DE1259580B - Device for electromechanical precision angle measurement - Google Patents
Device for electromechanical precision angle measurementInfo
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Deutsche Kl.: 42 c-5/02German class: 42 c-5/02
1 259 580
V18045IXb/42c
13. Februar 1960
25. Januar 19681,259,580
V18045IXb / 42c
February 13, 1960
January 25, 1968
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektromechanischen Winkelfeinmessung, bei der eine Walze, an deren Umfang zwei in sich geschlossene Sinus-Magnetfelder von genau gleicher Wellenlänge innerhalb jedes der beiden Magnetfelder aufgezeichnet sind, relativ zu zwei je einer der Aufzeichnungsspuren zugeordneten und von ihnen induktiv beeinflußten Magnetköpfen ständig rotiert und einer der Magnetköpfe fest und der andere um die Achse der Walze entlang ihrem Umfang drehbar und entsprechend, dem zu messenden Winkel einstellbar ist und die Grobeinstellung des zu messenden Winkels an einer mit dem beweglichen Magnetkopf verbundenen Skala ablesbar ist und die in den beiden Magnetköpfen induzierten phasenverschobenen Wechselspannungen einen Phasenmesser zugeführt werden.The invention relates to a device for electromechanical precision angle measurement, in which a Roller with two self-contained sinusoidal magnetic fields of exactly the same wavelength on the circumference are recorded within each of the two magnetic fields, relative to two each assigned to one of the recording tracks and inductively influenced by them Magnetic heads are constantly rotating and one of the magnetic heads is fixed and the other around the axis of the Roller can be rotated along its circumference and can be adjusted according to the angle to be measured and the coarse adjustment of the angle to be measured on one connected to the movable magnetic head Scale can be read and the phase shifted induced in the two magnetic heads AC voltages are fed to a phase meter.
Bekannt ist eine Vorrichtung zur Winkelfeinmessung, bei der eine Teilscheibe, an deren Umfang ein in sich geschlossenes Sinus-Magnetfeld von genau gleicher Wellenlänge und bestimmter Anzahl von Magnetwellen aufgezeichnet ist, relativ zu zwei von dieser Aufzeichnung beeinflußten Magnetköpfen, deren gegenseitiger Abstand entlang dem Umfang der Teilscheibe entsprechend dem zu messenden Winkel einstellbar ist, ständig rotiert und der zu messende Winkel durch Messung der Phasenverschiebung der in den beiden Magnetköpfen induzierten Wechselspannungen ermittelt und an einem Zählwerk angezeigt wird. Hierbei erfolgt die Winkelfeinmessung durch Frequenzvervielfachung. Unter einem erheblichen Aufwand an elektronischen Schaltmitteln wird der gemessene Winkel auf einem Zähler in Form eines vollständigen Digitalwertes angegeben.A device for fine angle measurement is known in which a graduated disk has a self-contained sinus magnetic field of exactly the same wavelength and a certain number of Magnetic waves are recorded relative to two magnetic heads affected by this recording, their mutual distance along the circumference of the graduated disk corresponding to that to be measured Angle is adjustable, rotates constantly and the angle to be measured by measuring the phase shift the alternating voltages induced in the two magnetic heads are determined and displayed on a counter. The Precision angle measurement through frequency multiplication. Taking a considerable amount of electronic Switching means is the measured angle on a counter in the form of a complete digital value specified.
