DE1673943B1

DE1673943B1 - CIRCUIT FOR SIGNED DISPLAY OF POSITIONAL CHANGES OF AN OBJECT

Info

Publication number: DE1673943B1
Application number: DE19681673943
Authority: DE
Inventors: Andre Gerard
Original assignee: Compagnie Francaise Thomson Houston SA
Current assignee: Compagnie Francaise Thomson Houston SA
Priority date: 1967-01-20
Filing date: 1968-01-18
Publication date: 1971-12-16
Also published as: FR1515241A; NL6800295A; BE709206A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur vorzeichenrichtigen Anzeige von Lageänderungen eines Objektes durch Auswertung eines Bezugssignales und eines damit identischen, jedoch bewegungsrichtungsabhängig phasenverschobenen Signales, die beide über Schmitt-Trigger in Rechteeksignale umgewandelt werden, wovon das aus dem Bezugssignal gewonnene Rechtecksignal nach Differenzierung Zählimpulse liefert und eine Entscheidungslogik die bewegungsrichtungsabhängige Zählrichtung eines Vorwärts/Rückwärts-Zählers festlegt.The invention relates to a circuit for displaying with the correct sign of changes in the position of an object by evaluating a reference signal and a thus identical, but phase-shifted signal depending on the direction of movement, both of which are converted into square-wave signals via Schmitt triggers, of which the After differentiation, the square-wave signal obtained from the reference signal supplies counting pulses and a decision logic for the direction of movement-dependent counting direction of an up / down counter specifies.

Solche Schaltungen werden insbesondere in der Meßtechnik zur Zählung der Interferenzstreifen eines Lichtspektrums verwendet, wobei die Signale beispielsweise von einem optischen Interferometer geliefert werden und etwa sinusförmig oder dreieckig sind, jedenfalls aber keine steilen Flanken aufweisen. Um nun beispielsweise für den angegebenen Anwendungsfall zu vermeiden, daß der gleiche Interferenzstreifen infolge von Erschütterungen, denen das Meßsystem ausgesetzt ist, mehrere Male gezählt wird, muß die Bewegungsrichtung dieser Interferenzstreifen bestimmt und bei einer Richtungsumkehr eine selbsttätige Korrektur des Zählergebnisses durchgeführt werden.Such circuits are used in particular in measurement technology for counting the interference fringe of a light spectrum is used, the signals being for example supplied by an optical interferometer and roughly sinusoidal or triangular are, but in any case do not have any steep flanks. To now, for example, for the specified application to avoid that the same interference fringe counted several times as a result of vibrations to which the measuring system is exposed is, the direction of movement of these interference fringes must be determined and a Reversal of direction an automatic correction of the counter result can be carried out.

