EP0364776A2 - Drawing device - Google Patents

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EP0364776A2
EP0364776A2 EP89117867A EP89117867A EP0364776A2 EP 0364776 A2 EP0364776 A2 EP 0364776A2 EP 89117867 A EP89117867 A EP 89117867A EP 89117867 A EP89117867 A EP 89117867A EP 0364776 A2 EP0364776 A2 EP 0364776A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail
strip
field sensors
magnetic field
plate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP89117867A
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German (de)
French (fr)
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EP0364776A3 (en
Inventor
Hans-Joachim Schrodt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aristo Graphic Systeme GmbH and Co KG
Original Assignee
Aristo Graphic Systeme GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Aristo Graphic Systeme GmbH and Co KG filed Critical Aristo Graphic Systeme GmbH and Co KG
Publication of EP0364776A2 publication Critical patent/EP0364776A2/en
Publication of EP0364776A3 publication Critical patent/EP0364776A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43L—ARTICLES FOR WRITING OR DRAWING UPON; WRITING OR DRAWING AIDS; ACCESSORIES FOR WRITING OR DRAWING
    • B43L5/00—Drawing boards
    • B43L5/005—Drawing boards with magnetic action

Definitions

  • the invention relates to a drawing device with a plate-shaped drawing pad and a ruler element which can be moved guided over the drawing pad, and with a length measuring device which has a scanning device held on the ruler element with at least one sensor for scanning a length division provided in or on the plate-shaped drawing pad .
  • a known drawing device of this type in the form of a carriage drawing machine has an electro-optical sensor on each carriage, with the aid of which a grid-shaped length division is scanned, which is provided on the associated running rail.
  • this length measuring device is relatively complex to manufacture, it can be used to carry out an exact length measurement, in particular since the carriage and the associated running rail are moved relative to one another with tight tolerances in a fixed position assignment, the The distance between the electro-optical sensor and the grid-shaped length division does not change during operation.
  • the invention relates to a drawing device of the type mentioned at the outset, which is characterized in that the drawing base is a drawing board and the ruler element is a drawing rail guided on one side, in that the length division consists of a strip of material which is alternately positively and negatively magnetized in the direction of the longitudinal extent of the strip and that at least two magnetic field sensors are provided, which are fastened next to one another and at the same distance from the support plane of the drawing rail in the direction of the longitudinal extent of the strip and are each arranged in a branch of a Wheatstone bridge circuit.
  • the drawing base thus consists of a drawing board and the ruler element consists of a drawing rail which is guided on one side of the drawing board.
  • the drawing base thus consists of a drawing board and the ruler element consists of a drawing rail which is guided on one side of the drawing board.
  • a specially designed scanning device in the form of two magnetic field sensors is used in the drawing device according to the invention, which are fastened next to each other and at the same height from the support plane of the drawing rail in the direction of the longitudinal extent of the strip forming the longitudinal division, so that these two magnetic field sensors when changed of the distance of the drawing rail from the drawing plate determine a change in intensity of the magnetic field which is the same for both magnetic field sensors. Since the two magnetic field sensors are arranged in different branches of a Wheatstone bridge circuit, this change in intensity leads to equally large signal changes in the two branches of the bridge circuit, i.e. the difference in the signals in the branches of the bridge circuit remains the same, and for this reason the signal change is not interpreted as a displacement movement along the length division.
  • Magnetic field sensors are those which are available in the form of a component (e.g. KMZ 10A from Valvo GmbH) in which four similar magnetic field sensors are combined and connected to form a Wheatstone bridge circuit and which can be attached to the drawing rail in such a way that the magnetic field sensors lie in a plane essentially perpendicular to the support plane of the drawing rail and the two magnetic field sensors closer to the support plane are oriented such that they lie next to one another in the direction of the longitudinal extent of the strip of magnetized material.
  • a component e.g. KMZ 10A from Valvo GmbH
  • four similar magnetic field sensors are combined and connected to form a Wheatstone bridge circuit and which can be attached to the drawing rail in such a way that the magnetic field sensors lie in a plane essentially perpendicular to the support plane of the drawing rail and the two magnetic field sensors closer to the support plane are oriented such that they lie next to one another in the direction of the longitudinal extent of the strip of magnetized material.
  • the strip of magnetized material can be embedded in the drawing board and thus close with its upper surface to the surface of the drawing board.
  • the strip can be arranged adjacent to the guide of the drawing rail.
  • the drawing plate 1 shown is essentially of conventional design and has guide ribs 3, 4, 5, 6 on its four sides for guiding a drawing rail 10.
  • a conventional clamping rail 2 for fastening the drawing material extends parallel to the guide rib 3. Between this clamping rail 2 and the guide rib 3, a strip 7 of alternately positive and negative magnetized material is embedded in the drawing plate, the function of which will be described later.
  • the drawing rail 10 has guide ribs 15 and 16 at one end, with the aid of which the drawing rail 10 can be displaced along the respective guide rib, for example the guide rib 3 of the drawing plate 1.
  • a housing 11 is fastened to the upper side thereof and can accommodate a clamping device (not shown), as is customary with such guide rails.
  • the housing 11 contains a display 12, such as an LCD display and control buttons 13 and 14, with the help of which, among other things. the display can be reset to zero without the circuit details required for this being shown.
  • a scanning device in the form of a module or chip 20 is provided in the drawing rail, the underside or the underside of which is exposed and, as shown in FIG 3 of the drawing board 1 is.
  • the chip 20 forming the scanning device is, for example, a chip with the type designation KMZ 10A from Valvo GmbH and contains four magnetic field sensors 21, 22, 23, 24 (FIG. 4), all of which are arranged in one plane and are connected to form a Wheatstone bridge.
  • the two magnetic field sensors 21 and 22 each lie in a branch of the bridge, that is to say the magnetic field sensor 21 in the branch with the Manget field sensor 23 and the magnetic field sensor 22 in a branch with the magnetic field sensor 24.
  • the magnetic field sensors 21 and 22 are in a position directly next to one another and at the same distance from the lower edge (FIG. 4) of the component or chip 20. This component or chip 20 is inserted into the drawing rail 10 such that its lower edge (FIG.
  • the magnetic field sensors 21 and 22 firstly count the zero crossings of the curves according to FIG. 5 and thus count the overflowed 2.5 mm regions between adjacent magnetic north and South Poland and on the other hand, by the above-mentioned subdivision in the direction of the amplitude, an exact determination of the position within 2.5 mm regions which are not completely overrun, ie in this way, the distance covered by the drawing rail 10 when moving from one position to another can be determined precisely.

