DD293190A5

DD293190A5 - IMPROVED LENGTH MEASURING DEVICE WITH ABSOLUTE MEASURING TOOL FOR MEASURING LARGE LENGTHS

Info

Publication number: DD293190A5
Application number: DD32682389A
Authority: DD
Inventors: Christian Troll; Harry Trumpold; Reinhard In Der Stroth
Original assignee: Tu Chemnitz,De; Zentrum Fuer Forschung Und Technik,De
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1991-08-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Nachweis von mindestens einem Allel eines Genorts bereit und kann zur direkten Bestimmung des Haplotyps benutzt werden. Das Verfahren umfaszt die Amplifizierung genomischer DNA mit einem Primerpaar, welches eine Intronsequenz ueberspannt und eine DNA-Sequenz definiert, die sich in genetischer Kopplung mit einem nachzuweisenden Gen befindet. Die Primer-definierte DNA-Sequenz enthaelt eine genuegend grosze Anzahl von Intronsequenznukleotiden, um das Allel zu charakterisieren. Die genomische DNA wird amplifiziert, um eine amplifizierte DNA-Sequenz zu erzeugen, welche charakteristisch ist fuer das Allel. Die amplifizierte DNA Sequenz wird analysiert, um die Anwesenheit einer genetischen Variation in der amplifizierten DNA-Sequenz nachzuweisen, wie z. B. eine AEnderung in der Sequenzlaenge, das Hinzukommen oder den Verlust einer Restriktionsstelle oder die Substitution eines Nukleotids. Die Variation ist charakteristisch fuer das nachzuweisende Allel und kann dazu verwendet werden, um entfernte Allele nachzuweisen. Kits, welche ein oder mehrere der in dem Verfahren verwendeten Reagenzien enthalten, sind ebenfalls beschrieben.{Intron; Sequenzanalyse; DNA; Allel; Haplotyp; Nukleotid; genetische Variation; Restriktionsstelle; Primerpaar}The present invention provides a method for detecting at least one allele of a locus and can be used to directly determine the haplotype. The method involves amplifying genomic DNA with a primer pair that spans an intron sequence and defines a DNA sequence that is in genetic association with a gene to be detected. The primer-defined DNA sequence contains a sufficiently large number of intron sequence nucleotides to characterize the allele. The genomic DNA is amplified to generate an amplified DNA sequence that is characteristic of the allele. The amplified DNA sequence is analyzed to detect the presence of genetic variation in the amplified DNA sequence, such as. A change in sequence length, the addition or loss of a restriction site or the substitution of a nucleotide. The variation is characteristic of the allele to be detected and can be used to detect distant alleles. Kits containing one or more of the reagents used in the method are also described. {Intron; Sequence analysis; DNA; allele; haplotype; nucleotide; genetic variation; Restriction site; Primer pair}

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Langenmeßeinrichtung mit Absolutmaßstab zur Messung großer Langen mit dem eine absolute Wegmessung und Positionierung vor allem im Maschinen-und Geratebau möglich ist, wobei die Messung der Relativ- bzw Absolutlage von Maschinen- und Gerateteilen ein Hauptanwendungsgebiet darstelltThe invention relates to an improved Langenmeßeinrichtung with absolute scale for the measurement of long lengths with the absolute displacement measurement and positioning, especially in machine and device construction is possible, the measurement of the relative or absolute position of machine and equipment parts is a major application

Characteristic of the known state of the art

Es sind codierte Absolutmaßstabe bekannt, die aus einer seriellen Information aus entsprechend angeordneten Codespuren und Marken mittels elektronischer Abtasteinheit eine absolute Längenmessung ermöglichen In DDWP 219566 wird ein derartiges Langenmeßverfahren mit dem entsprechend codierten Absolutmaßstab offenbart Dabei werden zwischen den Maßstabstrichen entsprechende Strichkodierungen angeordnet, die eine vollständige Information der Lageposition und weitere Informationen beinhalten Der Nachteil der damit realisierten Meßverfahren besteht darin, daß ab einer bestimmten Verfahrgeschwindigkeit die Genauigkeit der elektronischen Ablesung nachlaßt und die Gefahr von Fehlinformationen schon bei geringsten Verschmutzungen vorliegt Damit ist die Anwendungsbreite dieser Losung eingeschränktThere are coded absolute scale known which allow an absolute length measurement from a serial information from correspondingly arranged code tracks and marks by means of electronic scanning In DDWP 219566 such a Langenmeßverfahren with the corresponding coded absolute scale disclosed Here bar codes are arranged between the scale lines corresponding to a complete information Contain the position position and other information The disadvantage of the thus realized measuring method is that from a certain traversing speed decreases the accuracy of the electronic reading and the risk of misinformation is present even at very low contamination Thus, the scope of this solution is limited

