DE1548725B2 - Anordnung zum ablesen digitaler skalen - Google Patents

Description

so ausgelegt, daß eine Kante eines jeden Kontaktes die entsprechende Skalenunterteilung festlegt und daß die Kanten alle auflaufende Kanten für eine Bewegungsrichtung längs des Bürstenpfades sind. Nach einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist dabei einer einzigen Skala eine einzige Bürste und ein einziger Bürstenpfad zugeordnet, es ist ein einziger Satz von aufeinanderfolgenden Kontakten längs des Bürstenpfades verteilt, und die Länge eines jeden Kontaktes kleiner als der Abstand längs des Pfades, der eine einzige Skalenunterteilung festlegt, und die Bürsten erstrecken sich längs eines Pfades in einem Abstand, der größer ist als der Abstand bzw. der größte Abstand zwischen benachbarten Kontakten.

Des weiteren können nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die einer einzigen Skala zugeordneten Kontakte längs einer Vielzahl von parallelen Bürstenpfaden angeordnet und in jedem Pfad eine Bürste zugeordnet sein, wobei ein beliebiger Kontakt sich längs des zugeordneten Bürstenpfades über einen Abstand erstreckt, der größer ist als der, welcher die entsprechende Skalenunterteilung festlegt.

Nach vorliegender Erfindung sind die logischen Elemente so angeordnet, daß in bezug auf zwei gleichzeitig mit einer Bürste verbundene Kontakte eines der logischen Elemente der beiden Kontakte ein Ausgangssignal erzeugt, das, als Eingangssignal dem Element des anderen Kontaktes zugeführt, zwangläufig das letztere Element sperrt. Auf diese Weise kann nur das logische Element eines der Kontakte das Ausgangssignal erzeugen, gleichgültig, wie viele Kontakte gleichzeitig mit einer Bürste verbunden sind. Damit ist gewährleistet, daß eine Mehrdeutigkeit bei der Ablesung der Skalen nicht auftreten kann.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren zeigen

Fig. 1 eine nichtcodierte Dezimalskala mit einer Folgebürste und einer logischen Tast-Markieranordnung für eindeutige Ablesung,

F i g. 2 wie die logische Sperranordnung zum Ansprechen gebracht wird, wenn die Bürste eine Verbindung mit mehr als zwei Kontakten gleichzeitig herstellt,

F i g. 3 ein binäres Äquivalent der Anordnung nach

Fig. 1,

F i g. 4 eine biquinäre oder zyklische Dezimalanordnung für die Übertragung auf sechs Leitungen, F i g. 5 ein Oktaläquivalent nach F i g. 4,

F i g. 6 wie eine exakte Ablesung mit Kontakten erreicht werden kann, die ungenaue ablaufende Kanten besitzen,

Fig. 7 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 6, jedoch mit breiterer Bürste,

F i g. 8 eine Zweispurüberlappungsanordnung in Abänderung der Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 9 eine Mehrspuranordnung nach Fig. 1, bei der entweder die Bürsten oder die Kontakte gemeinsam verbunden werden können,

Fig. 10 eine Variante nach Fig. 9 ohne Stufen, wobei getrennte Bürsten verwendet werden, und

Fig. 11 eine Mehrspuranordnung entsprechend der nach F i g. 4.

In F i g. 1 stellen die mit Ziffern versehenen Skalenabschnitte Kontakte dar und alle Kontakte mit gleichen Ziffern sind miteinander verbunden. Da die Skala eine Dezimalskala ist, sind zehn Ausgänge vorhanden, die mit den Ziffern 0' bis 9' bezeichnet sind. Der Detektor ist eine Bürste 20, die breiter als der Abstand zwischen zwei benachbarten Kontakten ist, und die mit einem Kontakt verbunden ist, bevor sie sich von dem vorausgehenden Kontakt löst bzw. die Verbindung unterbricht, wobei der Kontakt abgelesen wird. Benachbarte Kontakte werden so während der Verschiebung der Bürste miteinander kurzgeschlossen. Die Bürste ist geerdet dargestellt, sie kann jedoch

ίο auch auf einem anderen Potential liegen. In dem dargestellten Beispiel zeigen wenigstens eine und. manchmal zwei benachbarte Ausgangsleitungen eine Erdverbindung.