Abstract

A drawing device having a plate-shaped drawing base in the form of a drawing board (1) and a straightedge element in the form of a drawing rail (10) has a length-measuring device which has a sensing device (20), mounted on the drawing rail and having two magnetic-field sensors, and also a strip (7) which is provided on the drawing board (1), is made of a material alternately magnetised positively and negatively in the longitudinal direction and is adjacent to the sensing device (20). The two magnetic-field sensors of the sensing device (20) lie side-by-side in the direction of the longitudinal extent of the strip (7) and at the same distance from the bearing plane of the drawing rail (10). They are in each case arranged in a branch of a Wheatstone-bridge circuit. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zeicheneinrichtung mit einer plattenförmigen Zeichenunterlage und einem Linealelement, das geführt über die Zeichenunterlage bewegbar ist, sowie mit einer Längenmeßeinrichtung, die eine am Linealelement gehalterte Abtasteinrichtung mit mindestens einem Sensor zur Abtastung einer in oder an der plattenförmigen Zeichen­unterlage vorgesehenen Längenteilung aufweist.The invention relates to a drawing device with a plate-shaped drawing pad and a ruler element which can be moved guided over the drawing pad, and with a length measuring device which has a scanning device held on the ruler element with at least one sensor for scanning a length division provided in or on the plate-shaped drawing pad .

Eine bekannte Zeicheneinrichtung dieser Art (DE-OS 29 15 422) in Form einer Laufwagen-Zeichenmaschine weist an jedem Laufwagen einen elektrooptischen Sensor auf, mit dessen Hilfe eine gitterförmige Längenteilung abgetastet wird, die an der zugehörigen Laufschiene vorgesehen ist. Diese Längen­meßeinrichtung ist zwar verhältnismäßig aufwendig in der Herstellung, doch läßt sich mit ihr eine exakte Längenmes­sung durchführen, insbesondere da der Laufwagen und die zugehörige Laufschiene mit engen Toleranzen in fester Lage­zuordnung relativ zueinander bewegt werden, wobei sich der Abstand von elektrooptischem Sensor und gitterförmiger Längenteilung im Betrieb nicht ändert.A known drawing device of this type (DE-OS 29 15 422) in the form of a carriage drawing machine has an electro-optical sensor on each carriage, with the aid of which a grid-shaped length division is scanned, which is provided on the associated running rail. Although this length measuring device is relatively complex to manufacture, it can be used to carry out an exact length measurement, in particular since the carriage and the associated running rail are moved relative to one another with tight tolerances in a fixed position assignment, the The distance between the electro-optical sensor and the grid-shaped length division does not change during operation.

