DE1265206B - Magnetic encoder with a rotatable magnetized code disk - Google Patents

Magnetic encoder with a rotatable magnetized code disk

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DE1265206B
DE1265206B DEG45607A DEG0045607A DE1265206B DE 1265206 B DE1265206 B DE 1265206B DE G45607 A DEG45607 A DE G45607A DE G0045607 A DEG0045607 A DE G0045607A DE 1265206 B DE1265206 B DE 1265206B
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read head
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Edward Lloyd Packard
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General Precision Inc
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Magnetic Heads (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

H03kH03k

Deutsche Kl.: 21 al-36/20 German class: 21 al -36/20

Nummer: 1265 206Number: 1265 206

Aktenzeichen: G 45607 VIII a/21 alFile number: G 45607 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 30. Dezember 1965Filing date: December 30, 1965

Auslegetag: 4. April 1968Open date: April 4, 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein magnetisches Kodiergerät, das aus einer senkrecht zu ihrer Oberfläche magnetisierten drehbaren Kodescheibe mit mehreren Spuren unterschiedlichen Stellenwertes, die jeweils eine Vielzahl von Segmenten mit abwechselnd hohem und niedrigem magnetischem Fluß umfassen, sowie aus den Spuren zugeordneten Leseköpfen zur Ermittlung der unterschiedlichen Magnetflußstärken besteht.The invention relates to a magnetic encoder, which consists of a perpendicular to its surface magnetized rotatable code disk with several tracks of different importance, the each comprise a plurality of segments with alternating high and low magnetic flux, as well as read heads assigned to the tracks for determining the different magnetic flux strengths consists.

Magnetische Kodiergeräte zur Ermittlung der Winkelstellung einer Welle sind den herkömmlichen, mit Bürsten arbeitenden Kodiergeräten auf Grund der Eigenschaften überlegen, die sich daraus ergeben, daß zwischen der die Daten tragenden Kodescheibe und dem Abtastorgan keine Berührung stattfindet. Diese Eigenschaften vermitteln ein Kodiergerät hoher Lebensdauer, die nur durch die Lebensdauer der darin verwendeten Lager begrenzt wird. Außerdem resultiert aus diesen Eigenschaften der Vorteil eines wesentlich höheren Rauschabstandes. Äußerst vorteilhaft sind magnetische Kodiergeräte, bei denen der Datenträger Bereiche hat, die Änderungen in magnetischen Eigenschaften aufweisen. Ein Lesekopf mit hochpermeablem Kern erzeugt in einer Wicklung in Abhängigkeit von und gesteuert durch die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften des jeweiligen Datenträgerbereichs eine Änderung der Induktivität. Bisher haben Kodiergeräte dieser Art ein Lesesignal erzeugt, das in Abhängigkeit von der Induktivitätsänderung in der Wicklung des Kernes ein auswertbares Ausgangssignal dargestellt hat. Der Nachteil davon besteht in der geringen Auflösung des so erzeugten Signals, d. h., die von Bereichen mit geringer Induktivität erzeugte binäre 1 ist schwierig gegenüber einer von Bereichen hoher Induktivität erzeugten binären 0 zu unterscheiden. Ursache für diese schlechte Auflösung sind die magnetischen Streulinien, die die Leseköpfe dann durchsetzen, wenn sie Bereichen geringer Magnetisierung gegenüberstehen, d. h., wenn nur wenige oder gar keine magnetischen Linien auftreten sollen. Zur Lösung dieses Problems ist der Abstand zwischen dem Lesekopf und dem Datenträger so klein wie möglich gemacht worden, um zu verhindern, daß magnetische Streulinien die Leseköpfe durchsetzen. Indem man jedoch den Abstand zwischen Lesekopf und Kodescheibe gering hielt, entstanden neue Probleme. Eines davon besteht darin, daß auf Grund dieser engen Toleranzen Stöße und Erschütterungen des Kodiergerätes »Kollisionen« zwischen den beiden Teilen während des Betriebs verursachen, was zu Schäden und damit zu Reparaturoder Ersatzkosten führt. Auf jeden Fall treten Kosten Magnetisches Kodiergerät mit einer drehbaren
magnetisierten Kodescheibe
Magnetic encoders for determining the angular position of a shaft are superior to conventional encoders working with brushes because of the properties that result from the fact that there is no contact between the code disk carrying the data and the scanning element. These properties provide a coding device with a long service life, which is only limited by the service life of the bearings used in it. In addition, these properties have the advantage of a significantly higher signal-to-noise ratio. Magnetic encoders in which the data carrier has areas that exhibit changes in magnetic properties are extremely advantageous. A read head with a highly permeable core generates a change in inductance in a winding depending on and controlled by the different magnetic properties of the respective data carrier area. So far, coding devices of this type have generated a read signal which, as a function of the change in inductance in the winding of the core, has represented an evaluable output signal. The disadvantage of this is the low resolution of the signal generated in this way, ie the binary 1 generated by areas with low inductance is difficult to distinguish from a binary 0 generated by areas with high inductance. The cause of this poor resolution is the magnetic stray lines that penetrate the reading heads when they are opposite areas of low magnetization, ie when only a few or no magnetic lines are to appear. To solve this problem, the distance between the reading head and the data carrier has been made as small as possible in order to prevent magnetic stray lines from penetrating the reading heads. However, by keeping the distance between the reading head and the code disk small, new problems arose. One of them is that due to these tight tolerances, shocks and vibrations of the coding device cause "collisions" between the two parts during operation, which leads to damage and thus to repair or replacement costs. In any case, costs arise magnetic encoder with a rotatable
magnetized code disk

