DE2807580A1 - Verfahren zum automatischen korrigieren einer, insbesondere zur verwendung in einer vorrichtung zum automatischen justieren von kontaktfedern bestimmten, wegmesseinrichtungen mit wenigstens einem optoelektronischen wandlerelement - Google Patents

Verfahren zum automatischen korrigieren einer, insbesondere zur verwendung in einer vorrichtung zum automatischen justieren von kontaktfedern bestimmten, wegmesseinrichtungen mit wenigstens einem optoelektronischen wandlerelement

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DE2807580A1 DE19782807580 DE2807580A DE2807580A1 DE 2807580 A1 DE2807580 A1 DE 2807580A1 DE 19782807580 DE19782807580 DE 19782807580 DE 2807580 A DE2807580 A DE 2807580A DE 2807580 A1 DE2807580 A1 DE 2807580A1
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Hermann Monat
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Description

  • Verfahren zum automatischen Korrigieren einer, insbeson-
  • dere zur Verwendung in einer Vorrichtung zum automatischen Justieren von Kontaktfedern bestimmten, Wegmeßeinrichtung mit wenigstens einem opto-elektronischen Wandlerelement Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Korrigieren der den Zusammenhang zwischen der örtlichen Lage eines Ießfühlers und einem elektrischen Ausgangssignal wiedergebenden Kennlinie einer, insbesondere zur Verwendung in einerVorrichtung zum automatischen Justieren von Kontaktfedern bestimmten, Wegmeßeinrichtung mit wenigstens einem von einer Kunstlichtquelle beleuchteten opto-elektronischen Wandlerelement, in dessen Strahlengang ein mit dem Meßfühler mechanisch gekuppeltes optisches Umlenk- oder Abschattungselement (Blende) angeordnet ist.
  • In der DE-PS 25 49 894 ist ein Verfahren zum Justieren von Kontaktfedern angegeben, bei dem der Justierstempel, der die zu justierende Kontaktfeder durch Auslenkung in den plastischen Bereich bleibend verformt und damit u- stiert, gleichzeitig Bestandteil einer Einrichtung zur Messung oder Bestimmung der Kraftistplitwcher die Feder ausgelenkt wird. Durch gleichzeitige Messung des Federweges ist es möglich, die aktuelle Federkennlinie der von dem Justierstempel ausgelenkten Feder während des Justiervorganges zu ermitteln. Wenn diese Federkennlinie mit einer vorgegebenen Charakteristik verglichen und die Auslenkung der zu justierenden Feder eingestellt wird, sobald die aktuelle Federkennlinie die erwähnte Charakteristik schneidet, ist die zu justierende Kontaktfeder gerade so weit bleibend verformt wie es der gewünschten Justierung entspricht.
  • In der DE-OS 25 49 876 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens angegeben, das im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß als Meßkraftgeber ein von einem Drehspulsystem angetriebener Meßfühler fungiert, und daß der durch die Spule des Drehspulsystems fließende Strom, der der von dem Meßfühler auf die Feder ausgeübten Kraft proportional ist, mit einer elektrischen GröBe verknüpft wird, die dem Federweg entspricht und die aus dem Winkelbetrag der Drehbewegung des Dr ehspul systems und damit des Meßfühlers abgeleitet wird. Aus dieser Verknüpfung ergibt sich die gesuchte Federkennlinie, die mit der gewünschten Charakteristik zu vergleichen ist.
