DD228054A1

DD228054A1 - Anordnung zur winkelmessung, insbesondere fuer geodaetische geraete

Info

Publication number: DD228054A1
Application number: DD26896384A
Authority: DD
Inventors: Wieland Feist; Erhard Seidenschnur; Helmut Glass
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1984-11-01
Filing date: 1984-11-01
Publication date: 1985-10-02
Also published as: JPS61112914A; SE8505150D0; DE3528955A1; SE8505150L

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Winkelmessung mit einem rotierenden Teilkreis und optoelektronischen Abtastsystemen. Sie ist in allen geodaetischen und feinmesstechnischen Geraeten zur Messung von Horizontal- und Vertikalwinkeln anwendbar. Die Erfindung hat das Ziel, eine Winkelmessung mit hoeherer Genauigkeit, Messsicherheit sowie geringem Aufwand an Messmitteln fuer alle Genauigkeitsstufen unter Ausschaltung von Teilungsfehlern durchzufuehren. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Messung mit einer Grob- und Feinmessstufe gleichzeitig mit der Winkelbestimmung den Einfluss der Kreisteilungs- und Ablesefehler zu eliminieren, ohne vollstaendige Rotationen des Teilkreises. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass fuer den rotierenden Teilkreis mindestens eine absolut codierte Teilung konzentrisch zur Messteilung vorgesehen ist, dass die Teilstriche des Teilkreises an der einen Ablesestelle den Index fuer die Teilungen der anderen Ablesestelle oder umgekehrt bilden, dass die Winkelgroesse zwischen festen und drehbaren Abtastsystemen aus der Ablesung der codierten Teilung und der Interpolationsmessung ermittelt und die Mess- und codierte Teilung gleichzeitig von den Abtastsystemen gelesen wird.

Description

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(Phasenmeßverfahren) Durch die Phasenmeßverfahren wird eine höhere Auflosung und eine Genauigkeitssteigerung der inkrementalen Ablesung erreicht Die inkrementalen Teilkreisableseverfahren haben den Nachteil, daß sie laufend Strom benotigen, da alle optoelektronischen und elektronischen Bauelemente standig in Betrieb sind, weil eine laufende Vor- und Ruckwartszahlung bei jeder Winkelanderung erfolgt Weiterhin ist nach jedem Einschaltvorgang der Nullpunkt zu suchen und nach jedem Ausschaltvorgang dann eine Winkelzuordnung aufgehoben

Jede Bewegungsanderung und Geratedeformation fuhrt zu zusätzlichen Anzeigeanderungen Die absoluten Ableseverfahren besitzen diese Nachteile nicht Um den Aufwand an Spuren fur eine absolute Kodierung einzuschränken, verwendet man serielle Kodierungen, die dynamisch abgelesen werden Diese Absolutablesesysteme entsprechen in ihrer Genauigkeit den optisch visuellen Ablesemethoden Wahrend die inkrementalen Ableseverfahren eine Integration der Einzelteilungsfehler ermöglichen, ist das bei den Absolutableseverfahren nicht möglich Der Summenteilungsfehler muß hier durch die Verstellung des Teilkreises von Hand, wie ζ B bei Theodoliten üblich, eliminiert werden Aus der CH PS 372 847 ist eine Einrichtung zur Prüfung von Kreisteilungen bekannt, mit der der Teilungsfehler von Teilkreisen mit einem rotierenden Teilkreis ermittelt wird In der DD-PS 117 115 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung fur die Umsetzung von Winkeln in numerische Werte und fur die Kodierung von Winkeln beschrieben Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es vollständig inkremental arbeitet und alle Unsauberkeiten im Ablesesystem sowie alle kurzzeitigen Deformationen die Meßergebnisse beeinflussen und die Messungen an verschiedenen Teilungen durchgeführt werden müssen

