 1200 gegeneinander verschoben sind, weiter eine Stabilisierungsstufe (205)
    zur Stabilisation der dabei erzeugten elektrischen Signale am Ausgang der Aufnahmevorrichtungen gegenüber solchen Anderungen von Signalen, die miteinander in Phase sind, sowie elektrische Stufen (35, 36), die auf die stabilisierten Signale zur Besltlminung des Richtungssinnes der jeweiligen Bewegung des ersten Objektes aus der jeweiligen Phase der Signale am Ausgang der Aufnahmevorrichtungen und zur Bestimmung der Grösse jener Bewegung aus der Anzahl der Zyklen der während der Bewegung auftretenden Ausgangssignale ansprechen.
    UNTERANSPRUCHE 1. Apparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsstufe (205) drei Verstärker (206 bis 208) umfasst, denen die Signale der Aufnahmevorrichtungen als Eingangssignale zugeführt werden, wobei für alle drei Eingangskreise eine gemeinsame Impedanz (245) vorgesehen ist.
    2. Apparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Stufen einen Dreiphasensynchronmotor (240) umfassen, bei welchem die Drehlage des Rotors (241) durch den Erregungszustand der drei Statorwindungen (235 bis 237) bestimmt ist und welcher fähig ist, bis zu Nullfrequenz zu arbeiten, ferner Mittel (230, 231 bis 233) zum Erregen seiner von den Ausgängen der drei Auf nahmevorrichtungen durch die Stabilisierungsstufe (205) gespeisten Windungen (235 bis 237), derart, dass die Drehung des Rotors (241) bezüglich seiner Ausgangslage hinsichtlich der Grösse und der Rich- tung der Bewegung des ersten Objektes entspricht, wobei auf die Rotorbewegung ansprechende Mittel (242) vorgesehen sind, welche die Rotorbewegung anzeigen oder registrieren.
    3. Apparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Stufen eine Phasenumwandlungsvorrichtung (209) umfassen, die auf Grund der durch die Stabilisierungsstufe eingehenden Dreiphasensignale der Aufnahmevorrichtungen (211 bis 213) zwei um 900 phasenverschobene Signale aussendet, wobei die Richtung der Bewegung bestimmt, welches dieser beiden Signale dem andern der Bewegung bestimmt, welches dieser beiden Signale dem andern gegenüber voreilt.
    4. Apparat nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenumwandlungsvorrichtung (209) zwei Potentiometer (221, 223) umfasst, die durch verschiedene Phasenpaare des Ausgangs der Auf- nahmevorrichtungen gespeist sind, wobei die um 90 phasenverschobenen Signale durch die Abgriffe (222, 224) der Potentiometer gesendet werden.
    5. Apparat nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Stufen eine Diskriminatorstufe (35) umfassen, die die um 900 phasenverschobenen Signale empfängt und eine Impulsfolge erzeugt, deren Frequenz zu der Frequenz der erwähnten Signale direkt proportional ist, wobei die Impulsfolge durch eine von zwei Ausgangsleitungen (C, D) gesendet wird, je nach dem, welches der beiden Signale gegenüber dem anderen voreilt.
    6. Apparat nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Stufen weiter eine Zählstufe (36) umfassen, welche die durch die eine der beiden Leitungen (C, D) eingehenden Signale der Diskriminatorstufe (35) addiert und die durch die andere Leitung eingehenden Signale substrahiert.
    7. Apparat nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Stufen einen Zweiphasensynchronmotor (256) umfassen, bei welchem die Drehlage des Rotors (261) durch den Erregungszustand der beiden Statorwindungen (254, 255) bestimmt ist und welcher fähig ist, bis zu Nullfrequenz zu arbeiten, ferner Mittel (253, 257, 258) zur Erregung seiner Windungen durch die um 900 phasenverschobenen Signale derart, dass die Drehlage des Rotors (261) entsprechend der Grösse und der Richtung seiner Verdrehung aus einer Ausgangsstellung die Grösse und die Richtung der Bewegung des ersten Objektes anzeigt, wobei auf die Drehung des Rotors (261) ansprechende Mittel vorgesehen sind, um die Drehbewegung desselben anzuzeigen oder zu registrieren.
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