DE3212017A1

DE3212017A1 - Method and device for calibrating an incremental measuring device

Info

Publication number: DE3212017A1
Application number: DE19823212017
Authority: DE
Inventors: Stefan 7320 Sargans Saxer
Original assignee: Elesta AG
Current assignee: Elesta AG
Priority date: 1981-04-01
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1982-11-04

Abstract

In this method, first one read head (15) and then the other read head (17) is moved over the reference mark (16 and 18 respectively), for calibration. As soon as the read head (15) is moved over the reference mark, the reference mark signal thus generated has the effect that a set value contained in the set value memory (35), which corresponds to the distance between the measuring probes (11, 13), is loaded into the cleared up/down counter (19). Also from the instance of moving over the first reference mark (16), the read pulses generated by the read head are counted, the direction discriminator (25) specifying the direction of counting. A displacement of the read head (17) only causes the read pulses generated by it to be counted when it moves over the reference mark (18). A direction discriminator (27) again determines the direction of counting. In this method, only counting processes are necessary for calibration so that no addition devices are needed. <IMAGE>

Description

Verfahren und Vorrichtung zum EichenMethod and device for calibration

einer inkrementalen Messeinrichtung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eichen einer inkrementalen Messeinrichtung, welche einen mindestens zwei Referenzmarken aufweisenden Massstab mit einer Gitterteilung aufweist, entlang welchem Massstab im-Normalbetrieb der Messeinrichtung die Leseköpfe von zwei Messtastern verschiebbar sind, welche entsprechend der Verschiebung des jeweiligen Messtasters Zählimpulse an einen Vorwärts/Rückwärts-Zähler abg-eben, um in diesem einen dem Abstand zwischen den Messtastern entsprechenden Messwert zu speichern.an incremental measuring device The invention relates to a method for calibrating an incremental measuring device which has at least two reference marks having a scale with a grid division along which scale During normal operation of the measuring device, the reading heads of two measuring probes can be moved are which counting pulses according to the displacement of the respective measuring probe to an up / down counter in order to determine the distance between to save the measured value corresponding to the probes.

Das Eichen einer solchen Messeinrichtung bietet erhebliche Probleme. Entweder wird der Eichvorgang relativ kompliziert oder es ist ein erheblicher Schaltaufwand erforderlich.The calibration of such a measuring device presents considerable problems. Either the calibration process becomes relatively complicated or there is considerable switching effort necessary.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das einfach ist und mit geringem Schaltaufwand durchgeführt werden kann.It is therefore the object of the present invention to provide a method of To create the type mentioned at the beginning, which is simple and with little switching effort can be carried out.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass mit dem einen Lesekopf die eine der Referenzmarken überfahren wird, wobei die Leseimpulse nach dem Ueberfahren der Referenzmarke entsprechend ier Bewegungsrichtung des Lesekopfes eine Vorwärts- oder Rückwärts zählung bewirken, dass mit dem anderen Lesekopf die zweite Referenzmarke überfahren wird, wobei der Zähler bis zum Ueberfahren der zweiten Referenzmarke für die vom genannten anderen Lesekopf erzeugten Leseimpulse gesperrt bleibt und dann entsprechend der Bewegungsrichtung des genannten anderen Lesekopfes dessen Leseimpulse eine Vorwärts- oder Rückwärtszählung bewirken, und dass in den Zähler ein vorbestimmter Betrag, dessen Wert grunasätzlich dema Abstand zwischen den Messtastern entspricht, wenn sich jeder der Leseköpfe genau über einer Referenzmarke befindet, eingegeben wird.According to the invention, this is achieved in that with the one Read head over which one of the reference marks is passed, with the read pulses after the crossing of the reference mark in accordance with the direction of movement of the read head an upward or downward counting effect that the second reference mark is traversed, the counter being traversed until the second Reference mark blocked for the reading pulses generated by the other reading head mentioned remains and then according to the direction of movement of the other reading head mentioned whose read pulses cause an upward or downward count, and that in the Counter a predetermined amount, the value of which basically dema distance between corresponds to the probes if each of the read heads is exactly above a reference mark is located, is entered.

