DE1448795C

DE1448795C - Transmitter for determining the magnitude and direction of the movement of a wave pattern

Info

Publication number: DE1448795C
Authority: DE
Inventors: Ronald Robert Shepherd Alexander Turnbull Edinburgh Walker Donald Ferguson Barnton Midlothian McLaren, (Groß britannien)
Original assignee: Ferranti Ltd , Holhnwood, Lanca shire (Großbritannien)
Publication date: 1971-07-01

Description

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Die Erfindung betrifft einen Meßumformer zum zugssystem bewegt, das durch den Werkzeugrahmen Bestimmen der Größe und Richtung der Bewegung gebildet wird. Es zeigtThe invention relates to a transducer for pulling system that moves through the tool frame Determine the magnitude and direction of movement being formed. It shows

eines sich hinsichtlich eines Bezugsgebildes in der Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines erfin-one with regard to a reference image in FIG. 1 is a schematic circuit diagram of an invented

einen oder anderen von entgegengesetzten Richtun- dungsgemäßen Meßumformers,
gen bewegenden sinusförmigen Wellenbildmusters 5 Fig. 2 das Schaltbild einer in Fig. 1 schematisch mit mindestens zwei Abtasteinrichtungen, die an dargestellten Schaltstufe undone or another of opposite directional transducers,
gen moving sinusoidal wave pattern 5 Fig. 2 is the circuit diagram of a in Fig. 1 schematically with at least two scanning devices, the shown switching stage and

einer gleichen Anzahl von Punkten elektrische Aus- F i g. 3 bis 6 Schaltbilder weiterer Teile des Meßgangssignale in Abhängigkeit von dem Zustand des Umformers nach Fig. 1.an equal number of points electrical output. 3 to 6 circuit diagrams of further parts of the measuring signal depending on the state of the converter according to FIG. 1.

Wellenbildmusters erzeugen, wobei diese Ausgangs- Der Meßumformer nach Fig. 1 verwendet einGenerate wave pattern, these output The transducer of Fig. 1 uses a

signale in jedem gegebenen Augenblick proportional io Muster 10 mit sinusförmiger Wellenform. Dieses zum Sinus bzw. Kosinus eines einen Zustand des Muster kann ein optisches Muster sein. Das Muster Musters in diesem Augenblick darstellenden Winkels 10 bewegt sich mit dem nicht dargestellten Werksind, ferner mit einem Kosinus- und einem Sinus- tisch an zwei Positionen 11 und 12 vorbei,.die gegen-Potentiometer, die mit Abgriffen versehen sind, wo- über dem Werkzeugrahmen festliegen. Die Stellungen bei das Sinussignal an das Kosinus-Potentiometer 15 des Musters an diesen beiden Positionen sind um 90° und das Kosinussignal an das Sinus-Potentiometer außer Phase zueinander und können somit durch die geführt wird. Ausdrücke sin Θ und cos Θ dargestellt werden, wobei Θsignals at any given moment proportionally io pattern 10 with sinusoidal waveform. This to the sine or cosine of a state of the pattern can be an optical pattern. The pattern Pattern at this moment representing angle 10 moves with the work, not shown, furthermore with a cosine and a sine table past two positions 11 and 12, the counter potentiometer, which are provided with taps, over which the tool frame is fixed. The positions when the sine signal to the cosine potentiometer 15 of the pattern at these two positions are around 90 ° and the cosine signal to the sine potentiometer out of phase with each other and can therefore be through the to be led. Expressions sin Θ and cos Θ are represented, where Θ

Es ist eine Schaltungsanordnung zum Messen der selbst die Winkellage des Musters gegenüber einem Größe und Richtung eines Musters bekannt, bei Bezugspunkt am Werkzeugrahmen angibt,
welcher zwei oder mehr voneinander entfernte Ab- 20 Zur Erzielung einer entsprechenden elektrischen tasteinriclitungen verwendet werden, die auf die Anzeige dieser Stellungen des Musters sind zwei Abstellung des Musters ansprechen. Es ist ferner be- tastvorrichtungen in Form von Fotozellen 21 und 22 kannt, die von den Abtasteinrichtungen gelieferten vorgesehen, die ebenfalls ortsfest gegenüber, dem Impulse unter Berücksichtigung ihres Vorzeichens Werkzeugrahmen sind. Auf Grund der vorstehend zu summieren, wobei die Gesamtsumme der Im- 25 angegebenen Phasenbeziehung sind die Ausgangssipulse die Größe der Bewegung angibt. gnale der Fotozellen beim Vorbeigang des MustersA circuit arrangement is known for measuring itself the angular position of the pattern in relation to a size and direction of a pattern, indicating the reference point on the tool frame,
which two or more spaced offs are used to obtain a corresponding electrical keyboard which respond to the display of these positions of the pattern are two offsets of the pattern. Furthermore, scanning devices in the form of photocells 21 and 22 are known, which are provided by the scanning devices and which are also stationary in relation to the impulses, taking their sign into account, are tool frames. To be summed up on the basis of the above, where the total sum of the phase relationship indicated is the output pulse indicating the magnitude of the movement. signals of the photocells as the sample passes

¹ Bei den bekannten Schaltungsanordnungen kann um 90° gegeneinander phasenverschoben und pronun eine Fehlzählung der Impulse auftreten, wenn portional zu sin Θ bzw. cos 0. Das von der Fotoz. B. die zu messende Bewegung so schnell ist, daß · zelle 21 gelieferte Signal wird über eine Verstärkerdie sie darstellenden Impulse so rasch aufeinander- 30 stufe 15 auf eine Phasenteilerstufe 17 gegeben, deren folgen, daß sie vom Zähler nicht mehr vollständig ausgeglichene Gegenphasenausgänge mit einem Koerfaßt werden. Dieselbe nachteilige Wirkung kann sinus-Potentiometer 19 verbunden sind. In gleicher durch Schwingungsbewegungen des zu messenden Weise werden die von der Fotozelle 22 gelieferten Musters oder Objektes hervorgerufen werden. Schließ- Signale über eine Verstärkerstlife 16 auf eine Phalich können auch bei einer plötzlichen Bewegungs- 35 senteilerstufe 18 gegeben, die mit einem Sinus-Potenumkehr Impulse verlorengehen, wenn der Zähler tiometer 20 verbunden ist. Unter einem »Kosinusinfolge seiner Trägheit nicht schnell genug aus der Potentiometer« wird ein Potentiometer verstanden, Additionsschaltung in die Subtraktionsschaltung um- das mit Abgriffen versehen ist, die so angeordnet schaltet. sind, daß die Spannung an einem dieser Abgriffe dem ¹ With the known circuit arrangements, the pulses can be out of phase with each other by 90 ° and pronun a miscounting of the pulses occurs when proportional to sin Θ or cos 0. The from the Fotoz. B. the movement to be measured is so fast that the signal delivered to cell 21 is passed through an amplifier the pulses representing them so rapidly one after the other Be recorded. The same detrimental effect can be associated with sine potentiometers 19. In the same way, the patterns or objects supplied by the photocell 22 are caused by the oscillatory movements of the manner to be measured. Closing signals via an amplifier first life 16 to a Phalich can also be given in the event of a sudden movement divider stage 18, which pulses are lost with a sine-potential reversal when the counter tiometer 20 is connected. A "cosine as a result of its inertia not getting out of the potentiometer quickly enough" is understood to mean a potentiometer, an addition circuit in the subtraction circuit, which is provided with taps, which switch so arranged. are that the voltage at one of these taps dem

