DE1280299B

DE1280299B - Analog-Digital-Umsetzer

Info

Publication number: DE1280299B
Application number: DEW31357A
Authority: DE
Inventors: Ralph Henry Schuman
Original assignee: Warner and Swasey Co
Current assignee: Warner and Swasey Co
Priority date: 1960-12-27
Filing date: 1961-12-27
Publication date: 1968-10-17
Also published as: GB955295A; US3218626A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03k

Deutsche KL: 21 al - 36/00

Nummer: 1280 299

Aktenzeichen: P 12 80 299.2-31 (W 31357)

Anmeldetag: 27. Dezember 1961

Auslegetag: 17. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft einen Analog-Digital-Umsetzer, bei welchem eine Codescheibe, die mit Spuren aus im wesentlichen gleich langen und einander abwechselnden lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Zonen versehen ist, von einer Einrichtung angetrieben wird, deren Bewegung digital angezeigt werden soll, und bei welchem jeder Spur der Codescheibe zwei photoelektrische Ablesesysteme zugeordnet sind, die bei Bewegung der Codescheibe abwechslungsweise belichtet werden und entsprechende Stromsignale liefern.

Es ist bereits ein Analog-Digital-Umsetzer der vorgenannten Art bekannt, bei dem von den beiden jeder Spur der Codescheibe zugeordneten Ablesesystemen nur jeweils eines in Betrieb ist. Die Einschaltung des einen oder anderen Ablesesystems erfolgt über ein Relais, das durch ein weiteres Ablesesystem gesteuert wird.

Durch das einer Spur zugeordnete Ablesesystem wird eine Ableselinie festgelegt, die jedoch eine endliehe Ausdehnung aufweist, da das im Ablesesystem verwendete lichtempfindliche Element, beispielsweise eine Photozelle, eine bestimmte Breite oder einen bestimmten Durchmesser aufweist. Wenn daher die Trennungslinie zwischen einer durchsichtigen und undurchsichtigen Zone an der durch die Photozelle festgelegten Ableselinie vorbeiläuft, wird die Zelle nicht schlagartig, sondern allmählich belichtet bzw. verdunkelt. Es ist daher eine endliche Winkelbewegung beim Übergang der Zelle von Hell zu Dunkel oder umgekehrt erforderlich, und während dieser endlichen Winkelbewegung ist die Anzeige zweideutig, da das Ausgangssignal der Zelle sich zwischen dem Höchst- und Mindestwert befindet.

Zur Erhöhung der Ablesegenauigkeit wurde bereits die Verwendung von mit einem Schlitz versehenen Masken vorgeschlagen, um das von der Lichtquelle des Ablesesystems ausgehende und auf die Photozelle fallende Licht auf einen engen Spalt zu begrenzen. Weiterhin wurde durch eine geeignete Schalteinrichtung dafür gesorgt, daß bei Erreichen eines bestimmten Bezugswertes des Ausgangssignals, der Wert des Ausgangssignals auf den Höchstwert gebracht wird.

Bei den bisher bekanntgewordenen Analog-Digital-Umsetzern hängt jedoch die Ablesegenauigkeit auch von der Intensität der Lichtquelle sowie von der Empfindlichkeit der Photozelle ab. Schwankungen in der Intensität der Lichtquelle und der Empfindlichkeit der Photozelle haben eine Verschiebung der _₀ Ableselinie zur Folge. Nimmt die Lichtintensität zu, dann braucht sich die Trennungslinie nur eine verAnalog-Digital-Umsetzer

Anmelder:

The Warner & Swasey Company, Cleveland, Ohio

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. M. Licht

und Dr. R. Schmidt, Patentanwälte, 8000 München 2, Theresienstr. 33

Als Erfinder benannt:

Ralph Henry Schuman, Cleveland, Ohio

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Dezember 1960 (78 567)

hältnismäßig kurze Strecke zu bewegen, um die Zelle so weit zu bedecken oder freizugeben, daß das Ausgangssignal der Zelle den Bezugswert erreicht. Nimmt jedoch die Intensität ab, dann muß die Zelle um einen größeren Betrag freigegeben oder bedeckt werden, bevor der Bezugswert erreicht ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Analog-Digital-Umsetzer der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß eine hohe, von Schwankungen der Intensität der Lichtquelle und der Empfindlichkeit der Potozelle im wesentlichen unabhängige Ablesegenauigkeit erzielt wird.

Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abstand der beiden einer Spur der Codescheibe zugeordneten photoelektrischen Ablesesysteme gleich der Länge einer lichtdurchlässigen oder lichtundurchlässigen Zone der Spur oder gleich dieser Länge multipliziert mit einer ungeraden Zahl ist und eine elektrische Schaltungsanordnung vorgesehen ist, der die Differenz der Stromsignale der beiden Ablesesysteme einer Spur zugeführt wird und die auf ein erstes Ausgangssignal umschaltet, wenn das Stromsignal des einen Ablesesystems größer wird als das Stromsignal des anderen Ablesesystems, im umgekehrten Fall jedoch auf ein zweites Ausgangssignal umschaltet.

Beim Analog-Digital-Umsetzer nach der Erfindung befinden sich die einer Spur zugeordneten beiden

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Ablesesysteme immer in Betrieb und sind also in sitzenden Verschlüsselungsscheibe 10 gezeigt ist. Die einem solchen Abstand voneinander angeordnet, daß Welle 12 kann mit irgendeiner nicht gezeigten Vordas eine Ablesesystem belichtet wird, wenn sich das richtung verbunden sein, deren Analogwert umandere im DunkeM befindet und bei beginnender gewandelt werden soll. Beispielsweise kann die Welle Verdunkelung des belichteten Ablesesystems gleich- 5 12 von der Leitspindel einer Werkzeugmaschine anzeitig eine entsprechende Belichtung des im Dunkeln getrieben werden oder selbst die Leitspindel sein, befindlichen Ablesesystems auftritt. Die Stromsignale deren Winkellage fortlaufend in Form von Ziffern der beiden Photozellen der Ablesesysteme ändern dargestellt werden soll.

