METHOD AND DEVICE FOR THE DETERMINATION OF POSITION OF AN INDUCTIVE SENSOR ON A MEASURING TABLE

Abstract: To determine the position of the electrical centre of a sensor on a measuring table having a number of grid conductors which are spaced apart and parallel for each co-ordinate direction and which are consecutively fed with current pulses, a signal is formed which corresponds to the second derivative of the envelope curve of the signal supplied by the winding of the sensor. The passage through zero of this twice differentiated signal is used to switch off a binary counter which has been started at the beginning of the feeding of current to the grid conductor. The numerical value is used as a measure of the respective positional co-ordinate. <IMAGE>

Description: Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines induktiven Messaufnehmers auf einem Messtisch Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines induktiven Messaufnehmers auf einem Messtisch, der für jede Koordinate mit einer Anzahl in festgelegten Abständen voneinander angeordneter Stromleiter versehen ist. Bei einem bekannten derartigen Verfahren werden die Stromleiter in vorbestimmter Folge und Richtung von gleichen Strömen durchflossen, wobei aus dem von dem Messaufnehmer gelieferten MeBsignal ein für die Positionsbestimmung in der betreffenden Koordinate verwendeter Messwert erzeugt wird. Es ist ferner ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem dem Messaufnehmer eine Stromsignalfolge zugeführt wird und die von dieser in den Stromleitern erzeugten Induktionssignale abgetastet werden und aus diesen Induktionssignalen eine Induktionssignal-Zeitfunktion gebildet wird, aus der ein für die Positionsbestimmung des Messaufnehmers in der betreffenden Koordinate verwendeter Messwert erzeugt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich mit diesem Verfahren nur eine begrenzte Genauigkeit der Ortsbestimmung erreichen lässt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltung zu schaffen, mit der sich eine grössere Genauigkeit der Ortsbestimmung erzielen lässt sowie eine grössere Unab ahängigkeit von der Höhe des Messaufnehmers über dem Messtisch. Ausgehend von dem erstgenannten bekannten Verfahren ist die Lösung dieser Aufgabe darin zu sehen, dass ein der zweiten Ableitung der Hüllkurve des zeitlichen Verlaufs des den Messaufnehmer durchsetzenden Magnetflusses entsprechendes Wendepunktsignal gebildet wird und dass der Zeitabstand des zweiten Durchgangs dieses Wendepunktsignals durch einen nahe Null gelegenen Pegel von einem in Abhängigkeit vom Beginn der Speisung der Stromleiter gestarteten Referenzsignal als Mass für die Position des Messaufnehmers in der betreffenden Koordinatenrichtung verwendet wird. Ausgehend von dem an zweiter Stelle beschriebenen bekannten Verfahren besteht die Lösung darin, dass ein der zweiten Ableitung der Hüllkurve der Induktionssignal-Zeitfunktion entsprechendes Wendepunktsignal gebildet wird und dass der Abstand des zweiten Durchganges dieses Wendepunktsignals durch einen nahe Null gelegenen Pegel von einem in Abhängigkeit vom Beginn der Abtastung der Stromleiter gestarteten Referenzsignal als Mass für die Position des Messaufnehmers in cer betreffenden Koordinatenrichtung verwendet wird. Gemäss einer besonderen Durchführungsform wird der Zeitabstand des