Es ist auch bereits bekannt (DE-OS 30 27 931), die Messung der Verlagerungsbewegung des Linealelementes einer Zeichen­maschine dadurch zu ermitteln, daß mit dem Linealelement ein Signalgeberrad verbunden ist, das bei Bewegung des Lineal­elementes über die Zeichenunterlage bewegt wird und das infolge seiner Drehung entsprechende, die Länge der Verlage­rungsbewegung bezeichnende Signale erzeugt. Dieser Aufbau ist jedoch verhältnismäßig ungenau, weil einerseits durch die unvermeidbaren Toleranzen im mechanischen Teil gering­fügige Verlagerungsbewegungen auftreten und da andererseits nicht immer sichergestellt werden kann, daß zwischen dem Signalgeberrad und der Zeichenunterlage keinerlei Schlupf eintritt.It is also already known (DE-OS 30 27 931) to determine the measurement of the displacement movement of the ruler element of a drawing machine in that a signaling wheel is connected to the ruler element, which is moved when the ruler element moves over the drawing pad and as a result of its rotation generates corresponding signals denoting the length of the displacement movement. However, this structure is relatively imprecise because, on the one hand, the unavoidable tolerances in the mechanical part cause slight displacement movements and, on the other hand, it cannot always be ensured that no slip occurs between the signaling wheel and the drawing pad.

Die Erfindung betrifft demgegenüber eine Zeicheneinrichtung der eingangs erwähnten Art, die sich dadurch auszeichnet, daß die Zeichenunterlage eine Zeichenplatte und das Lineal­element eine einseitig geführte Zeichenschiene ist, daß die Längenteilung aus einem Streifen aus in Richtung der Längs­erstreckung des Streifens abwechselnd positiv und negativ magnetisiertem Material besteht und daß zumindest zwei Magnetfeldsensoren vorgesehen sind, die in Richtung der Längserstreckung des Streifens nebeneinander und in gleichem Abstand von der Auflageebene der Zeichenschiene befestigt und jeweils in einem Zweig einer Wheatstone-Brückenschaltung angeordnet sind.In contrast, the invention relates to a drawing device of the type mentioned at the outset, which is characterized in that the drawing base is a drawing board and the ruler element is a drawing rail guided on one side, in that the length division consists of a strip of material which is alternately positively and negatively magnetized in the direction of the longitudinal extent of the strip and that at least two magnetic field sensors are provided, which are fastened next to one another and at the same distance from the support plane of the drawing rail in the direction of the longitudinal extent of the strip and are each arranged in a branch of a Wheatstone bridge circuit.

Bei der erfindungsgemäßen Zeicheneinrichtung besteht somit die Zeichenunterlage aus einer Zeichenplatte und das Lineal­element aus einer Zeichenschiene, die einseitig an der Zeichenplatte geführt ist. Bei diesem Aufbau besteht infolge der Art der Führung der Zeichenschine die Gefahr, daß sich der Abstand der Zeichenschiene von der Zeichenunterlage und damit des Sensors von der Längenteilung ändert, was bei­spielsweise bei einer optischen Abtastung der vorstehend erwähnten Art von der Längenmeßeinrichtung als eine Bewegung in Richtung der Längenteilung interpretiert werden würde.In the drawing device according to the invention, the drawing base thus consists of a drawing board and the ruler element consists of a drawing rail which is guided on one side of the drawing board. In this structure, there is a risk that due to the type of guidance of the drawing machine the distance of the drawing rail from the drawing base and thus of the sensor from the length division changes, which would be interpreted, for example, in the case of an optical scanning of the type mentioned above by the length measuring device as a movement in the direction of the length division.

Demgegenüber wird bei der erfindungsgemäßen Zeicheneinrich­tung eine speziell ausgebildete Abtasteinrichtung in Form von zwei Magnetfeldsensoren verwendet, die in Richtung der Längserstreckung des die Längenteilung bildenden Streifens aus magnetisiertem Material nebeneinander und in gleicher Höhe von der Auflageebene der Zeichenschiene befestigt sind, so daß diese beiden Magnetfeldsensoren bei Änderung des Abstandes der Zeichenschiene von der Zeichenplatte eine Intensitätsänderung des Magnetfeldes feststellen, die für beide Magnetfeldsensoren gleich ist. Da die beiden Magnet­feldsensoren in unterschiedlichen Zweigen einer Wheatstone-­Brückenschaltung angeordnet sind, führt diese Intensitäts­änderung zu gleich großen Signaländerungen in den beiden Zweigen der Brückenschaltung, d.h. die Differenz der Signale in den Zweigen der Brückenschaltung bleibt gleich, und aus diesem Grund wird die Signaländerung nicht als Verlagerungs­bewegung entlang der Längenteilung interpretiert.In contrast, a specially designed scanning device in the form of two magnetic field sensors is used in the drawing device according to the invention, which are fastened next to each other and at the same height from the support plane of the drawing rail in the direction of the longitudinal extent of the strip forming the longitudinal division, so that these two magnetic field sensors when changed of the distance of the drawing rail from the drawing plate determine a change in intensity of the magnetic field which is the same for both magnetic field sensors. Since the two magnetic field sensors are arranged in different branches of a Wheatstone bridge circuit, this change in intensity leads to equally large signal changes in the two branches of the bridge circuit, i.e. the difference in the signals in the branches of the bridge circuit remains the same, and for this reason the signal change is not interpreted as a displacement movement along the length division.