sich also beim Durchgang einer Trennungslinie zwi- Die Scheibe 10 wird gegenüber strahlungsempnncf-

schen einer lichtdurchlässigen und einer lichtundurch- io liehen Ableseeinrichtungen verdreht, die hier als lässigen Zone in entgegengesetzter Richtung. Eine Photozellen dargestellt sind. Es können natürlich Änderung des Ausgangssignals der Schaltungsanord- auch andere strahlungsempfindliche Vorrichtungen nung tritt dann ein, wenn die von den Photozellen verwendet werden, beispielsweise Halbleiterphotogelieferten Stromsignale im wesentlichen gleich sind. dioden usw. In Fig. 2 sind fünf Photozellen dar-Da der Wert des Ausgangssignals der Schaltungs- 15 gestellt und mit den Bezugszahlen 14 a bis 14 e veranordnung also von der Differenz des auf die Photo- sehen. Die Photozellen sind an einer Ableselinie anzellen auftreffenden Lichtes abhängt, wird also bei geordnet und nehmen Strahlung von einer geeigneten Schwankungen der Lichtintensität die Ableselinie Strahlungsquelle auf. Als Strahlungsquelle wird hier nicht geändert. Bei Schwankungen der Empfindlich- eine Lampe 15 mit einem Glühfaden 16 verwendet, keit der Photozellen tritt ebenfalls keine Änderung ao die auf der den Photozellen abgewandten Seite der der Ableselinie ein, sofern die Schwankungen in Scheibe 10 angeordnet ist. Die Zellen 14 a bis 14 e jeder Zelle gleich sind. Die Ablesegenauigkeit ist sind in Bohrungen, die in einem Träger 17 vorgesehen daher beim Analog-Digital-Umsetzer nach der Erfin- sind, derart angeordnet, daß sie in Richtung von vom dung weitaus größer als bei den bekannten Umsetzern. Glühdraht 16 ausgehenden Lichtstrahlen verlaufen. Die Erfindung wird nun näher an Hand von Zeich- 35 Jede Zelle liefert also ein Ausgangssignal, dessen nungen erläutert, in denen zeigt Größe vom einfallenden Licht abhängt. Die Scheibe

F i g. 1 eine Draufsicht einer Codescheibe für den 10 ist in bezug auf eine Maske 18 drehbar, die hier Umsetzer nach der Erfindung, als eine zwischen der Scheibe 10 und der Lichtquelle

F i g. 2 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht der 15 angeordnete Platte gezeigt ist, welche gegenüber in F i g. 1 gezeigten Scheibe, die zwischen einer Licht- 30 den Photozellen mit Schlitzen versehen ist, durch quelle und Photozellen angeordnet ist, welche Licht von der Glühlampe 15 zu den Photo-

F i g. 3 ein Schaltbild einer Ausführungsform einer zellen gelangen kann.

Schaltungsanordnung für den Umsetzer nach der Die Verschlüsselungsscheibe 10 ist in F i g, 1 im

Erfindung, Aufriß gezeigt und besitzt konzentrische Zonen 20,

F i g. 4 ähnlich wie F i g. 3 ein Schaltbild einer an- 35 21, 22, 23 und 24 mit verschiedenem Radius. Die deren Ausführungsform der Schaltungsanordnung, Zonen 20 bis 24 stellen Ziffern eines auf die Scheibe

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Stöpsel- aufgebrachten Binärcodes dar. In der dargestellten verbindung für die in Fig. 3 gezeigte Schaltungs- Ausführungsform wird der Gray-Code oder reflekanordnung, tierte Binärcode verwendet. Die vorliegende Erfin-

F ig. 6 eine Ansicht entlang der Linie 6-6 in F ig. 5, 40 dung kann natürlich auch zum Ablesen von anderen Fig. 7 ähnlich wie Fig. 5 eine schematische Dar- Binärcodes verwendet werden, stellung einer Stöpselverbindung für die in F i g. 4 Jede der Zonen 20 bis 24 besteht aus abwechsdargestellte Schaltungsanordnung, lungsweise angeordneten durchsichtigen undundurch-

F ig. 8 eine Ansicht entlang der Linie 8-8 in F ig. 7, sichtigen Teilen. Die durchsichtigen und undurch-F i g. 9 eine schematische Darstellung der in der 45 sichtigen Teile können in irgendeiner geeigneten Scheibe nach F i g. 1 angebrachten Verschlüsselung, Weise hergestellt werden. Beispielsweise kann die Fig. 10a bis 1Oe graphische Darstellungen von Scheibe 10 aus einer undurchsichtigen Glasplatte beKurven, zur Erläuterung der Arbeitsweise des Um- stehen, welche mit durchsichtigen Flächen versehen setzers nach der Erfindung, ist. Weiterhin können beispielsweise die durchsichtig

Fig. 11 in Draufsicht einen Teil einer Scheibe mit 50 gen Flächen von in eine undurchsichtige Scheibe eineiner Impulserzeugungsspur, gearbeiteten Schlitzen oder öffnungen gebildet wer-

F i g. 12 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungs- den. Zur Herstellung der durchsichtigen Flächen form der Schaltungsanordnung, können auch photographische Ätzverfahren ver-

F i g. 13 eine graphische Darstellung von verschie- wendet werden.

denen bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 12 55 Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß sowohl die durchauftretenden Größen, sichtigen als auch die undurchsichtigen Teile jeder F i g. 14 ein Schaltbild einer zusätzlichen Ausfüh- Zone gleich lang sind und daß die Zahl der Teile in rungsform der Schaltungsanordnung und einer Zone halb so groß ist, wie die Zahl der be-Fig. 15 eine graphische Darstellung zur Erläute- nachbarten Zone mit größerem Radius. Die Zone21 rung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung 60 besteht aus einem einzigen durchsichtigen Teil 26 nach Fig. 3. und einem einzigen undurchsichtigen Teil. Die weiter Der Analog-Digital-Umsetzer nach der Erfindung außen liegende nächste Zone 22 besteht aus zwei kann beispielsweise zur fortlaufenden digitalen An- durchsichtigen Teilen 28. Die Zone 23 besteht aus zeige der Winkellage einer drehbaren Welle, bei- vier durchsichtigen Teilen 30 und die äußerste Zone spielsweise der Leitspindel einer Werkzeugmaschine, 65 24 besteht aus acht durchsichtigen Teilen 32. Die verwendet werden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, innerste Zone 20 besitzt einen einzigen durchsichtigen enthält der Umsetzer ein Informationsglied, das hier Teil 33, und es ist aus der Zeichnung ersichtlich, daß in Form einer bewegungsschlüssig auf einer Welle 12 sowohl der durchsichtige Teil 26 und der durchsich-

tige Teil 33 der innersten Zone 20 einen Winkel von 180° einschließen und beide Teile gegeneinander um einen Winkel von 90° versetzt sind.

Zur Ablesung eines in einer Scheibe 10 vorgesehenen Binärcode wird üblicherweise eine feststehende Ableselinie verwendet, die parallel zu einem Radialstrahl der Scheibe 10 verläuft. In der F i g. 1 ist die Ableselinie 34 gestrichelt eingezeichnet, und die auf der Ableselinie liegenden Photozellen 14 a bis 14 e sind durch Kreise dargestellt und entlang der Linie 34 derart angeordnet, daß jeder Zone 20 bis 24 eine Photozelle zugeordnet ist. Die durch die Ausgangssignale der Zellen dargestellte Zahl ändert sich jedesmal, wenn sich die Scheibe um einen bestimmten Winkel dreht. Dieser Winkel ist in Fig. 1 durch den Winkelabstand zwischen den gestrichelten Linien 34' und 34" dargestellt. Die Linien 34' und 34" schließen einen Winkel von 11° ein, so daß mit den vorhandenen fünf Zonen bei einer Umdrehung der Scheibe

32 Ziffernkombinationen durchlaufen werden. Dies bedeutet, daß 32 Zustände oder Winkelstellungen unterschieden werden können.

