DE1235011B - Vorrichtung zur digitalen Anzeige der Winkellage einer sich drehenden Welle - Google Patents

Description

DEUTSCHES -4^9^ PATENTAMT Deutsche Kl.: 42 d-2/50

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1235 011

Aktenzeichen: B 61284IX b/42 d

1 235 011 Anmeldetag: 15. Februar 1961

Auslegetag: 23. Februar 1967

Oftmals ist es erforderlich, die Winkellage einer sich drehenden Welle mit Genauigkeit zu markieren und diese Lage in numerischer Form auszudrücken. Zu diesem Zweck sind Markiervorrichtungen bekannt, die im wesentlichen aus einer Scheibe oder einem äquivalenten Glied bestehen, das eine kreisförmig angeordnete Serie von Zählmarkierungen trägt, die mit einem Ableseelement zusammenarbeiten, das immer dann einen Zählimpuls abgibt, wenn es sich vor einer Markierung der Serie befindet. Es handelt sich also um sogenannte Analog-Digital-Umsetzer. Die Impulse werden dann einem numerischen Zähler zugeführt. Befindet sich die Scheibe auf der sich drehenden Welle und ist das Ableseelement fest angeordnet (oder umgekehrt), so ist ersichtlich, daß der Inhalt des Zählers den Drehwinkel der Welle seit Beginn der Messung anzeigt. Die Zählmarkierungen können z.B. elektrische Kontaktstücke und das Ableseelement eine Schleifbürste sein.

Zur Anzeige der Winkellage einer sich drehenden Welle ist es auch bekannt, diese fluchtend mit einer mit hoher Drehzahl angetriebenen Hilfswelle anzuordnen und eine auf der Hilfswelle sitzende, mit Magnetstäbchen versehene Scheibe einerseits von ortsfesten Abtastvorrichtungen und andererseits von einer auf der Meßwelle angebrachten Abtastvorrichtung abzutasten. Es ergibt sich eine diskontinuierliche Betriebsweise insofern, als eine Anzeige erst nach jeweils zehn Umdrehungen der Scheibe vorgesehen ist und die elfte Umdrehung der Scheibe zur Nulleinstellung des Systems benutzt wird, bevor eine neue Zählung beginnen kann. Außerdem darf die Meßwelle während der zehn Umdrehungen der Scheibe ihre Winkellage nicht verändern.

Bei einer ähnlichen bekannten Vorrichtung, bei der ebenfalls eine schnell rotierende und mit Markierungen versehene Scheibe von einer ortsfesten Abtastvorrichtung und einer auf der Meßwelle angeordneten Abtastvorrichtung abgetastet wird, erhält man die Anzeige der Winkellage der Meßwelle dadurch, daß die Lage der auf der Meßwelle angeordneten Abtastvorrichtung als Funktion der Zeit, in der eine Markierung auf der Scheibe von dieser Abtastvorrichtung zu der ortsfesten, als Bezugspunkt dienenden Abtastvorrichtung wandert, gemessen wird. Deshalb darf auch bei dieser Vorrichtung die Meßwelle während der Messung ihre Winkellage nicht verändern.

Bei einem Analog-Digital-Umsetzer zur direkten Anzeige des Drehwinkels ist es auch bekannt, die Anzeigegenauigkeit dadurch zu verbessern, daß zwei oder mehr Abtasteinrichtungen über ein Getriebe miteinander gekuppelt werden, so daß ein System Vorrichtung zur digitalen Anzeige der
Winkellage einer sich drehenden Welle

Anmelder:

The Bendix Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. Η. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:
Fred Patsy DeNegri,
Fair Lawn, Ν. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 16. Februar 1960 (8998)

mit mehreren Drehzahlen entsteht. Dabei ist jedoch die Genauigkeit des Getriebes begrenzt.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es auch bekannt, die eine Abtastvorrichtung auf der zu messenden Welle und eine weitere Abtastvorrichtung auf einer mit dieser Welle fluchtenden Hilfswelle anzuordnen, wobei die Hilfswelle mit der Welle nicht gekuppelt ist, sondern unabhängig von der Welle vorzugsweise mit großer konstanter Geschwindigkeit angetrieben ist. Die Zuführung von Impulsen von der der Hilfswelle zugeordneten Abtastvorrichtung zu dem Zähler ist dabei auf den Bruchteil jeder Umdrehung beschränkt, der zwischen dem Augenblick liegt, in dem eine Markierung der Hilfswelle mit einer festen Markierung koinzidiert und dem Augenblick, in dem die genannte Markierung der Hilfswelle mit einer Markierung der Hauptwelle koinzidiert. Der Zähler wird dabei bei jeder Umdrehung der Welle auf Null zurückgestellt. Es ergibt sich so in dem Zähler eine Anzeige, die periodisch gelöscht und wiederhergestellt wird, und die der Lage der Welle in bezug auf eine bestimmte, durch die genannte feste Markierung bestimmte Ausgangslage entspricht.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierliche Anzeige der Lage der Welle vorzusehen, wobei die Anzeige des Zählers mit der Hauptwelle stets synchronisiert ist, ohne daß die Zähleranzeige periodisch gelöscht wird.