Als Magnetfeldsensoren eignen sich besonders solche, die in Form eines Bausteins (z.B. KMZ 10A der Valvo GmbH) erhält­lich sind, in dem vier gleichartige Magnetfeldsensoren vereinigt und zu einer Wheatstone-Brückenschaltung zusammen­geschaltet sind und der so an der Zeichenschiene angebracht werden kann, daß die Magnetfeldsensoren in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zur Auflageebene der Zeichenschiene liegen und die beiden der Auflägeebene näheren Magnetfeld­sensoren so ausgerichtet sind, daß sie in Richtung der Längserstreckung des Streifens aus magnetisiertem Material nebeneinander liegen.Particularly suitable as magnetic field sensors are those which are available in the form of a component (e.g. KMZ 10A from Valvo GmbH) in which four similar magnetic field sensors are combined and connected to form a Wheatstone bridge circuit and which can be attached to the drawing rail in such a way that the magnetic field sensors lie in a plane essentially perpendicular to the support plane of the drawing rail and the two magnetic field sensors closer to the support plane are oriented such that they lie next to one another in the direction of the longitudinal extent of the strip of magnetized material.

Der Streifen aus magnetisiertem Material kann in die Zeichenplatte eingelagert sein und so mit seiner oberen Fläche mit der Oberfläche der Zeichenplatte abschließen.The strip of magnetized material can be embedded in the drawing board and thus close with its upper surface to the surface of the drawing board.

Um die Abstandsänderungen zwischen Magnetfeldsensoren und Streifen aus magnetisiertem Material im Betrieb möglichst gering zu halten, kann der Streifen benachbart zur Führung der Zeichenschiene angeordnet sein.In order to keep the changes in distance between magnetic field sensors and strips of magnetized material as low as possible during operation, the strip can be arranged adjacent to the guide of the drawing rail.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematisch und vereinfacht ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert.

  • Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Zeichenplatte mit einer Zeichenschiene.
  • Figur 2 zeigt in einer vergrößerten perspektivischen Dar­stellung einen Streifen aus abwechselnd positiv und negativ magnetisiertem Material.
  • Figur 3 zeigt einen Teilschnitt entlang der Linie III-III aus Figur 1.
  • Figur 4 zeigt einen Baustein mit zwei Magnetfeldsensoren, wie er in die Zeichenschiene gemäß Figuren 1 und 3 eingesetzt ist sowie die Brückenschaltung der Magnetfeldsensoren des Bausteins.
  • Figur 5 zeigt in einem Diagramm den Verlauf der mittels der beiden Magnetfeldsensoren gewonnenen Signal­spannungen bei Bewegung entlang dem Streifen aus magnetisiertem Material.
  • Figur 6 zeigt in Diagrammen die Spannungsverläufe aus Figur 5 und die daraus gewonnenen Signalverläufe zur Ermittlung der Bewegungsrichtung der Zeichen­schiene.
The invention is explained in more detail below with reference to the figures, which show a schematic and simplified embodiment.
  • Figure 1 shows a plan view of a drawing board with a drawing rail.
  • Figure 2 shows an enlarged perspective view of a strip of alternately positive and negative magnetized material.
  • FIG. 3 shows a partial section along the line III-III from FIG. 1.
  • FIG. 4 shows a module with two magnetic field sensors, as is used in the drawing rail according to FIGS. 1 and 3, and the bridge circuit of the magnetic field sensors of the module.
  • FIG. 5 shows in a diagram the course of the signal voltages obtained by means of the two magnetic field sensors when moving along the strip of magnetized material.
  • FIG. 6 shows in diagrams the voltage profiles from FIG. 5 and the signal profiles obtained therefrom for determining the direction of movement of the drawing rail.

