DE1283550B - Vorrichtung zur digitalen Anzeige von Winkelstellungen einer Welle - Google Patents

Vorrichtung zur digitalen Anzeige von Winkelstellungen einer Welle

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DE1283550B
DE1283550B DEH56559A DEH0056559A DE1283550B DE 1283550 B DE1283550 B DE 1283550B DE H56559 A DEH56559 A DE H56559A DE H0056559 A DEH0056559 A DE H0056559A DE 1283550 B DE1283550 B DE 1283550B
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Dipl-Ing Gustav Komarek
Egon Orlopp
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Hartmann and Braun AG
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • HELECTRICITY
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Indicating Measured Values (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur digitalen Anzeige von Winkelstellungen einer Welle Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur digitalen Anzeige von Winkelstellungen einer Welle direkt im Dezimalsystem.
  • Eine bekannte Anordnung (s. Buch »Digitale Meßtechnik« von B o r u c k i/ D i t t m a n n, Springer-Verlag, 1966, S. 98) arbeitet so, daß ein bestimmtes Codemuster oder auch eine Rasterscheibe mit verteilten durchlässigen und undurchlässigen bzw. reflektierenden und nicht reflektierenden Feldern vorgesehen ist, die entweder von einem Meßwerk selbst gedreht wird oder auf die mittels eines am Meßwerk befestigten Spiegels ein Lichtbündel geworfen wird, so daß hinter den Codeplatten angebrachte bzw. von diesen mit unterschiedlich stark reflektiertem Licht angestrahlte fotoclektrische Auffangvorrichtungen entsprechend der WinkeIstellung erregt werden und eine der Winkelposition entsprechende Anzahl von Impulsen an einen Zähler weiterleiten. Bei diesem Verfahren ist es auch möglich. den analogen Winkelwert durch eine entsprechende Codierung der Hell-Dunkel-Stellen der Rasterscheibe in eine binäre Form zu bringen und darin später wieder in j2is Dezimalsystem umzusetzen. Dabei können bei Zwischenwerten nicht vorgesehene digitale Codierungen auftreten. die eine Falschmessung bewirken. wenn nicht durch eine besondere Codierung dagegen Vorsorge getroffen wird.
  • Methoden und Einrichtungen zur Aii.ilog-1)l.i-yitalunisetzung sind weiterhin bekanntgeworden aus dem IBM-Journal. Juli 1958. S. 179 bis 192. in dem hauptsächlich das Verfahren der Analog-Digitalumsetzung mittels Verbinden elektrischer Kontaktfelder über Bürsten. die von der analogen Größe angetrieben %%,erden, und die sich dabei ergebenden Probleme behandelt werden. Eine andere Einrichtung ist in der französischen Patentschrift 1202 118 beschrieben. bei der mit Hilfe von mehreren in derArt kreisrörmiger Schalter aufgebauter Kontaktelemente elektrische Verbindungen hergestellt werden. die ein Maß flür eine analoge Verschiebung darstellen. Abgesehen von der umständlichen Wirkungsweise können bei dieser Methode insbesondere dadurch Fehler auftreten. daß der von der analogen Größe angetriebene Schalter das n'ichste Schaltelement schon kontaktiert. während er sich von dem vorhergehenden noch nicht gelöst hat. Um solche Fehlmessungen zu vermeiden. werden weitere komplizierte Lösungen vorgeschlagen.
  • Ein weiterer Analog-Digitalumsetzer ist aus der schweizerischen Patentschrift 367 636 bekannt. dieser ermöglicht trotz einer relativ groben Rasterung und nur weniger fotoulektrischer Abtastmittel eine relativ genaue Angabe über die jeweilige analoge Winkelstellung, da die Abtastmittel örtlich gegenüber einem ersten Ablastmittel um mehr als eine Teilungsintervallbreite der Rasterung versetzt ihrerseits Markierungen der Rasterungen abzählbar abtasten und elektrische Impulse erzeugen, die zeitlich untereinander und mit den Impulsen der ersten Abtastvorrichtung nicht koinzidieren, so daß die weiteren Impulse die von der ersten Abtastvorrichtung erzeugten Impulse weiter unterteilen. Eine solche Anordnung der Abtastmittel, die insbesondere auch nach Art eines Nonius erfolgen kann, ermöglicht somit eine relativ feinstufige Auflösung eines analogen Wertes. Bei der genannten Anordnung werden die jeweils erzeugten Impulse einem Zählwerk zugeführt, dessen Stand ein Maß flür die Winkelstelltmg der Welle ist.