Eine Schaltung der einleitend angegebenen Gattung für den vorstehenden Verwendungszweck ist aus der Zeitschrift »Journal of the Optical Society«, Juni 1953, bekannt. Bei dieser Schaltung treffen auf zwei verschiedenen Leitungen zwei der Form nach gleiche, jedoch gegeneinander phasenverschobene Signale ein, wovon das eine nach Durchlaufen eines Schmitt-Triggers und einer Phasenumkehrstufe dazu dient, den Vorwärtszählimpuls durchzulassen und den Rückwärtszählimpuls zu unterdrücken oder umgekehrt. Diese Zählimpulse werden aus dem auf der anderen Leitung ankommenden Signal mit Hilfe eines zweiten Schmitt-Triggers und einem nachgeschalteten Differenzierglied gewonnen, wobei parallel zu dem zweiten Schmitt-Trigger ein dritter Schmitt-Trigger liegt, dessen Schaltschwellen ihrem Absolutwert nach unter denen des zweiten Schmitt-Triggers liegen. Eine dem dritten Schmitt-Trigger nachgeschaltete Phasenumkehrschaltung mit einem gleichphasigen und einem gegenphasigen Ausgang gibt an einen Vorwärts/Rückwärts-Zähler Vorwärtszählbefehle bzw. Rückwärtszählbefehle ab, die kurz vor dem zugehörigen Vorwärts- oder Rückwärtszählimpuls eintreffen. Jeder zugezählte oder abgezogene Impuls erfordert also das Vorhandensein von zwei aufeinanderfolgenden und sehr eng beieinanderliegenden Schaltschwellen, wodurch eine obere Grenze für die erreichbare Zählfrequenz bedingt ist, und zwar durch die Zeit, die zwischen der Zählrichtungsumkehr und dem Eintreffen des Vorwärtszählimpulses oder des Rückwärtszählimpulses liegt. Ebenso können bei der bekannten Schaltung fehlerhafte Vorwärts- oder Rückwärtszählbefehle sowie Fehler bei der Anzahl der zugezählten oder abgezogenen Impulse zufolge des geringen Unterschiedes zwischen den beiden Schaltschwellen auftreten, da die ankommenden Signale im allgemeinen mit thermischem Rauschen moduliert sind, dessen Amplitude mitunter größer als der Abstand oder besser gesagt der Unterschied zwischen den beiden Schaltschwellen der Schmitt-Trigger im Vorwärts/ Rückwärts-Zählkanal ist. Darüber hinaus schaltet der Vorwärts;`Rüclzvjärts-Zähler ständig zwischen der Vorwärts- und der Rückwärtszählrichtung hin und her und zwar selbst dann, wenn es sich lediglich um zuzuzählende Impulse handelt, wodurch- die Zeit bis zum Erhalt des Meßergebnisses erhöht wird. -Zwar ist auch aus der deutschen Auslegeschrift 1207 643 eine Anordnung zur Anzeige von Lageänderungen eines gegenüber einem anderen Objekt bewegbaren Objektes nach Größe und Richtung bekannt. Diese Anordnung arbeitet jedoch mit mindestens zwei in einem ganz bestimmten Abstand voneinander an einem dieser Objekte angeordneter Abtastorgane mit »NULL«-»EINS« Aussage. Die vorbekannte Anordnung erhält somit an ihren Eingängen bereits rechteckförmige Signale, so daß sich das hier vorliegende Problem der Umwandlung z. B. sinusförmiger Signale in Rechtecksignale dort garnicht erst stellt. Vielmehr löst die vorbekannte Anordnung die Aufgabe, die bei zwei Abtastorganen möglichen vier elektrischen Zustände bzw. Signalkombinationen zum Zwecke der Steuerung eines Vorwärts/Rückwärts-Zählers zu dekodieren.A circuit of the type specified in the introduction for the above Reference is from the Journal of the Optical Society, June 1953, known. In this circuit, two different lines meet two signals which are identical in shape but phase-shifted with respect to one another, of which one after passing through a Schmitt trigger and a phase reversal stage to it is used to let the up count pulse through and to suppress the down count pulse or the other way around. These counting pulses are derived from the incoming on the other line Signal with the help of a second Schmitt trigger and a downstream differentiating element won, with a third Schmitt trigger parallel to the second Schmitt trigger whose switching thresholds are below those of the second Schmitt trigger in terms of their absolute value lie. A phase reversal circuit connected downstream of the third Schmitt trigger with an in-phase and an anti-phase output gives an up / down counter Count up commands or count down commands that are issued shortly before the associated upward or down counting impulse arrive. Each pulse added or subtracted requires hence the presence of two consecutive and very close together Switching thresholds, which result in an upper limit for the achievable counting frequency by the time between the reversal of the counting direction and the arrival of the up count pulse or the down count pulse. You can also use the known circuit incorrect up or down counting commands and errors in the number of pulses added or subtracted due to the small difference occur between the two switching thresholds, as the incoming signals generally are modulated with thermal noise, the amplitude of which is sometimes greater than the Distance or rather the difference between the two switching thresholds of the Schmitt trigger is in the up / down counting channel. In addition, the Forward; `Backward counter constantly between the forward and the downward counting direction back and forth, even if it is just a matter of counting pulses acts, as a result of which - the time until the measurement result is obtained is increased. -Though is also from the German Auslegeschrift 1207 643 an arrangement for the display of Changes in the position of an object that can be moved in relation to another object according to size and direction known. However, this arrangement works with at least two in one very specific distance from one another on one of these objects arranged scanning elements with "ZERO" - "ONE" statement. The previously known arrangement thus receives at its entrances already square-wave signals, so that this problem of conversion z. B. sinusoidal signals in square wave signals there is not at all. Much more the previously known arrangement solves the problem that is possible with two scanning elements four electrical states or signal combinations for the purpose of controlling one To decode up / down counter.

