CH682016A5 - Optical position sensor for determining deviation from perpendicular - has opaque cylindrical housing with central light source and freely suspended annulus for differential illumination of photosensors - Google Patents

Description

  
 



  Die Feldlinien des Schwerefeldes der Erde verlaufen vom Erdmittelpunkt aus radial nach aussen. Sie stehen rechtwinklig auf den Tangentialflächen der Erdkugeloberfläche. Die Richtung der Feldlinien wird als lotrecht bezeichnet, die rechtwinklig auf den Feldlinien stehenden Tangentialflächen als Horizontalflächen. Aus Gründen der Statik ist es vorteilhaft oder sogar notwendig, Bauten, Geräte, Maschinen u.a. parallel zur Horizontalfläche oder zur Lotrechten auszurichten. Dieses Ausrichten nennt man Horizontierung. Horizontiert werden z.B. Wohnwagen und Wohnmobile, wenn sie sich auf einem Standplatz befinden, aufklappbare Bühnen von Wandertheatern, Reportagewagen von Radio und Fernsehen oder irgendwelche Plattformen. Für die Horizontierung braucht es Vorrichtungen, mit deren Hilfe die Richtung der Feldlinien bestimmt werden kann.

  Häufig angewandte Vorrichtungen sind das Senkblei und die Wasserwaage. Bei diesen Vorrichtungen muss die angezeigte Lage der Feldlinien bzw. der Horizontalfläche von Auge abgelesen werden. Sie sind deshalb für die Steuerung von automatischen, elektrischen Horizontierungseinrichtungen nicht geeignet. Für diesen Fall müssen elektronische Lagesensoren eingesetzt werden. Die bisher bekannten elektronischen Lagesensoren sind Feldplattensensoren oder kapazitive Sensoren. Die Feldplattensensoren bestehen aus einem Pendel, an dessen freien Ende ein Magnet befestigt ist. Beiderseits des Pendels befinden sich rechtwinklig zur Pendelausschlagsebene angeordnete Feldplatten. Die Feldplatten sind Halbleiterbauelemente, deren elektrischer Widerstand aufgrund des Hall-Effektes stark von einem anwesenden Magnetfeld abhängt.

  Der elektrische Widerstand steigt mit steigender magnetischen Induktion, unabhängig vom Vorzeichen der Magnetfeldrichtung. Ist der Feldplattensensor genau auf die Lotrechte ausgerichtet, sind die Abstände zwischen dem Magnetpendel und den bei den Feldplatten gleich. Damit ist auch die magnetische Induktion und der elektrische Widerstand der beiden Feldplatten gleich. Steht der Feldplattensensor schief zur Lotrechten, nähert sich das Magnetpendel einer der beiden Feldplatten und entfernt sich gleichzeitig von der anderen. Der elektrische Widerstand der Feldplatte, der sich das Magnetpendel nähert, nimmt zu, während der Widerstand der Feldplatte, von der sich das Magnetpendel entfernt, abnimmt. Die Neigung des Feldplattensensors kann aus der Differenz dieser zwei Feldplattenwiderstände, die mit Hilfe geeigneter Messbrücken bestimmt wird, ermittelt werden.

  Die Feldplattensensoren sind auf Magnetfelder, die von aussen auf sie einwirken, empfindlich. Der Feldplattenwiderstand kann durch solche Magnetfelder beeinflusst werden. Feldplattensensoren sind oft, wie z.B. bei automatischen, elektrischen Horizontierungseinrichtungen, in elektrische Geräte eingebaut. Sie müssen in diesen Fällen vor den Magnetfeldern, die durch alle fliessenden Ströme in diesen Geräten erzeugt werden, geschützt werden. Als Abschirmung kann ein Topf aus gewöhnlichem Eisenblech oder aus einer Permalloy-Legierung verwendet werden. Der Eisenblechtopf ist die billigere Lösung. Er eignet sich aber nur für die Abschirmung zeitlich konstanter Felder. Auch mit den teureren Abschirmungen aus Permalloy-Legierungen kann keine beliebig gute Abschirmung erzielt werden. Sie bieten keinen Schutz gegen schnell veränderliche Magnetfelder.

