DE3490084C2 - Digitales Anzeige-Meßgerät - Google Patents
Digitales Anzeige-MeßgerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein digitales Anzeige-Meßgerät nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges digi
tales Anzeige-Meßgerät ist aus dem DE-Gbm 79 16 752 be
kannt. Bei diesem bekannten digitalen Anzeige-Meßgerät ist
die Vorwahleinrichtung dazu ausgelegt, die digitale An
zeigeeinheit in allen Lagen eines dem Meßgerät zugeordneten
Meßstabes in die Nullstellung zu überführen. Ein anderer
als der Nullwert läßt sich durch diese Vorwahleinrichtung
nicht einstellen. Es ist dieser Schrift auch kein Hinweis
darauf zu entnehmen, einen anderen Wert als den Nullwert
einzustellen.
Aus der DE-Firmenschrift "Vertikal-Längenmesser digital",
Leitz, Wetzlar, 820-34, II, 1973 ist ein Vertikal-Längen
messer bekannt, der im wesentlichen aus einem Stativ mit
einem photoelektrischen Längenmeßsystem, einer motorisch
verstellbaren Meßpinole und einer Auswerteelektronik be
steht. Dieses Gerät ist zur Längenmessung an vertikal an
tastbaren Objekten ausgebildet.
Bekannt ist auch ein Meßgerät, das einen
Meßwert eines zu vermessenden Objektes mittels einer
digitalen Anzeige wiedergibt. Da dieses digital arbei
tende Anzeige-Meßgerät den entsprechenden Benutzer dazu
befähigt, menschliche bzw. individuelle Ablesefehler
des gemessenen Wertes zu vermeiden und den betreffenden
Wert sofort ablesen zu können, sind derartige Meßgeräte
auf vielen Herstellungsbereichen weit verbreitet.
Üblicherweise weist ein derartiges Meßgerät einen Fühler
oder eine Sonde auf, die so im oder am Gerätekörper in
stalliert ist, daß sie frei bewegbar ist und in Kontakt
mit dem zu vermessenden Objekt bleibt. Des weiteren
weist dieses Meßgerät einen Codierer auf, der den Wert
der Bewegung der Sonde umwandelt und an seinem Ausgang
elektrische Signalimpulse abgibt. Die elektrischen
Signalimpulse am Ausgang des Codierers werden in einem
Zähler gezählt und der gezählte Wert wird auf einer
digital anzeigenden Einheit angezeigt bzw. wiedergegeben.
Die vorausgehend erwähnte Digitalanzeige ermöglicht es
einem Benutzer auf äußerst einfache Weise, einen ange
zeigten Wert, der auf der anzeigenden Einheit dargestellt
wird, zu lesen und unverzüglich den Meßwert des zu ver
messenden Objektes zu erhalten.
Nachteilig ist jedoch, daß die Sonde bzw. das damit aus
gerüstete Meßgerät bezüglich des Ausmaßes seines Be
wegungshubes in Relation zur Meßgenauigkeit äußerst
eingeengt ist. So ist es unmöglich, ein Objekt zu messen,
das in seinen Abmessungen den Bewegungshub bzw. die Aus
lenkbarkeit der Sonde, so wie sie ist, überschreitet.
Aufgrund dieser erwähnten Fakten wird im allgemeinen bei
dem digital arbeitenden Anzeige- Meßgerät, das eine der
artige Sonde aufweist, im voraus ein Standardmeßwert in
bezug auf das zu vermessende Objekt als Vorwählwert oder
vorgebbarer Wert festgelegt und die absolute oder relative
Messung auf der Basis des vor ausgehend erwähnten Vorwähl
wertes, der als Standardwert festgelegt wird, durchge
führt.
Zusätzlich ist zu berücksichtigen, daß in vielen Fällen
diese Art des Meßgerätes eine Prüf- oder Entscheidungs
funktion für die Zulässigkeit der Messung aufweist. In
diesem Fall muß der größte oder der kleinste Grenzwert
im Gerät voreingestellt werden.
Bei Meßgeräten nach dem Stand der Technik existieren
jedoch eine Anzahl von digitalen Schaltern, wie einem
Wählschalter für die numerischen Werte zwischen 0 und
9, einem Wählschalter für die numerischen Zeichen,
mittels derer die Zeichen bzw. Figuren angezeigt werden,
etc., um den Vorwählwert festlegen zu können. Das ent
sprechende Bedienungsfeld für die darauf installierten
digitalen Schalter muß deshalb größer gemacht werden,
so daß das Meßgerät ebenfalls größer ausgelegt werden
muß.
Da insbesondere durch die Entwicklung der elektronischen
Technik die Gesamtabmessungen der Geräte heute kleiner
werden, wird für ein derartiges Gerät mit kleiner Ab
messung ein passendes Bedienungsfeld ebenfalls mit kleinen
Abmessungen gefordert, so daß eine effektive Anpassung
durchgeführt werden muß.
Da zusätzlich zu dem Vorhergesagten auch die anderen
Schalterarten auf dem Bedienungsfeld mit den digitalen
Schaltern für die Vorwahl installiert sind, bedeutet
dies, daß durch die Bedienung vieler digitaler Schalter
zur Festlegung des Vorwählwertes, leicht Fehlbedienungen
dieser Schalter herbeigeführt werden können. Des weiteren
bedeutet dies, daß eine leichte Bedienbarkeit des Gerätes
sehr stark reduziert wird.
Ein Ziel der Erfindung ist es daher, ein digital arbei
tendes Anzeige-Meßgerät zu erhalten, in dem die Vorwähl
einrichtung, die zur Festlegung des Vorwählwertes er
forderlich ist, so klein wie möglich gemacht wird und
die Bedienbarkeit sehr leicht durchgeführt werden kann.
Dieses Ziel bzw. diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Anspruches 1
gelöst. In Übereinstimmung mit den erfindungsgemäßen
Prinzipien wird das Ziel dadurch erreicht, daß das
digital arbeitende Anzeige-Meßgerät eine Sonde auf
weist, die relativ bewegbar zum Gerät selbst ausge
legt ist, um einen Kontakt mit dem zu vermessenden Ob
jekt zu ermöglichen. Des weiteren wird ein Codierer
vorgesehen, der den Wert der Veränderung, insbesondere
den Bewegungswert, der Sonde in elektrische Signalim
pulse umwandelt. Weiterhin ist eine Vorwähl-Einheit
vorgesehen, mit welcher der Messungsstandardwert als
Vorwählwert in bezug und Übereinstimmung mit dem zu
vermessenden Objekt festgelegt werden kann. Ein Zähler
des Gerätes zählt den Vorwählwert und die elektrischen
Signalimpulse. In dem digital arbeitenden Anzeige
Meßgerät zur Anzeige des gemessenen Wertes des Objektes
im digitalen Anzeigefeld auf der Basis des gezählten
Wertes mit dem Bezugsstandard des Vorwählwertes, weist
die vorausgehend erwähnte Vorwähl-Einheit einen Vor
wählschalter auf, der beim Festlegen des Vorwählwertes
betätigt wird, und einen Vorwähl-Speicher, in den ein
wählbarer numerischer Wert, der auf der digitalen
Anzeige angezeigt wird, als Vorwählwert festgelegt wird.
In der vorausgehend erwähnten Zuordnung wird gemäß der
Erfindung der wählbare numerische Wert, der auf der
Digitalanzeige angezeigt wird, als Vorwählwert festge
setzt, so daß die Anzahl der Schalter, die zur Fest
legung des Vorwählwertes erforderlich sind, auf ein
Minimum reduziert werden kann und die Vorwähl-Einheit
mit kleinen Abmessungen ausgelegt werden kann, so daß
eine bessere Bedienungsfunktion dadurch geschaffen wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer schematischen
Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Außenansicht eines ersten bevorzugten
Beispieles der Erfindung;
Fig. 2 ein Blockdiagramm des ersten Beispieles;
Fig. 3 ein Flußdiagramm für die Betriebsweise des
Meßgerätes gemäß dem ersten Ausführungsbei
spiel;
Fig. 4 eine Darstellung, die eine verbesserte Aus
führungsform des ersten Beispieles beinhaltet;
Fig. 5 ein Flußdiagramm des Meßgerätes gemäß Fig. 4;
Fig. 6 eine Außenansicht eines zweiten bevorzugten
Beispieles der Erfindung;
Fig. 7 ein Blockdiagramm des zweiten Beispieles;
Fig. 8-10 Flußdiagramme zur Funktionsweise des zweiten
Beispieles;
Fig. 11 eine Darstellung der Anzeigen der Anzeige-Einheit
14 entsprechend den Flußdiagrammen der Fig.
