DE2207224B1 - Fehlergesichertes inkrementales wegmessystem - Google Patents

Fehlergesichertes inkrementales wegmessystem

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DE2207224B1
DE2207224B1 DE19722207224 DE2207224A DE2207224B1 DE 2207224 B1 DE2207224 B1 DE 2207224B1 DE 19722207224 DE19722207224 DE 19722207224 DE 2207224 A DE2207224 A DE 2207224A DE 2207224 B1 DE2207224 B1 DE 2207224B1
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Alfons 8411 Qrassau Berg Walter 7460 Baiingen Burkhardt Horst Dr 8221 Stein Laubm Jürgen 7463 Rosenfeld Schlick Helmut 8225 Traun reut Baumgartner
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
    • G01G23/18—Indicating devices, e.g. for remote indication; Recording devices; Scales, e.g. graduated
    • G01G23/36—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells
    • G01G23/37—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells involving digital counting
    • G01G23/375—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells involving digital counting during the movement of a coded element

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Description

45
50
Die Erfindung betrifft ein fehlergesichertes inkrementales Wegmeßsystem, insbesondere an einer Waage. Zur Sicherung gegen Fehler auf Grund eines Ausfalles oder einer Störung im Abtast-, Auswerte- und Anzeigesystem ist es bereits bekannt, die einzelnen hierzu erforderlichen Bausteine (Abtaster, Umsetzer und Zähler) sämtliche in doppelter Ausführung vorzusehen, parallel zu betreiben und einen Vergleich der auf beiden Kanälen ermittelten Ergebnisse durchzuführen (deutsche Auslegeschrift 1 238 225). Bei einer solchermaßen arbeitenden Fehlersicherung ist es nicht möglich, die Abtaster so genau zu justieren, daß in jeder Stellung des Wegmeßsystems mit Sicherheit der Fall ausgeschlossen ist, daß zwei einander entsprechende Abtaster unterschiedliche Binärwerte abgeben. Demgemäß ist eine Fehleranzeige möglich, obwohl ein Fehler nicht vorliegt. Zur Vermeidung dieses Nachteils kann eine gewisse Differenz in den endgültigen Meßwerten toleriert werden, ohne eine Fehleranzeige auszulösen. In diesem Falle ist die Fehlersicherung jedoch lückenhaft und deshalb unbefriedigend. Es kann auch durch ein Schaltglied mit Zeitverhalten das Auftreten einer Fehleranzeige, die unterhalb einer bestimmten Zeitdauer liegt, unterdrückt werden oder unbeachtet bleiben. Damit läßt sich zwar ein großer Teil der Falschalarmfälle ausschalten. Bleibt die Wegmeßeinrichtung aber an einer Ubergangsstellung stehen, in der einander entsprechende Abtaster unterschiedliche Binärwerte abgeben, so kommt es trotzdem zu einem falschen Alarm. Diese Arbeitsweise ist wegen der damit verbundenen Verzögerung und Arbeitsunterbrechungen unbrauchbar. Außerdem ist es möglich, nur das Auswerte- und Anzeigesystem doppelt, die Abtaster aber nur einfach vorzusehen. Damit entfallen zwar die auf die Abtaster zurückzuführenden Falschalarmfälle. Dafür werden aber die Abtaster selbst der Prüfung entzogen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der bei inkrementalen Wegmeßsystemen bekannten Möglichkeiten der Fehlersicherung zu vermeiden und die Fehlersicherung weitestgehend zu vervollständigen und funktionssicher zu machen, ohne überflüssige und störende Falschalarmmeldungen auszulösen. Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch die in den Ansprüchen angegebenen Maßnahmen.
In der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild der gesamten Einrichtung,
Fig. 2 ein mögliches Beispiel für die zeitliche Folge der Abtastsignale,
F i g. 3 eine mögliche Schaltungsanordnung für das Abtastnetzwerk,
F i g. 4 einen möglichen Aufbau der Vergleichsschaltung der Fig. 1 in Form der Serienschaltung mehrerer Vergleicher,
F i g. 5 einen einzelnen Vergleicher für zwei Binärziffern.
