DD206053A3 - Umschaltbarer interpolator - Google Patents

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINEN UMSCHALTBAREN INTERPOLATOR FUER INKREMENTALE MESSSYSTEME ZUR WEG-UND WINKELMESSUNG MIT DEM ZIEL, DEN SCHALTUNGSTECHNISCHEN AUFWAND ZU VERRINGERN UND DIE ANPASSBARKEIT DER MESSSYSTEME AN UNTERSCHIEDLICHE MESSSTAEBE ZU VERBESSERN. DIE AUFGABE BESTEHT VOR ALLEM DARIN, MIT EINEM INTERPOLATOR UNTERSCHIEDLICHE INTERPOLATIONSFAKTOREN ZU REALISIEREN. DER UMSCHALTBARE INTERPOLATOR UMFASST MI NK-FACH-INTERPOLATOREN, DIE DURCH LOGISCHE VERKNUEPFUNGSSCHALTUNGEN VERKNUEPFT UND MIT EINER ZAEHLRICHTUNGS- UND FLANKENAUSWERTEEINRICHTUNG VERBUNDEN SIND. ES IST EINE EINSTELLVORRICHTUNG ZUR EINSTELLUNG DES INTERPOLATIONSFAKTORS VORGESEHEN. DIE VERKNUEPFUNGSSCHALTUNGEN UMFASSEN AN SICH BEKANNTE LOGISCHE SCHALTUNGEN, WIE UND-GLIEDER, EXKLUSIV-ODER-GLIEDER, NEGATOREN UND IN VERSCHIEDENER FUNKTION ARBEITENDE NAND-GLIEDER.

Description

Titel:¹ Umschaltbarer

Anwendungsgebiet- der Brfin&ung

Bis Erfindung betrifft einem iasschaltbaren Interpolator, vorzugsweise letzwerkinterpelator, fSr inkremental IeS-systesie, insbesondere ifir fotoelektrisehe leBsysteiae zur Weg- Qsd Wlakalaesstixig·

Gliarakteris.tiJs der bekannten tecnniscnen Lösungen 3ei bekaamtea iakremeatalen leßs^steiiea werden die zu seäsendea TerschiebtJBgeia oder Terdreinaagen in analoge elektrische Weciase!signals taagewandelt* Tielfack twrden diese Signale als Prissärsignale S&er Widerstandsnetawsrke bewertet, wobei die Amplituden oder Phasen aneinander in bestiamten Verhältnissen geändert and über Zoiafaratoren verknüpft wertes, deren Aasgi.2ge in logischen SoMaItinges να. aäalbaren Iaptalsreihen yerkBEpft werden, welche eise m den Interpolationsfaktor höhere ürequens als die Prisäraignals be sit sen·;

Im Terfakren nach der DE-AS 1« 498*137 iferden die Erisärsignale durch Widerstandsbrückeasehaltiangea in bestiimten Terhaltnissen siaeinander bewertet, so daß in der Amplitude gleiche aber in der Phase zueinander verschobene Signale

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entstehen·· Ma Komparator η sprechen jeweils bei lfalldiarehgangen der Signals an* Die Aasgänge der Komparatoren sind über Logikschaltsngen miteinander verknüpft, so daS die Triggerptmkte direkt siar Aussige gelangen» Parallel stsr Anzeige der Triggerpsnkte erfolgt die Zählung«

Nachteilig ist jedoch, daß zar jüadertmg des Interpolationsfaktors eine nase Interpolationsschaltang erforderlich ist* Die direkte Anzeige, der interpolierten Punkte ist nmr "bei solchen Faktoren möglich, die mit dem MaSstab tmd dem Abtastgitter des MeSsjateas die Zahlen 1, 10, 100 usw« ergeben» Bine Btallnug zi3 jedem beliebigen Zeitpunkt ist nicht möglich^ da die friggerpankta eine feste Zuordnung zxxr Anzeige haben*

