DE1942305U - Vorrichtung zum umsetzen der winkelstellung einer welle in ein entsprechendes elektrisches signal. - Google Patents

Vorrichtung zum umsetzen der winkelstellung einer welle in ein entsprechendes elektrisches signal.

Info

Publication number
DE1942305U
DE1942305U DEP22996U DEP0022996U DE1942305U DE 1942305 U DE1942305 U DE 1942305U DE P22996 U DEP22996 U DE P22996U DE P0022996 U DEP0022996 U DE P0022996U DE 1942305 U DE1942305 U DE 1942305U
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
converting
electrical signal
measuring
disc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEP22996U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Patentverwaltung GmbH filed Critical Philips Patentverwaltung GmbH
Priority to DEP22996U priority Critical patent/DE1942305U/de
Publication of DE1942305U publication Critical patent/DE1942305U/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/3473—Circular or rotary encoders

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

RA, 28173ίι*28.5. BG
P 22 996/42d Gbm
Philips Patentverwaltung GmbH,,, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
"Vorrichtung zum Umsetzen der Winkelstellung einer Welle in ein entsprechendes elektrisches Signal"
Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umsetzen der Winkelstellung einer Welle in ein analoges elektrisches Signale
Derartige Vorrichtungen sind an sich bekannt« Sie bestehen üblicherv/eise aus einem Potentiometer mit einer ringförmigen Zylinderbalm0 Wahrend die Potentiometerplatte unverrückbar gegenüber Drehungen der Welle angeordnet ist, lauft mit der Welle ein Fühler um, der den Widerstandsbelag des Potentiometers abtastete Derartige Meßvorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie einem ständigen Verschleiß unterliegen, sobald sie ortsfest eingebaut sind. Außerdem können die Enden der ringförmigen Kontaktbahn nur bis auf etwa 10 Winkelgrad aneinander angenähert werden» Es bleibt mithin ein toter Winkel übrig, in dem keine Messungen durchführbar sindo
Die erwähnten Nachteile der bekannten Vorrichtungen zum Umsetzen der Winkelstellung einer Welle in ein analoges elektrisches Signal sind gemäß der Neuerung vermieden durch eine mit der Welle umlaufende Scheibe, deren Außendurchmesser über einen Umfangswinkel von 0 bis 360 ein- oder mehrmals zwischen einem Größtwert und einem Kleinstwert schwankt und einem von einer Lichtsonde erzeugten Lichtspalt, der sich radial zur Welle durch die Scheibenebene und über den Scheibenrandbereich
Du/7 - 2 -
— 9
wechselnden Durchmessers erstreckto
Die Vorrichtung nach der Neuerung arbeitet, da zwischen dem als Meßfühler dienenden Ixchtspalt und der umlaufenden Scheibe kein mechanischer Kontakt besteht, völlig kontaktfrei„ Dies hat den Vorteil, daß die Vorrichtung ständig an eine Maschine angebaut sein kann und nur für die Meßzeit eingeschaltet wird. Weiterhin hat die Vorrichtung praktisch keinen toten Winkel, wenn der Lichtspalt schmal gehalten isto Ein toter Winkel existiert lediglich für die Breite des Lichtspaltes C
Die Vorrichtung nach der Neuerung läßt sich je nach dem Aufbau der Scheibe auf verschiedene Art und Weise einsetzen» Der naheliegendste Einsatz erfolgt beim Messen von Winkelstellungeno Zu jedem Drehwinkel der Welle gehört nämlich, wenn der Scheibenumfang lediglich einmal von einem Größtwert zu einem Kleinstwert abnimmt, eine ganz bestimmte von der Scheibe durchgelassene Länge des Lichtspaltes, die auf einer Fotozelle ein entsprechendes Signal verursachte
Weiterhin läßt sich die Vorrichtung als mechanisch elektrischer Sägezahngenerator einsetzen, da mit ihr die Erzeugung einer winkelsynchronen horizontalen Ablenkspannung für einen Oszillographen erhalten werden kanno Es ist somit möglich, periodische Vorgänge, die von einer Drehbewegung abgeleitet werden, auf einem Oszillographen auszubilden, und zwar derart, daß unabhängig von der Drehgeschwindigkeit der erzeugenden Drehbewegung immer nur eine Periode des zu beobachtenden Vorganges über die ganze Oszillographenbreite hinweg dargestellt wird ο Entsprechend können auch hintereinander η Teile des zu beobachtenden periodischen Vorganges auf dem XY-Registriergerät abgebildet werden, falls die Meßscheibe aus η über ihren Umfang verteilten Spiralstücken besteht. Schließlich kann auch eine ganze Periode des zu beobachtenden Vorganges
