DE1548227B1 - DEVICE FOR MEASURING THE RUNNING OR RUNNING OF ROTATING BODIES - Google Patents

DEVICE FOR MEASURING THE RUNNING OR RUNNING OF ROTATING BODIES

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DE1548227B1
DE1548227B1 DE19661548227 DE1548227A DE1548227B1 DE 1548227 B1 DE1548227 B1 DE 1548227B1 DE 19661548227 DE19661548227 DE 19661548227 DE 1548227 A DE1548227 A DE 1548227A DE 1548227 B1 DE1548227 B1 DE 1548227B1
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Kurt Kreiensen
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/28Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B7/282Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures for measuring roundness

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

100mal bis 1000mal, geringer ist als das nicht interessierende Durchmessersignal, ist eine hohe Nachverstärkung erforderlich, die unerwünschte Nebenerscheinungen, wie z. B. Brummodulation, mit sich bringt. Hinzu kommt noch, daß durch das hohe Durchmessersignal die I Kennlinien des Vorverstärkers mit großem Hub durchfahren werden, so daß sich dadurch Modulationsprodukte und andere unerwünschte nicht lineare Effekte ergeben. Da die Drehbewegung des Meßobjektes während der Messung sehr langsam ist, sind auch die Schwankungen der Meßspannung langsam, so daß die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters, das die das Schlagsignal darstellenden Schwankungen von dem konstanten Durchmessersignal trennt, sehr niedrig sein kann, so kann z. B. weit unter 1 Hz liegen. Das bedeutet andererseits, daß die Zeitkonstante dieses Filters Werte von vielen Sekunden bis zu Minuten erreicht. Diese langen Zeitkonstanten verlangsamen den gesamten Meßvorgang beträchtlich.100 times to 1000 times, is less than the diameter signal of no interest, a high reinforcement is required, the undesirable side effects, such as B. hum modulation, brings with it. In addition, because of the high Diameter signal pass through the I characteristics of the preamplifier with a large stroke so that modulation products and other undesirable non-linear Effects result. Since the rotational movement of the measuring object is very slow during the measurement is, the fluctuations in the measurement voltage are slow, so that the cutoff frequency of High-pass filter that the fluctuations representing the beat signal from the constant Diameter signal separates, can be very low, so z. B. well below 1 Hz lie. On the other hand, this means that the time constant of this filter has values of many seconds to minutes. Slow down these long time constants the entire measuring process considerably.

Durch die britische Patentschrift 981 865 ist eine Meß- und Aufzeichnungseinrichtung bekannt, bei der zur Ausschaltung einer Exzentrizität zwischen der Prüfkörperachse und der Achse eines rotierenden Abtasters bei einer ersten Umdrehung (erster Arbeitstakt) eine Bezugskurve aufgezeichnet und die die Exzentrizität kennzeichnenden Fourier-Koeffizienten gebildet und gespeichert werden, wobei das konstante Glied dem mittleren Durchmesser des Prüfkörpers entspricht. Während eines zweiten Umlaufes (zweiter Arbeitstakt) werden von dem bei der Abtastung der Kontur des Prüfkörpers gewonnenen Meßwert die die Exzentrizität wiedergebenden Werte und Funktionen vor Verstärkung in einem Endverstärker abgezogen. Diese bekannte Vorrichtung enthält zwar auch bei der Erfindung verwendete Schaltgruppen, jedoch zur Lösung einer anderen Aufgabe und zu einem anderen Zweck. British Patent 981,865 discloses a measuring and recording device known to eliminate an eccentricity between the test body axis and the axis of a rotating scanner with a first rotation (first work cycle) a reference curve is recorded and the Fourier coefficients characterizing the eccentricity formed and stored, the constant term being the mean diameter of the test body. During a second cycle (second work cycle) are of the measured value obtained when scanning the contour of the test body values and functions representing the eccentricity before amplification in a power amplifier deducted. Although this known device also includes those used in the invention Vector groups, but to solve a different task and for a different purpose.