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, die genannten Nachteile zu beseitigen und eine Winkelmessung mit höherer Genauigkeit, Meßsicherheit sowie geringem Aufwand an Meßmitteln fur alle Genauigkeitsstufen unter Ausschaltung von Teilungsfehlern, durchzufuhren

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Winelmessung mit einem rotierenden Teilkreis so zu gestalten, daß bei einer Messung mit einer Grob- und Feinmeßstufe gleichzeitig mit der Winkelbestimmung der Einfluß der Kreisteilungs- und Ablesefehler eliminiert wird, ohne daß eine vollständige Rotation des Teilkreises notwendig ist Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß fur den rotierenden Teilkreis zur inkrementalen Strichteilung konzentrisch mindestens eine absolut codierte Teilung vorgesehen ist, daß die Teilstriche des rotierenden Teilkreises an der einen Ablesestelle den Index fur die Teilungen der anderen Ablesestelle oder umgekehrt bilden und daß nur die im Kodeintervall ermittelten Interpolationswerte gemittelt werden, daß die Winkelgroße zwischen den festen und den drehbaren Abtastsystemen aus der Ablesung der codierten Teilung und der Interpolationsmessung ermittelt wird und daß die Meßteilungen und die absolut codierten Teilungen gleichzeitig von den festen und den drehbaren Abtastsystemen gelesen wird Vorteilhaft ist es, daß die Teilungen des rotierenden Teilkreises nach einem Rechnerprogramm abgetastet werden, welches eine Funktion in Abhängigkeit vom Teilungsfehler des Teilkreises darstellt, daß die Lesungen des rotierenden Teilkreises durch eine Nullmarke, die ein zusätzlicher Teilstrich oder ein vorgegebenes Kodewort ist, ausgelost werden und daß die drehbaren und festen Abtastsysteme zur Abtastung der Radius- und Durchmesserlinien des Teilkreises im Auflicht- oder Durchlicht ein- und dieselbe Teilung von unten nach oben abtasten Außerdem ist es vorteilhaft, daß die Teilungsintervallwerte Mittelwerte darstellen, die aus der Anzahl der Einteilungsintervalle der Meßteilung gebildet werden, die die Lange eines Kodewortes umfaßt, daß die Interpolationsintervallwerte Mittelwerte darstellen, die aus der Anzahl der Interpolationsintervalle der Meßteilung gebildet werden, die auch die Lange eines Kodewortes umfaßt, daß die Teilungsintervall- und Interpolationsintervallwerte mit den Abtastsystemen an den festen oder drehbaren Radius- oder Durchmesserlimen des Teilkreises abgelesen werden und die Mittelwerte der Winkelgroße bestimmen, daß weiterhin beidseitig zur absolut codierten Teilung konzentrisch mindestens eine inkremental Strichteilung und/oder zur inkrementalen Strichteilung beidseitig konzentrisch mindestens eine absolut codierte Teilung vorgesehen ist und daß der Interpolationswert der Winkelgroße durch Quotientenbildung aus den Mittelwerten der Teilungsintervall und Interpolationsintervallwerte erhalten wird Von Vorteil ist es auch, daß die Koinzidenz der Nullmarke mit der Marke des festen Abtastsystems die Lesung der absolut codierten Teilung an der Marke des drehbaren Abtastsystems auslost und daß das Rechnertaktsignal die Lesung der absolut codierten Teilung an der Marke des festen Abtastsystems und des drehbaren Abtastsystems gleichzeitig auslost und der Gradwert der Winkelgroße aus der Differenz beider Lesungen gebildet wird Durch die Erfindung ist es möglich, die Winkelmessung mit einem rotierenden Teilkreis in einer Grob und Feinmeßstufe so durchzufuhren, daß bei einer Messung gleichzeitig mit der Winkelbestimmung der Einfluß der Kreisteilungs- und Ablesefehler eliminiert wird, ohne daß eine vollständige Rotation des Teilkreises notwendig ist Dadurch erhöht sich die Genauigkeit und Meßsicherheit und es ist möglich, die Winkelmessung mit einem geringeren Aufwand an Meßmitteln und kleineren Teilkreisen durchzufuhren