Das Wegmeßsystem enthält eine Inkrementalskala 1, deren Teilung z. B. in bekannter Weise als Strichgitter ausgebildet ist. Diese Inkrementalskala 1 bewegt sich in Pfeilrichtung relativ zu einer feststehenden Abtasteinrichtung, die im gezeigten Beispiel vier Abtaster A, B, C und D enthält. Diese Abtaster können in bekannter Weise Strichplatten sein, die in einem geringen Abstand vor der Inkrementalskala 1 liegen und das gleiche Strichraster aufweisen wie diese. Vor den Strichplatten angeordnete photoempfindliche Elemente empfangen dabei das durch die Inkrementalskala und die Abtaststrichplatten tretende Licht. Demgemäß entstehen beim Durchlauf der Inkrementalskala 1 Lichtstromschwankungen, die in bekannter Weise gezählt werden können. An Stelle dieser photoelektrischen Abtastung kann selbstverständlich irgendeine andere bekannte Abtastung treten. Die Art der Abtastung ist nicht Gegenstand der Erfindung und deshalb im Einzelnen nicht weiter erläutert.
Für die weitere Beschreibung ist vorausgesetzt, daß die von den Abtastern abgegebenen Signale einer Impulsformerstufe zugeführt werden, so daß an den Leitungen 2, 3, 4 und 5 bereits Binärsignale SA, SB, Sc und SD vorliegen, d. h. Signale, die nur zwei vorgegebene Signalpegel annehmen. Die Abtaster A, B, C und D sind zueinander so angeordnet, daß
phis,,
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Abtjst ι v*.
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liehen Signalpaare je um etwa 90= zueinander phaseE-
versetzte Signale 7 8 bzw. 11,12 sind. __;
Der Zähler 10 wie auch der Zähler 14 stellen das Zählergebnis an ihrem Ausgang 15 bzw. 16 beispielsweise binärdezimal kodiert zur Verfügung. Die beiden Zählergebnisse gelangen nun in eine Vergleichsschaltung 17, die weiter unten noch näher beschrieben wird und die feststellt, ob die beiden Zählergebnisse gleich sind.
Das Abtastnetzwerk 6 besitzt noch Ausgangs IS5 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25. An diesen Ausgängen liegen paarweise Signale an, die bei einwandfreier Funktion des Abtastnetzwerkes gleich sein sollen. Es besteht die Forderung, daß die benutzten Schaltungen sich weitestgehend selbst überprüfen. Die Ausgangssignale 18 bis 25 sind Ausgangssignale von Schaltelementen des Abtastnetzwerkes 6, deren Fehler auf Grund der Funktion dieses Netzwerkes allein nicht erkannt werden könnten. Sie gelangen paarweise in je einen Vergleicher 26, 27, 28, 29, der die Gleich- oder Ungleichheit feststellt.
Ein Taktgenerator 30 gibt an den Eingang des ersten Vergleichers 26 ein Taktsignal mit weitgehend konstanter Frequenz ab. Jeder einzelne Vergleicher arbeitet, wie weiter unten näher erläutert wird, so, daß er an seinem Ausgang ein Signal abgibt, das mit dem Eingangssignal frequenzgleich ist, wenn die zu vergleichenden Signale gleich sind und der Vergleicher selbst ordnungsgemäß arbeitet, und daß er an seinem Ausgang kein Wechselsignal abgibt, sofern die zu vergleichenden Signale ungleich sind oder der Vergleicher selbst fehlerhaft arbeitet. Somit ist es möglich, mehrere Vergleicher in Reihe zu schalten derart, daß jeweils der Ausgang des vorherigen an den Taktsignaleingang des nächstfolgenden Vergleichers gelegt ist. Die Taktfrequenz erscheint dann am Ausgang des letzten Vergleichers nur dann, wenn alle der zu vergleichenden Signale paarweise gleich sind und alle Vergleicher einwandfrei arbeiten. Am Ausgang 31 des Vergleichers 29 liegt deshalb bei fehlerfreier Funktion die Taktfrequenz vor.
Auch die Vergleichsschaltung 17 hat einen Taktfrequenz-Eingang 32. Sofern die zu vergleichenden Zählerstände 15 und 16 gleich sind und die Vergleichsschaltung 17 selbst einwandfrei arbeitet« liegt am Aus-"1It
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Zej.^fSc E-.L.C eii-ea Llsciiei. /Jan.. umaeuueken, d^r auf Grand fehlerhafter Justierung der Abtaster ?oiis£ möglich gewesen wäre. Das vorliegende Zeitglied 'jnierdrücki nicht einsn Feiiialarai, sondern verhindert die Anzeige der fehlerfreien Funktion auf Grund von Impulsen, die aus Laufzeiteffekten herrühren. Diese letztgenannten kurzzeitiges Impulse sind, unabhängig von der augenblicklichen Geschwindigkeit der abgetasteten Inkrementalskala 1, ja fast bei Stillstand dieser Skala, immer von der gleich kurzen Dauer, die nicht ausreicht, das Anzeigeinstrument in der Anzeigeschaltung 34 über das Zeitglied auszusteuern.