Die Schlitze und undurchsichtigen Teile jeder Zone stellen zwei verschiedene Werte der der Zone zugeordneten Ziffer dar. Beispielsweise kann der Schlitz

33 den Wert Null und der dazugehörige undurchsichtige Teil den Wert Eins der der Zone 20 zugeordneten Ziffer darstellen. Die Scheibe 10 ist mit einem aus fünf Ziffern bestehenden Binärcode versehen. Es kann jedoch jede gewünschte Anzahl von Ziffern verwendet werden.

Dreht sich die Scheibe 10 in bezug auf die Photozellen 14 a bis 14 e, dann wird das durch die Maskenschlitze auf die Photozellen fallende Licht periodisch durch die zwischen den Photozellen und der Glühlampe sich bewegenden undurchsichtigen Teile periodisch abgeschirmt. Zu jeder Zeit stellt die Kombination der Ausgangssignale der an der Ableselinie angeordneten Photozellen eine Zahl dar, die die Winkelstellung der Scheibe 10 und daher die Winkelstellung der mit der Scheibe 10 verbundenen Welle angibt.

Wird die in F i g. 1 gezeigte Scheibe gegenüber den Photozellen verdreht, dann treten Übergangsperioden auf, während denen die Trennlinien zwischen undurchsichtigen und benachbarten durchsichtigen Teilen an den Maskenschlitzen vorbeilaufen. Die während solcher Übergangsperioden abgelesenen Werte können ungenau sein, da von den Photozellen auf Grund der schwankenden Beleuchtung der Photozellen während der Übergangsperioden schwankende Signale erzeugt werden können. Bei Verwendung einer aus einer einzigen Zelle bestehenden Ableseeinheit schwankt die Winkelstellung der Scheibe, bei welcher der Bezugswert des Zellenstroms erreicht wird, innerhalb der Winkelbreite des Maskenschlitzes in Abhängigkeit von der Empfindlichkeit der Zelle und der Intensität der Lichtquelle. Dadurch entstehen Ablesefehler, deren Größe von der Winkelbreite des Maskenschlitzes abhängt.

Bei der vorliegenden Erfindung werden Ablesefehler wesentlich dadurch verringert, daß zum Ablesen einer Zone zwei Photozellen verwendet werden. Die beiden Photozellen für eine Zone liegen so weit auseinander, daß die auf die beiden Photozellen fallenden Lichtmengen während der Übergangsperiode sich gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung ändern. In Fi g. 1 sind die zusätzlich zu den Photozellen 14 a bis 14 e verwendeten Photozellen durch Kreise 40 a bis 4Oe dargestellt.

Zwei Photozellen bilden jeweils eine Ziffernableseeinheit für eine Zone und sind, wie in F i g. 1 gezeigt ist, in einem Abstand voneinander angeordnet, der im wesentlichen gleich einer Teilungslänge oder der Länge einer durchsichtigen oder undurchsichtigen Fläche der Zone ist. Beispielsweise liegen die zur Zone 20 gehörigen Photozellen 14 α und 40 a um

ίο einen Winkelabstand von ungefähr 180° auseinander, wobei der durchsichtige Teil 33 und der undurchsichtige Teil auch ein Winkelsegment von 180° einschließen. In F i g. 9 sind die verschiedenen Zonen der Scheibe 10 schematisch in ausgezogener Form dargestellt. Die Photozellen 14 a bis 14 e sind entlang einer feststehenden senkrechten Ableselinie 34 angeordnet, die parallel zu einem Radiusvektor der Scheibe 10 ist. Die den Photozellen 14 a bis 14 e zugeordneten zweiten Photozellen 40 a bis 40e sind von

ao den Zellen 14 a bis 14 e in den entsprechenden Abständen angeordnet.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist jedes Photozellenpaar mit einem eigenen stromempfindlichen Umsetzer derart verbunden, daß der Umsetzer

as eine stromabhängige Ausgangsspannung liefert, die sich auf einen ersten Wert befindet, wenn eine der Photozellen mehr Licht als die andere aufnimmt, und einen zweiten Wert einnimmt, wenn die andere Photozelle mehr Licht als die eine bekommt. Diese beiden Werte der vom Umsetzer erzeugten Ausgangsspannung stellen die der entsprechenden Zone zugeordneten verschiedenen Ziffernwerte dar. In F i g. 3 ist schematisch eine einer Ziffernzone zugeordnete Schaltung dargestellt, die zwei Photozellen und einen stromempfindlichen Umsetzer enthält. Die in F i g. 3 gezeigte Schaltung wird in Verbindung mit der Zone 20 erläutert. Jeder Zone der Scheibe ist natürlich eine entsprechende Schaltung zugeordnet.

Die der Zone 20 zugeordneten Photozellen 14 a und 40 a sind an einen stromempfindlichen Umsetzer angeschlossen, vorzugsweise an einem Transistor 40, der eine Ausgangsspannung erzeugt, die eine Funktion der Differenz der Zellenströme ist und welche den aus der Zone 20 zu einem bestimmten Zeitpunkt abgelesenen Ziffernwert angibt. In F i g. 3 ist ein npn-Transistor 40 gezeigt, der eine Basiselektrode 42, eine Emitterelektrode 44 und eine Kollektorelektrode 46 besitzt. Es kann jedoch auch ein pnp-Transistor verwendet werden. Der Emitter 44 des Transistors 40 ist bei 48 an Erde gelegt, und der Kollektor 46 ist über einen Widerstand 50 mit einer positiven Potentialquelle B + verbunden. Zwischen dem Kollektor 46 und dem Widerstand 50 zweigt eine Ausgangsleitung 52 ab.

Jede der Zellen 14 a und 40 a besitzt eine Kathode 54 bzw. 56 und eine Anode 58 bzw. 60. Die Basiselektrode 42 des Transistors 40 ist mit der Anode 58 der Zelle 14 a und mit der Kathode 56 der Zelle 40 a verbunden. Die Kathode 54 der Zelle 14 a ist mit dem negativen Pol und die Anode 60 der Zelle 40 a mit dem positiven Pol einer Gleichspannungsbatterie 62 verbunden, deren Mittelabzapfung 64 bei 66 geerdet ist.