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen naher erläutert Es zeigen Fig 1 ein Ausfuhrungsbeispiel einer Anordnung zur Winkelmessung in einem Theodolit Fig 2 eine schmeatische Darstellung der Abtastsysteme fur den Teilkreis

Fig 3 einen Teilkreisausschnitt mit drei Teilungen und der schematischen Darstellung der Abtastsysteme Fig 4 ein Blockschaltbild des elektronischen Teiles der Anordnung

Fig 1 zeigt einen Theodoliten mit bekanntem Grundaufbau, bestehend aus einem Dreifuß 1 zur Honzontierung, einer Stutze 2, einem Fernrohr 9 und einem Element 8 zur Feinverstellung der Stutze 2 zum Anzielen eines Objektes mit dem Fernrohr 9 Mit einem drehbaren Teilkreis 14, den festen Abtastsystemen 13 und 17 und die mit der Stutze 2 drehbaren Abtastsysteme 18 und 19 Im Dreifuß 1 befindet sich ein Steckzapfen 3, in dem eine Stehachsenbuchse 4 fest angeordnet ist Auf der Stehachsenbuchse 4 sind durch einen Halter 16 die festen Abtastsysteme 13 und 17 zentrisch angebracht In der Stehachsenbuchse 4 dreht sich eine Stehachse 5, in der ein Motor 6 mit den Kabelanschlüssen 7 befestigt ist Die Stehachse 5 tragt die Stutze 2 mit den drehbaren Abtastsystemen 18 und 19 und den Anschlüssen 20 und 21 fur die Stromversorgung und Signalabnahme Der Motor 6 treibt über ein Getriebe 27 und eine Kupplung 10 eine Achse 12 an, die in einem Lager 11 lauft, das fest mit der Stehachse 5 verbunden ist Die Achse 12 tragt einen Teilkreistrager 15 mit dem drehbaren Teilkreis 14 Die drehbaren und festen Abtastsysteme 18, 19, 13 und 17 haben den gleichen Abstand von der vertikalen Drehachse A-A, die durch das Zentrum der Stehachse 5 verlauft und um die sich der Theodolit mit dem Teilkreis 14 dreht Die Abtastsysteme 13 und 17 sowie 18 und 19 sind dabei diametral zueinander angeordnet Die Funktionsweise dieser Bauelemente in dem Theodolit ist bekannt und wird deshalb nicht naher beschrieben Die schematische Darstellung zur Bestimmung einer Winkelgroße α wird in Fig 2 dargestellt Auf dem drehbaren Teilkreis 14 sind Meß- und

