Umwandler für Glasmaßstab (Sinus zu TTL)

Aktuelle open Source oder Replacement CNC Steuerungen benötigen ein TTL Signal der Linear- oder Glasmaßstäbe. Bei vielen billig China Maßstäben liegt schon ein TTL Signal an und kann mit z.B. LinuxCNC oder MACH3 mit der entsprechenden I/O Peripherie ausgewertet werden. Leider kann die Genauigkeit bei diesen Signalen nicht ausreichend vervielfacht werden. So erreicht man nur eine Messauflösung von 0,02mm und bei 4-fach Interpolation (z. B. Sino readout SDS6...) max. 0,005mm.
Dieser Bausatz kann für die unterschiedlichsten Signal-Ausgänge angepasst werden und wandelt das Sinus Signal in ein encoderkompatibles A/B Signal um. Somit kann bei defkten Digitalanzeigen mit analogen Heidenhain Glasmaßstäben eine preiswerte gängige Anzeige oder ein Aruino basierter Zähler eingesetzt werden.
Wichtig für CNC Umrüstungen ist das optionale Ref oder ABS Signal (optischer Referenzpunkt), welcher genauer als ein Referenzschalter ist.

Für passive Maßstäbe wie die Heidenhain LS803/903 oder aktive Sensoren, wie Mitutoyo AT112 sind eigene Varianten erhältlich.
Nur mit den Sinus-Glasmaßstäben ist eine Messauflöstung von 1 µm möglich. Diese werden durch eine analoge 5 fach-Auswertung und dann digitale 4 fach Interpolation umgewandelt. Hierzu muß das Piggiback ergänzt werden um die 1µm Auflösung zu erreichen.

Optimal ist diese Schaltung auch zum Testen der alten Maßstäbe, die noch Glühbirnchen enthalten und nach Jahren eine Signalverschiebung haben, was sich in Messfehlern auswirkt. Diese Schaltung ist mit THT Bauteilen aufgebaut. Das hat den Hintergrund, dass man leichter Bauteile wechseln kann, um eigene Signalquellen auszuwerten. Man darf sich von THT allerdings nicht täschen lassen, die Bestückungsdichte ist hoch und die Pads klein, ich arbeite mit 0,3mm Lötzinn und SMD Lötspitze. Der Bausatz wird als Leiterplatte mit Bauanleitung oder incl. Bauteilen geliefert. Die spezifischen Bauteile für den Maßstab und Gehäuse sind nicht dabei.
Spannungsversorgung: 15...36V (LM7812/7805 Eingänge)
Stromaufnahme (incl. Mitutoyo AT112): 80mA
Ausgangssignal: 6V Rechteck

Abb. in einem Fischer Elektronik Gehäuse KOH 01/02 100