8 bis 10;
Fig. 12 eine Darstellung für den Betrieb zum Einstellen
des Vorwählwertes gemäß den Flußdiagrammen der
Fig. 8 bis 10;
Fig. 13 ein Blockdiagramm für ein drittes bevorzugtes
Beispiel der Erfindung;
Fig. 14 eine schematische Außenansicht des dritten
Beispieles der Erfindung;
Fig. 15 (a)-(d) schematische Zeichnungen für die bevorzugte
Vorwählbetätigung anhand eines Beispieles,
bei dem eine Anzeige des dritten Ausführungsbei
spieles gemäß der Erfindung in mehrere vorgege
bene Einheiten unterteilt ist und der gesamte
in die untere Anzeige-Einheit eingegebene
numerische Wert gleichzeitig zusammen in die
obere Anzeige-Einheit verschoben wird; und
Fig. 16 (a)-(f) schematische Zeichnungen der bevorzugten Vor
wähl-Betätigung anhand eines Beispieles, bei
dem eine Anzeigeeinheit gemäß dem dritten Aus
führungsbeispiel in einzelne Digit-Einheiten
bzw. Ein-Bit-Einheiten unterteilt ist und der
in die untere Digit-Einheit eingegebene numerische
Wert Digit nach Digit nach oben in die über
geordnete Digit-Einheit verschoben wird.
Fig. 1 zeigt eine Außenansicht eines bevorzugten Aus
führungsbeispieles eines digitalen Anzeige-
Meßgerätes gemäß der Erfindung. In diesem Ausführungs
beispiel weist das Meßgerät eine Sonde 12 auf, die be
züglich des Körpers bzw. Gehäuses des Meßgerätes, der
bzw. das in der Figur nicht gezeigt ist, bewegbar ange
ordnet ist. Hierdurch kann die Sonde 12 in Kontakt mit
einem zu vermessenden Objekt 10 gebracht werden. Das
Meßgerät weist des weiteren eine digitale Anzeigeeinheit
14 auf, die den am Objekt 10 gemessenen Wert digital
wiedergibt, so daß der Kontakt zwischen dem auf einem
Meßtisch 16 plazierten Objekt 10 und dem Ende der Sonde
12 die Abmessungen des Objektes 10 wiedergibt, die als
gemessener Wert auf der digitalen Anzeigeeinheit 14 dar
gestellt werden. Die Höhe des Objektes 10 beträgt etwa L.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung
für das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Meßgerätes.
Das Meßgerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist einen
Codierer 22 auf, der einen Veränderungsbetrag der Sonde
12, insbesondere eine Verschiebung der Sonde, mit hin
reichend bekannten Mitteln eines optischen oder mag
netischen Detektors, eines variablen Widerstandes oder
dergleichen, detektiert und in Abhängigkeit von diesem
ermittelten Veränderungsbetrag elektrische Signalimpulse
an seinem Ausgang erzeugt. Des weiteren weist das Meßgerät
einen Zähler 24 auf, der die am Ausgang des Codierers
22 auftretenden elektrischen Signalimpulse zählt, so
daß der gezählte Wert dem Zählers in digitaler Wieder
gabe auf der digitalen Anzeigeeinheit 14 als gemessener
Wert des Objektes 10 angezeigt wird.
Das erfindungsgemäße Meßgerät weist eine Vorwähl-Ein
richtung 26 auf, die zur Eingabe bzw. zur Festlegung
eines gewünschten oder geforderten numerischen Wertes
im voraus vorgesehen ist. Der Standardwert der Messung
für die absolute Messung oder die vergleichende bzw.
relative Messung, der oberste oder der unterste Grenzwert
für die Zulässigkeitsprüfung, werden z. B. dadurch fest
gelegt.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der
Vorwählwert unter Verwendung des im Zähler 24 gezählten
Wertes, der auf der Anzeigeeinheit 14 wiedergegeben wird,
ermittelt bzw. festgelegt wird und daß der gewünschte
numerische Wert durch eine geringere Anzahl von Be
tätigungselementen vorher eingestellt werden kann.
In der Vorwähl-Einrichtung 26 dieses Ausführungsbei
spiels sind ein Vorwahlspeicher 28 vorgesehen, in den der
vorherbestimmbare numerische Wert im voraus eingegeben
wird, sowie des weiteren ein Halte- oder Speicherschalter
30 und ein Vorwahl-Schalter 32, die für den Vorwahlbe
trieb verwendet werden.
Die Ausgänge des Halteschalters 30 und des Vorwahl-
Schalters 32 werden als Eingänge zu einem Vorwahl-
Halteschalter 34 gegeben, der den vom Zähler 24 ge
zählten Wert auf der Anzeigeeinheit 14 durch die Betäti
gung des Halterschalters 30 hält bzw. zwischenspeichert
und anzeigt. Durch Betätigung des Vorwahl-Schalters 32
wird der gehaltene Anzeigewert in den Vorwahl-Speicher 28
im Rahmen der Vorwahl gespeichert. Der Vorwahl-Halteschalter
34 kann auch als Halteschaltung ausgebildet sein.
Im Meßgerät gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel kann
der Halteschalter 30 einfach dazu verwendet werden,
den vom Zähler 24 gezählten Wert zu halten bzw. zwischen
zuspeichern und anzuzeigen, ohne daß dadurch der Vorwahl
betrieb beeinträchtigt oder gestört wird.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm für die Einstellung des
Vorwahlwertes bei einem Meßgerät gemäß diesem ersten
Ausführungsbeispiel.
Die Bewegung der Sonde 22 des Meßgerätes verändert den
gezählten Wert des Zählers 22, der auf der Anzeigeein
heit 14 wiedergegeben wird.
Um einen numerischen Wert beim erfindungsgemäßen Meß
gerät voreinzustellen, wird die Sonde zunächst so be
wegt, daß auf der Anzeigeeinheit 14 der gewünschte
bzw. geforderte numerische Wert, der voreingestellt werden
soll, z. B., "567,890" in diesem Ausführungsbeispiel
beträgt.
Nachdem dieser z. B. mit "567,890" geforderte numerische
Wert auf der Anzeigeeinheit 14 wiedergegeben wird, wird
durch die Betätigung des Halteschalters 30 die
Schaltung des Vorwahl-Halteschalters 34 aktiviert, so
daß diese Schaltung 34 den auf der Anzeigeeinheit 14
wiedergegebenen Wert beibehalten bzw. zwischenspeichern
kann. Dementsprechend wird der auf der Anzeigeeinheit
14 wiedergegebene Wert nicht verändert, falls auch
die Sonde 12 danach bewegt wird, solange die Betätigung
des Halteschalters bzw. die Haltefunktion nicht aufge
hoben wird.
In diesem Zustand aktiviert die nächste Betätigung
des Vorwahlschalters 32 kontinuierlich die Schaltung 34,
damit der numerische Wert, der im Haltezustand auf der
Anzeigeeinheit 14 z. B. mit "567,890" angegeben wird, in
den Vorwahl-Speicher 28 voreingegeben werden kann. Die
Betätigung des Vorwahl-Schalters 32 wird üblicherweise
in einer derartigen Phase durchgeführt, in der ein
Kalibrierungsblock mit einem Wert, der dem numerischen
Wert entspricht, der im Haltezustand auf der Anzeigeein
heit 14 angezeigt wird, auf dem Meßtisch 16 plaziert
wird und das äußerste Ende der Sonde 12 in Kontakt mit
der Oberfläche des Kalibrierungsblockes gebracht wird.
Nachdem der gewünschte numerische Wert im Vorwahlspeicher
28 eingegeben ist, gibt eine weitere Betätigung des
Halteschalters 30 die Anzeige, welche auf der Anzeige
einheit 14 aufgrund des Schaltkreises 34 vorhanden ist
frei, damit die eigentliche Messung durchgeführt werden
kann.
Dementsprechend wird in dem Meßgerät ein auf der An
zeigeeinheit 14 wiedergegebener Vorwahlwert in den Vor
wahl-Speicher 28 als Wert eingeschrieben und festgelegt,
der die Position des äußersten Endes der Sonde 12 re
präsentiert. Der in der vorausgehenden Weise neu einge
schriebene und festgelegte Vorwahlwert wird der Standard
wert der Messung, auf dessen Basis die Messung des Ob
jektes 10 begonnen und durchgeführt wird.