Dagegen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, für Eingangssignale, die keine steilen Flanken aufweisen, eine möglichst einfache Logikschaltung zur Steuerung eines derartigen Vorwärts/ Rückwärts-Zählers zu schaffen.In contrast, the present invention is based on the object for Input signals that have no steep edges, a logic circuit that is as simple as possible for controlling such an up / down counter.

Diese Aufgabe ist bei der hier vorgeschlagenen Schaltung der einleitend angegebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bezugssignal und das phasenverschobene Signal je einen einzigen Schmitt-Trigger durchlaufen und das aus dem Bezugssignal hervorgegangene differenzierte Rechtecksignal auf eine Weiche gelangt, die an getrennten Ausgängen die einer Vorwärtszählung zugeordneten Impulse einer Polarität und die einer Rückwärtszählung zugeordneten Impulse der entgegengesetzten Polarität abgibt und die Rückwärtszählimpulse an den ersten Eingang eines UND-Gliedes, die Vorwärtszählimpulse an den ersten Eingang eines NAND-Gliedes gelangen und an deren zweiten Eingängen das aus dem phasenverschobenen Signal hervorgegangene Rechtecksignal anliegt.This task is the introductory part of the circuit proposed here specified genus according to the invention in that the reference signal and the phase-shifted signal each pass through a single Schmitt trigger and that off The differentiated square-wave signal resulting from the reference signal reaches a switch, the impulses assigned to an up-counting at separate outputs Polarity and the pulses associated with a downward counting of the opposite Outputs polarity and the countdown pulses to the first input of an AND element, the count-up pulses arrive at the first input of a NAND gate and on the second inputs of which are the square-wave signal resulting from the phase-shifted signal is applied.

Hierdurch wird in vorteilhafter Weise die Verwendung von zwei mit ihren Eingängen parallel geschalteten Schmitt-Triggern mit nahe beieinanderliegenden Schaltschwellen vermieden; damit sind auch Zählfehler ausgeschlossen, die infolge des geringen Abstandes zwischen beiden Schaltschwellen bei temperaturabhängiger, jedoch unterschiedlich großer Verschiebung derselben und bei Rauschmodulation der Eingangssignale auftreten können. Die erfindungsgemäß ausgebildete Schaltung hat weiter den Vorteil, eine hohe Zählfrequenz zu ermöglichen.This advantageously enables the use of two with Schmitt triggers connected in parallel to their inputs with close proximity to each other Switching thresholds avoided; This also excludes counting errors that result from the small distance between the two switching thresholds with temperature-dependent, but differently large displacement of the same and with noise modulation of the Input signals can occur. The circuit designed according to the invention has further the advantage of enabling a high counting frequency.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform besteht bei der Schaltung nach der Erfindung die Weiche aus gegensinnig geschalteten vorgespannten Dioden.According to an advantageous embodiment, there is the circuit According to the invention, the switch consists of oppositely connected biased diodes.

Die Zählrichtungssteuerung des Vorwärts/Rückwärts-Zählers läßt sich nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Schaltung dadurch erreichen, daß die Ausgangssignale des UND-Gliedes und des NAND-Gliedes auf eine bistabile Kippstufe gelangen, die die Steuerimpulse für die Vorwärts-bzw. die Rückwärtszählung des Vorwärts/Rückwärts-Zählers liefert.The counting direction control of the up / down counter can be in accordance with a further advantageous embodiment of the circuit, that the output signals of the AND gate and the NAND gate to a bistable Reach flip-flop, which the control pulses for the forward or. the countdown of the up / down counter supplies.

Eine gegenseitige Rückwirkung zwischen den gemeinsam auf ein und denselben Eingang des Vorwärts/Rückwärts-Zählers gelangenden Vorwärts- und Rückwärtszählimpulse wird nach einer zweckmäßigen Weiterbildung dadurch vermieden, daß dem UND-Glied und dem NAND-Glied je ein Trennverstärker nachgeschaltet ist.A mutual reaction between the common on one and the same Input of the up / down counter received upward and downward counting pulses is avoided by an appropriate development that the AND element and an isolating amplifier is connected downstream of the NAND element.

