DE19847429A1

DE19847429A1 - Digital sliding potentiometer for position sensing, has conducting sections of parallel tracks connected together

Info

Publication number: DE19847429A1
Application number: DE1998147429
Authority: DE
Inventors: Robert Eiblmeier; Thomas Klotz
Original assignee: Klotz Digital Audio Communications GmbH
Current assignee: Klotz Digital Audio Communications GmbH
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1998-10-15
Publication date: 2000-05-04

Abstract

The sliding potentiometer has several parallel tracks (2) and a slider element (4) running continuously parallel to the tracks. Each track is interrupted at certain distance intervals to form conducting and non-conducting sections. The conducting sections of one track are electrically connected to each other. The slider element is comb-like and arranged transverse to the longitudinal axis of the tracks. One sliding contact of the slider element is provided for each track. An Independent claim is included for a method of producing a digital signal with mechanical means.

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem digitalen Schieberegler bzw. einem elektrischen Schiebebauteil, welches speziell als Schiebe-Potentiometer ausgebildet ist. Üblicher weise besitzen derartige Anordnungen eine Reihe längenabhängi ger Widerstände mit Gleitelementen, um bestimmte Widerstände einstellen zu können. Meist wird dazu auf einem geeigneten Substrat ein leitfähiges Muster in Form einer Widerstandsbahn aufgebracht. Das Gleitelement steht dabei in ständigem Kontakt zur Widerstandsbahn. Wird das Gleitelement parallel zur Wider standsbahn bewegt, so verändert sich der elektrische Wider stand zwischen jeweils einem Endpunkt der Widerstandsbahn und dem Gleitelement. Der konventionelle Schieberegler wird als variabler Widerstand oder als analoger Spannungsteiler einge setzt. Für den letztgenannten Spannungsteiler werden verschie dene Spannungspotentiale an je einem Ende der Widerstandsbahn angelegt. Das Gleitelement greift eine Spannung an der Wider standsbahn ab, so daß die abgegriffene Spannung von der örtli chen Position des Gleitelements abhängig ist.The present invention is concerned with a digital Slider or an electrical sliding component, which is specially designed as a slide potentiometer. More common such arrangements have a number of length-dependent ger resistors with sliding elements to certain resistors to be able to adjust. Usually this is done on a suitable Substrate is a conductive pattern in the form of a resistance track upset. The sliding element is in constant contact to the resistance track. If the sliding element is parallel to the counter moving, the electrical resistance changes stood between one end point of the resistance track and the sliding element. The conventional slider is called variable resistance or as an analog voltage divider puts. For the latter voltage divider are different voltage potentials at one end of the resistance track created. The sliding element engages a tension on the counter trajectory, so that the tapped voltage from the local Chen position of the sliding element is dependent.

Um herkömmliche Schiebe-Potentiometer in der digitalen Signal verarbeitung einzusetzen, muß dieses Potentiometer als Span nungsteiler betrieben werden. Der analoge Spannungswert wird dabei in eine digitale Information gewandelt. Eine analoge Spannung ist verhältnismäßig störanfällig. Der digital auszu wertende Spannungsunterschied beim analogen Schieberegler in herkömmlichen Systemen im Bereich von wenigen Millivolt liegt. Der Aufwand einer Analog/Digital-Umsetzung wird als verhält nismäßig aufwendig angesehen und birgt zusätzliche Fehlerquel len, so daß die Störanfälligkeit des Schiebereglers noch ver größert wird. Eine Störspannung von z. B. 1 Volt bei einem ana logen Schieberegler wird erhebliche Fehler verursachen. Die gleiche Störspannung hat bei einem digitalen Wert so gut wie keine Auswirkung.To conventional sliding potentiometers in the digital signal processing, this potentiometer must be used as a chip be operated. The analog voltage value will thereby converted into digital information. An analog one Voltage is relatively prone to failure. The digital one voltage difference in the analog slider in conventional systems is in the range of a few millivolts. The effort of an analog / digital conversion is considered as Considered expensively and harbors additional sources of error len, so that the susceptibility to failure of the slider still ver is enlarged. An interference voltage of z. B. 1 volt at an ana Logen slider will cause significant errors. The the same interference voltage has almost a digital value no impact.

Eine direkte Umsetzung der Gleitelement-Position in einen di gitalen Wert würde den Aufwand eines Analog/Digital-Wandlers vermeiden und bietet darüber hinaus eine hohe Störfestigkeit eines digitalen Systems, verglichen zur Analogtechnik.A direct implementation of the sliding element position in a di gital value would be the effort of an analog / digital converter avoid and also offers high immunity to interference of a digital system compared to analog technology.

