DE2941205A1

DE2941205A1 - Laengenmessgeraet mit digitalanzeige

Info

Publication number: DE2941205A1
Application number: DE19792941205
Authority: DE
Inventors: Norman F. Deerfield Ill. Fyler; John Michael Hinsdale Ill. Meissner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-11
Filing date: 1979-10-11
Publication date: 1981-05-07

Description

Längenmeßgerät mit Digitalanzeige
Die Erfindung bezieht sich auf ein Längenmeßgerät mit Digitalanzeige. Sie betrifft insbesondere eine Art Schieb- bzw. Tasterlehre, jedoch ohne einen mit Teilungsstrichen versehenen Körper.
Die US-PS 2 886 892 beschreibt eine nahekommende Vorrichtung. Dabei ist ein gekrümmtes Widerstandselement an schwenkbaren Armen einer Taster- oder Schieblehrenvorrichtung so angebracht, daß der Widerstand des zwischen den Armen befindlichen T.eils des Widerstandselements auf dessen Winkelausdehnung bezogen ist. Ein dem Widerstand proportionales Signal wird zu einer externen Verarbeitungsschaltung übertragen, welche eine Anzeige für die Strecke zwischen den M4ß-Spitzen der Tasterarme liefert.
Diese, mit schwenkbaren Armen versehene Vorrichtung ist jedoch unweigerlich mit Ungenauigkeit behaftet. Wenn beispielsweise der elektrische Widerstand pro Längeneinheit des Widerstandselements konstant ist, ist der gemessene Widerstand der Winkelerstreckung der Tasterarme proportional. Der Abstand zwischen den Spitzen der Arme ist jedoch dem Sinus der Hälfte des Winkels zwischen den Armen und somit nicht der Winkelerstreckung zwischen den Armen oder der darauf bezogenen Widerstandsmessung proportional.
Wenn sich beispielsweise der Winkel zwischen den Tasterarmen um einen Faktor 6 von 150 auf 900 vergrößert, nimmt die Entfernung zwischen den Armspitzen um den Faktor 5,42 zu. Daraus, daß eine Vergrößerung des Winkels zwischen den Armen um den Faktor 6 keine Vergrößerung des Abstands zwischen den Armspitzen um denselben Faktor zur Folge hat, ergibt sich ein Eigenmeßfehler.
Infolgedessen muß entweder dieser Eigenfehler toleriert werden, oder es muß ein Widerstandselement verwendet werden, dessen Widerstandswert sich mit dem Sinus der Hälfte des Winkels zwischen den Tasterarmen ändert.
Obgleich Sinus-Potentiometer an sich bekannt sind, sind sie sehr aufwendig. Der Kostenaufwand wäre im vorliegenden Fall besonders deutlich, weil derartige Potentiometer für die Tasterlehren speziell angefertigt werden müßten.
Außerdem ist gemäß der genannten US-PS ein äußeres (getrenntes) Gehäuse für die Anzeige sowie die Eich- und Skalier- bzw. Maßstabsschaltungen vorgesehen, was eindeutig einen Nachteil bei einem solchen Gerät bedeutet.
Wenn ein Kreis angerissen oder einfach eine Messung übertragen werden soll, behindert die den mechanischen mit dem elektrischen Teil des Gerätes verbindende Leitung offensichtlich die bequeme Handhabung des Gerätes.
Außerdem kann die Leitung und speziell ihr Anschluß an den mechanischen und elektrischen Teilen leicht einer zur Beschädigung führenden Belastung ausgesetzt sein.
Weiterhin sieht die genannte US-PS eine Analoganzeige vor. Hierdurch wird nicht nur die für das Ablesen des Meßgerätes erforderliche Zeit verlängert, vielmehr wird auch die Ablesung ungenau. Infolge der für die Ablesung einer Analogskala nötigen erhöhten Konzentration und längeren Zeit werden die Augen des Benutzers des Gerätes stärker beansprucht und damit eher ermüdet.
Die Erfindung bezweckt die Ausschaltung der Mängel des Stands der Technik durch Schaffung eines verbesserten, digital anzeigenden Meßgeräts.
Diese Aufgabe wird durch die in den beiliegenden Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß sind zwei Bezugselemente an einem gemeinsamen Träger angeordnet, von denen das eine starr befestigt und das andere verschiebbar geführt ist. Der Träger weist längs seiner einen Fläche einen Widerstandsstreifen auf, der elektrisch durch Abnehmer an den beiden Benutzungselementen kontaktiert wird. Der Widerstandswert zwischen den Abnehmern ist dabei ihrem gegenseitigen Abstand unmittelbar proportional. Der Widerstand wird abgegriffen und in Digitalform mittels einer Schaltung angezeigt, die am Längenmeßgerät angebracht sein kann.