Es ist auch vorgeschlagen worden, den elektronischen Aufwand ohne Beeinträchtigung der Meßgenauigkeit
unter einer gewissen Verringerung des Ablesekomforts dadurch zu verringern, daß durch
die Verwendung eines anzeigenden Phasenmessers bekannter Bauart zur Bestimmung der Phasenverschiebung
eine Feinunterteilung der Zählwerksanzeige erfolgt. Durch die Feinunterteilung der
Zählwerksanzeige durch den Phasenmesser braucht das Zählwerk selbst nur noch eine Grobanzeige zu
liefern, und es entfällt der erhebliche Aufwand für die bisher auch noch erforderliche Umsetzung der
zunächst als Analogwerte anfallenden Feinmeßwerte in Digitalwerte. Hierbei können in einer
weiteren Ausbildung auch zwei vollkommen gleich ausgebildete Teilscheiben gleichachsig übereinander
angeordnet sein, von denen die eine feststeht und Vorrichtung zur elektromechanischen
WinkelfeinmessungIt has also been proposed to reduce the electronic expenditure without impairing the measuring accuracy with a certain reduction in the reading comfort by using a display phase meter of known type to determine the phase shift, a fine subdivision of the counter display. Due to the fine subdivision of the totalizer display by the phase meter, the totalizer itself only needs to provide a rough display, and the considerable effort for the conversion of the fine measured values, which were initially obtained as analog values, into digital values is no longer necessary. Here, in a further embodiment, two completely identically designed partial disks can be arranged coaxially one above the other, one of which is fixed and an electromechanical device
Fine angle measurement
Anmelder:Applicant:
Vyzkumny ustav obräbecich stroju a obräbeni,Vyzkumny ustav obräbecich stroju a obräbeni,
PragPrague
Vertreter:Representative:
Dipl.-Phys. Dr. W. Junius, Patentanwalt,Dipl.-Phys. Dr. W. Junius, patent attorney,
3000 Hannover, Abbestr. 203000 Hanover, Abbestr. 20th
Als Erfinder benannt:
Karel Stepänek, PragNamed as inventor:
Karel Stepänek, Prague
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Tschechoslowakei vom 24. Februar 1959 (1114)Czechoslovakia February 24, 1959 (1114)
die andere entsprechend dem zu messenden Winkel gegen die erste verstellbar ist, wobei für jede Teilscheibe ein Magnetkopf vorgesehen ist und beidethe other is adjustable in relation to the first according to the angle to be measured, for each graduated disk a magnetic head is provided and both
as Magnetköpfe gleichsinnig um die gemeinsame Achse der Teilscheibe rotieren. Ein Nachteil dieses Systems ist die Notwendigkeit, einen Zähler vorzusehen, der ein verhältnismäßig kompliziertes Gerät darstellt.The magnetic heads in the same direction around the common axis rotate the indexing disk. A disadvantage of this system is the need to provide a counter that represents a relatively complicated device.
Will man ohne einen Zähler auskommen, so muß man mit einem Phasenmesser als Nullinstrument
arbeiten. Das ist jedoch nicht ohne weiteres möglich. Um dieses tun zu können schafft die vorliegende
Erfindung eine Kompensationsvorrichtung, die notwendig ist, um mit einem als Nullinstrument
arbeitenden Phasenmesser arbeiten zu können. Dabei ist diese Kompensationseinrichtung auf die speziellen
Erfordernisse der Vorrichtung zum elektromechanischen Messen von Winkeln zugeschnitten.
Die vorliegende Erfindung besteht darin, daß zwei weitere in sich geschlossene Sinus-Magnetfelder von
jeweils genau gleicher Wellenlänge auf dem Walzenumfang aufgezeichnet sind und daß auf jeder der
insgesamt vier Aufzeichnungsspulen eine verschiedene Anzahl von Magnetwellen aufgezeichnet ist,
daß den beiden zusätzlichen Magnetfeldern zwei von ihnen induktiv beeinflußte, fest miteinander verbundene
Magnetköpfe zugeordnet sind, daß der Ausgang eines dieser beiden Magnetköpfe und der Ausgang
des festen Magnetkopfes über einen ersten Phasendiskriminator sowie der Ausgang des anderen der
beiden fest miteinander verbundenen Magnetköpfe und der Ausgang des beweglichen MagnetkopfesIf you want to do without a counter, you have to work with a phase meter as a zero instrument. However, this is not easily possible. In order to be able to do this, the present invention provides a compensation device which is necessary in order to be able to work with a phase meter operating as a zero instrument. This compensation device is tailored to the special requirements of the device for electromechanical measurement of angles.
