DE2143236C - Vorrichtung zum Messen von linearen oder rotatonschen Weganderungen - Google Patents
Vorrichtung zum Messen von linearen oder rotatonschen WeganderungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen von linearen oder rotatorischen Wegänderungen, wobei
im Meßgehäuse eine bandförmige Lichtquelle und eine dazu gegenüberliegende Fotozellenanordnung
vorgesehen ist und zwischen dem Lichtband und der Fotozellenanordnung und quer zur Lichtebene eine mechanisch mit dem Meßfühler verbundene
lichtundurchlässige Blende bewegbar angeordnet ist, wobei die Fotozellenanordnung vorzugsweise über
eine Verstärkeranordnung mit einem elektrischen Anzeigegerät verbunden ist.
Es sind bereits einige Verfahren zur elektrischen Erfassung von Wegänderungen oder Winkeländerungen
bekannt, und zwar sowohl digitale Verfahren als auch analoge Verfahren.
Bei der Anwendung von digitalen Meßverfahren sind als Meßausgänge stets sehr schwierig und ebenso
kostspielig anzufertigende Feinteilungen erforderlich. Außerdem müssen die Antriebe eine sehr hohe
mechanische Präzision aufweisen. Die Auswertung erfolgt in digitalen Zählgeräten, die die von den
Impulslinealen oder Rotationsscheiben abgegebenen Impulse addieren und auch subtrahieren. Die bekannten
digitalen Verfahren können in Impulszählverfahren und Lage-Code-Verfahren unterschieden
werden. Während bei von Impulszählern erfaßten Wegen oder Winkeln kein absoluter Zusammenhang
mit den geometrischen Abmessungen besteht, haben diese Verfahren den Vorteil, daß sie eine sehr einfache
Nullpunktverschiebung ermöglichen. Diese Möglichkeit besteht bei den nach dem Lage-Code-Verfahrpn
arbeitenden Einrichtungen nicht, da die mit diesem Verfahren erzeugten Signale in direktem
Zusammenhang mit der zu messenden geometrischen Abmessung stehen. Eine Verschiebung des Meß-Nullpunktes
ist jedoch bei diesem Verfahren nur unter Zuhilfenahme kostspieliger Rechengeräte möglich.
Digitale Meßverfahren finden wegen des hohen Aufwandes bisher dann Verwendung, wenn relativ
große Wegänderungen genau gemessen werden sollen. Auch bei digitalen Meßverfahren ist eine hohe
Präzision der für die Durchführung des Meßverfahrens erforderlichen Einrichtungen notwendig.
Für die Erfassung kleinerer Abmessungen, etwa in der Größenordnung bis zu 1 mm, sind analoge Meßverfahren
bekannt. Das Auflösungsvermögen analoger Meßverfahren ist sehr hoch und kann kleiner als
0,001 mm sein.
Als analoge Meßverfahren sind Widerstands-Induktions- oder Kapazitätsmeßverfahren bekanntgeworden,
die mit Hilfe einer Trägerfrequenz arbeiten. Die Meßwegänderung wird mechanisch auf einen
3 4
Kondensator oder eine Spule geleitet. Dies ruft eine Felder dienen zur Erzeugung von Zählimpulsen übei
Amplitudenänderung der an der Spule i/der am Kon- Fotozellen. Mit dieser Anordnung können meßdensator
liegenden Spannung hervor, die ein Signal technisch Winkel erfaßt werden, die über eine
für die Wegänderung ist. Es ist auch bekannt, Wider- mechanische Wandlung (Zahnstange, Spindel od. dgl.)
stände, beispielsweise Dehnungsmeßstreifen, mit 5 in Längen umgesetzt werden können. Weiterhin ist
Gleichspannung zu speisen. Infolge einer Weg- aus dieser Veröffentlichung eine Kodierung der Helländerung
ändert sich der Widerstand und damit die und Dunkelfelder bekanntgeworden, die sich über
Spannung bzw. der Strom in einer bestimmbaren mehrere Radien erstreckt. Da es sich bei dieser AnRelation
zur Wegänderung, so daß diese Größen als Ordnung um eine rein digital arbeitende Meßanordelektrisches
Meßsignal verwendet werden können. io nung handelt, ist keine Maßstabsänderung und keine
Alle analogen Meßverfahren sind lageabhängig, Maßstabsdehnung möglich. Eine analoge elektrische
d. h., sie besitzen einen absoluten Zusammenhang zur Weiterverarbeitung der Meßsignale ist ebenfalls nicht
geometrischen Maßveränderung. Durch Kompensa- möglich.