Da mittels der einfachen, kombinierten Betätigung des
Halteschalters 30 und des Vorwahl-Schalters 32 ein
Vorwahlwert ohne komplizierten Schaltbetrieb festgelegt
werden kann, wird die Leistungsfähigkeit der Schalter
funktion im Zeitpunkt der Einstellung des Vorwahlwertes
in einfacher Weise erhöht, so daß Fehlbetätigungen der
Schalter wirkungsvoll verhindert werden können.
Des weiteren können gemäß der Erfindung die zur Ein
stellung des Vorwahlwertes erforderlichen Schalter er
heblich reduziert werden, so daß es möglich wird, daß
das gesamte Gerät ebenso wie die Vorwahl-Einrichtung 26
mit kleinen Abmessungen ausgelegt werden kann.
Fig. 4 zeigt ein verbessertes Beispiel der Vorwahl-Einrich
tung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In dieser Vor
wahl-Einrichtung 26 ist ein Halte-Vorwahl-Schalter 36
vorgesehen, der die zwei Funktionen des Halteschalters
30 und des Vorwahl-Schalters 32, wie sie vorausgehend
beschrieben sind, umfaßt.
Diese Halte-Vorwahl-Schalter 36 fungiert als Halte-
Schalter durch eine Berührungs- oder Kurzbetätigung und
als Vorwahl-Schalter durch die kontinuierliche Betäti
gung über eine bestimmte Zeit, z. B. eine kontinuierliche
Betätigung für mehr als 3 Sekunden im vorgenannten Aus
führungsbeispiel.
Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm für den Fall, daß der
Standard- oder Bezugswert der Messung für die absolute
oder die vergleichende bzw. relative Messung unter Ver
wendung der Vorwahl-Einrichtung dieses Ausführungsbei
spiels in den Vorwahl-Speicher 28 eingeschrieben wird.
Um diesen Bezugswert der Messung voreinzustellen, wird
die Sonde 12, die z. B. in Art eines Berührungsstiftes
aufgebaut ist, zunächst so bewegt, daß auf der Anzeige
einheit 14 der numerische Wert angezeigt wird, der dem
Bezugswert der Messung, z. B. "567,890", entspricht,
wobei in der Stellung der Anzeige eines derartigen
numerischen Wertes auf der Anzeigeeinheit 14 der Halte-
Vorwahlschalter 36 durch entsprechende Betätigung akti
viert wird. In diesem Zeitpunkt fungiert der Schalter
36 als Halteschalter und der im Zähler gezählte Wert
"567,890" wird auf der Anzeigeeinheit 14 zusammen mit
dem Zeichen für die Haltephase "H" angezeigt.
Wenn gewünscht wird, daß die Halteanzeige auf der Anzeige
einheit 14 freigegeben wird, kann die fortwährende Be
tätigung des Halte-Vorwahlschalters 36, die nach der
ersten Betätigung des Schalters 36 erfolgt, aufgehoben
werden und die eigentliche Messung begonnen werden.
Um den numerischen Wert, der im Haltezustand auf der An
zeige-Einheit 14 mittels der vorausgehend beschriebenen
Halte- und Betätigungsoperation des Schalters 36 an
gezeigt wird, in den Vorwahl-Speicher 28 vorher einzu
schreiben, ist die fortlaufende Betätigung des Halte-
Vorwahlschalters 36 über eine bestimmte Zeit, im vor
liegenden Ausführungsbeispiel über mehr als 3 Sekunden,
erforderlich, wobei diese Betätigung der ersten Be
tätigung des Schalters 36 folgt. Wie vorausgehend be
schrieben, fungiert der Schalter 36 bei kontinuier
licher Betätigung des Halte-Vorwahlschalters 36 über
eine bestimmte Zeit als Vorwahl-Schalter. Auf der Anzeige
einheit 14 wird "A" angezeigt, was angibt, daß das Meß
gerät in den absoluten Meßbetrieb umgeschaltet ist.
"P" zeigt an, daß das Meßgerät in den "Preset" oder
Vorwahlzustand gewechselt hat, wobei im Gegensatz dazu
"H" den Haltezustand repräsentiert und der gezählte
numerische Wert des Zählers 24 im Haltezustand auf der
Anzeigeeinheit 14 wiedergegeben wird.
In diesem Operationszustand wird die Position des
untersten Endes der Sonde 12 so justiert, daß die
Position dem auf der Anzeigeeinheit 14 dargestellten
Standardwert der Messung entspricht. Nach Beendigung
dieser Justierung in dieser Position bewirkt die Betä
tigung bzw. Berührung des Halte-Vorwahlschalters 36,
daß die Schaltung 34 den auf der Anzeigeeinheit 14
wiedergegebenen numerischen Wert in den Vorwahlspeicher
28 überträgt, so daß dieser numerische Wert im Vorwahl
speicher 28 als Standardwert der Messung voreinge
speichert werden kann.
Nach Beendigung des Vorwahlbetriebes, wie er vorausgehend
beschrieben ist, setzt eine Betätigung des Halte-Vor
wahlschalters 36 den Wert, wie er im Haltezustand in der
Anzeigeeinheit wiedergegeben wird, zurück, und man kann
mit dem Meßgerät die absolute oder relative Vermessung
des Objektes 10 auf der Basis des von neuem bzw. neu
voreingestellten Standardwertes der Messung durchführen.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel nur ein Schalter zur
Festeinstellung des gewünschten Vorwahlwertes erforder
lich ist, kann das Meßgerät in seiner Gesamtheit weiter
hin kleiner ausgelegt werden als das Meßgerät, das im
vorausgehenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist,
wobei die funktionelle Leistungsfähigkeit des Schalters
dadurch noch verbessert wird.
In dem vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist von dem Fall ausgegangen, daß nur ein Vorwahlwert in
den Vorwahl-Speicher 28 eingeschrieben wird. Es ist jedoch
ebenso möglich, in dem erfindungsgemäßen Meßgerät eine
Vielzahl von Vorwahlwerten im Vorwahlspeicher 28 aufzu
bauen bzw. zu speichern.
Des weiteren ist in den vorausgehend beschriebenen Aus
führungsbeispielen davon ausgegangen, daß die Festlegung
des numerischen Wertes als Vorwahlwert innerhalb des Be
reiches des Bewegungshubes der Sonde 12 liegt. Im Gegen
satz dazu ist es jedoch beim erfindungsgemäßen Meßgerät
auch möglich, daß der als Vorwahlwert festgelegte Wert
über den Bereich des Bewegungshubes der Sonde 12 hinaus
geht.
In diesem Fall wird die Sonde 12 wiederholt vorwärts und
rückwärts bewegt und der Betrag dieser Bewegung im Zähler
24 gezählt und aufaddiert, um anschließend auf der Anzeige
einheit 14 dargestellt zu werden. Eine derartige Be
tätigung und Funktionsweise ermöglicht es, den als Vor
wahl-Wert gewünschten numerischen Wert so festzulegen,
daß dieser nicht durch den Bewegungshub der Sonde 12
begrenzt wird. Man kann daher von einem größeren Standard
wert als der Sondenhub ausgehen.
Zusätzlich sind in dem Meßgerät gemäß der Erfindung z. B.
Einrichtungen wie eine Ersatzenergieversorgung oder der
gleichen vorhanden, die zur Vermeidung einer Löschung des
im Vorwahl-Speicher 28 eingeschriebenen und festgelegten
Vorwahlwertes, z. B. im Falle daß keine Energieversorgung
erfolgt oder die Energie abgeschaltet wird, bestimmt sind.
Weiterhin wurde in den vorausgehend beschriebenen Aus
führungsbeispielen angenommen, daß der Standardwert der
Messung für die Absolut- oder die Relativmessung durch den
Vorwahlwert vorgegeben wird, oder damit der oberste
Grenzwert oder der unterste Grenzwert für die Zulässig
keitsprüfung etc. wie der Vorwahlwert festgelegt wird.
Das erfindungsgemäße Meßgerät erlaubt es jedoch auch, daß
andere Werte, z. B. ein Zeitwert, falls das Gerät Zeitgeber
funktion ausübt, wie bzw. für den Vorwahl-Wert voreinge
stellt werden können.
Da die Einstellung des Vorwahlwertes durch einfache
Schalterbetätigung und eine äußerst geringe Anzahl von
Schaltern erreicht werden kann, kann das gesamte Gerät in
kleinen Abmessungen einfach ausgelegt werden. Da darüber
hinaus die Betätigungsschalter in der Phase der Eingabe
und des Einschreibens des Vorwahlwertes auf ein Minimum
reduziert werden können, kann die operationale Leistungs
fähigkeit erhöht werden und Fehlbedienungen der
Schalter sehr nachhaltig verhindert werden.