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, 40 Kosinus des Winkes entspricht, den dieser Abgriff einen Meßumformer der eingangs genannten Art zu darstellt. Entsprechend verhält es sich mit dem schaffen, bei welchem Fehlzählungeh von Impulsen »Sinus-Potentiometer«.The invention is now based on the object, 40 cosine of the angle corresponds to this tap to represent a transmitter of the type mentioned. It behaves accordingly with the create at what miscounting of pulses "sine potentiometer".

praktisch ausgeschaltet sind. Das Kosinus-Potentiometer 19 ist an sechs Stellenare practically turned off. The cosine potentiometer 19 is in six places

.Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch elek- angezapft, die alle im gleichen Winkelabstand von tronische Schalter mit einem Transistor für jeden 45 36° angeordnet sind, so daß die Abgriffe den Winkel-Abgriff, um die Abgriffe der Potentiometer gleich- bereich von 0 bis 180° erfassen. Dabei erweist sich zeitig anzuschalten, ferner durch einen an sich be- von Vorteil, daß der Bereich eines Kosinus-Potenkannten, in zwei Richtungen arbeitenden Impuls- tiometers von 0 bis 180° dem Bereich von 180 bis zähler mit Ziffern-Stufen, von denen jede einem be- 360° gleicht, so daß mit den gleichen Abgriffen auch stimmten Abgriff an jedem Potentiometer zugeordnet 50 der zuletzt genannte Bereich dargestellt werden kann, ist, ferner durch Steuereinrichtungen zum Steuern Mit den sechs Abgriffen wird also der gesamte jeder Ziffern-Stufe, ferner durch einen Impulsgene- Winkelbereich von 360° mit. den zehn einzelnen rator, der über ein" Additionstor und ein hierzu Winkellagen 0, 36, 72 ... 324° erfaßt. Wie später paralleles Subtraktionstor, die beide abhängig vom noch beschrieben wird, können die Abgriffe in AbSinne der Spannungsdifferenz der eingeschalteten 55 hängigkeit von den zehn Ziffern 0 bis 9 ausgewählt Abgriffe über einen Differenzverstärker geöffnet werden. Die Endabgriffe sind mit CTO und CT5 bewerden, sowie über ein Oder-Tor mit dem Zähler zeichnet, da sie nur die Winkel 0 (oder 360°) bzw. verbunden ist, um in Abhängigkeit von der Diffe- 180° bezeichnen. Die anderen Abgriffe sind dagegen renz zwischen der Ausgangsspannung der ange- mit CT1/9 (die Winkel 36 und 324° darstellend), schalteten Abgriffe und einer vorgegebenen Span- 60 CT2/8 (72 und 288°) usw. bezeichnet,
nung den Zähler zu betätigen und in der Rieh- Die Abgriffe sind einzeln durch Schalter CSO, According to the invention, this is achieved by electronically tapped, which are all arranged at the same angular distance from tronic switches with a transistor for every 45 36 °, so that the taps equal the angle tap to the taps of the potentiometer range from 0 to 180 ° capture. In this case, it turns out to be switched on early, furthermore by an inherent advantage that the range of a pulse tiometer known as a cosine potential, working in two directions, from 0 to 180 ° is the range from 180 to counters with digit levels, each of which equals one 360 °, so that with the same taps also certain taps assigned to each potentiometer 50 the last-mentioned range can be represented, furthermore by control devices for controlling through an impulse gene angle range of 360 ° with. the ten individual rator, which is detected via an "addition gate" and an angular position 0, 36, 72 ... 324 °. As will be described later, the parallel subtraction gate, both of which will be described depending on, the taps can depend on the voltage difference of the switched-on 55 dependency taps selected from the ten digits 0 to 9. The end taps are rated with CTO and CT5 , as well as an OR gate with the counter, as it is only connected to the angles 0 (or 360 °) , to denote 180 ° depending on the difference. The other taps, on the other hand, are the difference between the output voltage of the connected taps with CT1 / 9 (representing the angles 36 and 324 °) and a specified span 60 CT2 / 8 ( 72 and 288 °) etc.,
to operate the counter and in the rieh- The taps are individually by switch CSO,

tung auf eine Ziffern-Stufe zu bringen, in der die CSl/9 usw. mit einer gemeinsamen, dem Potentio-Spannungsdifferenz zum Verschwinden gebracht meter 19 zugeordneten Ausgangsleitung 25 verbunden, wird. Das Potentiometer 20 ist in gleicher Weise mit Ab-To bring the device to a digit level in which the CSL / 9 etc. is connected to a common output line 25 assigned to the potential voltage difference meter 19. The potentiometer 20 is in the same way with

Eine beispielsweise Ausfiihrungsform der Erfin- 65 griffen im Abstand von 36° verschen. Da dieses dung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung er- Potentiometer jedoch als Sinus-Potentiometer verläutert, wobei das Muster sich mit dem Werktisch wendet wird, wird der Bereich von 360° durch die eines Maschincnwcrkzcugcs relativ zu einem Be- fünf Abgriffe ST0/S (die Winkt! 0 und 180° dar-An example embodiment of the invention 65 grips at a distance of 36 °. Since this application is explained in the following on the basis of the drawing, potentiometer as a sine potentiometer, whereby the pattern is turned with the workbench, the range of 360 ° is determined by that of a machine tool relative to a five taps ST0 / S ( beckons! 0 and 180 °

stellend), ST 1/4 (36 und 144°), ST2/3 (72 und 108°), ST 6/9 (216 und 324°), und ST7/8 (252 und 288°) erfaßt, von denen der Abgrill ST0/5 einen Mittelpunktsabgriff darstellt. Diese .Abgriffe sind einzeln über Schalter SSO/5, SS1/4 usw. mit einer dem Potentiometer 20 zugeordneten Ausgangsleitung 26 verbunden.position), ST 1/4 (36 and 144 °), ST2 / 3 (72 and 108 °), ST 6/9 (216 and 324 °), and ST 7/8 (252 and 288 °), of which the Abgrill ST0 / 5 represents a center point. These taps are individually connected to an output line 26 assigned to the potentiometer 20 via switches SSO / 5, SS1 / 4, etc.

Der Einfachheit halber sind die Schalter CS und SS als elektromechanische Schalter in F i g. 1 dargestellt. Im allgemeinen werden jedoch elektronische Schalter verwendet, wie sie nachstehend beschrieben werden.For the sake of simplicity, the switches CS and SS are shown as electromechanical switches in FIG. 1 shown. In general, however, electronic switches as described below are used.

Die Leitungen 25 und 26 sind mit dem Eingang eines Differenzverstärkers 27 verbunden, dessen Ausgang ein' Fehlersignal zur Steuerung der Additionsund Subtraktionstore GA und GS liefert, die parallel zueinander mit dem Ausgang eines Impulsgenerators 31 verbunden sind. Die Ausgangsseiten der Tore werden zur Steuerung einer Schaltung 32 mit zwei Schaltstellungen verwendet, deren Ausgang über Leitungen 33 mit den Additions/Subtraktions-Steuerungsschienen eines Hauptzählers 34 und eines phasenstarren Impulszählers 35 verbunden sind. Die Ausgänge der Tore sind ferner mit der Eingangsseite eines Oder-Tores 36 verbunden, dessen Ausgang das Betriebssignal für beide Zähler liefert.Lines 25 and 26 are connected to the input of a differential amplifier 27, the output of which supplies an 'error signal for controlling the addition and subtraction gates GA and GS , which are connected in parallel to the output of a pulse generator 31. The output sides of the gates are used to control a circuit 32 with two switch positions, the output of which is connected via lines 33 to the addition / subtraction control rails of a main counter 34 and a phase-locked pulse counter 35. The outputs of the gates are also connected to the input side of an OR gate 36, the output of which supplies the operating signal for both counters.