Tatsächlich besteht in bevorzugter Ausführungsform der Träger aus Glas, wobei zumindest die Digitalanzeige in das Glas eingelassen ist. Außerdem sind dabei Einrichtungen zur Anzeige des Abstands zwischen den Bezugselementen in verschiedenen Maßeinheiten oder in maßstäblich umgesetzter Form vorgesehen.
Da hierbei die Verschiebung des verstellbaren Bezugselements relativ zum feststehenden Bezugselement linear erfolgt und auch der Widerstand(swert) pro Längeneinheit des Widerstandsstreifens linear ist, wird die dem Tastermeßgerät mit schwenkbaren Armen innewohnende Ungenauigkeit vermieden. Da das erfindungsgemäße Gerät nicht mit einer externen Einheit verbunden zu sein braucht, ist eine mühelose Benutzung des Geräts gegeben. Durch die Digitalanzeige wird außerdem die bei der Benutzung eines solchen Meßgeräts über längere Zeit hinweg eintretende Ermüdung weitgehend gemildert.
Nachstehend ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Vorderansicht eines Meßgeräts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, Figur 2 eine ober- und rückseitige perspektivische Darstellung des Meßgeräts nach Figur 1, Figur 3 eine Aufsicht auf die Unterseite des Meßgeräts nach Figur 1, Figur 4 einen Schnitt längs der Linie IV - IV in Figur 2 und Figur 5 ein Schaltbild des Meßgeräts gemäß der Erfindung.
Gemäß den Figuren 1 bis 3 besteht das erfindungsgemäße Meßgerät aus vier Grundelementen. Ein festes Bezugselement, etwa ein Schwingblock 12, und ein Drehknopf 14 sind starr an einem Rheostat-Träger 10 befestigt, während ein variables, verschiebbares Bezugselement,hier ein Gleitblock bzw. Läufer 16, verschiebbar auf dem Rheostat-Träger 10 geführt ist.
Der Träger 10 kann aus einem beliebigen Werkstoff bestehen; er besteht jedoch bevorzugt aus Glas im Hinblick auf dessen Maßstabilität bei Temperaturschwankungen und seine Durchsichtigkeit. Bei dem Glas kann es sich um gewöhnliches Fensterplanglas (auf Zinnschmelze gezogen") handeln.
Gemäß Figur 2 ist an der Rückseite des Trägers 1 ein Widerstandsstreifen 18 angebracht. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, einen durchgehenden, ununterbrochenen Widerstandsstreifen zu verwenden, um die mit den bekannten Potentiometern, beispielsweise gewickelten, verbundenen Ungenauigkeiten zu vermeiden. Als Widerstandsstreifen ist eine Zinnoxid- oder Indiumoxid-Beschichtung aufgrund ihrer Härte und Durchsichtigkeit besonders vorteilhaft. In bevorzugter Ausführungsform wird für den Widerstandstreifen Zinnoxid verwendet, weil diese Substanz härter, dauerhafter und beständiger gegenüber den Einflüssen von Chemikalien, Feuchtigkeit, Fingerabdrücken und Schmutz ist als Indiumoxid. Aufgrund seiner außerordentlich hohen chemischen Beständigkeit ist Zinnoxid jedoch im Vergleich zu Indiumoxid sehr schwierig zu ätzen oder chemisch zu verändern. Bevorzugt wird der Widerstandsstreifen durch Dampfreaktion auf das Glas aufgebracht, und zwar unter Verwendung von Halogenidverbindungen in einem Dampf, der über eine Düse auf den Glasträger gerichtet wird, welcher seinerseits auf eine Temperatur von etwa 500 C unter dem Erweichungspunkt des Glases (450 - 4650 C) erwärmt worden ist. Dieses Verfahren bietet gegenüber anderen Verfahren (etwa Aufdampfen, Metallspritzen oder Ionenbeschichtung) verschiedene Vorteile. Insbesondere verbindet sich der Widerstandsstreifen innig mit der Oberfläche des Glases, so daß er nicht abgezogen oder sonstwie getrennt werden kann.
Beim genannten Verfahren tritt das Widerstandsmaterial auch in kleinste Risse, Spalte und andere Oberflächenunregelmäßigkeiten des Glassubstrats ein. Die beim Dampfreaktionsverfahren angewandten, extrem hohen Temperaturen gewährleisten außerdem eine absolut saubere Oberfläche, auf welche der Widerstandsüberzug aufgetragen wird. Die Kammeratmosphäre ist vorzugsweise zu 5 bis 20 % oxidierend. Nach dem Dampfreaktionsverfahren aufgebrachte Überzüge sind thermisch, chemisch und mecanisch stabil. Ihre Oberfläche ist mikroglatt, gefügefrei, kornfrei und sehr hart. Durch dieses spezielle Verfahren werden anscheinend auch plötzliche Widerstandsänderungen des Widerstandsstreifens ausgeschaltet. Die Härte des Überzugs entspricht nahezu derjenigen von kristallinem Saphir.