zweiten Nulldurchganges des Zusatzpegels von dem Referenzsignal als Mass für die Position verwendet. Bei einem Verfahren, bei dem aus der Hüllkurve ein der ersten Ableitung der Hüllkurve ertsprechendes differenziertes Signal gebildet wird, ist eine vorteilhafte Verfahrensvariante darin zu sehen, dass der zweite Durchgang des Zusatzsignals durch einen nahe Null gelegenen Pegel in der Weise bestimmt wird, dass der erste Durchgang des Zusatzsignals durch diesen Pegel in dem Zeitraum bestimmt wird, in dem das differenzierte Signal eine Amplitude hat, die oberhalb eines vorher festgelegten Schwellwertes liegt. Es hat sich gezeigt, dass sich durch ein derartiges Messverfahren eine sehr genaue Koordinatenbestimmung eines Messaufnehmers erreichenlässt herab bis zu einer Ortsabweichung von der Ist-Posi- tion von etwa 20 pm. Ausgehend von einer Schaltung zur Positionsbestimmung eines induktiven Messaufnehmers auf einem Messtisch, der für jede Koordinate mit einer Anzahl in festgelegten Abständen voneinander angeordneter Stromleiter versehen ist, mit einer Schalteinrichtung zum Anschalten der Stromleiter in vorbestimmter Folge und Richtung an einen Leitungskreis, mit einer Erregerschaltung zum Erzeugen einer Folge von Magnetflussimpulsen durch den Messaufnehmer oder die Stromleiter, und mit einer Auswerteschaltung zum Erzeugen des einmal differenzierten Signals der Hüllkurve der die Magnetflussimpulse repräsentierenden Teile der in den Stromleitern bzw. dem Messaufnehmer induzierten Induktionsspannung zeichnet sich die erfindungsgemässe Schaltung dadurch aus, dass die Auswerteschaltung eine zweite Differenzierschaltung umfasst, der das differenzierte Signal zugeleitet wird und die ein Wendepunktsignal bildet, welches der zweiten Ableitung der Hüllkurve entspricht, sowie ferner eine Messvorrichtung zum Messen des Zeitabstandes des zweiten Durchganges des Wendepunktsignals durch einen nahe Null gelegenen Pegel von einem Referenzzeitpunkt, der einen festen Zeitabstand vom Beginn der Magnetflussimpulsfolge hat, und dass der von der Messvorrichtung gemessene Zeitabstand als Mass für die Position verwendet wird. Die Messvorrichtung kann so ausgebildet sein, dass sie den Zeitabstand des zweiten Nulldurchganges des Wendepunktsignals von dem Referenzzeitpunkt misst. Diese Messung bringt im allgemeinen genügend genaue Ergebnisse. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer Schaltung ist darin zu sehen, dass die Messvorrichtung eine von dem differenzierten Signal gesteuerte Freigabeschaltung aufweist, die nur so lange durchgeschaltet ist, wie die Amplitude des differenzierten Signals einen bestimmten Schwellwert überschreitet, sowie ferner einen Taktgeber, einen Zähler für die Taktimpulse des Taktgebers, eine Startschaltung, die in einem festen Zeitabstand vom Beginn der Erzeugung der Magnetflussimpulse die Taktimpulse zu dem Zähler freigibt, durch eine Diskriminator Schaltung, die ein Stoppsignal für den Zähler jedesmal dann erzeugt, wenn das Wendepunktsignal einen vorher festgelegten, nahe Null liegenden Pegel durchläuft und wenn die Freigabeschaltung durchgeschaltet ist, sowie eine Anzeige- oder Speichereinrichtung für den Zählwert. Die Diskriminatorschaltung kann dabei so ausgebildet sein, dass ein Stoppsignal beim Nulldurchgang des Wendepunktsignals erzeugt wird. Dieses Stoppsignal wird beim