  Elektrodynamische Abschirmungen können auch vor schnell veränderlichen Magnetfeldern schützen. Da diese Abschirmungen aber sehr teuer sind, fällt ihre Verwendung ausser Betracht. Neben dieser Empfindlichkeit auf von aussen einwirkende Magnetfelder haben die Feldplattensensoren den Nachteil, dass ihre Herstellungskosten sehr hoch sind. 



  Die kapazitiven Lagesensoren arbeiten mit vier Plattenkondensatoren, deren Kapazität sich je nach Lage des Sensors bezüglich der Lotrechten ändert. Der Sensor besteht aus zwei übereinanderliegenden, gewölbten Platten, deren Form der gewölbten Fläche eines Kugelabschnittes entspricht. In der unteren, aus  Kunststoff gefertigten Platte, sind vier dreieckförmige Kondensatorplatten gleicher Grösse eingelassen. Jede Kondensatorplatte bedeckt einen Quadranten der unteren Platte. Die obere Platte bildet für die vier unteren Kondensatorplatten die gegenüberstehende Kondensatorplatte. Sie ist aus Aluminium hergestellt. Der Raum zwischen der unteren und oberen Platte ist seitlich abgedichtet. Drei Viertel seines Volumens sind mit einer Flüssigkeit gefüllt. Der restliche Viertel seines Volumens wird von einer Luftblase eingenommen. Die Flüssigkeit weist eine hohe Dielektrizitätskonstante auf.

  Sie bildet das Dielektrikum der vier Plattenkondensatoren. Liegt der Sensor parallel zur Horizontalfläche, befindet sich die Luftblase im Zentrum der Platten. Die Kapazität der vier Kondensatoren ist in dieser Lage identisch. Wird der Sensor geneigt, bewegt sich die Luftblase durch die Einwirkung der Schwerkraft vom Zentrum weg. Die Kapazitäten der Kondensatoren verändern sich. Aus den Kapazitätsdifferenzen lässt sich die Neigung des Sensors gegenüber der Lotrechten in der Richtung der beiden Achsen, die von je zwei sich gegenüberliegenden Kondensatoren definiert werden, bestimmen. Diese kapazitiven Lagesensoren sind auf von aussen einwirkende Magnetfelder unempfindlich und haben ein hohes Auflösungsvermögen. Sie haben zudem den Vorteil, dass sie gleichzeitig die Neigung in der Richtung zweier Achsen bestimmen können. Ihr Nachteil liegt in den sehr hohen Herstellungskosten. 



  Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen elektronischen Lagesensor zur Bestimmung der Lotrechten zu schaffen, der auf von aussen einwirkende Magnetfelder unempfindlich ist und der kostengünstig hergestellt werden kann. Zudem soll der Lagesensor eine gute Auflösung haben und reproduzierbare Werte liefern. 



  Die Aufgabe wird erfindungsgemäss mit Hilfe der Ausbildungsmerkmale nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. 



  Bei der Erfindung handelt es sich um einen optischen Lagesensor, der mit einer ringförmigen, pendelartig aufgehängten Blende 1 ausgerüstet ist, die abhängig von der Neigung des Lagesensors bezüglich der Lotrechten, ihre Lage gegenüber einem Lichtkegel 2 ändert. Die Lage dieser Ringblende 1 wird mit Hilfe von Photodetektoren 3, 4 bestimmt.

   Es zeigen: 
 
   Fig. 1 Räumliche Darstellung des optischen Lagesensors 
   Fig. 2 Querschnitt durch den optischen Lagesensor 
   Fig. 3 Projektion der verschiedenen Elemente und des Lichtkegels des optischen Lagesensors auf die Bodenplatte 
   Fig. 4 Lage der Photodetektoren, der Ringblende und des Lichtkegels bei schräg zur Lotrechten stehendem Lagesensor von oben 
   Fig. 5a Schaltbild zweier gegenüberliegenden, über eine Wheatstone-Messbrücke gekoppelten Photodioden 
   Fig. 5b Schaltbild zweier gegenüberliegenden, über eine Wheatstone-Messbrücke gekoppelten Phototransistoren 
 