An der Unterseite des Trägers 10 ist eine einen niedrigen Widerstand besitzende, vorzugsweise aus Messing bestehende Anschlußleiste 19 angebracht.
Der Schwingblock 12 erfüllt mindestens drei Funktionen: Da er das eine Ende des gläsernen Trägers 10 umschließt, verringert er die Möglichkeit für ein Absplittern oder einen Bruch des Trägers 10.
Ein Anschlußstreifen 20 des Schwingblocks 12 stellt einen elektrischen Kontakt zum Widerstandsstreifen 18 her.
Darüber hinaus weist der Schwingblock 12 zwei senkrecht zueinander stehende Bezugspunkte 22 und 24 auf (vgl. Figur 2 und 3). Diese beiden Bezugspunkte sind bei der dargestellten Ausführungsform Metallspitzen. Der Zweck dieser beiden Spitzen am Schwingblock 12 wird später noch näher erläutert werden.
Der starr am Träger 10 angebrachte Drehknopf 14 schützt das andere Ende des Trägers 10 vor einem Abplatzen oder Brechen. Ein Halteknopf 26 erleichtert die Handhabung des Geräts.
Der Läufer 16 ist am Träger 10 verschiebbar geführt. Am Läufer 16 sind senkrecht zueinander stehende Bezugspunkte bzw. Meßspitzen 28 und 30 angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Bezugspunkt 28 eine Bleistift- oder Schreibstiftspitze, während der Bezugspunkt 30 eine Metallspitze ist. Gemäß den Figuren 1 und 3 bilden die Punkte bzw. Spitzen 22 und 28 zwei einander zugcordnete Bezugspunkte, während die senkrecht dazu stehenden Punkte 24 und 30 ein zweites Paar von einander zugeordneten Bezugspunkten bilden. Diese Anordnung ermöglicht einen schnellen Wechsel zwischen zwei getrennten, bei einer Tasterlehre allgemein erforderlichen Funktion, nämlich Vergleich von Abmessungen und Ziehen (Anreißen) eines Bogens oder Kreises.
Wenn ein Bogen oder Kreis gezogen werden soll, wird das Gerät so gehalten, daß die Bezugspunkte bzw. Spitzen 22 und 28 lotrecht stehen. Sodann wird die Spitze 28 um die Spitze 22 herum gedreht. Zum Nachmessen von Maßen wird das Gerät um 900 gedreht, so daß die Spitzen 24-und 30 senkrecht stehen.
Zur Steuerung der Verschiebung des Läufers 16 auf dem Träger 10 ist ein Vorschubrad mit einem gerändelten Knopf 32 vorgesehen. Gemäß den Figuren 2 und 4 ist mit dem gerändelten Knopf 32 eine Gummirolle 34 verbunden, die mit Kraftschluß am Träger 10 angreift. D4ich Drehen des Rändelknopfes 32 wird die Gummirolle 34 in Drehung versetzt, so daß der Läufer 16 längs des Trägers 10 verschoben wird.
Da die Widerstandsgröße des Widerstandsstreifens 18 pro Längeneinheit konstant ist, ist die Strecke zwischen den Bezugspunkten bzw. Spitzen am Läufer 16 und am Schwingblock 12 unmittelbar auf den Widerstandswert des Widerstandsstreifens 18 zwischen diesen Teilen 16 und 12 bezogen. Der Läufer 16 trägt einen Kontakt zur elektrischen Kontaktierung des Widerstandsstreifens.
Gemäß den Figuren 2 und 4 ist eine auskragende Blattfeder 36 mit ihrem einen Ende am Läufer 16 befestigt.
Am anderen Ende der Blattfeder 36 ist ein Kugelhalter 38 angebracht, in dem eine Kontaktkugel 40 drehbar gelagert ist. Blattfeder 36 und Kugelhalter 38 drücken gemeinsam die Kontaktkugel 40 gegen den Widerstandsstreifen 18.
Blattfedern 42 (Figur 1)und 44 (Figur 3) dienen zur Vorbelastung des Läufers 16 gegenüber dem Träger 10. Außerdem ist die Blattfeder 42 elektrisch mit der auskragenden Blattfeder 36 verbunden, und sie steht außerdem in elektrischem Kontakt mit der Anschlußleiste 19. Der Widerstand des Widerstandsstreifens 18 zwischen Schwingblock 12 und Läufer 16 kann somit anhand der Widerstandsgröße zwischen Anschlußstreifen 20 und Leiste 19 bestinunt werden.
Vorzugsweise wird durch die Kontaktkugel 40 ein konstanter Andruck gegen den Widerstandsstreifen 18 ausgeübt.
Die Blattfeder 36 besitzt im Hinblick auf Kosten, Wartung, Justierung und Verschleiß eine Hochleistungscharakteristik.
