DE3111068C2 - Schaltung zum Entnehmen von dynamischen Meßwerten aus einem inkrementellen Lagemeßsystem - Google Patents

Abstract

Beschrieben ist eine Schaltung zum Entnehmen von Meßwerten aus einem inkrementellen Lagemeßsystem (10), dessen analoge Ausgangssignale nach Digitalisierung über einen Zähler (12) in einen Rechner (15) übergeben werden, der sie an eine Auswerteeinrichtung (S) abgibt. Um zu verhindern, daß der Rechner (15) während der Verarbeitungszeit des Zählers (12) zwischen zwei Ereignissen, während denen dieser von einem Zählerzustand auf den nächsten übergeht, nicht stabile Daten empfängt, ist zwischen dem Zähler (12) und dem Rechner (15) ein Zwischenspeicher (14) vorgesehen, und über eine Synchronisationsschaltung (13) steuert der Rechner den Zwischenspeicher nach Priorität derart, daß dieser dem Zähler Zählerstände nur in Zeitintervallen (T) entnimmt, die größer als die Zählerverarbeitungszeit oder höchstens gleich dieser sind. Der Rechner gibt deshalb ebenfalls nur stabile Daten ab, die beispielsweise in einer Bearbeitungs- oder Meßmaschine zur hochgenauen Positionsregelung benutzt werden können.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einer bekannten Schaltung dieser Art (DE-AS 32 954) besteht das inkrementell Lagemeßsystem aus einem Gittermaßstab und einem Abtastkopf sowie einem elektronischen Vor-Rückwärtszähler und dient zum Messen oder Positionieren der Relativlage von zwei Objekten, bei denen es sich um den Schlitten bzw. das Bett einer Bearbeitungs- oder Meßmaschine handelt. Da sich während des Meßvorganges die Relativlage zwischen dem Gittermaßstab und dem Abtastkopf ständig ändert, liegen ständig dynamische Signale vor, die erfaßt werden müssen. Die von dem so Abtastkopf gelieferten analogen Ausgangssignale werden in rechteckimpulsförmige Digitalsignale umgewandelt, bevor sie dem Zähler zugeführt werden. Der Zähler ist mit einem Digitalrechner verbunden, welcher die Zählwerte mit aus einem Bezugspunktspeicher entnommenen Werten vergleicht und die Differenz auf eine Anzeigevorrichtung gibt. Die Anzeigevorrichtung wird von einer Bedienungsperson abgelesen, die anhand der Anzeige kontrolliert, ob die betreffende Maschine die gewünschte Position erreicht hat, oder auf das Anzeigeergebnis hin in den Positioniervorgang selbst manuell eingreift.

Bei einer weiteren bekannten Schaltung ähnlichen Aufbaus (DE-OS 27 29 697) dient der Rechner zur Errechnung von Interpolationswerten, um eine weitere Unierteilung innerhalb einer Signalperiode vorzunehmen, d. h. kleinere Digitalschritte zu erzielen.

Diese bekannten Schaltungen lassen sich nur in Verbindung mit der beschriebenen Anzeigeeinrichtung verwenden und sind auch nur für diese Verwendung vorgesehen. Es wäre nämlich nicht möglich, die vom Rechner abgegebenen Werte direkt einer Servoeinrichtung einer Bearbeitungsmaschine od, dgl zuzuführen, da in einem solchen Fall geringste Fehlinformationen, die sich aufgrund der endlichen Verarbeitungszeit des Zählers ergeben, nicht zugelassen werden können. Bei den bekannten Schaltungen wird die Anzeigeeinrichtung vom menschlichen Auge abgelesen, welche;, wenn die Signalabtastrate genügend groß ist, Fehlanzeigen überhaupt nicht wahrnehmen kann, weil ihm die Anzeigeeinrichtung stets einen stabilen Wert liefert Tatsächlich können zwischen zwei angezeigten Werten aber Signalsprünge auftreten, die die von einer Servoeinrichtung durchgeführte Regelung unstabil machen und ins Schwingen bringen könnten. Wenn bei den bekannten Schaltungen der Zähler aufgrund eines vorangegangenen Ereignisses einen bestimmten Zählerstand hat und nun ein weiteres Ereignis eintritt, so braucht der Zähler zum diesem Ereignis entsprechenden Vor- oder Rückwärtszählen auf den neuen Zählerstand eine endliche Zeit, die beispielsweise in der Größenordnung zwischen 600 und 800 ns liegen kann. In dieser Zeit ist der Ausgangszustand des Zählers unstabil. Bei den bekannten Schaltungen wirkt sich das nicht nachteilig aus, weil das menschliche Auge die Anzeige der AnzeigeeinridKwg mittelt Da diese Möglichkeit nicht besteht und auch nicht bestehen darf, wenn statt der Anzeigeeinrichtung eine Servoeinrichtung mit den Rechnerausgangsdaten gespeist wird, kann die bekannte Schaltung in diesem Fall nicht verwendet werden.

