CH636197A5 - Geraet zur ausmessung der struktur einer oberflaeche. - Google Patents

Description

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs- Die Schalteranordnung 46 umfasst einen zwei gekoppelte beispiels näher erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Schalter a, b aufweisenden Doppelschalter SW für zwei Stellun-Es zeigt: gen, nämlich für Eichung und Messung. Ausserdem ist ein In-

Fig. 1 ein elektrisches Blockdiagramm einer Ausführungs- verter 54 vorhanden. Eine Spannungsquelle Vcc ist sowohl mit form des verbesserten Eich- und Messschaltkreises, der für ein 55 dem Eich- als auch mit dem Messpol des oberen Schalters a des kapazitives Sondeninstrument benutzt wird; Doppelschalters SW verbunden, wie dargestellt. Der Eingang

Fig. 2 mehrere Wellenzüge (a), (b), (c), (d), (e) und (f) zur des Inverters 54 ist auch mit den beiden Polen «Eichung» bzw. Erläuterung des Betriebs der Schaltung nach Fig. 1 ; «Messung» verbündender monostabile Multivibrator 48 be-

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Eichung der Schal- sitzt Ausgänge Qj und Q1; der monostabile Multivibrator 50 tung gemäss Fig. 1 für direkte Ablesung; und 60 Ausgänge Q2 und Q2.

Fig. 4A und 4B Diagramme zur weiteren Erläuterung der Der RS-Flipflop 52 umfasst NAND-Verknüpfungsglieder

Rolle des Offsetwertes bei der Messung. 56,58, die in der dargestellten Weise miteinander verbunden

In Fig. 1 ist eine kapazitive Sonde 10 in Kontakt mit einer zu sind. Ein den NAND-Verknüpfungsgliedern 56 zugeführter messenden Oberfläche dargestellt, wobei über einen im Dia- Eingang ist ein Übertragungssignal vom Zähler 34. Das NAND-gramm bei 12 schematisch dargestellten Oszillator die kapaziti- 65 Verknüpfungsglied 58 ist mit einem seiner Eingänge mit dem ve Sonde periodisch entladen wird, um eine Folge von Impulsen Q2-Ausgang des Multivibrators verbunden.

mit einer Frequenz fj zu liefern, wobei die Anzahl der erzeugten Es sei nun der Betrieb der in Fig. 1 dargestellten erläutern-Impulse eine Funktion der Oberflächenstruktur ist, d.h., je gros- den Ausführungsform näher dargestellt.

636197

Bevor das Instrument benutzt wird, sollte es zunächst geeicht werden. Mit Hilfe der in Fig. 2 dargestellten Wellenform soll zunächst die Gesamtwirkungsweise des Eichbetriebes und dann die des Messbetriebs beschrieben werden. Der Doppelschalter SW wird in die Eichstellung der Schalter a und b aufeinanderfolgend bewegt. Es sei bemerkt, dass in der Eichstellung der Schalter a am Inverter 54 liegt (niedriger Zustand, entspricht der logischen Null), während in der Eichstellung der Schalter b mit dem Q1-Ausgang des monostabilen Multivibrators 48 (MONO 48) verbunden ist. Die dem Inverter 54 zugeführte logische Null wird zu einer logischen Eins invertiert. Der «Auswahl A»-Eingang am Multiplexer 40 ist eine logische Null, während der «Auswahl B»-Eingang eine logische Eins darstellt. Somit wird der Kanal B des Multiplexers 40 eingeschaltet und irgendeine mittels der Daumenschalter 36 eingestellte Zahl wird in den Multiplexer 40 eingegeben. Der Kanal A ist zu diesem Zeitpunkt abgeschaltet.