Unter detaillierterer Bezugnahme auf die Zeichnungen ist
im nachfolgenden das zweite bevorzugte Ausführungsbei
spiel des erfindungsgemäßen digitalen Anzeige-Meßinstrumen
tes beschrieben.
Fig. 6 zeigt dieses zweite Ausführungsbeispiel des Meß
gerätes. Im Beispiel weist das Meßgerät einen Fühler
oder eine Sonde 112 auf, die gegenüber dem Gehäuse des
Meßgerätes bewegbar angeordnet ist, wobei das Gehäuse
nicht dargestellt ist. Diese Sonde 112 muß in Be
rührung mit dem zu messenden Objekt 110 gebracht werden,
damit die digitale Anzeigeeinheit 114 den am Objekt
110 gemessenen Wert in digitaler Darstellung zeigt, so
daß die Detektion bzw. das Erfassen der Kontaktposition
zwischen dem auf einem Meßtisch 116 angeordneten Objekt
110 und dem vordersten Ende der Sonde 112, die Dimensionen
des Objektes 110 mißt, wodurch der gemessene Wert auf
der digitalen Anzeigeeinheit 114 wiedergegeben wird.
Dementsprechend gestattet es die digitale Anzeigeeinheit
einem Leser bzw. Benutzer des Meßgerätes in äußerst ein
facher Weise den auf der Anzeigeeinheit dargestellten
Wert abzulesen und dadurch unverzüglich den am Objekt
110 zu messenden Wert zu erhalten.
Da jedoch die Bewegungsmöglichkeit und der Bewegungs
hub der Sonde 112 wie vorausgehend bereits erwähnt,
äußerst begrenzt ist, ist diese Ausführungsform des
Meßgerätes mit einem Meßarm 118 ausgestattet, der frei
gleitend relativ zum Meßgerät, welches nicht darge
stellt ist, bewegt werden kann. Die Sonde 112 ist dabei
am Meßarm 118 installiert, um frei in ihrer axialen
Richtung bewegbar zu sein. Der Aufbau ist daher etwa so,
daß sich der durchmesserstärkere, zylindrische Meßarm
in Richtung des zu vermessenden Objektes erstreckt. Im
unteren Bereich ist die relativ kleine, etwa rechteck
förmige digitale Anzeigeeinheit 114 vorgesehen. Der
eigentliche Berührungskontakt mit dem zu vermessenden
Objekt wird mittels einer stiftartigen Sonde 112 durch
geführt, die sich in Fortsetzung der axialen Richtung
des Meßarmes 118 erstreckt.
Der Meßarm 118 kann zur Messung der Objektabmessungen
auf eine bestimmte gewünschte Höhe gleitend verstellt und
fixiert werden. Die Position des Endpunktes der Sonde 112,
welche am Meßarm 118 installiert ist, wird vor der eigent
lichen Messung als Standardwert für die Messung festge
halten bzw. eingespeichert, so daß die Abmessungen des
Objektes 110 in einer absoluten oder relativen Messung
aufgrund des Betrages, um den die Sonde 112 verschoben
wurde, auf der Basis des vorher festgesetzten Wertes
ermittelt werden kann.
In Fig. 7 ist ein Blockdiagramm des zweiten bevorzugten
Ausführungsbeispieles der Erfindung dargestellt.
Das Meßgerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist
einen Codierer 122 auf, der den Betrag, um den die Sonde
112 verändert bzw. verschoben wird, detektiert, wobei
hinreichend bekannte Einrichtungen eines optischen oder
magnetischen Detektors, eines variablen Widerstandes
oder dergleichen, verwendet werden können. Abhängig
vom Betrag der erfaßten Veränderung der Sonde 112 sind
an dem oder den Ausgängen des Codierers elektrische
Signalimpulse vorhanden. Des weiteren ist eine Vorwähl
einrichtung 128 vorgesehen, in die der Bezugswert der
Messung in Abhängigkeit vom zu vermessenden Objekt 110
im voraus als Vorgabe-Wert in einem Vorwahl-Speicher
126 erzeugt und festgelegt wird. Der Vorgabe-Wert und
die elektrischen Impulse am Ausgang des Codierers 122
werden in einem Zähler 124 gezählt und der am Objekt
gemessene Wert auf der Digitaleinheit 114 in Form einer
digitalen Anzeige aufgrund des gezählten Wertes wieder
gegeben.
Das erfindungsgemäße Meßgerät ist dadurch charakterisiert,
daß der Vorgabewert in Übereinstimmung mit dem zu ver
messenden Objekt 110 durch eine Reihe kombinierter
Operationen bzw. Betätigungsvorgängen eines Vorgabe-
Schalters oder Schaltkreises 130 mit einer vorbestimm
ten Zeitabfolge aufgebaut werden kann. Hierdurch kann
die Anzahl der Vorgabeknöpfe, die zum Aufbau des Vor
gabewertes erforderlich wäre, in einfacher Weise redu
ziert werden, so daß das Gerät mit kleinen Abmessungen
und einer verbesserten Bedienungsmöglichkeit der Schalter
ausgelegt werden kann.
Das Meßgerät dieses Ausführungsbeispieles ist so auf
gebaut, daß der erforderliche und gewünschte Vorgabewert
durch kombinierte Betätigungsvorgänge des Vorwahl-Schalters
130 gemäß dem Flußdiagramm, wie es in den Fig. 8
oder 10 dargestellt ist, aufgebaut und eingegeben werden
kann. Der Inhalt und Ablauf aller Flußdiagramme wird daher
ausdrücklich zum Bestandteil der Beschreibung erklärt.
Einzelheiten der Vorwahleinrichtung 128, die eigenstän
digen Erfindungscharakter aufweist, sind nachfolgend be
schrieben.
Um jeglichen numerischen Wert aufrufen und auf der
Anzeigeeinheit 114 anzeigen zu können, weist das Meß
gerät eine Anzeige-Schaltung 132 für den Vorgabewert
auf, wobei die Schaltung durch die Aufruf-Betätigung des
Vorwahlschalters 130 den Vorgabewert auf der Anzeigeein
heit 114 wiedergibt. Die Schaltung 132 ist im Beispiel
so ausgelegt, daß mit der einfachen Betätigung des Vor
wahlschalters 130 der Vorgabe-Wert als Vorgabe-Wert im
Vorwahlspeicher 126 aufgerufen und auf der Anzeigeeinheit
114 wiedergegeben werden kann.
Zur gleichen Zeit mit dem Aufruf und der Anzeige des
im Vorwahlspeichers 126 gespeicherten Vorgabe-Wertes auf
der Anzeigeeinheit 114 mittels Berührung oder Betätigung
des Vorwahl-Schalters 130 (vergleiche Fig. 11 (a) z. B.),
zeigt die Einrichtung automatisch "A" als Hinweis auf den
absoluten Meßbetrieb und "P" als Hinweis als den Vorwahl
vorgang auf.
Nebenbei gesagt, wird, wenn der Vorgabe-Wert nicht in den
Vorwahlspeicher 126 eingegeben ist oder darin aufgebaut ist,
der Wert "0" ausgelesen und in jeder Einzelstelle bzw.
in jedem Digit auf der Anzeigeeinheit 114 angezeigt.
Wie vorausgehend dargelegt, ist es daher beim erfindungs
gemäßen Gerät entsprechend dieser Ausführungsform mög
lich, mit einer einzelnen Betätigung des Vorwahl-
Schalters 130 den Vorgabe-Wert aus dem Vorwahlspeicher
126 aufzurufen und auf der Anzeigeeinheit 114 wiederzu
geben.
Zur Veränderung des mittels einer Betätigungsoperation
aufgerufenen und auf der Anzeigeeinheit 114 angezeigten
Vorgabe-Wertes in einen anderen Wert, ist für jedes
Anzeige-Digit auf der Anzeigeeinheit 114 des Meßgerätes
ein Cursor bzw. Positionsanzeiger 136 vorgesehen.
Um jedes der Anzeige-Digits für den auf der digitalen
Anzeigeeinheit 114 angezeigten Vorgabewert durch den
neugewünschten numerischen Wert unter Verwendung des
Cursors 136 zu ersetzen, sind in der Vorwahleinrichtung 128
eine Cursor-Anzeigeschaltung 134 und ein Wandler 140 ein
gebaut.