ersten Nulldurchgang noch nicht wirksam, da die Freigabeschaltung noch nicht freigegeben ist und der Zähler daher noch weiter zählt. Eine Steigerung der Messgenauigkeit 1G B; sich dadurch erreichen, dass die Diskriminatorschaltung so ausgebildet ist, dass ein Stoppsignal bei Gleichheit des Wendepunktsignals mit einem synchron zur Aktivierung der Stromleiter fluktuierendes Signal erzeugt wird. Die Differenzierschaltungen können als Bandpässe ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass die Rausch- und Störsignale verringert werden. Gemäss einer Weiterbildung ist der Schwellwert auf einen Wert zwischen 10 und 60% des Maximums der zweiten Halbwelle des differenzierten Signals eingestellt. Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel ergänzend beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Schaltung für die Messung der Position eines Messaufnehmers auf einem Messtisch in einer Koordinate; Fig. 2 zeigt den Magnetfluss durch die Messwert aufnehmerspule als Funktion der Zeit; Fig. 3 zeigt den Verlauf der Induktionsspannung in der Spule des Messaufnehmers; Fig. 4 zeigt den Verlauf des differenzierten Signals, und Fig. 5 zeigt den Verlauf des Wendepunktsignals. Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung zum Messen der Position des Messaufnehmers auf dem Messtisch in einer Koordinate empfängt von der Wicklung 1 eines Messaufnehmers auf der Leitung 2 ein Messsignal, dessen Grösse durch die zeitliche Änderung des durch die Wicklung 1 fliessenden Magnetflusses bestimmt wird. Dieser Magnetfluss wird durch die der betreffenden Koordinatenrichtung zugeordneten, parallel und im Abstand voneinander angeordneten Gitterleitungen eines Messtisches erzeugt, die in einer vorbestimmten Reihenfolge von Stromimpulsen durchflossen werden. Die Querschnittsfläche der Wicklung 1 wird daher von einem Magnetfluss durchsetzt, der in Fig. 2 dargestellt ist. In dem dargestellten Beispiel ist der durch den Stromfluss in den einzelnen Gitterleitungen erzeugte Magnetfluss ° als Funktion der Zeit aufgetragen. Die Dauer des Magnetflusses ist gleich der Dauer des Stromflusses, und die Höhe des Magnetflusses hängt ab von der Entfernung des die Wicklung 1 enthaltenden Messaufnehmers von der jeweils von Strom durchflossenen Gitterleitung. Man erkennt, dass der Magnetfluss allmählich ansteigt und nach Oberschreiten eines Maximums an der Stelle Z durch 0 geht. Dieser Nulldurchgang des Magnetflusses entspricht einer Position des Messaufnehmers auf dem Messtisch, bei dem der elektrische Mittelpunkt der Wicklung 1 symmetrisch zu den Gitterleitungen liegt. Durch den in Fig. 2 schraffiert dargestellten Magnetfluss wird eine Spannung f(t) in der Wicklung 1 induziert, deren Verlauf in Fig. 3 dargestellt ist. Jeder der in Fig. 2 dargestellten Magnetflussimpulse M erzeugt durch die Anstiegsflanke einen Span nungsimpuls- I+ von einer Polarität und durch die Abstiegsflanke einen Spannungsimpuls I- von gleicher Grösse, jedoch entgegengesetzter Polarität. Wie weiter unten noch beschrieben ist, lässt sich z.B. durch eine Sample and Hold-Schaltung (Abtastspeicherschaltung) erreichen, dass lediglich die den Anstiegsflanken der Magnetimpulse entsprechenden Spannungsimpulse I+ zur Weiterverarbeitung freigegeben werden. Derartige Sample and Hold-Schaltungen sind Stand der Technik und weithin bekannt und daher