Diese Eichung ist äusserst einfach vorzunehmen, weil es genügt, einfach beide Leseköpfe so zu bewegen, dass jeder einmal eine Referenzmarke überfährt. Da es möglich ist, beim beschriebenen Verfahren grundsätzlich nur Leseinpulse zu zahlen sind keine komplizierten Schaltungen für arithmetische Operationen notwendig. Das Verfahren lässt sich daher mit einfachen Schaltungsmitteln verwirklichen.This calibration is extremely easy to do because it is enough, simple move both read heads in such a way that each one passes a reference mark once. There it is possible in principle to only pay read pulses with the method described no complicated circuits are necessary for arithmetic operations. That The method can therefore be implemented with simple circuit means.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird der vorbestimmte Betrag beim ersten Ueberfahren einer Referenzmarke in den Zähler gesetzt. Dies ermöglicht eine einfache Realisierung des Verfahrens.In an advantageous embodiment of the method, the predetermined Amount set in the counter when a reference mark is crossed for the first time. this makes possible a simple implementation of the process.

Es ist aber möglich, den Zähler vor dem ersten Ueberfahren der Referenzmarke zu sperren, so dass die Möglichkeit besteht, den vorbestimmten Betrag bereits vor oder erst beim Ueberfahren der ersten Referenzmarke in den Zähler zu setzen. Eine vorherige Eingabe hat den Vorteil, dass auch bei einem schnellen Ueberfahren der Referenzmarke keine Schwierigkeiten entstehen oder die Gefahr besteht, dass ein Leseimpuls nicht gezählt wird.However, it is possible to reset the counter before the reference mark is crossed for the first time to lock, so that there is the possibility of the predetermined amount already before or to be set in the counter only when the first reference mark is passed. One previous entry has the advantage that even if the Reference mark no difficulties arise or there is a risk that a Reading pulse is not counted.

Es ist aber auch möglich, dass der Zähler beim ersten Ueberfahren einer Referenzmarke gelöscht wird und vor dem Ueberfahren der zweiten Referenzmarke für Leseimpulse des genannten anderen Lesekopfes gesperrt ist, wobei dann der vorbestimmte Betrag vor oder beim Ueberfahren der zweiten Referenzmarke in den Zähler aber tragen werden kann. Da in der Regel genügend Zeit zwischen dem ersten und zweiten Ueberfahren der Referenzpulse verstreicht, könnte die Uebertragung des vorbestimmten Betrages auch bitweise erfolgen, so dass keinerlei Additionseinrichtungen notwendig sind.But it is also possible that the counter is driven over for the first time a reference mark is deleted and before the second reference mark is passed is blocked for read pulses of said other read head, then the predetermined However, carry the amount into the counter before or when passing the second reference mark can be. There is usually enough time between the first and second run the reference pulse elapses, the transmission of the predetermined amount could also take place bit-by-bit, so that no addition devices are necessary.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Setzwertspeicher an den Vorwärts/Rückwärtszähler angeschlossen ist, dass eine Steuerlogik vorgesehen ist, an welche die Referenzmarkensignalausgänge der Leseköpfe und die Ausgänge von Richtungsdiskriminatoren angeschlossen sind und welche husgänge besitzt, die am Vorwärts/Rückwärtszähler angeschlossen sinc, um beim Eichen die Eingabe des Setzwertes aus dem Setzwertspeicher und der Zählimpulse der Leseköpfe zu steuern.The invention also relates to an apparatus for performing the Procedure. This device is characterized in that a set value memory that a control logic is connected to the up / down counter to which the reference mark signal outputs of the read heads and the outputs of Directional discriminators are connected and who has crossings that are on Up / down counter is connected to allow the entry of the setting value during calibration from the set value memory and the counting pulses of the read heads.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Die Messtaster 11 und 13 des schematisch gezeigten Messystems können entlang eines Massstabes 14 mit Gitterteilung und zwei Referenzmarken 16, 18 relativ zueinander bewegt werden. Dieser Massstab kann, wie gezeigt, für eine Längenmessung ausgebildet sein. Die Erfindung ist aber bei entsprechender Ausgestaltung des Mass stabes auch für ein Winkelmessystem anwendbar. Die Bewegung jedes Messtasters 11, 13 erzeugt im Lesekopf 15, 17 Leseimpulse, die dem Vorwärts/Rückwärts-Zähler 19 zugeführt werden. In bekannter Weise ist für jeden Lesekopf 15, 17 ein Internolator 21, 23 und ein Richtungsdiskriminator 25, 27 vorgesehen. Steuersignale führen von den Richtunosdiskriminatoren 25, 27 zur Steuerlogik 29, welche bestimmt, ob der Zähler 19 vorwärts oder rückwärts zählen muss. Da zwei Leseimpulse gleichzeitig auftreten können, ist eine Synchronisationsschaltung 31 vorgesehen, die sicherstellt, dass von zwei gleichzeitig auftretenden Impulsen keiner verloren geht, sondern dass beide Impulse vom Zähler 19 einzeln gezählt werden.The invention will now be referenced using an exemplary embodiment described on the drawing. The probes 11 and 13 of the schematically shown Measuring system can be along a scale 14 with grating and two reference marks 16, 18 are moved relative to one another. As shown, this scale can be used for a length measurement can be formed. The invention is, however, with a corresponding configuration of the scale can also be used for an angle measuring system. The movement of each probe 11, 13 generates read pulses in the read head 15, 17, which the up / down counter 19 are supplied. In a known manner, there is an internolator for each reading head 15, 17 21, 23 and a direction discriminator 25, 27 are provided. Control signals lead from the Richtunosdiskriminatoren 25, 27 to the control logic 29, which determines whether the Counter 19 must count up or down. Because two read pulses at the same time can occur, a synchronization circuit 31 is provided, which ensures that not one of two impulses occurring at the same time is lost, but that both pulses are counted individually by the counter 19.