tion mit Spannungen entgegengesetzter Polarität läßt Weiterhin ist eine Meßanordnung bekanntgewor-
sich der Nullpunkt innerhalb des Gesamtmeß- 15 den, bei der ein Lichtbündel durch eine in einem
bereiches beliebig verschieben. Durch Veränderung Schirm angebrachte Öffnung geleitet wird. Hinter
der elektrischen Spannung kann auch der Meßmaß- dieser Öffnung ist verschiebbar ein zweiter Schirm
stab vergrößert oder verkleinert werden, was bei angebracht, der gerade die Öffnung verdeckt. Da-
digitalen Meßverfahren nicht möglich ist. hinter ist ein Lichtempfänger angeordnet. Bei Ver-
Die Anzeige erfolgt bei nach dem Analogverfahren ao Schiebung des zweiten Schirmes trifft ja ein Teil des
arbeitenden Meßeinrichtungen mit einem Voltmeter Lichtes auf den Lichtempfänger auf. Dieses Licht
oder einem digitalen Voltmeter. wird in Abhängigkeit von der Größe der beleuchte-
Es ist auch bereits ein optisches Meßgerät bekannt- ten Fläche in einen elektrischen Strom umgewandelt,
geworden, bei dem ein Lichtstrahl vorgesehen ist, der Diese Anordnung eignet sich speziell für Vergleichsäber
ein von einer Meßpinole betätigtes Spiegel- »5 messungen kleiner Größen und entspricht ansonsten
umlenksystem auf eine Skala projiziert wird, die in vom Prinzip her dem erwähnten rein optisch arbei-Maßeinheiten
geteilt ist. Mit Hilfe dieses Geräte«- sind tenden Meßgrät. Daher sind prinzipiell auch ähnoptische
Längenmessungen möglich. Bei diesem liehe Nachteile vorhanden.
Gerät sind weiterhin entlang der Skala verstellbar Weiterhin ist eine Vorrichtung bekanntgeworden,
angeordnete Fotozellen vorgesehen. Diese geben ein 30 die zur Ermittlung der Winkelstellung einer Welle
elektrisches Signal ab, das zu FaIt- oder Steuer- dient. Dazu ist auf der Welle eine Scheibe angeordzwecken
gebraucht werden kann. Abgesehen von den net. deren Außendurchmesser über den Bereich von
durch die Fotozellen einstellbaren »Grenzwerten« 360r kontinuierlich abnimmt. Ein feststehend angeerfolgt
die Maßablesung visuell. Diese Vorrichtung · ordneter Lichtstrahl tastet den jeweiligen Außenist
nur für einige Anwendungszwecke verwendbar, 35 durchmesser dieser Scheibe ab. Dadurch wird, je
beispielsweise für das Aussortieren von Gut-Schlecht- nach Stellung der Scheibe, ein Lichtempfänger mehr
Produkten. Weiterhin ist keine kontinuierlich elek- oder weniger beleuchtet. Die in diesem Lichttrische
Weiterverarbeitung der Meßeigebnissc mög- empfänger herbeigeführte Spannungsänderung stellt
lieh. ein Maßkriterium für die Winkelstellung der Welle
Es ist auch ein Meßgerät bekanntgeworden, 40 dar. Diese Vorrichtung, die ausschließlich auf
welches rein optisch arbeitet. Das Gerät dient zur Winkelmessungen beschränkt ist, erlaubt keine soge-Durchführung
von Vergleichsmessungen zwischen nannten Mehrquadrantenmessungen. Ein entscheieinem
sogenannten Mutterprüfling und einem zu dender Nachteil ist weiterhin, daß bei dieser Meßprüfenden
Gegenstand. Es wird festgestellt, ob und anordnung keine Nullpunktverschiebung möglich ist.