In F i g. 3 ist das Abtastnetzwerk 6 dargestellt. Es ist aus zwei nahezu gleichen Abtastnetzwerken 6 a und 6b zusammengesetzt. Jedes dieser Abtastnetzwerke 6 a bzw. 6 b besteht aus drei Invertern 35 a (35 b), 36 a (36 b), 31a (37 b) und sechs Nand-Toren 38a (3Sb), 39a (39b), 40a (40&), 41a (41b), 42a (42b), 43 a (43 b), das Abtastnetzwerk 6 b außerdem aus einem Inverter 44 b. Der Ausgang 45 des Abtastnetzwerkes 6 α liefert ein Signal, welches gleich dem Signal SB ist, wenn alle Abtaster A, B, C und das Abtastnetzwerk 6 a einwandfrei arbeiten, und das ungleich dem Signal SB ist, wenn die Abtaster A, B, C fehlerhaft arbeiten. Dies wird für die im Beispiel der F i g. 2 angenommene Folge von Abtastsignalen dadurch erreicht, daß das Abtastnetzwerk 6 a nach der logischen Funktion
= SASB + SBSC + SASC
arbeitet. Dabei wird die fehlersichere Ausführung des Netzwerkes 6 a durch Ausklammern von SA oder SB oder Sc erreicht. Im Netzwerk 6 a ist hierzu durch Ausklammern von Sc die logische Funktion
verwirklicht. Die Funktion des Netzwerkes 6a und seiner einzelnen Tore ist aus folgender Tabelle zu ersehen:
S8 Sc 7 36 α 37 α 2 207 0 224 41α 42 α 8 Vergleich von
Sn mit Ausgang 43α (= 4
O O 35α 1 1 Ausgänge der
38α 39α 		0 Tore
40α 		1 1 43α gleich
O O 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 gleich
O 1 O 1 O O 0 1 1 1 1 0 ungleich
O 1 1 1 O O 1 1 1 1 0 0 gleich
O O O 1 1 1 1 1 1 1 1 1 gleich
1 O 1 O 1 1 1 1 1 1 0 0 ungleich
1 1 O O O O 1 1 1 0 1 1 gleich
1 1 1 O O O 1 0 0 0 1 gleich
1 O 1 0 1
Eine genaue Fehleranalyse zeigt, daß, mit Ausnahme von zwei noch zu erwähnenden Fällen, auch alle in diesem Netzwerk vorkommenden einfachen Fehler durch den Vergleich von SB mit 45 erkannt werden. Unter einem »einfachen« Fehler wird dabei der Fall verstanden, bei dem im ganzen System gleichzeitig nur ein Fehler vorkommt. Als »Fehler« wird einer von folgenden Fällen verstanden.
Eines der Abtastsignale bleibt auch bei durchlaufender Inkrementalskala dauernd auf 0 oder 1. Dabei ist es gleichgültig, ob dieser Fehler vom Abtastphotoelement, Verstärker oder Impulsformer hervorgerufen wird.
Eines der Schalt- oder Verknüpfungselemente des Abtastnetzwerkes liefert auch bei durchlaufender Inkrementalskala an seinem Ausgang dauernd Ooder 1.
An einem Eingang eines der Schalt- oder Verknüpfungselemente des Abtastnetzwerkes liegt auch bei durchlaufender Inkrementalskala dauernd 0 oder 1, wobei dieser Fehler im Schaltelement selbst liegen oder von der Ansteuerung desselben herrühren kann.
Die obenerwähnten zwei Ausnahmen sind
SA — Eingang von Tor 41 α dauernd gleich 1,
S'A — Eingang von Tor 38α dauernd gleich 1.
Diese beiden Fehler können aber im vorliegenden Falle erkannt werden, da jedes der Tore 38 a und 41 a doppelt ausgeführt ist und die Ausgänge durch besondere Vergleicher überprüft werden. Damit ergibt sich die in F i g. 3 gezeigte vollständige Schaltung des Abtastnetzwerkes 6a (bzw. 6b) bei der dem Tor 38a (bzw. 38 b) ein zweites gleiches Tor 39 a (bzw. 39 b) zugeordnet ist, das vom gleichen Eingangssignal angesteuert wird und dessen Ausgangssignal 18 (bzw. 22) mit dem Ausgangssignal 19 (bzw. 23) durch einen besonderen Vergleicher 26 (bzw. 28) verglichen wird. In der gleichen Weise ist dem Tor 41a (bzw. 41 b) ein Tor 40a (bzw. 40b) zur überprüfung zugeordnet.