Gemäß DE PS 3245914 ist eine Meßeinrichtung offenbart, in der fur ein inkrementales Meßverfahren den Referenzmarken eine zusätzliche Spur mit entsprechenden Auswahlinformationen zugeordnet ist Das Ziel der Losung ist es, eine storungssichere Auswahl der Referenzmarken zu erreichenAccording to DE PS 3245914 a measuring device is disclosed, in which an additional track with corresponding selection information is associated with the reference marks for an incremental measuring method. The goal of the solution is to achieve a fail-safe selection of the reference marks

Mit der Losung nach DE OS 3308813 wird ebenfalls eine Vereinfachung der Abtastung der Referenzmarken und zugehörigen Codemarken angestrebtWith the solution according to DE OS 3308813 also a simplification of the scanning of the reference marks and associated code marks is sought

Diese vorgeschlagenen Losungen haben den Nachteil aller mkrementalen Systeme, daß nur in bestimmten Abstanden eine Absolutposition genau bestimmbar istThese proposed solutions have the disadvantage of all mkrementalen systems that only at certain distances an absolute position can be determined exactly

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung hat das Ziel, eine verbesserte Langenmeßeinrichtung mit Absolutmaßstab zur Messung großer Langen zu schaffen, womit die Genauigkeit der Positionsbestimmung gegenüber bekannten Losungen erhöht wird, so daß Nachteile bekannter inkrementaler Verfahren und Absolutmaßstabe beseitigt werden sowie eine weitgehende Unabhängigkeit von störenden Umwelteinflüssen, ζ B Verschmutzungen, erreicht wirdThe invention has the object to provide an improved absolute length measuring device for measuring long lengths, whereby the accuracy of the position determination over known solutions is increased, so that disadvantages of known incremental procedures and absolute scale are eliminated and a high degree of independence from disturbing environmental influences, Verschm B soiling , is achieved

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Langenmeßeinrichtung mit Absolutmaßstab zur Messung großer Langen zu entwickeln, womit es möglich ist, große Langen mit hohen Verfahrgeschwindigkeiten und hoher Auflosung zu erfassen, wobei die technischen Forderungen an die Genauigkeit des Maßstabes gegenüber bekannten Losungen nicht weiter erhöht sind, so daß ein großer Anwendungsbereich der Einrichtung erreicht wird und eine hohe Storsicherheit gegeben istThe invention has for its object to develop an improved Langenmeßeinrichtung with absolute scale for measuring large lengths, which makes it possible to detect large lengths with high speeds and high resolution, the technical demands on the accuracy of the scale compared to known solutions not further increased are so that a wide range of applications of the device is achieved and a high Storsicherheit is given

Erfmdungsgemaß wird diese Aufgabe mittels mindestens eines senellcodierten Absolutmaßstabes, einer elektronischen Abtasteinheit und einer zugeordneten Auswerteeinheit dadurch gelost, daß der an sich bekannte seriell codierte Absolutmaßstab und ein an sich bekannter inkrementaler Maßstab miteinander kombiniert angeordnet werden Dabei kann sich der inkremental Maßstab innerhalb oder neben dem seriell codierten Absolutmaßstab befinden, so daß eine lückenlose und fehlerfreie Positionsbestimmung an jedem Maßstabsort möglich ist Befindet sich der inkremental Maßstab innerhalb des seriell codierten Absolutmaßstabes, so wird eine integrierte Anordnung erreicht Die Markierungen werden gleichzeitig erfaßt und einer getrennten Auswertung zugeführtErfmdungsgemaß this object is achieved by means of at least one senellcodierten absolute scale, an electronic scanning unit and an associated evaluation unit in that the known per se serial coded absolute scale and a per se known incremental scale are combined with each other Here, the incremental scale within or next to the serial If the incremental scale is within the serially encoded absolute scale, then an integrated arrangement is achieved. The markings are simultaneously detected and fed to a separate evaluation