Der Ausgang (siehe Kurve 2, Kurvenzug a) des um einen Faktor N dividierenden Zählers 18 ist eine Rechteckwelle mit einer Zeitperiode TM, die die Messperiode definiert und steuert. Wenn die Welle TM nach oben geht (logische Eins), wird dies dem MONO 48 zugeführt, der die Ausgänge Q1=EINS (Fig. 2, Kurve b) und Qj =NULL abgibt. Das Signal Qi =EINS läuft durch den Teil (b) des Schalters SW zur Verriegelung 38, die dann den Ausgang des Zählers 34 speichert, der den aufsum-mierten Wert der vorherigen Abtastperiode darstellt.

Das Signal Qj =NULL läuft zu zwei Stellen:

a) zur Einschaltung der numerischen Darstellung 42 und _ b) zum Eingang des MONO 50 (gegenwärtig hält das Signal Qx=NULL die Darstellung 42 abgeschaltet). Am Ende des Qj-Impulses wechselt Qi wieder zu «EINS». Das Signal Qx =EINS triggertMONO 50, der dann die Ausgänge Q2=EINS, Q2=NULL erzeugt.

Der Impuls Q2=EINS schaltet den Zähler 34 ein, um einen Offsetwert festzulegen, die von dem Multiplexer 40 geliefert wird (dieser Offsetwert stellt jetzt die Zahl dar, die mittels der Daumenschalter36 eingegeben wurde).

Der Impuls Q2=NULL wird dem RS-Flipflop 52 zugeführt, um den Flipflop durch Änderung des Ausganges des NAND-Verknüpfungsgliedes 56 zu einem NULL-Zustand zurückzustellen, welches Signal dem Zähler 34 zugeführt wird, um ihn zu veranlassen, abwärts zu zählen (Fig. 2, Kurve e).

Der Offsetwert im Zähler 34 ist eine positive Zahl und der Zähler 34 zählt abwärts in Richtung «NULL», zu welcher Zeit ein Übertragungssignal=NULL vom Zähler 34 erzeugt wird (Fig. 2, Kurve f). Dies veranlasst das NAND-Verknüpfungs-glied 56, ein Signal «EINS» abzugeben, d.h., dass seine beiden Eingänge mit «NULL» beaufschlagt sind. Diese logische EINS veranlasst nunmehr den Zähler 34, aufwärts zu zählen (Fig. 2, Kurve d). Der Zähler 34 zählt aufwärts und die Anzahl der Aufwärtszählungen wird die Anzahl der Impulse sein, die vom Oszillator 12 aufgenommen werden.

Die numerische Zählung im Zähler 34 wird sowohl der Verriegelung 38 als auch der numerischen Darstellung 42 zugeführt. Am Ende der Eichperiode TM wird der durch N dividierende Zähler 18 wieder ein EINS-Signal liefern, wie bereits erläutert, wodurch der MONO 48 ein Signal Qj=EINS erzeugt, um die Verriegelung 38 einzuschalten, damit diese den Inhalt des BCD-Zählers 34 aufnimmt. Das Signal =NULL schaltet die Darstellung 42 ein, um den Ausgang des Zählers 34 zu speichern und darzustellen. Die numerische Darstellung ist eine Funktion der Anzahl der Impulse, die von dem Präzisionsoszillator 12 erzeugt wird, wobei diese Anzahl wiederum eine Funktion der Oberflächenstruktur der gemessenen Oberfläche ist. Das Signal Qj =NULL dauert nur 100 X10" 6 Sekunden.

Während die Sonde sich noch auf dem Eichwerkstück befindet, bewegt sich der Schalter SW zur Messstellung der Schalter a und b, wodurch das Signal «Auswahl A» eine logische EINS

wird, da es sich auf dem Potential von Vcc befindet. Nach Inversion durch den Inverter 54 wird die EINS eine NULL, so dass das Signal «Auswahl B» eine NULL ist. Der Multiplexer 40 wird nun nur die Offsetzahl über den Kanal A von dem Verrie-5 gelungsspeicher 38 aufnehmen und weiterleiten.