Die zehn als kleine Kreise auf der rechten Seite der schematischen Darstellung nach Fig. 1 angegebenen Elemente sind logische NOR-Transistorelemente, die in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel alle normalerweise in den stromleitenden Zustand auf Grund eines negativen Vorspannstromes durch jede Eingangsleitung, die mit den Skalenkontakten verbunden ist, vorgespannt sind. Die Erdung eines solchen Einganges beim Ablesen hebt die negative Vorspannung auf, und wenn der zweite Basiseingang aus dem Kollektor des vorausgehenden logischen Elementes auch auf Erdpotential liegt, schaltet der Transistor ab und erzeugt ein negatives Potential am Kollektor, das das gewünschte Signal ist.

Jeder Transistor, der auf diese Weise abgeschaltet wird, legt einen negativen Signalstrom an die Basis des unmittelbar vorausgehenden Transistors und bewirkt, daß der Transistor stromleitend wird, gleichgültig, ob er einen Erdungszustand aus der Skala einnimmt oder nicht. Mit anderen Worten wird das Signal aus dem entsprechenden Kontakt wirksam gesperrt. Dies stellt eine fortschreitende Ringanordnung dar, bei der die höhere von zwei Ziffern von der niedrigeren übernimmt. Das System arbeitet in zwei Richtungen, und bei Umkehr der Richtung behält der dominierende Kontakt den Vorrang, bis die Bürste schließlich den Kontakt mit ihm verliert, wobei dann der nächsthöhere Kontakt die Steuerung übernimmt. Das Tast-Markier-System kann so erweitert werden, daß es Bedingungen umfaßt, bei denen mehr als zwei Kontakte gleichzeitig miteinander kurz geschlossen sind. Dies ist in F i g. 2 dargestellt, bei der eine Bürste 30 drei Kontakte überspannen kann. Unter diesen Umständen ist jedes Element der logischen Schaltung so ausgelegt, daß es die zwei vorausgehenden Nachbarkontakte sperrt, so daß in dem dargestellten Beispiel der Kontakt 6 die Kontakte 5 und 4 sperrt.

F i g. 3 zeigt ein binäres oder Vierfach-Dezimal-Äquivalent der Dezimalanordnung nach Fig. 1. In diesem Fall hat die Wiederholrate den Wert Vier, so daß die gesamte Skalenlänge ein Vielfaches von vier, d. h. eine Potenz von zwei ist. Durch die Addition einer logischen Diodenanordnung kann der Ausgang, wie mit 1" und 2" angedeutet, nach binär codiert werden. Die Wiederholrate kann natürlich auch auf einer anderen Basis beruhen, z. B. oktal.

F i g. 4 zeigt eine Anordnung zur Verminderung der Anzahl von Ausgangsleitungen in einem Dezimalsystem durch Komplementbildung der Ziffern 0 bis 4 auf 9. Diese zyklische Komplementanordnung ermöglicht es auch, daß die Kontakte mit Hilfe gedruckter Schaltungen zwischenverbunden werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß das logische System sich von dem beschriebenen System insofern unterscheidet, als

eine Gruppensperrung, die von der Komplementärspur über zwischenverbundene Bürsten 40 und 40' gesteuert wird, hinzugefügt worden ist. Das System ist nur geringfügig komplizierter als das direkte Dezimalsystem und erfordert keine weitere Decodierung als die durch Komplementbildung. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß eine Umkehr der Komplementsignale C und U die Reihenfolge der Ablesung aus der Skala umkehrt.

Bei der Anordnung nach F i g. 4 gilt das Tast-Markien-System nur für die Hauptspur der Skala, da beide Kanten der Komplementkontakte über Umschaltungen entscheiden, d. h. 9 auf 0 oder 4 auf 5. Diese Kanten müssen deshalb genau definiert sein; dies ist . jedoch-nicht schwierig, da die Kontakte fünf Unterteilungen lang sind. Ein Überlappungssystem kann eingeführt werden, falls dies erwünscht ist und falls die zusätzliche Verkomplizierung dies ratsam erscheinen läßt.

F i g. 5 zeigt ein Oktaläquivalent der Anordnung nach Fig. 4; die Arbeitsweise ergibt sich aus den Ausführungen in Zusammenhang mit F i g. 4.