welche Differenzen der zu messende Gegenstand von 45 Eine Nullpunktverschiebung ist beispielsweise dann
dem Mutterprüfling hat. Es ist lediglich eine visuelle von großem Interesse, wenn die Nullbezugslinie
Ablesung möglich. Die Anwendungsmöglichkeiten eines Meßobjektes nicht mit dem Nullpunkt eines
dieser Vorrichtung sind ebenfalls sehr begrenzt, da Teilkopfes identisch ist.
keine Änderung des Meßbereiches möglich ist. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,
Ferner ist ein Verfahren bekanntgeworden, mit 50 eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum
dem eine inkrementale Meßanordnung interpoliert Messen von linearen oder rotatorischen Wegänderunwerden
kann. Dazu ist eine Spirale vorgesehen, deren gen zu schaffen, die eine kontinuierliche elektrische
Wert bei einer Drehung um 360° kontinuierlich von Weiterverarbeitung der Meßergebnisse, eine Maßdem
Wert einer Meßstufe auf den Wert der nach- Stabänderung, eine Maßstabsdehnung, eine Mehrfolgenden Meßstufe übergeht. Die Spirale gibt somit 55 quadrantenmessung und eine Nullpunktverschiebung
über ihre Winkelstellung die zwischen zwei Grob- ermöglicht. Weiterhin sollen keine Einflüsse durch
maßintervallen liegenden Feinmaße an. Diese Anord- tempernturbedingte Längenänderungen auf das Meßnung
ermöglicht beispielsweise keine Meßwcrtdeh- signal vorhanden sein.
nung, keine Maßstabänderung; es ist lediglich eine Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gediguale,
nicht aber eine analoge elektrische Weiter- 60 löst, daß in Längsrichtung hintereinander zwei gleich-
verarbeitung der Meßsignalc möglich. Außerdem ist lange, von der Lichtquelle gespeiste Lichtbänder und
der technische Aufwand sehr hoch, da es sich bei der gegenüberliegend dazu zwei Fotozellen vorgesehen
aus dieser Vorveröffentlichung bekannten Anord- sind und die eine Fotozelle an einer positiven Speise-
nung um ein aus zwei Meßsystemen kombiniertes spannung und die andere Fotozelle an einer nega-Gerät
handelt. 65 tiven Speisespannung gleicher absoluter Größe liegen
Weiterhin ist eine Meßanordnung bekannt, bei der und das Ausgangssignal der Fotozellen einem Sum-
eine mit gleichmäßig großen Hell- und Dunkelfeldern menverstärker zugeführt ist, der die positiven und die
versehene Rotationsscheibe vorgesehen ist. Die negativen Spannungen der Fotozellen addiert, und
5 6
quer zur Lichtebene eine mechanisch mit einem Erfindung ist vorgesehen, daß der Verstärker, dem
Meßfühler verbundene Blende bewegbar angeordnet das elektrische Mcßsignal zugeführt wird, ein Kom-
ist, derart, daß in jeder Stellung der Blende ein pcnsationsverstärker ist und dem Verstärkereingang
Bereich der Lichtbänder abgedeckt ist, der der Länge neben dem Meßsignal eine variable Kompcnsations-
eines Lichtbandes entspricht. 5 spannung von einer dem Meßsignal entgegen-
Für die Messung linearer Wegänderungen besteht gesetzten Polarität zuführbar ist. Mit dieser Maß-
dicse Blende zweckmäßig aus einer Platte in Gestalt nähme kann bei gleichbleibender Verstärkung eine
eines Rhombus, nachfolgend als Doppelmcßkeil bc- Verschiebung des Meßbereiches erfolgen. Dadurch
zeichnet. Für die Erfassung rotatorischer Weg- besteht die Möglichkeit, eine Meßwegdehnung und
änderungen besteht die Blende zweckmäßig aus einer io eine Verschiebung des Nullpunktes des Meßwertes
drehbar angeordneten Platte in Gestalt einer Doppcl- zu erreichen. Dies ist wesentlich günstiger als eine
spirale. Maßstabsänderung durch eine Veränderung der Ver-
Bei einer Wegänderung und damit einer linearen Stärkung herbeizuführen, beispielsweise über hoch-
Verschiebung des Doppclmcßkeils quer zur Licht- ohmige Potentiometer, da diese temperaturmüßig
ebene bzw. einer Drehung der Doppelspirale, wird 15 sein empfindlich sind.