Anmelder:Applicant:

General Precision,General Precision,

Inc., Glendale, Calif. (V. St. A.)Inc., Glendale, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. H. v. Schumann, Rechts- undDipl.-Ing. H. v. Schumann, legal and

Patentanwalt,Patent attorney,

8000 München 22, Widenmayerstr. 58000 Munich 22, Widenmayerstr. 5

Als Erfinder benannt:
Edward Lloyd Packard,
Glendale, Calif. (V. St. A.)
Named as inventor:
Edward Lloyd Packard,
Glendale, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 1. Februar 1965 (429 350)V. St. v. America February 1, 1965 (429 350)

auf, und die Zuverlässigkeit des Kodiergerätes ist vermindert. Ein zusätzlicher Nachteil des normalerweise erforderlichen Abstandes zwischen Lesekopf und Datenträger ist der, daß der Arbeitsaufwand und damit die gesamten Herstellungskosten anwachsen, um beim Zusammenbau diese Toleranzen in der Einstellung einzuhalten.and the reliability of the encoder is decreased. An added disadvantage of the normally required distance between read head and data carrier is that the amount of work and so that the total manufacturing costs increase to these tolerances in the setting when assembling to be observed.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile bei einem magnetischen Kodiergerät der eingangs bezeichneten Art durch ein den magnetischen Streufluß von den Leseköpfen abschirmendes Rückschlußelement vermieden. According to the invention, these disadvantages in a magnetic coding device are described at the outset Art avoided by a flux leakage element shielding the magnetic flux from the reading heads.

Dadurch wird es möglich, das Verhältnis zwischen einer gelesenen 0 und einer 1 groß zu machen, ohne daß ein besonders kleiner Abstand zwischen dem Lesekopf und der Kodescheibe erforderlich wäre. Besonders einfach und vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der die Kodespuren aus erhöhten und vertieften Segmenten bestehen. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Leseköpfe aus einem sättigbaren Eisenkern mit zwei möglichen Remanenzzuständen, deren einer beim Abtasten eines Segmentes mit hohem Magnetfluß, deren anderer beim Abtasten eines Segmentes mit niedrigem Magnetfluß auftritt. Das Ablesen des jeweiligen Remanenzzustandes erfolgt vorteilhafterweise dadurch, daß die Eisenkerne mit Wicklungen versehen sind, deren Induktivität sich mit dem Zustand des Eisenkernes ändert.This makes it possible to make the ratio between a read 0 and a 1 large without that a particularly small distance between the reading head and the code disk would be required. Particularly A simple and advantageous embodiment is one in which the code tracks consist of raised and lowered Segments exist. In a further advantageous embodiment of the invention, the reading heads consist of a saturable iron core with two possible states of remanence, one when scanning one Segment with high magnetic flux, the other when scanning a segment with low magnetic flux occurs. The reading of the respective remanence state is advantageously carried out in that the iron cores are provided with windings, the inductance of which varies with the state of the iron core changes.