Wenn der Messzyklus beginnt, ist die Rechteckwelle eine logische EINS. Dies veranlasst den MONO 48, die Signale Q1=EINS, Qi=NULL zu erzeugen. Q1; die gespeicherte Sondenmessung, wird nun aus dem Verriegelungsspeicher 38 ent-io fernt, und zwar aufgrund der an Masse liegenden Stellung des Schalters SW(b).

Qi =NULL wird nun der numerischen Darstellung zugeführt, wodurch die Darstellung veranlasst wird, den Inhalt des Zählers 34 von der vorherigen Abtastung zu speichern. 15 Qj=NULL triggertauch den MONO 50 und veranlasst ihn, die Signale Q2=EINS, Q2=NULL abzugeben.

Q2=EINS schaltet den Zähler 34 ein und dieser nimmt die Offsetzahl in der Verriegelung 38 über den Multiplexer 40 auf. Q2=NULL veranlasst den RS-Flipflop 42, ein Signal NULL 20 abzugeben, das den Zähler veranlasst, abwärts zu zählen. Wenn Q1=NULL, Q1=EINS, triggert dies den MONO 50, der die Ausgangssignale Q2=EINS, Q2=NULL abgibt. Q2=NULL schaltet den Zähler 34 ab, so dass dieser nicht mehr einen Eingang vom Multiplexer 40 auf nimmt. Q2=NULL läuft zum RS-25 Flipflop 52 und veranlasst das NAND-Verknüpfungsglied 56, ein Signal NULL abzugeben, das den Zähler 34 veranlasst, abwärts zu zählen. Der RS-Flipflop ist nunmehr in einem Zustand, dass dann, wenn das Übertragungssignal=NULL eintrifft, der RS-Flipflop 52 seinen Ausgang in eine EINS abändert, um ein 30 Aufwärtszählen zu veranlassen.

Der Zähler 34 zählt bis Null und sendet ein Übertragungssignal =NULL an den RS-Flipflop 52, das ein logische EINS abgibt, die den Zähler 34 veranlasst, aufwärts zu zählen. Der Zähler 34 setzt seine Aufwärtszählung gemäss der Zahl der vom 35 Oszillator 12 empfangenen Impulse fort. Am Ende der Messperiode Tm, gerade wenn eine neue Messperiode beginnt, ist Q2=EINS und die Darstellung zeigt sichtbar den Inhalt des Zählers an. Falls die Sonde sich immer noch auf dem Eichwerkstück befindet, das den gleichen Messwert besitzt, wie die Fin-40 gerschaltereinstellung, sollte die Darstellung den Wert der Fingerschaltereinstellung wiedergeben.

Es sei nun das Eichverfahren beschrieben. Die Eichung kann in einfacher Weise durch Verwendung von zwei Standardstücken durchgeführt werden, die eine annehmbare Endbear-45 beitung aufweisen. Es sei angenommen, dass ein Stück mit einer Oberflächenstruktur von 50 X10" 6 m und eines mit 125 X 10~6 m zur Verfügung steht. Diese Standards können durch sorgfältige Messung mit irgendeinem anderen Instrument erhalten werden, wie beispielsweise mittels eines Stiftes oder 50 mittels eines Laborprofilometers, oder es kann einfach ein Standardwerkstück mit einer bekannten Oberflächenrauhigkeit sein.

Die Eichung erfolgt in zwei Schritten:

Schritt 1 : Wie in Fig. 1 und 3 dargestellt ist, wird der Schal -55 ter SW zur Vornahme der Eichung in die Eichstellung bewegt. Die Werte der Eichstücke in 10" 6 tn (oder auch 10" 6 Zoll)

wird mittels der digitalen Fingerschalter 36 eingegeben, z.B. der Wert 50 X10" 6 m. Die Sonde 10 wird auf das Werkstück mit dem Rauhigkeitswert von 50 X10""6 m aufgesetzt. Sobald die 6Q Darstellung eine sich nicht mehr ändernde Ablesung zeigt, wird der Schalter SW auf Messbetrieb umgeschaltet. Die Darstellung 42 sollte dann den Messwert 50 anzeigen.