  Die Elemente des optischen Sensors sind in einem hohlzylinderförmigen Gehäuse 6 untergebracht. Der Gehäusezylinder 6 dient unter anderem als Lichtabschirmung für die Sensorelemente. Er steht auf einer Bodenplatte 7 und ist starr mit dieser verbunden. Die zentrale Längsachse 8 des Gehäusezylinders steht dabei rechtwinklig auf der Bodenplattenfläche. Der Gehäusezylinder 6 ist auf seiner Oberseite mit einer quadratischen Deckplatte 9 verschlossen. Die Deckplatte 9 und die Bodenplatte 7 liegen parallel zueinander. Die Länge der Deckplattenseiten entspricht dem Aussendurchmesser des Gehäusezylinders 6. An der Innenseite dieser Deckplatte 9 ist im Deckelzentrum eine Lichtquelle 5 angebracht, die einen gebündelten Lichtkegel 2 in die Richtung der Bodenplatte 7 wirft. Die zentrale Längsachse dieses Lichtkegels 2 liegt auf der zentralen Längsachse 8 des Gehäusezylinders.

  Im Lichtkegel 2 hängt eine flache, ringförmige Blende 1. Sie ist mit Hilfe von mindestens drei Fäden 10 an der Deckplatte 9 frei aufgehängt. Die Befesti gungspunkte 11 dieser Fäden 10 liegen auf der Deckplatteninnenseite und bilden ein regelmässiges Vieleck (bei drei Fäden ein gleichseitiges Dreieck, bei vier Fäden ein Quadrat, etc.), dessen Flächenmittelpunkt auf der zentralen Längsachse 8 des Gehäusezylinders liegt. Die Grösse dieser Vielecke wird so gewählt, dass der Durchmesser ihres Umkreises dem Aussendurchmesser der Ringblende 1 entspricht. Die blendenseitigen Befestigungspunkte 12 der Fäden liegen am äusseren Blendenrand 14 und bilden ebenfalls die Ecken eines regelmässigen Vieleckes. Um die Konstruktion zu vereinfachen, werden vorzugsweise vier Fäden 10 verwendet. Die Befestigungsfäden 10 sind alle gleich lang.

  Dadurch und dank der Anordnung der Fäden 10 erreicht man, dass die Fläche der Ringblende 1 parallel zur Deckplattenfläche und zur Bodenplattenfläche und bei lotrechter Stellung des optischen Lagesensors der Mittelpunkt ihrer zentralen, kreisförmigen \ffnung 13 auf der zentralen Längsachse des Gehäusezylinders 8 liegt. Damit die Fäden 10 sich weniger miteinander verwickeln, sind sie von je einem Schutzröhrchen 15 umgeben, das ihnen eine gewisse Steifheit verleiht und sie dadurch stabilisiert. Auf der Bodenplatte 7 sind vier Photodetektoren 3, 4 angebracht. Sie können als Photodioden 3 oder Phototransistoren 4 ausgebildet sein. Die Photodetektoren 3, 4 bilden die Ecken eines Quadrates, dessen Mittelpunkt auf der zentralen Längsachse 8 des Gehäusezylinders liegt.

  Ist die Ringblende 1 an vier Fäden 10 aufgehängt, ist dieses Quadrat, gegenüber demjenigen Quadrat, dessen Ecken durch die deckplattenseitigen Fadenbefestigungspunkte 11 definiert wird, um 45 Grad verdreht. Dadurch wird verhindert, dass die Fäden 10 die Photodetektoren 3, 4 gegen das Licht der Lichtquelle 5 abdecken. Ein solches Abdecken würde die Messresultate verfälschen. Um beim Zusammensetzen des optischen Lagesensors zu garantieren, dass die Fäden 10 und die Photodetektoren 3, 4 die richtige Lage zueinander einnehmen, ist die Deckplatte 9 mit einer speziellen Positionierungsvorrichtung ausgestattet. Auf der Bodenplatte 7 sind zwei Positionierungsstäbe 16 befestigt. Sie stehen auf  einer Geraden, die durch die zentrale Achse 8 des Gehäusezylinders geht und haben von dieser Achse 8 den gleichen Abstand.