809 537/508809 537/508

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen, in denen Further details of the invention emerge from the exemplary embodiment described below with reference to the drawings, in which

F i g. 1 ein Schnitt durch ein erfindungsgemäßes magnetisches Kodiergerät ist,F i g. 1 is a section through a magnetic encoder according to the invention,

F i g. 2 einen der vielen erfindungsgemäß verwendeten Leseköpfe zeigt,F i g. 2 shows one of the many reading heads used according to the invention,

F i g. 3 eine Teilansicht eines vergrößerten Schnittes ist, in dem die erfindungsgemäßen Verbesserungen und insbesondere die Magnetflußdichte zu sehen sind für den Fall, daß ein Lesekopf über einem Bereich mit geringem magnetischem Widerstand, d.h. über einem erhabenen Segment des Datenträgers steht,F i g. Figure 3 is a partial view of an enlarged section showing the improvements of the invention and in particular the magnetic flux density can be seen in the event that a read head is over an area with low magnetic resistance, i.e. above a raised segment of the data carrier,

F i g. 4 eine ähnliche Darstellung wie F i g. 3 ist, wobei jedoch der Lesekopf über einem Bereich mit hohem magnetischem Widerstand, d. h. über einem vertieften Segment des Informationsträgers steht,F i g. 4 shows a representation similar to FIG. 3, but with the read head over an area with high magnetic resistance, d. H. stands over a recessed segment of the information carrier,

F i g. 5 ein Schnitt durch den magnetischen Datenträger entlang der Linie 5-5 der F i g. 1 ist und die die gleichen magnetischen Eigenschaften wie die Spur 30 für die unterste Binärstelle aufweisen, d h., die erhabenen Segmente besitzen größere Magnetflußdichte als die vertieften. Die innerste Spur entspricht der obersten Binärstelle. Dieses Kodiergerät verwendet ein Standardmuster, wobei die Spuren in dieser Ausführungsform versetzt sind, um einen besseren Abstand zwischen den Leseköpfen zu erhalten Es handelt sich jedoch nur um ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, und selbstverständlich können auch andere Kodemuster gewählt werden.F i g. 5 shows a section through the magnetic data carrier along the line 5-5 in FIG. 1 is and the have the same magnetic properties as track 30 for the lowest binary digit, i.e. the raised ones Segments have greater magnetic flux density than the recessed ones. The innermost trace corresponds to that top binary digit. This coding apparatus uses a standard pattern, the tracks in this embodiment are offset in order to get a better distance between the reading heads However, this is only a preferred embodiment, and of course others can also Code pattern can be selected.

Eine Deckplatte 36 ist an dem Oberteil des Gehäuses 12 mit Bolzen 38 befestigt und besteht aus einem magnetisierbaren Material. Zur Ermittlung der Magnetflußdichte der Segmente 32 oder 34 wird eine Vielzahl von Leseköpfen 40 verwendet, deren jeder, wie in F i g. 2 gezeigt, aus einem Magnetkern 41 besteht, der in dieser Ausführungsform ringförmig ist. Eine Wicklung 42 ist in Serie auf beide Schenkel desA cover plate 36 is fastened to the upper part of the housing 12 with bolts 38 and consists of a magnetizable material. To determine the magnetic flux density of the segments 32 or 34 is a A plurality of read heads 40 are used, each of which, as shown in FIG. 2, consists of a magnetic core 41, which is annular in this embodiment. A winding 42 is in series on both legs of the

verschiedenen Spuren mit unterschiedlichem Stellen- 20 Ringkernes 41 aufgebracht. Vorzugsweise besteht derdifferent tracks with different places- 20 toroidal core 41 applied. Preferably there is the

wert zeigt, wobei die schraffierten Segmente jeder Spur eine andere Magnetflußdichte aufweisen als die nicht schraffierten und gegenüber diesen erhaben sind, F i g. 6 ein Schnitt entlang der Linie 6-6 der F i g. 1 Kern 41 aus sättigbarem Magnetmaterial, das zweier Remanenzzustände fähig ist.value, the hatched segments of each track having a different magnetic flux density than that are not hatched and are raised compared to these, F i g. 6 is a section along line 6-6 of FIG. 1 Core 41 made of saturable magnetic material, which is capable of two states of remanence.

Die spezielle Verteilung der Leseköpfe 40 entspricht der Standardanordnung für V-Abtastung undThe special distribution of the reading heads 40 corresponds to the standard arrangement for V-scanning and

ist und eine Deckplatte zeigt, auf der die Leseköpfe 25 ist in F i g. 6 in der Draufsicht auf die Deckplatte 36and shows a cover plate on which the reading heads 25 is shown in FIG. 6 in a top view of the cover plate 36

montiert sind und die den Rückweg für die von dem in F i g. 5 gezeigten Datenträger ausgehenden magnetischen Flußlinien bildet,are mounted and the return path for the from the in F i g. 5 outgoing magnetic disk shown Forms flow lines,

F i g. 7 ein Schnitt entlang der Linie 7-7 der F i g. 1 ist und eine Rückschlußplatte zeigt, die als zweiter Rückweg für die magnetischen Kraftlinien dient, die keinen Lesekopf durchsetzen sollen, undF i g. 7 is a section along line 7-7 of FIG. 1 and shows a back yoke plate as the second The return path is used for the magnetic lines of force that should not enforce a read head, and

F i g. 8 das Blockschaltbild für einen typischen mit dem Erfindungsgegenstand verwendeten Lesekreis ist.F i g. 8 is the block diagram for a typical read circuit used with the subject invention.