Der Zähler 34 ist ein Zähler mit mehreren Dekaden, der in zwei Richtungen zählen kann und. der zur Anzeige der algebraischen Summe der dem Zähler 35 zugeführten Impulse und damit zur Anzeige der Stellung des Werktisches dient.The counter 34 is a multi-decade counter that can count in two directions and. the to display the algebraic sum of the pulses fed to the counter 35 and thus for display serves to position the workbench.

Der Zähler 35 ist ein elektronischer Zweirichtungszähler mit einer einzigen Dekade mit zehn Ausgängen in Form von Ziffern-Stufen D 0 bis D 9, die die entsprechenden Ziffern des Zählers darstellen. Die Ausgangsleitung jeder Stufe ist jeweils nur einem Winkel zugeordnet, der durch einen Abgriff an jedem Potentiometer dargestellt ist. Diese Leitungen sind in F i g. 1 nur durch die gestrichelte Linien 37 so verbunden, daß sie die Schalter CS und SS steuern. Sie sind im Vergleich miteinander so erregt, daß, wenn der Zähler die Ziffer 0 hält und folglich die entsprechende Ausgangsleitung DO aktiviert ist, nur die Schalter CSO und SSO/5 geschlossen sind, wobei sie die entsprechenden Abgriffe mit den • Leitern 25 bzw. 26 verbinden. Hält der Zähler die Ziffer 1, sind nur die Schalter CS1/9 und SS1/4 geschlossen usw. Ein schrittweises Schalten des Zählers 35 von der Ziffer 0 zur Ziffer 9 und zurück zur Ziffer 0 bewirkt, daß die Abgriffe über einen Bereich von 360°, bei 0° beginnend und wieder bei 0° endend, abgetastet werden, wobei sie bei einem bestimmten Wert Φ beispielsweise in den entsprechenden. Potentiometern die durch die augenblicklich zugeschalteten Abgriffe dargestellten Winkel gleich halten. Das Ausgangssignal auf der Leitung 25 ist daher immer proportional dem Produkt aus cos Φ und der an das Potentiometer 19 gelegten Spannung. Das Ausgangssignal auf der Leitung 26 ist proportional dem Produkt von sin Φ und der das Potentiometer 20 erregenden Spannung..The counter 35 is an electronic bidirectional counter with a single decade with ten outputs in the form of digit levels D 0 to D 9, which represent the corresponding digits of the counter. The output line of each stage is only assigned to one angle, which is represented by a tap on each potentiometer. These lines are shown in FIG. 1 connected only by the dashed lines 37 so that they control the switches CS and SS . They are excited in comparison with each other that when the counter holds the digit 0 and consequently the corresponding output line DO is activated, only the switches CSO and SSO / 5 are closed, with the corresponding taps with the • conductors 25 and 26, respectively associate. If the counter holds the number 1, only the switches CS 1/9 and SS 1/4 are closed, etc. A step-wise switching of the counter 35 from the number 0 to the number 9 and back to the number 0 causes the taps over a range of 360 °, beginning at 0 ° and ending again at 0 °, are scanned, with a certain value Φ for example in the corresponding. Potentiometers keep the angle represented by the currently connected taps the same. The output signal on line 25 is therefore always proportional to the product of cos Φ and the voltage applied to potentiometer 19. The output signal on line 26 is proportional to the product of sin Φ and the voltage exciting potentiometer 20 ..

. Befindet sich das Muster um den Winkel θ vom Ausgangspunkt entfernt, wird das Potentiometer 19 proportional zu sin Θ erregt und liefert somit über die Leitung25 eine Spannung, die proportional.dem Produkt sin 0 -(- cos Φ ist. In gleicher Weise; liefert das Potentiometer 20 über die Leitung 26 eine Spannung, die proportional dem Produkt aus cos Θ und sin Φ ist. Der Ausging des Differenzverstärkers 27 liefert somit ein Fehlersignal, das von der Differenz zwischen diesen Spannungen abhängt, d. h. von:. If the pattern is at an angle θ away from the starting point, the potentiometer 19 is excited proportionally to sin Θ and thus supplies a voltage via the line 25 which is proportional to the product sin 0 - (- cos Φ . In the same way; delivers that Potentiometer 20 applies a voltage which is proportional to the product of cos Θ and sin Φ via line 26. The output of differential amplifier 27 thus supplies an error signal that depends on the difference between these voltages, ie on:

(sin Θ ■ cos Φ) — (cos Θ ■ sin Φ) — sin (Θ — Φ). (sin Θ ■ cos Φ) - (cos Θ ■ sin Φ) - sin (Θ - Φ).

Für kleine Winkelunterschiede (bis zu etwa 20°) kann für sin (Θ — Φ) gleich (Θ — Φ) gesetzt werden.For small angle differences (up to about 20 °), sin (Θ - Φ) can be set equal to (Θ - Φ) .

Richtung und Größe dieses Fehlerausgangssignals des Verstärkers 27 bewirken, daß das Tor GA geöffnet wird, wenn Φ kleiner ist als θ, bis zu einer Größe von mindestens der Hälfte der Winkeldifferenz zwischen den einzelnen Abgriffen, d. h., wenn Θ mehr als 18° -größer ist als Φ. Dagegen wird das Tor GS geöffnet, wenn Θ bis zum gleichen Maße kleiner als Φ wird. Wie später erklärt werden wird, bewirkt diese Richtungsunterscheidung, daß der Zähler so betrieben wird, daß er die Abgriffe nacheinander in einer Richtung zuschaltet, in der das Fehlersignal aufgehoben werden kann.The direction and size of this error output signal of the amplifier 27 have the effect that the gate GA is opened when Φ is smaller than θ, up to a size of at least half the angular difference between the individual taps, that is, when Θ is more than 18 ° larger as Φ. On the other hand, the gate GS is opened when Θ becomes smaller than Φ by the same amount. As will be explained later, this directional differentiation causes the counter to operate in such a way that it connects the taps one after the other in a direction in which the error signal can be canceled.

Es soll angenommen werden, daß sich bei Inbetriebnahme der Werktisch zunächst in einer Ausgangsposition befindet, in der Θ den Bezugswert 0° hat. Außerdem soll angenommen werden, daß der Zähler 35 auf die Ziffer 0 geschaltet ist und dementsprechend nur die Schalter CSO und SSO/5 geschlossen sind, und daß jede Dekade des Zählers 34 ebenfalls· auf der Ziffer 0 steht. Wenn diese beiden Schalter geschlossen sind, ist der Winkel Φ, der durch den zugehörigen Abgriff dargestellt ist, gleich 0°. Es sind also Θ = Φ, so daß kein Ausgangssignal am Verstärker 27 auftritt. Die Tore GA und GS sind also beide geschlossen, und keiner der fortlaufend vom Impulsgenerator 31 erzeugten Impulse kann zu den Zählern gelangen.It should be assumed that when the workbench is put into operation, it is initially in a starting position in which Θ has the reference value 0 °. It should also be assumed that the counter 35 is switched to the number 0 and accordingly only the switches CSO and SSO / 5 are closed, and that every decade of the counter 34 is also on the number 0. When these two switches are closed, the angle Φ, which is represented by the associated tap, is equal to 0 °. So there are Θ = Φ, so that no output signal at the amplifier 27 occurs. The gates GA and GS are both closed, and none of the pulses continuously generated by the pulse generator 31 can reach the counters.