Schritt 2: Die Sonde 10 wird auf ein zweites Werkstück gesetzt, beispielsweise eines mit einer Rauhigkeit von 65 125 X10" 6 m. Der Schalter SW befindet sich noch in der Messstellung. Die Darstellung sollte jetzt genau den Wert 125 anzeigen. Wenn dies nicht der Fall ist, muss die Steigung der Messkennlinie mittels des Potentiometers 14 geändert werden, um

5

636197

die Ablesung je nach Erfordernis zu erhöhen oder zu erniedrigen.

Das Eichverfahren der Schritte 1 und 2 wird dann wiederholt, bis die Darstellung die Rauhigkeitswerte der zwei Werkstücke genau wiedergibt, d.h. die Werte von 50 bzw.

125 X10" 6 m. Das Potentiometer 14 wird dann in dieser Stellung verriegelt.

Dieses Eichverfahren kann ungefähr einmal im Monat oder in anderen gewünschten Zeitperioden durchgeführt werden, um fortlaufend ausreichende Genauigkeit sicherzustellen. Insbesondere wäre aber eine Eichung durchzuführen, wenn sich die Betriebsbedingungen geändert haben, z.B. dadurch, dass eine neue Sonde verwendet wird.

Wenn das Gerät eingeschaltet wurde und nach einigen Minuten Betriebswärme erreicht hat, wird zunächst ein standardisiertes Eichwerkstück benutzt, um die Verriegelung 38 einzustellen, indem der oben beschriebene Verfahrensschritt 1 durchgeführt wird. Danach kann das Gerät für Messungen verwendet werden. Der in der Verriegelung 38 gespeicherte Wert geht wieder verloren, sobald die Leistungsversorgung abgeschaltet wird. Ein standardisiertes Eichwerkstück von genau bekannter Oberflächenbeschaffenheit wird daher vorteilhafterweise dem Gerät beigegeben.

Um die Rolle der Offsetzahl noch weiter zu verdeutlichen, sei noch auf zunächst Fig. 4A und dann auf Fig. 4B Bezug genommen.

Mit Bezug auf Fig. 4A sei angenommen, dass während des 5 Eichvorganges ein Werkstück mit einer Oberflächenrauhigkeit von 10 X10" 6 m benutzt und dass mittels der Fingerschalter 36 der Wert 10 eingegeben wird. Dieser Wert wird in den Zähler 34 über den Kanal B eingebracht. Man nehme dann an, dass vom Oszillator 12 75 Impulse dem Zähler 34 zugeschickt wer-lo den. Der Zähler «benötigt» 10 Impulse, um bis Null zu zählen und zählt dann bis auf 65, welche Zahl er der Darstellung und dem Verriegelungsspeicher 38 zusendet, der dann den Wert 65 speichert.

Wie aus Fig. 4B hervorgeht, wird während der Messung nur 15 der Kanal A eingeschaltet, so dass der Verriegelungsspeicher 38 die Zahl 65 in den Zähler 34 als die Offsetzahl eingibt. Der Oszillator 12 liefert weiterhin 75 Impulse an den Zähler 34, der bis auf 65 abwärts zählt und dabei 65 Eingangsimpulse «verbraucht», woraufhin er dann während der verbleibenden 10 Im-20 pulse aufwärts zählt. Der Zähler 34 wird dann die Zahl 10 der Darstellung 42 liefern, wodurch sich das gewünschte Ergebnis einstellt.

