DE2804839C2 - Lichtelektrische Längen- oder Winkelmeßeinrichtung - Google Patents

Lichtelektrische Längen- oder Winkelmeßeinrichtung

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    • H05B39/00—Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
    • H05B39/04—Controlling
    • H05B39/041—Controlling the light-intensity of the source
    • H05B39/044—Controlling the light-intensity of the source continuously
    • H05B39/045—Controlling the light-intensity of the source continuously with high-frequency bridge converters
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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine lichtelektrische Längenoder Winkelmeßeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Üblicherweise werden Lampen mit einer Gleichspannung oder einer sinusförmigen Wechselspannung betrieben. Untersuchungen haben aber ergeben, daß bei Betriebstemperaturen von Lampenwendeln unterhalb von 2700 K, wie z. B. bei fast allen Miniaturlampen, die erreichte Lebensdauer bei Betreiben der Lampen mit Gleichstrom wesentlich geringer als bei Betreiben mit Wechselstrom ist. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen von Wendeln haben gezeigt, daß bei Wechselstrombetrieb die Wendel keine oder nur eine geringfügige Facettenbildung auf der Außenseite aufweist, während sich bei Gleichstrombetrieb eine ausgeprägte Facettenbildung an der Außen- und Innenseite der Wendel zeigt. Dabei stehen die Facetten an der Innen- und Außenseite nicht parallel zueinander, wodurch sich Einschränkungen ergeben, die sich offenbar zu tiefen Einkerbungen entwickeln, wodurch schließlich die Wendel mechanisch schwach wird und abbricht. Es ist bekannt, aus diesem Grund Miniaturlampen mit einer sinusförmigen Wechselspannung zu betreiben.
In inkrementalen Meßeinrichtungen allerdings dürfen die Lampen nicht mit einer sinusförmigen Wechselspannung betrieben werden, weil infolge der dabei auftretenden, mit dem Auge nicht feststellbaren Helligkeitsschwankungen Modulationen der Meßsignaie auftreten, die zu Fehlsignalen führen.
Weiter ist es bekannt. Lampen zur Erhöhung der Lampenleistung ohne Beeinflussung der Lebensdauer bzw. zur Erhöhung der Lebensdauer bei gleicher Leistung impulsmäßig zu betreiben (DE-AS 1589 223,
ίο DE-OS 15 39 453). Dabei steigen die Spannungen beispielsweise von Null auf einen bestimmten Wert V und fallen nach einer bestimmten Zeit wieder auf NuIL
Ferner sind Verfahren zum Regeln und Stabilisieren des Lichtstromes bekannt, bei denen die Lampen mit Rechteckimpulsen regelbarer Breite betrieben werden (DE-OS 24 23 153, DE-OS 14 89 383, DE-PS 15 89 120). Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Betreiben einer Miniatur-Wendellampe als Beleuchtung für eine lichtelektrische Meßeinrichtung anzugeben, bei der die Miniatur-Wendellampe eine konstante Helligkeit bei erhöhter Lebensdauer aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das
kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 gelöst
Die nut der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit einfachen Mitteln eine konstante Helligkeit der Miniatur-Wendellampe erzielt wird, die bei lichtelektrischen Meßeinrichtungen Modulationen der Meßsignale und damit Fehlsignale ausschließt. Gleichzeitig führt die Erhöhung der Lebensdauer der Miniatur-Wendellampe zu einer größeren Wirtschaftlichkeit, da ein Auswechseln der Miniatur-Wendellampe nur noch selten nötig sein wird, so daß Fehlzeiten in der Produktion weiter verringert werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zum Betreiben der Miniatur-Wendellampe vorgesehen, bei der die Miniatur-Wendellampe im Diagonalzweig einer mit Gleichspannung beaufschlagten Brücke aus zwei Paaren komplementärer Transistoren liegt Dabei sind die eine Elektrode der Miniatur-Wendellampe mit den Emittern des einen Paares von komplementären Transistoren und die andere Elektrode mit den Kollektoren des anderen Paares von komplementären Transistoren verbunden, wobei die Basen der Transistoren mit Rechteckimpulsen beaufschlagt sind. Diese Schaltungsanordnung weist den Vorteil eines geringen Schaltungsaufwandes auf.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine bevorzugte Schaltungsanordnung zum erfindungsgemäßen Betreiben einer Miniatur-Wendellampe und