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und eine besonders feinstufige Umsetzung eines analogen Eingangswertes in einen mehrstelligen, insbesondere dezimalen, digitalen Ausgangswert zu erreichen. Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur digitalen Anzeige von Winkelstellungen einer Welle direkt im Dezimalsystem, bestehend aus einer von der Welle angetriebenen Rasterscheibe, deren maximaler Verdrehwinkel weniger als 360 beträgt, und den zugehörigen Abtastmitteln. die bei Koinzidenz des Rasters ein elektrisches Signal abgeben, wobei sich auf der Rasterscheibe jeweils für eine Dezimalstelle zuständige Rasterbahnen befinden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß für jede volle Dezimalstelle des digitalen Ausgangswertes 10 jeweils einer bestimmten Ziffer fest zugeordnete Abtastrnittel angeordnet sind. die im Hinblick auf die ihnen zugeordneten Raster der einzelnen Rasterbahnen jeweils in an sich bekannter Weise um einen bestimmten Winkelwert nach Art eines Nonius versetzt sind. und daß die Anzahl der Raster der Rasterbahn tür eine nächsthöhere Dezimalstelle des anzuzeigenden digitalen Endwertes um den Teiler 10 geringer und die Breite der Raster dieser Dezimalstelle um den Faktor 10 größer ist als die Breite für die nächstniedrigere Dezimalstelle.
  • Die Erfindung ermöglicht es insbesondere, den jeweils gemessenen Winkelwert ohne weitere Umcodierung oder Entschlüsselung sofort unmittelbar digital und auf mehrere Dezimalstellen genau im Dezimalsystem abzulesen, - beispielsweise mit Hilfe von über Fotowiderstände gesteuerten Zifferanzeigeröhren.
  • Dabei ergibt sich als Besonderheit, daß die Anzahl der Raster der für die kleinste Dezimalstelle vorgesehenen Rasterbahn beliebig hoch gewählt werden kann, wodurch in Verbindung mit den versetzten Abtastmitteln eine hohe Genauigkeit erreicht werden kann. Da jedoch die Anzahl der Abtastmittel rtir jede Dezimalstelle stets 10 beträgt, erfolgt im Fall, daß die Anzahl der Raster die der Abtastmittel übersteigt, die Verteilung der Abtastmittel über den jeweiligen Umfang bei kreisförmiger Ausbildung der Vorrichtung gleichmäßig, wobei die Abtastmittel lediglich um die Rasterbreite gegeneinander verschoben sind.
  • Falls jedoch, da schließlich die Anzahl der Raster für die Rasterbahnen der höheren Dezimalstellen litir jede Dezimalstelle um den Teiler 10 abnimmt, weniger Raster als Abtastmittel vorhanden sind, ergibt sich die Verteilung der Abtastmittel über den Umfang dadurch, daß der gesamte Kreisumfang zu der Anzahl der noch vorhandenen Raster ins Verhältnis gesetzt wird und dem dadurch entstandenen Winkel der Winkel der jeweiligen Rasterbreite hinzugefügt wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß die Maßnahme der noniusförmig verschobenen Abtastmittel rür alle Dezimalstellen, rtir die eine Verschiebung auf Grund der geforderten Genauigkeit notwendig ist, angewendet werden kann.