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Kodeteilungen angeordnet, es wird deshalb zur besseren Übersicht nur die Meßteilung 24 vergrößert dargestellt, denn fur den rotierenden Teilkreis 14 ist mindestens eine absolut codierte Teilung konzentrisch zur Meßteilung vorgesehen, indem beidseitig zur absolut codierten Teilung konzentrisch mindestens eine inkrementale Meßteilung und/oder zur inkrementalen Meßteilung beidseitig konzentrisch mindestens eine absolut codierte Teilung angeordnet ist Die Durchmesserlmien 0-0 oder die Radiuslimen R werden mit den festen oder drehbaren Abtastsystemen 13, 17 oder 18, 19 abgetastet, wobei die drehbaren Abtastsysteme 18, 19 gegen die festen Abtastsysteme 13, 17 um eine Winkelgroße α gegeneinander verdreht sind Die Teilstriche des rotierenden Teilkreises 14 an der einen Ablesestelle bilden dabei den Index fur die Teilungen an der anderen Ablesestelle oder umgekehrt Die drehbaren und festen Abtastsysteme 18, 19, 13 und 17 zur Abtastung der Radius und Durchmesserlinien des Teilkreises 14 tasten im Auf- oder Durchlicht ein und dieselbe Teilung von unten und oben an Lost ein Beobachter den Meßvorgang aus, so wird der Teilkreis 14 in eine gleichförmige Rotation um die Achse A-A versetzt und die Teilungen des rotierenden Teilkreises 14 werden nach einem Rechnerprogramm abgetastet, das eine Funktion in Abhängigkeit vom Teilungsfehler des Teilkreises 14 darstellt Der Teilkreis 14 enthalt eine Teilung 24, die zur Interpolation und zur Lesung der Teilungen 25 und 26 benutzt wird und den Gon-wert des Winkels definiert (Fig 3) Bei Rotation des Teilkreises 14 durchlaufen die Teilungen 24, 25 und 26 die ihnen zugeordneten Offnungen (Ablesestellen AS) der Abtastsysteme 17 und 18 und werden in elektrische Signale umgewandelt Ein im Programm eines nicht dargestellten Mikrorechners enthaltener Befehl bewirkt die Aktivierung der dem Mikrorechner vorgeschaltenen Hardware durch Setzen des Flip-Flop 29 und bereitet die Lesung der Teilungen 24, 25 und 26 an den Ablesestellen AS 17/24, 17/25, 17/26 sowie den AS 18/24 und 18/26 vor (Fig 4)

Durchlauft danach die erste Marke der Teilung 25 die zugeordnete Öffnung der Ablesestelle AS 18/25, so steuert dieser Impuls über eine Torschaltung 28 die Torschaltungen 30 und 32 so, daß an der Ablesestelle AS 18/26 nachfolgende Teilung 26 über die Torschaltung 30 in ein Register 31 eingelesen und gleichzeitig an der Ablesestelle AS 17/24 nachfolgende Teilung 24 über die Torschaltung 32 in einem Zahler 33 registriert wird Zusätzlich wird mit diesem Impuls eine Torschaltung 34 über die Torschaltung so vorbereitet, daß die Teilung 25 an der Ablesestelle AS 17/25 diese Torschaltung passieren können Durchlauft nun eine Marke der Teilung 25 die zugeordnete Öffnung der Ablesestelle AS 17/25, so wird die Torschaltung 32 über die Torschaltung 34 gesperrt und damit die Zahlung der Teilung 24 in dem Zahler 33 beendet Der in dem Zahler 33 befindliche Wert stellt den Dezimalgradwert des Winkels α dar Mit der Koinzidenz der Marke der Teilung 25 und der zugeordneten Öffnung der Ablesestelle AS 17/25 erfolgt gleichzeitig die Öffnung einer Torschaltung 35 zur Lesung der Teilung 26 an der Ablesestelle AS 17/26 in ein Register 36 Die Lesung der Teilung 26 in die Register 31 bzw 36 wird beendet, wenn die zweite Marke der Teilung 25 mit der Ablesestelle AS 18/25 bzw AS 17/25 koinzidiert und der elektrische Impuls die Torschaltungen 30 bzw 35 sperrt Die codierten Inhalte G1 und G2 der Register 31 und 36 werden im Mikrorechner subtrahiert (G 1 - G2), wobei die Differenz den Gon-Wert des Winkels α darstellt Ist G2 großer als G1, d h die Differenz negativ, so wird zur Winkeldifferenz G1 - G2 der Vollwinkel des Teilkreises 14, ζ B 400 gon addiert Mit der Koinzidenz der ersten Marke der Teilung 25 und der zugeordneten Öffnung der Ablesestelle AS 18/25 beginnt auch die Messung des Interpolationswertes des Winkels α derart, daß die mit der ersten Marke der Teilung 25 erscheinende Marke der Teilung 24 an der Ablesestelle AS 18/24 die Zahlung der von einem Generator 39 erzeugten Impulse über eine Torschaltung 42 in einen ersten Teilungsintervallzahler 43 und die Zahlung der Generatorimpulse über eine Torschaltung 40 in einen ersten Interpolationsintervallzahler 41 freigibt