F i g. 2 eine schematische Darstellung einer lichtelektrischen Längenmeßeinrichtung.
In der vorgeschlagenen Schaltungsanordnung nach F i g. 1 ist eine Miniatur-Wendellampe 1 im Diagonalzweig einer mit einer Gleichspannung beaufschlagten Brückenschaltung 2 aus zwei Paaren komplementärer Transistoren 3, 4, 5, 6 vorgesehen. Dabei ist die eine Elektrode 7 der Miniatur-Wendellampe 1 mit den Kollektoren des einen Paares von komplementären Transistoren 3, 4 und die andere Elektrode 8 mit den Emittern des anderen Paares von komplementären Transistoren 5, 6 verbunden. Der positive Pol 9 der Gleichspannung ist mit dem Emitter des Transistors 3 und dem Kollektor des Transistors 5 und der negative Pol 10 mit dem Emitter des Transistors 4 und dem Kollektor des Transistors 6 verbunden. V/eiter sind die
Basen der Transistoren 3,4,5,6 mit Rechteckircpulscn eines nicht dargestellten Rechteckoszillators über einen Anschluß 11 beaufschlagt
Diese bevorzugte Schaltungsanordnung bewirkt, daß die Miniatur-Wendellampe 1 mit einer Gleichspannung beaufschlagt wird, deren Polarität in bestimmten, vorzugsweise konstanten Zeitabständen umgeschaltet wird, wobei die Taktfrequenz der Rechteckimpulse vorteilhaft 50 oder 100 Hz beträgt Die Polaritätsumschaltung erfolgt dabei so schnell, daß die Helligkeit der Miniatur-Wendellampe 1 infolge der Trägheit der Wendel konstant bleibt Dadurch treten keine Modulationen der Meßsignale bei lichtelektrischen Meßeinrichtungen mehr auf, wodurch Fehlsignale ausgeschlossen sind. Gleichzeitig bewirkt diese Polaritätsumschaltung eine Unterdrückung der Facettenausbildung wodurch die Lebensdauer der Wendel wesentlich erhöht wird, da die bei Gleichstrombetrieb lebensdauerbestimmende Einschnürung vermieden wird, die schließlich zum mechanischen Bruch führt
Bei der schematischen Darstellung einer lichtelektrischen Längenmeßeinrichtung in F i g. 2 fällt das Licht der Miniatur-Wendellampe 1 über einen Kondensor 21, einen Maßstab 22 und eine Abtastplatte 23 auf Abtastfotoelemente 24. Bei der Bewegung des Maßstabs 22 relativ zur Abtastplatte 2j erzeugen die Abtastfotoelemente 24 periodische Signale, die einer elektronischen Auswerteeinheit 25 und über einen Anschluß 26 einer nicht dargestellten Anzeigeeinheit zur Anzeige der Position eines zu messenden nicht dargestellten Objekts zugeleitet werden. Dabei ist die Schaltungsanordnung nach F i g. 1 zum erfindungsgemäßen Betreiben der Miniatur-Wendellampe 1 in der Baueinheit 27 angeordnet
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Lichtelektrische Längen- oder Winkelmeßeinrichtung, bei der die Teilung eines Teüungsträgers mittels einer Abtastplatte in einer Abtasteinheit abgetastet wird und zur Beleuchtung der Teilungen des Teüungsträgers und der Abtastplatte eine Miniatur-Wendellampe vorgesehen ist, die mit einer Gleichspannung beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der an der Miniatur-Wendellampe (1) anliegenden Gleichspannung in bestimmten Zeitabständen umgeschaltet wird.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der Gleichspannung in konstanten Zeitabständen umgeschaltet wird.
3. Schaltungsanordnung zum Betreiben der Miniatur-Wendellampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Miniatur-Wendellampe (1) im Diagonalzweig einer mit der Gleichspannung beaufschlagten Brückenschaltung (2) aus zwei Paaren komplementärer Transistoren (3, 4, 5, 6) liegt, daß die eine Elektrode (7) der Miniatur-Wendellampe (1) mit den Kollektoren des einen Paares von komplementären Transistoren (3, 4) und die andere Elektrode (8) mit den Emittern des anderen Paares von komplementären Transistoren (5, 6) verbunden, daß die Pole (9,10) der Gleichspannung an die Emitter des einen Paares von komplementären Transistoren (3, 4) und an die Kollektoren des anderen Paares von komplementären Transistoren (5, 6) angeschlossen und daß die Basen der Transistoren (3,4,5,6) gemeinsam mit Rechteckimpulsen beaufschlagt sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz der Rechteckimpulse 50 bis 100 Hz beträgt.
DE2804839A 1978-02-04 1978-02-04 Lichtelektrische Längen- oder Winkelmeßeinrichtung Expired DE2804839C2 (de)

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