Angenommen, der Tisch und damit das Muster bewegte sich vorwärts, so steigt der Wert für Θ an. Mit dem noch untätigen Zähler 35 bleiben die Schalter CSO und SSO/5 geschlossen und halten Φ auf 0°. Der Verstärker 27 beginnt daher ein Fehlersignal zu erzeugen, das jedoch nicht sofort stark genug ist, um eines der Tore zu beeinflussen. Sobald Θ jedoch 18° überschreitet, reicht, das erzeugte Fehlersignal aus, um eines der Tore zu öffnen, und zwar im vorliegenden Falle das Tor GA, da Φ kleiner ist als Θ. Der nächste vom Impulsgenerator 31 erzeugte Impuls gelangt also durch das Tor GA. Dieser Impuls hat zwei Wirkungen: er stellt die Schaltung 32 in ihre Additionsstellung (wenn sie nicht bereits' in dieser Stellung ist), so daß beide Zähler in ihre Vorwärtszählstellung gebracht sind, und gelangt über das Tor 36 auf die Zähler, um jeden um eine Ziffer vorzustellen, -(^i · . .Assuming the table, and with it the pattern, moves forward, the value for Θ increases . With the counter 35 still inactive, the switches CSO and SSO / 5 remain closed and hold Φ at 0 °. The amplifier 27 therefore begins to generate an error signal which, however, is not immediately strong enough to affect one of the gates. However, as soon as Θ exceeds 18 °, the generated error signal is sufficient to open one of the gates, namely gate GA in the present case, since Φ is smaller than Θ. The next pulse generated by the pulse generator 31 thus passes through the gate GA. This pulse has two effects: it sets the circuit 32 in its addition position (if it is not already in this position), so that both counters are brought into their count-up position, and passes through the gate 36 to the counters, one at a time Digit in front of - (^ i ·..

Die Wirkung des Weifcerschaltens des Zählers 35 besteht darin, daß die Schalter CSO und SSO/5 geöffnet und die Schalter CS1/9 und SS1/4 geschlossen werden, wodurch der Winkel Φ in jedem Potentiometer auf 36° vergrößert wird; Φ also Θ nachgestellt und möglichst gleichgestellt wird. Dadurch geht das Fehlersignal nach Null, und wenn die Winkeldifferenz kleiner als 18° wird, reicht das Fehlersignal nicht mehr aus, das Tor GA (bzw. GS) offenzuhalten, und es gelangen keingtwciteren Impulse zu den Zählern, bis Θ wiederum gegenüber dem neu eingestellten Wert Φ eine Differenz von mehr als 18° erreicht hat.The effect of the Weifcerschaltens the counter 35 is that the switches CSO and SSO / 5 are opened and the switches CS 1/9 and SS 1/4 are closed, whereby the angle Φ in each potentiometer is increased to 36 °; Φ that is Θ is followed up and as equated as possible. As a result, the error signal goes to zero, and if the angle difference is less than 18 °, the error signal is no longer sufficient to keep gate GA (or GS) open, and no more pulses reach the counters until Θ again compared to the newly set one Value Φ has reached a difference of more than 18 °.

Die Bewegung des Musters ist also begleitet von einem entsprechenden Umschalten zwischen benachbarten Potcntiometcrabgrillcn durch den Zähler 35, wodurch eine schrittweise Änderung des Winkels Φ jeweili nach einem Zuwachs des sich stetig ändern-The movement of the pattern is therefore accompanied by a corresponding switchover between neighboring potentiometer tables by the counter 35, whereby a step-by-step change in the angle Φ in each case after an increase in the constantly changing

den Winkels Θ von einem halben Teilungswinkel (18°) erzielt wird. Die zum Zähler 34 gelangenden Impulse werden dort addiert, und aus ihrer Gesamtsumme ergibt sich eine Anzeige der Stellung des Tisches.the angle Θ of half a pitch angle (18 °) is achieved. The ones arriving at the counter 34 Pulses are added there, and their total shows the position of the Table.

Sollte sich der Tisch aus einer vorgerückten Stcllung.zurückbewcgen, so wird θ kleiner als Φ. Die Folge davon ist, daß nunmehr durch das Fehlersignal bei einer ausreichend großen Winkeldiilerenz das Tor GS geölTnet und die Schaltung 32 ausgelöst wird, während die Zähler in ihre Subtraktionsstellung geschaltet werden. Der Zähler 35 zählt nun in der umgekehrten Richtung wiederum in Anpassung des Wertes von Φ an den Wert Θ. Im Zähler 34 werden die Impulse von der Gesamtsumme abgezogen, wodurch der verringerte Abstand des Tisches von seiner Ausgangsbezugsstellung angezeigt wird.Should the table move back from an advanced position, θ becomes smaller than Φ. The consequence of this is that the error signal now opens gate GS and triggers circuit 32 when the angle difference is sufficiently large, while the counters are switched to their subtraction position. The counter 35 now counts in the opposite direction, again adapting the value of Φ to the value Θ. In the counter 34 the pulses are subtracted from the total, whereby the reduced distance of the table from its starting reference position is displayed.

Der Zähler wird also von den Impulsen in einem Richtungssinne betätigt, der vom Richtungssinn der Differenz zwischen den Spannungen auf den mit den zugeschalteten Abgriflstellen verbundenen Leitungen 25 und 26 abhängt, und zwar, sobald diese Differenz einen ,vorbestimmten .Wert,'der durch eine Winkeldiflerenz von 18° zwischen der Stellung des Musters und dem Schaltzustand der Potentiometer bestimmt ist, überschreitet.The counter is thus operated by the pulses in a sense of direction, that of the sense of direction Difference between the voltages on the lines connected to the connected tapping points 25 and 26 depends, namely as soon as this difference has a, predetermined "value," which is determined by an angular diflerence of 18 ° between the position of the sample and the switching status of the potentiometer is, exceeds.

Wenn die Tischbewegung aufhört, arbeitet der Meßumformer so lange weiter, bis Φ in der Nähe von Θ liegt und die Stärke des Fehlersignals nicht mehr zum Schalten der Tore GA und GS ausreicht. Dann gelangen keine Impulse mehr zu den Zählern, und die im Zähler gehaltene Summe zeigt die vom Tisch eingenommene Ruhestellung an.When the table movement stops, the transmitter continues to work until Φ is close to Θ and the strength of the error signal is no longer sufficient to switch gates GA and GS. Then no more impulses reach the counters, and the total held in the counter shows the rest position assumed by the table.