Die Schaltung 134 ist so ausgelegt, daß durch die Be
tätigung des Vorwahl-Schalters 130 nach einer bestimmten
zeitlichen Abfolge zur Bewegung des Cursors die Einzel
stellen der Cursor-Anzeige eines nach dem anderen durch
geschaltet bzw. eingeschaltet werden. Der Wandler 140
schaltet dabei eine Anzeigestelle des Cursors nach der
anderen fort und wandelt den auf der digitalen Anzeige
einheit 114 angezeigten Vorgabewert stellenweise durch
die Betätigung des Vorwahl-Schalters 130 für das Fort
schalten um.
Durch dieses vorausgehend beschriebene Zusammenwirken
kann mittels der entsprechenden Kombination für die Be
wegung des Cursors und das Fortschalten durch Betätigung
des Vorwahl-Schalters 130 jede Einzelstelle bzw. jedes
Digit des auf der digitalen Anzeigeeinheit 114 wiederge
gebenen Vorgabe-Wertes in einen anderen numerischen Wert
umgewandelt werden und dieser gewünschte numerische Wert
als neuer Vorgabe-Wert auf der digitalen Anzeigeeinheit
114 angezeigt werden.
In dem Stadium, in dem der Vorgabe-Wert aufgerufen und auf
der Anzeigeeinheit 114 wie in der Fig. 11 (a) dargestellt
angezeigt wird, zeigt die Schaltung 134 eine Vielzahl
von Cursoren 136 auf der Anzeigeeinheit 114 an, wobei
mindestens eine Zuordnung eines Cursors zu jeder Einzel
stelle der Anzeige vorliegt und die Anzeige durch fort
laufende Betätigung des Vorwahl-Schalters 130 über eine
größere Zeitspanne als eine vorherbestimmte Zeitspanne
erfolgt. Die fortlaufende Betätigung erfolgt im Beispiel
für mehr als 3 Sekunden und läßt, wie in Fig. 11 (b) dar
gestellt, den am linken Ende in der Anzeigeeinheit über
der numerischen Angabe vorgesehenen Cursor aufleuchten.
Der am linken Ende vorgesehene erste Cursor ist dabei
keiner numerischen Einzelstelle, sondern einer Vorstelle
zugeordnet. Die Anzeigen "A" und "P" werden zur gleichen
Zeit während der Anzeige des Cursors 136 gelöscht.
Das Aufblinken des Cursors 136 gibt an, daß der Wert
des angezeigten Digits, das dem aufblinkenden Cursor
zugeordnet ist, in den anderen gewünschten numerischen
Wert umgewandelt werden kann. Des weiteren schaltet
bzw. bewegt die Schaltung 134 für die Anzeige des Cursors
den aufblinkenden Cursor Einzelstelle um Einzelstelle
vom höheren Digit, in der Regel die links vorgeordnete
Einzelstelle, zum niedrigeren Digit in Zeitabständen von
3 Sekunden, wie dies in den Fig. 11 (b) und (c) dar
gestellt ist. Dies geschieht durch permanente Betätigung
des Vorwahl-Schalters 130 für die Fortschaltung des
Cursors.
Dementsprechend kann, wenn die Betätigung des Vorwahl-
Schalters 130 zur Bewegung des Cursors im Verlauf seiner
Verschiebung unterbrochen wird, der Cursor z. B. wie es
in Fig. 11 (d) gezeigt ist, an der Zehnerstelle blinkend
stehenbleiben. Dies bedeutet, daß der periodisch auf
blinkende Cursor die Weiterbewegung unterbricht, um am
einzelnen Digit, das im Beispiel die Zehnerstelle mar
kiert, blinkend stehenzubleiben.
In diesem vorausgehend beschriebenen Zustand aktiviert
die Fortschaltbetätigung, die in der einfachen Betätigung
des Vorwahl-Schalters 130 besteht, den Wandler bzw. Kon
vertierer 140 zum zyklischen Fortschalten des am Zehner-
Digit angezeigten Wertes jeweils um eine Stelle, wobei
ein Durchlaufen der numerischen Werte zwischen 0 und 9
möglich ist. Dies geschieht immer dann, wenn die Fort
schaltbetätigung durchgeführt wird, wie dies in Fig. 11(e)
dargestellt ist. Auf diese Weise kann der auf dem ent
sprechenden Anzeige-Digit dargestellte Wert in den ge
wünschten numerischen Wert umgewandelt werden.
Nach Beendigung der Betätigung zum Fortschalten des ein
stelligen Wertes der Zehnerstelle kann eine weitere
Betätigung zur Bewegung des Cursors begonnen werden,
um den blinkenden Cursor Stelle um Stelle zu niedrigeren
Digit-Werten fortzuschalten.
In dieser Art und Weise kann beim erfindungsgemäßen
Meßgerät jedes Anzeige-Digit des aufgerufenen und auf
der Anzeigeeinheit 114 wiedergegebenen voreingestellten
Wertes stellenweise in einen anderen numerischen Wert
durch die Betätigung des Vorwahl-Schalters 130 zur
Weiterbewegung und Fortschaltung des Cursors umgewandelt
werden. Somit können die auf der Anzeigeeinheit 114
wiedergegebenen Werte in die gewünschten Werte umgewan
delt werden und als neue Werte auf der Anzeigeeinheit
114, wie dies in Fig. 11 (b) bis (f) dargestellt ist,
angezeigt werden.
Die Veränderung des numerischen Wertes in jeweils einem
der Digits ist so durchgeführt, daß dies nur in dem einen
betreffenden Digit geschieht und die anderen Digits bzw.
einzelnen Stellen davon nicht betroffen sind. Zum Beispiel
wird beim Fortschalten von 9 auf 0 im Digit der Zehner
stelle eine entsprechende Gegenmaßnahme bzw. Unterdrückung
so getroffen ist, daß die Übertragung in das höhere Digit,
was im vorliegenden Beispiel das Digit für 100 wäre, den
darin angezeigten Wert nicht beeinflussen kann.
Nach Beendigung der Umwandlung aller numerischen
Werte an den gewünschten angezeigten Einzelstellen
mittels der kombinierten Betätigung des Vorwahl-
Schalters 130 für das Bewegen und das Fortschalten
des Cursors, wobei der blinkende Cursor die letzte
Stelle der Digit-Anzeige durchläuft, wird der Anzeige
Cursor 136 automatisch von der Anzeigeeinheit 114 ab
geschaltet und die Signale "A" und "B" werden wieder
angezeigt, um die Beendigung einer Reihe von Umwand
lungsoperationen für den voreinstellbaren Wert anzu
zeigen, wie dies in Fig. 11 (g) gezeigt ist.
Sofern der auf der Anzeigeeinheit 114 wiedergegebene
Wert erneut in einen anderen Wert geändert werden soll,
läuft erneut die Reihenfolge der vorstehend beschriebe
nenen Operationen des Vorwahl-Schalters 130 ab, nachdem
der Vorwahl-Schalter 130 einmal freigegeben bzw. nicht
betätigt wurde.
Um nach Abschluß der Betätigungsfolge für die Umwandlung
des voreinstellbaren Wertes diesen Wert als neuen vor
einstellbaren Wert festzusetzen, weist das Meßgerät
eine Schaltung 142 zur Herstellung bzw. Festlegung des
Vorgabewertes auf.
Diese Schaltung 142 legt den Vorgabewert nach der Um
wandlung als neuen Vorgabewert in dem Vorwahlspeicher 126
fest, wobei dies nach Abschluß des Umwandlungsbetriebes
für den Vorgabewert, der auf der Anzeigeeinheit 114
wiedergegeben wird, erfolgt. Eine derartige Reihenfolge
der Betätigungsoperationen zur Festlegung und Her
stellung des Vorgabewertes wird durch die Betätigung
des Vorwähl-Schalters 130 abgeschlossen.
Diese Betätigung zur Herstellung bzw. Festlegung des
Vorgabewertes wird in der Regel in einer Phase durchge
führt, in der der Kalibrierungsblock mit dem Abmessungs
wert, der dem neuen Vorgabewert entspricht, wie er auf
der Anzeigeeinheit 114 wiedergegeben wird, auf dem Meß
tisch 116 plaziert wird (vergleiche Fig. 12). Hierbei
wird das unterste Ende der Sonde 112 in Berührungs
kontakt mit der Oberfläche des Kalibrierungsblockes 120
gebracht.
Zu diesem Zeitpunkt legt die Schaltung 142 diesen Vor
gabewert, wie er auf der Anzeigeeinheit 114 als Wert
für die entsprechende Position des untersten Endes
der Sonde im Zeitpunkt der Betätigung des Vorwähl-
Schalters 130 repräsentiert wird, fest, und der Wert wird im
Vorwahlspeicher 126 gespeichert. Das Meßgerät mißt
das zu vermessende Objekt 110 auf der Basis des neuen
Vorgabewertes, der wie vorausgehend beschrieben festge
legt und gespeichert wurde, wobei dieser neue Vorgabe
wert den neuen Standardwert für die Messung darstellt.