Es kann jedoch auch eine beliebige andere Kontaktanordnung verwendet werden. Die Kontaktkugel 40 wird in einer im Kugelhalter 38 vorgesehenen Ausnehmung mit einer der orm der Kugel 40 komplementären Form festgehalten. Die Kontaktkugel 40 besteht aus einer Ferrolegierung, d. h. einem geeigneten Stahl. Rostfreier Stahl gewährleistet die besten Ergebnisse, weil er hart und korrosionsfest ist.
Eine Kontaktkugel 40 mit einem Durchmesser von 0,25 bis 1,0 mm bietet konstruktive Vorteile bezüglich Kompaktheit, Genauigkeit, Leistung und niedriger Fertigungskosten, ohne unzulässige Beeinträchtigung der Handhabung und ohne Schwierigkeiten bezüglich Kosten und Werkzeugen aufzuwerfen. Der Kugelhalter 38 besteht vorzugsweise aus Bronze oder Messing oder Gemischen von Bronze oder Messing mit Graphit oder Molybdänsulphid. Gewöhnliches Messing ist vom Standpunkt des niedrigen Preises, der leichten Verarbeitbarkeit und der Verfügbarkeit besonders günstig, doch sollten die genannten Gemische bzw. Legierungen theoretisch einen niedrigeren Reibungskoeffizienten und eine längere Lebensdauer besitzen. In der Atmosphäre enthaltene öle, Dämpfe und Gase tragen wesentlich zur Schmierung zwischen den gleitenden Teilen bei. Versuche haben gezeigt, daß der Reibungskoeffizient der Kontaktkugelanordnung im Vakuum um den Faktor 10 bis 20 ansteigt.
Der effektive Kontakt zwischen der Kontaktkugel 40 und dem Widerstandsstreifen 18 ist eine Punktberührung. Aufgrund dieser Punktberührung dringt die Kontaktkugel durch Fremdstoffe, wie blfilme, Schmutz und andere Stoffe auf der Trägeroberfläche hindurch, so daß ein ausgezeichneter elektrischer Kontakt hergestellt wird. Außerdem wird durch dieses Durchdringen von Fremdstoffen der effektive Reibungskoeffizent zwischen der Kontaktkugel 40 und dem Widerstandsstreifen 18 erhöht, so daß tatsächlich eine Abrollbewegung stattfindet. Die vergleichsweise große Berührungsfläche zwischen der Kontaktkugel 40 und dem Kugelhalter 38 setzt dieser Abrollbewegung keinen Widerstand entgegen.
Figur 5 veranschaulicht eine Schaltung zur Umwandlung der Widerstandsgröße zwischen dem Anschlußstreifen 20 und der leitfähigen Anschlußleiste 19 in eine numerische Darstellung der Strecke zwischen den Bezugspunkten bzw. -spitzen.
Wesentlich für diese Umwandlung ist ein Analog/Digital-Wandler 46. Obgleich an sich ein beliebiger Analog/ Digital-Wandler verwendet werden kann, wird vorzugsweise der Wandler ICL 7106 der Firma Intersil vorgesehen. Der Wandler 46 liefert ein digitales Ausgangssignal, das auf das Spannungsverhältnis zwischen Eingangsklemmen 48 und Bezugsklemmen 50 bezogen ist. In der Praxis ist der Anschlußstreifen 20 mit einer der Eingangsklemmen 48 verbunden, während die Leiste 19 an die andere Eingangsklemme angeschlossen ist.
Im Betrieb fließt im Wandler 46 ein Strom von einer positiven Spannungsquelle über einen Widerstand 54, den Widerstandsstreifen 18, die Kontaktkugel 40, den Kugelhalter 38, die auskragende Blattfeder 36, die Blattfeder 42, die leitfähige Leiste 19 und einen der Maßstabs- bzw. Skalierwiderstände 52 zu Masse. Da der Widerstand 54 einen Wert in der Größenordnung von 100 000 Ohm besitzt und der Widerstandswert des Widerstandsstreifens sowie der Widerstände 52 zwischen 0 und 5000 Ohm variieren kann, bleibt die Gesamtwiderstandsgröße dieses Reihenwiderstands unabhängig vom Widerstandsstreifen oder Maßstabs-Widerstand vergleichsweise konstant, so daß auch der durch diese Schaltung fließende Strom vergleichsweise konstant bleibt. Die Spannung an den Eingangsklemmen 48 und Bezugsklemmen 50 ist daher dem Widerstandswert der angeschlossenen Widerstandselemente unmittelbar proportional. Im Endeffekt ist daher das digitale Ausgangssignal des Wandlers 46 dem Verhältnis des Widerstandswerts des Widerstandsstreifens 18 zwischen Klemme oder Anschluß 20 und Kontaktkugel 40 und des Widerstandswerts des betreffenden Widerstandselements 52 in der Schaltung proportional.