Befinden sich, wie in den F i g. 1 und 9 gezeigt ist, die Trennungslinien D1 und D 2 zwischen dem durchsichtigen Teil 33 und dem benachbarten undurchsichtigen Teil in der Zone 20 unmittelbar gegenüber den Zellen 14 a und 40 a, dann bekommen die Zellen 14 a

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und 40α im wesentlichen gleichviel Licht, so daß die Zelle 14c mehr Licht als die Zelle40a, dann hat der Zellenströme gleich sind und zwischen der Basis 42 durch die Kurve 78 dargestellte Strom den Wert Null j und dem Emitter 44 kein Strom fließt. Der Transistor bekommt aber die Zelle 40 α mehr Licht als die Zelle 40 ist also im wesentlichen gesperrt, so daß an der 14 a, dann steigt dieser Strom auf seinen Maximal-Ausgangsleitung 52 eine Ausgangsleitung 52 eine Aus- 5 wert an, der dann erreicht wird, wenn die Zelle 40 α gangsspannung auftritt, welche einen im wesentlichen beleuchtet wird und die Zelle 14 α im Dunkeln liegt, dem Potential B + entsprechenden oberen Wert hat. Es wird darauf hingewiesen, daß die Winkelbewegung Derselbe Zustand ist auch vorhanden, wenn die Zelle der Scheibe 10, während der sich der Basisstrom 14 a mehr Licht bekommt als die Zelle 40 a und kein zwischen Null und dem Maximalwert ändert, unStrom zwischen der Basis 42 und dem Emitter 44 10 gefähr halb so groß ist wie die Winkelbewegung der fließt, so daß die Spannung an der Leitung 52 sich Scheibe, während der der Strom von einer Photozelle auf dem oberen Wert befindet. Es soll nun angenom- sich zwischen Null und einem Maximalwert ändert, men werden, daß der an der Leitung 52 auftretende Werden also Maskenschlitze mit derselben Winkelobere Spannungswert der Ziffer 1 entspricht. Der breite verwendet, dann wird mit der erfindungseben beschriebene Zustand tritt auf, wenn die Tren- 15 gemäßen Vorrichtung im Vergleich zu einer aus einer nungslinien Dl und D 2 zwischen dem durchsichtigen einzigen Zelle bestehenden Ablesevorrichtung die Teil 33 und dem dazugehörigen undurchsichtigen Ablesegenauigkeit um den Faktor 2 verbessert. Die Teil bei Drehung der Scheibe 10 im Uhrzeigersinn Ausgangsspannung an der Leitung 52 ändert sich in (Fig. 1) eben an den Zellen 14α und 40a vorbei- Abhängigkeit vom Basisstrom und vom Emitterbewegt worden sind. : 20 Kollektor-Strom. Da die Ausgangsspannung ein ver-Bekommt die Zelle 40 a mehr Licht als die Zelle stärktes Spiegelbild des Basis-Emitter-Stromes ist, 14 a, dann fließt von der Basis 42 zum Emitter 44 wird der ZifEernwert sehr genau dargestellt. Strom und der Transistor 40 wird leitend, wodurch Da die Ausgangsspannung auf der Leitung 52 sich die an der Leitung 52 auftretende Ausg_angsspannung zwischen ihren Ziffernwerte darstellenden Extremauf einen Wert absinkt, der niedriger ist als der bei 25 werten zu ändern beginnt, wenn beide Zellen gleich gesperrtem Transistor auftretende Wert. Es wird an- stark beleuchtet werden, ist die Stellung der Scheibe, genommen, daß dieser niedrigere Spannungswert den bei welcher eine solche Änderung beginnt, unabhän-Wert 0 der der Zone 20 zugeordneten Binärziffer an- gig von der Intensität der Lichtquelle und von den zeigt. Dieser letztgenannte Zustand tritt dann ein, Empfindlichkeiten der Zellen, solange die Empfindwenn bei fortgesetzter Drehung der Scheibe 10 im 30 lichkeiten im selben Verhältnis zueinander stehen. Uhrzeigersinn die Trennungslinien I> 2 und Dl an Die beiden Zellen können daher einen großen Empden Zellen 14 a und 40a vorbeilaufen. Es ist also findlichkeitsbereich haben, ohne daß dadurch die ersichtlich, daß die an der Leitung 52 auftretende Stellung der Scheibe geändert wird, die für die Ausgangsspannung eine Funktion der Differenz der Spannungsänderung maßgebend ist. Beispielsweise Ströme der Zellen 14 α und 40a ist und einen Wert 35 können zwei Zellen mit hoher Empfindlichkeit oder der der Zone 20 zugeordneten Ziffer darstellt. auch zwei Zellen mit niedriger Empfindlichkeit ver-Die Erfindung wird nun weiter an Hand der wendet werden, und es ist zur Erzeugung der Span-Fig. 10a bis 1Oe erläutert, in denen Kurven gezeigt nungsänderung in beiden Fällen dieselbe Scheibensind, welche den zeitlichen Verlauf des auf die ZeI- stellung erforderlich.

len fallenden Lichts, der von den Zellen gelieferten 40 In den F i g. 1 und 9 sind die beiden Zellen einer Ströme und des zwischen der Basis und dem Emitter Zone voneinander in einem Abstand angeordnet, der des Transistors 40 bei Drehung der Scheibe 10 flie- gleich der Länge eines durchsichtigen Teils der Zone ßenden Stromes zeigen. ist. In bestimmten Fällen kann der Zellenabstand

Die in den Fi g. 10 a und 10 b dargestellten Kurven einen anderen Wert haben. Falls beispielsweise eine 70 und 72 zeigen, wie sich während der Drehung der 45 Scheibe mit einem Binärcode versehen werden soll, Scheibe die auf die Zellen 14 α und 40 a fallende der mehr Stellen als der gezeigte fünfstellige Code Lichtmenge ändert. Es ist ersichtlich, daß sich die haben soll, dann ist die Zahl der durchsichtigen und Lichtmengen bei Drehung der Scheibe im wesent- undurchsichtigen Gebiete in der äußersten Zone belichen gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen trächtlich größer als die Zahl der Gebiete in der ändern und eine bestimmte Winkelbewegung der 50 gezeigten äußersten Zone 24, so daß die Gebiete Scheibe zur Änderung der Lichtmenge von Null auf näher beisammenliegen. Wird beispielsweise ein aus den Maximalwert und umgekehrt erforderlich ist. neun Ziffern bestehender Code verwendet, dann be-

Die in den Fig. 10c und 1Od gezeigten Kurven sitzt die äußerste Zone 128 durchsichtige Gebiete, und 76 zeigen die von den Zellen 14 a und 40 a die notwendigerweise eine kleinere Länge haben abgegebenen Ströme, wenn die durch die Kurven 70 55 müssen. Es kann daher unpraktisch werden, die und 72 dargestellten Lichtmengen den Zellen 14 a beiden einer derartigen Zone zugeordneten Zahlen und 40 a zugeführt werden. Es ist ersichtlich, daß in einem Abstand voneinander anzuordnen, der die von den Zellen abgegebenen Ströme von den zu- gleich der Länge eines durchsichtigen oder undurchgeführten Lichtmengen abhängen und in ähnlicher sichtigen Gebiets ist, da nur sehr wenig Platz vor-Weise eine bestimmte Winkelbewegung der Scheibe 60 handen ist.