Zusätzlich ist die Schaltung 142 zur Festlegung des
Vorgabewertes so ausgebildet, daß durch die Detektierung
bzw. Erfassung des Kontaktes der Sonde 112 mit dem Kali
brierungsblock 120, der auf der Anzeigeeinheit 114 wieder
gegebene Vorgabewert festgelegt werden kann.
Mit anderen Worten ist, wie in Fig. 12 dargestellt,
der Kalibrierungsblock 120, der dem Vorgabewert ent
spricht, wie er auf der Anzeigeeinheit 114 wiederge
geben ist, auf dem Meßtisch 116 plaziert, und die Sonde
112 wird relativ dazu bewegt. Aufgrund der Zeiterfassung
zum Zeitpunkt, in dem das unterste Ende der Sonde 112
in Berührungskontakt mit der Oberfläche des Kali
brierungsblockes 120 gebracht ist, wobei dies mit
Mitteln wie z. B. eines Berührungsdruckschalters erfolgen
kann, wird der auf der Anzeigeeinheit 114 wiedergege
bene Vorgabewert als neu festgelegter Vorgabewert
im Vorwählspeicher 126 hergestellt und eingeschrieben,
wobei der neu festgelegte Vorgabewert die Berührungs
position des untersten Endes der Sonde 112 repräsentiert.
Wie vorausgehend beschrieben, kann in der Schaltung 142
dieses Ausführungsbeispieles durch die Betätigung des
Vorwahlschalters 130 oder die Herstellungsbetätigung
des Schalters, der die Vorgabefunktion durch Detek
tierung der Berührung am untersten Ende der Sonde 112
bewirkt, der auf der Anzeigeeinheit 114 als neuer Vor
gabewert angezeigte Wert im Vorwählspeicher 126 herge
stellt und eingeschrieben werden. Nachdem die Erstellung
und Registrierung des Vorgabewertes abgeschlossen ist,
wird die Anzeige des Vorgabewertes auf der Anzeigeeinheit
114 automatisch beendet und die Folge von Funktions
schritten bzw. der Betätigung zur Festlegung des Vorgabe
wertes abgeschlossen.
Für den vorausgehenden Betriebsablauf ist die zu
sammengefaßte Betätigung des Vorwähl-Schalters 130
entsprechend der vorherbestimmten Zeitfolge im Fluß
diagramm der Fig. 8 oder 10 exemplarisch dargestellt,
wobei mit diesem Ablauf der gewünschte numerische Wert
als Vorgabewert erzeugt und registriert werden kann.
Da die Betätigungsschalter bzw. Tasten beim erfindungs
gemäßen Meßgerät für den zeitlichen Funktionsablauf zum
Aufbau des Vorgabewertes auf ein Minimum reduziert werden
können, kann das Meßgerät insgesamt gesehen äußerst ein
fach und mit sehr kleinen Abmessungen aufgebaut sein.
Darüber hinaus wird die operationale Leistungsfähigkeit
der Schalter erhöht und Fehlbetätigungen der Schalter
bzw. Tasten auf ein Minimum reduziert.
Das vorausgehend beschriebene Ausführungsbeispiel
bezieht sich darauf, daß der aufgerufene Vorgabewert,
der auf der Anzeigeeinheit 114 wiedergegeben wird,
einmal in einen anderen Wert umgewandelt wurde und als
neuer Vorgabewert aufgebaut und registriert wurde.
Das Meßgerät ist jedoch nicht auf diese Betriebsweise
beschränkt. Zum Beispiel kann, wenn der Vorgabewert, wie
er beim Betrieb gemäß Punkt (1) aufgerufen und angezeigt
wird, dem zu vermessenden Objekt 110 mindestens punktuell
gleich ist, der Umwandlungsbetrieb gemäß Punkt (2) für
den Vorgabewert übersprungen werden, um nachfolgend den
unter Punkt (3) beschriebenen Herstellungsablauf für den
Vorgabewert durchzuführen.
Obwohl vorausgehend nur Bezug genommen wurde auf den
Aufbau eines einzigen Vorgabewertes im Vorwählspeicher
126, ist das Meßgerät darauf jedoch nicht beschränkt.
Vielmehr kann eine Vielzahl von Vorgabewerten zu zweiten,
dritten und weiteren Zeitpunkten durch die Bewegung der
Sonde 112 nach Abschluß der Herstellungsfunktion für
den ersten Vorgabewert durchgeführt und festgelegt wer
den.
In diesem Fall kann einer der bereits festgelegten
Vorgabewerte als oberster oder unterster Grenzwert
für die Vermessung des Objektes benutzt werden.
Außerdem ist das Meßgerät so ausgestaltet, daß die
im Vorwahlspeicher 126 festgelegten und gespeicherten
Vorgabewerte bei einem Energieausfall oder einem Ab
schalten der elektrischen Energie nicht gelöscht werden.
Da die Erzeugung der Vorgabewerte durch eine Reihenfolge
kombinierter Betriebs- und Betätigungsoperationen ent
sprechend dem vorgegebenen zeitlichen Ablauf für die Be
tätigung des Vorwahl-Schalters erzeugt werden können,
bedarf es einer äußerst geringen Anzahl von Schaltern
bzw. Betätigungsorganen, wodurch das Meßgerät insgesamt
gesehen sehr einfach und mit kleinen Abmessungen kon
struiert werden kann. Da des weiteren die Vorgabewerte
mittels einer geringeren Anzahl von Betätigungsschaltern
zu realisieren sind, wird die Leistungsfähigkeit der
Schalter erhöht und Fehlbedienungen der Schalter wirksam
verhindert.
Fig. 13 zeigt in schematischer Blockdarstellung den
Zusammenhang der einzelnen Einheiten des dritten be
vorzugten Ausführungsbeispiels des digitalen Anzeige-
Meßgerätes, wobei Fig. 14 eine schematische Außenan
sicht des Gerätes wiedergibt.
In den Fig. 13 und 14 ist das erfindungsgemäße Meß
gerät 214 (Fig. 14) in einer gewünschten Position an einer Grund
platte angebracht bzw. befestigt, wobei dies in Abhängig
keit von den Abmessungen des zu messenden Objektes er
folgt. Die Grundplatte ist in den Figuren nicht darge
stellt. Das digitale Anzeige-Meßgerät 214 ist mit einer
Sonde 218 ausgestattet, die in Berührungskontakt mit dem
zu vermessenden Objekt 216 gebracht wird und in axialer
Richtung eine Veränderung, insbesondere Streckenver
änderung, durchführt. Die Sonde 218 kann als Meßfühler,
Prüffinger, Tastkopf oder dergleichen, ausgelegt sein.
Der Betrag, um den die Sonde 218 bewegt bzw. verschoben
wird, wird durch einen Codierer 220 in elektrische Signal
impulse umgewandelt. Dieser Codierer 220 kann aus einem
hinreichend bekannten Codierer des photo-elektrischen
Typs, eines elektrostatischen Kapazitäts-Typs oder eines
variablen Widerstand-Typs aufgebaut sein.
Die elektrischen Signalimpulse vom Codierer 220 werden von
einem Zähler 222 gezählt und der gezählte oder kumulierte
Wert im Anzeigebereich einer digitalen Anzeigeeinheit 210
wiedergegeben.
Dementsprechend erhält man durch diesen angezeigten
Wert unverzüglich den absoluten der relativen Betrag,
des entsprechenden zu vermessenden Objektes 216.
Dieser angezeigte, vorausgehend erwähnte Wert gibt
den Betrag der Veränderung an, um den die Sonde 218 um
einen entsprechenden Hubweg gegenüber dem Meßgerät 214
verschoben wurde. Eine absolute Messung wird daher in
diesem Fall von dem zu vermessenden Objekt 216 unmöglich,
sofern die Abmessungen des Objektes über die maximale
Hubbewegung der Sonde hinausgehen, wobei der Meßbereich
bzw. der effektive Verfahrenablauf überschritten würde.
Um diese Unzulänglichkeit auszugleichen, ist eine Vorgabe
einrichtung am Gehäuse bzw. Körper des Meßgerätes in
stalliert, wodurch die absolute Vermessung des Objektes
auch mit großen Abmessungen einfach erreicht wird.