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Bei einer Vorrichtung zur digitalen Anzeige der Winkellage einer sich in gleichbleibendem Drehsinn verstellenden Meßwelle, mit einer motorisch angetriebenen, fluchtend mit der Meßwelle angeordneten Hilfswelle, auf der gegenüber einer ortsfesten ersten Abtastvorrichtung eine erste, Zählmarkierungen tragende Scheibe und eine Hilfsscheibe befestigt sind, deren Markierungen von einem auf einem mit der Meßwelle verbundenen Arm angeordneten Abtastorgan abgetastet wird, und mit mindestens einem Zähler, welchem die dem überstrichenen Winkel entsprechende Anzahl von Zählimpulsen zugeführt wird, ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß gegenüber einer ortsfesten zweiten gleichartigen Abtastvorrichtung eine zweite gleichartig ausgebildete Scheibe auf der Meßwelle befestigt ist und eine dem Zähler vorgeschaltete Logikschaltungsanordnung von der ersten Abtastvorrichtung dann auf die zweite Abtastvorrichtung umschaltet, wenn die Markierung auf der Hilfsscheibe mit dem Abtastorgan der Meßwelle koinzidiert.

Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, die Winkellage der Welle kontinuierlich zu bestimmen. Es wird dabei von einer Ursprungslage der Welle ausgegangen. Eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Wellen ist vermieden, so daß sich eine hohe Genauigkeit der Anzeige ergibt und die Hilfswelle mit hoher Drehzahl angetrieben werden kann. Trotzdem ist die Welle stets mit der Zähleranzeige synchronisiert, wobei z. B. bei Ausfall der Stromversorgung bei Wiederkehr der Spannung die Zähler wieder in den Synchronismus auf selbsttätige Weise gebracht werden. Beim Außertrittgeraten infolge anderer Ursachen werden die Zähler durch kurzzeitiges Unterbrechen des Schalters für die Stromversorgung ebenfalls wieder selbsttätig synchronisiert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß mit dem Umschalten von der ersten auf die zweite Abtastvorrichtung die Logikschaltungsanordnung auch den die Hilfswelle antreibenden Motor abschaltet.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die auf den Scheiben angeordneten Zählmarkierungen eine trigonometrische Funktion, z. B. eine Sinusfunktion, darstellen, wobei die Logikschaltungsanordnung in Abhängigkeit von dem sich jeweils vor den Abtastvorrichtungen befindenden Quadranten der Zählmarkierungen die Zählweise des Zählers und/oder das Vorzeichen des Zählerinhalts umkehrt.

Es ist auch bei Analog-Digital-Umsetzern bekannt, die Zählmarkierungen in kreisförmig angeordneten Serien entsprechend einer gewünschten trigonometrischen Funktion, z. B. der Sinusfunktion, unmittelbar auf der Scheibe zu verteilen. Damit erhält man nicht die Anzeige des Drehwinkels der Welle, sondern den Sinus und/oder den Cosinus des Drehwinkels. Soll sowohl der Sinus als auch der Cosinus von der Scheibe abgenommen werden, so sind zwei, um 90° gegeneinander versetzte Abtastelemente vor den Zählmarkierungen angeordnet. Die abgenommenen Impulse werden getrennten Zählern zugeführt. Es ist ferner bekannt, das dem jeweiligen Quadranten zugeordnete Vorzeichen der trigonometrischen Funktion durch die Abtastung zusätzlicher Merkmale es festzulegen. Für die genannte Weiterbildung wird nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch Schutz begehrt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Prinzipschaltbild,

F i g. 2, 3 und 4 die durch entsprechende Pfeile in F i g. 1 bezeichneten Ansichten der Scheiben gemäß Fig. 1.