Es ist auch allgemein bekannt, die von Meßwertgebern ermittelten Meßwerte durch eine konstante Gegenspannung teilweise zu kompensieren, um den Meßbereich nur den Schwankungen des Meßwertes anzupassen. It is also well known that those determined by transducers To partially compensate measured values by a constant counter voltage to the measuring range only to adapt to the fluctuations in the measured value.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der zuvor beschriebenen Einrichtungen zu vermeiden und eine Einrichtung zur Messung des Schlages oder des Rundlaufs von Rotationskörpern zu schaffen, die die Durchmesserwerte bei der Messung und bei der Verstärkung selbsttätig unberücksichtigt läßt und gleichzeitig Übersteuerungen, Intermodulationen und Nichtlinearitäten in dem Verstärker zur Verstärkung des Meßsignals vermeidet. The invention is based on the disadvantages of the above to avoid the facilities described and a facility for measuring the impact or to create the concentricity of bodies of revolution, which the diameter values at automatically disregards the measurement and the amplification and at the same time Overloads, intermodulations and non-linearities in the amplifier for amplification of the measuring signal avoids.

Die Erfindung besteht unter Ausnutzung des bekannten Kompensationseffektes darin, daß die verstärkte Meßspannung in einem ersten Arbeitstakt durch einen Programmschalter, vorzugsweise über ein Tiefpaßfilter, an einen Ladekondensator angeschaltet ist, der während eines zweiten Arbeitstaktes durch den Programmschalter von der verstärkten Meßspannung abgetrennt und, vorzugsweise über einen zwischengeschalteten Impedanzwandler, mit einem Kompensator verbunden ist, der eine von der Ladespannung an dem Kondensator abhängige Kompensationsspannung der von dem Meßtaster vor dem Verstärker abgegebenen Meßspannung überlagert. The invention consists in making use of the known compensation effect in that the amplified measuring voltage in a first work cycle by a program switch, is preferably connected to a charging capacitor via a low-pass filter, which during a second work cycle by the program switch of the reinforced Measuring voltage separated and, preferably via an interposed impedance converter, is connected to a compensator, which is one of the charging voltage on the capacitor dependent compensation voltage of the output from the probe in front of the amplifier Measurement voltage superimposed.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird der Verstärker, der die Meßspannung verstärkt, während des Meßvorgangs nur mit der Meßspannung gespeist, die auf den gemessenen Schlag entfällt; die auf den mittleren Durchmesser entfallende Meßspannung fällt durch Kompensation heraus. Damit ergibt sich der Vorteil, daß der Verstärker nur für die sehr geringe, auf den Schlag zurückgehende Meßspannung ausgelegt zu sein braucht. Intermodulationen, Nichtlinearitäten und Übersteuerungen können daher praktisch nicht auftreten. In the device according to the invention, the amplifier that the Measurement voltage amplified, only fed with measurement voltage during the measurement process, which is attributable to the measured stroke; the one allotted to the mean diameter Measurement voltage drops out due to compensation. This has the advantage that the amplifier only for the very low measuring voltage that goes back to the impact needs to be designed. Intermodulations, non-linearities and clipping can therefore practically not occur.

Die Grenzfrequenz des bei der Erfindung verwendeten Tiefpasses kann so hoch liegen, daß seine Zeitkonstante die Meßgeschwindigkeit nicht wesentlich beeinträchtigt. Es ist ohne weiteres möglich, die La- dezeitkonstante für den Ladekondensator so gering zu machen, z. B. eine Sekunde, daß die Ladezeit für die Meßgeschwindigkeit praktisch ohne Bedeutung ist. Die Entladezeitkonstante für den Ladekondensator, das ist die Zeitkonstante während der Messung im zweiten Arbeitstakt, ist sehr hoch, so daß die Ladespannung während des Meßvorgangs konstant bleibt. Dies ist deshalb möglich, weil durch die durch die Programmschalter bewirkte Umschaltung des Ladekondensators unterschiedliche Zeitkonstanten für die Ladung und Entladung erzielt werden. Bei der Erfindung kann die Verstärkung in dem das Meßsignal verstärkenden Verstärker so groß sein, daß dessen Ausgangsspannung bereits für die Speisung eines Anzeigeinstruments ausreicht. Eine Nachverstärkung wie bei einer der bekannten Einrichtungen ist nicht erforderlich. The cutoff frequency of the low-pass filter used in the invention can are so high that its time constant does not significantly affect the measuring speed impaired. It is easily possible to deceleration constant for the charging capacitor to make so small, z. B. one second that the loading time for the measurement speed is practically irrelevant. The discharge time constant for the charging capacitor, this is the time constant during the measurement in the second work cycle, is very high, so that the charging voltage remains constant during the measurement process. This is why possible because the charging capacitor is switched over by the program switch different time constants can be achieved for charging and discharging. at of the invention, the gain in the amplifier amplifying the measurement signal be so large that its output voltage is already suitable for feeding a display instrument sufficient. Reinforcement as in one of the known facilities is not necessary.