In den Zeichnungen ist eine einzige Ausführungsform der Erfindung gezeigt, und gleiche oder entsprechende Teile sind in den verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. F i g. 1 zeigt eine Welle 10 aus nichtrostendem magnetisierbarem Stahl.In the drawings there is shown a single embodiment of the invention, and the same or corresponding ones Parts are denoted by the same reference numerals in the various figures. F i g. 1 shows a Shaft 10 made of stainless magnetizable steel.

gezeigt. Die Spur 30 für die unterste Binärstelle arbeitet mit einem in dem entsprechenden Schlitz 44 angeordneten Lesekopf 40 zusammen. Vorzugsweise sind die Kerne 41 der Leseköpfe 40 in die in der Deckplatte 36 vorgesehenen Schlitze 44 eingekittet. Zu beiden Seiten des Schlitzes 44 ist durch die Deckplatte 36 ein Loch 46 gebohrt. Beide Löcher 46 sind mit Isolierhülsen 48 versehen. Die Zuführungen 50 der Wicklungen 42 sind, wie aus F i g. 1 ersichtlich, durch die Löcher 46 hindurchgesteckt und über eine Schalttafel 52 mit einem weiter unten erläuterten Abtastschaltkreis verbunden.shown. The track 30 for the lowest binary digit operates with one in the corresponding slot 44 arranged reading head 40 together. The cores 41 of the read heads 40 are preferably in the Cover plate 36 provided slots 44 cemented. On both sides of the slot 44 is through the cover plate 36 a hole 46 drilled. Both holes 46 are provided with insulating sleeves 48. The feeders 50 of the windings 42 are, as shown in FIG. 1 can be seen, inserted through the holes 46 and via a Control panel 52 is connected to a sensing circuit explained below.

Wie aus F i g. 7 ersichtlich, ist eine Rückschlußplatte 54 mittels Bolzen 58 an einem Ring 56 (F i g. 1)As shown in FIG. 7, a return plate 54 can be seen by means of bolts 58 on a ring 56 (FIG. 1)

Diese Welle nimmt Analogwerte in Form von Winkel- 40 befestigt. Die Rückschlußplatte 54 und der Ring 56 Stellungen an und ist in einem aus Aluminium her- bestehen ebenso wie die Deckplatte 36 im wesent-This shaft takes analog values in the form of angle-40 attached. The return plate 54 and the ring 56 Positions and is made of aluminum as is the cover plate 36 essentially

gestellten Gehäuse 12 montiert, das zur besseren Zugänglichkeit aus zwei Hälften bestehen kann. Die beiden Hälften werden durch Bolzen 14 zusammengehalten. Zur reibungsfreien Lagerung der Welle 10 in dem Gehäuse 12 können Lager 16 verwendet werden. Auf der Welle 10 ist innerhalb des Gehäuses 12 ein scheibenförmiger Datenträger 18 montiert, der aus einer Aluminiumtragfläche 20 mit einer Hülse 22 besteht. Die Tragfläche 20 ist mit der Welle 10 fest verbunden und dreht sich mit ihr. Fest auf ihr angebracht ist eine Kodescheibe 24 aus hochmagnetisiertem Bariumferrit, von der F i g. 5 eine Draufsicht zeigt.Assembled housing 12 provided, which can consist of two halves for better accessibility. The two Halves are held together by bolts 14. For frictionless storage of the shaft 10 in the Housing 12, bearings 16 can be used. On the shaft 10 within the housing 12 is a disk-shaped data carrier 18, which consists of an aluminum support surface 20 with a sleeve 22. The wing 20 is firmly connected to the shaft 10 and rotates with her. Firmly attached to it is a code disk 24 made of highly magnetized barium ferrite, of which FIG. Figure 5 shows a top view.