  • Der erwähnte der Auslenkung der Feder entsprechende Winkelbetrag wird vorzugsweise mit Hilfe einer opto-elektronischen Vorriczhtung ermittelt, indem beispielsweise ein mit dem Meßfühler mechanisch gekuppeltes Element im Strahlengang eines von einer Kunstlichtquelle beleuchteten opto-elektronischen Bauelementes bewegt wird. Das genannte Element kann beispielsweise als Teil einer Kreisplatte mit radial verlaufenden Rasterlinien ausgebildet sein, so daß das optoeelektronische Bauelement bei der Bewegung des Meßfühlers abwechselnd beleuchtet und abgeschattet wird, wobei die Anzahl dieser Beleuchtungswechsel ein digitales Maß für den zurückgelegten Drehwinkel darstellt. Das im Strahlengang des opto-elektronischen Bauelementes bewegbare Element kann jedoch auch eine undurchsichtige Blende sein, die die wirksame Oberfläche des opto-elektronischen Bauelementes bei ihrer Bewegung mehr oder weniger abschattet. In diesem Fall ist die Größe des auftreffenden Lichtstromes ein Maß für den von dem Meßfühler zurückgelegten Weg und damit ein Maß für seinen gegenwärtigen Lageort. Da andererseits das elektrische Ausgangssignal,(z.B. der Photostrom) des opto-elektronischen Bauelementes ein Maß für die Größe des auf seine wirksame Oberfläche auftreffenden Lichtstromes ist, kennzeichnet sie mittelbar den von dem Meßfühler zurückgelegten Weg, so daß die Vorrichtung als analoge Wegmeßeinrichtung arbeitet.
  • Die Kennlinie einer derartigen Wegmeßeinrichtung, d.h.
  • der funktionelle Zusammenhang zwischen der örtlichen Lage des Meßfühlers und dem elektrischen Ausgangssignal des opto-elektronischen Bauelementes bzw. der daran angeschlossenen Verstärkermittel ändert sich in Abhängigkeit von Alterung, Verschmutzung, Temperaturgang usw.
  • der beteiligten Bauelemente, insbesondere auch der mechanischen Elemente, wie z.B. der Lagerungen. Die genannte Kennlinie kann durch derartige Fehlerquellen entweder geschwenkt werden,(wenn die Fehler multiplikativ wirken, wie es beispielsweise bei einer Nachdunklung der Kunstlichtquelle der Fall ist) oder eine Parallelverschiebung erfahren, (wenn die Fehler additiv wirken,wie dies beispielsweise bei von wechselnder Temperatur bewirkten Änderungen der mechanischen Teile oder bei sogenannten Offset-Fehlern der Verstärkermittel der Fall ist.) Es ist möglich, die Kennlinie der Wegmeßeinrichtung durch manuelles Nacheichen mit Hilfe elektrischer Einstellmittel derart zu korrigieren, daß sich die Fehler in den gegebenen Toleranzgrenzen halten. Zur Nacheichurg ist es erforderlich, nacheinander unterschiedliche Eichmaße in die Meßeinrichtung einzulegen, dabei jeweils das Ausgangssignal zu messen und aus diesen Werten die Ist-Kennlinie zu konstruieren und diese durch Betätigung der erwähnten Einstellmittel in die Soll-Lage zu verschieben. Diese Arbeiten erfordern offensichtlich hochqualifizierte Fachkräfte und sind nur mit beträchtlichem Zeitaufwand durchzuführen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe die Korrektur der Kennlinie einer Wegmeßeinrichtung der eingangs genannten Art automatisch durchführbar ist. Dies wird dadurch erreicht, daß der Meßfühler an einen oder nacheinander an mehrere mechanisch reproduzierbare Orte gebracht wird, daß die diesen Orten entsprechenden Ausgangssignale (Ist-Werte) mit den jeweils denselben Orten entsprechenden Koordinatenwerten(Soll-Werten) einer durch eine Grundeichung ermittelten Soll-Kennlinie verglichen werden und daß die sich bei diesem Vergleich ergebenden Differenzbeträge die Steuergrößen für eine Beeinflussung des optischen und/oder des elektrischen Bereiches der Negmeßeinrichtung bilden, durch welche die den mechanisch fixierten Orten des Meßfühlers entsprechenden elektrischen Ausgangssignale in Richtung auf die zugehörigen Soll-Werte verändert werden.