C

2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. 636197 2

   PATENTANSPRÜCHE teilenden Zählers (18) verbunden ist und dass Ausgangssignal

   1. Gerät zur Ausmessung der Struktur einer Oberfläche mit- des durch N teilenden Zählers (18) eine Rechteckwelle ist, de-tels einer Kapazitätssonde, mit einem von einer Wechselstrom- ren Periode TM gleich der Periodendauer der Wechselstromverversorgung gespeisten Eich- und Messschaltkreis, gekennzeich- sorgung, multipliziert mit N, ist.

   net durch s 4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge-

   a) einen Oszillator (12), der an der Kapazitätssonde ange- kennzeichnet, dass die Steuerlogik (46 bis 58) Schaltmittel (46) schlössen ist, um Impulse von einstellbarer Frequenz (f) zu er- enthält, weiterhin einen ersten und einen zweiten monostabilen zeugen; Multivibrator (48,50) und einen RS-Flipflop (56,58), wobei b) einen Generator (18 bis 32) zur Erzeugung eines Signals der erste monostabile Multivibrator (48) zwei Ausgänge (Qj mit einer Zeitperiode TM, welche ein genaues Vielfaches des io und Qx) und der zweite monostabile Multivibrator (50) zwei Kehrwertes der Frequenz der Wechselstromversorgung ist; Ausgänge (Q2 und Q2) besitzt, dass der erste monostabile Multi-

   c) einen Zähler (34), der zur Aufnahme der Impulse vom vibrator (48) einen Eingang zum Empfangen des Signals mit der Oszillator dient und diese Impulse digital auf- und abzählt, wo- Zeitperiode TM besitzt und der invertierte Ausgang (Qi) des bei der Zähler (24) einen Setzbefehlseingang, einen Zählrich- ersten Multivibrators mit dem Einsctialteingang der Anzeige tungseingang und einen Ausgang für ein Übertragungssignal be- is (42) und mit dem Eingang des zweiten monostabilen Multivi-sitzt, das abgegeben wird, wenn der Zähler den Wert Null er- brators (50) verbunden ist, dass der direkte Ausgang (Q2) des reicht; zweiten Multivibrators mit dem Setzbefehlseingang des Zählers d) eine Anzeige (42) mit einem Einschalteingang, die an den (34) verbunden ist, dass der RS-Flipflop (56,58) zwei Eingänge Ausgang des Zählers (24) angeschlossen ist, um den Digitalin- und einen Ausgang aufweist, wobei der eine Eingang mit dem halt des Zählers (34) am Ende der Periode TM darzustellen; 20 invertierten Ausgang (Q2) des zweiten Multivibrators und der e) einen mit dem Zähler verbundenen Speicher (38) zur andere Eingang mit dem Ausgang des Übertragungssignals des digitalen Speicherung eines Offsetwertes; Zählers (34) und der RS-Flipflopausgang mit dem Zählrich-

   f) eine Einrichtung (36) zur Erzeugung eines Digitalzahlsi- tungseingang des Zählers (34) verbunden ist, dass die Schaltmit-gnals im Eichbetrieb; tel (46) Eich- und Messbetriebsstellungen (a, b) besitzen, und g) einen Multiplexer (40), der zur Aufnahme der Ausgangs- 25 mit dem Multiplexer (40) verbunden sind, um den Multiplexer signale der Digitalzahleinrichtung (36) während des Eichbetrie- (40) zu veranlassen, selektiv den Digitalinhalt des Offsetwert-bes oder der Ausgangssignale des Offsetwertspeichers (38) speichers (36) oder der Einrichtung zur Erzeugung eines Digi-während des Messbetriebs dient, wobei der Multiplexer (40) talzahlsignals (38) zum Zähler (34) zu liefern, wobei die Schalt-Auswahleingänge (A, B) für den Eichbetrieb und den Messbe- mittel (46) im Eichbetrieb den direkten Ausgang (Qx) des er-trieb sowie einen Datenausgang aufweist, der mit dem Zähler 30 sten Multivibrators mit dem Offsetwertspeicher (38) verbinden, (34) verbunden ist; um die sofortige Speicherung des Digitalinhalts des Zählers (34)

   h) eine Steuerlogik (46 bis 58), die einen Eingang zur Auf- darin zu veranlassen.