der auf die Fotozelle auftretende Lichtstrom größer, Zur Erzeugung der variablen Kompensationswährend
der auf die andere Fotozelle auftrelTende spannung ist eine Refcrenzspannungsquellc mit meh-Lichtstrom
in gleichem Maße kleiner wird. Da die reren dekadisch abgestuften Spannungsausgängen
Polarität der an den beiden Fotozellen anliegenden vorgesehen. Die dekadisch abgestuften Ausgangs-Spannung
unterschiedlich ist und die Spannungen in 20 spannungen sind über Schalter in beliebiger Komdem
Summenverstärker summiert werden, ist die bination dem Eingang eines summierenden VerSumme
der beiden Fotozellenspannungcn bzw. slärkers für die Kompensationsspannung zuführbar,
Ströme proportional der zu messenden Wegänderung. dessen Ausgangsspannung die Kompensationsspan-Wenn
beispielsweise die an einer negativen Span- nung ist.
nungsquelle liegende Fotozelle zu 300Zo abgedeckt ist, 25 Zusätzlich dazu kann natürlich auch vorgesehen
ist die Fotozelle mit positiver Spannungsquelle zu sein, daß die Verstärkung des Verstärkers verstellbar
7()fl'n abgedeckt. Die Spannungen verhalten sich ist und eine Veränderung der Verstärkung eine
somit wie 30 : 70, und der Summenverstärker bringt analoge Maßstabsänderung bewirkt,
an seinem Ausgang ein diesem Verhältnis ent- In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der
sprechendes Signal hervor. Wenn die beiden Licht- 30 Erfindung dargestellt. Es zeigt
bänder vor der Blende jeweils zu gleichen Teilen F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Dopabgedeckt
werden, wird dem Summenverstärker eine pclmeßkeiles sowie zweier Lichtbänder, wobei die
positive und eine negative Spannung gleicher abso- zugehörigen Fotozellen nicht dargestellt sind,
luter Größe zugeführt, was zur Folge hat. daß das Fig. 2 die schematische Darstellung einer Doppel-Meßsignal Null ist. Der Vorteil dieser Anordnung 35 meßspirale und zweier Lichtbänder, wobei die besteht darin, daß damit große Stromänderungen in zugehörigen Fotozellen nicht dargestellt sind.
den Fotozellenkreisen herbeigeführt werden können, F i g. 3 eine schcmatischc Darstellung der Rcgeldamit ein starkes elektrisches Meßsignal erzeugt einrichtung für den Lichtstrom und der Farbwerden kann, was wiederum eine hohe Auflösung temperatur,
zuläßt. 40 Fig. 4 ein Blockschaltbild der Schaltanordnung
luter Größe zugeführt, was zur Folge hat. daß das Fig. 2 die schematische Darstellung einer Doppel-Meßsignal Null ist. Der Vorteil dieser Anordnung 35 meßspirale und zweier Lichtbänder, wobei die besteht darin, daß damit große Stromänderungen in zugehörigen Fotozellen nicht dargestellt sind.
den Fotozellenkreisen herbeigeführt werden können, F i g. 3 eine schcmatischc Darstellung der Rcgeldamit ein starkes elektrisches Meßsignal erzeugt einrichtung für den Lichtstrom und der Farbwerden kann, was wiederum eine hohe Auflösung temperatur,
zuläßt. 40 Fig. 4 ein Blockschaltbild der Schaltanordnung
Das Lichtband bzw. die Lichtbänder bestehen in zur Erzeugung der Kompensationsspannung,
weiterer Ausbildung der Erfindung aus von einer elek- F i g. 5 ein Blockschaltbild der in der erfindungs-
trischen Lichtquelle gespeisten optischen Querschnitts- gemäßen Vorrichtung vorgesehenen Verstärker-
wandlcrn. Diese können beispielsweise als Glasfaser- anordnung.
pakete ausgebildet sein, deren Lichtaustrittsöffnungen 45 Das Prinzip der Umwandlung der Wegänderungen
in Form eines länglichen Rechteckes angeordnet sind. in optische Signale sei zunächst an Hand der F i g. 1
Zur Konstanthaltung des Lichtstromes und der und 2 erläutert.