Im Falle eines mit einer Wechselspannung gespeisten Meßtasters ist es zweckmäßig, wenn der Kompensator aus einer durch die Ladespannung gesteuerten, mit der Wechselspannung gespeisten, mit nicht linearen Elementen versehenen Brückenschaltung besteht. Zur genauen Einstellung der Kompensation ist es zweckmäßig, daß die von dem Ladekondensator dem Kompensator zugeführte Steuerspannung einstellbar ist. In the case of a probe fed with an alternating voltage it is useful if the compensator consists of a Bridge circuit supplied with AC voltage and provided with non-linear elements consists. For the exact setting of the compensation it is advisable that the from the charging capacitor to the compensator control voltage is adjustable.

Es ist auch möglich, den Ladekondensator fest mit dem Kompensator zu verbinden, so daß bereits während der Aufladung des Lagekondensators eine Kompensationsspannung erzeugt wird, die bewirkt, daß dem Verstärker in keinem Fall die maximale, durch Durchmesser entsprechende Spannung zugeführt wird, vielmehr nur maximal eine sehr viel geringere. Das bedeutet, daß der Aussteuerungsbereich des Verstärkers sehr viel geringer gehalten werden kann, und auch die Gefahr von Übersteuerungen während der Aufladung des Ladekondensators ist sehr viel geringer. Natürlich entspricht in einem solchen Fall die Ladespannung in dem Ladekondensator nicht genau dem Durchmesser, so daß auch die dem Durchmesser entsprechende Meßspannung des Meßtasters nicht vollkommen kompensiert wird. Das ist aber deshalb ohne Nachteil, weil die sich auf Grund des Schlages oder des mangelnden Rundlaufs ergebenden Schwankungen nur einen unwesentlich größeren Aussteuerungsbereich des Verstärkers erfordern. Bei einer derartigen Schaltung kann man von einer Art Gegenkopplung des Konstantwertes sprechen, wobei durch die Abtrennung des Ladekondensators in dem zweiten Arbeitstakt von der verstärkten Meßspannung sichergestellt ist, daß tatsächlich nur ein Konstantwert gegengekoppelt wird. It is also possible to fix the charging capacitor to the compensator to connect, so that a compensation voltage already during the charging of the position capacitor is generated, which causes the amplifier in no case the maximum, through Diameter corresponding voltage is supplied, rather only a maximum of a very much lower. This means that the control range of the amplifier is very large can be kept much lower, and also the risk of overdrive during the charging of the charging capacitor is much lower. Of course corresponds in such a case the charging voltage in the charging capacitor does not exactly match the diameter, so that the measuring voltage of the probe corresponding to the diameter is not perfect either is compensated. However, this is without any disadvantage because the The fluctuations resulting from the impact or the lack of concentricity are only insignificant require a larger dynamic range of the amplifier. With such a circuit one can speak of a kind of negative feedback of the constant value, whereby through the Separation of the charging capacitor in the second working cycle from the amplified measurement voltage it is ensured that actually only a constant value is fed back.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Using an exemplary embodiment shown in the drawing the invention is to be explained in more detail.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild für ein Ausführtmgsbeispiel der Erfindung; und Fig. 2 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung. Fig. 1 shows a block diagram for an exemplary embodiment of the Invention; and FIG. 2 shows a diagram for explaining the function of the invention Furnishings.

