DE1773904A1 - Elektronische Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Palentanwalt

Drying. Wilhelm Beichel

Frankfurt/Main-l ParkBiraßeW 1773904

5621

STANDARD GAGE COMPANY, INC., Poughkeepsie, New York, U.S.A.

Elektronische Anzeigevorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Anzeigevorrichtung mit einer in einem Gehäuse untergebrachten Anzeigeskala und mit einem in einem Meßkopf verschiebbar angeordneten Meßstift, dessen mechanische Verschiebung in ein elektrisches Signal umgeformt wird, und mit einer im Gehäuse befindlichen Anordnung, die zur Anzeige der Meßstiftverschiebung das elektrische Signal verarbeitet.

Derartige Anzeigevorrichtungen werden in Verbindung mit verschiedenen Meßvorrichtungen benutzt, um den Meßwert genau anzuzeigen.

Eine elektronische Anzeigevorrichtung mit einer Anzeigeskala erfordert eine beachtliche Verstärkung des Meßsignals. Dabei muß er sich um eine über den gesamten Meßbereich lineare Verstärkung handeln. Aus diesem Grunde werden für diese Anzeigevorrichtungen im allgemeinen verhältnismäßig komplizierte Schaltungsanordnungen benutzt. Bei den bekannten Vorrichtungen ist die Schaltungsanordnung infolge ihrer Größe in einem vom Meßumformer oder Meßkopf getrennten Gehäuse untergebracht. In vielen Fällen ist es jedoch wünschenswert, daß die Schaltungsanordnung unmittelbar beim Meßkopf angebracht ist. Dies soll beispielsweise der Pail bei mechanischen Meßvorrichtungen sein.

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Obwohl auf dem Gebiet der Miniaturelektronik beachtliche Portschritte erzielt wurden, ist heute keine elektronische Anzeigevorrichtung bekannt, bei der der Meßumformer oder Heßkopf, die elektronische Schaltung und der Meßwertanzeiger in einer einzigen Baueinheit untergebracht sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Baueinheit aus einer Meß- und Anzeigevorrichtung zu schaffen. Dabei sollen die heute handelsüblichen Miniatürbauelemente verwendet werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Anzeigevorrichtung der eingangs beschriebenen Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Meßkopf in einem Meßkopfhalter starr angebracht ist, daß der Meßkopfhalter zur Befestigung des Meßkopfes nach einer vorgegebenen Norm einen Befestigungsansatz und zum starren Festklemmen des Meßkopfes am Befestigungsansatz ein Klemmglied aufweist.

Vorzugsweise ist der Meßkopfhalter lösbar oder herausnehmbar im Gehäuse angeordnet. Es besteht daher die Möglichkeit, entweder den Meßkopf am Gehäuse zu befestigen oder den Meßkopf an einer beliebigen Stelle, vom Gehäuse getrennt anzubringen. Im letzteren Fall ist der Meßkopf über ein Kabel mit der elektronischen Schaltung im Gehäuse verbunden.

Die elektronische Schaltung enthält einen Oszillator, der über einen Emitterfolger an die Primärwicklung eines linearen Different ialtrans&rmators angeschlossen ist. Dabei bildet die Primärwicklung des Differentialtransformators die Ausgangsimpedanz des Emitterfolgers. Die Sekundärwicklung des Differentialtransformators ist über eine Impedanzanpaßschaltung und eine Teiler- oder Dämpfungsschaltung an einen Verstärker angeschlossen. Dem Verstärker ist ein Amplituden- und- Phasendiskri-

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minator nachgeschaltet, der ein Meßwerk speist. Die Teilerschaltung dient zum Einstellen von zwei verschiedenen Meßbereichen. Zu diesem Zweck weist diese Schaltung ein Potentiometer zum Einstellen der hohen Meßempfindlichkeit und ein weiteres Potentiometer zum Einstellen der niedrigen Meßempfindlichkeit auf. Die Empfindlichkeitspotentiometer sind vor dem Verstärker angeordnet.

Ein Ausfü^hrungsbeispiel der Erfindung soll an Hand von Figuren beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt perspektivisch eine elektronische Anzeigevorrichtung nach der Erfindung. Der Meßkopf ist dabei direkt mit der Anzeigevorrichtung verbunden.