erforderlich ist, um während der Übergangsperioden Es hat sich herausgestellt, daß bei der vorliegenden

die Ströme zwischen Null und den Maximalwerten Erfindung die beiden einer Zone zugeordneten ZeI-zu ändern. len auch in einem Abstand voneinander angeordnet

Die in Fig. 1Oe dargestellte Kurve78 zeigt die werden können, der gleich der Länge eines durchÄnderungen des während der Drehung der Scheibe 65 sichtigen oder undurchsichtigen Gebietes multipliziert zwischen der Basis 42 und dem Emitter 44 des mit einer ungeraden ganzen Zahl ist. Beispielsweise Transistors 40 fließenden Stromes an. Werden die kann die in Fi g. 9 dargestellte Zelle 40e auch an der Zellen gleich stark beleuchtet oder bekommt die mit einem gestrichelten Kreis 40 e⁷ bezeichneten Stelle

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angeordnet werden. Die Zellen 14 e und 40^ sind dann in einem Abstand'voneinander angeordnet, der dreimal· so groß ist wie die Länge eines Gebietes 32. Die Beleuchtung der Zellen ändert sich in entgegengesetzten Richtungen im wesentlichen gleichzeitig in derselben Weise, als wenn die Zellen nur in einem der Länge eines Gebietes 32 entsprechenden Abstand voneinander angeordnet wären. Es können natürlich auch ändere Abstände verwendet werden, beispielsweise das Fünffache, Siebenfache usw. der Länge einer durchsichtigen oder undurchsichtigen Fläche. ■ _v Es ist manchmal wünschenswert, die Stellung einer in zwei entgegengesetzten Richtungen drehbaren Welle in Ziffernform anzugeben. Dabei soll "natürlich die Winkelstellung der Welle in jeder Drehrichtung, von einer Null- oder Bezugslinie aus gesehen, durch dieselbe Zifferninformation dargestellt werden, d.h., der gleiche Winkelabstand von der Nullinie34 in entgegengesetzten Richtungen soll durch dieselbe Binärzahl dargestellt werden können.

Ist der auf der Scheibe vorgesehene Code symmetrisch in bezug auf die Nullinie, die von der feststehenden Ableselinie 34 gebildet werden soll, dann ergibt sich für jede Winkelverschiebung die gleiche Zifferndarstellung, unabhängig, ob die Winkelver-Schiebung in der einen oder in der dazu entgegengesetzten Richtung erfolgt. Der auf die Scheibe 10 aufgebrachte reflektierte Binärcode ist jedoch nicht symmetrisch in bezug auf die Ableselinie 34, da der durchsichtige Teil 33 der Zone 20, von F i g. 1 aus gesehen, nur auf der rechten Seite der Ableselinie liegt. Würde daher die Scheibe 10 in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden, so würden sich die gleichen Winkelbewegungen in den entgegengesetzten Richtungen voneinander verschiedene Zifferndarstellungen ergeben.

Zur Erzielung einer genauen Umwandlung in jeder Drehrichtung dient eine verbesserte Anordnung, welche bei Verwendung eines unsymmetrischen Codes für die gleiche Winkelbewegung unabhängig von der Richtung dieselbe Zifferndarstellung ergibt. Wird der reflektierte Binärcode verwendet, dann könnten die gewünschten gleichen Zifferndarstellungen für gleiche Winkelverschiebungen der Welle in entgegengesetzten Richtungen realisiert werden, falls, von F i g. 1 aus gesehen, für Drehung der Scheibe 10 im Uhrzeigersinn der Teil 33 die gezeigte Lage hätte und für Drehung der Scheibe 10 im Gegenuhrzeigersinn der Teil 33 links von der Ableselinie angeordnet wäre, wie dies durch den gestrichelt eingezeichneten Teil 33' angedeutet ist.

Diese Umkehrung wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, indem die Zuleitungen für die der unsymmetrischen Zone 20 zugeordneten Zellen 14 a und 40 a und für den Transistor 40 verändert werden, wenn sich die Drehrichtung der Welle umkehrt. Die Zuleitungen für die den anderen Zonen zugeordneten Zellen und Transistoren brauchen nicht geändert zu werden, da die durchsichtigen und undurchsichtigen Teile dieser Zonen in bezug auf die Linie 34 symmetrisch sind und sich bei Verdrehung der Welle in entgegengesetzten Richtungen um den gleichen Betrag die gleichen Ziffernwerte ergeben.

Die in Fig. 4 gezeigten Zuleitungen für die Zellen 14 a und 40 a und den Transistor 40 unterscheiden sich von den in F i g. 3 gezeigten Zuleitungen. Bei den in F i g. 4 gezeigten Zuleitungen entsteht an der Leitung 52 ein Ausgangssignal, das bei einer Verdrehung der Welle in der einen Richtung dieselbe Zifferndarstellung liefert als die in F i g. 3 gezeigte Schaltung bei Verdrehung in der entgegengesetzten Richtung.

Wird die in F i g. 3 gezeigte Schaltung verwendet und die Scheibe 10 im Uhrzeigersinn aus der in F i g. 1 gezeigten Stellung gedreht, dann bekömmt die Zelle 14 a¹ mehr Licht, Und die Ausgangsspannung an der Leitung 52 stellt die Ziffer 1 dar. Wird die in F i g. 4 gezeigte Schaltung verwendet und die Scheibe im Gegenuhrzeigersinn gedreht, dann bekommt die Zelle 40 α mehr Licht, und die Ausgangsspannung auf der Leitung 52 zeigt weiterhin die Ziffer 1 an. Dies ist klar, wenn man beachtet, daß kein Basisstrom fließt, wenn die Zelle 40a in F ig. 4 kein Licht bekommt. Dies ist nämlich auch dann der Fall, wenn die Zelle 14 a in Fi g. 3 mehr Licht bekommt. Man erhält daher dieselben Werte der der Zone 20 zugeordneten Ziffer, wenn man die Scheibe in der gleichen Weise in entgegengesetzte Richtungen dreht und dabei die Änderung der Drehrichtung die Zuleitungen ändert.

Die Zuleitungen für die Zellen und den dazugehörigen Transistor werden zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Steckers und einer Steckdose gebildet. Die Steckdose kann beispielsweise in irgendeiner geeigneten Weise am Rahmen 17 befestigt sein und nimmt die Stifte des Steckers auf, die mit den zu den Zellen und zum Transistor führenden Leitungen verbunden sind. Wie in F i g. 5 gezeigt ist, sind die Fotozellen 14 a und 40 a und der Transistor 40 mit den Stiften 80 eines Steckers 82 verbunden, wobei jede der mit den Bezugszeichen A bis E versehenen Zuleitungen mit einem der Stifte 80 in Verbindung steht. Die zu den Photozellen und Transistoren der anderen Zonen führenden Zuleitungen und die dafür im Stecker 82 vorgesehenen Stifte sind in F i g. 5 nicht vorgesehen. Die Stifte 80 können in Fassungen eines Sockels 84 eingeschoben werden, die durch Kreise dargestellt und mit dem Bezugszeichen A' bis E' dargestellt sind. Wie aus den F i g. 6 und 8 ersichtlich ist, können auf diese Weise die mit den Stiften 80 des Steckers 82 in Verbindung stehenden Zuleitungen A bis E mit den Fassungen A' bis E' der Steckdose 84 in Verbindung gebracht werden.