The present invention consists in that two further self-contained sinusoidal magnetic fields of exactly the same wavelength are recorded on the roller circumference and that a different number of magnetic waves is recorded on each of the total of four recording reels, that two of the two additional magnetic fields are inductive Affected, fixed magnetic heads are assigned that the output of one of these two magnetic heads and the output of the fixed magnetic head via a first phase discriminator and the output of the other of the two fixed magnetic heads and the output of the movable magnetic head
709 720/109709 720/109
über einen zweiten Phasendiskriminator einem in an sich bekannter Weise als Nullinstrument arbeitenden Phasenmesser zugeführt sind, daß die fest miteinander verbundenen Magnetköpfe um die Achse der rotierenden Walze entlang ihrem Umfang drehbar und so einstellbar sind, daß die Phasenverschiebung der von dem festen und dem beweglichen Magnetkopf induzierten Spannung kompensiert wird und in dieser Stellung die Wmkelfeineinstellung an einer an den beiden fest miteinander verbundenen Magnetköpfen angeordneten Skala ablesbar ist.via a second phase discriminator to one in In a known way as a zero instrument working phase meter are supplied that the fixed to each other connected magnetic heads rotatable around the axis of the rotating roller along its circumference and are adjustable so that the phase shift of the fixed and movable magnetic heads induced voltage is compensated and in this position the angular fine adjustment at a the two firmly connected magnetic heads arranged scale can be read.
Es ist vorteilhaft, wenn die Differenzwerte der Frequenzen, die auf den Spuren des Walzenumfanges aufgezeichnet sind, von je zwei Spuren gleich sind, und zwar einerseits von den Spuren, die dem beweglichen und einem von den beiden miteinander verbundenen Aufnahmeköpfen zugeordnet sind, und andererseits von den Spuren, die den festen und den anderen von den beiden miteinander verbundenen Aufnahmeköpfen zugeordnet sind.It is advantageous if the difference values of the frequencies on the tracks of the roller circumference are recorded, of two tracks are the same, on the one hand of the tracks that are moving and are assigned to one of the two interconnected recording heads, and on the other hand, of the traces that connect the fixed one and the other of the two Recording heads are assigned.
Bei den aufgezeichneten Spuren braucht es sich nicht unbedingt um Sinus-Magnetfelder zu handeln. Dieses wird lediglich dann der Fall sein, wenn die Aufzeichnungsspur aus Magnettonband besteht und als Aufnahmeköpfe magnetische Aufnahmeköpfe verwendet werden. Die Aufzeichnungsspur kann aber auch aus magnetisierbären Zähnen bestehen oder sogar eine optische sein, wobei bei einer optischen Aufzeichnungsspur entsprechende optische Wiedergabeköpfe, z. B. Fotoelemente, verwendet werden.The recorded tracks do not necessarily have to be sinusoidal magnetic fields. This will only be the case if the recording track consists of magnetic tape and magnetic recording heads are used as recording heads. The recording track can, however also consist of magnetizable teeth or even an optical one, with an optical one Optical playback heads corresponding to the recording track, e.g. B. photo elements can be used.
Das Messen von Winkeln geht so vor sich, daß ein den festen Aufnahmekopf tragender Anschlag mit
dem einen Schenkel des zu messenden Winkels und ein den beweglichen Aufnahmekopf tragender Anschlag
mit dem anderen Schenkel des zu messenden Winkels in Berührung gebracht wird, daß eine mit
dem beweglichen Aufnahmekopf in an sich bekannter Weise verbundene Anordnung zur Ablesung der
Winkelgrobeinstellung abgelesen wird, daß die beiden fest miteinander verbundenen und drehbar um
die Walze angeordneten Aufnahmeköpfe verdreht werden, bis der Phasenmesser denjenigen Wert anzeigt,
den er anzeigte, als die beiden Anschläge sich in der Nullwinkeleinstellung der Vorrichtung berührten,
und daß sodann die Anordnung zur Ablesung der Winkelfeineinstellung abgelesen wird.