Fig. 2 ist eine teilwete geschnittene Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.

Fig. 3 ist eine Rückansicht der Vorrichtung und zeigt, wie der Meßkopfhalter mit dem Gehäuse verbunden ist.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 2. Fig. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig. 4.

Fig. 6 zeigt perspektivisch die Anzeigevorrichtung und den vom Gehäuse der Anzeigevorrichtung getrennt befestigten Meßkopfhalter.

Fig. 7 ist das Schaltbild des in» Gehäuse der Anzeigevorrichtung untergebrachten Netzteils.

Fig. 8 ist das Schaltbild einer teilweise im Gehäuse der Anzeigevorrichtung und teilweise im Meßkopfhalter untergebrachten Schaltung.

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In den fig. 1 bis 5 sind die mechanischen Maßnahmen nach der Erfindung gezeigt. In einem Gehäuse 10 sind eine elektronische Schaltung und ein Meßwerk untergebracht. Ferner ist im Gehäuse 10 der Meßkopf 12 herausnehmbar befestigt. Der Meßkopf 12 weist eine Hülse 14 auf, in der ein mit einer Feder vorgespannter Meßstift 16 vertikal verschiebbar ist. Der Meßkopf 12 enthält einen elektromechanischen Meßumformer, die die vertikale Verschiebung des Meßstiftes 16 mittels eines Differentialtransformators in eine elektrische Spannung umformt. Die elektrische Schaltung im Meßkopf wird noch beschrieben und besteht im allgemeinen aus einem Differentialtransformator mit linearer Charakteristik.

Das Gehäuse 10 besteht aus einem geschlossenen Körper 18, einer Vorderplatte 20 und einer Ruckplatte 22. Diese Gehäuseteile können aus Aluminiumguß hergestellt und in herkömmlicher Weise miteinander verbunden sein, beispielsweise mittels Schrauben.

Die Vorderplatte 20 weist eine Öffnung mit einem Fenster 24 auf, hinter dem ein Skalenblatt 26 angeordnet ist. Das Skalenblatt 26 weist fünf kleine rechteckförmige öffnungen 28 bis 32 auf, die mit einer verschiebbaren Skalenwertplatte 34 zusammenarbeiten, die hinter dem Skalenblatt 26 angeordnet ist, um die dem eingestellten Empfindliohkeitsbereich entsprechenden Skalenwerte anzugeben. Auf dem Skalenblatt 26 ist eine Skala 35 aus Skalenteilen aufgedruckt, die mit einem Skaleneeiger 37 zusammenarbeiten, um eine Sichtanzeige zu liefern.

Die verschiebbare Skalenwertplatte 34 kann in einander gegenüberliegenden Laufschienen 36 und 38 im Körper 18 hin- und hergeachoben werden. Die Skalenwertplatte 34 weist fünf Inechriftpaare auf, die mit 39a,b bis 43a,b (Fig. 4) bezeichnet sind. Je nach der Stellung der Skalenwertplatte 34 in Körper 18 er-

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scheint jeweils eine Inschrift eines Inschriftpaares in den zugeordneten Skalenblattfenstern 28 bis 32. Bei der in Pig. gezeigten Stellung der Skalenwertplatte 34 sind die Inschriften 39a bis 43a in den Penstern 28 bis 32 zu sehen. Wenn die Skalenwertplatte ganz nach links geschoben ist, dann erscheinen die Inschriften 39b bis 43b in den Penstern. Wenn beispielsweise die Anzeigevorrichtung zwei Empfindlichkeitsbereiche hat, die sich um einen Paktor von zehn unterscheiden, dann entspricht die in den Penstern 28 bis 31 erscheinende Anzeige einem maximalen Verschiebungsbereich des Meßstiftes in beiden Richtungen von 0,0002 oder 0,002 Längeneinheiten, beispielsweise Zentimetern, wobei die Zahlen im Fenster 32 angeben, daß jede Skalenteilung der Skala 35 dem 5- oder 50-millionsten Teil einer Längeneinheit entspricht.