im einzelnen nicht weiter beschrieben. Wie in Fig. 1 dargestellt, gelangt das Messsignal von der Wicklung 1 über die Leitung 2 an die Sample and Hold-Schaltung 3, an deren Ausgang also eine Reihe von Impulsen auftreten, deren Höhe gleich den Spannungsimpulsen I+ von Fig. 3 ist, die also praktisch der Höhe der Magnetflussimpulse M entsprechen, deren Breite jedoch bis zum Beginn des nächsten Impulses reicht, wie in Fig. 3 durch punktierte Linien angedeutet ist. Zur Glättung dieses Spannungsverlaufs dient ein Tiefpass 4, dessen Grenzfrequenz tiefer liegt als die Wiederholungsrate der Magnetflussimpulse M. Am Ausgang des Tiefpasses 4 ergibt sich daher eine Spannung, die in ihrem Verlauf der in Fig. 2 dargestellten Hüllkurve H entspricht. An den Ausgang des Tiefpasses 4 ist ein Bandpass angeschlossen, der einen Operationsverstärker 5 umfasst, dessen N-Eingang einerseits über die Serienschaltung eines Widerstandes 6 und eines Kondensators 7 mit dem Ausgang des Tiefpasses 4 verbunden ist und andererseits über die Parallelschaltung eines Widerstandes 8 und eines Kondensators 9 mit seinem eigenen Ausgang. Bei geeigneter Wahl der Grösse der Widerstände 6 und 8 und der Kondensatoren 7 und 9 hat ein derartiger Bandpass eine Flankensteilheit von 6 db bis zu einer maximalen Kreisfrequenz, die deutlich kleiner ist als der Kehrwert der Zeitkonstante aus dem Widerstand 6 und dem Kondensator 7. Die Zeitkonstante des Widerstandes 8 in Verbindung mit dem Kondensator 9 kann von gleicher Grösse sein. Am Ausgang 10 des Bandpasses entsteht daher eine Spannung, die der ersten Ableitung der in Fig. 2 daryestellten Hüllkurve H entspricht und die in Fig. 4 dargestellt ist. Dieses Signal ist im folgenden differenziertes Signal genannt und mit f'(t) bezeichnet. Man erkennt aus Fig. 4, dass das differenzierte Signal zwei Nulldurchgänge hat, und zwar einen ersten Nulldurchgang 01, der zeitlich an der Stelle des ersten Maximums der Hüllkurve H von Fig. 2 liegt, sowie einen zweiten Nulldurchgang 02, der zeitlich mit dem zweiten Maximum der Hüllkurve H zusammenfällt. Zwischen diesen beiden Nulldurchgängen hat das differenzierte Signal einen Verlauf, der einer Halbwelle einer Sinusschwingung ähnelt. Das Maximum P dieses Signalabschnitts fällt zeitlich mit dem Wendepunkt der Hüllkurve H zusammen. An den Ausgang 10 des Bandpasses 11 ist ein zweiter Bandpass 17 angeschaltet, der aus einem Operationsverstärker 12, der Reihenschaltung eines Widerstandes 13 und eines Kondensators 14 sowie der Parallelschaltung eines Widerstandes 15 und eines Kondensators 16 gebildet ist, wobei diese Teile in gleicher Weise geschaltet sind wie bei dem Bandpass 11. Am Ausgang 18 des zweiten Bandpasses 17 tritt eine Spannung auf, deren Verlauf in Fig. 5 dargestellt ist. Diese Spannung f"(t) bildet die zweite Ableitung der Hüllkurve H und weist drei Nulldurchgänge auf, die der Reihe nach mit Nl, N2 und N3 bezeichnet sind. Diese Nuildurchgänge entsprechen zeitlich den drei Maxima des differenzierten Signals (Fig. 4). Der Ausgang 10 des Bandpasses 17, an dem das differenzierte Signal auftritt, ist über einen Widerstand 19 mit dem N-Eingang eines Differenzverstärkers 20 verbunden, dessen P-Eingang über einen Widerstand 21 mit einer Spannungsquelle U5 verbunden ist, die auf einen bestimmten Schwellwert S eingestellt ist. Ein Paar antiparallel geschaltete