Die Kodescheibe 24 umfaßt mehrere Datenspuren von unterschiedlichem Stellenwert in der Binär-Verschlüsselung. Die äußerste Spur 30 entspricht der untersten Binärstelle und umfaßt eine Vielzahl einzelner Segmente mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften. Jedes schraffiert gezeichnete Segment 32 ist gegenüber dem danebenliegenden (nicht schraffierten) Segment 34 erhaben ausgebildet und weist einen Magnetfluß von höherer Dichte als die vertieften Segmente 34 auf, wenn die Scheibe 24 so magnetisiert wird, daß der eine Pol (Nord- oder Südpol) in der in F i g. 5 gezeigten Fläche, der andere nahe der Tragfläche 20 liegt. Zum Scheibenzentrum zu stellen die einzelnen Spuren jeweils die nächsthöheren Binärstellen dar, wobei die einzelnen Segmente jeder Spur liehen aus magnetisierbarem Material. Zur Halterung der Deckplatte 36 gegen das Gehäuse weist der Ring 56 eine Schulter auf. Als Spiel zwischen der Hülse 22 und der Rückschlußplatte 54 ist ein Abstand 61 vorgesehen, so daß zwischen diesen beiden Teilen bei Drehung der Welle 10 keine Reibung entsteht. Der Abstand dient außerdem, wie weiter unten dargelegt werden soll, zur Ausbildung des Gesamtwiderstandes für den Magnetpfad. In der Rückschlußplatte ist eine Vielzahl von Schlitzen 62 vorgesehen, damit die Kerne 41 der Leseköpfe 40 durch sie hindurchtreten und direkt dem Datenträger 18 gegenüberstehen können. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform schließt die Unterseite der Kerne 41 mit der unteren Fläche der Abschlußplatte 54 eben ab. Zwischen der Platte 54 und den Magnetkernen 41 ist ein Spielraum 63 frei gelassen, um, wie weiter unten erklärt wird, weitere Faktoren für den magnetischen Gesamtwiderstand zu haben.The code disk 24 comprises several data tracks of varying importance in binary encryption. The outermost track 30 corresponds to lowest binary digit and comprises a large number of individual segments with different magnetic Properties. Each hatched segment 32 is opposite the one next to it (not hatched) Segment 34 is raised and has a magnetic flux of higher density than the recessed Segments 34 when the disc 24 is magnetized so that one pole (north or south pole) in the in F i g. 5, the other is close to the wing 20. To be put to the target center the individual tracks each represent the next higher binary digits, with the individual segments of each track borrowed from magnetizable material. To hold the cover plate 36 against the housing, the ring 56 one shoulder up. As a clearance between the sleeve 22 and the return plate 54, a distance 61 is provided, so that there is no friction between these two parts when the shaft 10 rotates. Of the Distance also serves, as will be explained below, for the formation of the total resistance for the magnetic path. A plurality of slots 62 are provided in the return plate so that the cores 41 of the reading heads 40 can pass through them and face the data carrier 18 directly. In this preferred embodiment, the underside of the cores 41 closes with the lower surface of the End plate 54 just off. A clearance 63 is free between the plate 54 and the magnetic cores 41 to add further factors to the total magnetic resistance, as will be explained below to have.

ArbeitsweiseWay of working

Bevor auf den in F i g. 8 gezeigten Lesekreis eingegangen wird, soll eine Erklärung der Wirkungsweise dieses Kodiergerätes gegeben werden. F i g. 3 zeigt einen Magnetkern 41 über einem erhabenen Segment 32 von hoher Magnetflußdichte. Die magnetischen Kraftlinien sind in dieser Darstellung als ge-Before the in F i g. 8 is entered, an explanation of the mode of operation is intended this coding device are given. F i g. 3 shows a magnetic core 41 above a raised one Segment 32 of high magnetic flux density. The magnetic lines of force are shown in this illustration as

Claims (1)