Zum Verschieben der Skalenwertplatte 34 ist ein aus dem Gehäuse 10 herausragender Abdeckschieber 46 vorgesehen, der mit einem T-förmigen Verbindungsglied 48 zusammenarbeitet. Das Verbindungsglied 48 kann in einer länglichen Öffnung 47 im Innern des Gehäuses 10 verschoben werden. Das Verbindungsglied 48 weist zwei einander entgegengesetzt liegende Arme 50 und aus federndem Material auf. An ihrem vorderen Ende weisen die Arme je eine nach oben stehende Rastnase 53 bzw. 54 auf, die unter Spannung gehalten sind. Die Nasen 53 und 54 können sich in Kerben 55 bzw. 56 einsetzen, um die Skalenwertplatte 34 in ihrer einen oder anderen Stellung festzuhalten. Die Skalenwertplatte 34 weist eine nach oben stehende, mit der Platte aus einem Stück hergestellte Verlängerung 59 auf, die nach hinten umgebogen ist und in eine Öffnung im Verbindungsglied 48 eingreift. Beim Hin- und Herbewegen des Schiebers 4b wird daher auch das Verbindungsglied 48 und die Platte 34 in den Laufschienen 36 und 38 verschoben. Eine schräg nach unten gebogene Nase 61 dient zur Betätigung eines Schalters, um die

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Meßempfindlichkeit zu verstellen, wenn die Skalenwertplatte verschoben wird. Die Verwendung der verschiebbaren Platte 34 trägt im Gegensatz zu einem herkömmlichen Drehschalter zur Verkleinerung der gesamten Vorrichtung bei·

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein getrennter Meßkopfhalter 60 (Fig. 2) vorgesehen ist, in den der Meßkopf 12 eingesetzt ist. Die Hauptaufgabe des Meßkopfhalters 60 besteht darin, beim Anordnen des Meßstiftes ψ einen festen oder starren, den Normen entsprechenden Bezugspunkt zu geben, so daß selbst noch sehr kleine Meßstiftverschiebungen genau gemessen werden können. Zu diesem Zweck weist der Meßkopfhalter 60 einen nach hinten herausragenden Be'festigungsansatz 62 auf, in dem eine zentrische Bohrung 64 vorhanden ist. Eine Meßkopfbefestigungsvorrichtung (nicht gezeigt), die in bekannter Weise aufgebaut sein kann, enthält ein Bauteil, das sich in die Bohrung 64 einpaßt. Der Meßkopf 12 wird von einem schweren, geteilten Klemmglied 66 des Meßkopfhalters 60 aufgenommen. Der Meßkopf 12 wird mittels zwei Schrauben 67 im Klemmglied 66 des Halters 60 festgeklemmt. Dadurch wird der Meßkopf 12 fest mit dem Befestigungsansatz 62 verbunden. Der Abstand zwischen der Achse des Meßkopfes 12 und der Befestigungsbohrung 64 ist so gewählt, daß er einer bekannten Norm, beispielsweise der "American Gage Design"-Norm, entspricht.

Die Rückplatte 22 des Gehäuses 10 weist eine Ausnehmung 68 auf, in die sich das Klemmglied 66 fest einpaßt. Weiterhin ist der Meßkopfhalter 60 am Gehäuse 10 mittels zwei Schrauben 70 befestigt. Dabei wird das Klemmglied 66 gegen die Rückplatte gedruckt. Wie es aus Pig. 2 hervorgeht, setzt sich ein Steckersockel 71b an der oberen Wandung der Ausnehmung 68 beim Befestigen des Meßkopfhalters 60 an der Rückplatte 22 in eine Üteckeri'aaaung 71a am oberen Teil des Meßkopfhalters 60 ein.