  • Im folgenden wird an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für einen beliebig gewählten digitalen Meßbereichendwert von beispielsweise M = 266 näher erläutert. Dabei stellt A b b. 1 a die Anordnung der Raster bzw. Schlitze für die »Einer-«, »Zehner-« und »Hunderterstellen« der digitalen Anzeige auf der Lochscheibe dar, A b b. 1 b zeigt die entsprechende Anordnung von Abtastmitteln bzw. Fotowiderständen in einer Fotowiderstandshalterung , A b b. 2 zeigt für eine beliebige Dezimalstelle schematisch die Schaltung der Fotowiderstände mit der Ziffernanzeigeröhre; A b b. 3 zeigt die Erfindung in Verbindung mit einem Drehspulmeßwerk mit 240' Endausschlag. Bei der Beschreibung des Aufbaus und der Wirkungsweise wird von den A b b. 1 a, 1 b und 3 ausgegangen. Die Vorrichtung besteht aus einer Raster-und Lochscheibe 1 (A b b. 1 a), unter der eine Halterung 2 (A b b. 1 b) für Fotowiderstände, die hier die Abiastmittel darstellen, angebracht ist. Die Lochscheibe 1 ist mit ihrem Mittelpunkt auf der Achse beispielsweise eines 240'-Drehspulmeßwerkes befestigt, sie kann jedoch auch auf irgendeine andere Art und Weise von der Welle, deren Verdrehwinkel gemessen werden soll, gedreht werden. Die Lochscheibel trägt über den gesamten Umfang verteilt auf konzentrischen Kreisen, den sogenannten Rasterbahnen, deren Anzahl der Dezimalstellenzahl des digitalen, anzuzeigenden Meßwertes entspricht, verschieden breite Raster in vorbestimmter Anzahl. In der unterhalb der Lochscheibe 1 angebrachten Halterung 2 (A b b. 1 b und 3) befinden sich auf ebenfalls konzentrischen Kreisen mit ebenfalls den gleichen Radien wie die dazugehörigen Rasterbahnen auf der Lochscheibe 1 Abtastmittel, hier Fotowiderstände 0'-9', 0"-0", . . . , usw. verteilt, die in A b b. 1 b durch einen Strich angedeutet sind und die je nach Winkelstellung der Lochscheibe durch die in dieser angebrachten Schlitze von einer sich oberhalb der Anordnung befindlichen, nicht dargestellten Lichtquelle entweder beleuchtet werden oder nicht.
  • Die digitale Anzeige des Meßwertes erfolgt dann beispielsweise so, daß für jede Dezimalstelle eine Ziffernanzeigeröhre, also etwa eine Glimmröhrenanzeigevorrichtung verwendet wird. Diese haben 10, in Form von Ziffern gebogene hintereinanderliegende Elektroden und 1 Gegenelektrode. Diese Elektroden werden entsprechend A b b. 2 über die Fotowiderstände an Spannung gelegt. Wird ein Fotowiderstand dem Licht ausgesetzt, wird sein Widerstand so herabgesetzt, daß die ihm zugeordnete Elektrode aufleuchtet und somit eine Ziffer anzeigt.
  • Die Anzahl und die Anordnung der Schlitze in der Lochscheibe 1 sowie die Anordnung der Fotowiderstände in der Halterung 2 ergibt sich, wie leicht einzusehen ist, aus der geforderten Genauigkeit, mit der die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Umsetzvorgang durchführen soll. In dem Ausführungsbeispiel nach A b b. 1 a befinden sich auf der äußeren konzentrischen kreisförmigen Rasterbahn die Schlitze 3 für die »Einerstellen« des digitalen Meßwertes. Die Anzahl ni dieser auf dem Umfang gleichmäßig verteilten Schlitze für die Einerstellen ergibt sich aus dem maximalen Endausschlag ij""" der die Lochscheibe tragenden Welle, was durch das verwendete Drehspulmeßwerk vorgegeben ist, und dem frei wählbaren Meßbereichendwert M, dem die Anzahl der auf dem Umfang zu verteilenden Schlitze direkt proportional ist und der entsprechend der gewünschten Genauigkeit praktisch beliebig hoch angesetzt werden kann, zu Bei der Wahl des Meßbereichendwertes muß jedoch beachtet werden, daß die sich ergebende Anzahl ni der Schlitze auf den einzelnen Rasterbahnen auch für die höheren Dezimalstellen jeweils eine ganze Zahl bleibt, da, wie schon erwähnt, die Anzahl der Raster oder Schlitze für die nächsthöhere Dezimalstelle jeweils um den Faktor 10 kleiner wird. Davon ausgenommen ist nur die Raster- oder Schlitzanzahl für die Anzeige der höchst vorkommenden Dezimalstelle. Formelmäßig ausgedrückt ergibt sich die Anzahl der Schlitze für die jeweils nächsthöhere Dezimalstelle zu wenn man für i jeweils den Wert der entsprechenden Dezimalstelle einsetzt. Werden also beispielsweise für die Einerstellenanzeige 100 Schlitze auf der entsprechenden Rasterbahn benötigt, so werden für die Zehnerstellenanzeige nur noch 10 und Ihr die Hunderterstellenanzeige nur noch 1 Schlitz benötigt. Die Schlitze verteilen sich auf der entsprechenden Rasterbahn jeweils gleichmäßig über den Umfang, so