   nähme des Zeitperiodensignals (TM) besitzt und mit dem Multi-. 5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge-

   plexer (40) verbunden ist, um entsprechend den Multiplexer kennzeichnet, dass die Einrichtung (36) zur Erzeugung des Di-

   (40) für die Eichung oder die Messung umzuschalten, wobei die 35 gitalzahlsignals fingerbetätigte Wählschalter umfasst, die zur

   Steuerlogik (46 bis 58) mit dem Setzbefehlseingang des Zählers Einstellung eines Zahlenwertes gedreht werden können. (34) und dem Einschalteingang der Anzeige (42) verbunden ist,

   ausserdem mit dem Zählrichtungseingang und dem Ausgang für

   das Übertragungssignal des Zählers (34), wobei die Steuerlogik

   (46 bis 58) einen Abwärtszählbefehl an den Zählrichtungsein- 40 Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Ausmessung der Struk-

   gang bei Aufnahme des TM-Signals und einen Aufwärtszählbe- tur einer Oberfläche mittels einer Kapazitätssonde, mit einem fehl an den Zählrichtungseingang bei Aufnahme des Übertra- von einer Wechselstromversorgung gespeisten Eich- und Mess-

   gungssignals abgibt, wobei die Steuerlogik (46 bis 58) mit dem schaltkreis.

   Offsetwertspeicher (38) derart verbunden ist, dass während des Eich- und Messschaltkreise gehören an sich zum Stand der

   Eichbetriebs der Digitalinhalt des Zählers (34) am Ende der 45 Technik. Eine dieser Schaltungen ermöglicht auch eine korrekte

   Periode TM in den Offsetwertspeicher eingeschrieben wird und Linearität zwischen einer auf einer numerischen Sichtdarstel-

   während des Messbetriebs diese gespeicherte Zahl der Wert ist, lung wiedergegebenen Grösse und der Grösse der gemessenen von dem aus der Zähler (34) zuerst nach Null hin zählt, bevor er Probe. Diese Schaltung gestattet auch die Einstellung von zwei die vom Oszillator (12) aufgenommenen Impulse aufwärtszählt. Parametern: Der eine Parameter bezieht sich auf die Steigung
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 50 einer geraden Linie, die durch zwei oder mehr Messungen gelie-der Generator (18 bis 32) zur Erzeugung des Signals mit einer fert wird, der andere Parameter betrifft die Verschiebung dieser Zeitperiode TM eine Wechselspannungsquelle enthält, wobei die geraden Linie relativ zu einer Familie von parallelen Linien. Wechselspannung aus der Wechselstromversorgung gewonnen Der Aufbau dieser bekannten Schaltung ist jedoch in gewis-wird, ausserdem einen Begrenzungsschaltkreis (26 bis 32) sowie sem Ausmass empfindlich auf unerwünschte Netzbrummsignale einen durch N dividierenden Zähler (18), dass die Wechselspan- 55 (60 Hz bzw. 50 Hz) von der Messsonde, von der menschlichen nungsquelle mit dem Begrenzungsschaltkreis (26 bis 32) ver- Hand oder sogar vom Werkstück selbst. Die erwähnten bunden ist und einen Ausgang aufweist, der mit dem durch N Brummsignale sind meist die Folge von Streukapazitätsein-dividierenden Zähler (18) verbunden ist, und dass das Aus- kopplungen, die recht klein gemacht aber nie ganz eliminiert gangssignal des N-Zählers (18) eine Rechteckwelle mit der Pe- werden können. Der 50 oder 60 Hz-Brumm moduliert den riode TM ist, wobei TM gleich der Periodendauer der Wechsel- 60 Messoszillator in der Weise, dass, wenn die Periode nicht genau spannungsquelle multipliziert mit N ist. ein Vielfaches von 1/50 oder 1/60 Sekunde ist, der Inhalt der
3. 3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Messung verwendeten Zähler in zufälliger Weise der Generator (18 bis 32) zur Erzeugung des Signals mit der schwankt und dadurch die letzte Ziffer der dreiziffrigen Darstel-

   Zeitperiode TM einen Oszillator (22) und einen durch N teilen- lung unstabil macht.

   den Zähler (18) umfasst, wobei der Oszillator (22) eine Aus- 65 Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, diese gangsfrequenz erzeugt, die genau gleich der Frequenz der Nachteile zu vermeiden.