Das Abtastnetzwerk 6 b arbeitet völlig analog dem Abtastnetzwerk 6a, lediglich mit dem Unterschied, daß es andere Eingangssignale Sc, SD, SA erhält, hiervon das Signal SA durch den Inverter 44b in SA umwandelt und demgemäß nach der logischen Funktion
"D =
A ("c
arbeitet. Während das Abtastnetzwerk 6 a am Ausgang 45 ein Signal S^ abgibt, welches bei fehlerfreier Funktion gleich dem Eingangssignal SB ist, gibt das Abtastnetzwerk 6 b an seinem Ausgang 46 ein Ausgangssignal S1J ab, welches bei fehlerfreier Funktion gleich dem Eingangssignal SD ist. Bei richtiger Arbeitsweise sowohl der Abtaster A, B, C, D, wie auch des Abtastnetzwerkes 6 liegen deshalb an den Ausgängen 11 und 12 die gleichen Signale SB und SD vor, die auch an den Ausgängen 7 und 8 vorliegen. Durch die in F i g. 1 gezeigte parallele Verarbeitung dieser Signalpaare wird bei fehlerfreier Arbeitsweise auch der Richtungsdiskriminatoren und Zähler der gleiche Zählerstand 15 bzw. 16 bewirkt. Sofern die Richtungsdiskriminatoren und Zähler jede Impulsflanke der Signale 7/8 bzw. 11/12 zur Zählung heranziehen, ist der Vergleich von 45 mit SB und von 46 mit S0 über die beiden Zählkanäle ausreichend. Wird dagegen nur jede zweite oder jede vierte Impulsflanke zur Zählung herangezogen, so sind zusätzliche Vergleicher für die Signalpaare 45/SB und 46/SD erforderlich, die an irgend einer Stelle in die Vergleicherkette 26—27—28—29—17 eingeschaltet sein können.
Auch die Vergleichsschaltung 17 ist, wie in F i g. 4 zu sehen, in der gleichen Art aus Einzelvergleichern 171; 172, 173 ... 17„ aufgebaut, wie dies grundsätzlich bereits bei den Vergleichern 26 bis 29 erläutert ist.
Jeder der einzelnen Vergleicher Yl1 bis 17„ und 26 bis 29 ist, wie in F i g. 5 gezeigt, aus fünf Schalttoren 47,48,49,50 und 51 aufgebaut. Die Schalttore 47 bis 51 können sowohl Nand-Tore als auch Nor-Tore sein. Z1 und Z2 bezeichnen die Eingänge für die zu vergleichenden Ziffern, TE den Eingang für die Taktfrequenz, TA den Ausgang, der gleich der Taktfrequenz ist, sofern die Ziffern Z1 und Z2 gleich sind und auch der Vergleicher fehlerfrei arbeitet. Die Arbeitsweise des Vergleichers ergibt sich aus den folgenden Tabellen. Aus diesen ist ersichtlich, daß Fehler entweder des Vergleichers oder der zu vergleichenden Ziffern erkannt werden. Die Möglichkeit zur Fehlererkennung (Fehlen des Taktes T am Ausgang bei Eingangskombination Zi; Z2 = 0; 0 oder 1; 1) ist durch Pfeile bezeichnet.