In der Zeichnung veranschaulicht
F i g. 1 das Prinzip des elektromechanischen Messens von Winkeln, während inThe measurement of angles is done in such a way that a stop carrying the fixed recording head is brought into contact with one leg of the angle to be measured and a stop carrying the movable recording head with the other leg of the angle to be measured, that one with the movable recording head is read in a known manner connected arrangement for reading the rough angle setting that the two firmly connected and rotatably arranged around the roller recording heads are rotated until the phase meter shows the value it indicated when the two stops are in the zero angle setting Touched device, and that then the arrangement for reading the angular fine adjustment is read.
Illustrated in the drawing
F i g. 1 the principle of electromechanical measurement of angles, while in
F i g. 2 und 3 Ausführungsbeispiele von Zahnradgeneratoren, welche die magnetische Aufzeichnung der Scheibe in F i g. 1 ersetzen, dargestellt sind.F i g. 2 and 3 embodiments of gear generators, which the magnetic recording of the disk in FIG. 1 are shown.
Die sich drehende Aufzeichnungsscheibe 1 trägt insgesamt vier Aufzeichnungsspuren zm, zkl, zk2 und zp, die durch vier magnetophonische Aufnahmeköpfe hm, hkl, hk2; hp abgelesen werden. Der Meßkopf hm ist mechanisch mit einem gleichachsig zur Scheibe 1 angeordneten, unabhängig von dieser drehbaren Meßtisch 2 verbunden und kann mit ihm eine Drehbewegung vollbringen. Die Kompensationsköpfe hkl, hk2 sind miteinander mechanisch verbunden und können beliebig verdreht werden. Der feste Kopf hp ist am Rahmen des Gerätes befestigt. Die einzelnen Spuren enthalten gleichförmige Aufzeichnungen jeweils einer gewissen Zahl von sinusförmigen magnetischen Wellen. Im gegebenen Fall besitzt die zu dem Meßkopf hm gehörende Spur die Aufzeichnung von zm=360 magnetischen Wellen, die Spuren der zu den Kompensationsköpfen hkl und hk2 gehörenden Aufzeichnungen zkl=380 und zk2=381 magnetische Wellen und die zu dem festen Kopf hp gehörende Aufzeichnung zp=361 magnetische Wellen.The rotating recording disk 1 carries a total of four recording tracks zm, zkl, zk2 and zp, which are recorded by four magnetophonic recording heads hm, hkl, hk2 ; hp can be read. The measuring head hm is mechanically connected to a measuring table 2 which is arranged coaxially with the disk 1 and can be rotated independently of the latter, and can perform a rotary movement with it. The compensation heads hkl, hk2 are mechanically connected to each other and can be rotated as required. The fixed head hp is attached to the frame of the device. The individual tracks contain uniform recordings of a certain number of sinusoidal magnetic waves. In the given case, the track belonging to the measuring head hm has the recording of zm = 360 magnetic waves, the tracks of the recordings belonging to the compensation heads hkl and hk2 zkl = 380 and zk2 = 381 magnetic waves and the recording zp belonging to the fixed head hp = 361 magnetic waves.
Beim Messen dreht sich die Aufnahmescheibe 1 gleichförmig, z. B. mit 10 Umdr./Sek.When measuring, the receiving disk 1 rotates uniformly, e.g. B. with 10 rev./sec.