Die dargestellte Zeichenplatte 1 ist im wesentlichen von üblicher Bauart und weist an ihren vier Seiten Führrippen 3, 4, 5, 6 zur Führung einer Zeichenschiene 10 auf. Parallel zur Führrippe 3 erstreckt sich eine übliche Klemmschiene 2 zur Befestigung des Zeichenmaterials. Zwischen dieser Klemm­schiene 2 und der Führrippe 3 ist in die Zeichenplatte ein Streifen 7 aus abwechselnd positiv und negativ magnetisiertem Material eingelagert, dessen Funktion später beschrieben werden wird.The drawing plate 1 shown is essentially of conventional design and has guide ribs 3, 4, 5, 6 on its four sides for guiding a drawing rail 10. A conventional clamping rail 2 for fastening the drawing material extends parallel to the guide rib 3. Between this clamping rail 2 and the guide rib 3, a strip 7 of alternately positive and negative magnetized material is embedded in the drawing plate, the function of which will be described later.

Die Zeichenschiene 10 hat an ihrem einen Ende Führrippen 15 und 16, mit deren Hilfe die Zeichenschiene 10 entlang der jeweiligen Führrippe, etwa der Führrippe 3 der Zeichenplatte 1 verschiebbar ist. An dem die Führrippen 15 und 16 aufweisenden Ende der Zeichenschiene 10 ist an deren Ober­seite ein Gehäuse 11 befestigt, das eine nicht dargestellte Klemmeinrichtung aufnehmen kann, wie dies bei derartigen Zeichenschienen üblich ist. Darüber hinaus enthält das Gehäuse 11 eine Anzeige 12, etwa eine LCD-Anzeige sowie Bedienungsknöpfe 13 und 14, mit deren Hilfe u.a. eine Nullstellung der Anzeige bewirkt werden kann, ohne daß die hierfür erforderlichen Schaltungseinzelheiten dargestellt wären.The drawing rail 10 has guide ribs 15 and 16 at one end, with the aid of which the drawing rail 10 can be displaced along the respective guide rib, for example the guide rib 3 of the drawing plate 1. At the end of the guide rail 10 which has the guide ribs 15 and 16, a housing 11 is fastened to the upper side thereof and can accommodate a clamping device (not shown), as is customary with such guide rails. In addition, the housing 11 contains a display 12, such as an LCD display and control buttons 13 and 14, with the help of which, among other things. the display can be reset to zero without the circuit details required for this being shown.

Im Bereich des Gehäuses 11 ist in der Zeichenschiene eine Abtasteinrichtung in Form eines Bausteins oder Chips 20 vorgesehen, dessen bzw. deren Unterseite freiliegt und sich, wie Figur 3 zeigt, unmittelbar oberhalb des Streifens 7 befindet, wenn die Zeichenschiene 10 in Eingriff mit der Führrippe 3 der Zeichenplatte 1 steht.In the area of the housing 11, a scanning device in the form of a module or chip 20 is provided in the drawing rail, the underside or the underside of which is exposed and, as shown in FIG 3 of the drawing board 1 is.

Der die Abtasteinrichtung bildende Chip 20 ist beispiels­weise ein Chip mit der Typenbezeichnung KMZ 10A der Valvo GmbH und enthält vier Magnetfeldsensoren 21, 22, 23, 24 (Figur 4), die alle in einer Ebene angeordnet sowie zu einer Wheatstone-Brücke geschaltet sind. Die beiden Magnetfeld­sensoren 21 und 22 liegen dabei jeweils in einem Zweig der Brücke, also der Magnetfeldsensor 21 im Zweig mit dem Mangetfeldsensor 23 und der Magnetfeldsensor 22 in einem Zweig mit dem Magnetfeldsensor 24. Die Magnetfeldsensoren 21 und 22 befinden sich in einer Lage unmittelbar nebeneinander und in gleichem Abstand von der Unterkante (Figur 4) des Bausteins oder Chips 20. Dieser Baustein oder Chip 20 ist derart in die Zeichenschiene 10 eingesetzt, daß seine Unterkante (Figur 4) an der Unterseite der Zeichenschiene 10 liegt und daß die beiden Magnetfeldsensoren 21 und 22 in Richtung der Längserstreckung des Streifens 7 nebeneinander liegen, also bei einer Verschiebung der Zeichenschiene 10 entlang der Führrippe 3 der Zeichenplatte 1 nacheinander einen bestimmten magnetischen Nordpol und dann den benach­barten magnetischen Südpol des Streifens 7 überlaufen.The chip 20 forming the scanning device is, for example, a chip with the type designation KMZ 10A from Valvo GmbH and contains four magnetic field sensors 21, 22, 23, 24 (FIG. 4), all of which are arranged in one plane and are connected to form a Wheatstone bridge. The two magnetic field sensors 21 and 22 each lie in a branch of the bridge, that is to say the magnetic field sensor 21 in the branch with the Manget field sensor 23 and the magnetic field sensor 22 in a branch with the magnetic field sensor 24. The magnetic field sensors 21 and 22 are in a position directly next to one another and at the same distance from the lower edge (FIG. 4) of the component or chip 20. This component or chip 20 is inserted into the drawing rail 10 such that its lower edge (FIG. 4) lies on the underside of the drawing rail 10 and that the two magnetic field sensors 21 and 22 lie next to each other in the direction of the longitudinal extent of the strip 7, that is to say, when the drawing rail 10 is displaced along the guide rib 3 of the drawing plate 1, successively overflow a certain magnetic north pole and then the adjacent magnetic south pole of the strip 7.