309 534/341
Z, 47 48 49
50
47 48 49 50
._ Δ ϋ / 2 ζ 4
Normal
0 0 1 T T 1 T
0 1 1 T T T 1
1 1 0 T 1 f T
1 0 0 T 1 1 0
NAND
Fehlerprüfung
1. Tor 47 dauernd = 0
51 Z1
0 0 0 T 1 1 0<-
0 1 0 T 1 T T
1 1 0 T 1 T T
1 0 0 T 1 1 0
NAND
10
47
48 49
O O 1 T 0 T T
O 1 1 f 0 0 1
1 1 O T T 0 It-
1 O O T T T 0
NOR
47 48 49 50 51
0 0 0 T T T (X-
0 1 0 T T 0 T
1 1 0 T T 0 Ί
1 0 0 T T T Ο
NOR
Z1 Z2 47 48 49 50 51
0 0 1 T T 1 T
0 1 1 T T T 1
1 1 1 T T T 1<-
1 0 1 T T 1 T
NAND
2. Tor 47 dauernd = 1
47
48 49 50 51
0 0 1 T 0 T T
0 i 1 T 0 0 J
1 1 1 T 0 0 I^
1 0 1 T 0 T T
NOR
47
3. Tor 48 dauernd = 0 48 49 5ft 51 Z1 Z2 47 48 49 50 51
0 0 1 0 1 1 o<-
0 1 1 0 1 T T
1 1 0 0 1 T T
1 0 0 0 1 1 0
NAND
0 0 1 0 0 T T
0 1 1 0 0 0 I
1 1 0 0 1 0 o<-
i 0 0 0 i T 0
NOR
Z1 Z2 47 48 49
50
4. Tor 48 dauernd = 1 51 Z1
0 0 1 1 0 1 1<-
0 1 1 1 0 T 1
1 1 0 1 1 T T
1 0 0 1 1 1 0
NAND
47
48 49 50 51
0 0 1 1 0 T T
0 1 1 1 0 0 1
1 1 0 1 0 0 I<~
1 0 0 1 0 T T
NOR
11
5. Tor 49 dauernd = 0 Z1 Z2 47 48 49 50 51 Z1 Z2
0 0 0 1
0 1 0 T
1 1 0 T
1 0 0 1
NAND
1<
0 0 1 0 1 1
12
47 48 49 50
0 T T
0 0 1
0 0 1<
0 T T
NOR
O O
O 1
1 1
1 O
48
6. Tor 49 dauernd = 1 50 51 Z1
NAND
0*- T T 0
0 0 1
1 1
47
48 49 50 Sl
NOR
T
47
49
NAND
50
0 0 T 0
0 1 T 0
1 1 1 0
1 0 1 0
7. Tor 50 dauernd = 0
Z1 Z2
0 0 1 0 1 1
47 48 49 50
0 0 ί*
0 0 1
T 0 T
T 0 T
NOR
48
49
8. Tor 50 dauernd = 1 51 Z1
0 0 T 1 T
0 1 T 1 T
1 1 1 1 CK-
1 0 1 1 0
NAND
0 0 1 0 1 1
9. Tor 50 rt-Eingang unterbrochen T£-Eingang dauernd =
48
50
51
0 0 T 1 T
0 1 T 1 T
1 1 1 1 0*
1 0 1 1 0
0 0 1 0 1 1
NAND
47 48 49
47
NOR
NOR
0 1 0<-
0 1 0
T 1 0«-
T 1 0
48 49 50
0 1 0<
0 0 1
T 0 T
T 1 0
O O
O I
1 ί
1 O
13
47 48 49
NAND
ί€. Tor 56 1>-EiiigaE;2 dauernd = 1
O ι
47 40 49 5Q 51
0 0 ί<0 0 i TQT T 0 7 NOR
Es wird also jeder einfache dauernde Fehler irgendeines Hingangs oder irgendeines Ausgangs erkannt.
Die beschriebene Einrichtung eignet sich in bssonderera Maße zur Anwendung bsi Waagen, weil dort besonders strenge Anforderungen an die Sicherheit des Ergebnisses gestellt werden. Sie ist absr selbstverständlich überall dort mit Vorteil verwendbar, wo es auf besonders zuverlässige selbsttätige Wegmessung ankommt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

9 Cr Patentansprüche:
1. Fehlergesichertes inkreinentales Wegrseßsystem insbesondere an einer Waage, mit ■»'eiligstens zwei Einrichtungen zur Meßwerisrniit innig einschließlich zweier Zähler und einem Vergleiche? für die beiden Zählerstände, gekenazelcl:- net durch die Verwendung von mehr als zwei Abtastern (A, B, C, D), die in bekannter Weise den' jo Inkrementalskala (1) so zugeordnet sind, daß sie eine entsprechende Anzahl zueinander phasenversetzter Binärsignale {SA, SB, S0 SD) in solcher Folge liefern, daß einige der an sich denkbarer= Kombinationen der von diesen Abtastern (A, 3, C D) gelieferten Binärwerte bei fehlerfreiem Arbeiten der Abtaster (A, B, C, D) nicht auftreten (verbotene Kombinationen im Gegensatz zu erlaubten Kombinationen), ferner gekennzeichnet durch ein logisches Netzwerk (Abtastnetzwerk 6 a bzw. 6b), welches aus bekannten logischen Schalt- und Verknüpfungselementen nach den bekannten Regeln der Schaltalgebra so aufgebaut ist, daß es an seinem Ausgang (45 bzw. 46) ein Binärsignal erzeugt, das gleich einem ausgewählten (SB bzw. SD) der Abtastsignale (SAj SB, Sc bzw. Sc, SD, SA) ist, wenn an seinem Eingang eine erlaubte Kombination von Binärwerten der Abtastsignale (SA, S3, Sc bzw. Sc, SD, SA) anliegt, und das ungleich dem ausgewählten Abtastsignal (SB bzw. SD) ist, wenn an seinem Eingang eine verbotene Kombination von Binärwerten der Abtastsignale (SA, S3, Sc bzw. Sc, SD, SA) anliegt, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal (45 bzw. 46) des Abtastnetzwerkes {6a bzw, 6b) und das ausgewählte Abtastsignal (Ss bzw. S0) jedes einen anderen der zu vergleichenden Zähler (10 und M) ansteuert.
2. Wegmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den verschiedenen, nach den Regeln der Schaltalgebra möglichen Abiastnetzwerken ein solches Verwendung findet, das bei fehlerhaftem Arbeiten wenigstens eines seiner logischen Schalt- oder Verknüpfungselemente ein Ausgangssignal liefert, das ungleich dem ausgewählten Abtastsignal ist.
3. Wegmeßsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt- und Verknüpfungselemente (38a, 41 α bzw. 38 b, 411?), deren Eingangsfehler gemäß dieser Prüfung unentdeckt bleiben, doppelt ausgeführt sind und ihre Ausgangssignale (18 bis 25) direkt besonderen Vergleichern (26 bis 29) zugeführt sind.
4. Wegmeßsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastnetzwerk (6 a) nach der logischen Gleichung
Sb = SASB + Sc (SA + SB)
arbeitet, wenn SA, SB, Sc die Abtastsignale und S^ das Ausgangssignal (45) des Abtastnetzwerkes (6 a) sind.
5. Wegmeßsystem nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Abtastsignale (S A, SB, Sc) über je einen Inverter (35 α, 36 α) an die Eingänge eines ersten Nand- bzw. Nor-Tores(38a), daß dieselben beiden Abtastsignale (SA, SB) jedes direkt an die Eingänge eines zweiten Nand- bzw. Nor-Tores (41 a) geführt sind,
daß der Ausgang des ersten Nand- bzw. ITor-Tores {Ma) unü des dritte Afoiasisigsai (Sc) an ein drittes Nand- bzv/. Mor-Tor (42 a> geführt sind, daß der Ausgang des zweiten Nand- bzw. Nor-Tores «41 β) und der Ausgang des dritten Nand- br-jr. Noi-Torsä (42a) «m die Eingänge eines vierten Nand- bzw. Nor-Tor33 '43 a) geführt sind, dessen Ausgang den Ausgaag '45) des Abtastnetz",vei"kes (6 a) darstellt.
6. Wegmeßsysiem aach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Nand-Tor (3Sa) und das zweite Nand-Tor (41 α) je doppelt vorhanden sind (3Sö/39<s; 41 α/40 α) und daß die Ausgänge (18 bis 21) dieser beiden Nand-Tor-Paare unmittelbar je eineni Vergleicher (26, 27) zugeführt werden.
7. Mit zueinander um 90° phasenversetzten Signalen arbeitendes vor-Zriickwärtszähiendes Wegmeßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abtastnetzwerke (6a und 6b) vorgesehen sind, daß die am ersten Abtastnetzwerk (6a) anliegende Eingangssignalkombination (S4, Sn, Sc) ein erstes ausgewähltes Abtastsignal (S3) enthält, daß die am zweiten Abtastnetzwerk (6b) anliegende Eingangssignalkombmation (Sc, SD, SA) ein zweites ausgewähltes, zum ersten am 90° phasenverschobenes Abtastsignal (SB) enthält, daß das erste Abtastnetzwerk (6 a), entsprechend erlaubten oder verbotenen Eingangssignalkombioationeii, ein erstes Ausgangssigna! (45) gleich oder ungleich dem ersten ausgewählten Abtastsignal (S13) erzeugt, daß das zweite Abtastnetzwerk (6b), entsprechend erlaubten oder verbotsaee Eingangssignalkombinationen ein zweites Ausgangssignal (46) gleich oder ungleich dem zweiten ausgewählten Abtastsignal (SD) erzeugt, daß der dem ersten Zähler (10) vorgeschaltete erste Richtungsdiskriminator (9) vom ersten ausgewählten Abtastsignal (SB) und vom zweiten ausgewählten Ausgangssignal (Sn) und der dem zweiten Zähler (14) vorgeschaltete zweite Richtungsdiskriminator (13) vom Ausgangssignal (45) des ersten Abtastnetzwerkes (6 a; und vom Aüsgangssignal (46) des zweiten Abtastnetzwerkes (6 b) angesteuert wird oder daß der erste Richtungsdiskriminator (9) vom ersten ausgewählten Abtastsignal (SB) aod vom Aüsgangssignal (46) des zweiten Abiastnetzwerkes (66) und der zweite Richtungsdiskriminator (13) vom zweiten ausgewählten Abiastsignal (S0) und von Ausgang (45) des ersten Abtastnetzwerkes (6a) angesteuert wird.