Sollte eine kurze, vorübergehende Bewegung des Tisches eintreten, die schneller ist als die Grenzensprechgeschwindigkeit des Meßumformers, die durch die Folgegeschwindigkeit der vom Impulsgenerator 31 gelieferten Impulse bestimmt wird, so tritt kein bleibender Fehler auf, solange Φ nicht um mehr als die Hälfte einer Periode des Musters hinter Θ nacheilt, denn nach dem Aufhören dieser vorübergehenden Bedingung arbeitet die Vorrichtung weiter, bis Φ Θ eingeholt hat, ohne daß irgendwelche Impulse verlorengehen.Should a short, temporary movement of the table occur, which is faster than the limit speech speed of the transducer, which is determined by the subsequent speed of the pulses supplied by the pulse generator 31, no permanent error occurs as long as Φ is not by more than half a period of the pattern behind Θ lags, because after the cessation of this temporary condition, the apparatus continues to operate, has to Φ Θ obtained, lost without any pulses.

Die Vorrichtung arbeitet auch in der vorstehend beschriebenen Weise, wenn irgendein momentanes Versagen von einem der Zähler eintreten sollte, beispielsweise durch das verspätete Auslösen eines Multivibrators. Die Charakteristik der Vorrichtung erlaubt es, den Hauptzähler kurzzeitig anzuhalten, um beispielsweise eine automatische Ablesung vorzunehmen, während der Meß- und Steuerprozeß als solcher insgesamt ununterbrochen weiterlaufen kann. Jeder Impuls in den Zählern stellt ein Zehntel der Tischbewegung dar, die durch eine Periode des Musters dargestellt wird. . .The device also operates in the manner described above, if any instantaneous Should one of the counters fail, for example due to the delayed triggering of a multivibrator. The characteristics of the device allows the main counter to be stopped briefly, for example to take an automatic reading, while the measurement and control process as such can continue uninterrupted. Each pulse in the counters represents one-tenth of the table movement that goes through a period of the Pattern is represented. . .

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein unechter, an den Zählern ankommender, von den Fotozellen oder selbst von einer lokalen Interferenzquelle ausgehender Impuls nur eine augenblickliche Fehlanzeige der Zähler bewirkt, da, sobald der Impuls aufgehört hat, die Zähler automatisch in ihre echte Phasenlage zu den Zellenausgängen'zurückgestellt werden. _r Another advantage of the invention is that a fake pulse arriving at the meters, emanating from the photocells or even from a local source of interference only causes the meters to display false values for the moment, since as soon as the pulse has stopped, the meters automatically revert to their real ones Phase position to the cell outputs' are reset. _r

Um zu gewährleisten, daß der bei irgendeiner Um-. kehrung der Bewegungsrichtung des Musters auf-^; tretende Impuls Zeit hat, die Schaltung 32 zu betätigen und damit jeden Zähler in die andere Zählrichtung umzuschalten, ehe der Impuls den Zählern zugeführt wird, kann eine Verzögerungsstufe 36 notwendig werden, wie sie in F i g. 1 zwischen dem Oder-Tor 36 und den Zählern gestrichelt angedeutet ist.To ensure that the. reversal of the direction of movement of the pattern ^; If the impulse occurs has time to operate the circuit 32 and thus switch each counter in the other counting direction before the pulse is fed to the counters, a delay stage 36 may be necessary, as shown in FIG. 1 is indicated by dashed lines between the OR gate 36 and the counters.

Wie bereits erwähnt, sind die Schalter CS und SS vorzugsweise elektronische Schalter. Eine vorteilhafte Ausführung eines solchen Schalters — beispielsweise de's Schalters CS1/9 — ist in Fig. 2 dargestellt. Der zugeordnete Abgriff CT1/9 ist mit der Leitung 25 über zwei einander entgegengesetzte Punkte einer Gleichrichterbrücke 41 verbunden, deren andere beiden_ei einander entgegengesetzten Punkte mit dem Emitter bzw. dem Kollektor eines Transistors 42 verbunden sind. Die Basis des Tran-. sistors 42 ist über einen Widerstand 43 mit der Kollektorelektrode eines weiteren Transistors 44 verbunden, die außerdem über einen Widerstand 45 an eine negative Spannungsquelle gelegt ist. Der EmitterAs already mentioned, the switches CS and SS are preferably electronic switches. An advantageous embodiment of such a switch - for example the switch CS 1/9 - is shown in FIG. The assigned tap CT 1/9 is connected to the line 25 via two opposite points of a bridge rectifier 41, the other two _egg opposite points are connected to the emitter and the collector of a transistor 42nd The base of the tran-. transistor 42 is connected via a resistor 43 to the collector electrode of a further transistor 44, which is also connected via a resistor 45 to a negative voltage source. The emitter

ao ist an eine positive Spannungsquelle gelegt. Die Basis ist mit dem Abgriff eines Widerstandes 46 verbunden, der zwischen einer positiven und einer negativen Spannungsquelle in Reihe mit einem Widerstand 47 liegt. Die Ausgänge der Ziffernstufe 1 und der Ziffernstufe 9 des Zählers 35 sind mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 46 und 47 über die Dioden 48 bzw. 49 verbunden (um eine gegenseitige Beeinflussung der Schalter zu vermeiden). Jede Diode ist so gepolt, daß sie leitet, wenn der Ziffernstufenausgang positiv ansteigt und damit das Vorliegen dieses Ziffernwertes anzeigt.ao is connected to a positive voltage source. The base is connected to the tap of a resistor 46, which is between a positive and a negative Voltage source is in series with a resistor 47. The outputs of digit level 1 and the digit level 9 of the counter 35 are connected to the connection point of the resistors 46 and 47 via the diodes 48 or 49 connected (to avoid mutual interference between the switches). Every diode is poled so that it conducts when the digit level output rises positively and thus the presence of this Numerical value.

Die Brücke leitet für den Fall, daß das Potential des Abgriffes Cr 1/9 ■— wie indirekt durch die Ausgangsspannung der Fotozelle 21 bestimmt — oberhalb oder unterhalb des Potentials der Leitung 25 liegt, das durch die Eingangsvorspannung des Verstärkers 27 bestimmt wird. Wenn der Transistor 42 leitet, nimmt die Leitung 25 über die Brücke das Potential des Abgriffes Cr 1/9 an, wodurch der Abgriff effektiv zugeschaltet ist, unabhängig vom Vorzeichen der Potentialdifferenz. Wenn der Transistor gesperrt ist, ist der Strompfad zwischen dem Abgriff CT1/9 und der Leitung 25 unterbrochen. Die der'Basis des Transistors 42 vom Zähler 35 über den Transistor 44 zugeführten Potentiale sind so gewählt, daß der Transistor hur leitend ist und das Potential des Abgriffes CT1/9 auf die Leitung 25 gelangt, wenn der Zähler entweder die Ziffer 1 oder-9 hält. Der Transistor 44 dient zum Modifizieren derGleichstromsignale der Zifferhausgänge des Zählers 35 sowohl hinsichtlich der Richtung als auch der Größe, wodurch gewährleistet wird, daß der Trasistor 42 bei diesen Signalen voll geschaltet wird.The bridge conducts in the event that the potential of the tap Cr 1/9 ■ - as determined indirectly by the output voltage of the photocell 21 - is above or below the potential of the line 25, which is determined by the input bias of the amplifier 27. When the transistor 42 conducts, the line 25 takes on the potential of the tap Cr 1/9 via the bridge, whereby the tap is effectively switched on, regardless of the sign of the potential difference. When the transistor is blocked, the current path between the tap CT 1/9 and the line 25 is interrupted. The potentials supplied to the base of the transistor 42 from the counter 35 via the transistor 44 are selected so that the transistor is only conductive and the potential of the tap CT 1/9 reaches the line 25 when the counter has either the number 1 or 9 holds. The transistor 44 serves to modify the direct current signals of the digit outputs of the counter 35 in terms of both direction and magnitude, thereby ensuring that the transistor 42 is fully switched on at these signals.