Die F i g. 6 und 7 zeigen die breite Toleranz in der Kontaktlänge, die zugelassen werden kann, wenn lange Bürstenanordnungen 50 und 51 verwendet werden, ohne daß eine gleichförmige und kontinuierliche Ablesung beeinflußt wird.

F i g. 8 zeigt, wie die Kontakte sich in einem Tast-Markier-System überlappen können, indem statt einer Spur zwei Spuren zusammen mit einem damit verbundenen Teil von Bürsten 60 und 60' verwendet werden.

ίο Die Fig. 9 und 10 zeigen Erweiterungen dieses Prinzips auf zehn Spuren. Dabei ist festzuhalten, daß es in F i g. 9 freigestellt ist, ob die Spuren 0 bis 9 oder die Bürsten 70 gemeinsam verbunden werden; in Fig. 10 jedoch sind die Kontakte gemeinsam, die Spuren 0 bis 9 werden von den entsprechenden Spuren der Bürsten 80 abgenommen.

Fig. 11 zeigt ein Mehrspuräquivalent der Anordnung nach F i g. 4, bei dem die Verwendung längerer Kontakte für die gleiche Auflösung zugelassen wird.

ao Diese Anordnung ist auch dort zweckmäßig, wo die Bürsten 100 stationär bleiben sollen, während das Kontaktsystem rotiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 : wendet und die Zuordnung von »Kontakt« und Patentansprüche: »Bürste« wird als »Verbindung« bezeichnet. Die Be deutung dieser Ausdrücke ist in Zusammenhang mit

1. Anordnung zum Ablesen einer Skala durch elektrischen Stromkreisen üblich, diese Ausdrücke Herstellen einer Folgeverbindung zwischen einer 5 werden jedoch nachstehend auch in Zusammenhang oder mehreren Bürsten und wenigstens einem mit anderen, äquivalenten Anordnungen verwendet. Kontakt, wobei die Bürsten-Kontakt-Kombi- Beispiele für derartige äquivalente Anordnungen nationen die Skalenunterteilungen bilden und jede sind optische, pneumatische, hydraulische und insbe-Bürste und der bzw. die ihr zugeordneten Kon- sondere magnetische Anordnungen, z. B. solche, bei takte längs eines Bürstenpfades relativ verschieb- io denen ein diskreter Bereich eines Materials in einem bar sind, und wobei Bürsten-Kontakt-Verbindun- bestimmten magnetischen Zustand einem »Kontakt« gen, die sich auf zwei- oder mehr aufeinander- entspricht, und ein Fühler, der einer »Bürste« entfolgende Skalenunterteilungen beziehen, gleich- spricht, vorgesehen ist, um das eine oder das andere zeitig auftreten können, dadurch gekenn- von zwei Signalen (deren eines einem Zustand f ehlenzeichnet, daß eine logische Übergabeanord- 15 den Signals entsprechen kann) zu erhalten, je nachnung vorgesehen ist, die jeder Unterteilung der dem, ob der Fühler wirksam mit einem solchen disSkala zugeordnet ist; damit jede Bürsten-Kontakt- kreten Bereich des Materials gekoppelt (»verbunden«) Verbindung mit Ausnahme der, die einer ausge- ist oder nicht.

wählten Skalenunterteilung entspricht, gesperrt Bisher ,zur Vermeidung von Mehrdeutigkeiten bei

wird. 20 der maschinellen Ablesung von Skalen verwendete

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- Anordnungen haben entweder nach dem Doppelkennzeichnet, daß eine Kante eines jeden Kon- bürstenauswählverfahren oder mit zyklischem Code taktes die entsprechende Skalenunterteilung fest- mit Einheitenabstand gearbeitet. Ein Auswählsystem legt und daß die Kanten alle auflaufenden Kanten behält die normale Reihenfolge der Codierung der für eine Bewegungsrichtung längs des Bürsten- 25 Skala bei, macht jedoch die doppelte Anzahl von pfades sind. Bürsten im Vergleich zu einem entsprechenden zyk-