8. Wegmeßsystem nach eineni der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (17) für den Vergleich zweier entsprechender Ziffern der beiden Zähler (10, 14) oder der Vergleicher (26 bzw. 27 bzw. 28 bzw. 29) für den Vergleich der Ausgänge (18 bis 25) zweier logischer Schaltelemente (38 a und 39 a bzw. 41a und 40 a) außer den beiden Eingängen für die zu vergleichender. Ziffern noch einen dritten Eingang für ein von einem Taktgenerator (30) im wesentlichen zeitkonstant geliefertes Taktsignal aufweist und daß das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Wechselspannung am Ausgang des Vergleichen (17, 26, 27, 28, 29) das Vorhandensein oder das Fehlen eines Fehlers signalisiert.
9. Wegmeßsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (17, 26, 27,
28, 29) aus bekannten logischer. Schalt- und Verknüpfungselementen nach den bekannten Regeln der Schaltalgebra so aufgebaut ist, daß er bei Gleichheit der beiden zu vergleichenden Ziffern an seinem Ausgang ein dem Taktsignal entsprechendes Wechselstromsignal abgibt und bei Ungleichheit der beiden zu vergleichenden Ziffern an seinem Ausgang dauernd 0 oder 1 abgibt.
10. Wegmeßsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß von den verschiedenen nach den bekannten Regeln der Schaltalgebra möglichen Vergleichern ein solcher Verwendung findet, der, bei Anliegen wenigstens einer fehlerfreien Kombination (0; 0 oder 1; 1) von Eingangssignalen (Z1; Z2), an seinem Ausgang (1T4) dauernd 0 oder 1 abgibt, wenn eines seiner eigenen logischen Schaltoder Verknüpfungselemente fehlerhaft arbeitet.
11. Wegmeßsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche selbsttätige Prüfungsschaltung in regelmäßigen Abständen an beiden Zifferneingängen des Vergleichers statt der zu vergleichenden Ziffern den Binärwert (0 oder 1) kurzzeitig anlegt, bei dem die Vergleicherschaltung das fehlerhafte Arbeiten ihrer eigenen Schalt- oder Verknüpfungselemente anzeigt.
12. Wegmeßsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vergleich sämtlicher Ziffern (15. 16) der beiden Zähler (10,14) und gegebenenfalls weiterer zu vergleichender Binärwerte die einzelnen Vergleicherschaltungen in Serie geschaltet sind derart, daß jeweils der Ausgang eines Vergleichers an den Takteingang des folgenden geführt ist und daß der Ausgang des letzten Vergleichers (17„) den Ausgang (33) der gesamten Vergleichseinrichtung darstellt.
13. Wegmeßsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang der Vergleichsschaltung (17) eine Anzeigeschaltung (34) angeschlossen ist, die einen Gleichrichter und ein Zeitglied enthält, das Impulse aus Laufzeiteffekten wegen deren kurzer Dauer unterdrückt, die Taktfrequenz jedoch zur Anzeige gelangen läßt.