Der Ausgang der Ziffernstüfe 1 des'Zählers 35 istThe output of digit level 1 of the counter 35 is

über eine weitere Diode 48¹ mit. dent Schalter 551/4, und der Ausgang der Ziffernstuie 9 über "eine Diode 49¹ mit dem Schalter 556/9 verbunden. Jeder dieser Schalter ist ähnlich dem bereits beschriebenen Schalter CS1/9 aufgebaut.via another diode 48 ¹ with. The switch 551/4, and the output of the number 9 connected via a diode 49 ¹ to the switch 556/9. Each of these switches is constructed similarly to the switch CS 1/9 already described.

Von allen anderen Ziffernäusgängen des Zählers 35 führen Verbindungen über nicht dargestellte Dioden zu den zugeordneten anderen Schaltern.From all other digit outputs of the counter 35 connections lead via not shown Diodes to the assigned other switches.

Wenn der Zähler von Ziffein'.zu Ziffer weiterschreitet, erfolgt eine Weiterschaltung zwischen den Abgriffen, wenn die entsprechenden Transistoren leitend werden.When the counter advances from digit to digit, there is a switching between the taps if the corresponding transistors become a leader.

Die Abgriffe werden vorzugsweise mit Hilfe eines Zählers weitergeschallet, der unabhängig vom Haupt-The taps are preferably passed on with the help of a counter that is independent of the main

ist so justiert, daß der Ausgang des !Comparators gleich 0 ist, wenn E den gewünschten, der geforderten Intensität des Lichtes der Lampe 55 entsprechenden Wert hat. Irgendeine Abweichung der Licht-5 intensität von dem gewünschten Wert erzeugt im Komparator 53 ein Fehlersignal mit entsprechendem Vorzeichen, das den Regulator 54 einschaltet, um die Lampe auf die gewünschte Helligkeit zurückzustellen. In den bisher beschriebenen Schaltungen wird dieis adjusted so that the output of the comparator is equal to 0 when E has the desired value corresponding to the required intensity of the light from lamp 55. Any deviation of the light intensity from the desired value generates an error signal with a corresponding sign in the comparator 53 which switches on the regulator 54 in order to reset the lamp to the desired brightness. In the circuits described so far, the

Zähler ist, selbst dann, wenn, wie vorstehend beschrieben, der Hauptzähler die Grundmeßeinheit in die erforderliche Anzahl von Schritten aufteilt, da der Zähler 35 notwendigerweise phasenstarr zu dem Muster sein muß und daher nicht auf 0 zurückgestellt werden kann, wenn nicht das Muster in seine stets gleiche Ausgangsstellung zurückgestellt ist. Bei einem unabhängigen phasenstarren Zähler kann der Hauptzähler auf 0 zurückgestellt werden, sobald dasCounter is, even if, as described above, the main counter divides the basic unit of measurement into the required number of steps, since the Counter 35 must necessarily be phase-locked to the pattern and therefore not reset to zero can be, if the pattern is not returned to its always the same starting position. at an independent phase-locked counter, the main counter can be reset to 0 as soon as the

Muster in irgendeine willkürliche und passend ge- ίο Vorrichtung umgeschaltet, sobald Φ gegenüber Θ um wählte Stellung gebracht worden ist. mehr als eine halbe Periode des Wellenmusters nach-Pattern switched to any arbitrary and appropriately ίο device as soon as Φ opposite Θ has been changed to the selected position. more than half a period of the wave pattern after

Es ist wünschenswert, daß das Muster mit gleich- eilt oder voreilt, d. h., daß dann Impulse subtrahiert mäßiger Intensität beleuchtet wird, da anderenfalls. _;> anstatt addiert werden oder umgekehrt. Es ist jedoch die resultierenden Schwankungen der Fotozellen- unwahrscheinlich, daß eine solche Umschaltung einausgangssignale entsprechende Schwankungen des 15 tritt, wenn nicht ein Fehler auftritt. Um in einem Fehlersignals hervorrufen können, die ausreichen solchen Fall ein Warnsignal oder eine andere Ankönnen, um die Tore GA und GS in unerwünschter zeige zu bewirken, kann der Meßumschalter nach Weise zu öffnen, so daß eine falsche Zahl von Im- Fig. 1 mit einer in Fig. 4 dargestellten Hilfsschalpulsen zu den Zählern gelangt. Um eine ausreichende tung versehen werden. Diese Hilfsschaltung berück-Konstanz der Lichtintensität zu erzielen, kann eine 20 sichtigt den Umstand, daß ein derartiger Fehler Schaltungsanordnung nachFig. 3 verwendet werden. durch zu viele, beispielsweise mehr als drei vom In ihr ist ein weiteres Sinus-Potentiometer vorge- Impulsgenerator 31 zu den Zählern gelangenden aufsehen, in dem das Kosinus-Potentiometer 19 (von einanderfolgenden Impulse bewirkt wird. Die Ausdem nur ein Teil dargestellt ist) zusätzlich fünf, ent- gangsimpulse des Oder-Tores 36 werden deshalb zusprechend der Sinusfunktion angeordnete Abgriffe 25 sätzlich als Eingangssignale auf einen Hilfszähler 61 S¹ Γ 0/5, S¹T1/4 usw. erhält. In gleicher Weise ist das gegeben, der als binärer Zweistufenzähler aufgebaut Sinus-Potentiometer 20 mit zusätzlichen sechs, ent- ist. Dieser Stufe wird jeder Impuls des Impulsgenesprechend der Kosinus-Funktion angeordneten Ab- rators 31 in der Weise zugeführt, daß er den Zähler griffen C¹TO, C^lTll9 usw. versehen, wodurch ein auf eine Bezugszahl, im allgemeinen 0, zurückstellt, weiteres Kosinus-Potentiometer geschaffen wird. 30 sobald kein synchroner Impuls vom Tor 36 erscheint. Diese zusätzlichen Abgriffe sind durch Schalter Das überschüssige Ausgangssignal oder Übertra-5^0/5, S¹SlM usw. mit einer Ausgangsleitung 25 ^l
bzw. über Schalter C¹SO, C^JSl/9 usw. mit einer Ausgangsleitung 26¹ verbunden. Die Schalter entsprechen
der in F i g. 2 dargestellten Ausführung. Sie werden 35
durch zusätzliche Steuereinrichtungen in gleicher
Weise durch die Ziffernausgänge des Zählers 35 gesteuert und arbeiten wieder über Dioden, um unerwünschte Zwischenverbindungen zwischen den Schaltern zu verhindern. So wird der Ziffernausgang 1 mit 40 Tore GA und GS für die vom Impulsgenerator 31 dem Ziffernausgang 9 zur Steuerung der Schalter kommenden Impulse geschlossen, ehe vier von ihnenIt is desirable that the pattern leads or leads with the same, that is, that pulses subtracted from moderate intensity are then illuminated, otherwise. _;> instead of being added or vice versa. However, the resulting fluctuations in the photocell are unlikely to occur in such a switch-over corresponding to fluctuations in the output signals, unless an error occurs. In order to be able to cause an error signal in such a case that a warning signal or another signal can be sufficient to cause the gates GA and GS to show undesirably, the measuring switch can be opened in such a way that an incorrect number of Im- Fig. 1 with one of the auxiliary sound pulses shown in FIG. 4 reaches the counters. To be provided with adequate equipment. To achieve this auxiliary circuit, the constancy of the light intensity can be seen in the fact that such a fault circuit arrangement according to FIG. 3 can be used. due to too many, for example more than three, of the In it is a further sine potentiometer in front of the pulse generator 31 to the counters, in which the cosine potentiometer 19 (is effected by successive pulses. Of which only a part is shown) additionally five output pulses of the OR gate 36 are therefore additionally received as input signals to an auxiliary counter 61 S ¹ Γ 0/5, S ¹ T 1/4, etc. corresponding to the sine function. In the same way that is given, which is constructed as a binary two-stage counter sine potentiometer 20 with an additional six. Each pulse of the abrator 31, which is arranged in accordance with the cosine function, is fed to this stage in such a way that it provides the counter C ¹ TO, C ¹ T119 , etc., which resets another to a reference number, generally 0 Cosine potentiometer is created. 30 as soon as no synchronous impulse from gate 36 appears. These additional taps are through switches The excess output signal or Überra-5 ^ ^{0/5, S 1} SlM etc. with an output line 25 ^l
or connected to an output line 26 ¹ via switches C ¹ SO, C ^{J Sl / 9 etc.} The switches correspond
the in F i g. 2 embodiment shown. You will be 35
by additional control devices in the same
Way controlled by the digit outputs of the counter 35 and work again via diodes to prevent undesired interconnections between the switches. So the digit output 1 is closed with 40 gates GA and GS for the pulses coming from the pulse generator 31 to the digit output 9 for controlling the switches, before four of them