Dioden 22 und 23 sind parallel zu den Eingängen des Differenzverstärkers 20 geschaltet. Die aus den Teilen 19 bis 23 bestehende Baugruppe bildet einen Spannungskomparator, an dessen Ausgang 24 nur so lange ein Ausgangssignal, etwa ein H-Pegel auftritt, solange der Ausgang 10 einen Pegel führt, der negativer ist als der Schwellwert S. Der Ausgang 24 des Spannungskomparators 19-23 ist mit einem Eingang eines UND-Gatters 25 verbunden. Dieses UND-Gatter ist Teil der Stoppschaltung. Die Schaltung umfasst ferner einen Taktgeber 26, der an den einen Eingang eines UND-Gatters 42 angeschaltet ist. Ferner ist noch eine Startschaltung 27 vorgesehen, die einen monostabilen Multivibrator bildet, dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 42 verbunden ist. Der Eingang 28 der Startschaltung 27 ist über einen Kondensator 29 mit der Speiseschaltung für die Gitterleitungen, auch Stromleiter genannt, verbunden. Der Ausgang 18 des zweiten Bandpasses 17 ist rit einer Diskriminatorschaltung verbunden, die als Spannungskomparator ausgebildet ist und einen Differenzverstärker 30, jeweils einen mit den Eingängen verbundenen Widerstand 31 und 32 sowie zwei antiparallel geschaltete und parallel zu dem Eingang liegende Dioden 33 und 34 umfasst. Der Ausgang 18 ist über den Widerstand 32 mit dem P-Eingang des Differenzverstärkers verbunden, und der N-Eingang desselben führt über den Widerstand 31 an den Schleifer eines Potentiometers 35, dessen Endanschlüsse an eine negative bzw. positive Spannung angeschaltet sind, so dass sich eine Spannung im Bereich um den Nullpunkt einstellen lasst. Zusätzlich wird an den N-Eingang des Differenzverstärkers 30 über den Widerstand 44 noch eine Wechselspannungskomponente Uw eingespeist, die sich synchron mit der Taktfrequenz der Magnetfeldimpulse ändert und die zur Feinkorrektur des durch den gegenseitigen endlichen Abstand der Stromleiter bedingten Messfehler dient. Der Ausgang der aus den Teilen 30 bis 34 bestehenden Diskriminatorschaltung 37 ist über einen Kondensator 36 mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 25 verbunden, dessen Ausgang mit dem Rückstelleingang 38 eines Binärzählers 39 verbunden ist. Ferner ist eine Anzeige- und/oder Speichereinrichtung 41 vorgesehen, die bei Empfang eines Rückstellsignals auf der Leitung 38 den an den Ausgängen Q1 bis Qn des Zählers 39 digital vorhandenen Zählwert in einen Speicher übernimmt. Die Schaltung hat folgende Wirkungsweise. Wenn der Messaufnehmer mit der Wicklung 1 auf den Messtisch gelegt ist und die in demselben befindlichen Gitterleitungen einzeln und nacheinander für eine bestimmte Zeitdauer mit Strom gespeist werden, entsteht ein Magnetfluss in der Wicklung 1, wie er in Fig. 2 schraffiert dargestellt ist. Am Ausgang der Wicklung 1 tritt daher eine Induktionsspannung entsprechend der Fig. 3 auf. Mittels der Sample and Hold-Schaltung 3 wird diese Spannung so umgewandelt, dass eine stufenförmige Ausgangsspannung entsteht, die praktisch eine Kurvenform hat entsprechend der in Fig. 3 punktiert teilweise gezeichneten Gestalt. Dieses Ausgangssignal wird durch den Tiefpass 4 geglättet und erhält dann eine Kurvenform, die etwa der Hüllkurve H in Fig. 2 und auch H' in Fig. 3 entspricht. Dieses Signal wird durch die ansteigende Flanke des Bandpasses 11 differenziert, so dass am Ausgang 10 dieses Bandpasses