Mittels eines Schalters 56 ist der betreffende Maßstabswiderstand 52 nebst der Position des Dezimalpunkts in der Anzeige über programmierte Dezimalpunkt-Wählklemmen 58 wählbar. Durch entsprechende Wahl der Größen der Widerstände 52 und der Position des Dezimalpunkts kann die Strecke zwischen den Bezugspunkten bzw. Spitzen an Läufer 16 und Schwingblock 12 in jeder beliebigen Maßeinheit oder für jeden beliebigen Faktor umgesetzt wiedergegeben werden. Durch Abgleichen der Widerstandsgröße des Widerstandsstreifens 18 auf einen festen und bekannten Widerstandswert pro Längeneinheit wird die Auswahl der Widerstandselemente 52 vergleichsweise einfach. Wenn die Widerstandsgröße des Widerstandsstreifens 18 beispielsweise 100 Ohm pro Zoll beträgt, liefert ein Widerstandselement 52 von 100 Ohm ein auf Zoll bezogenes Ausgangssignal. Ein Widerstandselement 52 von 100 Ohm, dividiert durch 2,54, liefert eine Anzeige bezogen auf Zentimeter.
Bei einem Widerstandselement 52 von 1600 Ohm wird das Maß in Zoll und maßstabsmäßig mit dem Faktor 1 : 16 umesetzt wiedergegeben. Eine Dezimalmaßstabsänderung bzw.
ein Wechsel zwischen metrischen Einheiten erfordert lediglich eine Verschiebung des Dezimalpunkts.
Oszillatorklemmen 60 erlauben die Wahl einer RC-Konstante für einen internen Takt des Wandlers 46. Außerdem wird das Ausgangssignal des Oszillators 60 für die Ansteuerung der Anzeige 62 benutzt. In bevorzugter Ausführungsform ist die Anzeige 62 eine Flüssigkristallanzeige (LCD). Der Wandler 46 liefert ein für die Ansteuerung einer LCD-Anzeige geeignetes Ausgangssignal. Das Ausgangssignal des Oszillators 60 wird über einen Kondensator 64 an den Schalter 56 angelegt, um auf beschriebene Weise den Dezimalpunkt einzustellen. Der Kondensator 64 beseitigt jede möglicherweise vorhandene Gleichstrom- bzw. Einschwingkomponente im Treiberstrom zur Verhinderung einer Beeinträchtigung der LCD-Anzeige durch einen chemischen Durchbruch. Bei der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform wird eine LCD-Anzeige deshalb bevorzugt, weil sie einen außerordentlich niedrigen Stromverbrauch besitzt, bei großer Helligkeit gut ablesbar ist, außerordentlich wenig Platz beansprucht und leicht ist. Wahlweise kann für die Anzeige 62 auch eine Leuchtdioden-, Plasmaentladungs- oder Kathodenstrahlröhrenanzeige verwendet werden.
Gemäß Figur 1 ist die Anzeige 62 in das Glas des Rheostat-Trägers 10 eingebettet. Ebenso sind in das Glas des Trägers 10 die Maßstabsanzeiger 66 und die Maßeinheitsanzeiger 68 eingelassen. Die Anzeiger 66 und 68 können in an sich bekannter Weise mit der Schaltung verbunden sein, beispielsweise können sie mit den Widerstandselementen 52 in Reihe geschaltete Leuchtdiodenanzeigeelemente sein.
Die restliche Schaltung, d. h. der Schaltungsteil gemäß Figur 5, ist ebenfalls am oder im Meßgerät angeordnet, und zwar entweder im Block 14, im Schwingblock 12, im Läufer 16 oder ebenfalls im Inneren des Glasträgers 10.
Ein Stecker 70 weist elektrisch mit dem Widerstandsstreifen und der leitfähigen Leiste verbundene Kontaktpunkte auf, so daß die Schaltung gemäß Figur 5 auch außerhalb des Meßgeräts angeordnet sein kann. Wahlweise kann die zwischen Widerstandsstreifen 18 und Leiste 19 eingestellte Widerstandsgröße an den Eingang eines Analogrechners, z. B. für eine Fräsmaschine, eines Schreibers o. dgl. angelegt werden.
In bevorzugter Ausführungsform sind alle Widerstandselemente des Meßgeräts' insbesondere die Abtast- bzw. Maßstabswiderstände 52, auf dieselbe Weise wie der Widerstandsstreifen 18 auf die Oberfläche des Glasträgers 10 aufgetragene Streifen. Hierdurch wird die für Hochleistung, d. h. hohe Genauigkeit kritische thermische Stabilität gewährleistet, weil in diesem Fall der Widerstandsstreifen 18 und die Widerstandselemente 52 durch Temperatur gleich stark beeinflußt werden.
Wenn die Anzeige 62 in das Glas des Trägers 10 eingelassen ist, besteht die über die Anzeige 62 hinweglaufende Fläche des Läufers 16 aus durchsichtigem Kunststoff. Tatsächlich kann der ganze Läufer 16 aus Kunststoff bestehen.