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Die Verkleinerung der Vorrichtung wird vor allem durch den nach der Erfindung aufgebauten Meßkopfhalter erzielt. Dabei ist es unbedingt notwendig, daß der Meßkopf 12 und der Befest igungsansat ζ 62 vollkommen starr miteinander verbunden sind, Wenn der Befestigungsansatz 62 an der Rückplatte 22 des Gehäuses 10 befestigt und der Meßkopf 12 in bekannter Weise mit der Anzeigevorrichtung verbunden wäre, dann bestände die Gefahr, daß sich der Be fast igungsansat ζ 62 und der Meßkopf 12 gegeneinander verschieben würden, da sich die zwecks Raumeinsparung verhältnismäßig leicht und dünn ausgebildete Rückplatte 22 bereits bei geringen Kräften durchbiegt. Um dies zu vermeiden, enthält der Meßkopfhalter 60 nach der Erfindung ein schweres, nicht biegbares Klemmglied 66, das den Meßkopf 12 aufnimmt und zusammen mit dem Befestigungsansatz 62 aus einem Stück hergestellt ist. Bei allen normalen Betriebsbedingungen ist daher der Meßkopf 12 starr und unbeweglich mit dem Befestigungsansatz 62 verbunden. Um diese starre Verbindung nach der Erfindung zu gewährleisten, benötigt man keine schwere und starke Gehäusekonstruktion.

Es besteht auch die Möglichkeit, daß der Meßkopfhalter 60 zusammen mit der Rückplatte 22 aus einem Stück hergestellt ist. Bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsform kann man jedoch den Meßkopf 12 vom Gehäuse 10 trennen. Wie es in Pig. 6 gezeigt ist, kann der aus dem Gehäuse 10 herausgenommene Meßkopfhalter 60 an einem genormten Höhenständer oder Stativ 72 befestigt werden. Der Meßkopf 12 ist dabei über sein Steckerteil 71a sowie ein Kabel und über das Steckerteil 71b am gehäuse 10 mit diesem verbunden.

Bisher wurde lediglich die mechanische Konstruktion einer Anzeigevorrichtung nach der Erfindung beschrieben. Die genaue räumliche Anordnung der elektronischen Bauelemente im Gehäuse 10 ist dabei von untergeordneter Bedeutung. Aus Gründen der

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Übersichtlichkeit wurden daher in den Fig. 1 bis 6 keine elektronischen Bauelemente gezeigt.

Die im Gehäuse 10 untergebrachte elektrische Schaltung weist allerdings auch einige neue Maßnahmen auf, die für die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung von Vorteil sind. Die Schaltung wird an Hand der Pig. 7 und 8 beschrieben.

Der in Pig. 7 gezeigte Netzteil ist in herkömmlicher Weise aufgebaut und kann über einen Stecker 100 an eine herkömmliche Wechselspannungsquelle angeschlossen werden. In einem Transformator 102 wird die Wechselspannung heruntertransformiert und einer an die Sekundärwicklung des Transformators 102 angeschlossenen Gleichrichterbrückenschaltung 104 zugeführt. Die gleichgerichtete Spannung wird über ein Filter 106 an eine Zenerdiode 108 gelegt. Die an der Zenerdiode 108 auftretende Gleichspannung kann beispielsweise 9,1 Volt betragen.

Der in Pig. 8 gezeigte und im Meßkopf 12 angeordnete Differentialtransformator weist eine Primärwicklung 110 und eine Sekundärwicklung 112 auf. Die Amplitude der Spannung an der Sekundärwicklung hängt von der Stellung des direkt mit dem Meßstift 16 verbundenen Transformatorkerns 114 ab. Die Leitungen vom Transformator sind mit den Kontakten in der Steckerfassung 71a verbunden. Über den zugehörigen Steckersockel 71b kann die Primärwicklung 110 des Transformators an einen Oszillator und die Sekundärwicklung 112 an Verstärkerschaltungen angeschlossen werden. Wenn sich der Transformatorkern 114 genau in seiner Mittelstellung befindet, dann tritt an der Sekundärwicklung 112 keine Spannung auf. Wenn der Kern 114 nach oben oder nach unten verschoben wird, dann tritt an der Sekundärwicklung eine Spannung auf, deren Amplitude linear von der Verschiebung abhängt und deren Phase die Richtung der Verschiebung angibt.