In der Steckdose 84 sind die Fassungen B' und E' mit Anschlußklemmen verbunden, die durch Kreise dargestellt sind, von denen der erste mit einem Minuszeichen und der zweite mit einem Pluszeichen versehen ist. Diese Anschlußklemmen sind mit dem positiven und negativen Pol der Batterie 62 verbunden. Die Fassung A' der Steckdose 84 ist elektrisch mit den Fassungen C und D' verbunden. Bei der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Anordnung sind die Photozellen Ϊ4α und 40 a und der Transistor 40 miteinander und mit der Batterie62 in der in Fig. 3 gezeigten Weise verbunden, so daß die Zuleitung A mit den Zuleitungen C und D verbunden ist und die Zuleitungen B und E mit dem positiven und negativen Pol der Batterie in Verbindung stehen. Diese Schaltung wird bei Drehung der Scheibe im Uhrzeigersinn verwendet.

Bei Drehung der Scheibe im Gegenuhrzeigersinn wird für die innerste Zone 20 die in F i g. 4 gezeigte Schaltung verwendet, die dadurch hergestellt werden kann, daß der Stecker 82 in die in Fig. 8 gezeigte Steckdose 84' eingesteckt wird. Dabei sind die Fassungen B' und E' mit der Fassung A' verbunden, und die Fassung C" ist mit dem Pluspol und die Fassung D'

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ist mit dem Minuspol der Batterie verbunden. Wer- stors 40 einen Höchstwert hat, was dann der Fall ist, den die Stifte 80 des Steckers 82 in die Fassungen/4' wenn die Zelle 40 a beleuchtet ist und sich die Zelle bis E' eingesetzt, dann ergeben die Zuleitungen A 14 a im Dunkeln befindet. Steigt nun die Spanbis E die in F i g. 4 dargestellte Schaltung. nung auf der Leitung 52 vom unteren Wert aus auf Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem 5 einen bestimmten Wert an oder nimmt der Basis-Impulsgenerator verwendet werden, der bei Drehung Emitter-Strom des Transistors 40 vom Höchstwert der Scheibe um eine Einheit einen Ausgangsimpuls auf einen bestimmten Wert ab, d. h., wird die Zelle liefert. Ein derartiger Generator besitzt normaler- 40 α stärker beleuchtet als die Zelle 14 α und geht weise eine Scheibe, die mit einer einzigen Zone ver- der Maximalwert der Beleuchtung zurück, dann wird sehen ist, welche aus durchsichtigen und undurch- ισ der Transistor 115 sehr schnell in den Sperrzustand sichtigen Teilen besteht. In Fig. 11 ist eine Infor- und der Transistor 116 sehr schnell in den Durchmationsscheibe 100 gezeigt, die sowohl als Code- laßzustand geschaltet. Fällt umgekehrt die Spannung scheibe als auch als Impulsgeneratorscheibe verwen- auf der Leitung 52 von ihrem oberen Wert auf einen det werden kann. Die Scheibe 100 besitzt kreisförmige bestimmten Wert ab oder steigt der Basis-Emitterkonzentrische Zonen 101 bis 108, von denen jede aus 15 Strom des Transistors 40 von Null auf einen bestimmaufeinanderfolgenden durchsichtigen und undurch- ten Wert an, d.h., fällt nun auf die Zelle40a mehr sichtigen Teilen besteht und einen Binärcode dar- Licht als auf die Zelle 14 a, dann wird der Transistor stellt. Jeder Zone ist eine aus zwei Zellen bestehende 115 sehr schnell in den Durchlaßzustand und der Ableseeinheit nach der vorliegenden Erfindung zu- Transistor 116 sehr schnell wieder in den Sperrgeordnet. 30 zustand geschaltet. Auf diese Weise entsteht auf der

Findet die Scheibe 100 als Impulsgenerator Ver- Ausgangsleitung 126 ein im wesentlichen rechteckwendung, dann wird nur die äußerste Zone 108 und förmiger Spannungsverlauf, und die Spannung wird eine dieser Zone zugeordnete, aus zwei Zellen 110 zwischen zwei stabilen Zuständen geschaltet, wenn und 111 bestehende Ableseeinheit verwendet. Die die Spannung auf der Leitung 52 auf bestimmte, von-Zellen 110 und 111 entsprechen den Zellen 14 a und 35 einander verschiedene Werte zu- oder abnimmt. 40a. Auch wird eine in Fig. 11 nicht gezeigte Die Erfindung wird nun weiter an Hand von Maske verwendet, die gegenüber den Zellen 110 und F i g. 13 beschrieben, in welcher der zeitliche Verlauf 111 mit zwei Schlitzen 112 und 113 versehen ist. des Basis-Emitter-Stromes des Transistors 40 und der Durch eine nicht gezeigte Lichtquelle fällt bei Dre- auf der Leitung 52 auftretenden Spannung bei Drehung der Scheibe durch die Maskenschlitze und die 30 hung der Scheibe gezeigt ist. Der Basisstrom des durchsichtigen Teile 114 der Zone 108 Licht auf die Transistors 40 ist durch die ausgezogene Kurve 130 Zellen UO und Ul. Es wurde bereits vorher darauf und die Spannung auf der Leitung 52 durch gestrihingewiesen, daß die aus zwei Zellen bestehende chelt gezeichnete Kurve 131 dargestellt, die eine Umerfindungsgemäße Äbleseeinrichtung Maskenschlitze kehrung der Kurve 130 ist. Auch sind in Fig. 13 ermöglicht, die eine größere Breite haben, so daß 35 über den Kurven 130 und 131 zwei Rechtecke strichmehr Licht als bei den bekannten Anordnungen zu punktiert eingezeichnet, von denen jedes einen der den Zellen gelangt. Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, Maskenschlitze, beispielsweise den Maskenschlitz haben die Schlitze 112 und 113 eine Winkelbreite, 112, darstellt und die Lage der Neigungsabschnitte die im wesentlichen gleich der Winkelbreite einer der Kurven 130 und 131 in bezug auf den Schlitz 112 Teilung der Zone 108 ist. . ■ 49 zeigt. Die auf der Leitung 126 vorhandene Ausgangs-

