DE3409748A1 - Messvorrichtung mit digitaler anzeige - Google Patents

Messvorrichtung mit digitaler anzeige

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Description

Weber, Hellfeld & Tönnies d-sooo München 71
PATENTANWÄLTE Hofbrunnstrasse 47
Telefon: (0 89) 7 91 50 BO
Telex: 5-212877
Telefax: (0 89) 7 91 52 56
M 1353
MITUTOYO MFG. CO., LDT.
5-33-7 Shiba, Minato, Tokyo, Japan
Messvorrichtung mit digitaler Anzeige
European Patent Attorney Rechtsanwalt Dipl.-Phys. Dipl.-Phys., Dr.rer.nat. Dipl.-Ing., Dipl.-Oelc. O. E. WEBER. München AXEL v.HELLFELD, Kiel JAN G. TUNNIES. Kiel
-J·
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung mit digitaler Anzeige und mit einem beweglichen Kontaktelement an ihrem Gehäuse, welches mit einem zu vermessenden Gegenstand in Eingriff kommt, sowie einem Kodierer zum Umwandeln der Verschiebung des Kontaktelementes in entsprechende elektrische Signale, einem Zähler zum Zählen der genannten elektrischen Signale des Kodierers und mit einem digitalen Display zum Anzeigen des Wertes des Zählers .
Derartige Messvorrichtungen mit digitaler Anzeige dienen dem
Anzeigen der gemessenen Länge eines Gegenstandes, wobei die
Messung durch den Eingriff eines Kontaktelementes mit dem zu vermessenden Gegenstand ausgeführt wird.
Messvorrichtungen mit digitaler Anzeige der Länge des vermessenen Gegenstandes sind bekannt. Solche Vorrichtungen werden in unterschiedlichen technischen Anwendungsgebieten eingesetzt, da sie die Wahrscheinlichkeit menschlichen Versagens beim Messen reduzieren und auch eine schnellere Ausführung der Messung ermöglichen ;
Die Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Messvorrichtung mit digitaler Anzeige (Display), während Fig. 2 die zugehörige Schaltung darstellt.
Gemäß Fig. 1 ist die Messvorrichtung fest auf einer Basis (nicht gezeigt) montiert und zwar in einer Stellung oberhalb des zu vermessenden Gegenstandes 1o, wobei die Stellung der Größe des Gegenstandes Io entspricht.
Die Messvorrichtung weist ein axial bewegliches Kontaktelement 12 an ihrem Gehäuse auf. Der Gegenstand 10 wird dadurch vermessen, daß die Verschiebung des Kontaktelementes 12 aus
seiner Ausgangsposition in diejenige Stellung gemessen wird, in welcher das Kontaktelement 12 mit dem Gegenstand 10 in Eingriff steht. ·
Zum Nachweis der Verschiebung des Kontaktelementes 12 ist ein Kodierer 14 vorgesehen, welcher herkömmlicher Bauart sein kann, beispielsweise kann er auf Photoleitung beruhen, auf der elektrostatischen Kapazitätsmessung, auf variablen Widerständen oder dergleichen. Der Kodierer 14 ist so ausgelegt, daß er die Verschiebung des Kontaktelementes 12 in ein elektrisches Sinus-Signal umwandelt.
Das elektrische Signal des Kodierers 14 wird mittels einer (nicht gezeigten) Wellen-Verarbeitungsschaltung in Pulse umgewandelt.Die Pulse werden sodann mittels eines Zählers (16) gezählt und der Zahl-Wert wird digital auf einem Display 18 eines Anzeigeabschnittes 20 angezeigt .
Dementsprechend zeigt die Anzeigeeinrichtung 20 des digitalen Display 18 normalerweise das der Verschiebung des Kontaktelementes 12 entsprechende Messergebnis. Der maximale Messbereich ist durch die Verschiebung des Kontaktelementes 12 beschränkt. Dementsprechend kann im digitalen Display 18 keine gemessene Länge eines Gegenstandes angezeigt werden, welche die maximale Verschiebung des Kontaktelementes 12 übertrifft.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung mit digitaler Anzeige zu schaffen, welche einerseits einfach aufgebaut ist und andererseits einen großen Messumfang erfaßt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das digitale Display eine Meßwert-Anzeigeeinheit zum Anzeigen der Verschiebung des Kontaktelementes aufweist und eine
einstellbare Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines vorwählbaren Wertes von Ziffern mit höherem Stellenwert als den in der Meßwert-Anzeigeneinheit gezeigten Werten, und daß die einstellbare Anzeigeeinheit eine Einstelleinrichtung aufweist zum Einspeisen eines Vergleichswertes in die einstellbare Anzeigeeinheit.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben . Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer herkömmlichen Meßvorrichtung mit digitaler Anzeige;
Fig. 2 eine Schaltung, welche bei der in der Fig. 1 gezeigten Meßvorrichtung Verwendung findet ;
Fig . 3 eine Vorderansicht einer Meßvorrichtung mit digitaler Anzeige gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 einen Schaltkreis zur Verwendung bei der in Fig. gezeigten Meßvorrichtung; und
Fig. 5 eine Darstellung des Betriebes der in Fig. 3 gezeigten Meßvorrichtung .
Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung ist in den Fig. 3-5 im einzelnen dargestellt.
Allgemein ist eine Vorwahl über das gesamte Ziffernfeld nicht erforderlich, wenn die Messung die maximale Verschiebbarkeit des Kontaktelementes 12 übersteigt und wenn die Größe des Meß-
blockes nur durch höhere Ziffern angezeigt werden kann. Deshalb wird die Größe des Meßblockes nur bei größeren Anzeige-Ziffern vorgewählt. Auf diesen Bedingungen beruht die vorliegende Erfindung.
Ein digitales Display 24 gemäß der Erfindung weist eine Meßwert-Anzeigeeinheit 26 zum Anzeigen der Verschiebung des Kontaktelementes 12 auf, wobei die Anzeigeeinheit dem Anzeigeabschnitt 20 des herkömmlichen Display 18 entspricht, sowie eine einstellbare Anzeigeeinheit 28 zum Anzeigen eines vorgewählten Ziffer-Wertes, der höher ist als derjenige in der Meßwert-Anzeigeeinheit 26. Die einstellbare Anzeigeeinheit 28 empfängt nur einen vorwählbaren Bezugs-Wert an ihrem Eingang, so daß das Vorwählen mittels einer einfachen, im folgenden näher beschriebenen Einrichtung möglich ist.
Eine Vorwähleinrichtung 30 dient dem Einspeisen eines vorwählbaren Bezugs-Wertes in den Eingang der einstellbaren Anzeigeeinrichtung 28. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorwähleinrichtung 30 einen Speicher (nicht gezeigt) auf, welcher den vorbestimmten Bezugs-Wert speichert, der etwa der Größe des zu vermessenden Gegenstanfdes 10 entspricht. Wird der Vorwähl-Knopf (nicht gezeigt) am Gehäuse der Meßvorrichtung betätigt, so wird der im Speicher der Vorwahl-Einrichtung 30 gespeicherte Bezugs-Wert in die einstellbare Anzeigeeinrichtung 28 eingegeben. Der Vorwähl-Druckknopf kann auch durch einen Berührungsschalter ersetzt werden, welcher auf eine Berührung unmittelbar anspricht, sobald das Kontaktelement 12 mit dem Gegenstand 10 in Eingriff kommt .
Vor dem Einsatz der Meßvorrichtung wird gemäß Fig. 5 (A) ein Meßblock 32, dessen Größe etwa der Länge des zu vermessenden Gegenstandes 10 entspricht, in einer Position gegenüber dem Kontaktelement 12 angeordnet. Darauf wird die Meßvorrichtung mit digitaler Anzeige vertikal in Richtung der Achse des Kontaktelementes 12 in eine Stellung bewegt, in welcher das Kontaktelement 12 mit dem Meßblock in Eingriff steht. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Bezugs-Wert, welcher der Länge des Meßblockes 32 (z.B. 100 mm) entspricht, in dem Speicher der Vorwähleinrichtung 30 gespeichert.
Wird der Vorwähl-Druckknopf betätigt, so wird dieser im Speicher gespeicherte Wert in den Eingang der einstellbaren Anzeigeeinheit 20 eingegeben, welche ihrerseits den Digital-Wert, beispielsweise "01", anzeigt.
Sodann wird das Kontaktelement 12 vom Meßblock 32 weg nach oben bewegt und der Meßblock 32 wird entfernt. Der zu vermessende Gegenstand 10 wird sodann gegenüber dem Kontaktelement 12 positioniert. Gemäß Fig. 5 (B) wird sodann das Kontaktelement 12 in Richtung auf den Gegenstand 10 bewegt und gestoppt, sobald die Spitze des Kontaktelementes 12 mit dem Gegenstand 10 in Eingriff kommt.
In dieser Stellung zeigt die Meßwert-Anzeigeeinheit 26 des digitalen Display 24 eine Vergleichsmessung, d.h. den Differenz-Wert der Längen des Meßblockes 32 und des zu vermessenden Gegenstandes 10, beispielsweise 23,456 mm bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel. Durch Ablesen der aufeinanderfolgenden Ziffern der einstellbaren und der Meßwert-Anzeigeeinheit 28 und 26 des digitalen Display 24 kann deshalb die absolute Abmessung des Gegenstandes 1 0 , hier 123,456.mm,
festgestellt werden.
Mit dem illustrierten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die gewünschte Vorwahl-Funktion ausgeführt werden, ohne daß irgendwelche Operationen zum Vergleich des vorgewählten Bezugs-Wertes mit einer tatsächlichen Meßgröße erforderlich sind . Beträgt beispielsweise die maximale Verschiebung des Kontaktelementes 12 25 mm und die Auflösung der Meßvorrichtung 1/1000 mm und weist die einstellbare Anzeigeeinheit 28 zwei Ziffern auf, so lassen sich Größen im Bereich von ± 100,000 mm bis ± 9925,000 mm messen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Einstelleinrichtung 30 mit einem Speicher zum Speichern des Bezugs-Wertes versehen, doch kann der Bezugs-Wert auch in die einstellbare Anzeigeeinheit 28 durch andere Mittel eingegeben werden, wie beispielsweise eine Wahl-Einrichtung oder dergleichen .
Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen zum Ausdruck kommenden Merkmale der Erfindung . können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Ausführung der Erfindung wesentlich sein.