ein differenziertes Signal entsprechend Fig. 4 auftritt. Dieses differenzierte Signal gelangt an den N-Eingang des Differenzverstärkers 20 und führt dann und nur dann zu einem H-Pegel am Ausgang 24 desselben, wenn die differenzierte Spannung negativer ist als die Schwellwertspannung Us, die in Fig. 4 gestrichelt dargestellt ist. In diesem Zustand ist das UND-Gatter 25 für Signale an dem zweiten Eingang durchlässig. Das an dem Ausgang 10 anliegende differenzierte Signal wird über den zweiten Bandpass 17 differenziert, so dass am Ausgang desselben ein Wendepunktsignal auftritt, welches der zweiten Ableitung der Hüllkurve H, H' entspricht. Dieses Signal ist in Fig. 5 dargestellt. Mittels des Differenzverstärkers 30, dessen N-Eingang auf eine Spannung gleich oder nahe Null eingestellt ist, schaltet der Ausgangspegel dieses Differenzverstärkers jedesmal dann um, wenn die Spannung am Ausgang 18 diesen Pegel durchläuft. Diese Umschaltpunkte sind in Fig. 5 mit N1, N2 und N3 bezeichnet. Der am N-Eingang des Differenzverstärkers 30 anliegende Pegel ist in Fig. 5 gestrichelt dargestellt (ohne Wechselspannungskomponente). Jedesmal, wenn der Ausgangszustand des Differenzverstärkers 30 umgeschaltet wird, wird durch den Kondensator 36 ein Impuls an den zweiten Eingang des UND-Gatters 25 gegeben, und dieser Eingang wird an den Rückstelleingang 38 des Binärzählers 39 weitergeschaltet, solange der Ausgang 24 einen H-Pegel führt. Dadurch ist erreicht, dass der Pegeldurchgang an der Stelle N1 von Fig. 5 nicht auf den Rückstelleingang 38 einwirkt, da ja während dieses Zeitpunktes der Ausgang 24 noch keinen H-Pegel führt. Die Impulsdauer des monostabilen Multivibrators in der Startschaltung 27 ist grösser gewählt als der zeitliche Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse auf der Leitung 2. Dadurch wird erreicht, dass die Startschaltung 27 so lange einen H-Pegel am Ausgang 43 führt, wie die Gitterleitungen mit Strom gespeist werden. Während dieser Zeit gelangen auch Taktsignale des Taktgebers 28 durch das UND-Gatter 42 an den Zähleingang 40 des Binärzählers 39. Der Beginn der Stromspeisung der Gitterleitung kann ebenfalls durch den Taktgeber 26 gesteuert oder synchronisiert werden, wobei auch eine bestimmte Zeitverzögerung oder Voreilung der Stromspeisung gegenüber den Taktsignalen durchgeführt werden kann, etwa zur Korrektur gewisser Schaltungseigenschaften. Der Start des Binärzählers 39 erfolgt in diesem Fall also bei Auftreten des ersten Signals am Eingang 28 der Startschaltung 27, und der Zähler hört auf zu zählen und wird gleichzeitig zurückgestellt, wenn das UND-Gatter 25 einen dem Pegeldurchgang N2 in Fig. 5 entsprechenden Impuls aus dem Differenzverstärker 30 durchlässt. Es hat sich gezeigt, dass mit einer derartigen Schaltung eine genaue Bestimmung der betreffenden Ortskoordinate des Messaufnehmers bis auf eine Toleranz von etwa 20 pm möglich ist. Ausserdem ist die Schaltung verhältnismässig unempfindlich gegen Störeinflüsse. Anstelle der Stromleiter können die Magnetfeldimpulse auch mit dem Messaufnehmer erzeugt werden, wobei dann die Induktionsspannung von den Stromleitern nacheinander abgetastet wird. Die oben beschriebene Schaltung lässt sich auch hierfür verwenden, wobei dann statt der Messspule 1 der die Stromleiter enthaltende Leitungskreis an die Leitung 2 angeschlossen wird.