Die Schaltung sieht weiter eine Tastatur 33 vor, mit welcher ein Setzwert in den Setzwertspeicher 35 eingegeben werden kann. Dieser Setzwert, der in der Regel dem Abstand entspricht, den die Messtaster 11 13 aufweisen, wenn die Leseköpfe 15, 17 sich genau bei der Referenzmarke 16, 18 befinden, wird dann beim Eichen automatisch in den Vorwärts/Rückwärts-Zähler 19 eingegeben. Dieser Zähler 19 ist an eine Anzeigeeinheit 37 angeschlossen, welche den Messwert anzeigt. Im Normalbetrieb können die beiden Messtaster 11, 13 ähnlich wie eine Schublehre den zu messenden Gegenstand umfassen, wobei dann der gemessene Wert in der Anzeige 37 erscheint. Es ist aber zu beachten, dass im Gegensatz zu einer Schublehre beide Messtaster 11 und 13 in Bezug auf den Massstab 14 beweglich sind. Eine Eichtaste 39 ist vorgesehen, um die Messeinrichtung in den Eichmodus zu bringen.The circuit also provides a keyboard 33 with which a setting value can be entered into the set value memory 35. This setting value, as a rule corresponds to the distance that the probes 11 13 have when the reading heads 15, 17 are located exactly at the reference mark 16, 18, is then automatic during calibration entered into the up / down counter 19. This counter 19 is connected to a display unit 37 connected, which displays the measured value. In normal operation, the two Measuring probes 11, 13 encompass the object to be measured in a manner similar to a slide gauge, the measured value then appears in the display 37. But it should be noted that in contrast to a calliper, both measuring probes 11 and 13 in relation to the Scale 14 are movable. A calibration button 39 is provided for the measuring device to bring into calibration mode.