abgebildet werden, wenn die Frequenz des zu beobachtenden Vorganges η-mal so groß ist, wie die Frequenz der erzeugenden Drehbewegung und die Meßscheibe aus η gleichen über ihren Umfang verteilten Spiral stücken besteht«,
Der Einsatz als berührungsloser mechanisch elektrischer Funktionsgeber ist insbesondere deshalb zweckmäßig, da die Grenzdrehzahl der Vorrichtung lediglich durch die Grenzfrequenz der Fotodiode bestimmt ist, welche für nahezu alle mechanischen Drehbewegungen ausreichend hoch ist, sowie durch die Lebensdauer der verwendeten Lager0
Der Umfang der Meßscheibe kann entsprechend jeder gewünschten Funktion gefertigt werden» Im einfachsten Fall ergibt sich bei einer runden, jedoch exzentrischen Meßscheibe eine Sinusfunktion. Im Extremfall kann auch eine Meßscheibe zum Einsatz kommen, deren Spiralstücke nur Zannlängen von Zahnrädern aufweisen» Mit einer solchen Meßscheibe erhält man einen Impulsgeber, dessen Impulsform durch die Form der Zahne bestimmt v/erden kann»
Die Neuerung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert»
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung nach der Neuerung.
Figur 2 zeigt eine in der Vorrichtung nach der Neuerung enthaltene Meßscheibe»
Auf einer Meßwelle 1 ist eine Meßscheibe 2 befestigt, deren äußerer Radius über die Umfangslänge hinweg vom Umfangswinkel 0 bis zum Winkel 360 von einem Größtwert bis zu einem Kleinstwert gleichmäßig abnimmt» Der Rand der Scheibe ist damit spiralförmig ausgebildet» Die Meßwelle ist in Kugellagern 3 ge-
4 -
lagert, die in ein Gehäuse 4 eingesetzt sind und dort von Lagerdeckeln 5 gehalten werden» Das Gehäuse 4 besteht zweckmäßigerweise aus einem Vierkantrohr, in dem auf der einen, in dem Ausführungsbeispiel der linken Hälfte, die Scheibe 2 gelagert ist ο In der anderen Hälfte befindet sich eine Lampe Das von ihr ausgehende Lichtstrahlenbündel fällt in einen Glasstab 7 ein, wird in dem Glasstab 7 weitergeleitet und schließlich an seinem abgeschrägten Ende 8 umgelenkt und durch die Zylinderlinsenwirkung des runden Glasstabes 7 zu einem Lichtspalt gebündelte Das Strahlenbündel durchquert daraufhin den Scheibenrandbereich 9 mit wechselndem Durchmesser und gelangt in einen zweiten Glasstab 10 mit einem ebenfalls abgeschrägten Ende 110 An diesem abgeschrägten Ende 11 erfährt das Strahlenbündel dann eine erneute Umlenkung und fällt schließlich durch den Glasstab 10 hindurch auf ein lichtempfindliches Element 12, beispielsweise eine Fotodiode.
Das elektrische Signal, das an der Fotodiode erzeugt wird, ist dann unmittelbar proportional der Eintauchtiefe des Randes der Meßscheibe 2 in dem im Scheibenbereich von dem Strahlenbündel gebildeten Lichtspalt. Da jeder Umfangspunkt der Meßscheibe 2 einen ganz bestimmten von anderen Umfangspunkten unterschiedlichen Radius aufweist und jeder Umfangswinkel einem Winkel der Meßwelle 1 zugeordnet ist, entspricht jedem in der Fotodiode 12 erzeugten elektrischen Signal eine bestimmte Winkelstellung der Meßwelle 1o
Je größer die maximale Radiusdifferenz der Meßscheibe ist, desto geringer ist dabei der Einfluß vom Lagerspiel auf die Anzeigegenauigkeit„ Beträgt die maximale Radiusdifferenz beispielsweise 1 mm, so bedeutet das bei einem Lagerspiel von 1/100 mm einen Fehler von 1 $ bezogen auf den Endwert„
Bei der Verwendung von Präzisionskugellagern, die über ihre Lagerdeckel noch verspannbar sind, läßt sich das Lagerspiel
noch kleiner halten»
Haben die Glasstäbe 7, 10 beispielsweise einen Durchmesser von 3 mm, so ist das an der Fotodiode 12 erzeugte elektrische Ausgangssignal über einen Abdeckweg von 1 mm der Eintauchtiefe des Meßrandes innerhalb von 1 °/o proportionale Außer von der Herstellungsgenauigkeit der Meßscheibe ist die Genauig~ keit des Gerätes dann außerdem nur noch abhängig von der Konstanz der elektrischen Bauteile, wie der Fotodiode, der Lampe und schließlich der Speisespannungsquelle„
Schutzansprüche:

Claims (1)