In F i g. 1 ist ein Meßtaster 1 dargestellt, der mit seinem Stößel 2 auf einer Welle 3 aufliegt, die auf einem Meßtisch 4 ruht und deren Durchmesseränderungen (Rundlauf) gemessen werden soll. Der Meßtaster 1 wird über eine Leitung 5 von einem Wechselspannungsgenerator6 gespeist, der gleichzeitig über eine Leitung 7 einen Phasengleichrichter 8 und über eine Leitung 9 einen Kompensator 10 versorgt. Die von dem Meßtaster 1 abgegebene Spannung gelangt über eine Leitung 11, enen Verstärker 12 sowie eine Leitung 13 an den Phasengleichrichter 8, in dem die Anzeigespannung erzeugt wird, die über eine Leitung 14 an ein Anzeigeinstrument 15 gelangt. In Fig. 1 is a probe 1 is shown, which with its plunger 2 rests on a shaft 3 which rests on a measuring table 4 and changes in diameter (Concentricity) is to be measured. The probe 1 is via a line 5 from a AC voltage generator 6 fed, which at the same time via a line 7 a Phase rectifier 8 and a compensator 10 supplied via a line 9. the from the probe 1 delivered voltage arrives over a line 11, an amplifier 12 and a line 13 to the phase rectifier 8, in which the display voltage is generated, which is transmitted via a line 14 to a display instrument 15 reached.

Ein am Meßtisch 4 vorgesehener Schalter 16 betätigt über eine Leitung 17 einen Programmschalter 18, der einen Umschalter 19 betätigt, der einen Ladekondensator 20 einmal über eine Leitung 21 mit dem Phasengleichrichter 8 und einmal über eine Leitung 22 mit einem von einer Röhre 23 und einem Kathodenwiderstand 24 gebildeten Impedanzwandler verbindet. Das Gitter der Röhre 23 ist über einen sehr hochohmigen Widerstand 25 geerdet. A switch 16 provided on the measuring table 4 is actuated via a line 17 a program switch 18 which actuates a changeover switch 19 which has a charging capacitor 20 once via a line 21 to the phase rectifier 8 and once via a Line 22 with one formed by a tube 23 and a cathode resistor 24 Impedance converter connects. The grid of the tube 23 has a very high resistance Resistor 25 grounded.

Von dem Kathodenwiderstand 24 wird mittels eines Schleifers 26 eine der Spannung an dem Ladekondensator 20 proportionale Spannung einstellbare Größe abgegriffen und dem Kompensator 10 zugeführt, der aus einer mit nicht linearen Elementen, wie beispielsweise Dioden, aufgebauten, vom Generator 6 über die Leitung 9 gespeisten Brückenschaltung besteht. Je nach Größe der dem Kompensator 10 von dem Schleifer 26 über eine Leitung 27 zugeführten Steuerspannung wird die Brückenschaltung mehr oder weniger verstimmt, so daß der Kompensator 10 eine Spannung über eine Leitung 28 an den Meßtaster 1 abgibt, deren Phasenlage um 1800 zu der von dem Meßtaster 1 an die Leitung 11 abgegebenen Meßspannung versetzt ist. Die Kompensationsspannung wird in dem Meßtaster 1 zu der Meßspannung addiert, die sich somit um den Betrag der Kompensationsspannung von der Leitung 28 verringert, so daß auf der Leitung 11 nur noch die um den mittleren Durchmesser verringerte, von den gemessenen Durchmesseränderungen abhängige Spannung auf der Leitung 11 am Eingang des Verstärkers 12 erscheint. From the cathode resistor 24 is made by means of a grinder 26 the voltage on the charging capacitor 20 voltage proportional voltage adjustable size tapped and fed to the compensator 10, which consists of a with non-linear elements, such as diodes, built up, fed by the generator 6 via the line 9 There is a bridge circuit. Depending on the size of the compensator 10 from the grinder 26 via a line 27 supplied control voltage, the bridge circuit becomes more or less detuned, so that the compensator 10 a voltage across a line 28 outputs to the probe 1, the phase position of which is around 1800 to that of the probe 1 output voltage to the line 11 is offset. The compensation voltage is added to the measuring voltage in probe 1, which is thus by the amount the compensation voltage from the line 28 is reduced, so that on the line 11 only those of the measured changes in diameter, reduced by the mean diameter dependent voltage appears on line 11 at the input of amplifier 12.