In diesem Fall werden in den erwähnten Köpfen die folgenden Schwingungszahlen der elektrischen Spannung induziert: Meßfrequenz fm—3600 Hz, Kompensationsfrequenzen//el =3 800 Hz, /£2=3810 Hz und feste Frequenz/^=3610 Hz. Die Frequenzpaare fkl, fm und fk2, fp werden je in einen Phasendiskriminator 3 bzw. 4 geführt, in welchen die Frequenzen subtrahiert werden. Man erzielt die Frequenzdifferenzen AfI = fkl —fm = 3800 — 3600 = 200 Hz und Af 2 = //c2 -fp-= 3810 - 3610 = 200Hz. Diese gleichen Frequenzdifferenzen ζί/1 = Λ/2 = 200Ηζ werden in den Phasenmesser S geleitet.In this case, the following vibrations of the electrical voltage are induced in the heads mentioned: measuring frequency fm- 3600 Hz, compensation frequencies // el = 3800 Hz, / £ 2 = 3810 Hz and fixed frequency / ^ = 3610 Hz. The frequency pairs fkl, fm and fk2, fp are each fed into a phase discriminator 3 or 4, in which the frequencies are subtracted. The frequency differences AfI = fkl -fm = 3800 - 3600 = 200 Hz and Af 2 = // c2 -fp- = 3810 - 3610 = 200Hz are obtained. These same frequency differences ζί / 1 = Λ / 2 = 200Ηζ are fed into the phase meter S.
Falls man den Meßtisch 2 und demzufolge auch den Meßkopf hm um eine die Länge einer aufgezeichneten Welle verdreht — im Beispielsfalle um einen Winkelgrad, während die Aufzeichnungsscheibe 1 fortwährend rotiert, ändert sich die Phasen- verschiebung der Meßfrequenz fm gegenüber der festen Frequenz fp um 360°.If the measuring table 2 and consequently also the measuring head hm are rotated by the length of a recorded wave - in the example case by an angular degree while the recording disk 1 rotates continuously, the phase shift of the measuring frequency fm compared to the fixed frequency fp changes by 360 ° .
Da sich die Phasenverschiebung durch Addition oder Subtraktion von Frequenzen nicht ändert, ändert sich auch die Phasenverschiebung zwischen den Frequenzen A /1, Δ /2 um 360°.Since the phase shift does not change due to the addition or subtraction of frequencies, the phase shift between the frequencies A / 1, Δ / 2 also changes by 360 °.
Falls man das Kompensationskopfpaar hkl, hk2 um einen Winkelgrad verdreht, ändert sich die Phasenverschiebung der Kompensationsfrequenz fk 1 gegenüber der festen Frequenz fp umIf the compensation head pair hkl, hk2 is rotated by an angular degree, the phase shift of the compensation frequency fk 1 changes with respect to the fixed frequency fp
360·380°360 x 380 °
360 "360 "
In gleicher Weise ändert sich auch die Phasenverschiebung der Kompensationsfrequenz fk 2 gegenüber der festen Frequenz fp umIn the same way, the phase shift of the compensation frequency fk 2 with respect to the fixed frequency fp also changes
360 · 381°360 x 381 °
360360
Die Phasenverschiebung zwischen den Frequenzen AfI und Af2 ist die Differenz der beiden teilweisen Phasenverschiebungen, und ihre Größe beträgt somit 381-380=1°. Es ist deshalb die Verdrehung des Meßkopfes hm 360mal größer als die Wirkung der gleichen Verdrehung des Paares der Kompensationsköpfe hkl, hk2. The phase shift between the frequencies AfI and Af2 is the difference between the two partial phase shifts, and its size is thus 381-380 = 1 °. The rotation of the measuring head hm is therefore 360 times greater than the effect of the same rotation of the pair of compensation heads hkl, hk2.
Dieser Umstand kann direkt zum Messen von Winkeln angewendet werden. Der Phasenmesser 5 dient lediglich als Nullgerät, so daß er sehr einfach ist. Das Messen des Winkels wird folgendermaßen ausgeführt: Das Gerät ist mit einer Meßskala sm versehen, die mit dem Meßtisch 2 verbunden ist, ferner mit einer gleichen Kompensationsskala sk, die mit dem Paar der Kompensationsköpfe hkl, hk2 verbunden ist. Beide Skalen sind zu 360 Teilen aufgeteilt. This fact can be used directly for measuring angles. The phase meter 5 serves only as a null device, so that it is very simple. The measurement of the angle is carried out as follows: The device is provided with a measuring scale sm , which is connected to the measuring table 2, and also with the same compensation scale sk, which is connected to the pair of compensation heads hkl, hk2 . Both scales are divided into 360 parts.