5 65 6 strichelte Linien 64 gezeichnet Normalerweise nimmt den speziellen Lesekopf auf den Remanenzzustand man die magnetischen Kraftlinien als vom Nordpol seines Kernes 41 abfragt. Wenn ein Magnetkern 41 zum Südpol eines Dauermagneten verlaufend an. In 'hohe Magnetflußdichte aufweist oder durch die madieser speziellen Ausführungsform ist die den Magnet- gnetischen Kraftlinien 64 gesättigt ist, so führt die kernen 41 benachbarte Oberfläche der Kodescheibe 5 Induktivität der Wicklung 42 zu einer Unterdrückung 24 der Nordpol, die in der Nähe der Trägerplatte 20 des Signals vom Generator 65. Wenn nur wenige oder befindliche Oberfläche der Südpol. Wenn deshalb ein gar keine Kraftlinien 64 den Kern 41 passieren, so Lesekopf 40 mit seinem Magnetkern über einem er- hat die Wicklung 42 eine geringe oder gar keine Inhabenen Segment 32 steht, so nehmen die magneti- duktivität, und das Signal des Generators 65 wird sehen Kraftlinien 64 den Weg mit dem geringsten io nicht unterdrückt. Über einen Widerstand 66 von bei-Widerstand, der in diesem Fall durch die erhabenen spielsweise 680 Ohm fließt ein Strom zur vorauseilen-Segmente 32 und den Kern 41 hindurchführt. Der den und zur nacheilenden Seite jedes Lesekopfes 40 a Magnetfluß durchsetzt also den Kern und bewirkt, bis 40 g. Mit den Widerständen 66 und den Lesedaß dieser einen hohen Remanenzzustand annimmt köpfen 40 ist jeweils eine Diode 61 gekoppelt, um die und möglicherweise sogar gesättigt wird. Dies hat eine 15 Signale für die folgende Schaltung gleichzurichten, höhere Induktivität der Wicklung 42 zur Folge. Die Der Lesekopf 40 α arbeitet mit der Spur 30 der Kodemagnetischen Kraftlinien 64 verlaufen weiterhin scheibe 24 zusammen, entspricht also der untersten durch die Deckplatte 36, die Welle 10 und zurück Stelle und erzeugt ein Binärsignal von 2°. Das Signal zum Südpol der magnetischen Kodescheibe 24. Da- für 2° wird außerdem einem UND-Gatter 68 und durch entsteht ein Muster geschlossener Magnetfluß- ao über einen Inverter 72 einem weiteren UND-Gatter linien. Alle von anderen Spuren der Kodescheibe 24 70 zugeführt. Das Signal für die nächsthöhere Stelle ausgehenden Kraftlinien 64 führen in die Rückschluß- zeigt den Remanenzzustand des vorauseilenden Leseplatte 54 durch die Welle 10 und zurück zur magne- kopfes 40 b und des nacheilenden Lesekopfes 40 b' tisierten Kodescheibe 24. Da die Trägerplatte 20 und an. Der Lesekopf 40 b ist mit dem UND-Gatter 68 die Hülse 22 aus Aluminium bestehen und die gleiche 25 verbunden, das in dem Fall, daß beide Signale groß geringe Permeabilität wie Luft aufweisen, bleiben sie sind, d. h., daß beide Leseköpfe über Segmenten gepraktisch ohne Wirkung auf die magnetischen Kraft- ringer Magnetflußdichte bzw. vertieften Segmenten 34 linien 64. stehen, geöffnet wird und ein Signal an das ODER-dashed lines 64 drawn Normally, the special read head takes the remanence state, one interrogates the magnetic lines of force as from the north pole of its core 41. When a magnetic core 41 runs to the south pole of a permanent magnet. If the magnetic flux density has a high magnetic flux density or because of this special embodiment which is saturated with the magnetic lines of force 64, the surface of the code disk 5 adjacent to the cores 41 leads to the inductance of the winding 42 in a suppression 24 of the north pole, which is in the vicinity of the carrier plate 20 of the signal from generator 65. If there is little or no surface the south pole. If, therefore, no lines of force 64 pass the core 41, the read head 40 with its magnetic core over a winding 42 has little or no protruding segment 32, the magnetism decreases and the signal from the generator 65 is increased Lines of force 64 see the path not suppressed with the slightest io. Via a resistor 66 of at-resistance, which in this case flows through the raised 680 ohms, for example, a current flows to the leading segments 32 and the core 41. The and to the trailing side of each reading head 40 a magnetic flux thus penetrates the core and causes up to 40 g. With the resistors 66 and the read that this assumes a high remanence state heads 40 each have a diode 61 coupled around which, and possibly even, is saturated. This has to rectify a 15 signals for the following circuit, higher inductance of the winding 42 result. The read head 40 α works with the track 30 of the code magnetic lines of force 64 continue to run disk 24 together, thus corresponds to the lowest point through the cover plate 36, the shaft 10 and back and generates a binary signal of 2 °. The signal to the south pole of the magnetic code disk 24. For 2 ° is also an AND gate 68 and a pattern of closed magnetic flux is created via an inverter 72 to another AND gate lines. All of the other tracks are fed to the code disk 24 70. The signal for