Zur Verbesserung der Ablesegenauigkeit kann in spannung der bistabilen Kippstufe wird durch die ge-

der aus Fig. 12 ersichtlichen Weise das Ausgangs- strichelt eingezeichnete Kurve 133 dargestellt,

signal des Transistors 40 als Steuersignal·an eine aus Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, wird die durch

zwei Transistoren 115 und 116 bestehende Kippstufe die Kurve 133 dargestellte Ausgangsspannung sehr

angelegt ,werden. ■ 45 schnell von ihrem oberen Wert auf ihren unteren

Die Basiselektrode 115 a des. Eingangstransistors Wert geschaltet, wenn die Spannung auf der Leitung

115 ist über.einen Widerstand 117 mit der Leitung 52 von ihrem oberen Wert auf einen vorgegebenen

52. verbunden, und die. Koilektorelektrode 115 c des Wert abnimmt, der durch den Punkt 134 auf der

Transistors 115 steht über einen Widerstand 118 mit Kurve 131 dargestellt ist. Dies wird dadurch erreicht,

der Basiselektrode, 116 α des Ausgangstransistors 116 5°. daß der Eingangstransistor 115 -vom Sperrzustand in

in Verbindung. Die Koilektorelektrode 116c des Tran- den Durchlaßzustand und der Ausgangstransistor 116

sistors 116 ist. über einen einen Widerstand 11? ent- vom Durchlaßzustand in den Sperrzustand geschaltet

haltenden Rückkopplungskreis mit der Basiselektrode wird, weniv dem Transistor 115. eine Eingangsspan-

115ades Transistors 115 verbunden. Die Kollektor^ nung zugeführt wird, deren Größe in Fig. 13 durch

elektrqdellSc ist über einen. Widerstand 120 mit 55 den Punktl34 angegeben ist. Die Ausgangsspannung

einer Leitung 121 verbunden, an der ein negatives ' der bistabilen Kippstuf e bleibt so lange auf dem unte-

Potential liegt. Zwischen der Basiselektrode 116a ren Wert, bis die. Spannung an der Leitung 52 vom

und einer auf positivem Potential liegenden Leitung unteren, Wert auf den durch den Punkt 135, auf 4er

124 ist ein Widerstand 123 angeordnet. Zwischen der Kurve 131 dargestellten Wert ansteigt. In diesem Fall

Basiselektrode 115 β und den Leitern 124 und 121 60, wird der Transistor 115 in den Sperrzustand und der

liegen Widerstände 125 und 125'. Mit der Kollektor- Transistor 116. in den Durchlaßzustand übergeführt;

elektrode 116 c ist eine Ausgangsleitung 126 verbun- wodurch die durch die Kurve 133 dargestellte Aus-*

den,, von ,der die Ausgangsspannung des Entschei- gangsspannung auf ihren oberen-Wert geschaltet

dungselementes abgenommen wird. . wird.

Normalerweise führt der Transistor 115 Strom 65 Wie aus Fi g. 13 ersichtlich ist, ist die Ausgangsund der Transistor 116 sperrt, wenn sich die an der signalkurve 133 unsymmetrisch, da der obere hori-. Leitung 52 liegende Spannung auf ihrem unteren zontale Teil länger ist als der untere horizontale Teil. Wert befindet oder wenn der Basisstrom des Transi- Diese Unsymmetrie rührt davon her, daß·die. Aus*

Claims

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13 pi

gangsspannung dann geschaltet wird, wenn eine Der Transistor 40 kann auch weggelassen werden

Trennungslinie in bezug auf die Mittellinie 136 des und die Kippstufe unmittelbar mit dem Punkt 140 Maskenschlitzes 112 winkelmäßig verschoben ist und zwischen den Zellen 14 a und 40 a verbunden werden, dabei die Zellen ungleich beleuchtet werden. Da- Die aus zwei Zellen bestehende Ableseeinheit kann

durch können bei der Umwandlung Fehler auftreten, 5 auch mit einer spannungsempfindlichen Kippschalinsbesondere wenn bestimmte Vorrichtungen zur rung verwendet werden und liefert dann auch eine Zifferndarstellung verwendet werden. Die Unsymme- ausgezeichnete Ablesegenauigkeit, trie könnte beseitigt werden, wenn die Ausgangsspan- Die spannungsempfindliche Kippschaltung wird

nung dann umgeschaltet würde, wenn sich eine Tren- mit der zwischen der Anode 58 der Zelle 14 a und nungslinie unmittelbar gegenüber der Mittellinie io der Kathode 56 der Zelle 40 a verlaufenden Leitung eines Maskenschlitzes befände, so daß zu dieser Zeit 140 verbunden. Es wurde bereits angeführt, daß die die Zellen gleich stark beleuchtet würden. Dabei ist Spannung auf der Leitung 140 sich schnell ändert, angenommen, daß die beiden Zellen die gleiche wenn eine der Zellen mehr Licht als die andere beEmpfindlichkeit haben. Dies würde bedeuten, daß kommt. Empfängt beispielsweise die Zelle 14 a mehr sich die Punkte 134 und 135 an den obersten Punk- 15 Licht als die Zelle 40 a, dann wird die Spannung auf ten der Neigungsabschnitte der Kurve 131 befinden der Leitung 140 sehr schnell vom Spannungswert des und auf der Mittellinie des Maskenschlitzes liegen positiven Pols des unteren Teils der Batterie 62 auf würden. Vorzugsweise wird die Ausgangsspannung den Spannungswert des negativen Pols des oberen in den Lagen der Trennungslinien geschaltet, die Teils der Batterie 62 geschaltet, möglichst nah genau gegenüber den Mittellinien der 20 Die Leitung 140 ist mit der Basiselektrode 141a Maskenschlitze liegen. eines Transistors 141 verbunden, der weiterhin noch

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Er- eine Emitterelektrode 1416 und eine Kollektor-* findung werden die durch die Punkte 134 und 135 elektrode 141c besitzt. Die Kollektorelektrode 141 c dargestellten Spannungswerte, welche für das Schal- ist mit einer auf positivem Potential befindlichen Leiten der Ausgangsspannung maßgebend sind, so ge- 35 tung 142 verbunden. Der Transistor 141 ist als wählt, daß sie dann auftreten, wenn die Trennungs- Emitterverstärker geschaltet, und der Strom am Emitlinie von der Mittellinie eines Maskenschlitzes nur terl41f> ändert sich entsprechend der Spannung auf noch einen Abstand von einem Achtel der Winkel- der Leitung 140. Der Emitter 141 b ist mit der Basis breite eines Maskenschlitzes oder weniger hat. Der 143 _a eines Transistors 143 verbunden. Der Emitter Spannungswert des Punktes 134, bei welchem die 30 143 b ist geerdet, und der Kollektor 143 c ist über Ausgangsspannung auf ihren unteren Wert geschaltet einen Widerstand 144 mit der Leitung 142 verbunwird, ist so gewählt, daß er dann auftritt, wenn eine den. Der Kollektorstrom des Transistors 143 ändert Trennungslinie nur noch von der Mittellinie eines _sich entsprechend dem Emitterstrom des Transistors Maskenschlitzes einen Abstand von einem Achtel der 141 _und daher entsprechend der Spannung auf der Winkelbreite eines Maskenschlitzes hat, während der 35 Leitung 140. Die Ausgangsspannung wird von einer Spannungswert des Punktes 135, bei dem die Aus- Ausgangsleitung 145 abgenommen, die mit dem KoI-gangsspannung auf ihren oberen Wert geschaltet, lektor 143 c in Verbindung steht. Die Ausgangsspanwird, so gewählt ist, daß sie dann auftritt, wenn der _nung ändert sich also entsprechend der Spannung auf Abstand einer Trennungslinie von der Mittellinie der Leitung 140. An Stelle der npn-Transistoren 141 eines Maskenschlitzes kleiner ist als ein Achtel der 40 _und 143 können natürlich auch gegebenenfalls pnp-Winkelbreite eines Maskenschlitzes. Transistoren verwendet werden.