Die erste Marke der Teilung 24 an der Ablesestelle AS 17/24 sperrt die Torschaltung 40 und beendet die Zahlung der Impulse in einem Zahler 41 Der Zahlennhalt a, wird vom Rechner übernommen und gespeichert Gleichzeitig wird mit dieser ersten Marke der Teilung 24 an der Ablesestelle AS 17/24 über eine Torschaltung 44 ein zweiter Teilungsintervallzahler 45 gefüllt und eine Torschaltung 46 zur Einlesung der Generatonmpulse in einem zweiten Interpolationsintervallzahler 47 geöffnet

Koinzidiert nach dem Weiterdrehen des Teilkreises 14 die zweite Marke der Teilung 24 mit der Öffnung der Ablesestelle AS 18/24, so sperrt der elektrische Impuls zum einen die Torschaltung 46 und beendet die Zahlung der Generatorimpulse im Zahler 47, zum anderen wird der Inhalt b, des ersten Teilungsintervallzahlers 43 in den Mikrorechner übernommen und geloscht Der Inhalt C₁ des Zahlers 47 stellt die Ergänzung des Interpolationsintervallwertes zum Intervallwert dar Analog dazu beendet die zweite Marke der Teilung 24, die an der ihr entsprechenden Öffnung der Ablesestelle AS 17/24 vorbeilauft, die Zahlung des zweiten Teilungsintervallzahlers 45, in dem der Inhalt d, eines Zahlers 45 in den Rechner übernommen und der Zahler 45 geloscht wird

Die nachfolgenden Marken der Teilung 24 wiederholen an den Ablesestellen AS 17/24 und AS 18/24 diese Meßvorgange, so daß die Zahler 41, 43, 45 und 47 standig die Werteinformationen a_u, b„, c„ und d_u an den Mikrorechner abgeben, der diese auf einem Schreib-Lese-Speicher speichert Dieser Speicher umfaßt fur die a„, b„, c„, d„ entsprechend der Kodewortlange ζ B je 10 Speicherplätze, wobei die 1 Werteinformation a, vom Zahler 41 auf den Speicherplatz M1, die 2 Werteinformation a₂ auf den Speicherplatz M2, a₃ auf M3 usw bis zur 10 Werteinformation a,₀ auf den Speicherplatz M 10 abgespeichert wird Nach Beschreiben des 10 Speicherplatzes M 10 bildet der Mikrorechner den Mittelwert I₁ der Werteinformationen a, bis a₁₀ Der Mikrorechner steuert nun den Adressbus so, daß die 11 Werteinformation wieder auf den Speicherplatz M1 gespeichert und der Mittelwert ä₂ der Werteinformation a₂ bis a,, gebildet wird, daß die 12 Werteinformation auf den Speicherplatz M2 gespeichert und der Mittelwert S₃ der Werteinformationen a₃ bis a₁₂ gebildet wird usw Beendet wird diese Speicherorganisation mit der Koinzidenz der dritten Marke der Teilung 25 und der entsprechenden Öffnung der Ablesestelle AS 18/25 Auf diese Weise erhalt man die gemittelten Werteinformationen I₁, ä₂, , I₁₀ des ersten Interpolationsintervalls, die gemittelten Werteinformationen 5,, U₂, , 5₁₀ des ersten Teilungsintervalls, die gemittelten Werteinformationen C₁, C₂, , C₁₀ des zweiten Interpolationsintervalls und die ermittelten Werteinformationen (J₁, 3₂, , cJ₁₀ des zweiten Teilungsintervalls Die Normierung des Interpolationswertes erfolgt durch Quotientenbildung der Werteinformationen ä~„ Б„ bzw C₁₁CJ₁₁ = I, ,10 Durch erneute Mittelbildung dieser Quotienten ergibt sich der zum Winkel α gehörende Interpolationswert, wobei zu berücksichtigen ist, daß der Mittelwert der (c„ cf₀) die Ergänzung zum Normwert darstellt und demzufolge von diesem subtrahiert werden muß, bevor die Mittelbildung mit dem Mittelwert der Quotienten (I„ Б„) erfolgt