Im Betrieb wird der Schalter 16 bei Beschickung des Meßtisches 4 jeweils mit einer neuen Welle 3 betätigt und damit über die Leitung 17 der Programmschalter 18 angeregt. Dieser legt in einem ersten Arbeitstakt den Ladekondensator 20 über die Leitung 21 an den Phasengleichrichter 8 an, in dem gleichzeitig ein Tiefpaßfilter enthalten ist, so daß sich der Ladekondensator 20 in Abhängigkeit von dem gemessenen mittleren Durchmesser auflädt. Während dieser Zeit ist der Eingang der Röhre 23 offen, die über den Schleifer 26 und die Leitung 27 an den Kompensator 10 gelangende Steuerspannung ist somit Null und infolgedessen auch die über die Leitung 28 an den Meßtaster 1 gelangende Kompensationsspannung. In operation, the switch 16 is activated when the measuring table 4 is loaded each actuated with a new shaft 3 and thus the program switch via line 17 18 suggested. This places the charging capacitor 20 over in a first working cycle the line 21 to the phase rectifier 8, in which at the same time a low-pass filter is included, so that the charging capacitor 20 depending on the measured medium diameter charges. During this time, the entrance to tube 23 is open, which reaches the compensator 10 via the wiper 26 and the line 27 The control voltage is thus zero and, as a result, that via line 28 is also on compensation voltage reaching probe 1.

Nach etwa einer Sekunde schließt sich ein zweiter Arbeitstakt an, der durch das Umschalten des Umschalters 19 durch den Programmschalterl8 eingeleitet wird. Der Ladekondensator 20 liegt jetzt über die Leitung 22 an dem Eingang der Röhre 23, so daß der Schleifer 26 eine der Spannung an dem Ladekondensator 20 proportionale einstellbare Spannung über die Leitung 27 dem Kompensator 10 zuführt. After about a second, a second work cycle follows, initiated by switching the switch 19 through the program switch 18 will. The charging capacitor 20 is now connected via line 22 to the input of the Tube 23 so that the wiper 26 has a voltage on the charging capacitor 20 proportional adjustable voltage via line 27 to compensator 10.

Dieser erzeugt daraufhin eine Kompensationsspannung, die über die Leitung 28 an den Meßtaster 1 gelangt. Diese Kompensationsspannung ist gerade so groß, daß sie infolge ihrer umgekehrten Phasenlage die von dem Meßtaster 1 erzeugte Meßspannung so weit verringert, daß auf der Leitung 11 nur noch eine verringerte Spannung erscheint, die Änderungen des Durchmessers entspricht.This then generates a compensation voltage, which over the Line 28 reaches probe 1. This compensation voltage is just like that great that it generated the probe 1 due to its reversed phase position Measuring voltage so far reduced that on the line 11 only a reduced Voltage appears that corresponds to changes in diameter.

Nachdem die Messung abgeschlossen ist, wird die Welle 3 unter dem Stößel 2 weggezogen und eine neue Welle 3 zugeführt, wodurch über den Schalter 16 ein neuer Meßzyklus eingeleitet wird. Dabei liegt der Ladekondensator 20 wieder an der Leitung 21, und da der Ausgangswiderstand, der auf der Leitung 21 erscheint, verhältnismäßig gering ist, stellt sich die Spannung des Ladekondensators 20 sehr schnell auf den neuen Wert ein. After the measurement is completed, the shaft 3 will be under the The plunger 2 is pulled away and a new shaft 3 is fed in, whereby the switch 16 a new measuring cycle is initiated. In this case, the charging capacitor 20 is again on line 21, and since the output resistance appearing on line 21, is relatively low, the voltage of the charging capacitor 20 is very high quickly adjusts to the new value.