Claims (3)

  1. Patentansprüche
    Messvorrichtung mit digitaler Anzeige und mit einem beweglichen Kontaktelement an ihrem Gehäuse, welches mit einem zu vermessenden Gegenstand in Eingriff kommt, sowie einem Kodierer zum Umwandeln der Verschiebung des Kontaktelementes in entsprechende elektrische Signale, einem Zähler zum Zählen der genannten elektrischen Signale des Kodierers und mit einem digitalen Display zum Anzeigen des Wertes des Zählers, dadurch g e k-e nnzeichnet , daß das digitale Display (24) eine Meßwert-Anzeigeeinheit (26) zum Anzeigen der Verschiebung des Kontaktelementes aufweist und eine einstellbare Anzeigeeinheit (28) zum Anzeigen eines vorwählbaren Wertes von Ziffern mit höherem Stellenwert als den in der Meßwert-Anzeigeeinheit (26) gezeigten Werten, und daß die einstellbare Anzeigeeinheit (28) eine Einstelleinrichtung (30) aufweist zum Einspeisen eines Vergleichswertes in die einstellbare Anzeigeeinheit (28).
  2. 2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß die Einstelleinrichtung (30) einen Speicher aufweist zum Speichern des gewünschten Vergleichswertes, welcher der Länge des zu vermessenden Gegenstandes (10) entspricht, wobei die einstellbare Anzeigeeinheit (28) vorgesehen ist, um den gewünschten Vergleichswert aufzunehmen.
  3. 3. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Einstelleinrichtung (30) eine Wähleinrichtung aufweist zum Vorwählen des Vergleichswertes und daß der Vergleichswert in einen Vorwahl-Eingang der einstellbaren Anzeige-Einheit (28) eingespeist wird, wenn die Wähleinrichtung betätigt wird.
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