Bei einem bekannten Programm für die mikrorechnergesteuerte Längenmessung (Zeitschrift »Elektronik« 1979, Heft 3, S. 61-64) wird eine Werkstücklänge berührungslos dadurch gemessen, daß bei konstanter Transportgeschwindigkeit des Werkstückes über eine durch ein Computerprogramm nachgebildete Uhr die Zeit ermittelt wird, die das Werkstück zum Passieren von zwei Fotodioden benötigt E% handelt sich bei diesem Programm also nicht um das Entnehmen von Meßwerten aus einem inkrementeüen Lagemeßsystem, sondern allenfalls um ein Lugemeßsystem selbst. Es genügt nicht den Anforderungen, die an ein inkrementelles Lagemeßsystem gestellt werden, weil bei dem bekannten Programm die Zählrate durch den Rechnertakt und durch die Programmlänge bestimmt wird und sich nur eine Auflösung von 'Λοο s ergibt. Es ist deshalb eine zu große Zeit notwendig, als daß ein inkrementell Lagemeßsystem dynamisch abgefragt werden könnte. Bei einem inkrementellen Lagemeßsystem wird nämlich mit einer Taktfrequenz in der Größenordnung von 4 MHz gearbeitet, was einer Taktzeit von 250 ns entspricht. Außerdem ist in einem inkrementellen Lagemeßsystem die Zählrate vom Rechnertakt unabhängig, also beliebig asynchron. Diese Schwierigkeit wird bei dem bekannten Programm offenbar dadurch umgangen, daß dem Werkstück einfach eine konstante Transportgeschwindigkeit gegeben wird. Schließlich sind bei dem bekannten Programm auch keine analogen Ausgangssignale erhältlich, die digitalisiert werden können, sondern vielmehr wird lediglich ein Zähler in Betrieb gesetzt und wieder gestoppt und die dazwischen auftretenden Interrupts werden gezählt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß von dem Rechner jederzeit nur stabile Zählerzustände aus dem Zähler übernommen werden.

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Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der Schaltung nach der Erfindung werden zwar ebenfalls von dem Lagemeßsystem Ereignisse erfaßt, die der Zähler zählt und der Rechner verarbeitet, es erfolgt jedoch mit Hilfe der Synchronisationsschaltung und des Zwischenspeichers eine zeitliche Synchronisation zwischen den erfaßten Ereignissen, den gezählten Ereignissen und dem Verarbeiten der Ereignisse, indem der Zwischenspeicher und die Synchronisationsschaltung den Signal- und Datenverkehr entsprechend steuern.

Wenn in der Schaltung nach der Erfindung ein Ereignis erfaßt wird, das vom Zähler zu zählen ist, so braucht dieser zwar ebenfalls Zeit, um dieses Ereignis zu verarbeiten, in der seine Ausgangssignale nicht stabil, d. h. nicht zuverlässig sind, denn sie können in dieser Zeit irgendeine Stellung einnehmen und der richtige Zählerstand wird sich erst mit Ablauf der Verarbeitungszeit des Zählers einstellen, die Priorität wird über den Rechner und die Synchronisationsschaltung für den Zwischenspeicher jedoch so gesetzt, daß im Rechner immer nur stabile Daten zur Verfügung· stehen. Der Rechner hat die höchste Priorität, d. h. wenn er Daten lesen will, entnimmt er diese jeweils dem Zwischenspeicher. In diesem Fall können in der Zwischenzeit keine Daten von dem Zähler in den Zwischenspeicher übergeben werden. Wenn während dieses Lesevorgangs ein zu zählendes Ereignis erfaßt worden ist, so entnimmt der Rechner nicht dieses aktuelle Ereignis dem Zwischenspeicher, da dieses während des Lesevorgangs in diesen nicht übertragen werden kann, sondern das noch in ihm gespeicherte vorangehende Ereignis. Dadurch ist in diesem Augenblick der vom Rechner aus dem Zwischenspeicher übernommene Zählerstand zwar nicht der aktuelle, es handelt sich aber um einen genauen, d. h. stabilen Zählerstand.