  • Dieautomatische Korrektur nach dem Verfahren Verfahren gemäß der Erfindung kann selbsttätig während der Pausen des Fertigungstaktes erfolgen so daß kein Zeiterlust xa laufenden Betrieb entsteht Die genannten mechanisch exakt fixierten (und entsprechend genau reproduzierbaren) Orte sind gemäß einer Weiterbildung der Erfindung so gewählt, daß sie eine getrennte Erfassung der multiplikativen Fehler einerseits und der additiven Fehler andererseits ermöglichen: Für die Nacheichung multiplikativer Fehler wird als Bezugslage vorzugsweise die Ruhelage der Wegmeßeinrichtung ausgenutzt, die zu diesem Zweck vorzugsweise so angeordnet ist, daß die wirksame Oberfläche des opto-elektronischen Bauelementes voll beleuchtet wird. Das Ausgangssignal hat in diesem Fall den größtmöglichen Wert. Dieser wird von multiplikativen Fehlern wesentlich stärker beeinflußt als von additiven Fehlern. Für die Nacheichung additiver Fehler wird ein Lageort des Meßfühlers gewählt, bei dem das opto-elektronische Bauelement nur zu einem kleinen Teil beleuchtet ist. In diesem Fall wird das Ausgangs signal von additiven Fehlern wesentlich stärker beeinflußt als von multiplikativ wirkenden Fehlern.
  • Die Kompensierung der Differenzen zwischen den Ist- und Soll-Werten der Ausgangssignale an den mechanisch fixierten Positionen des Meßfühlers erfolgt vorzugsweise in einem geschlossenen Regelkreis. Dieser Regelkreis kann entweder ausschließlich über elektrische Bauelemente verlaufen, er kann jedoch auch mechanische und insbesondere auch optische Elemente einschließen. Eine entsprechende Schaltung kann beispielsweise so aufgebaut sein, daß an den Ausgang eines Meßverstärkers, der das Signal des opto-elektrischen Wandlerelementes verstärkt, eine elektrische Schaltungseinheit angeschlossen ist, mittels derer das Ausgangssignal des MeBverstärkers arithmetisch veränderbar ist, indem es mit einem Regelsignal multipliziert und/oder ihm ein solches hinzu addiert wird. Diese Regelsignale ergeben sich - wie erwähnt - aus dem Vergleich zwischen Soll-Wert und Ist-Wert an einem oder mehreren Kurvenpunkten, deren unabhängige Koordinaten durch entsprechende Zwangsmaßnahmen - nämlich durch eine exakte und eindeutig reproduzierbare mechanische Fixierung festgelegt sind. Wie bereits erwähnt wurde, dient ein im unteren Bereich der Kennlinie liegender Meßpunkt vorzugsweise ausschließlich zur Korrektur einer additiven Abweichung, d.h. einer Parallelverschiebung der Kennlinie, und ein im oberen Bereich der Kennlinie liegender Meßpunkt vorzugsweise ausschließlich zur Korrektur eines multiplikativen Meßfehlers, d.h. einer Drehung der Kennlinie.
  • Diese "Abgleichstrategie" geht von der oben bereits erwähnten Tatsache aus, daß bei zumindest annähernd linearen Kennlinien der Einfluß eines multiplikativen, d.h. die Steigung verändernden Fehlers um so größer ist, je weiter der Meßpunkt vom Ursprung des Koordinatensystems entfernt ist, während ein additiver Meßfehler zwar an jeder Stelle der Kurve die gleiche Abweichung bewirkt, in der Nähe des Ursprungspunktes jedoch den größten relativen Einfluß ausübt. Da die Korrektur nur eines Fehlerfaktors (z.B. des multiplikativen) durch Vergleich des betreffenden Ist-Wertes mit dem zugehörigen Soll-Wert zwingend auch den jeweils anderen Meßpunkt beeinflußt, wird die Korrektur der Kennlinie im allgemeinen durch sukzessive Approximierung erfolgen müssen. Wenn jedoch die Korrektur selbsttätig in jeder Pause des Fertigungstaktes vorgenommen wird, werden die jeweils auftretenden Abweichungen so klein sein, daß sie in nur zwei Schritten korrigierbar sind.
