DE2140029C3 - Oberflächenmeßgerät - Google Patents

Description

Gegenstand des Hauptpatents 1 909 683 ist ein Oberflächenmeßgerät mit wenigstens einem elektrischen Antriebsmotor für den Vorschub des Meßtasters, des zu messenden Werkstücks und, oder des Registrierstreifens eines Registriergerätes, mit Einrichtungen zur Änderung der Geschwindigkeit und der Wege der angetriebenen Elemente, ferner mit einem elektrischen Sollwertgeber, einem die Drehzahl des Antriebsmotor steuernden Regler und einem elektrischen Integrator, dessen Ausgang mit einer auf den Antriebsmotor wirkenden Triggerschallung verbunden ist.

Das Oberflächenmeßgerät gemäß dem Hauptpatent zeichnet sich gegenüber bekannten Ausrührungen dadurch aus. daß der Vorschubweg und die Geschwindigkeit der angetriebenen Elemente stufenlos und in weiten Grenzen geändert werden können. Bei dem in dem Hauptpatent beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel wird die zur Regelung der Drehzahl des Antriebsmotor verwendete Sollwertspannung elektrisch integriert, um eine Aussage über den vom angetriebenen Element zurückgelegten Vorschubweg zu erhalten. Speist man mit diesem Ausgangssignal des Integrators eine Triggerschaltung, so gewinnt man auf einfache Weise ein elektrisches Signal, wenn das angetriebene Element den gewünschten Vorschubweg zurückgelegt hat.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung des Grundprinzips des Hauptpatents das Oberflächenmeßgerät dahin weiterzuentwickeln, daß die Dimensionierung der Schallungsteile, insbesondere des Integrators, vereinfach! und zugleich die Meßgenauigkeit erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mit einer konstanten Eingangsspannung gespeiste Integrator ein RC-Zeitglied enthält, dessen Zeitkonstante umgekehrt proportional zur Ausgangsspannung des elektrischen Sollwertgebers veränderlich ist.

Auf diese Weise wird trotz Speisung des Integrators mit einer konsiaiuci) Fingangsspannung erreicht, daß das Ausgangssignal des Integrators proportional zum bewirkten Vorschubweg des angetriebenen Elementes ist.

Das in der Zeichnung dargestellte Oberflächenmeßgerät enthält einen Motor M, der ein Element A, beispielsweise den Meßtaster-Vorschubapparat, das zu prüfende Werkstück (bei stillstehendem Meßtaster) oder den Registrierstreifen einer Registriereinrichtung antreibt.

Die Schaltung enthält ferner einen elektrischen

ίο Sollwertgebers, einen ReglerR, einen elektrischen Integrator J und eine Triggerschaltung T.

Der Regler R, der die Drehzahl des Motors M proportional zu der vom Sollwertgebers vorgegebenen Spannung u_c einstellen soll, besteht aus einem

is Differenzverstärker mit den Transistoren T₁, T₂ und T₃. Dieser Differenzverstärker vergleicht die Sollwertspannung u_e mit einer der Istdrehzahl proportionalen Spannung«,, die beispielsweise durch einen Tachogenerator G erzeugt wird.

Der Integrator / ist als Miller-Integrator ausgebildet und enthält Transistoren T₄, T₅ und T₆, ferner einen Vorwiderstand R₀ und eine im Rückkopplungszweig liegende Kapazität C₀- Durch diese beiden letztgenannten Elemente wird die Inlegrations-Zeitkonstante T₀ = R₀C₀ bestimmt.

Der Integrator / wird mit einer festen Eingangsspannung u_B gespeist. Seine Ausgangsspannung ist mit u„ bezeichnet. Der Sollwertgebers ist mit der Kapazität C₀ des Integrators / mechanisch so ge-

koppelt, daß die Kapazität C₀ umgekehrt proportional mit der Sollwertspannung u_e geändert wird. Die Triggerschaltung T ist als Schmitt-Trigger ausgebildet und enthält Transistoren T₇, T₈, ein Relais Rl mit einem Kontakt Rl₁ sowie ein zur Einstellung der

Ansprechschwelle der Triggerschaltung dienendes Potentiometer P₁.

Unter Zugrundelegung der obigen Bezeichnungen läßt sich die Ausgangsspannung u„ des Integrators / wie folgt ausdrucken:

!/„ = =· Ί u_B-d/ = "^B- ί

Definitionsgemäß gilt femer
T_n = R₀ ■ C₀

und

C₀

Da ferner die Sollwertspannung u_e der Drehzahl des Motors M und damit der Geschwindigkeit r, des ^s;i angetriebenen Elementes A proportional ist, also

ergibt sich aus (3) und (4)

Setzt man Gleichung (5) in Gleichung (2) ein, so fts erhält man

Durch Η— von Gleichung ,6, ta G,=ichu„_g (1) °^"j^i*,Ä£S

erhalt man , ijvicuwg_Bj »^ __-,,_„ r\;» lU^Rpeschv

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Bezeichnet man die nach einer Zeit t„,„_x erreichte Ansprechschwelle der Triggerschaltung mit u„ _mas,

, so Meßwegs duicb die

H_n

¹¹B ^- K,

Da ferner Vorschubweg s = v, ■ t u„ „„ · 1

S =

und damit

S-R₀.

(S)

_w erhält man (9) daSa^Äo^Ä

■mmm

Stiom-Nebenschlußmotor emgeseEt, da ^= auf te.

(10) motoren benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Palentanspruch:

   Oberflächenmeßgerät mit wenigstens einem elektrischen Antriebsmotor für den Vorschub des Meßtasters, des zu messenden Werkstücks und, oder des Registrierstreifens eines Registriergerätes, mit Einrichtungen zur Änderung der Geschwindigkeit und der Wege der angetriebenen Elemente, ferner mit einem elektrischen Sollwertgeber, einem die Drehzahl des Antriebsmotors steuernden Regler und einem elektrischen Integrator, dessen Ausgang mit einer auf den Antriebsmotor wirkenden Triggerschaltung verbunden ist, nach Patent 1 909 683, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer konstanten Eingangsspannung (u_B) gespeiste Integrator (/) ein RC-Zeitglied [R₀, C₀) enthält, dessen Zeitkonstante umgekehrt proportional zur Ausgangsspannung (u_c) des elektrischen Sollwertgebers (S) veränderlich ist.