  Die Länge des Abstandes zwischen den beiden Positionierungsstäben 16 liegt zwischen der Länge der Deckplattendiagonalen und der Länge des Aussendurchmessers des Gehäusezylinders 6. Die Positionierungsstäbe 16 stehen rechtwinklig auf der Bodenplatte 7. Sie sind um die Dicke der Deckplatte 9 länger als die Höhe des Gehäusezylinders 6. Die Deckplatte 9 weist bei zwei gegenüberliegenden Ecken ein kreisförmiges Positionierungsloch 17 auf. Diese Positionierungslöcher 17 liegen auf der Deckplattendiagonalen und haben von der zentralen Längsachse 8 des Gehäusezylinders denselben Abstand wie die Positionierungsstäbe 16. Ihr Durchmesser ist geringfügig grösser als der Durchmesser der Stäbe 16. Wird die Deckplatte 9 auf den Gehäusezylinder 6 aufgelegt, werden die oberen Enden der Positionierungsstäbe 16 in die Positionierungslöcher 17 hineingesteckt und festgelötet.

  Der \ffnungswinkel des Lichtkegels 2, der Durchmesser der zentralen Ringblendenöffnung 13 und die Aufhänghöhe der Ringblende 1 sind in der Art und Weise aufeinander abgestimmt, dass der Durchmesser des Lichtkegels 2 auf der Höhe der Ringblende 1 gleich gross oder ein bisschen grösser ist als der Durchmesser der zentralen Ringblendenöffnung 13. Die auf der Bodenplatte 7 stehenden Photodetektoren 3, 4 befinden sich in den zylindrischen Löchern 20 einer Gummiplatte 18, die auf der Bodenplatte 7 aufliegt. Der Durchmesser dieser Gummiplatte 18 entspricht dem Innendurchmesser des Gehäusezylinders 6. Ihre Dicke entspricht etwa der doppelten Höhe der Photodetektoren 3, 4. Der Durchmesser der Löcher 20, in denen sich die Photodetektoren 3, 4 befinden, ist nur geringfügig grösser als der Durchmesser der Photodetektoren 3, 4.

  Die Gummiplatte 18 dient dazu, das Gesichtsfeld der einzelnen Photodetektoren 3, 4 einzuschränken und sie vor einfallendem Streulicht zu schützen. Die Oberfläche der Gummiplatte 18 ist mit einer transparenten Folie 19 bedeckt, die als Projektionsebene dient, auf welche  die Ringblendenöffnung 13 und der Ringblendenring durch den aus der Lichtquelle 5 austretenden Lichtkegel 2 abgebildet wird. 



  Die Entfernung der Photodetektoren 3, 4 von der zentralen Längsachse 8 des Gehäusezylinders, der \ffnungswinkel des Lichtkegels 2, der Durchmesser der Ringblendenöffnung 13 und die Aufhänghöhe der Ringblende 1 sind so aufeinander abgestimmt, dass der Durchmesser der auf der Projektionsfolie 19 abgebildeten Ringblendenöffnung dem doppelten Abstand zwischen den Photodetektoren 3, 4 und der zentralen Achse 8 des Gehäusezylinders entspricht oder etwas grösser ist. Steht die zentrale Längsachse 8 des Gehäusezylinders lotrecht, liegt der Mittelpunkt der Ringblendenöffnung 13 auf dieser Achse. Alle vier Photodetektoren 3, 4 werden in dieser Situation mit der gleichen Lichtmenge bestrahlt. Kippt man die zentrale Längsachse 8 gegenüber der Lotrechten, bewegt sich der Mittelpunkt der Ringblendenöffnung 13 von der zentralen Längsachse 8 weg.

   Die Folge davon ist, dass die Photodetektoren 3, 4, von denen sich der Mittelpunkt der Ringblendenöffnung 13 weg bewegt, durch den Blendenring stärker abgedeckt und dadurch mit einer kleineren Lichtmenge bestrahlt werden. Umgekehrt werden die Photodetektoren 3, 4, auf die sich der Mittelpunkt der Ringblendenöffnung 13 zu bewegt, vom Blendenring weniger stark abgedeckt und dadurch mit einer grösseren Lichtmenge bestrahlt. Für die Anordnung der Lichtquelle 2 ist eine zweite Ausbildungsart vorgesehen. Bei dieser Ausbildungsart ist die Lichtquelle 2 mittels eines Fadens im Zentrum der Deckplatte 9 des Gehäusezylinders 6 pendelartig aufgehängt. Die Lichtquelle 2 gibt einen klar definierten Lichtkegel ab.