Geht man davon aus, daß bei einem Streifen 7 gemäß Figur 2 der Abstand zwischen einem magnetischen Nordpol und dem benachbarten magnetischen Südpol 2,5 mm beträgt, und ver­fährt man die den Chip oder Baustein 20 enthaltende Zeichen­schiene 10 entlang der Führrippe 3 der Zeichenplatte 1, so erhält man an den Ausgängen der Brückenschaltung (Figur 4) Ausgangsspannungsverläufe entsprechend Figur 5, wobei der Versatz der beiden Kurven U₁ und U₂ aus Figur 5 durch den räumlichen Abstand der Magnetfeldsensoren 21 und 22 im Baustein oder Chip 20 gegeben ist. Die Perioden der Kurven betragen 2,5 mm, und die Kurven weisen praktisch geradlinige Abschnitte auf, die in Figur 5 durch größere Linienbreite angedeutet sind. Dabei ist zu erkennen, daß in jeder Stellung der Magnetfeldsensoren 21 und 22 bezüglich dem in die Zeichenplatte 1 eingelagerten Streifen 7 mindestens ein geradliniger Bereich einer der beiden Kurven vorhanden ist. Wenn man daher diese geradlinigen Bereiche in Richtung der Amplitude V in gleich große Schritte unterteilt, so läßt sich aus den geradlinigen Abschnitten innerhalb eines Bereiches von 2,5 mm sehr genau die jeweilige Lage des Bausteins oder Chips 20 und damit der Zeichenschiene 11 innerhalb des jeweiligen Bereiches von 2,5 mm ermitteln. Nimmt man beispielsweise an, daß sich die auswertbaren geradlinigen Abschnitte der Kurven über einen Amplitudenbereich von 2 V erstrecken und unterteilt man diesen Amplitudenbereich in 80 Schritte, so stehen bei einem überdeckten Bereich von 2,5 mm mehr als 5 Schritte pro 10tel Millimeter zur Verfügung, wodurch sich eine hohe Genauigkeit in der Bestimmung der Position der Zeichenschiene 10 innerhalb eines Bereiches von 2,5 mm des Streifens 7 erreichen läßt.If one assumes that in the case of a strip 7 according to FIG. 2, the distance between a magnetic north pole and the adjacent magnetic south pole is 2.5 mm, and if the drawing rail 10 containing the chip or component 20 is moved along the guide rib 3 of the drawing plate 1, so you get at the outputs of the bridge circuit (Figure 4) output voltage curves corresponding to Figure 5, wherein the offset of the two curves U₁ and U₂ from Figure 5 is given by the spatial distance of the magnetic field sensors 21 and 22 in the block or chip 20. The periods of the curves are 2.5 mm, and the curves have practically straight-line sections, which are indicated in FIG. 5 by a larger line width. It can be seen that in each position of the magnetic field sensors 21 and 22 with respect to the in the drawing plate 1 embedded strip 7 there is at least one rectilinear area of one of the two curves. If one therefore divides these rectilinear areas in the direction of the amplitude V into steps of equal size, then the respective positions of the component or chip 20 and thus the drawing rail 11 within the respective can be determined very precisely from the rectilinear sections within a range of 2.5 mm Determine the area of 2.5 mm. For example, if you assume that the straight-line sections of the curves that can be evaluated extend over an amplitude range of 2 V and if you divide this amplitude range into 80 steps, then with a covered area of 2.5 mm there are more than 5 steps per 10th millimeter available, whereby a high accuracy in determining the position of the drawing rail 10 can be achieved within a range of 2.5 mm of the strip 7.