durchgegangen sind. Der erste gesperrte Impuls des Impulsgenerators, der den Zähler 61 erreicht, ohne daß dort auf dem additiven Eingang ein synchronerhave gone through. The first blocked pulse of the pulse generator that reaches the counter 61 without that there is a synchronous one on the additive input

hängigkeit von E ■ sin θ ■ sin Φ und die Leitung 26¹ 45 Impuls vom Tor 36 erscheint, stellt die Stufe auf 0 in Abhängigkeit von E ■ cos θ · cos Θ erregt, wobei zurück. Solange also nicht vier aufeinanderfolgendedepending on E ■ sin θ ■ sin Φ and the line 26 ¹ 45 pulse from gate 36 appears, sets the stage to 0 depending on E ■ cos θ · cos Θ excited, with back. So long as not four consecutive

Impulse zum Zähler gelangen, wird die Stufe 61 nicht wirksam und keine Fehlerwarnung abgeben.If pulses reach the counter, stage 61 is not effective and no error warning is given.

Wo es notwendig ist, die Vorrichtung gegen Ver-Where it is necessary to protect the device against

Die Leitungen 25¹ und 26¹ sind mit den Eingängen 50 Schiebungen von Schaltkreiskonstanten zu stabilieiner Summier-Verstärkerstufe 51 verbunden, deren sieren, können an Stelle von zwei Fotozellen vier ,,Ausgangsspannung in einem Komparator 52 mit Fotozellen verwendet werden. Wie in F i g. 5 dargeeiner vorbestimmten Vergleichsspannung verglichen stellt ist, sind vier Zellen 21 bis 24 vorgesehen, die wird, die über einen verstellbaren Abgriff von einem auf die Stellung des Musters 10 in den Positionen Ϊ1 an eine feste Spannung gelegten Potentiometer 53 55 bis 14 ansprechen; die jeweils gegeneinander um 90° abgenommen wird. Die Ausgangsspannung des Korn- versetzt sind. Die Ausgänge der Fotozellen 21 und parators, die nach Größe und Richtung von der 23, die entsprechend in Gegenphasen liegen, werden Differenz zwischen den beiden ihm zugeführten dem Potentiometer 19 über einen Differenzverstärker Spannungen abhängt, wird über einen Regulator 54 65 zugeleitet, der zwei Transistoren aufweisen kann, zur Steuerung der Helligkeit der das Muster beleuch- 60 von denen jeder einer Fotozelle zugeordnet ist, und tenden Lampe 55 verwendet. . die sich beide in eine gemeinsame EmitterbelastungThe lines 25 ¹ and 26 ¹ are connected to the inputs 50 shifts of circuit constants to stabilize a summing amplifier stage 51, whose sieren, four output voltages can be used in a comparator 52 with photocells instead of two photocells. As in Fig. 5 shows a predetermined comparison voltage compared, four cells 21 to 24 are provided, which respond via an adjustable tap of a potentiometer 53 55 to 14 connected to the position of the pattern 10 in the positions Ϊ1 to a fixed voltage; which are removed from each other by 90 °. The output voltage of the grain are offset. The outputs of the photocells 21 and parators, the size and direction of the 23, which are accordingly in phase opposition, the difference between the two voltages supplied to it the potentiometer 19 depends on a differential amplifier, is fed via a regulator 54 65 to the two transistors can have, to control the brightness of the pattern illuminating 60, each of which is associated with a photocell, and the lamp 55 is used. . which both result in a common emitter load

gungssignal von der Ziffer drei zur Ziffer vier der Stufe wird über einen Leiter 62 zu der Anzeigeschaltung geleitet.signal from the number three to the number four of the Stage is conducted via conductor 62 to the display circuit.

Im Betrieb wird der Hilfszähler 61 nur ein Übertragungssignal entwickeln und dadurch ein Warnsignal abgeben, wenn er einen vierten Impuls vom Tor 36 empfängt. Unter normalen Betriebsbedingungen, wenn sich Φ nahe Θ hält, werden die In operation, the auxiliary counter 61 will only develop a transmission signal and thereby emit a warning signal when it receives a fourth pulse from the gate 36. Under normal operating conditions, when Φ stays close to Θ , the

CS1/9 und C¹ S1/9 und mit dem Ziffernausgang 4 zur Steuerung der Schalter551/4 und S¹SlM verwendet. Die Leitung 25¹ wird auf diese Weise in Ab- CS 1/9 and C ¹ S1 / 9 and with the digit ^{output 4 used to control the switches 551/4 and S 1} SlM. The line 25 ¹ is in this way in

E die Amplitude der auf die Potentiometer gegebenen Signale ist, die selbst von der Helligkeit der Lichtquelle abhängt. E is the amplitude of the signals given to the potentiometer, which itself depends on the brightness of the light source.

Im Betrieb ist die Ausgangsspannung des Verstärker 51 proportional '.In operation, the output voltage of amplifier 51 is proportional.

E ■ (sin W · sin Φ 4 cos θ · cos Φ) = E-cos(e - *)äs£, E ■ (sin W sin Φ 4 cos θ cos Φ) = E-cos (e - *) äs £,

wenn, wie es gewöhnlich der Fall sein wird, θ ungefähr gleich Φ ist. Der Läufer des Potentiometers 53if, as will usually be the case, θ is approximately equal to Φ . The runner of the potentiometer 53

teilen. Die gegenphasigen Ausgangssignale der Zellen 22 und 24 werden über einen gleichen Differenzverstärker 66 dem Potentiometer 20 zugeführt.
65 Wenn zur Stabilisierung die Verwendung von drei Fotozellen bevorzugt wird, die auf die Stellung des Musters in Abständen von 120° ansprechen, können die um 90° gegeneinander versetzten Speisespan-divide. The antiphase output signals from cells 22 and 24 are fed to potentiometer 20 via an identical differential amplifier 66.
65 If the use of three photocells is preferred for stabilization, which respond to the position of the pattern at intervals of 120 °, the supply voltage, which is offset by 90 ° from one another, can be used.