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Bei dem Oszillator handelt es sich um einen Phasenschieber-Oszillator mit einer Frequenz von beispielsweise fünf kHz. Der Oszillator enthält einen Transistor 116 und ein Phasenschiebernetzwerk mit Kondensatoren C1, 02 und C3 sowie mit Widerständen R3 und R4. Der Emitter 1i6e des Transistors 116 ist an Masse gelegt, so daß die Phasenbeziehung zwischen der Basis 116b und dem Kollektor 116c des Transistors 116 normalerweise 180° beträgt. Das Phasenschiebernetzwerk zwischen dem Kollektor und der Basis liefert eine zusätzliche Phasenverschiebung von 180°, so daß eine Gesamtverschiebung von 360° auftritt, die die Schwingung aufrechterhält. Die Frequenz des Oszillators wird durch die Werte der Kondensatoren 01, C2 und C3 sowie der Widerstände R3 und R4 bestimmt.

Die Ausgangsspannung des Oszillators wird über einen Kondensator G4 der Basis eines Emitterfolgers 118 zugeführt. Der Emitterfolger 118 dient zur Impedanzanpassung zwischen) dem Oszillator und der Primärwicklung 114 des Differentialtransformators. Dabei ist nach der Erfindung die Primärwicklung 110 mit dem Emitter 118e des Emitterfolgers 118 in Reihe geschaltet. Die Primärwicklung 110 bildet also die Ausgangsimpedanz des Emitterfolgers 118. Dabei tritt an der Primärwicklung 110 eine nahezu rein sinusförmige Schwingung auf, und es wird nur ein minimaler Strom gezogen. Auf diese Weise wird die Verwend ung eines räumlich größeren Kopplungstransformators vermieden. Die bei d er Erfindung vorgenommene Gleichspannungskopplung hat sich als nicht nachteilig herausgestellt.

Die Sekundärwicklung 112 des Differentialtransformators ist an ein Impedanzanpassnetzwerk mit Widerständen R8, R9, R10 und R11 angeschlossen. Der Widerstand R11 dient als Spannungsteiler, dessen Ausgangsspannung einem Tonfrequenzverstärker zugeführt wird. Eine veränderliche Widerstandsschaltung mit

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einem Widerstand R12 und einem Potentiometer R15 dient als Spannungsdämpfungsschaltung zwischen dem Impedanzanpassnetzwerk und dem Verstärker 120. Ein Meßbereichwählschalter 122 ist zwischen den Spannungsteilerwiderstand R11 und den Verstärker 120 geschaltet, um die Ausgangsspannung des Differentjaltrans format ors in Abhängigkeit von dem gewählten Meßbereich zu dämpfen. In der Stellung HI für hohe Empfindlichkeit wird dem Verstärker die volle Spannung an den Widerständen R12 und R13 zugeführt. In der Stellung LO für die niedrigere Empfind- W lichkeit arbeiten die Widerstände R12 und R13 als Spannungsteiler, um dem Verstärker 120 eine geringere Spannung zuzuführen. Die Dämpfung der Spannung kann mit einem Eaktor von 10 vorgenommen werden. Das bedeutet, daß beim einen Meßbere'ich die Empfindlichkeit 10-mal größer ist als beim anderen. Bei dem Verstärker 120 kann es sich um einen handelsüblichen als integrierte Schaltung aufgebauten Verstärker mit drei Transistoren 121, 122 und 123 handeln, die alle auf einem Siliciumplättchen aufgewachsen sind. Der Verstärker 120 hat unabhängig von der ausgewählten Empfindlichkeit einen konstanten Verstärkungsfaktor. Eine Diskriminatorschaltung spricht auf die Amplitude und Phase ihres Eingangssignals an und weist einen Transformator 126 und Dioden 128 und 130 amf. Die Ausgangaspannung des Verstärkers 120 wird der Primärwicklung 127 des Transformators 126 zugeführt. Die Amplitude dieser Spannung entspricht der Verschiebestrecke und die Phase der Verschieberichtung des Meßstiftes. Ein Bezugssignal vom Emitterfolger 118 wird an eine Mittelanzapfung 132 der Sekundärwicklung des Transformators 126 gelegt. Die gesamte Ausgangsimpedanz des Emitterfolgers 118 wird daher von einem Teil der Sekundärwicklung des Transformators 126 und der dazu parallel liegenden Primärwicklung 110 des Differentialtransformators gebildet. Die an der Mittelanzapfung 132 liegende Bezugsspannung veranlaßt, daß der Strom in einer von der Verschieberichtung

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des Meß3tiftes abhängigen Richtung fließt. Die Kondensatoren 08 und C7 filtern zusammen mit den Widerständen R18 und R20 die 5-kHz-Komponente aus, so daß diese das Meßwerk nicht erreicht. Der Mittelabgriff eines Potentiometers R19 ist für Abgleichzwecke an Masse gelegt. Ein Drehspulmeßwerk oder Galvanometer 136 ist in Reihe mit einem Potentiometer R16 an die in Reihe liegenden Widerstände R18, R19 und R20 angeschlossen. Das Potentiometer R16 dient zur Einstellung der Verstärkung beim hohen Empfindlichkeitβbereich.