  Je nach Neigung des Sensors gegenüber der Lotrechten entfernt sich diese Lichtquelle 2 und gleichzeitig auch die zentrale Achse des Lichtkegels von der zentralen Längsachse des Gehäusezylinders 8. Die Photodetektoren 3, 4 werden dadurch ebenfalls unterschiedlich beleuchtet. 



  Photodioden 3 haben die Eigenschaft, dass ihr Widerstand in  der Sperrichtung proportional zur auftreffenden Lichtmenge abnimmt. Phototransistoren 4 entsprechen in ihrer Funktion einer Photodiode mit dahintergeschaltetem Verstärker. Das heisst, dass man durch das Messen des Widerstandes der Photodetektoren 3, 4, die eingestrahlte Lichtmenge bestimmen und durch den Vergleich der unterschiedlichen Bestrahlung der vier Photodetektoren 3, 4, die Neigung der zentralen Längsachse 8 gegenüber der Lotrechten berechnen kann. Für die Widerstandsmessung sind je zwei sich gegenüberliegende Photodetektoren 3, 4 über eine Wheatstone-Messbrücke gekoppelt. Mittels dieser Brücke kann die Widerstandsdifferenz von zwei sich gegenüberliegenden Photodetektoren 3, 4 gemessen werden. Die beiden Photodetektorenpaare definieren zwei rechtwinklig aufeinanderstehende Achsen.

  Die Widerstandsdifferenz eines Photodetektorenpaares ist proportional zur Auslenkung der frei aufgehängten Ringblende 1 und zur Neigung der zentralen Längsachse 8 in der Richtung der durch dieses Detektorenpaar gebildeten Achse. Jede Neigung der zentralen Längsachse 8 gegenüber der Lotrechten wird somit durch diese Messanordung in zwei rechtwinklig aufeinanderstehende Neigungskomponenten zerlegt. Die Messwerte der Widerstandsdifferenzen werden an eine Steuereinheit weitergegeben, welche daraus die exakte Neigung der zentralen Längsachse 8 bezüglich der Lotrechten berechnet. Für die Photodetektoren 3, 4 ist noch eine zweite Ausbildungsart vorgesehen. Dabei tritt an die Stelle der vier Photodetektoren 3, 4 eine Art Photoplatte, die aus zahlreichen photoempfindlichen Elementen in Matrix- oder Kreisanordnung besteht.

  Die Änderungen der belichteten Elemente wird dabei koordinatenmässig ausgewertet. Ein weiteres Problem muss noch beachtet werden. Die Ringblende 1 oder bei der zweiten Ausbildungsart die pendelartig aufgehängte Lichtquelle 5 lässt sich sehr leicht in Schwingung versetzen. Die Neigung kann aber erst gemessen werden, wenn die Schwingung abgeklungen ist und die Ringblende 1 bzw. die Lichtquelle 5 stillsteht. Um solche Schwingungen zu dämpfen, wird der gesamte Innenraum des Gehäusezylinders 6 mit einer  transparenten Flüssigkeit gefüllt. Da die optischen Lagesensoren oft auch im Freien eingesetzt werden, muss eine frostsichere Flüssigkeit wie Alkohol oder Glyzerin verwendet werden. Es ist auch eine elektronische Dämpfung mittels RC-Gliedern denkbar.

  Der vorgeschlagene, optische Lagesensor eignet sich ausgezeichnet für den Einbau in automatische, elektrische Horizontierungseinrichtungen bei Wohnwagen und Wohnmobilen. Die Neigung eines Wohnwagens bzw. Wohnmobils wird mit Hilfe von Hebevorrichtungen, die von Elektromotoren angetrieben werden, verändert. Die Signale der Lagesensoren werden zu einer Steuereinheit geleitet, die daraus die Neigung des Wagens bestimmt und mit Hilfe der gewonnenen Informationen die Elektromotoren in der Art und Weise steuert, dass der Wagen in die gewünschte Lage gebracht wird. Die Steuereinheit erlaubt es, eine beliebige Neigung in der Form eines Zahlenwertes vorzuwählen. Andere Anwendungsbereiche sind aufklappbare Bühnen von Wandertheatern, Reportagewagen von Radio und Fernsehen, oder irgendwelche andere Geräte oder Plattformen, die in einem bestimmten Winkel zur Lotrechten ausgerichtet werden müssen.