Um weiter zu vermeiden, daß am Zähleingang des Zählers Zählimpulse eintreffen, während dieser- gesteuert über den Zählrichtungseingang - eine Zählrichtungsumkeür vornimmt, ist nach einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform vorgesehen, daß die Vorwärtszählimpulse und die Rückwärtszählimpulse gemeinsam an eine Impulsregenerier- und Verzögerungsschaltung gelangen, deren Verzögerungszeit in Abhängigkeit von der Umschaltzeit des Zählers zwischen den Zählrichtungen bestimmt ist.In order to further avoid that counting impulses at the counting input of the counter arrive during this - controlled via the counting direction input - a counting direction reversal undertakes, it is provided according to a further advantageous embodiment that the Up counting pulses and the down counting pulses together to a pulse regeneration and delay circuit arrive, the delay time depending on the Switching time of the counter between the counting directions is determined.

Eine Steigerung der Zählfrequenz gelingt nach einer vorteilhaften Weiterbildung dadurch, daß die Vorwärtszählimpulse und die Rückwärtszählimpulse getrennt auf zwei einfache Zähler gelangen und eine logische Schaltung die Differenz der Zählerstände dieser Zähler bildet.An increase in the counting frequency is achieved according to an advantageous one Further development in that the up-counting pulses and the down-counting pulses get separately on two simple counters and a logic circuit the difference the counter readings of these counters.

In der Zeichnung sind die Schaltung der einleitend angegebenen Gattung sowie die Schaltung nach der Erfindung an Hand von beispielsweise gewählten Ausführungsformen und Signaldiagrammen schematisch veranschaulicht.In the drawing, the circuit is of the generic type specified in the introduction and the circuit according to the invention on the basis of selected embodiments, for example and signal diagrams schematically illustrated.

Es zeigt F i g. 1 ein Blockschaltbild der einleitend erwähnten bekannten Schaltung, F i g. 2 die Lage der beiden Schaltschwellen der in F i g. 1 gezeigten Schaltung in bezug auf ein Eingangssignal, Ff. g. 3 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der erfindunsggemäßen Schaltung, F i g. 4 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Schaltung, F i g. 5 ein Signaldiagramm der Schaltung nach F i g. 3.It shows F i g. 1 is a block diagram of the known in the introduction Circuit, F i g. 2 the position of the two switching thresholds in FIG. 1 shown Circuit in relation to an input signal, Ff. G. 3 is a block diagram of a preferred one Embodiment of the circuit according to the invention, FIG. 4 is a block diagram of a another embodiment of the circuit, FIG. 5 is a signal diagram of the circuit according to FIG. 3.

