DE2124565A1 - Meßsystem - Google Patents

Description

DR. JOHAOTiES EEID^KAIJi 22. April 1971

Meßaysteni

Die Erfindung betrifft ein inkrementeiles Meßsystem insbesondere an Wangen.

Inkreiaentale Iießsystene an Waagen sind z.B. aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 827 601 bekannt. Bei Waagen dieser Art wird ein linear geteiltes Gitter von zwei Abtastelementen abgetastet, die in Teilungsrichtung auf einer Geraden liegen. Waagen mit einem linear geteil ten Gitter am Neigungshebel benötigen eine mechanische Ausgleichsvorrichtung, die eine Proportionalität zwischen dem Ausschlagwinkel des Neigungshebel8 und der Last herstellt. Durch Reibung an der Ausgleiche-Vorrichtung, die eine, über ein Stahlband verstellbare, ait dem Lastarm des Neigungshebels fest verbundene Kurvenscheibe enthalten kann, verliert die Waage an Genauigkeit.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 955 917 ist eise digitale elektrische Waage mit zwei nebeneinander liegenden gleichen linear geteilten Gittern am Nei— gungshebel bekannt geworden. Die linear geteilten Gitter sind in Teilungsrichtung um einen Bruchteil der Gitter- konstante zueinander versetzt angeordnet. Die den linear geteilten Gittern vorgelagerten Abtastelemente liegen auf

209849/0329

einer Geraden, die quer zur Teilungsrichtung verläuft. Auch diese Waagen verlieren Wegen der Reibung im Linearisierungsgetriebe an Genauigkeit.

Bei inkrementalen Längen— oder Winkelmeßsystemen ist es allgemein üblich, die einem linear geteilten Gitter vorgelagerten Abtastelemente quer zur Teilungsrich— tung anzuordnen und zueinander ,jeweils nur um einen Bruchteil der Gitterkonstante in Teilungsrichtung zu versetzen (siehe z.B. deutsche Auslegeschrift 1 208 087).

Es sind auch schon Waagen bekannt geworden, bei denen der Lastarm des Neigungshebels nicht von einem Linearisierungsgetriebe, sondern von einem Schneidenlager begrenzt ist. Bei diesen Waagen ist eine nicht linear geteilte Skala vorgesehen, um eine Proportionalität zwischen dem Ausschlag des Neigungs— hebeis und der Last herzustellen (s. "Handbuch des Waagenbaus", Bd. 2, Reimpell-Krackau, S. 11). Bei diesen Waagen ist jedoch nur eine visuelle Ablesung an der bezifferten Skala gestattet.

Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere an einer Waage ein inkrementales Meßsystem zu schaffen, das auch bsi einer Vielzahl von Abtostelementen für die Gitterteilung eine hohe Meßgenauigkeit gewährleistet.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß eine nichtlineare Gitterteilung von wenigstens zwei Abtastelenenten abgetastet wird, die annähernd senkrecht zur Teilusigsrichtx'.ng angeordnet sind. Durch diese Maßnahmen werden auch bei einer nichtlinearen Gitterteilung Abtaetaignale mit zueinander

209849/0329

praktisch gleichbleibendem Fhasenversatz erzeugt.

Unter der Teilungsrichtung wird die Richtung verstanden, die sich senkrecht zu den Strichen der Gitterteilung erstreckt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigt

Figur 1 schemetisch eine Waage nach der Erfindung, Figur 2 einen Ausschnitt X aus Figur 1, vergrößert

und in perspektivischer Ansicht dargestellt.

Am Neigungshebel 1 einer Waage ist eine nicht linear geteilte Gitterteilung 2 eines inkreinentalen Meß— systemes befestigt. Der Neigungshebel 1 ist über ein Schneidenlager 3 schwenkbar. Die Last L wirkt über ein Schneidenlager 4- am Lastarm 5 ein. Ein Gegengewicht 6 am Arm 7 bewirkt die Rückstellkraft,

Die nichtlineere Gitterteilung 2 wird im Ausführungebeispiel von zwei Abtastern θ und 9 abgetastet, die als Gitterspuren mit abwechselnd transparenten und nichttransparenten Flächenbereichen an einer ortsfesten Platte 10 aufgebracht sind. Die Abtastspuren 8 und 9 sind quer zur Teilungsrichtung der nichtlinearen Gitterteilung 2 angeordnet und zueinander un etwa 1/4 der Gitterkbnstante versetzt. Durch diese Anordnung kann selbst bei einer Vielzahl von Abtastspuren an der nichtlinearen Teilung eine weitgehend gleichbleibende FhasenbeZiehung der Abtastsignale erzielt werden.

Die Beleuchtung der Gitterteilung 2 erfolgt mittels

209849/0329

einer Lampe 11 über einen Kondensor 12. Objektive 13 ynä 14 konzentrieren die die Abtastspuren 8 und 9 durchsetzenden Lichtbündel a\if Fotoelemente 15 und 16. Die elektrischen AuEgangcsignale Sg und S_c> der Fotoelemente 15 und 15^ <3i_e zueinander phasen— versetzt sied, steuern in bekannter Weise eine Hichtungsdiskrianinotor—Zähl schaltung, die den Vinkela\isschiag des Neigungshebel ε 1 in digitaler Form anzeigt.

209849/0329

Claims (1)

1. DR. JOHAKIIES HEIDSKHAIIT 22. ΛώγϊΙ 1971

   Ancnruch

   Inkrementales Heßsystem insbesondere an V/sagen, dadurch gekennzeichnet, daß eine nichtlineare Gitterteilung (2) von wenigstens ζ v/ei Abtastelement en (8/15 und 9/16) abgetastet wird, die annähernd senkrecht zur Teilungsrichtung angeordnet sind.

   209849/0329

   Leerseite