  Die Ausbildung der optischen Lagesensoren kann den Anforderungen der verschiedenen Anwendungsbereiche angepasst werden. Falls sehr kleine Neigungsdifferenzen bestimmt werden müssen, wird ein hoher, schlanker Gehäusezylinder 6 mit langen Ringblendenaufhängefäden 10 gewählt. Je nach Bedarf wird man als Photodetektoren die weniger empfindlichen Photodioden 3 oder aber die empfindlicheren Phototransistoren 4 wählen. Der erfindungsgemässe optische Lagesensor hat im Vergleich zu den bisher angewandten Feldplattensensoren wesentliche Vorteile. Er ist unempfindlich auf Magnetfelder und kann dadurch ohne teure Abschirmungen in elektrischen Geräten verwendet werden. Die Widerstandsmessung ist temperaturkompensiert, da sie mittels Wheatstone-Messbrücken geschieht.

   Die Koppelung je zwei gegenüberliegender Photodetektoren 3, 4 hat zudem den Vorteil, dass der Effekt der Beleuchtungsverschiebung beim Neigen des Sensors verdoppelt wird. Der optische Lagesensor stellt  eine kompakte Lösung dar, da für beide Schwingungsebenen der pendelartigen Ringblende 1 nur ein Sensor notwendig ist. Die Herstellung des optischen Lagesensors ist wesentlich kostengünstiger als die Herstellung der Feldplattensensoren und der kapazitiven Sensoren. 

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Lage zur Lotrechten mit Sensoren, die von der Position eines aufgehängten Elements beeinflussbar und mit einer elektrischen Positionsauswerteschaltung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren optische Sensoren (3, 4) sind, die an einem ebenen Boden (18) eines lichtundurchlässigen Gehäuses um eine auf dem Boden (18) senkrecht stehenden Achse (8) angeordnet sind, dass eine Lichtquelle (5) auf der Achse (8) in Abstand vom Boden (18) im Gehäuse (6) angeordnet ist, deren Lichtkegel (2) gegen die optischen Sensoren (3, 4) gerichtet ist, und dass der auf die Sensoren (3, 4) fallende Lichtkegel (2) durch eine Vorrichtung (13) veränderbar ist, die an der Deckelplatte (9) des Gehäuses (6) aufgehängt ist.

2.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtkegel (2) von einer zur senkrechten Achse (8) vornehmlich symmetrischen \ffnung (13) einer Blende (1) begrenzt wird, die an der Deckelplatte (9) des Gehäuses (6) aufgehängt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (1) an mehreren Fäden (10) oder dergleichen aufgehängt ist, die von der Blende (1) vornehmlich parallel zur Achse (8) zur Deckelplatte (9) hin verlaufen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Fäden (10) oder dergleichen in gleichem Winkelabstand um die Achse (8) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass soviele Sensoren (3, 4) wie Fäden (10) oder dergleichen in symmetrischer, winkelmässiger Versetzung zu diesen angeordnet sind.

6.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle an der Deckelplatte (9) des Gehäuses (6) aufgehängt ist und einen definierten Lichtkegel abgibt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (3, 4) in den Boden (18) eingelassen sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Boden (18) eine transparente Schicht oder Folie (19) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden (10) oder dergleichen in Röhrchen (15) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (18) und die Deckelplatte (9) durch mindestens zwei Abstands- und Haltestäbe (16) in zueinander paralleler Lage gehalten sind.

11.

Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstands- und Haltestäbe (16) ausserhalb des hohlzylinderförmigen Gehäuses (6) verlaufen.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vier Sensoren (3, 4) vorgesehen sind, wobei jeweils zwei gegenüberliegende Sensorelemente (3, 4) zur Auswertung in eine Wheatstonesche Brückenschaltung eingefügt sind, wobei jede der zwei Wheatstoneschen Brückenschaltungen Lageveränderungen in je einer der zwei zueinander senkrechten Koordinatenrichtungen feststellt.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (3, 4) Elemente einer Art Fotoplatte sind, die aus zahlreichen fotoem pfindlichen Elementen in Matrix- oder Kreisanordnung besteht und die Auswerteschaltung die Änderung der belichteten Elemente koordinatenmässig auswertet.

14.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren Photodioden (3) und/oder Phototransistoren (4) sind.