Wenn also die Zeichenschiene 10 entlang der Führrippe 3 der Zeichenplatte 1 bewegt wird, so erfolgt mittels der Magnet­feldsensoren 21 und 22 einerseits ein Abzählen der Null­durchgänge der Kurven gemäß Figur 5 und damit ein Abzählen der überlaufenen 2,5 mm-Bereiche zwischen benachbarten mag­netischen Nord- und Südpolen und andererseits durch die vorstehend erwähnte Unterteilung in Richtung der Amplitude eine genaue Ermittlung der Lage innerhalb von nicht voll­ständig überlaufenen 2,5 mm-Bereichen, d.h. auf diese Weise läßt sich die von der Zeichenschiene 10 bei Bewegung von einer Lage in eine andere zurückgelegte Strecke genau ermitteln.If, therefore, the drawing rail 10 is moved along the guide rib 3 of the drawing plate 1, the magnetic field sensors 21 and 22 firstly count the zero crossings of the curves according to FIG. 5 and thus count the overflowed 2.5 mm regions between adjacent magnetic north and South Poland and on the other hand, by the above-mentioned subdivision in the direction of the amplitude, an exact determination of the position within 2.5 mm regions which are not completely overrun, ie in this way, the distance covered by the drawing rail 10 when moving from one position to another can be determined precisely.

Wenn bei dieser Verlagerungsbewegung der Zeichenschiene 10 eine Änderung des Abstandes zwischen Magnetfeldsensoren 21 und 22 und Streifen 7 eintritt, so wird die von den Magnetfeldsensoren ermittelte Feldstärke geringer, d.h. die Amplituden der Kurven gemäß Figur 5 werden etwas kleiner, ohne daß sich die Lage und der Verlauf dieser Kurven sonst ändert. Eine derartige Amplitudenänderung wird daher als Abstandsänderung erkannt und nicht als Bewegung der Zeichen­schiene 10 entlang der Führrippe 3 interpretiert.If a change in the distance between magnetic field sensors 21 and 22 and strips 7 occurs during this displacement movement of the drawing rail 10, the field strength determined by the magnetic field sensors becomes lower, ie the amplitudes of the curves according to FIG. 5 become somewhat smaller, without the position and the course of these curves otherwise changing. Such an amplitude change is therefore recognized as a change in distance and is not interpreted as movement of the drawing rail 10 along the guide rib 3.

Im Gebrauch der Zeichenschiene muß auch festgestellt werden, in welcher Richtung eine Verlagerung entlang der Führrippe 3 der Zeichenplatte 1 stattgefunden hat. Zu diesem Zweck werden, wie Figur 6 zeigt, aus den Kurven U₁ und U₂ gemäß Figur 5 zusätzliche Rechteck-Kurvenverläufe ermittelt, von denen derjenige im oberen Diagramm gemäß Figur 6 durch seine Flanken anzeigt, wenn die Amplitude der Kurve U₁ größer bzw. kleiner als die Amplitude der Kurve U₂ wird, während der andere Rechteck-Kurvenverlauf, der im unteren Diagramm dar­gestellt ist, mit seinen Flankenverläufen anzeigt, wenn an einer Stelle innerhalb eines 2,5 mm-Bereiches das arrithme­tische Mittel der Amplituden der beiden Kurven U₁ und U₂ kleiner oder größer als die halbe maximale Amplitude einer der Kurven wird.When using the drawing rail, it must also be determined in which direction a displacement along the guide rib 3 of the drawing plate 1 has taken place. For this purpose, as shown in Figure 6, from the curves U₁ and U₂ according to Figure 5, additional rectangular curve profiles are determined, of which the one in the upper diagram according to Figure 6 indicates by its edges when the amplitude of the curve U₁ is greater or less than the amplitude of the curve U₂, while the other rectangular curve, which is shown in the diagram below, shows with its flank profiles when the arrithmetic mean of the amplitudes of the two curves U₁ and U₂ is smaller at a point within a 2.5 mm range or greater than half the maximum amplitude of one of the curves.