In der Ausgangsmeßlage sind beide Skalen sm, sk und der Phasenmesser 5 in der Nullage. Nach Verdrehen des Tisches 2 um den zu messenden Winkel verdreht man die Kompensationsköpfe hkl, hk2, bis der Phasenmesser 5 wieder auf Null ausgeglichen ist. Dann liest man auf der Meßskala sm die Grade undIn the initial measurement position, both scales sm, sk and the phase meter 5 are in the zero position. After the table 2 has been rotated by the angle to be measured, the compensation heads hkl, hk2 are rotated until the phase meter 5 is again balanced to zero. Then one reads the degrees and on the measuring scale sm
auf der Kompensationsskala sk die Minuten und Sekunden ab. Es ist klar, daß im gegebenen Fall ein Teil der Meßskala sm einem Verdrehungsgrad des Meßtisches 2 entspricht und ein Teil der Kompensationsskala sk, der gleich groß ist wie auf der Skala sm, 10 Sekunden der Verdrehung des Meßtisches 2.the minutes and seconds are displayed on the compensation scale. It is clear that in the given case a part of the measuring scale sm corresponds to a degree of rotation of the measuring table 2 and a part of the compensation scale sk, which is the same size as on the scale sm, corresponds to 10 seconds of the rotation of the measuring table 2.
Durch Wahl einer anderen Zahl von magnetischen Wellen der Aufzeichnung kann man andere Empfindlichkeiten und andere »Übertragungsverhältnisse« zwischen der Meß- und Kompensationsskala erzielen. Aus dem Erwähnten folgt, daß auch bei einer Aufzeichnung einer kleinen Anzahl von Wellen (360,361, 380, 381) die Empfindlichkeit einer derartigen Anordnung 10 Sekunden ist und bei Anwendung eines Nonius leicht ein Wert von einer Sekunde erzielt werden kann. Diese Empfindlichkeit ist der der besten optischen Geräte gleich.By choosing a different number of magnetic waves of the recording one can get different sensitivities and achieve other "transfer ratios" between the measurement and compensation scales. From the above it follows that even if a small number of waves are recorded (360,361, 380, 381) the sensitivity of such an arrangement is 10 seconds and when using a Vernier scale can easily achieve a value of one second. This sensitivity is that of the best optical devices the same.
Eine Aufzeichnung einer so kleinen Anzahl von Wellen kann durch eine mechanische Verzahnung ersetzt werden. F i g. 2 ist eine schematische Darstellung eines verzahnten Läufers 6 eines Zahngenerators, welcher die magnetische Aufzeichnung ersetzt, und eines verzahnten Ständers 7, welcher den Aufnahmekopf ersetzt. Durch Verdrehen des Läufers 6 ändert sich der Widerstand des magnetisehen Kreises, der in der Zeichnung durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist, und dadurch ändert sich auch der durch den Gleichstrom erzeugte magnetische Fluß, der durch die Spule 8 fließt. Durch Änderung des magnetischen Flusses wird in der Spule 8 eine Spannung induziert, deren Frequenz durch die Zahnfrequenz bestimmt ist. Das Teilgerät besitzt vier solche Zahngeneratoren: einen zum Messen, einen festen und zwei zur Kompensation. Die Meßgenauigkeit ist durch das Ersetzen der magnetischen Aufzeichnung durch die Verzahnung keineswegs beeinträchtigt, da sich die Ungenauigkeiten der Verzahnung des Läufers 6 und Ständers 7 ausgleichen. Ferner hängt bis zu einem gewissen Grad die Meßgenauigkeit nicht von der Genauigkeit der Teilung der sich drehenden Scheibe ab. Das Ersetzen der magnetischen Aufzeichnung durch eine mechanische bzw. optische »Aufzeichnung« erhöht wesentlich die Verläßlichkeit des Gerätes und vereinfacht seinen elektrischen Teil. Die in den Ständerspulen induzierten Signale haben bei Zahngeneratoren eine so große Intensität, daß Verstärker nicht benötigt sind.A record of such a small number of waves can be done by mechanical interlocking be replaced. F i g. 2 is a schematic representation