Nach dem Auftragen des Widerstandsstreifens 18 auf den Glasträger 10 muß sein Widerstand justiert werden. Die Widerstandsgröße pro Längeneinheit, d. h. der differentielle Widerstand, muß über den gesamten Widerstandsstreifen hinweg konstant sein, um einen hohen Genauigkeitsgrad zu gewährleisten. Eine Möglichkeit zur Änderung des differentiellen Widerstands besteht in einer Änderung der Breite des Widerstandsstreifens 18. Bei einer schmaleren Auslegung des Widerstandsstreifens 18 nimmt der differentielle Widerstand an der schmaleren Stelle zu. Zur Bestimmung des differentiellen Widerstands längs des Widerstandsstreifens können in einem festen Abstand angeordnete Meßsonden benutzt werden. Zur Verschmalerung des Widerstandsstreifens an den entsprechenden Stellen kann nach an sich bekannter Diamant-Läpptechnik gearbeitet werden.
In bevorzugter Ausführungsform wird ein rechnergesteuertes Feinabgleichverfahren angewandt. Dieses beginnt mit einem "Vermessungsschritt". Der Träger 10 wird auf dem Äquivalent eines Fräsmaschinenbetts so montiert, daß zwei der Kontaktkugel 40 entsprechende Kontakte systematisch längs des Widerstandsstreifens verschiebbar sind. Die beiden Kontakte sind dabei in einem festen Abstand dicht nebeneinander angeordnet, so daß eine gedachte, diese Kontakte verbindende Linie parallel zur Länge des Widerstandsstreifens 18 verläuft. Mit Hilfe dieser Kontakte kann somit der differentielle Widerstand des Widerstandsstreifens 18 bestimmt werden. Wenn dann die verschiedenen Messungen des differentiellen Widerstands sowie die Stellen dieser Messungen längs des Widerstandsstreifens tabellarisch zusammengefaßt und gespeichert werden, steht die erforderliche Information für einen neuerlichen Meßdurchgang zur Verfügung, in welchem der differentielle Widerstand des Widerstandsstreifens korrigiert wird. Beim zweiten Durchgang wird die Breite des Widerstands streifens (durch Materialabtragung) entsprechend dem Schema der Messungen des differentiellen Widerstands verändert. Die Breitenänderung kann durch an sich bekanntes Diamantläppen erfolgen.
Durch diese stellenweise Änderung der Breite des Widerstandsstreifens 18 können die Bereiche mit dem niedrigsten Widerstand verschmälert werden. Hierdurch läßt sich der differentielle Widerstand des Widerstandsstreifens vergleichmäßigen. Die Vergleichmäßigung des Widerstandswerts pro Längeneinheit des Widerstandsstreifens 18 kann jedoch wahlweise auch nach einem beliebigen anderen Verfahren erfolgen.
Für den praktischen Gebrauch muß das Meßgerät auf Null abgeglichen werden. Auch wenn sich der Läufer 16 so nahe wie möglich am Schwingblock 12 befindet, liegen die Bezugspunkte 22 und 28 bzw. 24 und 30 nicht auf demselben Punkt. Aus diesem Grund muß das Meßgerät so justiert werden, daß der tatsächliche bzw. echte Abstand zwischen den Bezugspunkten von der Anzeige wiedergegeben wird.
Dies geschieht durch Verschiebung des Anschlußstreifens 20 mit Hilfe einer nicht dargestellten Einrichtung unter dem Schwingblock 12, bis der richtige Abstand zwischen den Bezugspunkten angezeigt wird.
Nach der Vergleichmäßigung der Widerstandsgröße des Widerstandsstreifens und nach dem Null-Abgleich des Meßgeräts ist dieses einsatzbereit. Das Meßgerät wird ähnlich benutzt wie eine gewöhnliche Schieblehre bzw.
Tasterlehre, nur mit dem Unterschied, daß die Anzeige augenblicklich den Abstand zwischen den Bezugspunkten wiedergibt, so daß die Notwendigkeit für die Verwendung eines Maßstabs entfällt, um entweder den Abstand zwischen den Bezugspunkten zur Festlegung einer Strecke einzustellen oder für eine Längenmessung den Abstand zwischen den Bezugspunkten zu messen. Die Benutzung des Meßgeräts wird durch zwei Bezugspunktsätze erleichtert, von denen der eine eine Metallspitze und eine Schreibstiftspitze zum Anreißen von Längen, Bögen oder Kreisen und der andere zwei Metallspitzen zur Messung oder Anzeichnung von Längen besitzt.