  1. »Α. 281731**28.5.66
    Schutzansprüche:
    1ο Vorrichtung zum Umsetzen der Winkelstellung einer Welle in ein entsprechendes elektrisches Signal, gekennzeichnet durch eine mit der Welle (1) umlaufende Scheibe (2), deren Außendurchmesser über einen Umfangswinkel von O bis 360 ein- oder mehrmals zwischen einem Größtwert und einem Kleinstwert gleichmäßig abnimmt und einen von einer Lichtsonde (6, 12) erzeugten Lichtspalt, der sich radial zur Welle durch die Scheibenebene und über den Scheibenrandbereich (9) mit wechselndem Durchmesser erstreckt.
    2ο Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtspalt zwischen vor einer Lichtquelle (6) und einer Fotozelle (12) angeordneten Strahlenleitern (7, 10) ausgebildet ist, die parallel zueinander verlaufen und deren beiderseits des Scheibenrandbereiches (9) befindliche Enden mit um 45 gegeneinander geneigten optischen Brechungsflächen (8, 11) versehen sind»
DEP22996U 1964-02-26 1964-02-26 Vorrichtung zum umsetzen der winkelstellung einer welle in ein entsprechendes elektrisches signal. Expired DE1942305U (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP22996U DE1942305U (de) 1964-02-26 1964-02-26 Vorrichtung zum umsetzen der winkelstellung einer welle in ein entsprechendes elektrisches signal.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP22996U DE1942305U (de) 1964-02-26 1964-02-26 Vorrichtung zum umsetzen der winkelstellung einer welle in ein entsprechendes elektrisches signal.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1942305U true DE1942305U (de) 1966-07-14

Family

ID=33365582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEP22996U Expired DE1942305U (de) 1964-02-26 1964-02-26 Vorrichtung zum umsetzen der winkelstellung einer welle in ein entsprechendes elektrisches signal.

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1942305U (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4311054A1 (de) * 1993-04-03 1994-10-06 Claas Ohg Selbstfahrende landwirtschaftliche Erntemaschine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4311054A1 (de) * 1993-04-03 1994-10-06 Claas Ohg Selbstfahrende landwirtschaftliche Erntemaschine
DE4311054C2 (de) * 1993-04-03 2002-12-05 Claas Kgaa Mbh Selbstfahrende landwirtschaftliche Erntemaschine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4422641C2 (de) Optisches Wellenmeßgerät
DE3035012A1 (de) Stellungsgeber
EP2713143A1 (de) Vorrichtung zur Messung der relativen Position zweier relativ zueinander bewegbarer Objekte
DE2357879C3 (de) Schaltung zur Ermittlung der Kursabweichung zwischen von einem DigitalkompaB abgetasteten Kurs-Istwerten und einem vorgebbaren Kurs-Sollwert
DE1448903B2 (de) Fotoelektrische abtastvorrichtung
DE2203418A1 (de) Messgeraet zur Bestimmung der Position relativ beweglicher Koerper
DE4213977A1 (de) Vorrichtung zur messung von drehbewegungen
DE4213229A1 (de) Drahtloses eingabesystem fuer computer
CH633105A5 (de) Vorrichtung zum messen der verschiebung und/oder der geschwindigkeit eines bewegten koerpers.
DE1942305U (de) Vorrichtung zum umsetzen der winkelstellung einer welle in ein entsprechendes elektrisches signal.
DE1259621B (de) Lichtelektrischer Messgenerator
DE2650422B1 (de) Abstandsmessgeraet
DE2030411B2 (de) Digitalmikrometer
DE202016005708U1 (de) Zahnradvermessungsvorrichtung
DE973802C (de) Anordnung zum Messen oder Registrieren des Luftspaltes, insbesondere bei Dampfturbinen
DE1260168B (de) Vorrichtung zum fotoelektrischen Bestimmen der Lage eines beweglichen Bauteils gegenueber einer festen Anordnung unter Verwendung eines Lichtbuendels
DE1548209A1 (de) Vorrichtung zur beruehrungslosen Querschnittsmessung von durchlaufendem draht-,band- oder profilfoermigem Gut,vorzugsweise Walzgut
DE10308440A1 (de) Vorrichtung zum Messen des Drehwinkels
DE19604502A1 (de) Optoelektronischer Lesekopf
DE2252867C2 (de) Meßgerät zur Messung der Bewegung eines Körpers und/oder mit der Bewegung zusammenhängender Größen
DE1093099B (de) Verfahren und Anordnung zur Messung von Strecken und Winkeln
DE868791C (de) Einrichtung zur Messung kleiner Laengenaenderungen
EP0926089B1 (de) Fadenliefergerät
DE2159820A1 (de) Automatische Fokussiervornchtung
DE1773428B1 (de) Vorrichtung zur bestimmung der lage eines beweglichen bau teils relativ zu einem festen bezugssystem