  • Multiplikative Fehler, die vorwiegend durch Alterung, Temperaturgang und Verschmutzung der Kunstlichtquelle, des opto-elektronischen Wandlerelementes und des zugehörigen Lichtschachtes entstehen, werden in aller Regel häufiger auftreten als additive Fehler, die in erster Linie von der Mechanik und dem Meßverstärker verursacht werden. Deshalb kann es in vielen Anwendungsfällen geneigen, eine automatische Korrektur nur der multiplikativen Fehler vorzusehen. Dies kann außer auf rein elektrischem Wege vorzugsweise auch dadurch geschehen, daß die Kunstlichtquelle in den Regelkreis einbezogen wird.
  • Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 und 2 zeigen Kennlinien einer Wegmeßeinrichtung, wobei die Ist-Kennlinie gegenüber der Soll-Kennlinie verschwenkt (Fig. 1) bzw. parallelverschoben (Fig. 2) ist, Fig. 3 veranschaulicht die schrittweise annäherung einer Ist-Kennlinie an die Soll-Kennlinie der WegmeBeinrichtung, Fig. 4 zeigt eine analog arbeitende Schaltungsanordnung zur Kompensierung additiv oder multiplikativ wirkender Kennlinienfehler, Fig. 5 zeigt eine ebenfalls analog arbeitende Schaltungsanordnung zur Kompensierung multiplikativ wirkender Fehler, Fig. 6 zeigt eine teilweise digital arbeitende Schaltungsanordnung, die - ähnlich wie die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 - multiplikativ oder additiv wirkende Fehler korrigiert, Fig. 7 schließlich zeigt eine Prinzipschaltung zur Korrektur von Fehlern, die sowohl multiplikativ als auch additiv wirken.
  • Die in Fig. 1 bis 3 dargestellten Kennlinien liegt eine Wegmeßeinrichtung zugrunde, bei der im Strahlengang eines opto-elektronischen Wandlerelementes W (Fig. 4-6) eine Blendenvorrichtung B bewegbar angeordnet ist. Die Blendenvorrichtung B ist mechanisch derart mit einem Meßfühler gekuppelt, daß die wirksame Oberfläche des Wandlerelementes W nach Maßgabe des von dem Meßfühler zurückgelegten Weges abgeschattet wird. Die Gestaltung der Blendenvorrichtung B und/oder ihre mechanische Kupplung mit dem Meßfühler sind unter Berücksichtigung der Wandlerkennlinie des opto-elektronischen Wandlerelementes W derart getroffen, daß die in Fig. 1 bis 3 dargestellten Kennlinien, die den funktionellen Zusammenhang zwischen dem von dem Meßfühler zurückgelegten Weg s, der auf der Abszissenachse aufgetragen ist, und dem auf der Ordinatenachse aufgetragenen Ausgangssignal Ua linear ist.
  • In Fig. 1 und 2 sind mögliche Abweichungen der Ist-Kennlinie I von der durch eine Grundeichung ermittelten Soll-Kennlinie S angedeutet: In Fig. 1 ist die Ist-Kennlinie I gegenüber der Soll-Kennlinie S verschwenkt.Dlese Abweichung ist auf einen multiplikativ wirkenden Fehler der Meßeinrichtung zurückzuführen. Zu ihrer Korrektur ist es dementsprechend erforderlich, den Ist-Wert mit einem Multiplikationsfaktor zu beaufschlagen. In Fig. 2 ist die Ist-Kennlinie I gegenüber der Soll-Kennlinie S parallelverschoben. Zur Korrektur dieses Fehlers muß dem Ausgangssignal Ua ein konstanter Additionswert hinzugefügt werden.