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Claims

Patentansprüche Cyi. Längenmeßgerät, gekennzeichnet durch einen aus Glas bestehenden Träger (10), durch ein starr am Träger befestigtes Bezugselement (12), das einen ersten Bezugspunkt bildet, durch ein verschiebbar auf dem Träger geführtes, verstellbares Bezugselement (16) zur Festlegung eines zweiten Bezugspunkts und durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines auf den Abstand zwischen den beiden Bezugspunkten bezogenen bzw. diesem Abstand proportionalen Signals.
2. Meßgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (56, 58) zur Xnderung der Signalgröße.
3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaländerungseinrichtung am Meßgerät montiert ist.
4. Längenmeßgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine am Meßgerät montierte Einrichtung zur Erzeugung eines auf den Abstand zwischen den beiden Bezugspunkten bezogenen bzw. diesem proportionalen Signals und durch eine in den Träger (10) eingelassene Einrichtung zur digitalen Wiedergabe des Signals.
5. Meßgerät nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungs- und die Signaländerungseinrichtung (52, 56, 58) mehrere Widerstandselemente mit mehreren, fest am Träger angeordneten Widerstandsstreifen, umfassen.
6. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Multiplizieren des Signals, wobei das multiplizierte Signal dem Abstand zwischen den beiden Bezugspunkten, multipliziert mit einem Maßstabs faktor, entspricht.
7. Meßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Multipliziereinrichtung am Meßgerät montiert ist.
8. Meßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungs- und Signalmultipliziereinrichtungen mehrere Widerstandsemelente, einschließlich mehrerer fest am Träger angebrachter Widerstandsstreifen, umfassen.
9. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet durch einen fest am Träger angebrachten Widerstandsstreifen (18) und durch Mittel (36, 40) zur elektrischen Kontaktierung des Widerstandsstreifens am verstellbaren Bezuqselement.
10. Meßqerät nach Anspruch 9, dadurch qekennzeichnet, daß am Träqer (10) eine leitfähiqe Leiste (19) niedriqen Widerstands anqebracht ist und daß die Meßeinrichtunq den Widerstand zwischen einem am festen Bezugselement- befindlichen Punkt auf dem Widerstandsstreifen (19) und der leitfähigen Leiste mißt.
11. Meßgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktiermittel eine am einen Ende mit einem Gehäuse verbundene, auskragende Blattfeder (36) einen am anderen Ende dieser Blattfeder angebrachten Kugelhalter (38), eine drehbar im Kugelhalter gelagerte Kontaktkugel (40), die durch die Blattfeder und den Kugelhalter auf den Widerstands streifen gedrückt wird, eine mit dem Gehäuse verbundene und die leitfähige Leiste ständig verschiebbar elektrisch abtastende Bogenfeder und Mittel zur elektrischen Verbindung von Bogenfeder und auskragender Blattfeder umfassen.
12. Meßgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkugel aus einer Ferrolegierung hergestellt ist und daß der Kugelhalter aus einem Werkstoff wie Bronze, Messing, Bronze/Graphit, Bronze/ Molybdänsulfid, Messing/Graphit und Messing/Molybdänsulfid besteht.
13. Meßgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsstreifen (18) aus einem Werkstoff wie Indiumoxid oder Zinnoxid hergestellt ist.
14. Meßgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine am Meßgerät montierte Einrichtung zur digitalen Wiedergabe des Signals in eher Form vorgesehen ist, welche die Strecke oder Länge zwischen den beiden Bezugspunkten in Absolut-Größeneinheiten angibt.
15. Meßgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) aus Glas hergestellt ist und daß die digitale Anzeige (62) in das Glas eingelassen oder eingebettet ist.
16. Längenmeßgerät, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Träger, durch ein fest am Träger angebrachtes erstes Bezugselement zur Bildung eines ersten Bezugspunkts, durch einen starr oder fest mit dem Träger verbundenen Widerstandsstreifen, durch ein verschiebbar am Träger geführtes, variables Bezugselement zur Bildung eines zweiten Bezugspunktes, mit einem verschiebbar mit dem Träger verbundenen Gehäuse und einem an diesem angebrachten Kontaktiermittel zur elektrischen Kontaktierung des Widerstandsstreifens, und durch eine Einrichtung zur Messung des Widerstands(werts) zwischen einem am festen Bezugselement auf dem Widerstandsstreifen befindlichen Punkt und dem Kontaktiermittel zur Lieferung eines davon abhängigen bzw. dazu proportionalen Signals, das auch auf die Strecke zwischen den beiden Bezugspunkten bezogen ist.
17. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Bezugselement starr mit einem ersten Ende des Trägers verbunden ist, daß am anderen, gegenüberliegenden Ende ein Drehkopf (14) zum Erfassen des Meßgeräts und als Schutz für den Träger starr befestigt ist und daß das variable Bezugselement (16) zwischen dem festen Bezugselement und dem Drehkopf verschiebbar mit dem Träger verbunden ist.
18. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das variable Bezugselement einen Läufer zur Veränderung der Position des variablen Bezugselements gegenüber dem Träger umfaßt und daß der Läufer eine mit RraftscHhB am Träger angreifende und drehbar im variablen Bezugselement gelagerte Gummirolle (34) aufweist.
19. Längenmeßgerät, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Träger, durch ein fest am Träger angebrachtes erstes Bezugselement zur Bildung eines ersten Bezugspunkts, durch einen starr oder fest mit dem Träger verbundenen Widerstandsstreifen, durch ein verschiebbar am Träger geführtes, variables Bezugselement zur Bildung eines zweiten Bezugspunkts, mit einem verschiebbar mit dem Träger verbundenen Gehäuse und einem an diesem angebrachten Kontaktiermittel zur elektrischen Kontaktierung des Widerstandsstreifens, durch eine Einrichtung zur Messung des Widerstands zwischen einem am festen Bezugselement auf dem Widerstandsstreifen befindlichen Punkt und dem Kontaktiermittel zur Lieferung eines davon abhängenden bzw. dazu Proportionalsignals, das auch auf die Strecke zwischen den beiden Bezugspunkten bezogen ist, wobei die Meßeinrichtung am Meßgerät montiert ist und durch eine am Meßgerät montierte Einrichtung zur digitalen Anzeige oder Wiedergabe des Signals in einer Form, welche die Strecke zwischen den beiden Bezugspunkten in Maßeinheiten wiedergibt.
20. Meßgerät nach Anspruch 16 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger eine Schiene aus massivem Glas ist.
21. Längenmeßgerät, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Träger, durch ein starr an diesem befestigtes, festes Bezugselement zur Bildung eines ersten Bezugspunkts, durch einen fest am Träger angebrachten Widerstandsstreifen, durch eine starr am Träger befestigte, leitfähige Leiste niedrigen Widerstands und durch ein verschiebbar mit dem Träger verbundenes, variables Bezugselement zur Bildung eines zweiten Bezugpunkts und zur elektrischen Verbindung mit einem Punkt auf dem Widerstandsstreifen an oder nahe der leitfähigen Leiste, sowie dadurch, daß das variable Bezugselement ein verschiebbar am Träger geführtes Gehäuse, eine am einen Ende des Gehäuses angebrachte, auskragende Blattfeder, einen an deren anderem Ende vorgesehenen Kugelhalter, eine in letzterem drehbar gelagerte Kontaktkugel, die durch die Blattfeder und den Kugelhalter gegen den Widerstandsstreifen haltbar ist, eine am Gehäuse angebrachte, leitfähige Bogenfeder, die ständig verschiebbar mit der leitfähigen Leiste in elektrischem Kontakt steht, und ein Mittel zur elektrischen Verbindung von Bogenfeder und auskragender Blattfeder aufweist, und daß eine Einrichtung zur Messung des Widerstandswerts zwischen dem Punkt am Widerstandsstreifen nahe dem festen Bezugselement und der leitfähigen Leiste und zur Lieferung eines hierauf bezogenen Signals, das auch auf den Abstand zwischen den beiden Bezugspunkten bezogen ist, vorgesehen ist.
22. Meßgerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinrichtung am Meßgerät montiert ist und daß eine am Meßgerät montierte Einrichtung zur digitalen Anzeige oder Wiedergabe des Signals in einer Form, welche die Strecke zwischen den beiden Bezugspunkten in Maßeinheiten wiedergibt, vorgesehen ist.
23. Meßgerät nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Änderung des Signals in der Weise vorgesehen ist, daß die Anzeigeeinrichtung mindestens eine Strecke oder Länge, multipliziert mit einem Skalier- bzw. Maßstabsfaktor, und zudem diese Strecke oderLänge in einer von mehreren Absolut-Größeneinheiten wiederzugeben vermag.
24. Meßgerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung und die Signaländerungseinrichtung mehrere Widerstandselemente mit mehreren fest am Träger angebrachten Widerstands streifen aufweisen.
25. Meßgerät nach Anspruch 16 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus Glas besteht und daß die digitale Anzeigeeinrichtung in das Glas eingelassen oder eingebettet ist.
26. Meßgerät nach Anspruch 1, 16 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steckverbindung zur Ubertragung des Signals vorgesehen ist.
27. Meßgerät nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Wiedergabe des Signals in einer Form vorgesehen ist, welche die Strecke bzw.

den Abstand zwischen den beiden Bezugspunkten in Absolut-Größeneinheiten darstellt, und daß diese Wiedergabe- bzw. Anzeigeeinrichtung trennbar mit der Steckverbindung verbunden ist.
28.Meßgerät nach Anspruch 1, 16 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das feste und das variable Bezugselement aus Kunststoff hergestellt sind.
29. Meßgerät nach Anspruch 16, 20, 21, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsstreifen aus einem Werkstoff wie Indiumoxid oder Zinnoxid hergestellt ist.