In F i g. 1 ist die Meßwelle, deren Winkellagen anzuzeigen sind, mit 84 bezeichnet. Die mit 85 bezeichnete Hilfswelle wird durch den Motor 86 mit hoher Drehzahl angetrieben. Diese Welle 85 trägt eine erste undurchsichtige Scheibe 106, die nahe ihrem Rand mit einem lichtdurchlässigen Spalt 107 versehen ist (s. F i g. 3). Mit diesem Spalt 107 arbeitet eine fotoelektrische Abtastvorrichtung zusammen, die aus einer Lichtquelle 109 und einer fotoelektrischen ZellellO besteht, die zusammen durch einen Arm 111 fest mit der Meßwelle 84 verbunden sind.

Die Welle 85 trägt weiter eine undurchsichtige Scheibe 87 (s. F i g. 2), die mit einer kreisförmig angeordneten Serie von radialen lichtdurchlässigen Spalten 91 versehen sind, die auf der Scheibe sinusförmig verteilt sind. Die Scheibe 87 ist weiter mit einer Serie von vier um 90° versetzten Spalten 102 versehen, von denen einer mit dem als Anfangspunkt gewählten Spalt 91 α der ersten Serie ausgerichtet ist. In einer dritten kreisförmigen Bahn der Scheibe 87 befindet sich ein weiterer einziger Markierungsspalt 99, der ebenfalls mit dem Anfangsspalt 91 a der Sinusserie ausgerichtet ist. Mit der Serie der Spalte 91 arbeiten zwei fotoelektrische Abtastvorrichtungen zusammen, die fest und um 90° gegeneinander versetzt angeordnet sind. Jede dieser Vorrichtungen besteht aus einer Lampe 94 bzw. 95 und einer fotoelektrischen Zelle 92 bzw. 93. Mit der Serie der vier Spalte 102 arbeitet eine feste, aus einer LampelOS und einer fotoelektrischen Zelle 104 bestehende Abtastvorrichtung und mit dem einzigen Markierungsspalt 99 eine aus der Lampe 101 und der Zelle 100 bestehende fotoelektrische Ablesevorrichtung zusammen. Die drei Vorrichtungen 92, 94, 104, 105 und 100,101 liegen auf einem Radius.

Die zu markierende Welle 84 trägt ihrerseits eine der Scheibe 87 analoge Scheibe 116 (s. F i g. 4). Diese Scheibe ist also ebenfalls mit einer Serie von sinusförmig verteilten Zählspalten 118, einer Serie von Zählspalten 120 zum Markieren der Quadranten und einem einzigen Markierungsspalt 122 versehen. Mit den Spaltenlie arbeiten die beiden festen Abtastvorrichtungen 126,124 und 127,125 zusammen. Mit den Spalten 120,102 arbeitet die feste Abtastvorrichtung 130,129 und mit dem Spalt 122 die feste Abtastvorrichtung 132,131 zusammen.

Im folgenden sei nun die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben. Um die Vorrichtung in Betrieb zu setzen, wird der Schalter 136 geschlossen. Die Gleichspannung der Quelle 135 wird dann über die Leitung 144 den vier Lampen 126,130,132 und 127 der Ablesevorrichtung der Scheibe 116 auf der Welle 84 zugeführt. (Um das Prinzipschaltbild der F i g. 1 übersichtlicher zu halten, sind die Verbindungsleitungen zu den genannten Lampen nicht eingezeichnet, sondern die Verbindungspunkte der Leitung 144 lediglich mit y bezeichnet worden.) Die vier Lampen leuchten also auf. Gleichzeitig wird die Spannung von der Quelle 135 dem linken Eingang 142 einer Kippschaltung 140 zugeführt, an dessen linkem Ausgang 139 dann eine Spannung auftritt. In diesem

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Augenblick liegt an den beiden Eingängen 137,139 einer Und-Schaltung 134 eine Spannung. Der Ausgang dieser Und-Schaltung erregt einerseits einen Motor 86, der die Hilfswelle 85 in Drehung versetzt, und speist andererseits die fünf Lampen 94, 95, 105, 101 und 109 (über die mit χ bezeichneten Verbindungen) der mit den beiden Scheiben 87 und 106 verbundenen Ablesevorrichtungen.

Nimmt man zur Vereinfachung an, daß die Welle 84 stillsteht, so wird deutlich, daß, sobald nach Schließen des Schalters 136 die Markierung 99 der Scheibe 87 das erstemal die ihr zugeordnete Ablesevorrichtung 100, 101 passiert hat, der von ihr abgegebene elektrische Impuls O nach Verstärkung im Verstärker 145 den beiden Eingängen 57 und 58 der Zähler 46 und 47 zugeführt wird und den Inhalt der beiden somit auf die Werte sin O⁰ = 0,00 und cos O⁰ = 1,00 einstellt. Die darauf nacheinander von den Zellen 92, 93 abgegebenen und in den Verstärkern 146,147 verstärkten Zählimpulse werden den Zähleingängen 44, 45 der beiden Zähler zugeführt.