daß sich als Teilungswinkel (,t" von Schlitz zu Schlitz das Verhältnis von 360-' zu der Anzahl der Schlitze ergibt: In dein gewählten Ausführungsbeisplel sind 40 Schlitze auf der äußeren Rasterbahn vorgesehen, so daß sich bei einem maximalen Meßwertausschlag von /# #, = 240' (in Formel 1 einzusetzen als Bogenmaß) ein abgerundeter digitaler Meßbereichendwert von M = 266 ergibt. Wie leicht zu erkennen ist, muß hier pro 0,9" Drehung der Lochscheibe ein Wechsel in der Einerstellenanzeige erfolgen, damit schließlich 266 diskrete Werte erreicht werden. Trotzdem sind nicht etwa bis zu 266 Fotowiderstände erforderlich, urn eine solche Genauigkeit zu erreichen, sondern es genügt, wenn in der Fotowiderstandshalterung 2 (A b b. 1 b) der Einerstellenrasterbahn gegenüberliegend 10 Fotowiderstände angebracht sind, die jeweils einer bestimmten anzuzeigenden Ziffer der Einerstellendekade des digitalen Anzeigewertes fest zugeordnet ist. Die Abtastmittel, d. h. hier die Fotowiderstände, sind dabei, wie es aus der erwähnten schweizerischen Patentschrift für eine einzige Rasterbahn und für 4 Abtasti-nittel schon bekannt ist, örtlich gegen ein erstes Abtastmittel noniusförmig verschoben, so daß bei einer Winkeldrehung von 9" jeder der 10 Fotowiderstände einmal von einem Schlitz überstrichen und dem Lichteinfall freigegeben wird. Die Schlitzbreite des »Einerstellen«-Rasters darf dabei, wie unschwer zu erkennen ist, nicht größer als der zehnte Teil des sich aus Formel (3) ergebenden Tellungswinkel a, sein, also: ,#sh. # 0,1 . (11#, (4) da sich sonst Doppeldeckungen ergeben könnten. Für das gezeigte Ausführungsbeispiel errechnet sich die Schlitzbreite für die Einerstellen aus Formel (4) zu usb = 0,9'.
  • Zum besseren Verständnis des Zusammenwirkens von Lochscheibe (A b b. 1 a) und der Fotowiderstandshalterung entsprechend A b b. 1 b denke man sich die Lochscheibe ohne Winkelverdrehung senkrecht nach unten auf die Fotowiderstandshalterung verschoben.. Der Schlitz 0, wird dann gerade den Fotowiderstand 0' überdecken. Der Teilungswinkel )", für die Aufteilung der Abtastmittel (d. h. der Fotowiderstände) in der Halterung ist nun abhängig von der Anzahl ni der Raster oder Schlitze der entsprechenden Rasterbahn, d. h. ob diese größer oder kleiner als 10 ist. Es ergeben sich dabei die Formeln ;,1, # "f, + 'Isl,' für ii, #:: 10 (6 b) Für die Rasterzahl der äußersten Rasterbahn (til = 40) ergibt sich nach der Formel (6a) somit eine gleichmäßige Verteilung über den Umfang, wobei jeder Fotowiderstand lediglich zusätzlich noch um die entsprechende Rasterbreite fish, weiter in Richtung des Uhrzeigersinnes versetzt ist. Im Ausführungsbeispiel beträgt also der Teilungswinkel "" für die Einerstellen-Fotowiderstände 36,9', die jedem Fotowiderstand in Richtung des Uhrzeigersinnes gegenüber dem anderen verschoben ist, so daß, wenn der Fotowiderstand 0' von dem Schlitz 0, überdeckt ist, kein anderer Fotowiderstand der Einerstellen von einem Schlitz überdeckt Lind somit dem Licht freigegeben sein kann. Wird die Lochscheibe durch das Meßwerk beispielsweise um 0,9' im Uhrzeigersinn gedreht, so wird nun der vom Schlitz 01 in Uhrzeigerrichtung gesehen vierte Schlitz, also der Schlitz 1, den Fotowiderstand l' überdecken, bei weiterer 0,9 -Drehung der Schlitz 2, den Fotowiderstand 2' usw., bis nach 9 - Drehung jeder der auf dem, der Rasterbahn für die Einerstellen entsprechenden Kreis angebrachten Fotowiderstände einmal von einem Schlitz überdeckt, dein Licht freigegeben und sein entsprechender digitaler Meßwert angezeigt worden ist. Dreht sich nun die Lochscheibe um weitere 0,9 , so beginnt das Spiel von vorn. Es wird jetzt, wie leicht einzusehen ist, der Schlitz 02 der Lochscheibe den Fotowiderstand 0' überdecken, dann der Schlitz 12 den Fotowiderstand l' usw., so daß jeweils nach 9' Drehung der Lochscheibe die Einerstellen-Dezimalanzeige einmal von 0 bis 9 durchgelaufen ist. Somit ist die Einerstellenanzeige in der Lage, in sukzessiver Hinsicht ihren angezeigten Wert 2661nal bei einem Instrumentendrehwinkel von 240' zu ändern. Dabei dürfen jedoch die Schlitze für die Einerstellenanzeige keine größere Breite als 0,9 Winkelgrade aufweisen (Formel 4) und die empfindliche Schicht der Fotowiderstände nicht breiter als die ihnen zugeordneten Schlitze sein, da sonst leicht zwei Fotowiderslände in der Fotowiderstandshalterung gleichzeitig zur Deckung mit den Schlitzen kommen können, wodurch eine Doppelanzeige entsteht.