Es ist zwar bereits eine Meßwerterfassungseinrichtung bekannt (DE-OS 28 20 813), bei der zwischen dem Zähler und dem Rechner ein Speicher vorhanden ist, bei dieser bekannten Meßwerterfassungseinrichtung ist jedoch nachteilig, daß nur derjenige Zählerstand bei einer Anzeige ersichtlich wird, der einer Relativbewegung von null entspricht und bei dem keine Impulse vom Zähler aufgenommen werden, weshalb über verschiedene Meßorgane und eine zusätzliche Steuerung alle Relativbewegungen im Lagemeiisystem abgeschaltet werden müssen. Der wesentliche Unterschied zwischen dieser bekannten Meßwerterfassungseinrichtnng und der Schaltung nach der Erfindung besteht also darin, daß bei der bekannten Eiiw'ichtung Meßwerte nur dann als qualifizierte Meßwerte entnommen werden können, wenn d^e gesamte Einrichtung in Ruhe ist, d. h. es können nur statische Meßwerte erfaßt werden. Hingegen müssen bei der Schaltung nach der Erfindung Meßwerte entnommen werden, wenn das System nicht in Ruhe ist, weil andernfalls zwischen zwei angezeigten Meßwerten Signalsprünge nicht auftreten könnten. Die in der Schaltung nach der Erfindung vorgesehene Synchronisationsschaltung mit zugeordnetem Speicher ermöglicht das Entnehmen von dynamischen Meßwerten, bei dem der Rechner dem Speicher jederzeit sichere Werte ohne Stoppen des Zählers entnehmen kann und der Zähler unabhängig vom Rechner Impulse verarbeitet, ohne daß in dem System eine Bewegung gestoppt werden müßte. Damit ist der Meß- und Auswertungsvorgang keinerlei Einschränkungen unterworfen, ei muß keine Relativbewegung zu null gemacht werden.

und es muß auch kein Zähler gestoppt worden,

Jn der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 erfolgt die Steuerung der Synchronisationsschaltung durch den Rechner über Tastsignale, deren Frequenz ein bestimmtes Vielfaches oder Untervielfaches der Rechnertaktfrequenz ist. Sobald das Tastsignal erscheint, dessen einzelne Impulse einen zeitlichen Abstand haben, der größer als die Verarbettungszeit des Zählers oder gleich dieser ist, kann je nach dem, ob der Rechner und damit die Synchronisationsschaltung ein Lesesigna] an den Zwischenspeicher abgibt oder die Synchronisationsschaltung ein Signal LADEN und SPEICHERN an den Zwischenspeicher abgibt, ein Zählerstand aus dem Zwischenspeicher in den Rechner übergeben bzw. ein Zählerstand aus dem Zähler in den Zwischenspeicher übergeben werden, wobei die Priorität so gewählt ist, daß das Auslesen von Daten durch den Rechner aus dem Zwischenspeicher immer Vorrang hat Eine weitere Priorität ist so gewählt, daß der neueste Zählerstand, sobald er stabil ist, immer sofort aus dem Zähler in den Zwischenspeicher übertragen wi-4, solange der Rechner nicht durch Abgabe eines Lese.«:gnals anzeigt, daß er aus dem Zwischenspeicher Daten übernehmen möchte. Der dritte Zustand, den die Synchronisationsschaltung steuert, besteht darin, daß im Zwischenspeicher der letzte Zählerstand gespeichert bleibt, solange kein weiteres Ereignis vom Lagemeßsystem erfaßt wird und der Rechner keine Daten lesen will.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Schaltung nach der Erfindung,

Fig.2 den Schaltungsaufbau der Synchronisationsschaltung und deren Verbindung mit dem Zwischenspeicher und dem Rechner und

Fig.3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Synchronisationsschaltung.