Aus der Information des seriell codierten Absolutmaßstabes wird eine Meßposition nach bekannten Verfahren ermittelt Ist dies fehlerfrei erfolgt, so steht damit das Meßergebnis zur Verfugung. Parallel zur Meßwertausgabe erfolgt eine Kontrolle des Meßergebnisses des inkrementalen Meßsystems und bei Nichtübereinstimmung eine Korrektur desselben Damit wird eine automatische Synchronisation beider Meßsysteme erreicht und das inkremental Meßsystem benotigt keine zusätzlichen Referenzmarken Mit dieser Losung ergibt sich, daß bei der Herstellung beider Spuren (bzw der Spur) keine Lageanforderungen der Teilungs- bzw Codestriche zueinander bestehen müssen Die elektronische Abtasteinheit des seriell codierten Absolutmaßstabes muß nicht zur gleichen Zeit die gleiche Ortsposition wie das inkremental Abtastsystem abtasten Damit haben ortliche Verunreinigungen eines Maßstabteiles keinen Einfluß auf die Funktionsfahigkeit des Gesamtsystems Tritt bei der Bestimmung der Meßposition des Absolutmeßsystems ein Fehler auf oder liegt vom Absolutmeßsystem keine Information an, so wird die Information des inkrementalen Systems ausgegeben Damit wird erreicht, daß auch bei Störungen des seriell codierten Meßsystems, ζ B bei zu hoher Verfahrgeschwindigkeit oder lokaler Verschmutzung, eine Meßinformation zur Verfugung steht Erfmdungsgemaß ergeben sich dadurch extrem kurze Verzogerungszeiten von der Meßwertaufnahme bis zur Meßwertausgabe. Gleichzeitig ist eine vollständige Korrekturmoglichkeit an jeder beliebigen Stelle des inkrementalen Systems gegeben Damit ist erstmalig ein Meßsystem geschaffen worden, in dem die Vorteile inkrementaler Systeme mit den Vorteilen der Absolutmeßsysteme kombiniert werdenFrom the information of the serially coded absolute scale, a measuring position is determined by known methods. If this is done without error, then the measuring result is available. In this way, an automatic synchronization of both measuring systems is achieved and the incremental measuring system does not require any additional reference marks. With this solution, it results that during the production of both tracks (or the track), the measuring result of the incremental measuring system is checked and the same is not corrected. no position requirements of the division or code bars must exist to each other The electronic scanning unit of the serial coded absolute scale must not at the same time the same spatial position as the incremental scanning system scan Thus local impurities of a scale part have no effect on the functionality of the overall system Kick in the determination of the measuring position of Absolutmeßsystems an error or is the absolute measuring system no information, so the information of the incremental system is output This ensures that even in Störunge n of the serially coded measuring system, ζ B at too high travel speed or local contamination, a measurement information is available Erfmdungsgemaß result in extremely short delay times from the Meßwertaufnahme to Meßwertausgabe. At the same time, a complete correction possibility is given at any point in the incremental system. For the first time, a measuring system has been created in which the advantages of incremental systems are combined with the advantages of the absolute measuring systems