Es hat sich herausgestellt, daß die Unsymmetrie Die auf der Leitung 145 auftretende Spannung ist

der Ausgangsspannungskurve 133, die sich bei der _m Fig. 15 durch eine gestrichelte Kurve 146 dargebeschriebenen Anordnung ergibt, bei Impulsgenera- stellt. Es ist ersichtlich, daß die Spannung bei sehr toren erträglich ist, bei welchen die Zone einer 45 geringen Winkelbewegungen der Informationsscheibe Scheibe eine Auflösung von 1024 Impulsen pro Schei- zwischen zwei Extremwerten geschaltet wird. Der benumdrehung hat. Weiterhin sind die Winkellagen Basisstrom des Transistors 141 ist in Fig. 15 durch der Scheibe, bei denen die Ausgangsspannungen er- die ausgezogene Kurve 147 dargestellt. Beginnt Basiszeugt werden, welche das Umschalten bewirken, be- strom zu fließen, dann nimmt die durch die Kurve trächtlich weniger von der Intensität der Lichtquelle 5° 146 dargestellte Ausgangsspannung ab. Die Ausabhängig, als dies bei früheren Anordnungen der Fall gangsspannung beginnt jedoch schon etwas anzusteiwar. gen, bevor kein Basisstrom mehr vorhanden ist. Die

Es wird darauf hingewiesen, daß die durch die in Fig. 14 dargestellten Zellen 14a und 40a können Punkte 134 und 135 angegebenen Spannungswerte durch Halbleiterphotodioden oder durch irgendeine unterschiedlich sind. Der Spannungsunterschied zwi- 55 andere Einrichtung ersetzt werden, welche auf Strahschen den Punkten 134 und 135 hat zur Folge, daß lungsenergie anspricht und Elektronen erzeugt, eine bestimmte Zitteramplitude unwirksam ist, so Die beiden Zellen der beschriebenen Ableseeinheit

daß die Ausgangsspannung der Kippstufe nicht zwi- liefern gleiche Ausgangsströme, wenn die Trennungsschen den oberen und unteren Werten auf Grund linien sich unmittelbar vor den Mittelinien der Maseiner Scheibenzitterbewegung geschaltet wird, die in- 60 kenschlitze befinden. Es sind natürlich auch andere nerhalb des Spannungsunterschieds liegende Ände- Anordnungen denkbar, bei denen die Ausgangsrungen der durch die Kurve 131 dargestellten Span- ströme der Zellen gleich sind, wenn die Trennungsnung verursacht. Die Werte der durch die Kurve 131 linien gegenüber den Mittellinien der Maskenschlitze dargestellten Eingangsspannung, bei welchen die winkelmäßig versetzt sind, durch die Kurve 133 dargestellte Ausgangsspannung 6g

geschaltet wird, können durch geeignete Auswahl der Patentansprüche:

Widerstände 117 und 119 über einen weiteren Be- 1. Analog-Digital-Umsetzer, bei welchem eine

reich gewählt werden. Codescheibe, die mit Spuren aus im wesentlichen

gleich langen.und einander abwechselnden lichtdurchlässigen und Jichtundurchlässigen Zonen versehen ist, von einer Einrichtung angetrieben wird, deren Bewegung, digital angezeigt werden soll, und bei welchem jeder Spur der Codescheibe zwei photoelektrische Ablesesysteme zugeordnet sind, die bei Bewegung der Codescheibe abwechslungsweise belichtet wqrden und entsprechende Stromsignale liefern_? dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden einer Spur der Codescheibe zugeordneten photoelektrischen Ablesesysteme. gleich der Länge einer lichtdurchlässigen oder lichtundurchlässigen Zone . der Spur oder .gleich dieser Länge multipliziert mit einer ungeraden ganzen Zahl ist und eine elektrische Schaltungsanordnung vorgesehen ist, der die Differenz der Stromsignale der beiden Ablesesysteme einer Spur zugeführt wird und die auf' ein erstes Ausgangssignal umschaltet, wenn das Stromsignal des einen Ablesesystems großer wird als das Stromsignal des anderen Ablesesystems, im umgekehrten Fall jedoch auf ein zweites Ausgangssignal umschaltet.

2. Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ablesesystem eine Photo- ag zelle enthält, die beiden Photozellen der einer Spur zugeordneten Ablesesysteme in Reihe hintereinandergeschaltet sind und der Eingang der Schaltungsanordnung mit der Verbindungsleitung zwischen der Anode der einen Kathode der anderen Photozelle in Verbindung steht.

3. Umsetzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung ein Transistor ist, dessen Basiselektrode mit der Ver-. bindungsleitung der.beiden Photozellen verbunden ist und von dessen Kollektorelektrode das. von der Differenz der Stromsignale abhängige Ausgangssignal abgenommen wird.

.4. ,Umsetzer nach Anspruch3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorelektrode des Transistors mit dem Eingang einer bistabilen

.. Kippstufe verbunden ist, welche auf den Emitter-Kpllektor-Strom anspricht und ein Ausgangssignal liefert, das sich im wesentlichen augenblicklich zwischen zwei stabilen Zustanden ändert, wenn der Emitter-Kollektor-Strom des Transistors auf einen vorgegebenen Wert ab-. nimmt oder auf einen vorgebenen anderen Wert ansteigt. " . ..·.-.-

,. - 5. Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung als.

. bistabile Kippschaltung ausgebildet ist, welche auf die Differenz der Stromsignale der beiden Ablesesysteme anspricht und augenblicklich von

- dem einen in den anderen Zustand übergeht, wenn die Differenz auf einen vorgegebenen Wert ansteigt oder auf einen anderen vorgegebenen Wert absinkt.

6. Umsetzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge, in der die Photozellen hintereinandergeschaltet sind, durch eine Schalteinrichtung umkehrbar ist.

S.

In Betracht gezogene Druckschriften:

USA.-Patentschrift Nr. 2 747 797;

»Electronic Engineering«, 32 (1960), Heft 388, bis 365.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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