Gemäß F i g. 1 werden die analogen Meßwerte eines inkrementellen Lagemeßsystems 10 nach Digitalisierung durch nicht dargestellte Einrichtungen über einen herkömmlichen Vervierfacher 11, der aufgrund der geforderten Genauigkeit dafür sorgt, daß dessen Ausgangssignale die vierfache Frequenz der Eingangssignale aufweisen, an die Eingänge V, R eines Vor-Rückwärtszählers 12 angelegt. Diese digitalen Eingangssignale entsprechen vom Lagemeßsystem erfaßten Ereignissen, die von dem Zähler 12 zu zählen sind. Die Zählereingänge V, R sind mit den Signaleingangen 20a, 20Λ einer Eingangsschaltung 20 einer Synchronisationsschaltung 13 verbunden. Der Ausgang 13a der Synchronisationsschaltung 13 ist mit dem Steuereingang 14a eines Zwischenspeichers 14 verbunden. Der Datenausgang des Zählers 12 ist mit dem Dateneingang des Zwischenspeichers 14 über einen Datenbus Dl verbunden. Der Datenausgang des Zwischenspeichers 14 ist über einen weiteren Datenbus D2 mit einem Eingang eines Rechners 15 verbunden, dessen Ausgang mit einer Auswerteeinrichtung, z. 3. einerServoeinri ,htung 5,verbunden is;t. Steuersignaleingänge \3b der Synchronisationsschaltung 13 sind mit dem Ausgang des Rechners 15 verbunden.

Bei dem Datenbus D1 kann es sich beispielsweise um einen 32-Bit-Bus handeln, während es sich bei dem weiteren Datenbus Dl beispielsweise um einen 16-Bit-Bus handeln kann.

Der Rechner 15 gibt an die Synchronisationsschaltung 13 ständig Tastsignale (TASTEN) ab. deren

Taktfrequenz in besonderer Beziehung zur Taktfrequenz des Rechners steht und die Leitfrequenz für die Verarbeitung von Signalen, Daten und Rechnerbefehlen in der Schaltung bildet. Der zeitliche Abstand T zwischen den einzelnen Impulsen des Tastsignals ist ein bestimmtes Vielfaches oder ein bestimmter Druckteil der Rechnertaktzeit Tr und wird größer als die oder gleich der Verarbeitungszeit des Zählers 12 gewählt, wie in der weiter unten noch ausführlicher beschriebenen F i g. 3 oben links angegeben. Die Verarbeitungszeit des Zahlers 12 ist die Zeit, die dieser benötigt, bis sich nach dem Eintreffen eines von dem Lagemeßsystem 10 erfaßten Ereignisses, das einen Vor- oder Rückwärtszählvorgang im Zähler verursacht, dessen Ausgang wieder auf einen stabilen Wert eingestellt hat. Diese Verarbeitungszeit kann Datenbüchern oder Herstellerangaben entnommen werden. Wenn bei der in Fig. 3 angegebenen Rechnertaktzeit Tr beispielsweise die Rechnertaktfrequenz 4 MHz beträgt, kann die Länge fr eines Taktsignalimpuises beispielsweise 3ö ns und die /0 Zeit zwischen zwei Tastsignalimpulsen beispielsweise gleich der Zeit zwischen zwei Rechnertaktimpulsen sein, wie angegeben.

Weiter gibt der Rechner nach Bedarf I esesignale LESENX, LESEN2 an die Synchronisationsschaltung 13 ab, auf die hin die Zählerstände, die im Zwischenspeicher 14 gespeichert sind, über den Datenbus D 2 jeweils als Datenmengen 1 und 2 zu dem Rechner gesendet werden.

Zum Steuern des Datenverkehrs, d. h. der Datenaufnähme in den Zähler 12, der Übergabe der Daten aus dem Zähler in den Zwischenspeicher 14 sowie der Datenübergabe aus dem Zwischenspeicher 14 in den Rechner 15 steuert die Synchronisationsschaltung 13 mittels der über ihren Ausgang 13a abgegebenen Signale LESEN\, 2, LADEN und SPEICHERN folgende Zustände:

1. LESEN 1 und LESEN 2 sind Lesesignale, die mit höchster Priorität versehen sind und den Zwischenspeicher veranlassen, die in ihm gespeicherten Daten in zwei Datenmengen in den Rechner zu übergeben.

2. Das Signal LA DEN bewirkt, daß der Zählerstand des Zählers 12 über den Datenbus D1 in den Zwischenspeicher 14 geladen wird.