   Wechselstromversorgung ist und N eine ganze Zahl ist, und dass Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patent-

   der Ausgang des Oszillators (22) mit dem Eingang des durch N anspruchs 1.

   3 636197

   Gemäss einer vorzugsweisen Ausführungsform des erfin- ser die Zahl dieser Impulse ist, desto gröber ist die Oberflächen-dungsgemässen Gerätes zur Ausmessung der Struktur einer struktur, und umgekehrt.

   Oberfläche mittels einer Kapazitätssonde erzeugt ein Oszillator, Wie noch erläutert werden wird, ist der Zusammenhang der an der kapazitiven Messsonde angeschlossen ist, Impulse zwischen der Anzahl der Impulse und der gemessenen Oberflä-von einstellbarer Frequenz. Ein Generator erzeugt ein Signal 5 chenstruktur linear, wobei der Oszillator 12 ein Potentiometer mit einer Periode TM, die ein genaues Vielfaches des Kehrwer- für die Einstellung der Steigung der entsprechenden Kennlinie tes der Frequenz der Wechselstromversorgung ist. Einrichtun- aufweist, wodurch eine Eichung möglich wird. Das Instrument gen, die mit dem Oszillatorausgang verbunden sind, zählen die- kann so geeicht werden, dass sich z.B. 10" 6 m oder auch 10" 6 se Impulse digital aufwärts und abwärts. Die Zähler besitzen Zoll ablesen lassen. Ausserdem ist ein Bereichsauswahlnetz-einen Setzbefehlseingang, einen Zählrichtungseingang und ei- io werk 16 vorhanden.

   nen Ausgang für Übertragungssignale, der dann aktiviert wird, Ein durch N dividierender Zähler 18 liefert eine Rechteck wenn die Zähler Null erreichen. Einrichtungen mit einem Setz- welle der Periode TM zu Definition und Steuerung der Messpe-befehlseingang sind an dem Ausgang des Zählers angeschlossen, riode. Durch Verwendung eines Schalters 20 kann der durch N um den Digitalinhalt des Zählers am Ende der Zeitperiode TM teilende Zähler 18 mit einem Periodenoszillator 22 verbunden digital darzustellen. Einrichtungen sind mit den Zählern ver- is werden, wenn eine Anspeisung mit 50 oder 60 Hz durch z.B. bunden, um einen Offsetwert zu speichern, und eine Digitalzahl einen Netzanschluss nicht vorhanden ist. Bei Feldanwendungen, wird im Eichbetrieb erzeugt. Multiplexer sind so angeschlossen, bei denen eine 50 oder 60 Hz-Stromversorgung zur Verfügimg dass sie die Ausgänge der Speicher und der Einrichtungen zur steht, wird der Schalter mit einem Schaltkreis verbunden, der Erzeugung eines Digitalsignals während des Messbetriebs bzw. allgemein mit 24 bezeichnet ist und die übliche 50 Hz, 220 V Eichbetriebs aufnehmen, wobei die Multiplexer Einschaltein- 20 (oder auch 60 Hz, 120 V) Spannung umwandelt in eine 50 Hz-gänge für den Eichbetrieb und den Messbetrieb aufweisen und bzw. 60 Hz-Spannung mit einer Spannungshöhe von 15 V Spit-auch Datenausgangsverbindungen besitzen, die mit den Zählern ze-zu-Spitze, wobei diese Spannung einem Eingang des Zählers verbunden sind. Steuerlogiken, die beim Empfang des Signals 18 zugeführt wird. Der Schaltkreis 24 umfasst einen Eingangs-mit der Periode TM ausgelöst werden, sind mit den Nultiplexern widerstand 26 in Serie mit einer Parallelkombination, die eine verbunden, um festzulegen, ob Daten von den Einrichtungen 25 Zenerdiode 28, einen Kondensator 30 und einen Widerstand 32 zur Erzeugung eines Digitalzahlsignals oder von den Offset- umfasst. Die eingehende Signalamplitude wird durch den Wi-wertspeichern weitergeleitet werden sollen. Die Steuerlogik ist derstand 26 und die Zenerdiode 28 beschnitten. Der kleine auch mit den Setzbefehlseingängen der Zähler und der digitalen Kondensator 30 und der Ableitwiderstand 32 entfernen uner-Anzeige verbunden. Die Steuerlogik erzeugt Abwärtszählrich- wünschte Spannungsspitzen, die zu falscher Auslösung des Zäh-tungssignale aufgrund des Signals mit der Periode TM, welche 30 lers 18 führen könnten.