Es ist auch möglich, den einen Kontaktweg des Umschalters 19 durch eine gestrichelt eingezeichnete Leitung 37 zu überbrücken, so daß der Umschalter nur noch einen Ein/Aus-Schalter bildet und der Ladekondensator 20 dauernd mit dem Kompensator 10 verbunden ist. Dadurch wird bewirkt, daß bereits bei der Aufladung des Ladekondensators 20 eine Kompensationsspannung über die Leitung 28 in den Meßtasterl eingespeist wird, so daß sich die Spannung auf der Leitung 11 und damit die Eingangsspannung an dem Verstärker 12 verringert. Man kann hier von einer Art Gegenkopplung sprechen, die nur den Konstantwert betrifft und den auf den mittleren Durchmesser entfallenden Meßspannungsanteil um so mehr kompensiert, je stärker die Gegenkopplung ist. Zwar kann nie eine vollkommene Kompensation des auf den mittleren Durchmesser entfallenden Meßspannungsanteils erzielt werden, jedoch ist das nicht von größerem Nachteil, weil es auf eine vollkommene Kompensation nicht ankommt. Jedenfalls ergibt sich durch eine derartige Schaltung, daß der Aussteuerungsbereich des Verstärkers 12 nicht mehr für die gesamte auf den mittleren Durchmesser entfallende Meßspannung ausgelegt zu sein braucht, sondern lediglich auf einen sehr viel geringeren Wert, der im wesentlichen nur noch dem Schwankungsbereich entspricht. It is also possible to use one of the contact paths of the switch 19 to bridge a dashed line 37, so that the switch only forms an on / off switch and the charging capacitor 20 continuously with the Compensator 10 is connected. This causes it to start charging of the charging capacitor 20 a compensation voltage via the line 28 in the Meßtasterl is fed, so that the voltage on line 11 and thus the input voltage at the amplifier 12 is reduced. One can speak of a kind of negative feedback here, which only concerns the constant value and the one allotted to the mean diameter The greater the negative feedback, the more compensated for the measured voltage component. Though there can never be a complete compensation for what is attributable to the mean diameter Measured voltage component can be achieved, but this is not a major disadvantage, because perfect compensation is not important. Anyway it turns out by such a circuit that the modulation range of the amplifier 12 no longer for the entire measuring voltage allotted to the mean diameter needs to be designed, but only to a much lower value, which essentially only corresponds to the fluctuation range.

Um sicherzustellen, daß die Kompensationsspannung während des Meßvorgangs konstant ist und damit den Meßvorgang nicht beeinflussen kann, muß die Funktion des Umschalters 19 erhalten bleiben, die das Abtrennen des Ladekondensators 20 von dem Phasengleichrichter 8 bewirkt. To ensure that the compensation voltage is used during the measurement process is constant and therefore cannot influence the measuring process, the function must of the switch 19 are retained, the disconnection of the charging capacitor 20 from the phase rectifier 8 causes.