3. Das Signal SPEICHERN bewirkt, daß der gerade im Zwischenspeicher 14 enthaltene Zählerstand aufrechterhalten wird.

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Die vorstehend angegebenen Zustände, die durch die Ausgangssignale der Synchronisationsschaltung 13 gesteuert werden, sind mit folgenden Bedingungen verknüpft:

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Zustand 1: Bedingung ist, daß das Lesesignal LESEN 1 oder LESEN 2 aus dem Rechner vorhanden ist Wenn das der Fall ist, wird der Zwischenspeicher ausgelesen, d h. er übergibt seine gespeicherten Daten in den Rechner.

Zustand 2: Das Laden des Zwischenspeichers mit den Daten des Zählers erfolgt unter folgenden Bedingungen:

— Zu zählendes Ereignis durch die Synchronisationsschaltung 13 über deren Eingänge 20a, 206 erfaßt;

— Verarbeitungszeit zum Zählen dieses Ereignisses im Zähler 12 abgelaufen;

— kein Signal LESENX oder LESEN 2 aus dem Rechner vorhanden;

— Lesevorgang abgeschlossen;

— Signal TASTEN aus dem Rechner vorhanden.

Zustand 3: Der Zählerstand wird im Zwischenspeicher 14 unter der Bedingung gespeichert gehalten, daß

— die Stromzufuhr der Synchronisationsschaltung eingeschaltet ist und

— der I rsevorgang nicht beendet ist.

In Fig. 2 sind neben dem Zähler 12 und dem Zwischenspeicher 14, die wieder in Blockform dargestellt sind, ausführlicher die wesentlichen Schaltungselemente gezeigt, aus denen die Synchronisationsschaltung 13 besteht: die Eingangsschaltung 20, ein Signal- und Daiendetekiur 21, ein Priontäisdckodcr 22 und sin Umschalter 23. Bei diesen handelt es sich um handelsübliche Schaltungselemente, die in der aus Fi g. 2 ersichtlichen Weise miteinander verbunden sind und deren Arbeitsweise und Zusammenwirken anhand der Beschreibung des Erläuterungsdiagramms von F i g. 3 deutlich werden wird. Gemäß F i g. 2 besteht die Eingangsschaltung 20 aus einem NAND-Gatter mit nachgeschaltetem Inverter. Der Signal- und Date'idetektor 2\ besteht aus /K-Flipflops. deren Vorsetzeingänge PR 1 bzw. PR 2 jeweils mit dem Ausgang des Inverters der Eingangsschaltung 20 verbunden sind, während ihre Takteingänge CLK jeweils über einen Inverter das Signal TASTEN empfangen. Der Prioritätsdekoder 22 enthält ein Sfl-Flipflop, dessen Eingänge durch zwei NAND-Gatter gebildet sind und die die Signale TASTEN und LESENX bzw. LESEN2 empfangen und dessen Ausgang mit einem Eingang eines NAND-Gatters verbunden ist, das an zwei weiteren Eingängen die Signale LESENX bzw. LESEN 2 empfängt. Der Ausgang des NAND-Gatters ist über einen Inverter mit einem Eingang 3 des Umschalters 23 verbunden, um diesem ein Eingangssignal U3 zu liefern. Die beiden weiteren Eingänge 1 und 2 des Umschalters 23 sind mit dem Ausgang des Signal- und Datendetektors 21 bzw. mit dem das Tastsignal liefernden Ausgang des Rechners 15 verbunden, um Signale U1 bzw. U 2 zu empfangen. Der Ausgang des Umschalters, über den dieser ein Signal U4 abgibt, welches das Signal LADEN oder SPEICHERN ist, ist mit dem Zwischenspeicher 14 verbunden.

Die in F i g. 2 dargestellte Schaltungsanordnung arbeitet folgendermaßen:

Wenn von dem inkrementellen Lagemeßsystem 10 ein zu zählendes Ereignis erfaßt worden ist und somit wenigstens eines der Eingangssignale an den Eingängen 20a, 206 der Eingangsschaltung 20 anliegt, gibt das NAND-Gatter der Eingangsschaltung an deren Inverter ein Signal ab, der das Signal invertiert und an die Vorsetzeingänge PRX und PR2 der Flipflops des Signal- und^ Datendetektors 21 anlegt, wodurch dessen Ausgang Qi auf den Signalwert 0 gesetzt wird. Ober den Eingang CLR wurde der Signal- und Datendetektor zuvor in die Ruhestellung versetzt Die Takteingänge CLK des Signal- und Datendetektors 21 werden durch das Tastsignal angesteuert Solange das Signal Ui am Ausgang Qi den Wert 1 hat, bedeutet das, daß zu zählende Ereignisse im Zähler 12 abgearbeitet und für die Obergabe in den Zwischenspeicher (Zwischenspei-

eher laden) bereit sind.