Farbtemperatur des aus den Lichtbändern austreten- Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung sind in
den Lichtes ist bei der erfindungsgemäßen Vorrich- Längsrichtung hintereinander zwei gleichlange, von
tung eine Regeleinrichtung vorgesehen. Diese Regel- 50 einer Lichtquelle gespeiste Lichtbänder 5 und 6 vor-
einrichtung kann beispielsweise aus einem zusatz- gesehen. Den Lichtbändern 5 und 6 liegen Fotozellen
liehen Lichtleiter bestehen, dem ein Lichtempfänger gegenüber (nicht dargestellt). Die eine Fotozelle liegt
nachgeschaltet ist. Das in diesem Lichtempfänger an einer positiven Speisespannung und die andere
erzeugte elektrische Signal wird auf eine optoelek- Fotozelle liegt an einer negativen Speisespannung
ironische Regelschaltung gegeben, die dafür sorgt, 55 gleicher absoluter Größe. Zwischen den Licht-
daß bei Abweichung des im Lichtempfänger ge- bändern 5 und 6 und den Fotozellen ist quer zur
jnessenen Lichtes von einem bestimmten Sollwert die Lichtebene eine lichtundurchlässige Platte in Gestalt
Lichtquelle entsprechend nachgeregelt wird. Mit eines Rhombus angeordnet, die nachfolgend als
dieser Anordnung wird erreicht, daß äußere Ein- Doppelmeßkeil 7 bezeichnet wird. Der Doppelmeßflüsse,
wie beispielsweise Spannungsschwankungen, 60 keil 7 ist wiederum mit einem Meßfühler verbunden
Alterungserscheinungen der Lichtquelle u. dgl. kei- und in Richtung der Pfeile X und Y linear hin- und
nen Einfluß auf das mit der Vorrichtung erzeugte herbewegbar. Die Breite des Doppelmeßkeils 7 ent-
Meßsignal haben. spricht der Länge eines der beiden I.iclilbänder 5
Die Fotozellen arbeiten zweckmäßigerweise in oder 6. Bei Bewegung des Doppelmeßkeils 1 in Richcinem
solchen Arbeitsbereich, daß bei einer linearen 65 tung des Pfeiles X wird das untere Lwhtband 6 ab-
Änderung des Lichtcinfalls eine lineare Änderung gedunkelt, während das obere Lichtband 5 eine ent
der Fotospannung erfolgt. sprechend größere Lichtmenge auf die gegcnüber-
Nach einem weiteren zweckmäßigen Merkmal der liegende Fotozelle abgeben kann. Die von den
7 8
beiden Lichtbändcrn 5 und 6 insgesamt abgegebene Um den Lichtstrom und die Farbtemperatur des
Lichtmenge ist stets gleich. Da jedoch an der einen aus den Lichtbändern 5 unH 6 austretenden Lichtes
Fotozelle, beispielsweise der, die dem l.ichtband 5 stets konstant zu halten, ist eine Regeleinrichtung
gegenüberliegt, eine positive Spannungsquelle und an vorgesehen, die einen zwischen den beiden Licht-
der anderen Fotozelle eine negative Spaniuingsquclle 5 bändern angeordneten Kontroll-Lichtleitcr 19 mit
angelegt ist, wird dementsprechend das positive Aus- einem nachgeschaltcten Lichtempfänger 20 aufweist,
gangssignul der einen Fotozelle größer und das dessen Ausgangssignal über eine Leitung 22 auf eine
negative Ausgangssignal der anderen Fotozelle in Form eines Sclialtblockes dargestellte optoelck-
kleiner. Diese beiden Signale werden aiii einen Ironische Regelschaltung gegeben wird. Mit dieser
summierenden Verstärker (nicht dargestellt) gegeben, io Anordnung können durch Hinwirkimg auf die
dessen Ausgangssignal jeweils die Summe der beiden Stromzufuhr der Lichtquelle Abweichungen im
Hingangssignale darstellt. Das Ausgangssignal des Lichtstrom und der Farbtempcralur des aus den
summierenden Verstärkers ist Null, wenn die beiden Lichtbändern 5 und 6 austretenden Lichtes korrigiert
Lichtbänder 5 und 6 jeweils zu 50"» abgedeckt sind, werden.