Dabei verändert jeder von der Fotozelle 92 abgegebene und über den Verstärker 146 dem Eingang 44 des Sinuszählers zugeführte Impuls S den numerischen Inhalt dieses Zählers derart, daß er dem Sinus des Lagewinkels Θ der Welle 85 entspricht. In gleicher Weise verändert jeder von der Fotozelle 93 abgegebene und über den Verstärker 147 dem Eingang 45 des Cosinuszählers 46 zugeführte Impuls C den Inhalt dieses Zählers so, daß er dem Wert von cos Θ entspricht.

Damit die Winkelanzeige korrekt ist, ist es erforderlich, einerseits das Vorzeichen des durch die von den Fotozellen 92 und 93 abgegebenen Impulse dargestellten Ansteigens des Absolutwertes und andererseits das Vorzeichen des Sinus bzw. des Cosinus zu berücksichtigen. Hinsichtlich des Vorzeichens des Ansteigens ist klar, daß der Anstieg des Absolutwertes für den Sinus im ersten und dritten Quadranten positiv und im zweiten und vierten Quadranten negativ ist; für den Cosinus entsprechend umgekehrt. Dieses Vorzeichen kehrt sich also zwischen jedem Quadranten und dem folgenden um. Jeder Zähler 46, 47 hat zwei Steueranschlüsse 59, 61; 60, 62 für das Vorzeichen des Anstieges. Wird an den Anschluß 59 des Zählers 46 eine Spannung angelegt, so werden die durch die aufeinanderfolgenden Impulse am Eingang 44 dargestellten Werte des Anstieges addiert, während sie bei Anliegen einer Spannung am Eingang 61 subtrahiert werden. Das gleiche gilt für den Zähler 47, d. h., eine Spannung am Eingang 60 bewirkt ein Addieren, eine Spannung am Eingang 62 ein Subtrahieren der dem Eingang 45 zugeführten Impulse.

Die Scheibe 87 trägt eine Serie von um 90° gegeneinander versetzten leitenden Zählspalte 102, von denen einer mit dem Spalt 91« ausgerichtet ist, der den Anfang der Serie von Zählspalten 91 kennzeichnet. Die Spalte 102 werden durch die fest angeordnete Abtastvorrichtung 104,105 abgetastet. Der von dieser Abtastvorrichtung jeweils beim Passieren eines Spaltes 102 abgegebene Impuls wird über die Verstärker 149 dem einzigen Eingang einer Kippschaltung 68 zugeführt, die so aufgebaut ist, daß an einem ihrer Ausgänge 69, 70 jeweils eine Spannung liegt, die beim Eintreffen eines Impulses auf den anderen Ausgang übergeht. Der Ausgang 69 ist mit dem Anschluß 59 des Zählers 46 und dem Anschluß 62 des

Zählers 47 verbunden. Der Ausgang 70 ist mit dem Anschluß 61 des Zählers 46 und dem Anschluß 60 des Zählers 47 verbunden. Somit ändert sich in der gewünschten Weise das Vorzeichen, mit dem jeder Impuls S oder C in den Zähler 46 oder 47 eingeführt wird, in jedem Quadranten jeder Umdrehung der Welle 85.

Zur Markierung des Vorzeichens von Sinus und Cosinus ist mit jedem Zähler 46 oder 47 ein Vorzeichenanzeiger 71 oder 72 verbunden, der aus einer Kippschaltung oder einer anderen äquivalenten Schaltung besteht. Bei Abwesenheit einer Spannung am Eingang jedes Vorzeichenanzeigers 71 oder 72 tritt an dessen Ausgang keine Spannung auf, wodurch z. B. das Minuszeichen dargestellt wird. Liegt eine Spannung, d. h. ein Impuls, am Eingang eines Vorzeichenanzeigers, so tritt an seinem Ausgang ebenfalls eine Spannung auf und kennzeichnet das Pluszeichen.