Durch die Ausfuhrung der inkrementalen Markierungen durch eine Variation der Strichbreite besteht die Möglichkeit der Überlagerung beider Maßstabe, so daß nur noch eine Spur notwendig ist, die beide Informationen enthalt So ist nur noch eine Abtasteinheit notwendig um den beiden Auswerteeinrichtungen die notwendigen Signale bereitzustellen Dadurch wird die Herstellung des Maßstabes wesentlich vereinfacht und der Aufwand fur ein separates Abtastsystem entfallt Durch Ausfuhrung der inkrementalen Markierungen als Striche mit einer mehrfachen Breite eines Maßstabstriches wird einerseits eine einfache Zuordenbarkeit der Striche zu den einzelnen Auswertesystemen und andererseits eine hohe Funktionssicherheit des inkrementalen Meßsystems auch bei hohen Relativgeschwindigkeiten des Abtastsystems zum Maßstab gewährleistet Fine weitere Variante der Erzeugung eines zusatzlichen inkrementalen Maßstabes entsteht durch eine Verlängerung der Maßstabstriche Neben einer einfachen Herstellung bietet diese Variante den Vorteil, daß hierbei die Teilungsschnttlange bekannt ist und die gleiche Teilungskorrektur wie bei dem seriell codierten Absolutmaßstab nutzbar istBy executing the incremental markers by varying the stroke width, there is the possibility of overlapping both measures, so that only one track is necessary, containing both information By executing the incremental markings as dashes with a multiple width of a scale bar is on the one hand easy assignability of the lines to the individual evaluation systems and on the other hand high reliability of the incremental measuring system even at high relative speeds of the Scanning system to scale guaranteed Fine further variant of the generation of an additional incremental scale is created by an extension of the scale marks In addition to a simple Herstellun g offers this variant the advantage that in this case the Teilungsschnttlange is known and the same division correction as in the serially encoded absolute scale is available

Ausführungsbeispielembodiment

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert Es zeigenExemplary embodiments of the invention will be explained with reference to the drawings

Fig 1 Parallele Anordnung von seriell codierten Absolutmaßstab und inkrementalen MaßstabFigure 1 Parallel arrangement of serially encoded absolute scale and incremental scale

Fig 2 Inkrementaler Maßstab innerhalb des seriell codierten AbsolutmaßstabesFigure 2 Incremental scale within the serially encoded absolute scale

Fig 3 Seriell codierter Absolutmaßstab mit verlängerten MaßstabstrichenFig. 3 Serial coded absolute scale with extended scale marks

Fig 4 AuswertealgorithmusFig 4 evaluation algorithm

In Figur 1 ist eine Meßeinrichtung dargestellt, die einen Grundkorper 1 a mit zwei Maßstaben, einen seriell codierten Absolutmaßstab 2a und einen inkrementalen Maßstab 3a enthaltIn Figure 1, a measuring device is shown, which contains a base body 1a with two dimensions, a serial coded absolute scale 2a and an incremental scale 3a

Jeder Maßstab wird durch eine Abtasteinheit 4a, 5a berührungslos optoelektronisch abgetastet In den Auswerteeinheiten 6a, 7 a werden getrennte Positionsinformationen aus den Abtasteinheiten 4 a, 5a gebildet, wobei in der Auswerteeinheit des Absolutmaßstabes 5a eine Absolutposition und in der Auswerteeinheit des inkrementalen Meßsystems 7 a eine RelativpoMtion erzeugt wird In der Positionsbestimmungseinheit 8 a wird bei Anliegen einer Absolutposition diese ausgegeben und ein Vergleich mit der Positionsinformation der inkrementalen Auswerteeinheit 7 a durchgeführt Bei Nichtübereinstimmung wird die Positionsinformation der inkrementalen Meßeinrichtung korrigiert Durch eine in der Positionsbestimmungseinheit 8a befindliche Laufzeitkorrekturschaltung wird die richtige Korrektur des inkrementalen Meßsystems auch dann gewährleistet, wenn das inkremental Meßsystem wahrend der Meßwertbildung des Absolutmeßsystems mit Zahlimpulsen beaufschlagt wird In Figur 2 ist eine Meßeinrichtung dargestellt, die einen Grundkorper 1 b mit nur einem Maßstab enthalt Dieser Maßstab beinhaltet sowohl die Informationen des seriell codierten Absolutmaßstabes 2 b als auch die inkrementalen Markierungen 3 b Die Abtastung des Maßstabes erfolgt durch eine Abtasteinheit 4b, aus der die Signale an die inkremental Auswerteeinheit 8b und an die Auswerteeinheit des Absolutmeßsystems 5b weitergeleitet werden Die Auswertung erfolgt analog zu Figur 1 in der Positionsbestimmungseinheit 7 bEach scale is opto-electronically scanned by a scanning unit 4a, 5a in the evaluation units 6a, 7a separate position information from the scanning 4 a, 5a are formed, in the evaluation of the absolute scale 5a an absolute position and in the evaluation of the incremental measuring system 7 a a Relative position is generated in the position determination unit 8 a is applied when an absolute position concerns this and a comparison with the position information of the incremental evaluation unit 7 a carried out in the event of non-coincidence, the position information of the incremental measuring device by a position determination unit 8a located in the runtime correction circuit, the correct correction of the incremental Ensures measuring system even when the incremental measuring system during the measurement value of the absolute measurement is acted upon with number pulses in Figure 2 is a measuring device This scale contains both the information of the serially encoded absolute scale 2 b and the incremental markings 3 b. Scanning of the scale is effected by a scanning unit 4b from which the signals are sent to the incremental evaluation unit 8b and be forwarded to the evaluation unit of the absolute measurement system 5b. The evaluation is carried out analogously to FIG. 1 in the position determination unit 7b