Bei der in F i g. 1 dargestellten bekannten Schaltung trifft ein erstes Signal auf der Leitung A ein, die sich wiederum in zwei Leitungen aufteilt. Über die erste Leitung wird das ankommende Signal einem Schmitt-Trigger 1 zugeführt, dessen Schaltschwellen in F i g. 2 mit I1 und 12 bezeichnet sind. Das Signal verläßt den Schmitt-Trigger als Rechtecksignal, durchläuft im Anschluß daran ein Differenzierglied 3 und daraufhin ein weiteres Differenzierglied 5, das außerdem die Polaritätsumkehr der negativ gerichteten Impulse und die notwendige Verstärkung besorgt. Die nunmehr einheitlich positiv gerichteten Impulse gelangen auf den einen Eingang eines UND-Gliedes 6. Das über die Leitung A ankommende Signal wird außerdem über die zweite Leitung parallel einem weiteren Schmitt-Trigger 1 a zugeführt, dessen Schaltschwellen 13 und 14 gemäß F i g. 2 ihrem Absolutwert nach niedriger als die Schaltschwellen 11 und 12 des ersten Schmitt-Triggers 1 liegen. Das Signal verläßt den zweiten Schmitt-Trigger 1 a als der Form nach mit dem Rechtecksignal am Ausgang des Schmitt-Triggers 1 identisches, jedoch um einen bestimmten Betrag zeitverzögertes Rechtecksignal, wobei die Verzögerungszeit gleich der Signallaufzeit von 13 bis I1 bzw. 14 bis 12 ist. Dieses verzögerte Rechtecksignal gelangt nun an den Eingang einer Phasenumkehr- und Verstärkerschaltung 1 b, deren beide Ausgänge bei jeder Signalperiode einen Vorwärtszählbefehl und anschließend einen Rückwärtszählbefehl liefern, die an einem Vorwärts/Rückwärts-Zähler 7 gerade noch vor den Ausgangsimpulsen des UND-Gliedes 6 ankommen.In the case of the FIG. 1, a first signal arrives on line A, which in turn is divided into two lines. The incoming signal is fed via the first line to a Schmitt trigger 1, the switching thresholds of which are shown in FIG. 2 are designated by I1 and 12. The signal leaves the Schmitt trigger as a square-wave signal, then passes through a differentiating element 3 and then another differentiating element 5, which also reverses the polarity of the negatively directed pulses and provides the necessary amplification. The now uniformly positive-directed pulses arrive at one input of an AND element 6. The signal arriving via line A is also fed via the second line in parallel to a further Schmitt trigger 1 a, the switching thresholds 13 and 14 of which are shown in FIG. 2 are lower in their absolute value than the switching thresholds 11 and 12 of the first Schmitt trigger 1 . The signal leaves the second Schmitt trigger 1 a as a square-wave signal which is identical in shape to the square-wave signal at the output of the Schmitt trigger 1, but is delayed by a certain amount, the delay time being equal to the signal propagation time from 13 to I1 or 14 to 12 . This delayed square-wave signal now arrives at the input of a phase reversal and amplifier circuit 1b, the two outputs of which deliver an up-counting command and then a down-counting command for each signal period, which arrive at an up / down counter 7 just before the output pulses of the AND element 6 .

Das zweite mit dem ersten Signal zwar der Form nach identische aber phasenverschobene -Signal trifft über die Leitung B am Eingang eines dritten Schmitt-Triggers 2 ein, wird dort ebenfalls in ein Rechteck= signal umgeformt und durchläuft anschließend eine Phasenumkehr- und Verstärkerschaltung 4, um dann auf den zweiten Eingang des UND-Gliedes 6 zu gelangen. Dieses UND-Glied 6 hat die Aufgabe, je nach der gegenseitigen Phasenlage der an seinen beiden Eingängen anliegenden Signale entweder einen Vorwärtszählimpuls durchzulassen und den Rückwärtszählimpuis zu unterdrücken oder umgekehrt.The second signal is identical in shape to the first signal The phase-shifted signal hits the input of a third Schmitt trigger via line B 2, is also converted into a rectangle signal there and then runs through a phase inversion and amplifier circuit 4, in order then to the second input of the AND gate 6 to arrive. This AND gate 6 has the task, depending on the mutual Phase position of the signals present at its two inputs either an up count pulse to let through and to suppress the countdown pulse or vice versa.

Diese bekannte Schaltung benötigt also zwei Schmitt-Trigger mit nahe beieinanderliegenden Schaltschwellen. Außerdem wechselt der Vorwärtsf Rückwärts-Zähler ständig zwischen Vorwärts- und Rückwärtszählung.This known circuit therefore requires two Schmitt triggers with close adjacent switching thresholds. In addition, the up / down counter changes constantly between counting up and counting down.

F i g. 3 veranschaulicht im Blockschaltbild eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung, die diesen Nachteil vermeidet.F i g. 3 illustrates in a block diagram an embodiment of FIG circuit according to the invention, which avoids this disadvantage.

F i g. 5 ist ein Amplituden/Zeit-Diagramm der an verschiedenen Punkten der Schaltung nach F i g. 3 abgenommenen Signale.F i g. Figure 5 is an amplitude versus time diagram of the at various points the circuit according to FIG. 3 picked up signals.