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GB561873A GB1424036A (en) 1972-02-16 1973-02-05 Incremental measuring system with means to detect faulty operation
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SE7302120A SE384268B (sv) 1972-02-16 1973-02-15 Felskyddad, inkrementell vegmetanordning, serskilt vid en vag
CA163,889A CA1015860A (en) 1972-02-16 1973-02-16 Incremental measuring system secured against faults
DK085373A DK150320C (da) 1972-02-16 1973-02-16 Taellevaerk, isaer til brug i forbindelse med en vaegt, og som indikerer fejlfunktioner
ZA731102A ZA731102B (en) 1972-02-16 1973-02-16 Fault-proofed incremental distance measuring system
US05/334,036 US4110828A (en) 1972-02-16 1973-02-20 Error preventing incremental measuring system

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ZA (1) ZA731102B (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2622048A1 (de) * 1975-05-19 1976-12-02 Xerox Corp Verfahren und einrichtungen zur fertigung von messgroessenumformern
DE2820160A1 (de) * 1978-05-05 1979-11-15 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur wegmessung mit einem zaehler
EP0066682A2 (de) * 1981-06-06 1982-12-15 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Positioniereinrichtung
DE3528796A1 (de) * 1985-08-10 1987-02-19 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Digitale elektrische laengen- oder winkelmesseinrichtung mit einer schaltungsanordnung zur fehlerueberwachung
AT386085B (de) * 1980-10-22 1988-06-27 Sony Corp Drehstellungs-erfassungssignal-generator
DE3815533C1 (de) * 1988-05-06 1989-11-30 Heidelberger Druckmaschinen Ag, 6900 Heidelberg, De

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3323281A1 (de) * 1983-06-28 1985-01-10 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Verfahren und anordnungen zur fehlerueberwachung bei einer messeinrichtung
AT379893B (de) * 1984-07-03 1986-03-10 R S F Elektronik Ohg Rechtsfor Verfahren zur digitalen elektrischen laengenoder winkelmessung und schaltungsanordnung zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE3431841A1 (de) * 1984-08-30 1986-03-13 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zur ueberwachung eines digitalen inkrementalen messwertaufnehmers
DE3509682A1 (de) * 1985-03-18 1986-09-18 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Verfahren und einrichtung zur fehlererkennung bei messeinrichtungen
JPS61228309A (ja) * 1985-04-02 1986-10-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 位置検出方法
DE3515933C1 (de) * 1985-05-03 1986-07-31 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Einrichtung zur fehlergesicherten Erzeugung von periodischen Rechtecksignalen
DE3526735A1 (de) * 1985-07-26 1987-02-05 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Fehlergesicherte inkrementale positionsmesseinrichtung
US4851749A (en) * 1987-12-10 1989-07-25 General Dynamics Corp., Pomona Div. Automatic positioner with nonlinear drive
DE59305801D1 (de) * 1993-12-08 1997-04-17 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Längenmesssystem
EP3770559A1 (de) * 2019-07-23 2021-01-27 Sick Ag Bestimmung der relativposition zweier zueinander bewegter objekte

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3638186A (en) * 1969-09-26 1972-01-25 Heidenhain Johannes Dr Arrangement for error determination
FR2098881A5 (de) * 1970-07-30 1972-03-10 Sopelem
US3733472A (en) * 1972-01-28 1973-05-15 Sopelem Apparatus for the automatic detection of counting errors in a displacement measuring system by encoding and counting

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2622048A1 (de) * 1975-05-19 1976-12-02 Xerox Corp Verfahren und einrichtungen zur fertigung von messgroessenumformern
DE2820160A1 (de) * 1978-05-05 1979-11-15 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur wegmessung mit einem zaehler
AT386085B (de) * 1980-10-22 1988-06-27 Sony Corp Drehstellungs-erfassungssignal-generator
EP0066682A2 (de) * 1981-06-06 1982-12-15 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Positioniereinrichtung
EP0066682A3 (en) * 1981-06-06 1984-07-18 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Positioning device
DE3528796A1 (de) * 1985-08-10 1987-02-19 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Digitale elektrische laengen- oder winkelmesseinrichtung mit einer schaltungsanordnung zur fehlerueberwachung
DE3815533C1 (de) * 1988-05-06 1989-11-30 Heidelberger Druckmaschinen Ag, 6900 Heidelberg, De

Also Published As

Publication number Publication date
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ZA731102B (en) 1973-12-19
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CA1015860A (en) 1977-08-16
DK150320C (da) 1987-11-16
NL171927C (nl) 1983-06-01
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DE2207224A1 (de) 1973-08-23
BE795559A (fr) 1973-06-18
GB1424036A (en) 1976-02-04
NL7301335A (de) 1973-08-20
IT976594B (it) 1974-09-10
ATA80773A (de) 1979-04-15
DE2207224C2 (de) 1975-05-28
AT353492B (de) 1979-11-12

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