  • Die Wegmeßeinrichtung besitzt zwei mechanisch exakt fixierte und dementsprechend exakt reproduzierbare Bezugslagen für den Meßfühler, die mit s1 (Fig. 1) bzw. mit S2 (Fig. 2) bezeichnet sind. Der Ort s1 hat einen vergleichsweise großen Abstand vom Ursprung des Koordinatensystems. Dies bedeutet, daß die diesem Lageort s entsprechende Beeinflussung des Ausgangssignals Ua durch einen multiplikativ wirkenden Fehler relativ groß ist. Dieser Fehler entspricht der Differenz zwischen dem dem Ort s1 zugeordneten Soll-Wert U51 des Ausgangssignals und dem an diesem Ort gemessenen Ist-Wert U11.
  • Der Ort s2 ist in der Nähe des Ursprungs des Koordinatensystems gewählt. An dieser Stelle wirken sich additive Fehler stärker aus als Fehler, die zu einer Verschwenkung der Kennlinie führen. Der Differenzbetrag zwischen dem dem Ort s2 entsprechenden Soll-Wert US2 und dem am gleichen Ort gemessenen Ist-Wert U12 des Ausgangssignals Ua kann zur Korrektur additiver Fehler herangezogen werden.
  • Anhand von Fig. 3 sei im folgenden die Abgleichstrategie für eine Ist-Kennlinie Io erläutert, die gegenüber der Soll-Kennlinie S sowohl bezüglich der Steigung als auch bezüglich ihres Schnittpunktes mit der Ordinatenachse abweicht (d.h. sowohl additiv als auch multiplikativ wirkende Fehler aufweist). Zunächst wird der Meßfühler in die Stellung s1 gebracht. Dort wird der auf der Ist-Kennlinie Io liegende Ist-Wert des Ausgangssignals UI10 ermittelt. Durch eine Drehung der Kennlinie, (die z.B. durch eine Änderung des Verstärkungsfaktors des dem opto-elektronischen Wandlerelement W nachgeschalteten Meßverstärkers oder einer hinter den Meßverstärker eingefügten Schaltungseinheit oder durch anderung der Grundhelligkeit der Kunstlichtquelle bewirkt wird), ergibt sich die Ist-Kennlinie I. Diese hat auf Grund der Kompensierungsmaßnahmen im Abszissenpunkt sl zwar den Soll-Wert Usr, dem Abszissenwert s2 entspricht jedoch der Ist-Wert UI21, der von dem entsprechenden Soll-Wert U52 abweicht. Durch eine weitere Korrektur, bei der die Kennlinie durch Addition eines konstanten Faktors parallelverschoben wird, erhält man die Ist-Kennlinie 12. Diese geht zwar durch den dem Ort s2 entsprechenden Soll-Wert Us2, ihr Ordinatenwert UI1< am Ort sl ist jedoch größer als der entsprechende Soll-Wert U51. Die Kennlinie I2 schneidet die Abszissenachse s im Punkte sa. Wenn - ausgehend von der Differenz U111-U51 -die Kennlinie ein weiteres mal verschwenkt wird, erhält man die Ist-Kennlinie 13. Diese liegt im gegebenen Fall innerhalb des Toleranzbereiches, ist also der Soll-Kennlinie S derart eng benachbart, daß sich eine weitere Korrektur erübrigt. Selbstverständlich kann die Ist-Kennlinie durch eine weitere additive und gegebenenfalls eine weitere multiplikative Korrektur noch näher an die vorgegebene Soll-Kennlinie angeglichen werden.
  • Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. Eine von einer stabilisierten Versorgungsquelle A gespeiste Kunstlichtquelle bestrahlt die wirksame Oberfläche eines opto-elektronischen Wandlerelementes W. Zur Vermeidung von Fremdlichteinflüssen wird der Strahlengang vorzugsweise durch ein (nicht dargestelltes) optisches Labyrinth geführt. Die wirksame Oberfläche des opto-elektronischen Wandlerelementes W ist durch eina mit einem (nicht dargestellten) Meßfühler mechanisch verbundene Blendenvorrichtung B nach Maßgabe des von diesem Meßfühler zurückgelegten Weges abgeschattet. Damit ist das Ausgangssignal des optoelektronischen Wandlerelementes W ein Maß für den Lageort des Meßfühlers. Das opto-elektronische Wandlerelement W wird so betrieben und/oder die Blendenvorrichtung 3 oder ihre mechanische Verbindung zum Meßfühler sind so gestaltet, daß der Zusammenhang zwischen dem von dem Meßfühler zurückgelegten Weg s (Fig. 1 bis 3) und dem Ausgangs signal Ua des Wandlerelementes W linear ist. Dieses Ausgangssignal wird in einen Meßverstärker MV verstärkt. Dem Meßverstärker MV ist eine Schaltungseinheit M nachgeschaltet, deren Verstärkungsgrad und deren Grundpegel über einen Regeleingang veränderbar sind. Ein Signalgeber SG liefert die den Abszissenwer- ten s1 und s2 der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Kennlinien entsprechenden Soll-Werte U51 bzw. Us2. Diese Soll-Werte werden zusammen mit dem Ausgangs signal U der Schaltungseinheit M einem Vergleicher V zugeführt. Dessen Ausgangssignal wird über einen aus einem Widerstand R und einem Kondensator C bestehendes Zeitverzögerungsglied einer Speichervorrichtung Sp zugeführt. Das Ausgangssignal dieser Speichervorrichtung Sp bildet die Regelgröße für die Schaltungseinheit M.
  • Im folgenden sei die Wirkungsweise dieser Schaltung kurz erläutert: Die Nachregulierung der Kennlinie der Wegmeßeinrichtung findet vorzugsweise in den Pausen des Fertigungstaktes statt. Sie beginnt damit, daß die Speichervorrichtung Sp durch ein Startsignal aktiviert wird. Der Meßfühler wird in die dem Abszissenpunkt s entsprechende Lage gebracht. Damit erscheint am Ausgang der Schaltungseinheit M das Ist-Signal UI10, das zusammen mit dem von dem Signalgeber SG gelieferten Soll-Wert U52 dem Vergleicher V zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Vergleichers wird in der Speichervorrichtung Sp gespeichert. Durch das Ausgangssignal der Speichervorrichtung Sp wird der Verstärkungsfaktor der Schaltungseinheit M derart verändert, daß die resultierende Kenn'inie den in Fig. 3 mit I1 bezeichneten Verlauf hat. Das Zeitverzögerungsglied RC verhindert die Entstehung von Schwingungen. Additive Fehler der Ist-Kennlinie gegenüber der Soll-Kennlinie werden in folgender Weise kompensiert: Der Meßfühler wird in die dem Abszissenpunkt s2 entsprechende Lage gebracht. Das diesem Punkt entsprechende Ist-Signal U120 wird zusammen mit dem von dem Signalgeber SG gelieferten Soll-hignal U52 dem Vergleicher V zugeführt. Das Ausgangssignal wird wieder in der Speichervorrichtung Sp gespeichert und einem Regeleingang der Schaltungseinheit M zugeführt. Die entsprechende Regelgröße bewirkt, daß dem Eingangssignal der Schaltungseinheit M ein konstanter Faktor hinzuaddiert wird. Infolgedessen erfährt die resultierende Gesamtkennlinie eine Parallelverschiebung. Die Schaltungseinheit M und/ oder die Speichervorrichtung Sp sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie beide Regelgrößen verarbeiten, so daß die Ist-Kennlinie schrittweise der Soll-Kennlinie angenähert werden kann. Da in der Regel jedoch eine Fehs lerart dominiert, wird es im allgemeinen genügen, nur die betreffende der beiden Korrekturmöglichkeiten vorzusehen, was zu einer erheblichen Vereinfachung der Schaltungsanordnung führt.
