DE2346091A1 - Vorrichtung zur inkrementalen abtastung einer strichskala - Google Patents

Vorrichtung zur inkrementalen abtastung einer strichskala

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DE2346091A1 DE19732346091 DE2346091A DE2346091A1 DE 2346091 A1 DE2346091 A1 DE 2346091A1 DE 19732346091 DE19732346091 DE 19732346091 DE 2346091 A DE2346091 A DE 2346091A DE 2346091 A1 DE2346091 A1 DE 2346091A1
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Description

Espera-Werke GmbH-D u 1 s b u r g
Vorrichtung zur inkrementalen Abtastung einer Strichskala
Die' Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Inkrementalen Abtastung einer Strichskala mittels mehrerer zueinander versetzt auf die Strichskala ausgerichteter Photozellen, deren Ausgangszustände als elektrische Impulse einem Zähler zuleitbar sind.
Vorrichtungen zur Durchführung von inkrementalen Meßverfahren zur Bestimmung der Lageänderung beweglicher Teile werden zur Positionierung von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen, in besonderem Maße aber auch bei Neigungswaagen verwendet, bei denen die Lageänderung einer Strichskala direkt dem aufliegenden Gewicht proportional ist. Durch inkrementale Messung der Lage der Strichskala erhält man eine dem Warengewicht verhältnisgleiche Anzahl von Impulsen, die mittels Impulszählern und an sie angeschlossene Anzeigeeinheiten eine ziffernmäßige Anzeige des Gewichtewertes ermöglichen oder zur Meßwertverarbeitung elektronischen Rechnern zugeführt
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werden, um mit ihrer Hilfe z.B. den Warenpreis auszurechnen.
Wegen des erheblichen wirtschaftlichen Wertes derartiger Messungen zur Bestimmung der Leistung im Handelsverkehr ist zusätzlich zu fordern, Vorsorge zu treffen, daß das Meßergebnis nicht durch systematische Fehler verfälscht wird, die durch den Ausfall eines der zum Aufbau der Meßanordnung verwendeten elektronischen Bauteile entstehen können.
Zur Absicherung gegen Fehler, die durch teilweisen oder vollständigen Ausfall eines Bauteiles entstehen, sind verschiedene Maßnahmen bekannt geworden. Die deutsche Offenlegungsschrift P 2 161 684 verwendet zur Abtastung der Strichskala zwei Fotozellen, die von einer Lampe durch eine Strichskala und optischer Hilfsmittel beleuchtet werden und zueinander so justiert sind, daß bei einer Bewegung der Strichskala angeschlossene Trigger kleiner Schaltpunkthysteresis derart Impulse liefern, daß auf jeden Impuls, der von einem der beiden Trigger der ersten Fotozelle geliefert wird, ein Impuls von einem der beiden Trigger der zweiten Fotozelle zeitlich folgt und daß dann, wenn diese Bedingung nicht erfüllt wird, ein Fehlersignal gegeben wird.
Ein weiteres Fehlerkontrollverfahren ist in der deutschen Offenlegungsschrift 2 020 393 angegeben, bei der vermittels zweier in bestimmter Weise zueinander justierter Fotozellen richtungsgekennzeichnete Zahlimpulse erzeugt werden und eine Kontrolle des Phasenwinkels und/oder der Amplitude ausgeführt wird, die bei Abweichung der Abtastsignale, die von den Fotozellen geliefert werden, von den Sollwerten der Phasenlage und/oder der Amplitude ein Fehlersignal auslöst.
In beiden Fällen ist nachteilig, daß eine sehr genaue Justage der Fotozellen erfolgen muß und daß überdies bei der Kontrolle aus dem Soll-Ist-Vergleich der Amplitudenhöhe Änderungen der Laapenhelligkeit oder geringfügige Verschmutzung bereite zum Fehlersignal führen· Ferner ist die Kontrollschaltung im
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zweiten Falle eine vom eigentlichen Diskriminator getrennte Schaltung, deren Ausfall nicht überwacht wird.