da dann die von den Fotozellen herrührenden 15 Nachfolgend wird die Verstärkeranordnung an
Signale jeweils die gleiche absolute Größe aufweisen. Hand der in Fig. 4 und 5 gezeigten Blockschalt-
Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist eine bilder erläutert. Bei der Anordnung gemäß Fig. 5 ist
Vorrichtung schematisch dargestellt, die dem Prinzip ein Summenverstärker 23 vorgesehen, dem Aus-
nach der in Fig. 1 gezeigten Anordnung entspricht. gangssignalc der beiden Fotozellen zugeführt werden.
Während die in F i g. I gezeigte Anordnung jedoch 20 die entsprechend den Vorrichtungen entsprechend
zum Messen von linearen Wegänderungen dient, Fig. 1 und 2 vorgesehen sind. Das mit Vn, bezeich-
dienl die in Fig. 2 prinzipiell gezeigte Anordnung zur nele Ausgangssignal des Verstärkers 23 wird einem
Messung rolatorischer Wegänderungen. Die Anord- weiteren Verstärker 24 zugeführt, dessen Ausgangs-
nung der Lichtbänder 5 und 6 sowie die (nicht dar- signal (/„,„ einem (nicht dargestellten) analogen oder
gestellte) gegenüberliegende Anordnung von Foto- 25 digitalen Anzeigegerät zugeführt wird. Der Vcrstär
/eilen entspricht der Anordnung gemäß Fig. 1. Statt kcr 24 ist ein ^Compensations- und Gleitspannungs-
des Doppelmcßkcils 7 ist quer zur Lichtebene ent- verstärker, dem neben dem Mcßsignal (/,„ auch noch
sprechend den Pfeilen drehbar eine Doppelspirale 8 eine Kompensationsgröße (/,.„ zugeführt wird.Außei
vorgesehen, deren Achse mit einem Meßfühler ver- dem ist über eine Anordnung 25 die Verstärkung des
bundcn ist. Wie ersichtlich, wird bei Drehung der 30 Verstärkers 24 verstellbar. Zur Hrzcugung der Koni
Doppelspiralc 8 in gleicher Weise das von dem Licht- pensationsspannung (//;(| ist, wie aus F i g. 4 ersieht
band 6 stammende Licht abgedunkelt und das von lieh, eine Referen/spannungsquelle 26 vorgesehen.
dem Liehtband 5 stammende Licht aufgestellt, und die mehrere dekadisch abgestufte Spannungsausgange
umgekehrt, so daß bei einer Drehbewegung des 27, 28 und 29 aufweist. Die Spannungen der dcka-
Dopelmeßkeils 8 an den Fotozellen wiederum posi- 35 disch abgestuften Spannungsausgänge sind mit Uk ,,
ti\c bzw. negative Meßsignale entstehen, die Uk2 bis Ukn gekennzeichnet. Diese Größen können
wiederum einem summierenden Verstärker zugeführt in beliebiger Kombination einem summierenden
werden. Verstärker 30 zugeführt werden, dessen Ausgangs-
In Fig. 3 sind Einzelheiten der Lichtbandanord- signal die Kompensationsspannung IJ1.a ist. Die in
iiiiiig gemäß F i g. 1 dargestellt. Die beiden Licht- 40 Fig. 4 gezeigte Anordnung dient dazu, eine mög-
bändcr 5 und 6 (gegenüber Fig. 1 in Seitenansicht) liehst konstante, variable Kompensationsspannung zu
bestellen aus Glasfaserpaketen, deren l.iclitaustritts- erzeugen. Die Kompensationsspannung V1. u ist gegen-
ölTnungen 15 bzw. 16 in Form eines länglichen über der Spannung U„, negativ, so daß das Meß-
Rechtecks angeordnet sind. Beide Lichtbänder wer- signal Uvm die Differenz zwischen diesen Größen
den von einer gemeinsamen elektrischen Lichtquelle 45 darstellt. Je nach der Größe der aufgegebenen Kom-
17 gespeist. Zwischen der Lichtquelle 17 und den pcnsalionsspannung kann eine Meßwegdehnung ohne
Liclitbändern 5 und 6 ist in bekannter Art ein Kon- Änderung der Verstärkung des Verstärkers 24 erzielt
dcnsator 18 vorgesehen. werden.