Das Ausführungsbeispiel des Meßgerätes ist dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vorgabeeinrichtung 224 speziell auf dem
Aufbau des Standardwertes für die Messung ausgelegt ist,
um dadurch das Meßgerät mit kleinen Abmessungen auslegen
und sehr einfach betreiben und handhaben zu können.
Im vorgenannten Ausführungsbeispiel hat die Vorgabeein
richtung 224 einen Vorgabe-Schalter 225 bzw. Schaltkreis,
der den numerischen Wert in die untere Einzelstelle bzw.
das Digit des auf der digitalen Anzeigeeinheit 210 wieder
gegebenen aus Digits bestehenden Zahlenwert eingibt. Des
weiteren ist in diesem Beispiel eine Verschiebeschaltung
226, z. B. als Schieberegister, vorgesehen, das den eingegebenen
Wert zu dem gewünschten höheren Digit der angezeigten
Einzelstellen verschiebt.
Über den Vorwählschalter 225 kann der numerische Wert
des gewünschten Digit im/als Standardwert der Messung zum
niedrigeren Digit eingegeben werden, wobei dies unter
Berücksichtigung der gewünschten Anzahl Unterteilungen
der digitalen Anzeigeeinheit 210 geschieht.
Weiterhin wird der numerische Eingabewert auf diese Weise
durch die Verschiebewirkung der Verschiebeschaltung 226
aufwärts bzw. weiter in die gewünschte Position des
höheren Digits verschoben. Mit anderen Worten weist die
Verschiebeschaltung 226 einen einzigen Verschiebeknopf
228 mit zugeordnetem Schalter auf, wobei die Betätigung
des Knopfes 228, wie vorausgehend beschrieben, die Ver
schiebeschaltung 226 aktiviert.
Dementsprechend kann in dem höheren Digit des Standard
wertes für die Messung durch den wiederholten Betrieb
der Eingabe und der Verschiebung des numerischen Wertes
zu höheren Stellen, wie es zuvor erwähnt wurde, auch ein
entsprechender Wert als Vorgabewert in dem Anzeigebereich
der Anzeigeeinheit 210 wiedergegeben werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird daher dieser Vorgabe
wert in dem Vorwählspeicher 229 gespeichert und kann somit
jederzeit ausgelesen werden.
Auf diese Weise wird der relativ aufwendige Betrieb für
das vorherige Festlegen des Wertes für jede Messung ver
mieden. Es besteht auch die Möglichkeit, den Vorgabewert
als Signal von dem Vorwählspeicher 229 zum Zähler 222
auszugeben und den Betrag, um den die Sonde 218 ver
schoben wurde, vom im Zähler gezählten Wert zu sub
trahieren oder zu diesem zu addieren.
Im vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, gibt
der Knopf 228 einen Verschiebebefehl an die Verschiebe
schaltung 226. Diese einfache Verschiebeoperation ver
schiebt demzufolge den Eingabewert vom Vorwähl
speicher 229 in die entsprechende geforderte Digit-Position,
wobei dies in der Regel in Verschieberichtung aufwärts er
folgt.
Wie vorausgehend beschrieben, ist bei diesem Ausführungs
beispiel die Funktionsweise von dem einzigen Knopf 228
bzw. einer Taste abhängig, so daß durch den wesentlich
vereinfachten Betriebsablauf zur Voreinstellung des Vor
gabewertes Fehlbedienungen des Meßgerätes verhindert
werden können.
Der Anzeigebereich der digitalen Anzeigeeinheit 210 ist
im vorgenannten Ausführungsbeispiel in jeweils gewünschte
Digits unterteilt. Zum Beispiel ist der Anzeigebereich,
wie er in der Fig. 15 dargestellt ist, in einen unteren
Digit-Anzeigebereich 230a und einen höheren Digit-An
zeigebereich 230b unterteilt, wobei jeder dieser Bereiche
aus drei Anzeige-Digits oder drei Einzelstellen besteht.
Der untere Bereich entspricht dabei dem niedrigeren Stellen
wert und der höhere Bereich dem höheren Stellenwert, der
z. B. Einer-, Zehner- und Hunderterstellen umfassen kann.
Der in Fig. 16 dargestellte Anzeigeabschnitt ist ent
sprechend ausgebildet, wobei eine Unterteilung in einzelne
einstellige Digits vorgesehen ist, so daß die Verschiebe
operation des eingegebenen Vorgabewertes zu höheren
Digits mittels der Verschiebung des Eingabewertes von
dem niedrigeren Digit nach aufwärts zum höheren Digit
jeweils um eine Einheit des unterteilten Digit durch
führbar ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 15 muß, um den Wert
"123,456" voreinzugeben, eine erste Betätigung des Ver
schiebe-Knopfes 228 durchgeführt werden, damit auf dem
Anzeigeabschnitt der digitalen Anzeigeeinheit 210
(vergleiche Fig. 15 (a)) die Zahlenfolge "000,000" ange
zeigt wird. In diesem Fall gibt die "000" aufwärts be
trachtet vom Dezimalpunkt aus den numerischen Wert an,
mit dem der höhere Digit-Anzeigebereich 230b dargestellt
wird, also Einer, Zehner und Hunderter, und "000" abwärts
gesehen vom Dezimalpunkt den numerischen Wert des niedrigeren
Digit-Anzeigebereiches 230a, also der Dezimalstellen hinter
dem Komma.
Als nächstes wird auf dem Anzeigebereich der digitalen
Anzeigeeinheit 210 (vergleiche Fig. 15 (b)) durch die Ein
gabe des Vorgabewertes "123" als höhere Digit-Anzeige
die Zahlenfolge "000,123" angezeigt.
Die Betätigung bzw. das Niederdrücken des Knopfes 228
bewirkt eine Verschiebung des vorausgehend dargestellten
angezeigten Wertes in Richtung zum höheren Digit-Anzeige
bereich 230b, wobei dies in einem Stück bzw. einem Schritt
erfolgt, und die Anzeigeeinheit 210 somit "123,000"
(vergleiche Fig. 15 (c)) anzeigt.
Die Eingabe des numerischen Wertes der unteren drei Digits
des Vorgabewertes in den unteren Digit-Anzeigebereich 230a
schafft den angestrebten Vorgabewert "123,456", so daß dieser
im Anzeigeabschnitt (Fig. 15(d)) dargestellt wird.
In Fig. 16 ist ein Beispiel dargestellt, wie der gewünschte
Vorgabewert im Falle, daß der Anzeigeabschnitt der digi
talen Anzeigeeinheit 210 in einzelne einstellige Digits
unterteilt ist, hergestellt werden kann. Bei dieser Aus
führungsform wird der numerische Wert des höchsten Digits
des Vorgabewertes gezählt und in das unterste Anzeige-Digit
(Fig. 16(a)) eingegeben. Dieser numerische Wert wird dann zu
höherwertigen Stellen Digit für Digit durch die Betätigung
des Knopfes 228 verschoben (Fig. 16 (b)), wobei diese
Verschiebung im Beispiel nach links erfolgt. Mittels
der Wiederholung dieser Eingabe- und Verschiebeoperationen
kann der geforderte Vorgabewert aufgebaut werden (ver
gleiche Fig. 16 (f)).
Entsprechend dem vorausgehend beschriebenen Ausführungs
beispiel können die Betriebsarten für die Festlegung
des Vorgabewertes ausgewählt und in Abhängigkeit von den
benutzungsmäßig angestrebten Zielen bestimmt werden.
Im vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispiel er
möglicht daher die vorteilhafte Verwendung der Vorwähl
einrichtung die absolute Messung von Objekten auch mit
größeren Abmessungen, die über den effektiven Verfahrens-
und Meßbereich der Sonde 218 hinausgehen, wobei dies
äußerst einfach realisierbar ist.
Während zum Beispiel die Standardabmessungen, die nahezu
etwa den zu vermessenden Objekten mit großen Abmessungen
entsprechen, mittels des Kalibrierblockes festgelegt und
eingestellt werden, kann das digitale Anzeige-Meßgerät 214
gleitend gegen bzw. relativ zu einer Basisplatte
bewegt werden, damit die Sonde 218 in Druckkontakt mit
der oberen Oberfläche des Kalibrierblockes gebracht
werden kann. In dieser Stellung wird das Meßgerät
gegenüber der Basisplatte festgelegt oder relativ dazu
befestigt und der Wert der Standardabmessungen des Kali
brierungsblockes vorab festgelegt, so daß die Ab
messungen von zu vermessenden Objekten mit großen Dimen
sionen gemessen werden können.