Der Interpolationswert der Winkelgroße wird also durch Quotientenbildung aus den Mittelwerten der Teilungsintervall- und Interpolationsintervallwerte erhalten, indem die Teilungsintervall und Interpolationsintervallwerte mit den Abtastsystemen 13, 17, und 19 an den festen und drehbaren Radius oder Durchmesserlinien des Teilkreises 14 abgelesen werden und die Mittelwerte die Winkelgroße α bestimmen Diese Anordnung zur Winkelbestimmung ist sowohl fur Horizontal- und Vertikalwinkel anwendbar Sie wurde fur die Vertikalwinkel nicht beschrieben, da sie analog zur Horizontalwinkelbestimmung durchgeführt wird

Claims

1 Anordnung zur Winkelmessung, insbesondere fur geodätische Gerate,

- mit einem rotierenden Teilkreis, der eine inkremental Stnchteilung als Meßteilung enthalt,

- mit einem Taktgeber, der jedes Teilungsintervall in eine gleiche Anzahl von Teilen unterteilt,

- mit optoelektronischen Abtastsystemen zur Messung"von Intervall- und Interpolationswerten von Teilungen, indem die Abtastsysteme diametral zur Vertiakl- oder Horizontalachse des Gerätes und um diese Achsen paarweise drehbar oder um veränderliche Winkelgroßen fest angeordnet sind,

- mit Mitteln zur optischen Ablesung des Teilkreises

- und nachgeordneten Einrichtungen zur Auswertung und Anzeige von Meßwerten, gekennzeichnet dadurch,

- daß fur den rotierenden Teilkreis zur inkrementalen Stnchteilung konzentrisch mindestens eine absolut codierte Teilung vorgesehen ist,

- daß die Teilstriche des rotierenden Teilkreises an der einen Ablesestelle den Index fur die Teilungen der anderen Ablesestelle oder umgekehrt bilden und daß nur die im Kodeintervall ermittelten Interpolationswerte gemittelt werden,

- daß die Winkelgroße zwischen den festen und den drehbaren Abtastsystemen aus der Ablesung der codierten Teilung und der Interpolationsmessung ermittelt wird und

- daß die Meßteilungen und die absolut codierten Teilungen gleichzeitig von den festen und den drehbaren Abtastsystemen gelesen wird

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Erfindungsanspruche:

2 Anordnung zur Winkelmessung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Teilungen des rotierenden Teilkreises nach einem Rechnerprogramm abgetastet werden, welches eine Funktion in Abhängigkeit vom Teilungsfehler des Teilkreises darstellt

3 Anordnung zur Winkelmessung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Lesungen des rotierenden Teilkreises durch eine Nullmarke, die ein zusatzlicher Teilstrich oder ein vorgegebenes Kodewort ist, ausgelost werden

4 Anordnung zur Winkelmessung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Teilungsintervallwerte Mittelwerte darstellen, die aus der Anzahl der Einzelteilungsintervalle der Meßteilung gebildet werden, die die Lange eines Kodewortes umfaßt

5 Anordnung zur Winkelmessung nach Anspruch 1 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Interpolationsintervallwerte Mittelwerte darstellen, die aus der Anzahl der Interpolationsintervalle der Meßteilung gebildet werden, die die Lange eines Kodewortes umfaßt

6 Anordnung zur Winkelmessung nach Anspruch 1, 4 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Teilungsintervall- und Interpolationsintervallwert an den festen und drehbaren Abtastsystemen gebildet wird

7 Anordnung zur Winkelmessung nach Anspruch 1, 4, 5 und 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Teilungsintervali und die Interpolationsintervallwerte mit den Abtastsystemen an den festen oder drehbaren Radius oder Durchmesserlimen des Teilkreises abgelesen werden und die Mittelwerte der Winkelgroße bestimmen