Mit Hilfe dieser Rechteck-Kurvenverläufe ist es möglich zu bestimmen, in welcher Richtung die Zeichenschiene 10 entlang der Führrippe 3 bewegt wird, also in Figur 1 nach oben oder nach unten. Hierzu wird beim Durchlaufen der einzelnen 2,5 mm-Bereiche ermittelt, ob zunächst eine Flanke der oberen Rechteck-Kurve in Figur 6 überlaufen wird, die anzeigt, daß die Amplitude der Kureve U₁ größer geworden ist als die Amplitude der Kurve U₂, oder ob zunächst eine Flanke der Rechteck-Kurve im unteren Diagramm aus Figur 6 überlaufen wird, die anzeigt, daß das arrithmetische Mittel der Ampli­tuden der beiden Kurven U₁ und U₂ kleiner geworden ist als die halbe maximale Amplitude. Wird die erstgenannte Flanke zuerst überlaufen, so bedeutet dies, daß eine Bewegung von links nach rechts in den Diagrammen der Figuren 5 und 6 stattfindet, während anderenfalls die Bewegung in entgegen­ gesetzter Richtung erfolgt.With the aid of these rectangular curve profiles, it is possible to determine in which direction the drawing rail 10 is moved along the guide rib 3, that is to say upward or downward in FIG. 1. For this purpose, it is determined when passing through the individual 2.5 mm areas whether a flank of the upper rectangular curve in Figure 6 is first overrun, which indicates that the amplitude of the curve U 1 has become greater than the amplitude of the curve U 2, or whether first an edge of the rectangular curve in the lower diagram of Figure 6 is overflowed, which indicates that the arrithmetic mean of the amplitudes of the two curves U₁ and U₂ has become smaller than half the maximum amplitude. If the first-mentioned flank is overrun first, this means that a movement from left to right takes place in the diagrams of FIGS. 5 and 6, while otherwise the movement in opposite direction.

Es sei erwähnt, daß zur Ermittlung des Richtungsverlaufes selbstverständlich auch die weiteren in den Diagrammen gemäß Figur 6 dargestellten Flanken der Rechteck-Kurven heran­gezogen werden können.It should be mentioned that the other flanks of the rectangular curves shown in the diagrams according to FIG. 6 can of course also be used to determine the course of the direction.

Claims (4)

1. Zeicheneinrichtung mit einer plattenförmigen Zeichen­unterlage (1) und einem Linealelement (10), das geführt über die Zeichenunterlage (1) bewegbar ist, sowie mit einer Längenmeßeinrichtung, die eine am Linealelement (10) gehalterte Abtasteinrichtung (20) mit mindestens einem Sensor (21, 22) zur Abtastung einer in oder an der plattenförmigen Zeichenunterlage (1) vorgesehenen Längenteilung (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichenunterlage eine Zeichenplatte (1) und das Linealelement eine einseitig geführte Zeichenschiene (10) ist, daß die Längenteilung aus einem Streifen (7) aus in Richtung der Längserstreckung des Streifens (7) abwechselnd positiv und negativ magnetisiertem Material besteht und daß mindestens zwei Magnetfeldsensoren (21, 22) vorgesehen sind, die in Richtung der Längserstreckung des Streifens (7) nebeneinander und in gleichem Abstand von der Auflageebene der Zeichenschiene (10) befestigt und jeweils in einem Zweig einer Wheatstone-Brücken­schaltung angeordnet sind.1.Drawing device with a plate-shaped drawing pad (1) and a ruler element (10) which can be moved guided over the drawing pad (1), and with a length measuring device which has a scanning device (20) held on the ruler element (10) with at least one sensor ( 21, 22) for scanning a length division (7) provided in or on the plate-shaped drawing pad (1), characterized in that the drawing pad is a drawing plate (1) and the ruler element is a drawing rail (10) guided on one side, that the length division is made a strip (7) made of alternately positively and negatively magnetized material in the direction of the longitudinal extent of the strip (7) and that at least two magnetic field sensors (21, 22) are provided, which are arranged next to one another and at the same distance in the direction of the longitudinal extent of the strip (7) attached by the support plane of the drawing rail (10) and each in a branch of a Wheatstone bridge sc attitude are arranged. 2. Zeicheneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die beiden Magnetfeldsensoren (21, 22) Teil eines Bausteins (20) mit vier in einer Ebene liegenden, als Wheatstone-Brücke geschalteten Magnet­feldsensoren (21, 22, 23, 24) sind.2. Drawing device according to claim 1, characterized in that the two magnetic field sensors (21, 22) are part of a module (20) with four magnetic field sensors (21, 22, 23, 24) connected in one plane as a Wheatstone bridge. 3. Zeicheneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (7) in die Zeichen­platte (1) eingelagert ist.3. Drawing device according to claim 1 or 2, characterized in that the strip (7) in the drawing plate (1) is embedded. 4. Zeicheneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (7) benachbart zu einer an der Zeichenplatte (1) ausgebildeten Führung (3) für die Zeichenschiene (10) angeordnet ist.4. Drawing device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the strip (7) is arranged adjacent to a on the drawing plate (1) formed guide (3) for the drawing rail (10).
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