  • Grundsätzlich können jedoch auch bei einer etwaigen ungünstigen Zwischenwertstellung der Lochscheibe auf jeden Fall nur zwei Schlitze mit den ihnen zugeordneten, im Zahlenwert aufeinanderfolgenden Fotowiderständen zur Deckung kommen. Es werden dann beide Ziffern angezeigt, was ohne weiteres als die Einstellung auf einen Zwischenwert zu deuten ist. Tatsächlich ist es dadurch sogar möglich, auch noch Winkeldrehungen von weniger als beim spielsweise 0,9' abzuschätzen.
  • Es muß darauf hingewiesen werden, daß die im Zusammenhang mit der Beschreibung genannten absoluten Zahlenwerte natürlich nur für eine Schlitzanzahl auf den äußeren Lochkreis der Lochscheibe von n, = 40, d. h. also für einen digitalen Endwert von 266, gelten.
  • Aus der Anordnung der Raster und der Abtastmittel, d. h. also hier der Schlitze und der Fotowiderstände für die kleinste Dezimalstelle, können jetzt auch die Teilungswinkel und die Schlitzbreiten für die höheren Dezimalstellen, in diesem Fall also für die Zehner- und Hunderterstellenanzeige abgeleitet werden.
  • Bei der Nullstellung des Meßwerkes müssen, wenn beispielsweise ein digitaler Meßbereichendwert mit drei Dezimalstellen vorgesehen ist, dann alle drei Anzeigeröhren den Wert 0 anzeigen; zweckmäßigerweise werden also die mit den »O-Elektroden« der drei benötigten Ziffernanzeigeröhren verbundenen Fotowiderstände auf einen gemeinsamen Radius gelegt. Dann müssen auch die diese Fotowiderstände freigebenden Schlitze auf einem gemeinsamen Radius liegen. Auf jeden Fall müssen die Schlitze rdr die jeweils nächsthöhere Dezimalstelle, in diesem Fall also für die Zehnerstelle, die Zehnerstellenfotowiderstände lOrnal so lange dem Licht freigeben wie die Schlitze für die Einerstellen, da auf 10maligen Ziffernwechsel in der Einerstellenanzeige nur ein Ziffernwechsel in der Zehnerstellenanzeige kommt. Die Schlitze für die nächsthöhere Dezimalstelle müssen also in Winkelgraden 10mal so breit sein wie die jeweils vorhergehenden, d. h. (Ist" = - (5) Die Anzahl der entsprechenden Schlitze ergibt sich dabei aus Formel (2). Für das vorliegende Ausflührungsbeispiel ergibt sich dabei für die Zehnerstellenanzeige die Anzahl der Rasier zu n2 = 4, bei einem Teilungswinkel a, von Schlitz zu Schlitz nach Formel (3) und einer gchlitzbreite (isb, von 9# nach Formel (5). Der Teilungswinkel y" für- die entsprechenden Fotowiderstände für die Zehnerstellenanzeige errechnet sich hier aus der Formel (6b), da die Rasteranzahl geringer als die Anzahl der notwendigen Fotowiderstände ist, er ergibt sich zu 99 . Die Freigabe erfolgt nach dem schon für die Einerstellen ausführlich beschriebenen Prinzip, nur daß hier, da weniger als 10 Schlitze vorhanden sind. immer der in Uhrzeigerrichtung nächstliegende Schlitz den die folgende Ziffer steuernden Fotowiderstand freigibt. Bei der Aufteilung der Fotowiderstände auf dem Umfang der Fotowiderstandshalterung wird dieser Umfang dann mehr als einmal durchlaufen.