Ein weiteres Verfahren besteht darin, daß an einer definierten Stelle der sich bewegenden Skala eine dritte Fotozelle einen Impuls abgibt, der die Zählung als unrichtig markiert, wenn sie in diesem Augenblick nicht mit dem zur betreffenden Stelle zugehörigen übereinstimmt. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß im gesamten Bewegungsbereich der Skala nur eine Kontrollstelle vorhanden ist, alle anderen Stellen jedoch unkontrolliert bleiben.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu entwickeln, die sich bei einfachem Aufbau leicht justieren läßt und durch ein hohes Auflösungsvermögen auszeichnet, indem bei einer verhältnismäßig groben Strichteilung eine große Anzahl von Abtaststufen erzielt werden kann und darüber hinaus die Voraussetzung bietet, eine Abtastung der Strichskala zu verwirklichen, die Funktionsfehler kenntlich macht.
Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß drei Fotozellen in einem Abstand von je einem Drittel des Teilungsintervalles der Strichskala zueinander versetzt angeordnet und mit einer Diskriminatorschaltung rerbunden sind, die die aus der änderung der Beleuchtung der Fotozellen bei Bewegen der Strichskala sich ergebenden Änderungen im Stromkreis der Fotozellen in elektrische Impulse derart umwandelt, daß ein angeschlossener Vorwärts/Rückwärtszähler die Anzahl der Abtastschritte richtungsabhängig zählt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung zum Zwecke der Kenntlichmachung fehlerhafter Funktionen kann die Diskriminatorschaltung derart gewählt sein, daß bei fehlerfreier Funktion von Abtastung und Diskriminatorschaltung die Zählimpulse abwechselnd an zwei verschiedenen Ausgängen der Diskriminatorschaltung auftreten, bei fehlerhafter Funktion jedoch mindestens
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zwei Impulse am gleichen Ausgang auftreten, ohne daß ein Impuls zwischenzeitlich am anderen Ausgang auftritt.
Gemäß weiterer Erfindung kann vorgesehen sein, daß an die Zählausgänge des Diskriminators zwei Vorwärts-Rückwärtszähler angeschlossen sind, wobei der eine direkt, der andere über eine Auswahlschaltung mit dem Diskriminator verbunden ist und die Auswahlschaltung den Zählimpuls sperrt, der als zweiter Impuls am gleichen Ausgang des Diskriminators auftritt, ohne daß ihm ein Impuls am anderen Ausgang vorangegangen ist.
Durch diese Art des Anschlusses von zwei Vorwärts/Rückwärtszählern ist erreicht, daß sie im Falle einer fehlerfreien Abtastung und Funktion der Diskriminatorschaltung ein übereinstimmendes, im Falle eines Fehlers jedoch ein voneinander abweichendes Zählergebnis aufweisen. Für die weitere Verwendung des Zählergebnisses kann es dabei von Vorteil sein, daß die beiden angeschlossenen Zähler komplimentär zueinander zählen, ihre Zählergebnisse sich im fehlerfreien Falle komplimentär zueinander verhalten.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß an die Ausgänge des Diskriminators eine Kontrollschaltung angeschlossen ist, die ein Fehlersignal abgibt, wenn von einem Ausgang des Diskriminators nacheinander zwei Impulse geliefert werden, ohne daß der andere Ausgang zwischenzeitlich einen Impuls geliefert hat.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 den Aufbau der Abtasteinrichtung,
Fig. 2 die Blende,
Fig. 3 ein Impulsdiagramm,
Fig. 4 die Diskriminatorschaltung,
Fig. 5 ein Impulsdiagramm und
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Fig. 6 eine FehlerSignalschaltung.
In der Fig. 1 beleuchtet die Lampe 1 über den Kondensor 2 die Strichskala, deren Teilungsabstand s ist. Die Skala 3 wird über das Objektiv 4 auf die Blende 5 projiziert. Das von der Blende 5 hindurchgelassene Licht wird über den Kondensor 6 auf drei übereinander angeordnete Fotozellen 7» 8 und 9 geworfen, die mit der Diskriminatorschaltung 10 verbunden sind. Die Diskriminatorschaltung 10 liefert die Impulse für die beiden Vorwärts/Rückwärtszähler 11 und 12.
Die Blende 5 ist in der Fig. 2 ausführlich dargestellt. Sie enthält drei Reihen von lichtdurchlässigen öffnungen 13a - c, 14a - c, 15a - c. Die lichtdurchlässigen öffnungen jeder Reihe sind gegenüber denen einer anderen Reihe um jeweils ein Drittel von s· versetzt, wobei s1 das Teilungsintervall der projizierten Skala 3 in der Ebene der Blende 5 ist. Das Bild der projizierten Skala in der Ebene der Blende 5 ist in der Fig. 2 mit 16 bezeichnet.
Wird die Skala 3 bewegt, so gelangen durch die lichtdurchlässigen öffnungen der Blende 5 abwechselnd Licht oder kein Licht. In Abhängigkeit von der Bewegung der Skala 3 sind die Helligkeitsverhältnisse hinter der Blende 5 in der Fig. 3 durch die Kurven 17a, 17b, 17c graphisch dargestellt.
Hinter der Blende 5 befinden sich die drei Fotozellen 7, 8, 9, die von dem von der Blende 5 hindurchgelassenen Licht in der Weise beleuchtet werden, daß die Fotozelle 7 das von den Öffnungen 13a - c, die Fotozelle 8 das von den öffnungen 14a - c und die Fotozelle 9 das von den Öffnungen 15a - c hindurchgelassene Licht empfangen.
Die Fotozellen wandeln das auf sie fallende Licht in äquivalente elektrische Zustände um, die im beleuchteten Fall mit L, im unbeleuchteten mit 0 bezeichnet werden. Im gleichen Takte wie sich die Helligkeit hinter der Blende 5 beim Bewegen der Skala 3 ändert, verhalten sich auch die Ausgänge der
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Fotozellen. Dieser Zusammenhang ist in der Fig. 3 in der Form der dreizeiligen Tabelle dargestellt, wobei die Zeile 17 den Ausgang der Fotozelle 7, Zeile 18 den der Fotozelle 8 und 19 den der Fotozelle 9 wiedergibt.
Wie ersichtlich, wiederholen sich die Zustände nach Jeweils sechs Stufen, wenn die Skala 3 in einer Richtung bewegt wird. Die Bewegung der Skala um ein Teilungsintervall ist in sechs Stufen aufgelöst.
Aufgabe des Diskriminators, dargestellt in Fig. 4, ist es nun, aus den Zuständen am Ausgang der Fotozellen 7, 8, 9 elektrische Impulse und Riehtungssignale derart abzuleiten, daß durch .die richtungsabhängige Zählung in einem Vorwärts/Rückwärtszähler der Inhalt des Zählers gleich der Anzahl der Schritte ist, um die sich die Skala aus einer Nulllage heraus bewegt hat.
Hierzu sind die drei Fotozellen 7, 8, 9, über drei, der Impulsformung dienende Trigger 20, 21, 22, einerseits direkt, andererseits über die Negationen 23, 24, 25 sowohl mit Vorbereitungseingängen wie auch Takteingängen der JK-Flip-Flops 26 - 37 verbunden. Für Flip-Flop 26 ist in der Diskriminatorschaltung gemäß Fig. 4 beispielhaft der Takteingang mit 26a, der Vorbereitungseingang mit 26b bezeichnet.
Die Verbindung erfolgt dabei so, daß jeder mögliche Schritt von Stufe zu Stufe in Richtung der Zeilen 17, 18, 19, vorwärts und rückwärts, was insgesamt zwölf Möglichkeiten ergibt, einen der zwölf Flip-Flops 26-37 umschaltet. So schaltet z.B. der Schritt von 0 nach 1:
17 L 0
18 L L
19 0 0
Schritt 0 1
den Flip-Flop 26 um.
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Die Ausgänge der Flip-Flops 26-37 werden in vier Gruppen durch die Nand-Gatter 38-41 zusammengefaßt, deren Ausgänge mit va, ra, vb und rb bezeichnet sind.
Für diese Zusammenfassung bestehen zwei Kriterien: Das Kriterium der Bewegungsrichtung und das der erreichten Stufe. In die Gruppe des mit va bezeichneten Ausganges gehören alle Flip-Flops 26-28, die umschalten, wenn eine ungeradzahlig bezifferte Stufe in Richtung größerer Ziffern in Flg. 3 erreicht wird. In die Gruppe des mit vb bezeichneten Ausganges gehören alle Flip-Flops 32-34, die umschalten, wenn eine geradzahlig bezifferte Stufe in Richtung größerer Ziffern, in die Gruppe des mit ra bezeichneten Ausganges gehören alle Flip-Flops 29-31, die umschalten, wenn eine ungeradzahlig bezifferte Stufe in Richtung klein-erer Ziffern und in die Gruppe des mit rb bezeichneten Ausgangs gehören alle Flip-Flops 35-37» die umschalten, wenn eine geradzahlig bezifferte Stufe in Richtung klein-erer Ziffern erreicht wird.
Wird beispielsweise die Skala um sieben Schritte in Richtung größerer Ziffern der Stufen bewegt und wieder zurück, so ergibt sich folgende Tabelle 1, für die Schritt für Schritt betroffenen Flip-Flops 26-37 und Ausgänge va, vb, ra, rb:
Stufe Abtastung Flip-Flop Ausgang Impulse
0 LLO _ _ _
1 OLO 26 va v1 a1
2 OLL 33 vb v1 b1
3 0 0 L 27 va v1 a1
4 LOL 34 vb v1 b«
5 LOO 28 va v1 a1
6 LLO 32 vb v1 b'
7 OLO 26 va v1 a1
6 LLO 35 rb r1 b1
5 LOO 30 ra r1 af
4 LOL 37 rb r1 b1
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3 O O L 29 ra r· a·
2 OLL 36 rb r1 b»
1 OLO 31 ra r1 a1
O LLO 35 rb r' b1
Tabelle 1
Die Ausgänge va, vbf ra, rb werden durch die Nand-Gatter 42-49 wiederum zusammengefaßt zu vier Leitungen v, r, a, b.
Sie schalten um:
v: wenn ein Schritt in Richtung größerer Stufenziffern ausgeführt wird ("vorwärts"),
r: wenn ein Schritt in Richtung kleinerer Stufenziffern ausgeführt wird ("rückwärts"),
a: wenn eine ungeradzahlig bezifferte Stufe erreicht wird, b: wenn eine geradzahlig bezifferte Stufe erreicht wird.
Das Umschalten eines der Gatter 42 oder 44 bewirkt zunächst, daß über die Leitung a und das Nand-Gatter 55, die Negation 57, der der Kondensator 56 zur Flankenverzögerung vorgeschaltet ist, der betreffende Flip-Flop 26-31 über die Leitung 58 zurückgeschaltet wird, womit auch die Leitung a wieder in die Ausgangssituation zurückkehrt. Es entsteht durch einen Schritt zu einer ungeradzahlig bezifferten Stufe ein Impuls auf der Leitung a, dessen Breite durch die Größe des Kondensators 56 bemessen wird.
Gleichermaßen bewirkt ein Umschalten eines der Gatter 47 oder 48 die Rückstellung des betreffenden Flip-Flops 32-37 über Gatter 68 und Negation 70 mit Kondensator 69 über die Leitung 71· Es entsteht auf der Leitung b ein Impuls, dessen Breite durch die Größe des Kondensators 69 bemessen wird.
Zugleich entstehen Impulse auf den Leitungen ν bzw. r, abhängig davon, ob der betreffende Schritt in Richtung größerer oder kleinerer Stufenbezifferung ausgeführt wurde. Bezeichnet man die Impulse sinngemäß mit a', b1, v1, r', so entstehen
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sie bei einer Bewegung der Skala so, wie in Tabelle 1 letzte Spalte eingetragen.
Für die Durchführung der Kontrolle über die fehlerfreie Abtastung ist von Bedeutung, daß die Impulse a1 und bf stets abwechselnd auftreten und zwar auch nach einem Richtungswechsel. Treten hingegen Fehler in der Abtastung oder dem Umschalten der Flip-Flops 26-37 und der Gatter 38-41, 42, 44, 46, 48, 55, 57, 68, 70 auf, so tritt entweder der Impuls a1 oder der Impuls b1 zweimal hintereinander auf, ohne daß der andere dazwischen kommt.
Als Beispiel mögen drei Fälle eines Fehlers dienen: Eine Stufe wird übersprungen:
Stufe Abtastung Flip-Flop Imp
0 LLO - -
1 OLO 26 a'
3 0 0 L 27 af
Eine Fotozelle ist defekt, dauernd im Zustand 0:
Stufe Abtastung Flip-Flop Im;
0 LLO - -
1 OLO 26 a1
2 OLO - -
3 0 0 0 27/30 af
Rückstellung des Flip-Flops 26 ist defekt:
Stufe Abtastung Flip-Flop Imp,
0 LLO
1 0 10 26 a'
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Abtastung - 10 - 2346091
Stufe OLL Flip-Flop Imp.