In der BB-PS 121 178 ist ein Interpolator sit eines SOfachen Interpolationsfaktor beschrieben«: Die Primarsignale sin wt, cos wt, -sin wt and -cos wt and die bewerteten Signals k-j sin wt, k« sin wt_} k^ cos wt und k.^ cos wt sind Komparatoreingängen fest ztjgeordnet* Die Aüs.gäags der Komparatoren sind über Logikschaltlängen zn iswsi vm 90° in ihrer Phasenlage zueinander Terschobene lapalsaüge a^sasmengefaSt* Auch dieser Interpolator besitzt den Nachteil, daß nur eine 2Ofache Interpolation dar Priffiärsignale möglich ist· ?Sr jeden anderen Intarpolationsfaktor ist eine nexie Intarpolatorschaltiang not^ndig, in der die Prissär- wie asch die bewerteten Signale und die Somparatorausgänge speziell yerknüpft sind*:

Ss ist der Zweck der Erfindung, die lachteile des Standes der fechnik zn beseitigen, tand insbesondere bei fotoelektrischen IfeBsjstemen den schaltiangatechnischen Aiafwand zn verringern and die AnpaSbarkeit der üeßsystame an tanterschiedliche Maßstäbe zu verbessern»

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/j fh - 3 Darlegung des Wesens der Erfindung;

Der Erfindung liegt die Aufgabe zagrtmde, einen ¥etswerkin~ terpolator für MeBsgrsteme as schaffen, mit welchem in einfacher Weise unterschiedliche Interpolationsfaktoren realisierbar sind bei gleichartigen MeSsystesem, welche sich in ihrer Gitterkonstante and Auflösung unterscheiden«

Srfindtangsgesjäß wird die Aufgabe bei eins® Esschaltfearen Interpolator dadurch gelöst, daß m^ B^-fach-Int^rpolatoren vorgesehen sind, deren Ausgänge über logische Yerknüpf-angsschaltungen sit einer Zählrichttangs- tmd Plankanaiaswertsein« richtung verbanden sind tmd daß diese Allswerteeinrichtung alt einer Einsts 11 vorrichtung zur ünstellsng des Interpolationsfaktors in Yerbindting steht, wobei m^ die Anzahl der qeMails verwendeten Interpolatoren Ond nv die Interpolationsfaktoren der verknüpften Interpolators sind*

Babei ist es Torteilhaft, daS die Aasgaage der Interpolatoren aber Esklusiv-Oder-Sliedsr mit als Usd-Yerknüpftamg arbeitenden

verbanden sind, land daß die Ai3sgänge dieser mit als Oder-Terknüpfung arbeitenden H£JD-Gl±edern verbtmdsn sind, denen eine Diskriminatorschaltiassg. atsr Zahlricht^ags- und ^lankenasaswertiang naehgsschaltet ist, welche sit einer Einstsllsinrichtang 2ΏΓ Binstellsmg des Interpolationsfaktors in Terbindiasg steht*

Zar Ersielang weiterer Interpolationsfaktoren ist es ferner vorteilhaft, dafS eine wsitsre TerkmäpfingssehaltiaBg vorge- sehen ist, die vorhandene- Sehaltpsankte zu eines oder mehreren, von n^ verschiedenen Interpolationsfaktoren verknüpft *md deren Ausgänge ubQX als Und-YerknEpfiazig arbeitende HilB-Slis« der mit den als Oder-Yerknäpfang arbeitemdsn SAlS-SUe dem verbanden sind··

Mt der Erfindung werden die dargelegten lachteile beseitigt, indem sich der Interpolationsfaktor in bestimmten Paktoren einstellen IESty Is wird'der Aufwand verri.ngert und sine Anpassung dar IJeBsystsme an tanterschiadliohs Maßstäbe lieht·

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-⁴- ^w? ι

Ausführungsbeispisl

Die Srfindiang soll nachstehend an einem Aiasführtragsbeispial erläutert cardan* In der Zeichnung zeigen