Im folgenden wird die Betriebsweise der Schaltung beschrieben. Die an der Sekundärwicklung 112 des Differentialtransformators auftretende Wechselspannung wird vom Verstärker 120 verstärkt. Je nach seiner Phasenlage fließt der verstärkte Strom, dessen Amplitude der Meßstiftverschiebung proportional ist, entweder durch die Diode 128 und den Widerstand R20 oder durch die Diode 130 und den Widerstand R18 sowie jeweils durch einen Teil des Potentiometers R19 zur Masse. Die dabei auftretende Spannung wird vom Meßwerk 136 gemessen, das derart geeicht ist, daß es in Abhängigkeit vom gewählten Meßbereich die Verschiebung des Meßstiftes direkt angibt.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Einstellung der Verstärkung bei hoher und niedriger Empfindlichkeit und die Abgleichung. Anhand des Eichvorgangs, bei dem die verschiedenen Potentiometer zum Abgleichen der Anzeigevorrichtung eingestellt werden, sollen die Vorteile des erfindungsgemäßen Gegenstandes dargelegt werden.

Nach dem Einschalten des Gerätes wird der Meßbereichwählschalter 122 in die Meßbereichstellung HI geschaltet und der Meßwerkzeiger so gut wie möglich in seine Nullstellung gebracht. Dabei werden bekannte Normen der Meßtechnik berücksichtigt. Danach

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wird der Abgriff des Potentiometers R11 derart eingestellt, daß der Zeiger genau seine Nullstellung einnimmt. Infolge der Änderung in der Eingängeimpedanz ist das Maßwerk 136 nicht sehr vollkommen abgeglichen, wenn der MeQbereichwähleehalter 122 von der Stellung Hl in die Stellung LO gebracht wird. Aue dieses Grunde wird in der Meßbereichstallung IiO dae Potentiometer R19 derart eingestellt, daß der Meßwerkzeiger genau seine nullstellung einnimmt. Dieser Vorgang wird 2 bis 3a»l oder solange wiederholt, bis der Meßwerkzeiger bei» Unsohalten zwischen den " beiden Empfindlichkeitsbereichen stets genau in seiner Hüllst ellung bleibt. Die Nullstellung kann genau in der Skalenmitte liegen.

Zum Einstellen der Verstärkung wird der Maßetift 16 um einen vorgegebenen Betrag.gegenüber seiner Nullstellung verschoben und das Potentiometer H16 solange verstellt, bis das Meßwerk den Verschiebewert genau anzeigt. Bei dieser Einstellung befindet sich der Meßbereiohwählschalter 122 In der Stellung HI. Anschließend wird der Wählschalter in die Stellung LO gebracht und der Meßstift 16 wiederum um eine vorgegebene Strecke verschoben. In diesem Falle wird das Potentiometer R13 solange ! verstellt, bis das Meßwerk 136 den Verschiebewert genau anzeigt. Die Anzeigevorrichtung ist nun geeicht.

Die einzustellenden Bauelemente sind von außen zugänglich, so daß man dabei das Gehäuse nicht öffnen muß. So kann beispielsweise ein Knopf 140 (91g. 1) vorgesehen sein, »it de» man das Potentiometers R11 einstellen kann. Für die Potentiometer R13, R16 und R19 können Einstellschrauben 141« 142 und 143 vorhanden sein. Der Schieber 46, der dtn Meßbereich ukbehaltet, kann mittels der Nase 61 (Flg. 5) dan Schalter 122 betätigen.