the next higher point outgoing lines of force 64 lead into the inference shows the remanence state of the leading reading plate 54 through the shaft 10 and back to the magnet head 40 b and the trailing reading head 40 b ' tized code disk 24. Since the carrier plate 20 and on . The reading head 40 b is connected to the AND gate 68, the sleeve 22 made of aluminum and the same 25 connected, which in the event that both signals have a large low permeability such as air, they remain, ie that both reading heads are practical over segments without any effect on the magnetic force ringer magnetic flux density or recessed segments 34 lines 64. is opened and a signal is sent to the OR In F i g. 4 ist eine andere Stellung gezeigt, in der Gatter 74 abgibt, das seinerseits ein Binärsignal 21 erder Kern 41 eines Lesekopfes 40 einem vertieften 30 zeugt. Ist andererseits das Signal vom Lesekopf 40 a Segment 34 gegenübersteht. Wiederum nehmen die gering, d. h., daß dieser Lesekopf einem Segment magnetischen Kraftlinien den Weg des geringsten hoher Magnetflußdichte (einem erhabenen Segment) Widerstandes, der in diesem Fall die Rückschluß- gegenübersteht, so liegt am UND-Gatter 70 ein hohes platte 54 ist, da durch das vertiefte Segment 34 der Signal, und wenn ferner an das gleiche UND-Gatter magnetische Widerstand an der Stelle des Lesekopfes 35 70 vom nacheilenden Lesekopf 40 b' ein hohes Signal zugenommen hat. Die Kraftlinien führen durch die entsteht, so wird das UND-Gatter 70 geöffnet, und Rückschlußplatte 54 zur Welle 10 und zurück zum am Ausgang des ODER-Gatters 74 entsteht ein Südpol der magnetischen Kodescheibe 24. Infolge der Binärsignal 21. Wie man daraus ersehen kann, wird abschirmenden Wirkung der Rückschlußplatte 54 in dem Fall, daß der Lesekopf 40 α gegenüber einem durchsetzen effektiv keine magnetischen Kraftlinien 40 Segment von geringer Magnetflußdichte steht und ein 64 den Kern 41, wodurch dieser in seinem niedrigen hohes Signal erzeugt, der Lesekopf 40 b abgefragt, Remanenzzustand und ungesättigt bleibt und die während im anderen Fall, in dem der Lesekopf 40 a Wicklung 42 bezüglich der Ausgangsleitung 50 eine einem Segment hoher Magnetflußdichte gegenübergeringere Induktivität annimmt. steht, der Lesekopf 40 b kein Signal abgibt. DeshalbIn Fig. 4 shows another position in which gate 74 emits, which in turn generates a binary signal 2 1 from the core 41 of a read head 40 to a recessed 30. On the other hand, the signal from the read head 40 a segment 34 is opposite. Again, the low, that is, that this read head a segment of magnetic lines of force the path of the least high magnetic flux density (a raised segment) resistance, which in this case faces the return path, so there is a high plate 54 on the AND gate 70, there through the recessed segment 34 of the signal, and if furthermore to the same AND gate magnetic resistance at the location of the read head 35 70 from the trailing read head 40 b ' has increased a high signal. The lines of force lead through the result, the AND gate 70 is opened, and the return plate 54 to the shaft 10 and back to the output of the OR gate 74 creates a south pole of the magnetic code disk 24. As a result of the binary signal 2 1 . As can be seen from this, the shielding effect of the return plate 54 is provided in the event that the read head 40 α is opposed to an effectively enforce no magnetic lines of force 40 segment of low magnetic flux density and a 64 generates the core 41, whereby this generates its low high signal, the reading head 40 b interrogated, remanence state and remains unsaturated and the while in the other case, in which the reading head 40 a winding 42 with respect to the output line 50 assumes a lower inductance than a segment of high magnetic flux density. stands, the read head 40 b emits no signal. That's why Selbstverständlich ist die spezielle Polarisation der 45 wird ein invertiertes Signal vom Lesekopf 40 α bemagnetischen Kodescheibe 24 nur als Beispiel gezeigt, nutzt, um den nacheilenden Lesekopf 40 b' abzufra- und es ist auch die entgegengesetzte Möglichkeit an- gen. Dasselbe Prinzip wird in gleicher Weise auf die wendbar. Die Hülse 22 stellt in dieser besonderen folgenden höheren Stellen angewandt und ist im Ausführungsform einen ziemlich hohen magnetischen einzelnen in der USA.-Patentschrift 3 056 956 beWiderstand dar und wird ein Faktor des Gesamt- 50 schrieben.
Widerstandes. Weitere in Betracht zu ziehende Faktoren sind der Luftspalt zwischen der Rückschluß- Patentansprüche:
platte 54 und der Welle 10, der Abstand zwischen