of a toothed rotor 6 of a tooth generator, which replaces the magnetic recording, and a toothed stand 7, which the Recording head replaced. By turning the rotor 6, the resistance of the magnetisehen changes Circle, which is indicated in the drawing by a dash-dotted line, and thereby the magnetic flux generated by the direct current flowing through the coil 8 also changes. By When the magnetic flux changes, a voltage is induced in the coil 8, the frequency of which is determined by the tooth frequency. The dividing device has four such tooth generators: one for measuring, one fixed and two for compensation. The measurement accuracy is due to the replacement of the magnetic Recording is not affected by the toothing, since the inaccuracies of the Compensate the toothing of the rotor 6 and the stator 7. It also depends to some extent the accuracy of measurement does not depend on the accuracy of the pitch of the rotating disc. The replacement magnetic recording by mechanical or optical "recording" increases significantly the reliability of the device and simplifies its electrical part. The ones in the stator coils The intensity of induced signals in tooth generators is so great that amplifiers are not required are.
Eine weitere Vereinfachung kann durch Vereinigung von zwei Ständern gemäß F i g. 3 erzielt werden. Der verzahnte Ständer hat zwei selbständige in Achsenrichtung übereinander gelegene Teile 9, 10 mit verschiedener Anzahl von Zähnen. Die gleiche Anzahl von Zähnen hat auch der Läufer 11. Man bildet z. B. nach F i g. 1 Doppelständer, die 360, 380 und 361, 381 Zähne besitzen. Dadurch setzt man wesentlich die Konstruktionshöhe des Gerätes herab. Die in der Spule 12 eines derartigen Ständers induzierte Spannung besteht aus den in ihren einzelnen Teilen induzierten Spannungen, und auf einfache Weise, durch Gleichrichten und Sieben, erzielt man die Spannungen der Differenzfrequenz (/1/1, Af 2). A further simplification can be achieved by combining two uprights according to FIG. 3 can be achieved. The toothed stand has two independent parts 9, 10, one above the other in the axial direction, with different numbers of teeth. The rotor 11 also has the same number of teeth. B. according to FIG. 1 double stand with 360, 380 and 361, 381 teeth. This significantly reduces the construction height of the device. The voltage induced in the coil 12 of such a stator consists of the voltages induced in their individual parts, and the voltages of the difference frequency (/ 1/1, Af 2) are obtained in a simple manner by rectifying and sieving.
Gemäß diesen Grundsätzen ist es möglich, Teilgeräte von hoher Genauigkeit und Verläßlichkeit zu konstruieren. Die elektrische Ablesungsmethode ermöglicht eine leichte Vorwahl und eine selbsttätige Einstellung.According to these principles, it is possible to provide sub-devices of high accuracy and reliability to construct. The electrical reading method enables easy preselection and automatic Setting.
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| DE (1) | DE1259580B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4113841A1 (en) * | 1991-04-27 | 1992-10-29 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING AND DETERMINING A TURNING ANGLE OF A ROTATING OBJECT |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR768624A (en) * | 1933-05-02 | 1934-08-10 | Radio Electr Soc Fr | Radio wave signaling system |
-
1960
- 1960-02-13 DE DEV18045A patent/DE1259580B/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR768624A (en) * | 1933-05-02 | 1934-08-10 | Radio Electr Soc Fr | Radio wave signaling system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4113841A1 (en) * | 1991-04-27 | 1992-10-29 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING AND DETERMINING A TURNING ANGLE OF A ROTATING OBJECT |
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