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Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung ist nicht auf einen bestimmten Verwendungszweck beschränkt. Die Anzeigevorrichtung nach der Erfindung kann nan beispielsweise als elektronische Vergleichsvorrichtung verwenden, die die Abweichung eines Werkstückes von einer vorgegebenen Horn anzeigt· Den Srfindungsgegenstand kann man aber auch für Höhen-, Tiefen-, Grenz- oder Taster-Lehren und -Meßvorrichtungen benutzen sowie für beliebige andere Meßvorrichtungen, bei denen eine mechanische Verschiebung oder ein Weg elektronisch angezeigt werden soll.

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Claims (20)

Patentansprüche

1. Elektronische Anzeigevorrichtung eit einer in eine« Gehäuse untergebrachten Anzeigeskala und mit eines in eine« Meßkopf verschiebbar angeordneten Meßstift, deaeen Mechanische Yerschiebung in ein elektrisches Signal uageiorat wird, und »it einer im Gehäuse befindlichen Anordnung, die arar Anzeige der Meßstiftverschiebung das elektrische Signal verarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (12) in einen Meßkopfhalter (60) starr angebracht ist, daß der Meßkopfhalter zur Befestigung des BeBkopfes nach einer vorgegebenen Nora einen Befestigungsansats (62) und zum starren Festklemmen des Meßkopfes an Befestigungsanaats eilt Klemglied (66) aufweist.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der HeSkopfhalter (60) lösbar mit dem Gehäuse (10) verbunden ist.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß im hinteren Teil des Gehäuses (10) eine Ausnehmung (68) zur Anfnutte des Heßkopfhalters (60) vorgesehen ist.

4« Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß «■ Cebanm» (10) ein elektrisches Anschlußteil (71b) und an Meßkopf das Gegenstück dieses Anschlußteils (71a) angebracht ist.

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5. AnzeigeVorrichtung nach einen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Meßkopf (12) einen Transformator mit einer Primärwicklung (110) und einer Sekundärwicklung (112) enthält, dafi der Meflatift (16) die magnetische Kopplung zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung des Transformators steuert und daß das Gehäuse (10) einen Oszillator (116) und einen Emitterfolger (116) enthält, der das Auegangesignal des Oszillators der im Emitterzweig des Emitterfolgers liegenden Primärwicklung (110) des Transformators zuführt.

6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß zwischen die Sekundärwicklung (112) des Transformators und einen Verstärker (120) ein Impedanzanpaßnetzwerk (R8 bis R13) geschaltet ist, daß dem Verstärker eine Diskriminatorschaltung (126 bis 130) nachgeschaltet ist und daß die DiskriminatorschaItung ein Meßwerk (136) speist.

7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Verstärker (120) einen konstanten Verstärkungsfaktor aufweist und daß das Impedanzanpaßnetzwerk ein Potentiometer (R11), einem mit dem Schleifer des Potentiometers verbundenen Spannungsteiler (R12, R13) und einen Schalter (122) zum wahlweisen Anschalten des Verstärkereingangs an einen Teil des Spannungsteilers (R12, R13) enthält.

8. Anzeigevorrichtung naoh Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß im Gehäuse (10) eine Platte (34), auf der die Skalenwerte für einen hohen und einen niedrigen Empfindlichkeitsmeßbereich der Anzeigevorrichtung aufgedruckt sind, verschiebbar angebracht ist und daß eine von außen zugängliche Verstellvorrichtung (46, 48) für die verschiebbare Skalenwertplatte (34) vorgesehen ist.

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9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Verstellvorrichtung zum Verschieben der Skalenwertplatte (34) einen äußeren Abdeckschieber '(46) und ein federndes Bauglied (48) mit zwei Rastnasen (53 und 54) aufweist, die je nach der Stellung der verschiebbaren Skalenwertplatte in im Gehäuse (10) angebrachte Kerben (55 und 56) einrasten..

10. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9> dadurch gekennzeichnet, daß an der verschiebbaren Skalenwertplatte (34) eine Vorrichtung (61) zur Betätigung des Schalters (122) angebracht ist.