  • Die Anzahl der Rasier oder Schlitze für die höchste Dezimalstelle, hier also die benötigten Hunderterschlitze. ergeben sich wieder aus Formcl (2). Dieser Wert ist sehr häufig kleiner als 1. also gebrochen. Jedoch muß für die höchste Dezimalstelte mindestens ein Schlitz vorhanden sein. dessen Schlitzbreite natürlich nach Formel (5) 10mal so groß ist. wie die Breite der Schlitze rtir die vorhergehende Dezimalstelle. Die Anzahl der Abtastmittel für die höchste Dezimalstelle ergibt sich aus der Zahl der noch benötigten anzuzeigenden Ziffern. Die Ablastmittel bzw. die noch benötigten Fotowiderstände für diese Dezimalstelle werden dann jeweils nacheinander von dem Rasier bzw. Schlitz bedeckt oder freigegeben. Es braucht dann die noniusähnliche Aufteilung der Fotowiderstände in der Halterung nicht vorgenommen zu werden. Der Teilungswinkel Utir die restlichen Abtastmittel. d. h. also hier rtir die Fotowiderstände, entspricht dann der Schlitzbreite des sie bedeckenden bzw. freigebenden Schlitzes. in diesem Falle also 90 . Aus diesem Grunde können dann auch. falls man gegebenenfalls mehrere Rasier anordnet. beispielsweise für jedes Abtastmittel einen. die Rasier und die Abtastmittel flür die letzte Dezimalstelle auf mehreren konzentrischen Rasterbahnen verteilt sein.
  • In der Praxis wird man wohl mit dreistelligen Dezimalwerten als digitalen Meßbereichendwerten auskommen. wobei selten über eine anzuzeigende Hunderterzahl von 3 bzw. 4 hinausgegangen werden wird: tatsächlich sind jedoch der Genauigkeit und der Größe des digitalen Meßbereichendwertes nur Grenzen in technologischer und in fertigungstechniscjler Hinsicht gesetzt. Die Grenzen in fertigungstechnischer Hinsicht können jedoch dadurch verschoben werden. daß beispielsweise bei kreisrörmiger Gestaltung des Radius von Rasterscheibe und Halterung größer gemacht wird, wodurch bearbeitungstechnische Schwierigkeiten wegen der Kleinheit der Teile vermieden werden.
  • A b b. 3 zeigt die vorher beschriebene Vorrichtung rtir einen Meßbereichendwert von M = 266 in Verbindung mit einem Drehspulgerät mit 240' Endausschlag. Die Rasterscheibe 1 ist dabei zentral mit der Achse 11 des Drehspulmeßwerkes 9 verbunden. Unterhalb der Rasterscheibe 1 ist die Halterung2 für die Fotowiderstände angebracht. Der Lichteinfall erfolgt in diesem Fall senkrecht von oben. Im übrigen sind natürlich weder Rasterscheibe noch die entsprechende Halterung irgendwie an eine bestimmte Form gebunden. Sie können beispielsweise hohlkörperrörmig, zylindrisch, konkav bzw. konvex gebogen oder sonstwie gestaltet sein. Weiterhin kann auch die Abtastung auf einem anderen Wege als durch Lichteinwirkung erfolgen, beispielsweise mechanisch, magnetisch, dielektrisch oder durch Strahlung, Beispielsweise kann der Rasier auch aus entsprechenden leitenden Kontaktbahnen bestehen, die dann jeweils mit entsprechenden elektrischen Kontakten in der Halterung mechanisch in Verbindung treten.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung, zur digitalenAnzeige von Winkelstellungen einer Welle direkt im Dezimalsystem, bestehend aus einer von der Welle angetriebenen Rasterscheibe, deren maximaler Verdrehwinkel weniger als 360 beträgt. und den zugehörigen Abtastmitteln. -die bei Koinzidenz des Rasters ein elektrisches Signal abgeben. wobei sich auf der Rasterscheibe jeweils für eine Dezimalstelle zuständige Rasterbahnen befinden. d a d u r- c h g c k c ii n z c i c li ii c 1. daß I'tir jede volle Dezimalstelle (i) des digitalen Ausgangswertes (31) zehn jeweils einer bestimmten Ziffer fest zugeordnete Abtastmittel (0'. l'. . . . . 0". 1 ". . . .) angeordnet sind. die im Hinblick auf die ihnen zugeordneten Rasier (3. 4. 5) der einzelnen Rasterbahnen jeweils in an sich bekannter Weise um einen bestimmten Winkelwert nach Art eines Nonius versetzt sind. und daß die Anzahl (ii,) der Rasier der Rasierbahn für eine nächsthöhere Dezimalstelle des anzuzeigenden digitalen Endwertes um den Teiler 10 geringer und die Breite (,isl,) der Rasier für diese Dezimalstelle um den Faktor 10 größer ist als die Breite (,is,». ) für die nächstniedrigere Dezimalstelle.