In F i g. 2 sind die Durchmesser zweier verschiedener Wellen 29 und 30 über den Drehwinkel aufgetragen. Die Durchmesseränderung ist jeweils mit »S« bezeichnet und der Unterschied der Durchmesser der beiden Wellen als »dz«. Mittlere Durchmesserwerte 31 und 32 sind z. B. diejenigen mittleren Werte, die durch die erfindungsgemäße Einrichtung in vorteilhafter Weise kompensiert werden sollen. Man erkennt, daß es grundsätzlich möglich ist, die Kompensationsspannung entweder auf Grund der mittleren Durchmesser 31 oder 32 zu bilden, oder auch auf Grund der Tiefstwerte 33, 34 oder der Höchstwerte 35, 36. Diese Werte können in bekannter Weise durch Diodenschaltungen ausgesiebt werden, die dann an die Stelle des Tiefpaßfilters treten. Die Messung der Änderung des Durchmessers kann also von einem mittleren, oberen oder unteren Amplitudenwert aus beginnen. In Fig. 2 are the diameters of two different shafts 29 and 30 plotted over the angle of rotation. The change in diameter is indicated by an »S« and the difference in the diameter of the two shafts as "dz". Medium Diameter values 31 and 32 are e.g. B. those mean values determined by the device according to the invention are to be compensated in an advantageous manner. Man recognizes that it is in principle possible to use the compensation voltage either Because of the mean diameter 31 or 32, or because of the lowest values 33, 34 or the maximum values 35, 36. These values can be determined in a known manner Diode circuits are screened out, which then take the place of the low-pass filter. The measurement of the change in diameter can therefore be from a middle, upper or start the lower amplitude value off.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Messung des Schlages oder des Rundlaufs von Rotationskörpern, mit einem elektromechanischen Meßtaster, dessen Stößel die Außenfläche des sich drehenden Rotationskörpers abtastet und dessen Ausgangsspannung durch einen Verstärker verstärkt und gemessen wird, derart, daß der konstante Anteil der Meßspannung unberücksichtigt bleibt, d a d II r c h gekennzeichnet, daß die verstärkte Meßspannung in einem ersten Arbeitstakt durch einen Programmschalter (18), vorzugsweise über ein Tiefpaßfilter, an einen Ladekondensator (20) angeschaltet ist, der während eines zweiten Arbeitstaktes durch den Programmschalter von der verstärkten Meßspannung abgetrennt und, vorzugsweise über einen zwischengeschalteten Impedanzwandler (23), mit einem Kompensator (10) verbunden ist, der eine von der Ladespannung an dem Kondensator abhängige Kompensationsspannung der von dem Meßtaster (1) vor dem Verstärker (12) abgegebenen Meßspannung überlagert. Claims: 1. Device for measuring the impact or the Concentricity of rotating bodies, with an electromechanical probe, whose The ram scans the outer surface of the rotating body of revolution and its output voltage is amplified and measured by an amplifier in such a way that the constant component the measuring voltage is not taken into account, d a d II r c h indicates that the amplified measuring voltage in a first work cycle by a program switch (18), preferably connected to a charging capacitor (20) via a low-pass filter is that during a second work cycle by the program switch of the amplified measuring voltage separated and, preferably via an intermediate Impedance converter (23), connected to a compensator (10), one of the Charging voltage on the capacitor dependent compensation voltage of the probe (1) superimposed measuring voltage delivered in front of the amplifier (12). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem elektromechanischen Meßtaster abgegebene Meßspannung eine Wechselspannung ist und daß der von der Ladespannung des Kondensators gesteuerte Kompensator eine Kompensationswechselspannung mit zur Meßspannung um 1800 verdrehter Phasenlage erzeugt. 2. Device according to claim 1, characterized in that the of the measuring voltage delivered to the electromechanical probe is an alternating voltage and that the compensator controlled by the charging voltage of the capacitor has a compensation alternating voltage generated with the phase position rotated by 1800 to the measuring voltage. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensator aus einer durch die Ladespannung gesteuerten, mit der Wechselspannung gespeisten, mit nicht linearen Elementen versehenen Brückenschaltung besteht. 3. Device according to claim 2, characterized in that the compensator from an alternating voltage controlled by the charging voltage, bridge circuit provided with non-linear elements. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmschalter durch einen Meßimpulsschalter (16) gesteuert wird, der jeweils bei Beschickung des Meßplatzes mit einem neuen Meßobjekt betätigt wird. 4. Device according to claim 1, characterized in that the program switch is controlled by a measuring pulse switch (16), which is activated each time the Measuring station is operated with a new test object. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Ladekondensator dem Kompensator zugeführte Steuerspannung einstellbar ist. 5. Device according to claim 1, characterized in that the of the charging capacitor to the compensator control voltage is adjustable. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung des Schlages oder des Rundlaufs von Rotationskörpern, mit einem elektromechanischen Meßtaster, dessen Stößel die Außenfläche des sich drehenden Rotationskörpers abtastet und dessen Ausgangsspannung durch einen Verstärker verstärkt und gemessen wird, derart, daß der konstante Anteil der Meßspannung unberücksichtigt bleibt. The invention relates to a device for measuring the runout or the concentricity of rotating bodies, with an electromechanical measuring probe, whose ram scans the outer surface of the rotating body of revolution and whose Output voltage is amplified and measured by an amplifier, such that the constant component of the measuring voltage is not taken into account. Bei der Messung des Schlages von Rotationskörpern, z. B. von Wellen, Kugellagern od. dgl., ergibt sich normalerweise auch durch den mittleren Durchmesser, an dem der Schlag gemessen werden soll, ein konstanter Ausschlag, dem ein den Schlag darstellen- der Ausschlag überlagert ist. Da der Durchmesser im Verhältnis zu dem zu messenden Schlag äußerst groß ist, läßt sich der Schlag nur in Form sehr kleiner Ausschläge des Anzeigeinstruments darstellen. Ändert sich der mittlere Durchmesser der Meßobjekte, weil z. B. andersartige Werkstücke gemessen werden sollen, so muß der verhältnismäßig geringe, den Schlag darstellende Ausschlag des Zeigers auch noch an verschiedenen Skalenstellen beobachtet werden. When measuring the impact of bodies of revolution, e.g. B. of waves, Ball bearings or the like, usually also results from the mean diameter, on which the stroke is to be measured, a constant deflection, to which the stroke is to be measured represent- the rash is superimposed. Since the diameter in relation to the The blow to be measured is extremely large, the blow can only be made very small Show deflections of the display instrument. If the mean diameter changes of the objects to be measured, because z. B. different types of workpieces are to be measured, so must also the relatively small deflection of the pointer representing the stroke can still be observed at different points on the scale. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bereits bekannt, die Meßobjekte mechanisch so nachzustellen, daß der Stößel trotz der verschiedenen Durchmesser der verschiedenen Meßobjekte immer gleich weit ausschlägt und damit die Meßspannung im Mittel immer gleich groß ist. Auf diese Weise kann der Meßbereich des anzeigenden Instruments so gewählt werden, daß sich der größte zu erwartende Schlag über die gesamte Skalenlänge erstreckt. Die Meßgenauigkeit ist dadurch sehr viel besser. Von Nachteil ist jedoch, daß der Prüfer mit jedem andersartigen Werkstück eine neue Nachstellung vornehmen muß. To avoid these disadvantages, it is already known that the test objects to be adjusted mechanically so that the plunger despite the different diameters of the various measuring objects always deflects equally far and thus the measuring voltage is always the same on average. In this way, the measuring range of the indicating Instruments should be chosen so that the greatest expected impact is over the extends the entire length of the scale. The measurement accuracy is much better as a result. The disadvantage, however, is that the tester has to create a new one with each different type of workpiece Must make readjustment. Bei Messungen an bestimmten Werkstücken kann es sogar erforderlich sein, daß die Nachstellung bei jedem Werkstück erfolgen muß. Dies ist in der Praxis z. B. bei der Schlagmessung der konusförmigen Sitzflächen von Ventilen für Verbrennungsmotoren der Fall. Wegen der Konizität kommt es ganz wesentlich auf die Axiallage des Meßstößels in bezug zu der Meßfläche an. Verschiebt man die konische Sitzfläche eines Ventils in axialer Richtung, so taucht auch der an der Sitzfläche anliegende Meßstößel verschieden tief ein, wodurch sich der Anzeigebereich des angeschlossenen Anzeigeinstmments verschiebt.It may even be necessary for measurements on certain workpieces be that the readjustment must be carried out for each workpiece. This is in practice z. B. when measuring the runout of the conical seat surfaces of valves for internal combustion engines the case. Because of the conicity, the axial position of the measuring ram is very important in relation to the measuring surface. One moves the conical seat of a valve in the axial direction, the measuring plunger resting on the seat surface also plunges differently deep, which increases the display range of the connected display unit shifts. Es treten also bei verschiedener Axiallage die gleichen Nachteile auf wie bei unterschiedlichen mittleren Durchmessern.So there are the same disadvantages with different axial positions on as with different mean diameters. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist bereits eine elektrische Einrichtung zur Ermittlung von Rundlauffehlern bekannt, bei der die aus einer Wechselspannung bestehende Meßspannung nach Verstärkung gleichgerichtet ist, um aus der so gebildeten Gleichspannung, die im Takt des Rundlauffehlers oder des Schlages schwankt, die Schwankungen mittels eines Hochpaßfilters, bestehend aus Kondensator und Widerstand, auszusieben. Das ausgesiebte Signal wird dann nachverstärkt und auf eine auswertbare Größe gebracht. Eine derartige Einrichtung hat den Nachteil, daß in dem Vorverstärker zur Verstärkung des Meßsignals noch der konstante, dem mittleren Durchmesser entsprechende Spannungswert enthalten ist und die Dimensionierung des Verstärkers in nachteiliger Weise beeinflußt. Auf keinen Fall ist es zu vermeiden, daß mit wachsender Aussteuerung des Verstärkers infolge Änderungen der mittleren Durchmesser die Übersteuerungsgefahr wächst. Da außerdem das interessierende Schlagsignal sehr viel, z. B. To avoid these disadvantages, there is already an electrical device known for the determination of radial run-out errors, in which the from an alternating voltage existing measurement voltage after amplification is rectified in order from the thus formed DC voltage, which fluctuates in the cycle of the radial runout error or the runout, the Fluctuations by means of a high-pass filter, consisting of a capacitor and a resistor, to sift out. The sifted out signal is then amplified and converted to an evaluable one Brought greatness. Such a device has the disadvantage that in the preamplifier to amplify the measurement signal the constant, corresponding to the mean diameter Voltage value is included and the dimensioning of the amplifier in disadvantageous Way influenced. In no case should it be avoided that with increasing modulation of the amplifier as a result of changes in the mean diameter, the risk of overloading grows. In addition, since the impact signal of interest is very much, e.g. B.
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