Pig».1 die Schaltung eines Interpolators and l^ig» 2 ein Impalsdiagramm dar Schaltang nach 51g# 1«

Der in üg* 1 dargestellte, umsehaltbara Interpolator, welcher ein Hetswerkinterpolator ist, tssfaSt eine Spannungsteiler enthaltende Anordnung 1 und dieser nachgeschaltet m^ n^-fach Interpolators η 2, 3_S 4j 5» deren Ai3sgänge über ilLa&lusiv-Mer-Slieder 6, 7, 8_S S^ 10, 11 mit als Und-Terknäpfiang arbeitenden lASD-Sliedsrn 12, 13 verbanden sind· Diesen IAlD-SlIedem 12 and 13 sind als. Oder-?er- ^Titipfwng arbeitende !A!33~Slieder 14? 15 nachgeschaltete Die Ausgänge der ÜJD-Glieder 14 "and 15 sind mit einer Auswerteeinrichtung 16 zm? Zählricht^ngs- snd Plankemasawertiang verbanden, welche Sählimpglse ZT und Bichtsrngsiispalse E 1 liefert* line Einstelleinrichtung 17 des gewünschten Interpolationsfaktors ist ebenfalls

leben den Interpolators 2, 3, 4* 5, welche im Bedarfsfalle aqch anterachiedliche Interpolationsfaktoran n^ asfi^isen können, ist zur Srsieliang weiterer Intsrpolationsfaktoren eine Terknlpfnngsschaltijsg 18 den in dan,Interpolator«n 2, 3, 4, 5 befindlichen Komparatoren 13, 20, 21, 22 nach-· geschaltet, die vorhandene Schaltpgnkta ss eine^ ©der mehreren, tos. %, verschiedenen. Interpolationsfaktoren verkz^ipft« Diese TerksapfTingsschaltiing 18 ist Sber sit als Und-?erksäpf\3ng arbeitenden lAlD-Sliedern 23 mit den 14 sad 15 verbtamden*

Dem ismschaltbarsn Interpolator nach Pig· T₉ welcher eins SOfache Interpolation zuläßt land der als Ausfuhrungsbeispiel dargestellt ist., werden von eines fotoelektrischen zwei in 90·° zueinander versetzte imd 2s^si das«

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invertierte Irimärsignals, nämlich die Signals U sin x, U cos x, -U sis χ tmd -U cos 2 stage führt« über in der Anordnung 1 enthaltene Spannungsteiler Ea_nZBjS_n werden die Priinärsignale zn einer Hittsnspanmmg U in dan benötigten Bewsrtungsverhältnissen iiar^mtergetsilt*s Dabei werden aller 4,5° ifeilerverMltnisae H^Z&g ermittelt, so sich dia Amplituden ier Primärsignale um dsn

-tan (^₃ ·! 2 TT ) im Bereich 0 * * * T

irerringera, wobei t der jeweils betrachtete Widerstandsteiler ist'* Bis Teiler werden glaicfesaSig aaf die Tier iriEärsigsale aufgeteilt, dasit die MittenspasssBg trisch mnü die Imperatoren 19^; 2Q, 21» 22 amna siäBig beiastet i^rden*^ Der 8©fasäe Interpolator ist aas

den Tier 20faca Interpolators^ 2, 3? 4» 5 die gewsils zwei us 90° staeinander varsetsts

2 % 2) liefern, die den S3±lBxiY-0der-

Gliedern 6, 7* β» 9 zugeführt werden·! Den naehgsse.halteten EsklasiT-Oder-Gliedern 10 and 11 werden direkt, bzw* über die legatoren 24, 25 die Iapiakreihan Z^, Z^₂* Z^-j» ²^a zqgeftlart* Uie; die EzklasiT-Oder-Slisdar 10 und 11 verlassenden Imptalsreihan Z-e und Z-g C^ig·} 2), die gegen« einander Tarn 90° pJaasenTerschoben sind, beinhalten bereits eine 4Ofach© Interpolation·. . .