109 627/75109 627/75

nungen für die Potentiometer 19 und 20 durch eine Schaltung gemäß Fig. 6 gewonnen werden.voltages for the potentiometers 19 and 20 can be obtained by a circuit according to FIG.

In dieser Schaltung sind drei Transistoren 71 bis 73 auf eine gemeinsame Emitterbelastung 74 geschaltet. Die Kollektorelektroden der Transistoren sind über Belastungswiderstände 75 bis 77 an Erdpotential gelegt und miteinander durch eine Ringanordnung von Widerständen 81 bis 83 verbunden, die eine Phasenumformerstufe bilden. Die drei nicht dargestellten Fotozellen sind jeweils mit einer Basis der drei Transistoren verbunden; falls notwendig, jeweils über eine Verstärkerstufe. Die um 90° gegeneinander versetzten Ausgangssignale werden über passend angeordnete Abgriffe am Widerstandsring 81 bis 83 angenommen. Der Ring wirkt wie eine in Dreieck geschaltete Netzbelastung auf die von den Zellen gelieferte Dreiphasen-Speisespannung und liefert so alle Phasenwinkel, angefangen von 0° (beispielsweise am Abgriff 84, an dem der Kollektor des Transistors 71 mit dem Ring verbunden ist) über den Winkel 90° (am Abgriff 85 nach drei Vierteln des Weges entlang dem Widerstand 81), den Winkel 180° (am Abgriff 86 in der Mitte des Widerstandes 82 und diametral gegenüber dem Abgriff 84), den Winkel 270° (am Abgriff 87 des Widerstandes 83, diametral gegenüber dem Abgriff 85) usw. Das Kosinus-Potentiometer 19 ist an die Abgriffe 84 und 86 angeschlossen und das Sinus-Potentiometer 20 an die Abgriffe 85 und 87.In this circuit, three transistors 71 to 73 are connected to a common emitter load 74. The collector electrodes of the transistors are at ground potential via load resistors 75 to 77 placed and connected to one another by a ring arrangement of resistors 81 to 83, which form a phase converter stage. The three photocells, not shown, each have a base of three transistors connected; if necessary, each via an amplifier stage. The 90 ° against each other offset output signals are generated via appropriately arranged taps on the resistance ring 81 to 83 accepted. The ring acts like a triangular network load on the from the Cells supplied three-phase supply voltage and thus supplies all phase angles, starting from 0 ° (for example at tap 84, at which the collector of transistor 71 is connected to the ring) via the Angle 90 ° (at tap 85 after three quarters of the way along resistor 81), the angle 180 ° (at the tap 86 in the middle of the resistor 82 and diametrically opposite the tap 84), the angle 270 ° (at tap 87 of resistor 83, diametrically opposite tap 85) etc. The cosine potentiometer 19 is connected to the taps 84 and 86 and the sine potentiometer 20 to the taps 85 and 87.

Die Stabilisierung gegen Änderungen der Schaltkreiskonstanten wird durch die Verwendung eines gemeinsamen Emitterbelastungswiderstandes 74 erzielt, der mit den drei Transistoren eine Stabilisierungsstufe bildet.The stabilization against changes in the circuit constants is achieved through the use of a common emitter load resistor 74 achieved, with the three transistors a stabilization stage forms.

Ähnliche phasenverschiebende Netzwerke können verwendet werden, um eine um 90° gegeneinander versetzte Speisespannung von den Zellen zu erreichen, wenn mehr als vier Abtasteinrichtungen verwendet werden. . .Similar phase shifting networks can be used to offset one another by 90 ° to achieve offset supply voltage from the cells when more than four scanners are used will. . .

Es ist nicht notwendig, daß die Potentiometer-Speisespannungen genau um 90° gegeneinander ver-. schoben sind. Es wurde festgestellt, daß auch Phasendifferenzen in einem Bereich zwischen 45 und 135° annehmbare Resultate lieferten. Es ist auch nicht unbedingt erforderlich, daß das zyklische Muster genau sinusförmig verläuft.It is not necessary for the potentiometer supply voltages to be exactly 90 ° apart. are pushed. It was found that phase differences in a range between 45 and 135 ° gave acceptable results. It is also not essential that the cyclic pattern be accurate is sinusoidal.

Das Wellenbildmuster kann beispielsweise auch ein magnetisches Muster sein, wobei als Abtasteinrichtungen elektromagnetische Übertrager verwendet werden. '50The wave image pattern can, for example, also be a magnetic pattern, with as scanning devices electromagnetic transmitters are used. '50

Claims

Patent claims:

1. Measuring transducer for determining the magnitude and direction of the movement of a sinusoidal wave image pattern moving in one or the other from opposite directions with respect to a reference image, with at least two scanning devices which generate electrical output signals at an equal number of points as a function of the state ... of the wave image pattern, these output signals being proportional to the sine and cosine, respectively, of an angle representing a state of the pattern at that moment, further with a cosine and a sine potentiometer which are provided with taps? the sine signal being fed to the cosine potentiometer and the cosine signal to the sine potentiometer, characterized by electronic switches (CS0, CSl / 9 ...) with a transistor (42) for each tap to the taps to switch on the potentiometer (19, 20) at the same time, furthermore by a pulse counter (35) known per se, working in two directions with digit levels (D 0 to D 9), each of which is assigned to a specific tap on each potentiometer, furthermore by Control devices (37, 43 to 49) for controlling each digit level (35), further by a pulse generator (31), which has an addition gate (GA) and a parallel subtraction gate (GS), both of which are dependent on the sense of the voltage difference switched-on taps are opened via a differential amplifier (27) and connected to the counter (35) via an OR gate (36) in order to switch between the output voltage of the switched-on (m taps and e to operate the counter (35) in a predetermined voltage and to bring it to a digit level in the direction in which the voltage difference is made to disappear.

2. Transmitter according to claim 1, characterized in that a device with an auxiliary counter (61 j for generating a ¹ warning signal is provided as soon as more than a predetermined number of consecutive pulses is given to the pulse counter (35) from the pulse generator (31).

3. Transmitter according to claim 1 or 2, wherein the pattern is an optical pattern illuminated by a light source, characterized in that a further sine and cosine potentiometer is provided to achieve a constant light intensity, the 'provided with taps at certain angular intervals and can be excited by signals of the scanning ranges which are proportional to the sine or cosine of the angle of the pattern at any moment, that further switches are provided for switching on these taps and further control devices, these switches being actuatable by the counter (35), that the correspondingly connected taps in the two potentiometers represent the angle that is assigned to the currently excited digit level, that an addition stage is also provided to generate a voltage which depends on the sum of the output voltages of the switched-on taps of the two potentiometers is, and that Steuerein directions are provided for regulating the brightness of the light source as a function of the difference between the voltage thus formed and a predetermined reference voltage. ■. ', ..

4. Transmitter according to one of claims 1 to 3, characterized ^ that another Two-way counter is provided, which is the algebraic sum of the counters reaching the switching counter Indicates impulses.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings