DE2703155C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung und Ermittlung der Größe und Richtung der Bewegung eines Teiles, mit einer die Bewegung dieses Teiles erfassenden fotoelektronischen Detektorvorrichtung, enthaltend ein erstes gehäusefest angeordnetes optisches Gitter mit einer parallelen Gitterstruktur, deren Gitterstreifen in Bewegungsrichtung des Teils hintereinander angeordnet sind, ein mit dem bewegbaren Teil gekoppeltes zweites optisches Gitter mit paralleler Gitterstruktur, wobei das zweite optische Gitter vor dem ersten optischen Gitter an diesem entlang bewegbar ist, mit einer Beleuchtungseinrichtung und mit mehreren fotoelektronischen Empfangselementen, die mit der Beleuchtungseinrichtung und dem zweiten optischen Gitter gekoppelt sind, wobei die Beleuchtungseinrichtung zusammen mit den beiden optischen Gittern ein zyklisches optisches Interferenzmuster mit Moir´-Streifen erzeugt, die sich im Zuge der Relativbewegung des zweiten optischen Gitters gegenüber dem ersten optischen Gitter an den fotoelektronischen Empfangselementen vorbeibewegen und entsprechende Signalfolgen erzeugen, und eine Auswerteschaltung zur Meßauswertung dieser Signalfolgen.

Aus der US-PS 37 13 319 ist eine Vorrichtung zur Messung und Ermittlung der Größe und Richtung der Bewegung eines Teiles bekannt. Ein erstes Gehäuse fest angeordnetes optisches Gitter weist eine parallele Gitterstruktur auf. Das zweite optische Gitter ist Bestandteil eines Lesekopfes, der zusätzlich die Beleuchtungsvorrichtung und zahlreiche parallel zueinander angeordnete Fotoempfängerstreifen aufweist. Diese Streifen sind in Bewegungsrichtung des zweiten optischen Gitters angeordnet.

Um nun eine Interferenz-Musterwirkung (Moir´-Streifen) zu erzielen, muß das zweite optische Gitter mit seiner parallelen Gitterstruktur entsprechend gegenüber der parallelen Gitterstruktur des ersten optischen Gitters gedreht werden. Das Maß des Winkelversatzes ist dann ein Maß für das Teilungsverhältnis dieser Moir´-Streifen. Zur Anpassung der Moir´-Streifen-Teilung an die Fotoempfängerstreifen-Teilung muß das zweite optische Gitter entsprechend gedreht werden. Da bereits kleine Drehungen des optischen Gitters zu starken Veränderungen in der Moir´-Streifen-Teilung führen, ist eine komplizierte Winkeleinstellung notwendig. Hierzu bedarf es einer entsprechend starken Übersetzung, die jedoch in der genannten US-PS 37 13 139 nicht offenbart ist.

Aus der DE-OS 25 24 765 ist eine Waage bekannt, die eine Meßeinrichtung mit einer stationären Lichtquelle aufweist. Der von der Lichtquelle ausgehende Lichtstrahl trifft durch ein Lichtfenster und eine Verschlußeinrichtung über Umlenkprismen auf eine Reihe von Fotoelementen. Bei der Auslenkung einer Waagschale durch ein Postgut wird die durch das Lichtfenster tretende Lichtmenge entsprechend verringert. Demnach ist die durch das Fenster gelangende Lichtmenge ein Maß für das Gewicht des Postgutes. Da die Fotoelemente auf einer Geraden angeordnet sind erfolgt im Zuge der Auslenkung der Waagschale eine entsprechend zunehmende Abdunklung der Fotoelementenreihe. Auch ist die Möglichkeit der Nulleinstellung der Waage durch automatisches Rückführen der Waagschale unter Einbeziehung von Schraubenfedern eines Motors und eines Lagedetektors gegeben. Werden z. B. für einen kleinen Wägebereich viele Fotodetektoren benötigt, so muß bei Vergrößerung des Wägebereiches deren Anzahl entsprechend vergrößert werden. Auch müssen die Schaltpunkte für die Fotodetektoren aus dem leitenden in den nichtleitenden Zustand an aufeinanderfolgende Portogebührenabstufungen individuell eingestellt bzw. angepaßt werden. Solche Übergangs- und Schaltpunkte sind in der Regel kritisch. Bei gewünschter hoher Genauigkeit ist ein zeitaufwendiger Einstellvorgang notwendig. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß relativ große Auslenkungen notwendig sind.

Aus der US-PS 35 28 517 ist eine optische Anzeigevorrichtung zur Gewichtsbestimmung bekannt, bei der eine kodierte Karte durch einen belastungsabhängigen Hebel bewirkt wird. Kodierte Markierungen der Karte werden auf eine Reihe von Fotoempfängern projiziert. Auch hier werden viele Fotoempfänger zur Gewichtsbestimmung benötigt, wobei der jeweilige Übergangspunkt aus dem leitenden und den nichtleitenden Zustand jedes Fotoempfängers kritisch ist.

Aus der US-PS 37 55 682 ist eine Positionsanzeigeeinrichtung bekannt, die mit Moir´-Mustern arbeitet. Hierbei werden mindestens acht fotoelektrische Zellen benötigt, wobei der Ausgang der fotoelektrischen Zellen in zyklischer Folge durch Abtastimpulse angewählt wird. Es wird hierbei ein zusammengesetztes Ausgangssignal erzeugt, welches mit einem Referenzsignal verglichen wird. Die Verwendung zahlreicher Fotozellen bedingt eine komplizierte und teure Anzeigevorrichtung.

Aus der US-PS 38 26 318 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein bewegliches und ein stationäres Stabgitter in optische Ausrichtung gebracht werden. Hierbei dient das bewegliche Gitter als Verschluß, um nacheinander einen Lichtstrahl zu unterbrechen. Die von den aufeinanderfolgenden Lichtimpulsen erzeugten elektrischen Signale werden zur Erzeugung eines Signals verarbeitet, welches das jeweilige Gewicht eines Wägegutes anzeigt. Eine solche optische Wägeeinrichtung weist den Nachteil auf, daß kleine Verschiebungen praktisch nicht zur Anzeige führen, bei denen die Verschiebung kleiner ist als die jeweiligen Abstände zwischen benachbarten Gitterstäben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine gegenüber dem Stand der Technik einfache Möglichkeit zur Anpassung der Teilung der opto-elektronischen Empfangselemente an die Teilung der Interferenz-Musterstreifen (Moir´-Streifen) schafft.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Abmessungen der Fläche jedes fotoelektronischen Empfangselementes kleiner oder gleich der Breite eines Interferenz-Musterstreifens ist, daß die fotoelektronischen Empfangselemente auf einem Trägerteil derart verteilt angeordnet sind, daß ihre Projektion auf eine gerade senkrecht zur Richtung der Interferenz-Musterstreifen des Moir´-Gitters äquidistante Teilungsabschnitte festlegt und daß das Trägerteil mit den fotoelektronischen Empfangselementen gegenüber den Interferenz-Musterstreifen des Moir´-Gitters drehverstellbar ist in eine definierte Winkelposition, in der die äquidistanten Teilungsabschnitte gleich der Gitterkonstanten des Moir´-Gitters sind.

Hierdurch ist der Vorteil gegeben, daß die Anpassung und Synchronisierung beider Teilungen unabhängig von der relativen Winkeleinstellung zwischen den Gitterstreifen des ersten und zweiten optischen Gitters erfolgt.

In vorteilhafter Weise sind die optoelektronischen Empfangselemente punktförmig ausgebildet und weisen eine Empfangsfläche auf, die nicht größer als die Breite eines Interferenz-Musterstreifens ist. Dadurch, daß außerdem die einzelnen optoelektronischen Empfangselemente versetzt auf dem Träger angeordnet sind, beeinflussen sich diese nicht gegenseitig. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die Drehung des Trägers, die in Richtung der Interferenz-Musterstreifenbewegung gesehene effektive Teilung der Empfangselemente geändert und angepaßt werden kann. Daher kann ohne komplizierte Einstellmaßnahmen eine Feineinstellung für die Abstimmung der Interferenz-Musterstreifenteilung auf die Teilung der optoelektronischen Empfangselemente durch Drehung des Trägers mit den optoelektronischen Empfangselementen durchgeführt werden. Daher liegt der besondere Vorteil der Erfindung in der Vereinigung der beiden Merkmale, nämlich der entsprechend kleinen Ausbildung der Empfangsfläche der optoelektronischen Empfangselemente und der Anordnung dieser Elemente auf einem drehbaren Trägerteil.

Gemäß weiterer Ausgestaltung sind in einem Aufnahmeteil des bewegbaren Teils das zweite optische Gitter fest und das Trägerteil mit den fotoelektronischen Empfangselementen drehverstellbar angeordnet. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die fotoelektronischen Empfangselemente linear mit untereinander jeweils gleichem Abstand auf der Durchmesserlinie des Trägerteils angeordnet.

In vorteilhafter Weise ist das zweite optische Gitter als Gittersatz am Ende einer Hülse befestigt, die in einer Bohrung des bewegbaren Teils einstellbar gelagert ist, wobei das Trägerteil als Scheibe ausgebildet und in der Hülse nach der Drehfeststellung in die definierte Winkellage fixierbar ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird die Vorrichtung in einer Wägevorrichtung zur Ermittlung des Gewichtes von zu wiegenden Gegenständen verwendet, wobei eine Waagschale vorgesehen ist, die Bestandteil von mit dieser gewichtsabhängig bewegbaren Tarier-Wägeteilen ist, wobei ein linear bewegbares Führungsteil, welches Träger des zweiten optischen Gitters, der fotoelektronischen Empfangselemente und der Beleuchtungseinrichtung ist, mit einem linear bewegbaren Teil der Tarier-Wägeteile verbunden ist.

Die Belastung mit einem vorgegebenen Gewicht bewirkt daher eine bestimmte Auslenkung der Tarier-Einrichtung. Die daraus resultierende lineare Bewegung einer entsprechenden Anzahl von Moir´-Streifen über einen Bezugspunkt bzw. eine Fotodiode hat eine bestimmte Anzahl von aufeinander folgenden Impulsen zur Folge, die dann entsprechend verarbeitet werden. Hierdurch ist eine genaue Gewichtsbestimmung möglich. Des weiteren ist der Vorteil gegeben, daß nur eine minimale Anzahl von Fotoempfängern verwendet wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht des Teils einer geschnittenen Wägevorrichtung, mit einer fotoelektronischen Detektorvorrichtung, durch die eine Anzeigeeinrichtung betätigt werden kann,

Fig. 2 eine vergrößerte Vorderansicht der fotoelektronischen Detektorvorrichtung einschließlich des fo­ toelektronischen Wandlers, der für eine Ver­ tikalbewegung mit der Waagschale entsprechend angeordnet ist und der fotoelektronische Empfangselemente aufweist,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Wandler längs der Linie III-III der Fig. 2, wobei eine Lampe und eine Sammellinse gezeigt sind, die einen Lichtstrahl durch ein Paar paralleler Gitter auf transparen­ ten Substraten senden, von denen das eine starr mit dem Hauptrahmen der Wägevor­ richtung verbunden ist und das andere am Wandler angeordnet ist und dessen Bewegung mitmacht,

Fig. 4 eine vergrößerte Rückansicht der fotoelektronischen Detektor­ vorrichtung mit einer vertikalen U-förmigen Schiene, innerhalb welcher das rahmenfeste Gitter festgeklemmt ist,

Fig. 5 eine vergrößerte schematische Ansicht des Moir´-Musters, wie es auf einer Reihe von fotoelektronischen Empfangselementen (Fotoempfänger) projiziert wird, die auf einer drehbaren Scheibe im Wandler ange­ ordnet sind, und

Fig. 6 eine perspektivische Teil-Ansicht des Fotoempfängerträgers.

In den Figuren ist mit 10 eine typische Wägevorrichtung mit einer fotoelektronischen Detektorvor­ richtung 12 bezeichnet, die gemäß der Erfindung aufgebaut ist. Sofern nichts anderes gesagt wird, ist die Wägevor­ richtung 10 hinsichtlich des Aufbaues und ihrer Arbeitsweise bekannt. Zwecks Darstellung der Erfindung ist hier eine Briefwaage vom Trommeltyp gezeigt. Die Wäge­ vorrichtung 10 weist eine Waagschale oder Plattform 14 auf, die von einem Tarierwägeteil 16 getragen wird. Die Waagschale 14 kann sich mit Hilfe eines Gestänges in vertikaler Richtung bewegen, das mit dem Wägeteil 16 drehbar verbunden ist und einen oberen und einen unteren Anlenkarm 18 und 20 aufweist, welche parallel zueinander verlaufen. Die Wägevorrichtung ist derart ausgelegt, daß sich im wesentlichen eine lineare Auslenkung der Waagschale 14 über ihren arbeitsmäßigen Verschiebungsbereich beim Aufsetzen unterschiedlicher Gewichte auf die Waagschale 14 ergibt.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist eine fotoelektronische Detektorvorrichtung in dem Gehäuse der Wägevorrichtung untergebracht und betriebsmäßig zwischen dem Hauptrahmen der Waage und der Tariereinrichtung derart angeordnet, daß sie mechanisch durch die Bewegung der Tarier­ einrichtung gesteuert wird, wodurch die Verschiebung der Waagschale 14 aufgrund einer Belastung erfaßt werden kann. Die fotoelektronische Detektorvorrichtung 12 der vorliegenden Erfindung kann praktisch in jeder Wägevorrichtung Anwendung finden, die das Gewicht durch Messung der Auslenkung einer Tarier­ einrichtung feststellt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Bewegung eines Moir´-Musters zur Anzeige und Messung der Belastung der Waagschale verwendet. Für diesen Zweck ist ein Paar paralleler optischer Gitter (Strichgittersätze) vorgesehen, die auf transparen­ ten Substraten aufgebracht sind, wobei der Aufbau und die Eigenschaften solcher Substrate einschließlich der damit verbundenen Gitter in der Moir´-Optik wohlbekannt sind. Wie aus den Figuren hervorgeht, ist das eine der optischen Gitter, nämlich 22, starr mit dem Hauptrahmen der Wägevor­ richtung verbunden, während das andere optische Gitter 40 mit der Tariereinrichtung verbunden ist und sich mit dieser eng am fixierten Gitter 22 vorbei in einer zu diesem optischen Gitter parallelen Ebene bewegt. Die optischen Gitter 22 und 40 können z. B. jeweils 800 Ronchi-Gitterstreifen pro Zentimeter bzw. 2000 pro inch aufweisen. Jedoch kann die Dichte der Gitterstreifen eines jeden optischen Gitters variieren und braucht nicht not­ wendigerweise bei beiden optischen Gittern gleich sein. Es wird nun Bezug auf die Fig. 2, 3 und 4 genommen. Das fixierte optische Gitter 22, das auf der ebenen Oberfläche einer transparenten Platte oder eines Substrats 23, beispielsweise aus Glas, aufgebracht ist (Fig. 3), ist in einer im wesent­ lichen vertikalen Lage innerhalb einer U-förmigen Halte­ schiene 24 angeordnet. Die Schiene 24 erstreckt sich zwischen einem oberen und einem unteren Halter 26 und 28 (Fig. 1) und ist daran jeweils befestigt. Der untere Halter 28 ist an einem Abschnitt des Hauptrahmens 29 befestigt (Fig. 1). Ein Randabschnitt der ebenen Oberfläche des Substrats 23 liegt an einer flachen Innenwandung eines Flansches der Schiene 24 an, so daß dieses Substrat in einer nicht dreh­ baren, fixierten Lage am Hauptrahmen mittels mehrerer Klemm­ schrauben 30 (Fig. 3 und 4) befestigt werden kann, die einen Klemmdruck gegen ein Futter 32 ausüben.

Ein paralleles Paar vertikaler Führungsstangen 34 und 36 (Fig. 3) erstreckt sich zwischen dem oberen und dem unteren Halter 26 und 28 der optoelektronischen Detektorvorrichtung 12 und ist an diesen Haltern befestigt. Dabei erstreckt sich jede Führungsstange parallel zur Ebene des Substrats 23. Ein fotoelektronischer Wandler 38 nach der Moir´-Technik ist verschiebbar an den Führungsstangen 34 und 36 angeordnet und weist ein Gehäuse auf, das aus zwei Teilen 38 a, 38 b (Fig. 3) zusammengesetzt ist, welche durch geeignete Mittel, wie Schrauben (38 c in Fig. 4), miteinander befestigt sind. Das Gehäuse des Wandlers weist zwei parallele, vertikale Bohrungen für einen Gleiteingriff mit den Führungsstangen 34 und 36 auf, so daß das bewegliche zweite optische Gitter 40 genau parallel zum fixierten, ersten optischen Gitter 22 bei einer Verschiebung ausgerichtet bleibt. Das Gehäuse des Wandlers ist mit einer zylindrischen Bohrung 46 versehen, die sich durch das Gehäuse erstreckt und deren Achse senk­ recht zur Ebene des ersten optischen Gitters 2 verläuft. Innerhalb der Bohrung befindet sich eine rohrförmige Hülse 44, an derem inneren Ende ein scheibenförmiges Substrat 42, beispiels­ weise aus Glas, befestigt ist, auf dem das zweite optische Gitter 40 aufgebracht ist. Um den Abstand zwischen den optischen Gittern und die Teilung bzw. die Abstände zwischen den Gitter-Streifen des Moir´-Interferenzmusters einstellen zu können, ist die Hülse 44 durch geeignete, bekannte Mittel, wie z. B. eine Schraube 44 a, in der Bohrung 46 einstellbar befestigt, so daß die Hülse sowohl axial als auch winkelmäßig innerhalb der Bohrung eingestellt werden kann.

Um für einen Lichtstrahl zur Modulation durch die beiden optischen Gitter sorgen zu können, kommuniziert die Bohrung 46 mit einem erweiterten, rechteckigen Bereich bzw. Öffnung 49 (Fig. 3 und 4), der in dem Teil 38 a des Gehäuses ausgebil­ det ist. Eine geeignete Lampe 48 ist durch geeignete Mittel innerhalb der Öffnung 49 angeordnet, um eine Lichtquelle für die gegenwärtige Moir´-Optik zu schaffen. Eine Sammellinse 50 ist in einem Ring 51 (Fig. 3) befestigt, der seinerseits starr innerhalb der Bohrung 46 zwischen der Lampe 48 und dem fixierten ersten optischen Gitter 22 angeordnet ist, um einen konzentrierten Lichtstrahl von der Lichtquelle 48 durch die optischen Gitter 22 und 40 zu projizieren. Die Hülse 44 ist in axialer Richtung und in Drehrichtung eingestellt und in einer Lage innerhalb der Bohrung 46 derart befestigt, daß die Gitterstreifen des beweglichen optischen Gitters 40 unter einem kleinen schiefen Winkel zu den Gitterstreifen des fixierten ersten optischen Gitters 22 angeordnet sind und daß die optische Interferenz zwischen den beiden optischen Gittern den Licht­ strahl in parallele Moir´-Streifen moduliert.

Eine Belastung der Waagschale 14 bewirkt, daß der fotoelektronische Wandler 38 und damit das bewegliche Substrat 42 und das zweite optische Gitter 40 sich nach unten bewegen, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist. Diese Abwärtsbewegung wird durch eine Betäti­ gungsstange 52 erzielt und gesteuert, die durch geeignete Mittel am Wandler 38 befestigt ist und sich von diesem nach oben erstreckt. Das obere Ende der Betätigungsstange 52 ist durch geeignete Mittel an der Unterseite der Waag­ schale 14 befestigt, so daß sie der Bewegung der letzteren folgt. Es versteht sich, daß das Gewicht des Umwandlers 38 und der Betätigungsstange 42 eine Vorlast schaffen bzw. einen Teil des Tarieraufbaus der Waage 10 bilden.

Wenn die optischen Gitter des fixierten, ersten optischen Gitters 22 in einer im wesentlichen horizontalen Lage aus­ gerichtet sind, ergibt die Abwärtsbewegung des Wandlers 38 und damit die Abwärtsbewegung des zweiten optischen Gitters 40 eine im wesentlichen horizontale Bewegung der aufeinanderfolgen­ den, im wesentlichen sich vertikal erstreckenden Moir´-Strei­ fen. Die Linienbewegung wird erfaßt und gezählt, um ein dem Gewicht der auf der die Waagschale 14 aufgesetzten Last entsprechendes Signal zu erzeugen. Die Bewegung des Moir´-Interferenzmusters wird durch mehrere Fotoempfänger 54, 56, 58, 60 (Fig. 2) erfaßt. Diese Fotoempfänger sind an sich bekannt und auf einer nicht leitenden Scheibe 62 angeordnet (Fig. 6). Die Fotoempfänger sind untereinander auf gleichen Abstand gehalten und in einer linearen Reihe entlang der Ortsachse angeordnet, die mit einem Durchmesser der Scheibe zusammenfällt. Die Scheibe 62 ist innerhalb der Bohrung der Hülse 44 in Anlage gegen eine innere Hülsenanschlagsschulter 63 angeordnet und in einer gewünschten Drehstellung bezüglich der Hülse mittels einer Klemmanschette 64 befestigt, die über ein Gewinde an der Innenfläche des äußeren Endes der Hülse 44 angreift. Obwohl vier Fotoempfänger dargestellt sind, können auch befriedigende Ergebnisse mit lediglich zwei Foto­ empfängern erzielt werden, die sowohl die Größe als auch die Richtung des Moir´-Streifenmusters erfassen. Zwecks klarerer Darstellung ist die Scheibe 62 in Fig. 3 in einem beträcht­ lichen Abstand zum Substrat 42 gezeigt. In der Praxis jedoch ist die Scheibe in axialer Richtung dicht am Substrat 42 zwecks maximaler Auflösung angeordnet.

Es versteht sich, daß jeder der Fotoempfänger 54, 56, 58 und 60 in optimaler Weise effektiv 90° von jedem benach­ barten Fotodetektor angeordnet ist, gegenüber dem zyklischen Moir´-Interferenzmuster gemessen, das sich quer zur Foto­ empfängerreihe bewegt. Diese Ortsbeziehung ist in Fig. 5 darge­ stellt, in der die Moir´-Streifen mit der Bezugszahl 65 ver­ sehen sind und die Fotoempfänger 54, 56, 58 und 60, die sche­ matisch durch kleine Kreise dargestellt sind, auf der Scheibe 42 in einer linearen Reihe angeordnet gezeigt sind. Wenn der Fotoempfänger 54 das Zentrum eines Moir´-Streifens sieht, sehen die Fotoempfänger 56 und 60 die voneinander abgewandten Seitenränder anderer derartiger Linien, während der Fotoempfänger 58 das Zentrum eines hellen Zwischenraums zwischen derartigen Linien sieht, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Fotoempfänger 54 und 58 sind elektrisch miteinander verbunden und zur Erzeugung eines einzigen Ausgangssignals entsprechend angeordnet, wobei die Fotoempfänger 56 und 60 in ähnlicher Weise zur Erzeugung eines einzigen Ausgangssignals angeordnet sind. Jedes verbun­ dene Paar Fotoempfänger ist um 90° vom anderen getrennt, gegenüber dem zyklischen Linienmuster gemessen, so daß das kombinierte Ausgangssignal eines jeden Paars zum anderen Paar um 90° phasenverschoben ist.

Um die Abstände zwischen den Fotoempfängern mit den Abständen zwischen den Moir´-Streifen genau aufeinan­ der abzustimmen, bzw. zu synchronisieren, ist es bei der Empfindung nicht erforderlich, eine zeitraubende und sehr präzise Einstellung des schiefen Winkels zwischen den jeweiligen Gittersätzen vorzunehmen, um die Streifenabstände derart zu ändern, daß sie mit den Abständen der Photodetek­ toren übereinstimmen, was besonders schwierig wäre, weil die oft sehr kleinen Änderungen des schiefen Winkels zwischen den Gittern disproportionale Änderungen im Strei­ fenabstand ergeben. Erfindungsgemäß wird die Feineinstellung zur Abstimmung der Fotoempfänger mit der Streifenteilung durch Änderung der wirksamen Abstände zwischen den Foto­ empfängern erzielt, um diese an die Streifenabstände anzu­ gleichen. Die jeweils vorliegende Fotoempfängerteilung kann leicht durch Verstellen der Drehlage und Verriegeln der Scheibe 62 in der Hülse 44 in der ausgewählten Lage durch Anziehen der Manschette 64 geändert werden. Um diese Technik zum Einstellen des Abstandes in vorteilhafter Weise auszu­ nutzen, hat jeder Fotoempfänger 54, 56, 58 und 60 eine ma­ ximale Quer- bzw. diametrale Ausdehnung, die nicht größer als die Dicke der Interferenzstreifens ist. Dieser Umstand wirkt sich sehr günstig aus, weil die Einstellung der Dreh­ lage der Scheibe 62 sich nicht in Form eines ungenauen op­ tischen Ablesens auswirkt, wenn die Achse eines jeden ein­ zelnen Fotoempfängers nicht genau senkrecht zur Bewegung des Moir´-Musters verläuft.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird die Feineinstellung der Fotodetektorteilung bezüglich der Streifenteilung nun im einzelnen beschrieben. Vorausgesetzt, daß der Abstand zwischen den gezeigten aufeinanderfolgenden Moir´-Streifen im Vergleich zur Fotodetektorteilung zu groß ist, dann kann zum Ausgleich eine Nachstellung in der Weise erfolgen, daß die Scheibe 62 bezüglich der Moir´-Streifen 65 im Gegenuhrzeigersinn ge­ dreht wird, wodurch der wirksame Abstand zwischen den Foto­ empfängern im Hinblick auf die Moir´-Streifen erhöht wird, deren Bewegung in einer im wesentlichen horizontalen Richtung erfolgt, wie mit dem Pfeil 66 in Fig. 5 angedeutet ist. Die Ausgangssignale der Fotoempfängerpaare werden danach in einer Schaltung verarbeitet, wie sie z. B. in der US-PS 28 86 718 oder 37 13 139 beschrieben ist. Eine derartige Schaltung zählt die an den Fotoempfängern vorbeilaufenden Gitter-Streifen und gibt ein das Gewicht der auf der Waagschale 14 aufgesetzten Last darstellendes Signal ab. Ein solches, das Gewicht dar­ stellende Signal kann zur Steuerung einer Gewichtsanzeigeein­ richtung oder eines Apparates zum Aufdrucken des Gewichts der Last und/oder zum Berechnen des Preises der letzteren verwendet werden. Wenn ein Postgut gewogen werden soll, kann ein solches Signal zur Berechnung des benötigten Portos ver­ wendet werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Messung und Ermittlung der Größe und Richtung der Bewegung eines Teiles, mit einer die Bewegung dieses Teiles erfassenden fotoelektronischen Detektorvorrichtung, enthaltend ein erstes gehäusefest angeordnetes optisches Gitter mit einer parallelen Gitterstruktur, deren Gitterstreifen in Bewegungsrichtung des Teils hintereinander angeordnet sind, ein mit dem bewegbaren Teil gekoppeltes zweites optisches Gitter mit paralleler Gitterstruktur, wobei das zweite optische Gitter von dem ersten optischen Gitter an diesem entlang bewegbar ist, mit einer Beleuchtungseinrichtung und mit mehreren fotoelektronischen Empfangselementen, die mit der Beleuchtungseinrichtung und dem zweiten optischen Gitter gekoppelt sind, wobei die Beleuchtungseinrichtung zusammen mit den beiden optischen Gittern ein zyklisches optisches Interferenzmuster mit Moir´-Streifen erzeugt, die sich im Zuge der Relativbewegung des zweiten optischen Gitters gegenüber dem ersten optischen Gitter an den fotoelektronischen Empfangselementen vorbeibewegen und entsprechende Signalfolgen erzeugen, und eine Auswerteschaltung zur Meßauswertung dieser Signalfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Fläche jedes fotoelektronischen Empfangselementes ( 54 bzw. 56 bzw. 58 bzw. 60) kleiner oder gleich der Breite eines Interferenz-Musterstreifens (65) ist, daß die fotoelektronischen Empfangselemente (54-60) auf einem Trägerteil (62) derart verteilt angeordnet sind, daß ihre Projektion auf eine Gerade senkrecht zur Richtung der Interferenz-Musterstreifen (65) des Moir´-Gitters äquidistante Teilungsabschnitte festlegt und daß das Trägerteil (62) mit den fotoelektronischen Empfangselementen (54-60) gegenüber den Interferenz-Musterstreifen (65) des Moir´-Gitters drehverstellbar ist in eine definierte Winkelposition, in der die äquidistanten Teilungsabschnitte gleich der Gitterkonstanten des Moir´-Gitters sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Aufnahmeteil (44) des bewegbaren Teils (52) das zweite optische Gitter (40, 42) fest und das Trägerteil (62) mit den fotoelektronischen Empfangselementen (54-60) drehverstellbar angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektronischen Empfangselemente (54-60) linear mit untereinander jeweils gleichen Abstand auf der Durchmesserlinie des Trägerteils (62) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite optische Gitter (42, 44) als Gittersatz am Ende einer Hülse (44) befestigt ist, die in einer Bohrung (46) des bewegbaren Teils (38) einstellbar gelagert ist, und daß das Trägerteil (62) als Scheibe ausgebildet und in der Hülse (44) nach der Drehverstellung in die definierte Winkellage fixierbar (64) ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in einer Wägevorrichtung zur Ermittlung des Gewichtes von zu wiegenden Gegenständen verwendet wird, wobei eine Waagschale (14) vorgesehen ist, die Bestandteil von mit dieser gewichtsabhängig bewegbaren Tarier-Wägeteilen (52, 16, 18, 20) ist, und daß ein linear bewegbares Führungsteil (38 a, 38 b), welches Träger des zweiten optischen Gitters (40, 42), der fotoelektronischen Empfangselemente (54 bis 60) und der Beleuchtungseinrichtung (48) ist, mit einem linear bewegbaren Teil (52) der Tarier-Wägeteile verbunden ist.