Der Prioritätsdekoder 22 empfängt aus dem Rechner 15 die Signale TASTEN, LESENi, LESEN2 und liefert in Abhängigkeit davon (vgl. F i g. 3) das Ausgangssignal i/3. Mit dem Signal LESENX gibt der Rechner den Befehl, eine Datenmenge 1 aus dem Zwischenspeicher zu lesen. Mit dem Signal LESEN 2 gibt er den Befehl, eine Datenmenge 2 auszulesen und danach den Lesevorgang abzuschließen. Wenn das Ausgangssignal i/3 des Prioritätsdekoders 22 den Signalwert 0 hat, bedeutet das, daß der Vorgang höchster Priorität abläuft, das heißt, daß der Zwischenspeicher gelesen wird und eine Datenmenge 1 oder eine Datenmenge 2 zu dem Rechner 15 sendet (vgl. »Daten 1 senden« bzw. »Daten 2 senden« in F i g. 3).

Der Umschalter 23 empfängt an seinem Eingang 1 das Signal t/l aus dem Signal- und Datendetektor 21. Wenn das Signal U\ den Wert 1 hat, ist ein erfaßtes Ereignis zum Verarbeiten bereit, während, wenn das Signal t/l den Wert 0 hat, kein Ereignis zum Verarbeiten bereit ist. Das an dem Eingang 2 des Umschalters 23 anliegende Signal L/2, welches das Tastsigna! ist, steuert die Ausführzeit der Verarbeitung. Wenn das Ausgangssignal t/4 des Umschalters 23 den Signalwert 0 hat, ist der Zählerstand des Zählers 12 in den Zwischenspeicher 14 zu laden. Hat das Signal t/4 den Signalwert 1, so bedeutet das, daß sich der Zwischenspeicher 14 in der Betriebsart SPEICHERN oder LESEN befindet.

Die Arbeitsweise der in F i g. 2 gezeigten Schaltungsanordnung wird nun anhand des Erläuterungsdiagramms von F i g. 3 ausführlicher beschrieben.

Im Ausgangszeitpunkt 0 habe der Zähler 12 den Zählerstand N, der Zwischenspeicher 14 den gleichen Inhalt wie der Zähler 12, also N, und die Signale LESENl, LESEN2, UX, i/3 und i/4 befinden sich auf dem Signalwert 1. Die Steuerung erfolgt dann folgendermaßen:

Zeitpunkt 1: Es tritt ein Ereignis ein, z. B. ein Zählimpuls »vorwärtszählen«. Das Signal am Ausgang Q2, das gleich dem Eingangssignal i/1 des Umschalters 23 ist, wird auf den WertO gesetzt, was angibt, daß die Datenausgänge des Zählers 12 nicht stabil sind, weil das eingetretene Ereignis zuerst verarbeitet werden muß. Der Zwischenspeicher 14 bleibt deshalb in dem Zustand SPEICHERN, d. h. er behält den gespeicherten Zählerstand Λ/bei und seine Ausgänge sind inaktiv.

Zeitpunkt 2: Der Zähler 12 hat das Ergebnis abgearbeitet, d. h. sein nun vorliegender Zählerstand N+ 1 ist für die Weitergabe bereit Das Signal Ui nimmt deshalb den Signalwert 1 an und somit wird mit dem Tastsigna], das gleich dem Signal i/2 ist, der Zählerstand aus dem Zähler 12 in den Zwischenspeicher 14 geladen. Der Zwischenspeicher hat jetzt den aktuellen Zählerstand, d. h. N + 1 gespeichert

Zeitpunkt 3: Mit dem Signal LESEN1 auf dem Signalwert 0 leitet der Rechner 15 den Lesevorgang ein. Der Zwischenspeicher sendet die Datenmenge 1 zu dem Rechner.

Zeitpunkt 4: Es tritt ein weiteres Ereignis ein, z. B. ein

Zählimpuls »vorwärtszählen«. Das Signal

i/1 wird auf den Wert 0 gesetzt, was gleich

dem Beginn der Verarbeitungszeit des Zählers 12 ist.