2 0 0 L 33 b1
3 LOL 27 -
4 34 b·
Die wechselnde Folge von a1 und b1 ist unterbrochen, spätestens sobald auf einen fehlerhaften Schritt ein weiterer folgt.
Die weitere Ausbildung der Schaltung gemäß Fig. 4 zielt darauf ab, die beiden Vorwärts/Rückwärtsimpulszähler 11 und 12 so zu betreiben, daß sie bei fehlerfreier Arbeitsweise und damil· wechselnder Folge von a1 und b1 gleiche, bei einer Unterbrechung der wechselnden Folge jedoch verschiedene Anzahl von Zählimpulsen erhalten.
Hierzu erhält der Zähler 11 alle Impulse a1 und b1, auch dann, wenn sie nicht abwechselnd kommen, der Zähler 12 die Impulse a* und b* jedoch nur dann, wenn sie abwechseln kommen.
Die Impulse a1, b1 werden, für den Zähleingang 53 des Zählers 11 durch das Nand-Gatter 50 zusammengefaßt und negiert durch die Negation 51; der ein den Impuls verzögernder Kondensator 52 vorgeschaltet ist, auf den Zähleingang 53 gelegt. Der Richtungseingang 54 wird durch Zusammenfassen der Gatter 43 und 46 gesteuert, und zwar zählt der Zähler 11 vorwärts, wenn eines der beiden Gatter 43 und 46 einen Impuls v1 liefert und rückwärts, wenn hier kein Impuls auftritt. Der Kondensator 52 stellt dabei sicher, daß die den ZählVorgang auslösende Flanke des Zählimpulses a1 in die Zeit des ν'-Impulses fällt, um bei Abtastschritten in Richtung größerer Stufenziffer ein Vorwärtszählen des Zählers 11 sicher zu erreichen. Das Impulsdiagramm ist in Fig. 5 dargestellt.
Im Gegensatz hierzu ist vor den Zähleingang 65 des Zählers 12 eine Auswahllogik bestehend aus den Negationen 59 und 60, dem Flip-Flop 61 und den Nand-Gattern 62-64 geschaltet. Ein
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Impuls a1 oder b' gelangt auf den Eingang 65 nur dann, wenn der Flip-Flop 61 in einer bestimmten Stellung steht, in der es entweder über das Gatter 62 den Impuls b1 oder über das Gatter 63 den Impuls a1 auf den Eingang 65 weiterleiten läßt. Ist am Eingang 65 ein Impuls aufgetreten, so wird der Flip-Flop 61 umgeschaltet und gibt damit das jeweils andere Gatter 62, 63 frei, einen weiteren Zählimpuls b1 oder a1 zu übertragen. Folgen die Impulse a1 und b1 abwechselnd aufeinander, so findet der folgende Impuls den Flip-Flop 61 immer gerade so eingestellt, daß das zu ihm gehörende Gatter
62 oder 63 ihn auf den Zähleingang 65 gelangen läßt.
Treten jedoch zwei Impulse a1 oder b1 auf, ohne daß der jeweils andere dazwischenliegt, so ist beim zweiten Impuls der Flip-Flop 61 so umgeschaltet, daß das betreffende Gatter 62,
63 gesperrt ist. Damit erhält der Zähler 12 einen Impuls weniger als der Zähler 11, und es besteht zwischen den beiden Zählern eine Differenz.
Die Steuerung des Richtungseinganges 66 erfolgt durch die Impulse r1, die verzögert durch den Kondensator 67 und die Negation 75 auf den Richtungseingang 66 gelangen.
Es entsteht auch dann eine Differenz zwischen den Zählern 11 und 12, wenn infolge eines Defektes der Gatter 43 und«46 einerseits und 45» 49 und Negation 75 andererseits auf einen Zähler kein Richtungsimpuls gegeben wird; denn dann zählen beide Zähler nicht mehr in der gleichen Richtung.
Sollen die Zähler 11 und 12 komplimentär zueinander zählen, so entfällt die Negation 75.
Das Auftreten einer Differenz kann in hier nicht dargestellter Weise durch nachgeschaltete Auswertanordnungen der Zählinhalte zur Fehlersignalisierung herangezogen werden.
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-12- 23A6091
Die gemeinsame Nullstellung aller Flip-Flops 26-37 und 61 erfolgt durch Schließen der Taste 72, mit deren Hilfe auch gleichzeitig die Zähler 11 und 12 über ihre Nullstelleingänge 73 und 74 auf Null gestellt werden.
Soll hingegen der Diskriminator selbst ein Fehlersignal abgeben, so ist die Schaltung um einen Zusatz zu erweitern, der in Fig. 6 dargestellt ist.
Die Impulse a1 und b1 werden auf zwei weitere Nandgatter 76 und 77 gegeben, die gekreuzt an den Flip-Flop 61 angeschlossen sind. Am Ausgang des sie verbindenden Gatters 78 entsteht dann, wenn zwei Impulse a' oder b1 aufeinander erfolgt sind, ein Impuls, der den Flip-Flop 79 umschaltet und am Ausgang ein Dauersignal liefert, wenn der fehlerhafte Zustand einmal aufgetreten ist.
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Claims (4)

  1. - 13 Patentansprüche
    = ==s=ss=s=:ssssss==sss=s=ss=s=
    1J Vorrichtung zur inkrementalen Abtastung einer Strichskala, dadurch gekennzeichnet, daß drei Fotozellen (7, 8, 9) in einem Abstand von je einem Drittel des Teilungsintervalles der Strichskala (3) zueinander versetzt anordnet und mit einer Diskriminatorschaltung verbunden sind, die die aus der Änderung der Beleuchtung der Fotozellen bei Bewegungen der Strichskala sich ergebenden Änderungen im Stromkreis der Fotozellen in elektrische Impulse derart umwandelt, daß mindestens ein angeschlossener Vorwärts/Rückwärtszähler (11, 12) die Anzahl der Abtastschritte richtungsabhängig zählt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei fehlerfreier Funktion von Abtastung und Diskriminatorschaltung die Zählimpulse abwechselnd an zwei verschiedenen Ausgängen (53, 65) der Diskriminatorschaltung auftreten, bei fehlerhafter Funktion jedoch mindestens zwei Impulse am gleichen Ausgang auftreten, ohne daß ein Impuls zwischenzeitlich am anderen Ausgang auftritt.
  3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Zählerausgänge (53, 65) des Diskriminators zwei Vorwärts-Rückwärtszähler (11, 12) angeschlossen sind, wobei der eine direkt, der andere über eine Auswahlschaltung (61-64) mit dem Diskriminator verbunden ist und die Auswahlschaltung den Zählimpuls sperrt, der als zweiter Impuls am gleichen Ausgang des Diskriminators auftritt, ohne daß ihm ein Impuls am anderen Ausgang vorangegangen ist.
  4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgänge des Diskriminators eine Kontrollschaltung (76-80) angeschlossen ist, die ein Fehlersignal abgibt, wenn von einem Ausgang des Diskriminators nacheinander zwei Impulse geliefert werden, ohne daß
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    der andere Ausgang zwischenzeitlich einen Impuls geliefert hat.
    509812/0629
DE2346091A 1973-09-13 1973-09-13 Vorrichtung zur inkrementalen Abtastung einer beleuchteten Strichskala Expired DE2346091C3 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2732909C3 (de) * 1977-07-21 1979-11-08 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Inkrementales Lagemeflsystem
DE3104972C2 (de) * 1981-02-12 1985-06-20 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Lichtelektrische inkrementale Positioniereinrichtung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1276336B (de) * 1963-08-01 1968-08-29 Wenczler & Heidenhain Optische Einrichtung zum Messen von Strecken und Teilen von Kreisen durch Verschiebung einer Teilung gegenueber einer Ablesevorrichtung
DE1208087B (de) * 1964-04-22 1965-12-30 Wenczler & Heidenhain Einrichtung zum Messen von Laengen mittels Impulszaehlung
US3588462A (en) * 1966-12-23 1971-06-28 Bausch & Lomb Fringe interpolator and counter
US3638186A (en) * 1969-09-26 1972-01-25 Heidenhain Johannes Dr Arrangement for error determination
US3793508A (en) * 1971-12-21 1974-02-19 Singer Co Film frame counter
US3811648A (en) * 1973-07-09 1974-05-21 Us Navy Azimuth readout system

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