Das Vorzeichen des Sinus ist im ersten und zweiten Quadranten positiv und im dritten und vierten Quadranten negativ. Das Vorzeichen des Cosinus ist im ersten und vierten Quadranten positiv und im zweiten und dritten Quadranten negativ. Um nun die gewünschte Wirkungsweise sicherzustellen, ist die Kippschaltung 68 durch eine entsprechende Kippschaltung 74 ergänzt, deren Eingang durch den Ausgang 69 der Kippschaltung 68 über eine Impulsformerstufe 75 gesteuert wird, an deren Ausgang nur dann ein Impuls auftritt, wenn an ihrem Eingang eine Spannung auftritt, jedoch nicht, wenn sie verschwindet. Bezeichnet man nun mit A und ~Ä die Anwesenheit einer Spannung an den Ausgängen 69 und 70 der Kippschaltung 68 und mit B und Έ die Anwesenheit einer Spannung an den Ausgängen 76 und 77 der Kippschaltung 64, so sind die vier Quadranten jeder Umdrehung der Welle 85 von der Abtastung des Steges 91a durch folgende Signalkombinationen an den vier Leitungen 69, 70, 76 und 77 gekennzeichnet:

Erster Quadrant AB
Zweiter Quadrant "ÄB
Dritter Quadrant^F
Vierter Quadrant AB

Diese Zusammenstellung zeigt, daß die beiden ersten Quadranten, in denen der Sinus positiv ist, durch die Anwesenheit des Signals B gekennzeichnet sind, während der erste und der vierte Quadrant, in denen der Cosinus positiv ist, durch die logische Summe AB + ~A~E gekennzeichnet sind.

Um den Anzeiger 71 also mit dem Vorzeichen des Sinus zu steuern, muß der Eingang dieses Anzeigers mit der Leitung 76 verbunden werden, die das Signal B führt, während, um den Anzeiger 72 mit dem Vorzeichen des Cosinus zu steuern, dessen Eingang mit einem logischen Netzwerk verbunden werden muß, das die logische Summe AB + A~E bildet. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht dieses logische Netzwerk aus den beiden Und- oder Koinzidenzschaltungen 80, 81, deren beide Eingänge entsprechend mit den Leitungen 70, 77 und 69, 76 verbunden sind, sowie einer Oder-Schaltung 79, deren beide Eingänge mit den Ausgängen der genannten Und-Schaltungen verbunden sind und deren Ausgangssignal den Vorzeichenanzeiger 72 speist.

Claims (3)