8 Anordnung zur Winkelmessung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß beidseitig zur absolut codierten Teilung konzentrisch mindestens eine inkremental Stnchteilung und/oder zur inkrementalen Strichteilung beidseitig konzentrisch mindestens eine absolut codierte Teilung vorgesehen ist

9 Anordnung zur Winkelmessung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Interpolationswert der Winkelgroße durch Quotientenbildung aus den Mittelwerten der Teilungsintervalle und Interpolationsintervallwerte erhalten wird

10 Anordnung zur Winkelmessung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die drehbaren und festen Abtastsysteme zur Abtastung der Radius- und Durchmesserlimen des Teilkreises im Auf oder Durchlicht ein und dieselbe Teilung von unten und oben abtasten

11 Anordnung zur Winkelmessung nach Anspruch 1, 3 und 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Koinzidenz der Nullmarke mit der Maske des festen Abtastsystems die Lesung der absolut codierten Teilung an der Marke des drehbaren Abtastsystems auslost

12 Anordnung zur Winkelmessung nach Anspruch 1, 2 und 10, gekennzeichnet dadurch, daß das Rechnertaktsignal die Lesung der absolut codierten Teilung an der Marke des Abtastsystems und der Marke des drehbaren Abtastsystems gleichzeitig auslost und der Gradwert der Winkelgroße aus der Differenz beider Lesungen gebildet wird

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Winkelmessung, die einen rotierenden Teilkreis enthalt, mit einem Taktgeber, der jedes Teilungsintervall in eine gleiche Anzahl von Teilen unterteilt, mit optoelektronischen Abtastsystemen zur Messung von Intervall und Interpolationswerten von Teilungen, indem die Abtastsysteme diametral zur Vertikal- oder Horizontalachse des Gerätes und um diese Achsen paarweise drehbar oder um veränderliche Winkelgroßen fest angeordnet sind, mit Mitteln zur optischen Ablesung des Teilkreises sowie nachgeordneten Einrichtungen zur Auswertung und Anzeige von Meßwerten Diese Anordnung ist in allen geodätischen und feinmeßtechnischen Geraten zur Messung von Horizontal- und Vertikalwinkeln sowie zur Absteckung und Angabe von Winkeln anwendbar, das sind ζ B Theodolite, Tachymeter, Winkelteilungsmeßgerate, Goniometer und Kreisteilkopfe

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Es ist bekannt, fur Winkelmeßgerate Teilkreise einer bestimmten Teilungsgenauigkeit zu verwenden Bei den geodätischen Geraten, mit denen Winkel gemessen werden, muß man Mehrfachmessungen durchfuhren und schaltet durch Verstellen des Teilkreises vor jeder neuen Messung spezielle Teilungsfehler aus Das ist nur bis zu einem begrenzten Umfang möglich und man erreicht nur eine bestimmte Genauigkeit Die elektrooptische Ablesung der Teilkreise gestattet es, mit ein- oder zweistufigen Ablesesystemen den Teilkreis inkremental oder absolut an mehreren Stellen abzulesen Die einstufige Teilkreisablesung ermöglicht nur eine beschrankte Genauigkeit, wenn der Teilkreis nicht zu groß werden soll Die genaueren Teilkreise werden durch ein Mikrometer in der zweiten Stufe abgelesen, indem sich die Teilkreisablesung- und Anzeige aus einer Grob- und Fernablesung zusammensetzt Die Grobablesung erfolgt durch eine inkremental und absolute Ablesung, wahrend die Feinablesung inkremental ausgezahlt wird Beide Ablesungen ergeben die Gesamtablesung (CH-PS 444 508) Die Interpolation zur Ermittlung der Fernablesung kann mit mechanischen und optischen Mitteln durchgeführt werden, oder bei einer Mehrfachabtastung des Teilkreises auch elektronisch