   Signale dem Zählrichtungseingang der Zähler zugeführt wer- Die Impulse f 1 der Präzisionsoszillators 12 werden einem den. Die Steuerlogik erhält auch das Übertragungssignal von dreiziffrigen binär codierten Dezimalzähler (BCD-Zähler) 34 den Zählern, wenn diese den Wert Null erreichen, und erzeugen, zugeführt, der auf- und abwärts zählen kann. Wie noch erläutert Aufwärts-Zählrichtungsbefehle, die dem Zählrichtungseingang wird, tritt eine Offsetzahl entweder von einer Eichquelle, gebil-übermittelt werden. Die Steuerlogik umfasst Schalteinrichtun- 35 det von digitalen Fingerschaltern 36 oder von einem 12-Bitspei-gen, um vom Eichbetrieb zum Messbetrieb zu wechseln. Die eher oder -Verriegelung 38 über einen Multiplexer oder Schalter Steuerlogik ermöglicht den Speichern, die digitale Darstellung 40 in den Zähler 34 ein. Der Multiplexer 40 besitzt zwei Wahl-der Zähler während der Eichung am Ende der Periode TM auf- oder Einschalteingänge «Auswahl A» und «Auswahl B», die die zunehmen und den Offsetwert zu speichern. Während des Eich- Digitalinformation des Kanals A (das ist die Verriegelung 38) Vorganges zählen die Zähler zunächst abwärts bis zur digitalen 40 oder des Kanals B (das sind die Fingerschalter 36) einschaltet, Eingangszahl aus der Einrichtung zur Erzeugung des Digital- damit diese in den Zähler 34 gelangt.

   zahlsignals. Die Zähler zählen dann aufwärts bis zu einer be- Der Inhalt des Digitalzählers 34 wird der Verriegelung 38

   grenzten Zahl, die dann den Speichern zur Speicherung eines und einer dreiziffrigen, lichtemittierenden Dioden (LED) umSignals der Periode TM geliefert wird, wenn die Eichung beendet fassenden numerischen Darstellung zugeführt, die bei 42 ange-ist, und dies wird der Offsetwert, der von den Speichern festge- 45 deutet ist.

   halten wird. Bei jeder folgenden Messung oder Testung von Das Gerät wird durch eine Steuerlogik, die bei 44 darge-

   unbekannten Werkstücken werden die Zähler zunächst abwärts stellt ist, gesteuert. Die Steuerlogik 44 umfasst eine Schalteran-bis zu diesem Offsetwert zählen, bevor entsprechend der Anzahl Ordnung, allgemein mit 46 bezeichnet, ein Paar von monostabi-von Impulsen aufwärts gezählt wird, die von den Oszillatoren len Multivibratoren 48,50 sowie einen allgemein mit 52 be-erhalten werden. 50 zeichneten RS-Flipflop.