Gemäß F i g. 3 wird ein z. B. sinusförmiges Bezugssignal bei A einem Schmitt-Trigger 1 zugeführt, der an seinem Ausgang rechteckförmige Impulse C liefert, die entsprechend dem Vorzeichen der Lageänderung in dem Vorwärts/Rückwärts-Zähler 7 entweder zugezählt oder abgezogen werden. Die obere Schaltschwelle 11 (vgl. F i g. 2) liefert dabei Beispielsweise immer Vorwärtszählimpulse, die untere Schaltschwelle 12 immer Rückwärtszählimpulse. Diese Impulse C gelangen auf ein Differenzierglied 3, das sie als nadelähnliche abwechselnd positiv und negativ gerichtete Impulse E verlassen. Dieses differenzierte Rechtecksignal E wird dem Eingang einer Weiche 8 zugeführt, weiche beispielsweise aus gegensinnig geschalteten Dioden bestehen kann und zwei Ausgänge besitzt. Der eine Ausgang gibt nur die positiven, beispielsweise einer Vorwärtszählung entsprechenden Impulse ab, der andere Ausgang nur die negativen, dann einer Rückwärtszählung entsprechenden Impulse. Die positiven Impulse werden dem einen Eingang eines NAND-Gliedes 10 zugeführt, so daß an dessen Ausgang die Vorwärtszählimpulse dieselbe Polarität haben wie die Rückwärtszählimpulse. Die negativen Impulse am anderen Ausgang der Weiche 8, also im angenommenen Beispiel die Rückwärtszählimpulse, gelangen auf den einen Eingang eines UND-Gliedes 9. Der zweite Eingang dieses UND-Gliedes 9 ist mit dem zweiten Eingang des NAND-Gliedes 10 parallel geschaltet und mit dem Ausgang eines Schmitt-Triggers 2 verbunden, an dessen Eingang über die Leitung B das der Form nach mit dem Bezugssignal identische, jedoch phasenverschobene Signal anliegt. Diese Phasenverschiebung beträgt bei einer Lageänderung positiven Vorzeichens, die als Vorwärtsbewegung AV bezeichnet werden soll, einen Phasenwinkel +(p und bei einer entsprechenden Rückwärtsbewegung AR einen Phasenwinkel -(p. Das Vorzeichen der Phasenverschiebung gibt an, ob die durch die obere Schaltschwelle I1 erzeugten und einer Vorwärtsbewegung AV entsprechenden Zählimpulse oder die durch die untere Schaltschwelle 12 erzeugten und einer Rückwärtsbewegung AR entsprechenden Impulse durch das NAND-Glied 1'0 bzw. das UND-Glied 9 zur Zählung freigegeben werden sollen. Die Vorwärtszählimpulse F am Ausgang des NAND-Gliedes 10 und die Rückwärtszählimpulse G am Ausgang des UND-Gliedes 9 gelangen jeweils getrennt an die beiden Eingänge einer bistabilen Kippstufe 13. Folgen mehrere Vorwärtszählimpulse aufeinander, so kippt diese Kippstufe lediglich beim ersten dieser Imuplse und gibt am Ausgang ein Signal H ab, das den Vorwärts/Rückwärts-Zähler 7 auf die Vorwärtszählrichtung schaltet. Bei Ankunft des ersten Rückwärtszählimpulses G an ihrem anderen Eingang kippt die Kippsture 13 in ihre andere Lage, in der sie durch ihr Ausgangssignal H den Vorwärts/Rückwärts-Zähler in die Rückwärtszählrichtung schaltet und verharrt in dieser Lage bis zur Ankunft eines neuen Vorwärtszählimpulses F. Bei dem in F i g. 5 dargestellten Signal H entspricht der Teil H1 einer Vorwärtszählung, der Teil H2 einer Rückwärtszählung.According to FIG. 3 is a z. B. sinusoidal reference signal at A is supplied to a Schmitt trigger 1 , which delivers square-wave pulses C at its output, which are either added or subtracted according to the sign of the change in position in the up / down counter 7. The upper switching threshold 11 (cf. FIG. 2) always delivers, for example, up counting pulses, the lower switching threshold 12 always providing down counting pulses. These pulses C reach a differentiating element 3, which they leave as needle-like, alternately positive and negative-directed pulses E. This differentiated square-wave signal E is fed to the input of a switch 8, which can for example consist of diodes connected in opposite directions and has two outputs. One output only emits the positive pulses, for example those corresponding to an up-counting, the other output only the negative pulses, then the pulses corresponding to a down-counting. The positive pulses are fed to one input of a NAND gate 10 , so that at its output the up-counting pulses have the same polarity as the down-counting pulses. The negative pulses at the other output of the switch 8, i.e. the countdown pulses in the example assumed, arrive at one input of an AND element 9. The second input of this AND element 9 is connected in parallel with the second input of the NAND element 10 and with connected to the output of a Schmitt trigger 2, at the input of which via line B the signal which is identical in shape to the reference signal but is phase-shifted is applied. In the case of a change in position with a positive sign, which is to be referred to as forward movement AV, this phase shift amounts to a phase angle + (p and, with a corresponding backward movement AR, a phase angle - (p. The sign of the phase shift indicates whether the and counting pulses corresponding to a forward movement AV or the pulses generated by the lower switching threshold 12 and corresponding to a backward movement AR are to be released for counting by the NAND element 1'0 or the AND element 9. The counting pulses F at the output of the NAND element 10 and the downward counting pulses G at the output of the AND element 9 reach the two inputs of a bistable flip-flop 13 separately. Down counter 7 switches to the up counting direction When the first downward counting pulse G arrives at its other input, the Kippsture 13 tilts into its other position, in which it switches the up / down counter into the downward counting direction through its output signal H and remains in this position until a new upward counting pulse F arrives in Fig. The signal H shown in FIG. 5 corresponds to the part H1 of an upward counting, the part H2 of a downward count.