  • Fig. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Korrektur von multiplikativ wirkenden Fehlern. Bei dieser Schaltung entfällt die Schaltungseinheit M. Die am Ausgang der Speichervorrichtung Sp auftretende Regelgröße wird der Versorgungswelle A zur Speisung der Kunstlichtquelle zugeführt. Damit ist der opto-elektronische Wandlerteil in den Regelkreis einbezogen0 Die übrigen Schaltungskomponenten der Schaltung gemäß Fig. 5 entsprechen denjenigen von Fig. 4 und wirken in derselben Weise wie diese.
  • Fig. 6 zeigt eine SchaltungsAnordaungs die abschnittsweise digital arbeitet. ähnlich wie bei der Schaltung gemäß Fig. 4 werden das Ausgangssignal U der Schaltungseinheit M und das Signal des Sollwertgebers SG einem analog arbeitenden Vergleicher V zugeführt. Dieser ist jedoch nicht mit einer analog arbeitenden Speichervorrichtung sondern mit einem digitalen Vorrts-Rückwärts-Zähler verbunden. Das der Differenz zwischen Soll-Wert und Ist-Wert entsprechende Ausgangs signal des Vergleichers V wird einer Zählersteuerung ZS und dem Zähler Z zugeführt. Die Zählersteuerung ZS dient zur Umsteuerung des Zählers Z in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung. Wenn die Schaltung durch ein Startsignal aktiviert wird, liefert ein Taktgenerator TG Taktimpulse, die von dem Zähler Z aufgenommen werden und deren Anzahl ein Maß ftcr die Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert darstellt.
  • Falls die Größe dieser Abweichung das Zählvolumen des Zählers Z übersteigt, wird über eine Schaltungseinrichtung ST Fehleranzeige F gegeben. Das den Zählerstand des Zählers Z beinhaltende Ausgangs signal wird in einem Digital-Analog-Wandler in eine analoge Regelgröße umgewandelt, die - ahnlich wie bei der Schaltung gemäß Fig.4 der Schaltungseinheit M zugeführt wird und diese additiv oder multiplikativ derart beeinflußt, daß die Ist-Kennlinie der Soll-Kennlinie angenähert wird.
  • Fig. 7 zeigt eine Schaltungsanordnung, bei der die Korrektur additiver und multiplikativer Kennlinienfehler getrennt in zwei unterschiedlichen Schaltungseinheiten Ad bzw. Mu durchgeführt wird. Die mit W bezeichnete Schaltungseinheit beinhaltet den eigentlichen Wegaufnehmer, der in Fig. 4 bis 6 durch die Schaltungsteile A, B, MV, SG und W repräsentiert ist. Jede der beiden Schaltungseinheiten Ad und Mu besitzt einen Eingang für ein zugehöriges Startsignal sowie einen Ausgang FA bzw. FM zur Fehleranzeige bzw. Störungsmeldung.
  • 8 Patentansprüche 7 Figuren

Claims (8)

  1. Patentansprüche Verfahren zum automatischen Korrigieren der den funktionellen Zusammenhang zwischen der örtlichen Lage eines Meßfühlers und einem elektrischen Ausgangssignal wiedergebenden Kennlinie einer, insbesondere zur Verwendung in einer Vorrichtung zum automatischen Justieren von Kontaktfedern bestimmten, Wegmeßeinrichtung mit wenigstens einem von einer Kunstlichtquelle.beleuchteten opto-elektronischen Wandlerelement, in dessen Strahlengang ein mit dem Meßfühler mechanisch gekuppeltes optisches Umlenk- oder Abschattungselement (Blende) angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Meßfühler an einen oder nacheinander an mehrere mechanisch reprodumerbare Orten, s2) gebracht wird, daß die diesen Orten entsprechenden Ausgangssignale (Ist-Werte UI1 bzw. U12) mit den jeweils denselben Orten (sol' s2) entsprechenden Koordinatenwerten (Soll-Werte U51 bzw. Us2) einer durch eine Grundeichung ermittelten Soll-Kennlinie (S) verglichen werden (mittels v) und daß die sich bei diesem Vergleich ergebenden Differenzbeträge die Steuergrößen für eine Beeinflussung des optischen und/oder des elektrischen Bereiches der Wegmeßeinrichtung bilden, durch welche die den