Of course, the specific polarization of the 45 is an inverted signal from the read head 40 α bemagnetischen code wheel 24 is shown only as an example, exploited to the trailing read head retrieve information 40 b ', and it is also the opposite way gen Toggle. The same principle is in the same Way on the reversible. The sleeve 22 is applied in this particular following higher places and is in the embodiment a fairly high magnetic single resistance in U.S. Patent 3,056,956 and is written as a factor of 50.
Resistance. Other factors to be considered are the air gap between the inference claims:
plate 54 and the shaft 10, the distance between
den Magnetkernen 41 und der Kodescheibe 24 und 1. Magnetisches Kodiergerät, bestehend aus ebenso der Abstand zwischen der Deckplatte 36 und 55 einer senkrecht zu ihrer Oberfläche magnetisierder Welle 10. Wenn deshalb die Hülse 22 gegenüber ten drehbaren Kodescheibe mit mehreren Spuren den anderen Faktoren einen relativ hohen, festen, ma- unterschiedlichen Stellenwertes, die jeweils eine gnetischen Widerstand darstellt, so haben kleinere Vielzahl von Segmenten mit abwechselnd hohem Schwankungen in diesen anderen Faktoren nur eine und niedrigem magnetischem Fluß umfassen, soverhältnismäßig geringe Auswirkung auf den Gesamt- 60 wie aus den Spuren zugeordneten Leseköpfen zur widerstand, und man erhält stets ein ziemlich stabiles Ermittlung der unterschiedlichen Magnetfluß-Lesesignal, stärken, gekennzeichnet durch ein denthe magnetic cores 41 and the code disk 24 and 1. Magnetic encoder, consisting of likewise the distance between the cover plate 36 and 55 a magnetizing perpendicular to its surface Shaft 10. Therefore, if the sleeve 22 opposite th rotatable code disk with multiple tracks the other factors have a relatively high, fixed, ma-different importance, each one represents magnetic resistance, so have smaller multitudes of segments with alternating high Variations in these other factors include only one and low magnetic flux, so proportionately little effect on the overall read heads for the 60 as from the tracks resistance, and you always get a fairly stable determination of the different magnetic flux reading signals, strengthen, characterized by a den F i g. 8 zeigt einen typischen, in Verbindung mit magnetischen Streufluß von den Leseköpfen (40)F i g. 8 shows a typical, in connection with magnetic leakage flux from the read heads (40) diesem Kodiergerät verwendeten Lesekreis, bei dem abschirmendes Rückschlußelement (54) (F i g 1).this coding device used reading circuit, in the shielding return element (54) (F i g 1). ein 60-kHz-Generator 65 gleichzeitig an jedem der 65 2. Kodiergerät nach Anspruch 1, dadurch ge-a 60 kHz generator 65 simultaneously to each of the 65 2nd coding device according to claim 1, characterized in that Leseköpf e 40 α bis 40 g, und zwar sowohl an der vor- kennzeichnet, daß die Kodespuren aus erhabenenReading heads e 40 α to 40 g, both on the front indicates that the code tracks from raised auseilenden als auch an der nacheilenden Seite ein (32) und vertieften (34) Segmenten bestehenon the trailing side as well as a (32) and recessed (34) segments Wechselstromsignal erzeugt und wobei jeder Eingang (F i g. 3).AC signal generated and with each input (Fig. 3). 3. Kodiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseköpfe (40) aus einem sättigbaren Eisenkern (41) mit zwei mög-" riehen Remanenzzuständen bestehen, deren einer beim Abtasten eines Segmentes (32) mit hohem Magnetfluß, deren anderer beim Abtasten eines Segmentes (34) mit niedrigem Magnetfluß auftritt (Fig. 3 und 4).3. Coding device according to claim 1 or 2, characterized in that the reading heads (40) from a saturable iron core (41) with two possible remanence states, one of which when scanning a segment (32) with high magnetic flux, the other when scanning a Segment (34) occurs with low magnetic flux (Fig. 3 and 4). 4. Kodiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenkerne (41) mit Wicklungen (42) versehen sind, deren Induktivität sich entsprechend dem Remanenzzustand des Eisenkernes ändert (F i g. 2).4. Coding device according to claim 3, characterized in that the iron cores (41) with windings (42) are provided, the inductance of which varies according to the remanence state of the iron core changes (Fig. 2). In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 3 056 956.
Considered publications:
U.S. Patent No. 3,056,956.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen For this purpose 2 sheets of drawings 809 537/508 3.68 © Bundesdruckerei Berlin809 537/508 3.68 © Bundesdruckerei Berlin
DEG45607A 1965-02-01 1965-12-30 Magnetic encoder with a rotatable magnetized code disk Pending DE1265206B (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3056956A (en) * 1954-11-05 1962-10-02 Gen Precision Inc Analog-digital converter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3056956A (en) * 1954-11-05 1962-10-02 Gen Precision Inc Analog-digital converter

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