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch lischen System notwendig. Die zyklischen Vertaugekennzeichnet, daß einer einzigen Skala eine ein- schungen sind eindeutig, erfordern jedoch eine komzige Bürste und ein einziger Bürstenpfad zugeord- plizierte Dekodierung. Die Auflösung beider Systeme net sind, daß ein einziger Satz von aufeinander- 30 ist auf die kleinste praktische Kontaktlänge begrenzt, folgenden Kontakten längs des Bürstenpfades ver- und zwar auf die volle Länge im Falle eines Austeilt ist und die Länge eines jeden Kontaktes Wählsystems und auf die halbe Länge im Falle eines kleiner als der Abstand, längs des Pfades ist, der zyklischen Systems. Ferner muß die Länge der Bürste eine einzige Skalenunterteilung festlegt, und daß in beiden Systemen berücksichtigt werden.

die Bürsten sich längs eines Pfades in einem Ab- 35 Ziel der Erfindung ist es, das Auftreten von Mehrstand erstrecken, der größer ist als der Raum bzw. deutigkeiten bei der Ablesung von Skalen auf einder größte Raum zwischen benachbarten Kon- fache und zweckmäßige Weise zwangläufig zu vertakten. hindern, wobei die Bürsten öder die Kontakte, die der

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Skala zugeordnet sind, länger als die Skalenuntergekennzeichnet, daß die einer einzigen Skala zu- 40 teilungen sein können.

geordneten Kontakte längs einer Vielzahl von Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht,

parallelen Bürstenpfaden angeordnet sind und daß daß eine logische Übergabeanordnung vorgesehen ist, jedem Pfad eine Bürste zugeordnet ist, wobei ein die jeder Unterteilung der Skala zugeordnet ist, damit beliebiger Kontakt sich längs des zugeordneten jede Bürsten-Kontakt-Verbindung mit Ausnahme der, Bürstenpfades· über leihen Abstand erstreckt, der 45 die einer ausgewählten Skälenuriterteilung entspricht, größer ist als der, welcher die entsprechende gesperrt wird. Die Skalenkontakte sind dabei so aus-Skalenunterteilung festlegt. gebildet, daß sie als Unterbrechungslose Umschaltkontakte arbeiten, ohne daß Mehrdeutigkeiten ent-..■.^: .;.:;:';,;·. .....:■. .stehen können. Dabei wird eine Einkantenanzeige

50 verwendet, bei der entweder die auflaufende oder die

ablaufende Kante der Kontakte entscheidend ist, nicht aber beide. Die Kontakte können länger sein

" als die Skalenunterteilungen, die sie darstellen, oder

Die Erfindung .bezieht, sich auf das maschinelle Ab-. aber die Bürsten können langer als die Skalenunterlesen von Skalen unter Vermeidung einer Mehrdeutig- 55 teilungen gemacht werden. Die Erfindung ist dabei keit bei der Ablesung, und insbesondere auf eine sowohl auf lineare als auch nichtlineare Skalen beAnordnung zum Ablesen einer Skala durch Her- liebiger Basis anwendbar.

stellen einer Folgeverbindung zwischen einer oder Das erfindungsgemäße Überlappungssystem stellt

mehreren Bürsten und wenigstens einem Kontakt, ein Rangsystem dar, bei dem die höchste Ziffer der wobei die Bürsten-Kontakt-Kombinationen die Ska- 60 mit der Bürste verbundenen Ziffern die geringeren lenunterteilungen bilden und jede Bürste und der Ziffern übernimmt und sperrt oder umgekehrt. Das bzw. die ihr zugeordneten Kontakte längs eines Ausmaß der Sperrung hängt von der maximal zu-Bürstenpaares relativ verschiebbar sind, und wobei lässigen Überlappung in einem bestimmten System Bürsten-Kontakt-Verbindungen, die sich auf zwei ab. Das System bietet sich selbst zur Herstellung ein- oder mehr aufeinanderfolgende Skalenunterteilungen 65 fächer nichtcodierter Einfach- oder Mehrfachspurbeziehen, gleichzeitig auftreten können. skalen, bewerteter zyklischer Skalen und Skalen

In Verbindung mit der vorliegenden Beschreibung hohen Auflösungsgrades kleiner Größe an.
werden die Ausdrücke »Kontakt« und »Bürste« ver- Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Anordnung