Claims: A method of determining the position of an inductive sensor on a measuring table which, for each coordinate, is provided with a number of conductors spaced apart at fixed intervals and flowed through by equal currents in a predetermined sequence and direction, the measuring signal delivered by the sensor being used to obtain a measured value for determining the position along the respective coordinate, characterised in that a turning-point signal (f''(t)) corresponding to the second derivative of the wave curve (H) of the variation in time of the magnetic flux (Φ) through the sensor is formed and the time interval between the second transit (N₂) of the turning-point signal (f''(t)) through a near-zero level and a reference signal started in dependence on the beginning of energisation of the conductors is used to measure the position of the sensor in the respective coordinate direction. A method of determining the position of an inductive sensor on a measuring table which, for each coordinate, is provided with a number of conductors spaced apart at fixed intervals, the sensor being supplied with a sequence of current signals and the induction signals generated thereby in the conductors being scanned in a predetermined sequence and direction and used to obtain an induction-signal time function in order to generate a measured value for determining the position of the sensor along the respective coordinate, characterised in that a turning-point signal (f''(t)) corresponding to the second derivative of the wave curve (H) of the induction-signal time function is formed and the interval between the second transit (N₂) of the turning-point signal (f''(t)) through a near-zero level and a reference signal started in dependence on the beginning of scanning the conductors is used for measuring the position of the sensor in the respective coordinate direction. A method according to claim 1 or 2, characterised in that the time interval between the second zero-axis crossing of the turning-point signal (f''(t)) and the reference signal is used to measure the position. A method according to claim 1 or 2, characterised in that the near-zero level is altered in synchronism with the activation of the conductors. A method according to claims 1 to 4, in which a differentiated signal (f'(t)) corresponding to the first derivative of the wave curve (H) is formed from the wave curve, characterised in that the second transit (N₂) of the turning-point signal (f''(t)) through a near-zero level is determined as follows: the first transit (N₁) of the turning-point signal (f''(t)) through the level is determined at the instant when the differentiated signal (f'(t)) has an amplitude above a predetermined threshold value (S). A circuit for determining the position of an inductive sensor on a measuring table which, for each coordinate, is provided with a number of conductors spaced apart at fixed intervals, the circuit comprising a device for connecting the conductors to a circuit in a predetermined sequence and direction, and also comprising an energizing circuit for generating a series of magnetic flux pulses through the sensor or the conductors, and an evaluating circuit for generating the once-differentiated signal (f'(t)) of the wave curve (H) of the parts of the induction voltage induced in the conductors or sensor and representing the magnetic flux pulses, characterised in that the evaluating circuit comprises a second differentiating circuit (17) which is supplied with the differentiated signal (f'(t)) and which forms a turning-point signal (f''(t)) which corresponds to the second derivative of the wave curve (H), and also comprises a measuring device for measuring the time interval between the second transit (N₂) of the turning-point signal (f''(t)) through a near-zero level and a reference instant at a fixed time interval after the beginning of the sequence of magnetic flux pulses, and the time interval measured by the measuring device is used to measure the position. A circuit according to claim 6, characterised in that the measuring device is constructed so as to measure the time interval between the second zero-axis crossing of the turning-point signal (f''(t)) and the reference instant. A circuit according to claim 6 or 7, characterised in that the measuring device comprises a release circuit (19 - 23) controlled by the differential signal (f'(t)) and switched through only as long as the amplitude of the differentiated signal (f'(t)) exceeds a given threshold value, and also comprises a clock generator (26), a counter (39) of the clock pulses of the clock generator, and a starting circuit (27, 42) which, at a fixed time interval after the beginning of generation of the magnetic flux pulses, releases the clock pulses to the counter via a discriminator circuit (37, 25), which generates a signal stopping the counter whenever the turning-point signal (f''(t)) crosses a predetermined near-zero level and whenever the release circuit is switched through, the device also comprising means (41) for displaying or storing the counter reading. A circuit according to claim 8, characterised in that the discriminator circuit (37, 25) is constructed so that a stopping signal is generated during the zero-axis crossing of the turning-point signal (f''(t)). A circuit according to claim 8, characterised in that the discriminator circuit is constructed so that a stopping signal is generated when the turning-point signal (f'(t)) is equal to a synchronously fluctuating signal for activating the conductors. A circuit according to claims 6 - 10, characterised in that the differentiating circuits are in the form of band-pass filters. A circuit according to claims 8 - 11, characterised in that the threshold value (S) has a value between 10 and 60% of the maximum of the second half-wave of the differentiated signal.

Inventors: JACOB-GRINSCHGL, WOLFGANG, MUELLER, UDO, Müller, Udo 
Applicants: KONTRON ELEKTRONIK GMBH
Application year: 1985
Main classification: G01B7
IPC codes: G06F3, G01B7