Gleichzeitig werden die Vorwärtszählimpulse F und die Rückwärtszählimpulse G je einem Trennverstärker 12 bzw. 11 zugeführt, deren Ausgänge zur Zusammenführung der beiden Zählimpulsarten parallel geschaltet sind und die den Zweck haben, gegenseitige Rückwirkungen der Impulsarten zu vermeiden, da solche Rückwirkungen auch auf die Eingänge der bistabilen Kippstufe 13 gelangen würden und damit zu Zählfehlern führen könnten. Die zusammengeführten Impulse werden dem Eingang eines monostabilen Multivibrators 14 zugeführt, der neben einer Impulsregenerierung eine Verzögerung der Impulse um einen Wert n bewirkt, die so bemessen ist, daß die die Zählrichtung bzw. die Zählrichtungsumkehr steuernde Schaltung innerhalb des Vorwärts/Rückwärts-Zählers 7 genügend Zeit zum Ansprechen hat. An Stelle des monostabilen Multivibrators 14 kann zum gleichen Zweck auch eine Verzögerungsleitung verwendet werden.At the same time, the up-counting pulses F and the down-counting pulses G are each fed to an isolating amplifier 12 and 11, the outputs of which are connected in parallel to merge the two types of counting pulses and which have the purpose of avoiding mutual repercussions of the types of pulses, since such repercussions also affect the inputs of the bistable Flip-flop 13 would arrive and thus could lead to counting errors. The combined pulses are fed to the input of a monostable multivibrator 14 which, in addition to pulse regeneration, causes the pulses to be delayed by a value n, which is dimensioned such that the circuit within the up / down counter 7 controlling the counting direction or the counting direction reversal is sufficient Has time to respond. Instead of the monostable multivibrator 14, a delay line can also be used for the same purpose.

Die Schaltung nach der Erfindung benötigt keine Nullstellung, da bereits der erste Impuls die bistabile Kippstufe 13 in die richtige Lage bringt.The circuit according to the invention does not require a zero position, since the first pulse already brings the bistable multivibrator 13 into the correct position.

Die in F i g. 5 dargestellten Signale A bis H wurden bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung der Schaltung nach F i g. 3 behandelt. Das Signal K stellt die um den Betrag O verzögerten an den Zähleingang des Vorwärts/Rückwärts-Zählers 7 gelangenden Zählimpulse dar. In der letzten Zeile L ist das zugehörige Zählergebnis angegeben, das erkennen läßt, daß geradlinige Lageänderungen (Vorwärtsbewegung AV oder Rückwärtsbewegung AR) vorzeichenrichtig erfaßt werden.The in F i g. Signals A to H shown in FIG. 5 have already been explained in connection with the explanation of the circuit according to FIG. 3 treated. The signal K represents the counting pulses arriving at the counting input of the up / down counter 7, delayed by the amount O. In the last line L, the associated counting result is given, which shows that straight changes in position (forward movement AV or backward movement AR) have the correct sign can be detected.

Nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung kann auf die bistabile Kippstufe 13, den monostabilen Multivibrator 14 sowie den Vorwärts/Rückwärts-Zähler 7 verzichtet werden und stattdessen gemäß F i g. 4 dem Ausgang jedes Trennverstärkers 11 bzw. 12 je ein normaler Zähler Y1 bzw. Y2 nachgeschaltet werden. Der Zähler Y 1 zählt dann beispielsweise alle Vorwärtszählimpulse, der andere Zähler Y2 alle Rückwärtszählimpulse. Die Zählergebnisse beider Zähler gelangen getrennt auf eine logische Schaltung Z, die die Differenz der Zählerstände bildet und anzeigt oder zur Weiterverarbeitung als Signal L abgibt.According to another embodiment of the circuit according to the invention can on the bistable multivibrator 13, the monostable multivibrator 14 and the Up / down counter 7 can be dispensed with and instead according to FIG. 4 dem Output of each isolation amplifier 11 or 12 is followed by a normal counter Y1 or Y2 will. The counter Y 1 then counts, for example, all up-counting pulses, the other one Counter Y2 all countdown pulses. The counting results of both counters arrive separately to a logic circuit Z, which forms and displays the difference between the counter readings or emits as signal L for further processing.

Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung hat den Vorteil, daß mit hoher Zählfrequenz gearbeitet werden kann und eine Rückstellung auf Null nicht notwendig ist. Ihre Arbeitsweise wird durch eine Modulation der ankommenden Signale mit einem impulsförmigen Rauschsignal nicht beeinträchtigt, und die Phasenverschiebung zwischen den ankommenden Signalen kann dem Absolutwert nach zwischen Null und ir liegen.This embodiment of the circuit according to the invention has the advantage that you can work with a high counting frequency and a reset to zero is not necessary. The way they work is through a modulation of the incoming Signals with a pulse-shaped noise signal are not affected, and the phase shift between the incoming signals, the absolute value can be between zero and ir lie.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Schaltung ist es auch möglich, mit nur einer einzigen Schaltschwelle, also beispielsweise nur einer oberen oder nur einer unteren Schaltschwelle für jedes der ankommenden Signale zu arbeiten.According to a further embodiment of the circuit, it is also possible with only a single switching threshold, for example only an upper or only one lower switching threshold to work for each of the incoming signals.

Claims

Claims: 1. Circuit for the correct sign display of changes in position of an object by evaluating a reference signal and an identical signal, however, phase-shifted depending on the direction of movement, both of which are converted into square-wave signals via Schmitt trigger, of which the square-wave signal obtained from the reference signal delivers counting pulses after differentiation and a Decision logic defines the direction-of-movement-dependent counting direction of an up / down counter, characterized in that the reference signal (A) and the phase-shifted signal (B) each pass through a single Schmitt trigger (1, 2) and the differentiated square-wave signal resulting from the reference signal (A) (E) arrives at a switch (8) which emits the pulses (F) of one polarity assigned to an up counting and the pulses (G) assigned to a down counting of the opposite polarity at separate outputs, and the downward counting pulses (G) to the first input output of an AND element (9), the count-up pulses (F) arrive at the first input of a NAND element (10) and the square-wave signal (D) resulting from the phase-shifted signal (B) is applied to the second inputs.

2. A circuit according to claim 1, characterized in that the switch (8) consists of biased diodes connected in opposite directions.

3. A circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the output signals (F, G) of the AND element (9) and the NAND element (10) reach a bistable multivibrator (13) , which the control pulses (H) for the upward or downward counting of the up / down counter (7).

4. Circuit according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the AND gate (9) and the NAND gate (10) each an isolating amplifier (11, 12) is connected downstream.

5. Circuit according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the up counting pulses (F) and the down counting pulses (G) come together to a pulse regeneration and delay circuit (14), their delay time (O) depending on the switching time of the counter (7) is determined between the counting directions.

6. Circuit according to claim 5, characterized characterized in that the pulse regeneration and delay circuit (14) is a monostable Is a multivibrator or a delay line.

7. A circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the up counting pulses (F) and the down counting pulses (G) arrive separately on two simple counters (Y1, Y2) and a logic circuit (Z) the difference (L) of the counter readings of these Forms counter (Y1, Y2).