1 235 Oil Somit werden die Vorzeichen für den Anstieg des Absolutwertes und die Vorzeichen des Sinus und Cosinus durch die viermal pro Umdrehung von der den vier Spalten 102 zugeordneten Ablesezelle abgegebenen Impulse nach Verstärkung im Verstärker 149 der Kippschaltung 68 zugeführt, um die Eingänge 59, 61 und 60, 62 der beiden Zähler entsprechend den Vorzeichen für den Absolutwert und die Anzeiger 71, 72 entsprechend den Vorzeichen des Sinus und Cosinus zu steuern. Während dieser Zeit haben die von den mit der Scheibe 116 der Welle 84 verbundenen Ablesevorrichtungen 124, 125, 129, 131 abgegebenen und in den Verstärkern 151, 152, 153, 154 verstärkten Impulse, die den Sinus und den Cosinus des eventuellen Drehwinkels der Welle 84 bestimmen, keine Wirkung, da diese Impulse einem der beiden Eingänge der vier Und-Schaltungen 155, 156, 157 und 158 zugeführt werden, deren andere Eingänge mit dem rechten Ausgang 141 der Kippschaltung 140 verbunden sind, an dem in dem genannten Augenblick keine Spannung liegt. Sobald jedoch die Markierung 107 auf der Scheibe 106 der Hilfswelle 85 die Abtastvorrichtung 109,110 passiert, wird von dieser Abtastvorrichtung ein Impuls abgegeben, der über den Schleifer 115 von der Trommel 114 abgenommen im Verstärker 150 verstärkt und dem rechten Eingang 143 der Kippschaltung 140 zugeführt wird, deren linker Ausgang 139 dann seine Spannung an den rechten Ausgang 141 abgibt. Durch das Verschwinden der Spannung an der Leitung 139 verschwindet auch die Spannung am Ausgang der Und-Schaltung 134, so daß der Antriebsmotor 186 der Welle 85 stillsteht und die Lampen 94, 95, 105, 101 der Abtastvorrichtung an der Scheibe 87 erlöschen. Das Auftreten einer Spannung am rechten Ausgang 141 der Kippschaltung 140 hat die Wirkung, daß die obengenannten Und-Schaltungen 155, 156, 157, 158 nunmehr die von der Scheibe 116 abgelesenen Impulse durchlassen, die von diesem Augenblick an die Zähler 46, 47 steuern, wie vorher die Abtastimpulse von der Scheibe 87. Der Übergang der Steuerung von der Scheibe 87 auf die Scheibe 116 findet genau in dem Augenblick statt, in dem die Markierungen 107 und 99 der Welle 85 mit der Markierung 122 der Welle 84 ausgerichtet sind. (Entsprechend ist der Arm 111, der die Ablesevorrichtung 109,110 trägt, mit der Markierung 122 der Scheibe 116 ausgerichtet.) In diesem Augenblick zeigt der Inhalt der beiden Zähler 46, 47 die Winkellage der Welle 85 und damit auch die der Welle 84 in bezug auf eine durch die Abtastvorrichtung 100, 101 gegebene Bezugslage an. Von nun an zeigen die Zähler in jedem Augenblick die Winkellage der Welle 84 in bezug auf die genannte Bezugslage an. Es ist somit automatisch Synchronismus zwischen der Arbeitsweise der Zähler und der Rotation der Meßwelle hergestellt. Von diesem Augenblick ab ändert sich der Inhalt der Zähler 46, 47 kontinuierlich entsprechend der Rotation der Hauptwelle 84. Wird der einmal hergestellte Synchronismus in einem beliebigen Augenblick während der Rotation der Welle 84 zerstört, so ist es, um den Synchronismus wiederherzustellen, lediglich erforderlich, den Schalter 136 kurz zu öffnen und dann wieder zu schließen. Fällt aus irgendeinem Grunde die Energiequelle 138 vorübergehend aus, so wird nach Wiederauftreten der Spannung der Synchronismus automatisch wiederhergestellt. Das an Hand der F i g. 1 bis 4 beschriebene Ausführungsbeispiel kann auch dann angewendet werden, wenn nicht eine trigonometrische Funktion, sondern lediglich der Lagewinkel der Welle selbst einer Auswertevorrichtung zugeführt werden soll. Außer dem beschriebenen fotoelektrischen Abtastverfahren lassen sich natürlich auch andere Verfahren, z. B. elektromagnetisches oder galvanisches Abtasten, verwenden. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch für andere trigonometrische Funktionen ausgeführt sem- ^ .. , Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur digitalen Anzeige der Winkellage einer sich in gleichbleibendem Drehsinn verstellenden Meßwelle, mit einer motorisch angetriebenen, fluchtend mit der Meßwelle angeordneten Hilfswelle, auf der gegenüber einer ortsfesten ersten Abtastvorrichtung eine erste, Zählmarkierungen tragende Scheibe und eine Hilfsscheibe befestigt sind, deren Markierungen von einem auf einem mit der Meßwelle verbundenen Arm angeordneten Abtastorgan abgetastet wird, und mit mindestens einem Zähler, welchem die dem überstrichenen Winkel entsprechende Anzahl von Zählimpulsen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber einer ortsfesten zweiten gleichartigen Abtastvorrichtung (124, 125, 129, 131) eine zweite gleichartig ausgebildete Scheibe (116) auf der Meßwelle (84) befestigt ist und einem dem Zähler (46, 47) vorgeschaltete Logikschaltungsanordnung von der ersten Abtastvorrichtung (92, 93, 100, 104) dann auf die zweite Abtastvorrichtung umschaltet, wenn die Markierung auf der Hilfescheibe (107) mit dem Abtastorgan (110) der Meßwelle koinzidiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Umschalten von der ersten auf die zweite Abtastvorrichtung die Logikschaltungsanordnung auch den die Hilfswelle (85) antreibenden Motor (86) abschaltet.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Scheiben (87,116) angeordneten Zählmarkierungen (91,118) eine trigonometrische Funktion, z. B. eine Sinusfunktion, darstellen, wobei die Logikschaltungsanordnung in Abhängigkeit von dem sich jeweils vor den Abtastvorrichtungen befindenden Quadranten der Zählmarkierungen die Zählweise des Zählers (46,47) und/oder das Vorzeichen des Zählerinhalts umkehrt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 034 874;

britische Patentschrift Nr. 650 913;

USA.-Patentschriften Nr. 2 656106, 2 680241, 2770798,2901170;

Susskind, »notes on Analog-Digital Conversion Techniques«, 1957/58, S. »6-69«;

»IRE Transactions on Instruments«, PGi-5, Juni 1956, S. 161 bis 165, 168 bis 173, 202 bis 209.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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