Zum Eichen des Messystems wird die Eichtaste 39 gedrückt. Die Schaltung befindet sich nun im Eichmodus. Wird nun der Messtaster 11 nach links bewegt, so wird, wenn der Lesekopf 15 die Referenzmarke 16 überfährt, der im Setzwertspeicher 35 enthaltene Setzwert in den Zähler 19 gesetzt. Gleichzeitig wird die Sperrung des Zählers 19 für Leseimpulse des Lesekopfs 15 beendet, so dass je nach der Richtung der weiteren Bewegung des Lesekopfes 15 die von ihm erzeugten Leseimpulse den im Zähler 19 vorhandenen Wert erhöhen oder vermindern. Wird der Lesekopf 17 aus der gezeichneten Stellung nach rechts bewegt, so wird beim Ueberfahren der Referenzmarke 18 die Sperrung der Zählerimpulse vom Lesekopf 17 aufgehoben, so dass sie ebenfalls, je nach Bewegungsrichtung, ein Vorwärts- oder Rückwärtszählen des Zählers 19 verursachen. Mit dem Ueberfahren der zweiten Referenzmarke ist der Eichvorgang beendet. Die Messeinrichtung befindet sich nun im Messmodus, d.h. im Normalbetrieb.To calibrate the measuring system, the calibration button 39 is pressed. The circuit is now in calibration mode. If the probe 11 is now moved to the left, so when the reading head 15 passes over the reference mark 16, that is in the set value memory 35 set value contained in the counter 19. At the same time the blocking of the counter 19 for read pulses of the read head 15 ended, so that depending on the direction the further movement of the read head 15, the read pulses generated by it the im Counter 19 increase or decrease the existing value. If the read head 17 from the moved to the right when the reference mark is passed 18 the blocking of the counter pulses from the reading head 17 is lifted so that they are also cause the counter 19 to count up or down depending on the direction of movement. The calibration process is ended when the second reference mark is passed. The measuring device is now in measuring mode, i.e. in normal operation.

Es ist keineswegs zwingend, dass der Eichvorgang immer mit dem Messtaster 11 beginnt. Vielmehr kann die Steuerlogik 29 so ausgebildet sein, dass es beim Eichen unerheblich ist, mit welchem Lesekopf 15, 17 zuerst eine Referenzmarke 16, 18 überfahren wird.It is by no means imperative that the calibration process always be carried out with the measuring probe 11 starts. Rather, the control logic 29 can be designed so that when calibrating It is irrelevant which reading head 15, 17 first traverses a reference mark 16, 18 will.

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Claims

Claims 1. Method for calibrating an incremental measuring device, which have at least two reference marks having a scale with a grid division has, along which mast rod the reading heads in normal operation of the measuring device can be moved by two measuring probes, which correspond to the displacement of the emit the respective measuring probe counting pulses to an up / down counter in order to in this one measured value corresponding to the distance between the probes store, characterized in that with the one reading head (15, 17) the one the reference marks (16, 18) is traversed, the read pulses after being traversed the reference mark according to the direction of movement of the read head it (15, 17) a Up or down counting have the effect that the other reading head (17, 15) the second reference mark (18, 16) is passed, the counter (19) up to Passing over the second reference mark for those generated by the other reading head mentioned Read pulses remain blocked and then according to the direction of movement of the said the other reading head whose reading impulses cause an upward or downward counting, and that in the counter (19) a predetermined amount, its value in principle corresponds to the distance between the probes (11, 13) when each of the reading heads (15, 17) is located exactly above a reference mark (16, 18 )1 is entered.

2. The method according to claim 1, characterized in that the predetermined Amount set in counter (19) when a reference mark (16, 18) is crossed for the first time will.

3. The method according to claim 1, characterized in that the counter (19) is blocked before the reference mark is crossed for the first time, and the predetermined Amount set in the counter before or when the first reference mark is passed will.

4. The method according to claim 1, characterized in that the counter (19) is deleted the first time a reference mark is passed and before it is passed the second reference mark blocked for reading pulses from the other reading head mentioned is, and that the predetermined amount before or when passing the second reference mark is transferred to the meter.

5. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized characterized in that a set value memory (35) is connected to the up / down counter (19) is connected that a control logic (29) is provided to which the reference mark signal outputs the read heads (15, 17) and the outputs of directional discriminators (25, 27) connected and which outputs are connected to the up / down counter (19) are to enter the setting value from the setting value memory (35) and to control the counting pulses of the reading heads (15, 17).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the Up / down counter (37) a display unit (37) is connected.