  2. 2. Vorrichtung nacli Anspruch 1- dadurch ge- kennzeichnet. daß für die AnzeiLw der Ziffern der höchsten vorkommenden Dezimalstelle(i mindestens ein Rasier mit der zehnlächen Rasierbreite des Rasters der nächstniedriL-eren Dezimalstelle vorgesehen ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 bei Ver-%%-eiiduiiL# konzentrischer Rasterbahnen und beim \'orli.inäensein von mehr Rastern als Abiastmitteln (Anzahl der Rasier > 10). dadurch Lekennzeichnet. daß sich die Ablastmittel (0'. 1-- 2'. ...) jeweils um die Rasterbreite (asi, = 0.9 ) verschoben gleichmäßig über den Umfahg, verteilen (A b b. 1 b. äußere Spur). 4. Vorrichtuinz nach einem der Ansprüche bis 3 bei N'erwendung konzentrischer Rasierbalinen und bei weniger Rastern als Ablastinitteln (Anzahl der Raster < 10), dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verteilung der Abtastmittel über den Umfang ergibt durch das Verhältnis des gesamten Kreisumfanges zur Anzahl derjeweiligen Raster (ni) zuzüglich des Winkels (usb,) der jeweiligen Rasterbreite (A b b. 1 b, mittlere Spur). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Anzeige der Ziffern der höchsten vorkommenden Dezimalstelle so viele Abtastmittel (0-, l"', . . .) vorhanden sind, wie bezogen auf den Anzeigebereich noch Ziffern benötigt werden, und daß die Abtastmittel nacheinander mit dem Raster (5) in Wirkverbindung treten, derart, daß der Teilungswinkel (;"j...) von Abtastmittel zu Abtastmittel der Rasterbreite (USbi._) entspricht. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Raster und Abtastmittel (0111' 1 111, . . .) rdr die einzelnen Ziffern der höchsten Dezimalstelle auf verschiedenen weiteren Rasterbahnen angeordnet sind. '7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6 mit kreisförmiger Rasterscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der kreisförmigen Rasterbahnen auf der Rasterscheibe (1), ausgehend von der Rasterbahn für die niedrigste Dezimalstelle, von außen nach innen verläuft. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Nullziffer betätigenden Abtastmittel (0', 0", 0 ... ), bezogen auf den Aus--schlagwinkel, auf einer gemeinsamen Linie liegen. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Raster (3, 4, 5) bekannte lichtdurchlässige Schlitze sind. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel (0', l', . . T', l", .. .) bekannte Fotowiderstände sind. 11. Vorrichtung nach Ansprueh 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemittel bekannte Glimmröhren (6) mit hintereinanderliegenden, in Form von Ziffern gebogenen Elektroden (0, 1, 2,. . .) sind, deren Anschlüsse jeweils in Serie mit den Fotowiderständen (T, l', . . .) an Spannung (7) liegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1018 471 # deutsche Patentanmeldung W 10407 VII1b/74b (bekanntgemacht am 7.10.1954); französische Patentschriften Nr. 1316 760,1202 118; schweizerische Patentschrift Nr. 367 636; USA.-Patentschriften Nr. 3 167 756, 2 993 200-, IBM-Journal, Juli 1958, S. 179 bis 192-, Electronics, 20. Juni 1958, S. 96.
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