In Figur 3 ist ein seriell codierter Absolutmaßstab mit verlängerten Maßstabstnchen dargestellt Die Abtastung und Positionsbestimmung erfolgt analog zu der in Figur 1 dargestellten VarianteFIG. 3 shows a serially coded absolute scale with extended scale marks. The scanning and position determination are analogous to the variant shown in FIG

In Figur 4 ist der zeitliche Ablauf der Positionsbestimmung aus den Signalen der Abtasteinheiten innerhalb der Auswerteeinheiten und der Positionsbestimmungseinheit dargestellt Die Abtastung des seriell codierten Absolutmaßstabes erfolgt zeitgleich zur Abtastung des inkrementalen Maßstabes Mit der Abtastung erfolgt die Rucksetzung eines Differenzzahlers und der Beginn der Bestimmung der Absolutposition Ist die Bestimmung der Absolutposition erfolgreich, so erfolgt die Korrektur des Positionsinformationsregisters unter Einbeziehung des Differenzzahlers Der Beginn Abtastung des inkrementalen Maßstabes erfolgt unabhängig vom Beginn der Abtastung des seriell codierten Absolutmaßstabes Aus den Impulsfolgen der inkrementalen Auswerteeinheit werden Korrekturimpulse an den Differenzzahler und an das Positionsinformationsregister weitergeleitet Die Ausgabe der Positionsinformation erfolgt aus dem PositionsinformationsregisterFIG. 4 shows the time sequence of the position determination from the signals of the scanning units within the evaluation units and the position determination unit. The sampling of the serially encoded absolute scale takes place simultaneously with the scanning of the incremental scale. With the scanning, the reset of a difference payer and the beginning of the determination of the absolute position Ist takes place the beginning of the sampling of the serial coded absolute scale From the pulse sequences of the incremental evaluation unit correction pulses are forwarded to the Differenzzahler and to the position information register The output the position information is taken from the position information register

Claims

1. An improved absolute length measuring device for measuring long lengths using at least one serial coded absolute scale, an electronic scanning unit and an associated evaluation unit, characterized in that the known per se serial coded absolute scale (2a, 2b) and a per se known incremental scale ( 3a), which is located within or next to the serial coded absolute scale, are arranged on a base body (1 a, 1 b) combined with each other, so that a complete position determination at each scale location is possible.

2. scale arrangement according to claim 1, characterized in that the scale bars (3 b) in their width (8 b) are arranged such that the width (8 b) is a multiple of the width of an element (9 b) of the bar code.

3. scale arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the length (2c) of each η-th scale bar is greater than that of the elements (1 c) of the bar code (4c), so that a second track (5c) in addition to the absolute scale (6c) containing incremental marks.

4. scale arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that in addition to the absolute scale (2a), the incremental graduation track (3a) is arranged.

5. scale arrangement according to claim 2 to 4, characterized in that within the absolute scale (2b) additional incremental scale marks (3 b) are arranged.