Mit anderen Worten ausgedrückt, entspricht der Betrag,
der aus dem Unterschied zwischen den Abmessungen resul
tiert, die zwischen dem Kalibrierungsblock und dem groß
dimensionierten Objekt aufgrund der Plazierung des
großen Objektes in der Meßposition besteht, dem Betrag
der Veränderung bzw. Verschiebung der Sonde 218. Dieser
Veränderungsbetrag wird zum bzw. von dem Vorgabewert
durch den Zählbetrieb des Zählers 222 addiert oder sub
trahiert, so daß der Betrieb im Anzeigeabschnitt der
Anzeigeeinheit 210 angezeigt werden kann. Dement
sprechend kann der absolute Meßwert eines großdimen
sionierten Objektes, das in seinen Abmessungen den
effektiven Meßbereich der Sonde 218 überschreitet, durch
Ablesen dieses auf diese Weise angezeigten Wertes ein
fachst erhalten werden.
Wie vorausgehend beschrieben, wird erfindungsgemäß der
Aufbau bzw. die Einprogrammierung des Vorgabewertes
durch die Verschiebeoperation des Verschiebeschaltkreises
bewirkt, wodurch das Meßgerät mit relativ wenig Gewicht
und kleinen Abmessungen ausgelegt werden kann und äußerst
einfach und zuverlässig betätigt und gehandhabt werden
kann. Aufgrund dieser Gestaltung werden auch Fehlbe
tätigungen und Bedienungen und ein Auslesen falscher
Meßwerte verhindert.
Die einzelnen elektronischen Baugruppen des Meßgerätes
können vorzugsweise über Bus-Leitungen miteinander
verbunden sein. Der Vorgabewert dient daher als Meß
standardwert, von dem ausgegangen wird und z. B. additiv
oder subtraktiv das Objekt meßbar ist. Des weiteren kann
die "Komma"- oder "Punkt"-Stelle im Anzeigeabschnitt
auch als beliebige Zehnerpotenz-Stelle definiert sein.
Claims (9)
1. Digitales Anzeige-Meßgerät mit
einer relativ zum Körper des Meßgeräts bewegbaren
und in Kontakt mit dem zu vermessenden Objekt
bringbaren Sonde,
einem Codierer zum Umwandeln eines Veränderungsbe trages der Sonde in elektrische Signalimpulse, einer Vorwahl-Einrichtung zur Erzeugung eines Meß standardwertes als einen Vorgabewert in Abhängig keit von dem zu vermessenden Objekt,
einem Zähler, der den Vorgabewert und die elektri schen Signalimpulse zählt, und
einer digitalen Anzeigeeinheit, die den gemessenen Wert des Objektes entsprechend dem gezählten Wert digital anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwahl-Einrichtung (26; 128; 224) einen zur Einstellung des Vorgabewertes betätigbaren Vorwahl- Schalter (32; 130; 225) und einen Vorwahl-Speicher (28; 126, 229) aufweist, in dem ein wählbarer numeri scher Wert, der auf der digitalen Anzeigeeinheit (14; 114; 210) wiedergegeben wird, als Vorgabewert durch Betätigung des Vorwahlschalters (32; 130; 225) einstellbar ist, der folgende Bestandteile auf weist:
einem Codierer zum Umwandeln eines Veränderungsbe trages der Sonde in elektrische Signalimpulse, einer Vorwahl-Einrichtung zur Erzeugung eines Meß standardwertes als einen Vorgabewert in Abhängig keit von dem zu vermessenden Objekt,
einem Zähler, der den Vorgabewert und die elektri schen Signalimpulse zählt, und
einer digitalen Anzeigeeinheit, die den gemessenen Wert des Objektes entsprechend dem gezählten Wert digital anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwahl-Einrichtung (26; 128; 224) einen zur Einstellung des Vorgabewertes betätigbaren Vorwahl- Schalter (32; 130; 225) und einen Vorwahl-Speicher (28; 126, 229) aufweist, in dem ein wählbarer numeri scher Wert, der auf der digitalen Anzeigeeinheit (14; 114; 210) wiedergegeben wird, als Vorgabewert durch Betätigung des Vorwahlschalters (32; 130; 225) einstellbar ist, der folgende Bestandteile auf weist:
- - eine Anzeigeschaltung (132) für den Vorgabewert, die durch Betätigung des Vorwahl-Schalters (130) einen Aufruf zur Anzeige des Vorgabewertes in dem Vorwahlspeicher (126) auf der digitalen An zeigeeinheit (114) ermöglicht;
- - eine Cursor-Anzeigeschaltung (134), die an jedem Anzeige-Digit der digitalen Anzeigeeinheit (114) einen Cursor (136) anzeigen kann und das Cursor- Anzeige-Digit eines nach dem anderen mittels ei ner kontinuierlichen Betätigung des Vorwahl schalters (130) über eine bestimmte Zeit für die Bewegung des Cursors (136) bewegbar macht,
- - einen Wandler (140), der das Cursor-Anzeige-Di git des angezeigten Vorgabewertes auf der digi talen Anzeigeeinheit (114) durch eine Fort schaltbetätigung des Vorwahlschalters (130) fortschaltet und umwandelt, und
- - eine Schaltung (142) zur Erzeugung des neuen Vorgabewertes aus dem vorausgehenden Vorgabewert nach dessen Umwandlung mittels der den Vorgabe wert einstellenden Betätigung des Vorwahlschal ters (130), nachdem eine Reihe von Umwandlungs operationen des auf der digitalen Anzeigeeinheit (114) angezeigten Vorgabewertes abgeschlossen ist;
- wobei der Vorgabewert entsprechend dem zu ver messenden Objekt mittels einer Reihenfolge kom binierter Abläufe gemäß einer vorgegebenen zeit lichen Abfolge von Betätigungen des Vorwahl schalters (130) einstellbar ist.
2. Meßgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorwahleinrichtung (128) einen Halteschalt
er (36) aufweist, der den vom Zähler gezählten Wert
aufrechterhält und auf der digitalen Anzeigeein
heit (14) durch Betätigung anzeigt, und daß der
beibehaltene und angezeigte Wert als Vorgabewert
durch Betätigung des Vorwahlschalters (32) im Vor
wahlspeicher (28) einstellbar ist.
3. Meßgerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Halteschalter und der Vorwahlschalter als
ein kombinierter Halte-/Vorwahlschalter (36) ausge
bildet ist, wobei die Funktion des Halteschalters
durch eine erste Betätigung und die Funktion des
Vorwahlschalters durch eine kontinuierliche Betäti
gung über eine bestimmte Zeit hinweg erreichbar
sind.
4. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Grenzwerte, insbesondere ein kleinster und
ein größter Wert, für eine Zulässigkeitsprüfung in
den Vorwahlspeicher (28; 126; 229) voreinschreibbar
sind.
5. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Standardwert für eine absolute oder eine
relative Messung in dem Vorwahlspeicher (28; 126;
229) voreinstellbar ist.
6. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorwahleinrichtung (224) einen wählbaren
numerischen Wert auf der digitalen Anzeigeeinheit
(210) anzeigt und den derart angezeigten Wert in
Erwiderung auf die stellenweise Eingabe eines ge
wünschten numerischen Wertes, beginnend mit dem
unteren Digit des Anzeigewertes, auf der digitalen
Anzeigeeinheit (224) durch Betätigung des Vorwahl
schalters (225) und durch stufenweises Aufwärtsver
schieben des eingegebenen numerischen Wertes bis
zum gewünschten höheren Digit unter Verwendung
einer Verschiebeschaltung (226) einstellt.
7. Meßgerät nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anzeigeabschnitt der digitalen Anzeigeein
heit (210) in einen unteren Digit-Anzeigebereich
(230a) und einen oberen Digit-Anzeigebereich (230b)
unterteilt ist, wobei jeder dieser Bereiche aus ei
ner gleichen Anzahl von Anzeige-Digits besteht, und
daß die Verschiebeschaltung (226) den in die unte
ren Anzeige-Digits durch Betätigung des Vorwahl
schalters (225) eingegebenen numerischen Wert in
einem Schritt aufwärts verschiebt.
8. Meßgerät nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der durch die Betätigung des Vorwahlschalters
(225) in das untere Digit der digitalen Anzeigeein
heit (210) eingegebene numerische Wert, Digit für
Digit mittels der Verschiebeschaltung (226) zum hö
heren Digit verschiebbar ist.
9. Meßgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschiebeschaltung (226) einen einzigen
Verschiebeschalter aufweist, wobei die Betätigung
des Schalters die Digit-Aufwärtsverschiebung des
voreingegebenen Eingabewertes bewirkt.
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