In der Verknüpfungsschaltung 18 -werden bereits vorhandene Sehaltptankte Eber logische Terknüpfangselasente ζώ zirsi vm 90° saeinandsr versetzte Impqlsreihen Z^ xmd Z^₀ znssm*· mengesetst, womit ein 8fach Interpolator realisiert ist»

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Diese Impölareihea warden Ober IUI)-GlIedar 23 dan Gliedern 14 £änd 15 zugeführt* Dia Impalsrsihen Z-e 2^g erreichen über die IIIB-Slieder 12 und 13 dia IAlS-Glieder 14 ^and 15«: ^i® sä Aasgang der Glieder 14 und 15 anstehenden Imptalss -werden dar nachgsordnstan Auswsrtseinricht^ng 16 ziagsleitet, welchs n* a«; eine Disiriisinatorschaltsng umfaßt, welche die Zählrichttsng S I ausartet und entsprschsnd dar gewünschten FlankBnaaswsrtung eins 1-, 2- oder 4fach-Interpolation snläSt.» Dis Impslsraihe Z2 beinhaltet, wie Pig^ 2 seigt, die 8Ofache Interpolation and kann mit sinsm nicht dargestellten Zähler gezählt werden»

In der dargestellten Interpolationsschaltang sind folgende Interpolatiorasfaktsren dsrch die Einstelleinrichtung 17 nähXbar, nämlich ein 4-, 5-.» 3-, 10-, 16-, 20-, 40- sand BOfacher Interpolationsfaktor*;

Claims (1)

1. Umschaltbarer Interpolator, vorzugsweise Setzwerkinterpolator, für inkremental Mefisysteme, umfassend'Koisparatoren zur additiven Überlagerung von-bewerteten Primärsignalen sowie zsr Sriggenmg der durch die überlagerung entständeneu Sektm&arsignale, wobei die Komparatoren ober Bewertiangsglieder mit in den HsBsystssen angeordneten, periodische Wechselspannangen erzeugenden Signalgebern verbanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß Ea^ n^-fach-Interpolatoren vorgesehen sind, deren Aasgange über logische Terknüpfiangssehaltxangen mit einer ZählricätOngs- und flankenauswerteainrichtiamg verbanden sind, und daS diese Answerteeinriehtang mit einer Einstellvorrishti3ng ζητ Sinstelliang das Interpolationsfaktors in Verbindung steht, wobei m^ die Anzahl der Jeweils verwendetem Interpolatorsη iamd n^ die Intarpolationafaktoren der verknüpften Interpolatorη sind*

   Interpolator nack Ptankt 1, dadurch gskennssichnet, daß die Ausgänge der Interpolators aber Bsklasiv-Odsr-Sliedar iait als Und-YerknSpfsng arbeitenden IHB-Qliedsrn verbanden sind, and daS die Ausgänge dieser SAH)-Slisder ait als Oder-Terknüpf^ng arbeitenden 1AH3-Gliedern verbinden sind, denen sine Biskrisinatorschaltiang zar - Sähirichtungs- -and Plankenaaswert^ng nachgeschaltet ist, welche mit einer linstelleinrichttjng zwr Binstellang des Interpolationsfaktors in Terbindsng steht*

   Interpolatorvnach P«nkt 1 and 2, dadiarch gekennzeichnet, daS eins weitere Yerknäpfiangsschaltung vorgesehen ist, die vorhandene Sekaltptaskte zn eines oder ®ehrsrsn, von % verschiedenem. Interpolatiossfaktoren verknöpft and deren Aasgange Wber als £fnd-7erkmöpfiang arbeitende lAlB—Slieder mit den als Oder-Terknöpfang arbeitenden IAJD-£rliedsrn verbanden sind*

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   Hieny \3j. Seiten Zeichnungen