mechanisch fixierten Orten (ski, s2) des Meßfühlers entsprechenden elektrischen Ausgangssignale (UI1, UI2) in Richtung auf die zugehörigen Soll-Werte (Us1 bzw. Us2) verändert werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens eine der genannten Steuergrößen auf den Verstärkungsfaktor einer dem opto-elektronischen Wandlerelement (W) nachgeordnetenelektrischenSchaltung (M) einwirkt und damit einen multiplikativen (eine Schwenkung der genannten Kennlinie I bewirkenden)Einfluß ausübt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß wenigstens eine der genannten Steuergrößen einen Grundpegelwert des genannten Ausgangssignals (U) variiert und damit einen additiven (eine Parallelverschiebung der genannten Kennlinie bewirkenden) EinfluB ausübt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuergröße (uns1 - UI1; Fig. 1) zur multiplikativen Beeinflussung der Kennlinie (I) für einen Ort (S1) des Meßfühlers ermittelt wird, bei dem das optische Umlenk- oder Abschattungselement (B) die wirksame Oberfläche des opto-elektronischen Wandlerelementes (W) ganz oder nahezu ganz freigibt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Steuergröße (Us1-UI2) für die additive Korrektur der Kennlinie (I, Fig. 2) an einem Ort (s2) des Meßfühlers ermittelt wird, an dem das optische Umlenk- oder Abschattungselement (B) nur einen kleinen Teil der wirksamen Oberfläche des opto-elektronischen Wandlerelementes (W) der Strahlung der Kunstlichtquelle fretibt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Korrektur multiplikativerFehler der Kennlinie (I, Fig. 1) eine Regelschleife gebildet wird, in die die genannte Kunstlichtquelle einbezogen ist (Fig. 5).
  7. 7. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Sollwertgeber (sei) vorgesehen ist, desen Ausgangssignale (Soll-Werte US1/2) zusammen mit den entsprechenden Ist-Werten an den Ein- gängen eines Vergleichers (V) anliegen, daß der Ausgang des Vergleichers (V) mit einer Speichervorrichtung (Sp, Fig. 4, Fig 5; Z Fig. 6) verbunden ist, durch deren Speicherstand die Versorgungsquelle (A) der Kunstlichtquelle und/oder Verstärkungsfaktor und/oder Grundpegel einer dem opto-elektronischen Wandlerelement (W) nachgeschalteten Schaltungseinheit (M) veränderbar sind.
  8. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Speichervorrichtung als digitaler Zähler (Z) ausgebildet ist, der durch die Taktimpulse eines durch ein Startsignal aktivierbaren Taktgenerators (TG) unter dem Steuereinfluß des Vergleichers (V) wahlweise in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung fortschaltbar ist und daß der Ausgang des Zählers (Z) mit einem Digital-Analog-Wandler (D/A) verbunden ist, durch dessen Ausgangssignal die Versorgungsquelle (A) der Kunstlichtquelle und/oder die genannte dem opto-elektronischen Wandlerelement (W) nachgeschaltete Schaltungseinheit (M) regelbar sind.
DE19782807580 1978-02-22 1978-02-22 Verfahren zum automatischen korrigieren einer, insbesondere zur verwendung in einer vorrichtung zum automatischen justieren von kontaktfedern bestimmten, wegmesseinrichtungen mit wenigstens einem optoelektronischen wandlerelement Withdrawn DE2807580A1 (de)

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DE2918100A1 (de) * 1979-05-04 1980-11-13 Siemens Ag Automatisiertes justieren in der feinwerktechnik
EP0036976A1 (de) * 1980-03-20 1981-10-07 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Prüfeinrichtung für ein digitales elektrisches Längen- oder Winkelmessystem
EP0352643A2 (de) * 1988-07-29 1990-01-31 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Lichtelektrische Positionsmesseinrichtung

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