Zeitpunkt 5: Das Tastsignal setzt das Signal i/3 auf den Signalwert 0 und sichert die Priorität des Vorgangs »Zwischenspeicher lesen«, was bedeutet, daß sich die Daten im Zwischenspeicher ab dem Zeitpunkt 5 so lange nicht

ändern, bis die Daten aus dem Zwischenspeicher vollständig in den Rechner übergeben worden sind (vgl. Zeitpunkt 11).
Zeitpunkt 6: Der Vorgang des Sendens der Datenmengel (d.h. deren Überführung aus dem

Zwischenspeicher in den Rechner) ist abgeschlossen, und das Signal LESEN 1, das nun den Signalwert 1 hat, schaltet den Zwischenspeicher 14 auf den Zustand SHElCHtKN, so daß dessen Ausgänge

inaktiv sind.

Zeitpunkt 7: Das Signal i/l wird durch das Tastsignal auf den Signalwert 1 gesetzt, was wiederum bedeutet, daß vom Zähler 12 stabile Daten bereitgehalten werden. Da aber das Signal

(Zwischenspeicher lesen) t/3 noch den Signalwert 0 hat, weil der Lesevorgang noch nicht abgeschlossen ist, wird der Inhalt des Zwischenspeichers nicht verändert (deshalb Zählerstand = N + 2, Zwischenspeicherin

halt = N+ 1).

Zeitpunkt 8: Es tritt ein weiteres Ereignis ein, z. B. ein Zählimpuls »rückwärtszählen«. Das Signal U1 wird auf den Signalwert 0 gesetzt.

Zeitpunkt 9: Das Signal LESEN2 nimmt den Signalwert 0 an, der Zwischenspeicher 14 sendet die zweite Datenmenge zum Rechner 15.
Zeitpunkt 10: Das Signal LESEN 2 nimmt den Signalwert 1 an und versetzt den Zwischenspei-

4C eher 14 in den Zustand SPEICHERN.

Dessen Ausgänge sind dann inaktiv. De· Lesevorgang vom Rechner ist damit beendet.
Zeitpunkt 11:

a) Der Zähler 12 hat das Ereignis (Zeitpunkt 8) abgearbeitet. Der Zählerinhalt

N+ 1 + 1 -1 = N+ 1

ist für die Weitergabe bereit, das Signal i/1 hat den Signal wert 1.

b) Da der Lesevorgang (Zeitpunkt 3—10) vom Rechner beendet ist und vom Rechner ί-eine neue Leseanforderung vorliegt (die Signale LESENi und LESEN2 haben den Signalwert 1) erlischt der Prioritätsanspruch »Zwischenspeicher Lesen« und das Signal i/3 wird auf den Signalwert 1 gesetzt

c) Es erfolgt die Datenübergabe vom Zähler 12 zum Zwischenspeicher 14. Der Zwischenspeicher 14 enthält jetzt den aktuellen Zählerstand

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche;

1. Elektrische Schaltung zum Entnehmen von dynamischen Meßwerten aus einem inkrementellen Lagemeßsystem, dessen analoge Ausgangssignale nach Digitalisierung über einen Zähler in einen Rechner übergehen werden, der sie an eine Auswerteeinrichtung abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zwischen dem Zähler (12) und dem Rechner (15) ein Zwischenspeicher (14) vorgesehen ist, und daß eine Synchronisationsschaltung (13) vorgesehen ist, über die der Rechner den Zwischenspeicher nach Priorität derart steuert, daß dieser dem Zähler Zählerstände nur in Zeitintervallen (T) entnimmt, die '5 größer als die Zählerverarbeitungszeit oder höchstens gleich dieser sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleingänge (20a, 20b) der Synchronisationsschaltung (13) mit den Eingängen (V, R) des Zählers (12) verbunden sind, daß die Sieuereingänge (ISfrjder Synchronisationsschaltung mit dem Rechner (15) verbunden sind und aus diesem ständig Tastsignale und nach Bedarf Lesesignale (LESENX, LESEN2) empfangen, daß der Ausgang (13a^ der Synehronisationsschaitung (13) mit dem Steuereingang (14a,} des Zwischenspeichers (14) verbunden ist und daß die Priorität des Rechners so festgelegt ist, daß beim Erscheinen eines Lesesignals die Datenübergabe zwischen dem Zähler und dem Zwischenspeicher gesperrt und der im Zwischenspeicher vorhandene Wert in den Rechner übergeben wird.