11. Elektronische Anzeigevorrichtung mit einem Transformator, der eine Primär- und eine Sekundärwicklung aufweist, ferner mit einer Einrichtung, die den Transformator veranlaßt, eine von der Verschiebung des Meßstiftes abhängige Wechselspannung zu erzeugen, und mit einem Oszillator, dadurch gekennzeichnet , daß ein Emitterfolger (118) die Ausgangsspannung des Oszillators (116) der Primärwicklung (110) zuführt, daß die Primärwicklung mit dem Emitter (I18e) des Emitterfolgers in Reihe geschaltet ist, daß der Sekundärwicklung (112) zur Spannungsverstärkung ein Verstärker (120) nachgeschaltet ist und daß ein Meßwerk (136) die Größe der verstärkten Spannung anzeigt.

12. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, daduroh gekennzeichnet, daß eine zwischen den Verstärker (120$ und das Meßwerk (136) geschaltete Diskriminator chaltung (126 bis 132) eine Gleichspannung erzeugt, deren Amplitude der Amplitude der Wechselspannung proportional ist und deren Polarität von der Phase der Wechselspannung abhängt, und daß die Diskriminatorschaltung einen Eingangstransforaator (126) mit einer angezapften Sekundärwicklung aufweist, deren Mittelanzapfung (132) an den Emitterfolger (118) angeschloeaen ist, so daß ein Teil der Sekundärwicklung des Diskriminatoreingangetransformators (126) der Primärwicklung (110) des erstgenannten Transformators parallelgesehaltet ist.

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13. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Verstärker (120) einen konstanten Verstärkungsfaktor aufweist und daß ein Impedanzanpaßnet zwerk mit einem Potentiometer (R11), einem an den Schleifer des Potentiometers angeschlossenen Spannungsteiler (R12, R13) und mit einem Schalter (122) zum wahlweisen Anschalten des Verstärkereingangs an einen Teil des Spannungsteiler vorgesehen ist.

14. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß ein veränderbarer Widerstand (R16) in Reihe mit dem Meßwerk (136) geschaltet ist.

15. Elektronische Anzeigevorrichtung mit einem Transformator, der eine Ausgangsspannung abgibt, deren Phase und Amplitude von der Verschiebestellung eines Meßstiftes von einer Ausgangsstellung aus abhängen, gekennzeichnet durch einen Verstärker (120) mit einem konstanten Verstärkungsfaktor, ein zwischen den Ausgang des Transformators (110, 112) und den Eingang des Verstärkers geschaltetes Impedanzanpaßnet zwerk (R8 bis R11), eine Dämpfungs- oder Teilerschaltung (R12, R13, 122), die die Amplitude des Verstärkereingangssignals dämpft und ein Meßwerk (136), das den Betrag und die Phase der Wechselspannung anzeigt.

16. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Dämpfungsschaltung einen Spannungsteiler, der einen mit einem Potentiometer (R13) in Reihe geschalteten Widerstand (R12) enthält, und einen Schalter (122) aufweist, der in seiner einen Schaltstellung den Schleifer des Potentiometers (R13) mit dem Eingang des Verstärkers (120) und der in seiner anderen Schaltstellung den Widerstand (R12) und das Potentiometer (R13) mit dem Eingang des Verstärkers (120) verbindet.

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17. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß ein veränderlicher Widerstand (R16) mit dem Meßwerk (136) in Reihe geschaltet ist.

18. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß das Impedanzanpaßnetzwerk ein Spannungsteiler mit einem Potentiometer (R11) ist, dessen Schleifer mit der Dämpfungsschaltung (R12, R13, 122) verbunden ist.

19. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämp fungs schaltung einen weiteren Spannungsteiler aus einem mit einem weiteren Potentiometer (R13) in Reihe geschalteten Widerstand (R12), wobei das eine Ende des Widerstandes (R12) an den Schleifer des erstgenannten Potentiometers (R11) angeschlossen ist, und einen Schalter (122) enthält, der in seiner einen Schaltetellung den Schleifer des weiteren Potentiometers (R13) mit dem Eingang des Verstärkers (120) und in seiner anderen Schaltstellung das an den Schleifer des erstgenannten Potentiometers (R11) angeschlossene Ende der Widerstands (R12) mit dem Eingang des Verstärkers (120) verbindet.

20. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß ein veränderlicher Widerstand (R16) mit dem Meßwerk (136) in Reihe geschaltet ist.

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