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Messen von linearen oder rotatorischen Wegänderungen, wobei im Meßgehäuse
eine bandförmige Lichtquelle und eine dazu gegenüberliegende Fotozellenanordnung vorgesehen
ist und zwischen dem Lichtband und der Fotozellenanordnung und quer zur Lichtebene
eine mechanisch mit dem Meßfühler verbundene lichtundurchlässige Blende bewegbar angeordnet
ist, wobei die Fotozellenanordnung vorzugsweise über eine Verstärkeranordnung mit einem elektrischen
Anzeigegerät verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung
hintereinander zwei gleich lange, von der Lichtquelle (17) gespeiste Lichtbänder (5,6) und gegenüberliegend
dazu zwei Fotozellen vorgesehen sind und die eine Fotozelle an einer positiven Speisespannung
und die andere Fotozelle an einer nega- ao tiven Speisespannung gleicher absoluter Größe
liegen und das Ausgangssignal der Fotozellen einem Summenverstärker (23) zugeführt ist, der
die positiven und die negativen Spannungen der Fotozellen addiert, und quer zur Lichtebcne eine
mechanisch mit dem Meßfühler (13) verbundene Blende (7.8) bewegbar angeordnet ist, derart, daß
in jeder Stellung der Blende (7,8) eis· Bereich der Lichtbänder (S, 6) abgedeckt ist, der der Länge
eines Lichtbandes (S bzw. 6) entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (7) aus einer Platte
in Gestalt eines Rhombus besteht (Doppelmeßkeil).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (8) aus einer drehbar
angeordneten Platte in Gestalt einer Doppelspirale besteht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbänder
(5, 6) aus von einer elektrischen Lichtquelle (17) gespeisten optischen Querschnittswandlern bestehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Querschnittswandler
Glasfaserpakete sind, deren Lichtaustrittsöffnungen (15,16) in Form eines länglichen
Rechtecks angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung
(19, 20, 21, 22) zur Konstanthaltung des Lichtstromes und der Farbtemperatur des aus
den Lichtbändern (S, 6) austretenden Lichtes vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung einen
Lichtempfänger (20) und einen mit dem Lichtempfänger verbundenen Regelkreis (21) aufweist,
der die der elektrischen Lichtquelle (17) zugeführte Spannung beeinflußt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotozellen
(5,6) in einem solchen Arbeitsbereich arbeiten, daß bei einer linearen Änderung des Lichteinfalls
eine lineare Änderung der Fotospannung erfolgt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkeranordnung
einen Kompensationsverstärker
(24) aufweist und dem Verstärkereingang des Kompensationsverstärkers (24) neben dem Meßsignal
(Un) eine variable Kompensationsspannung (Uk0) von einer dem Meßsignal entgegengesetzten
Polarität zuführbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung des Verstärkers
(24) verstellbar ist und eine Veränderung der Verstärkung eine analoge Maßstabsänderung
des Anzeigesignals des Meßgerätes bewirkt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712143236 DE2143236C (de) | 1971-08-28 | Vorrichtung zum Messen von linearen oder rotatonschen Weganderungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712143236 DE2143236C (de) | 1971-08-28 | Vorrichtung zum Messen von linearen oder rotatonschen Weganderungen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2143236A1 DE2143236A1 (de) | 1972-09-21 |
DE2143236B2 DE2143236B2 (de) | 1972-09-21 |
DE2143236C true DE2143236C (de) | 1973-04-12 |
Family
ID=
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