Ein digitaler Schieberegler ermöglicht die Auswertung einer absoluten Position in diskreter Form. Es ist dabei kein Bezug zu einer definierten Position, üblicherweise die Null-Stel lung, notwendig. Das heißt mit anderen Worten, daß die Posi tion des Gleitelements zu jeder Zeit ohne Kalibrierung abgele sen werden kann. Ein derartiger digitaler Encoder ist aus der WO 93/06 436 im Stand der Technik bekannt. Dieser digitale En coder weist ein photosensitives Element auf, das einen Teil beabstandeter Leiter überdeckt. Ein Lichtstrahl erstreckt sich dabei sowohl über das photosensitive Element als auch über die teilweise bedeckten Schiebebahnen. Infolge der Belichtung des photosensitiven Elements wird dieses leitend, wodurch abhängig von der lokalen Überlappung des photosensitiven Elements mit dem Leiter entweder eine leitende Verbindung zwischen Leiter und photosensitivem Element entsteht oder nicht, je nachdem wo der Lichtstrahl sich gerade befindet. Dieser physikalische Ef fekt wird dazu verwendet, um einen codierten digitalen Ausgang an der beschriebenen Anordnung zu erhalten. Eine derartige An ordnung wird als mechanisch und elektrisch zu aufwendig emp funden, wodurch einerseits hohe Fertigungskosten und anderer seits eine höhere Störanfälligkeit verursacht werden.A digital slider enables the evaluation of a absolute position in discrete form. It is not a reference to a defined position, usually the zero digit lung, necessary. In other words, the Posi tion of the sliding element at any time without calibration can be sen. Such a digital encoder is from the WO 93/06 436 known in the prior art. This digital en coder has a photosensitive element that is part spaced conductor covered. A beam of light extends both about the photosensitive element and about the partially covered sliding tracks. As a result of the exposure of the Photosensitive element becomes conductive, which makes it dependent of the local overlap of the photosensitive element with either a conductive connection between the conductor and photosensitive element or not, depending on where the light beam is just now. This physical ef fect is used to provide a coded digital output to get the arrangement described. Such a type Order is too complex, mechanically and electrically find, which on the one hand high manufacturing costs and other higher susceptibility to malfunction.

Zur absoluten translatorischen Positionsbestimmung eignen sich grundsätzlich neben magneto-resistiven und photoelektrischen Systemen vor allem eine elektromechanische Lösung. Die elek tromechanische Lösung bietet bei der im Einsatz als Schiebe regler nötigen Auflösung im Bereich von Zehntel Millimetern die preisgünstigste und robusteste Lösung.Are suitable for absolute translatory position determination basically in addition to magneto-resistive and photoelectric Systems above all an electromechanical solution. The elec tromechanical solution offers in use as a sliding resolution required in the range of tenths of a millimeter the cheapest and most robust solution.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen digita len mechanischen Schieberegler bereitzustellen, der ohne einen elektronischen A/D-Wandler ein digitales Signal zur Positions bestimmung des Schiebers zur Verfügung stellt.It is therefore an object of the present invention to provide a digita len mechanical slider to provide the without a electronic A / D converter a digital signal for position determination of the slide provides.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen der unab hängigen Hauptansprüche gelöst.This task is carried out with the characteristic features of the independent pending main claims solved.

Der digitale Schieberegler mit einer vorbestimmten Anzahl par allel geführter Schiebebahnen und einem kontinuierlich paral lel zu den Schiebebahnen verschiebbaren Gleitelement zeichnet sich dadurch aus, daß jede Schiebebahn in bestimmten Abständen unterbrochen ist, so daß leitende und nichtleitende Abschnitte gebildet werden, wobei die leitenden Abschnitte einer Schiebe bahn leitend miteinander verbunden sind.The digital slider with a predetermined number par allel guided sliding tracks and one continuously parallel lel sliding element to the sliding tracks is characterized in that each sliding track at certain intervals is interrupted, so that conductive and non-conductive sections are formed, the conductive portions of a slide are interconnected conductively.

Dabei ist es vorteilhaft, das Gleitelement kammartig auszubil den und quer zur Längsachse der Schiebebahnen verschieblich anzuordnen. It is advantageous to train the sliding element like a comb the and transverse to the longitudinal axis of the sliding tracks to arrange.

Ferner ist es vorteilhaft, jeden einzelnen Schleifkontakt des Gleitelements jeweils einer Schiebebahn zuzuordnen. Zweckmäßig ist es dabei, die Anzahl der Schiebebahnen nach der geforder ten Positionsgenauigkeit (Auflösung) zu wählen. Ferner ist es vorteilhaft, daß mindestens eine Schiebebahn keine Unterbre chungen aufweist.Furthermore, it is advantageous to each individual sliding contact of the Assign sliding element to a sliding track. Appropriately it is the number of sliding tracks according to the required position accuracy (resolution). Furthermore, it is advantageous that at least one sliding track has no undersize chung.

Als vorteilhaft erweist es sich weiterhin, daß die leitenden Abschnitte jeder Schiebebahn genauso lang sind, wie die nicht leitenden Abschnitte jeder Schiebebahn. Dies ist jedoch keine zwingende Voraussetzung für die Funktion des erfindungsgemäßen digitalen Schiebereglers.It also proves advantageous that the conductive Sections of each sliding track are as long as they are not conductive sections of each sliding track. However, this is not imperative requirement for the function of the invention digital slider.

Als vorteilhaft erweist es sich auch, daß jede unterbrochene Schiebebahn gegenüber Masse (GND) auf ein festes Potential (V⁺) gelegt ist. Ganz besonders wichtig ist es, daß die ein zelnen Schleifkontakte des Gleitelements untereinander leitend verbunden sind und die Breite der einzelnen Schleifkontakte nicht größer als die Breite der leitenden Abschnitte der Schiebebahnen sind.It also proves to be advantageous that each interrupted sliding track is connected to a fixed potential (V ⁺ ) with respect to ground (GND). It is very particularly important that the individual sliding contacts of the sliding element are conductively connected to one another and the width of the individual sliding contacts is not greater than the width of the conductive sections of the sliding tracks.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die leitenden und nichtleitenden Abschnitte der Schiebe bahnen so angeordnet sind, daß die Potentialabfrage der ein zelnen Schiebebahnen einen sogenannten Gray-Code ergeben. Ganz besonders wichtig für die mechanische Standfestigkeit des er findungsgemäßen digitalen Schiebereglers ist es, daß die nichtleitenden Abschnitte der Schiebebahnen mit einer geeigne ten Masse aufgefüllt sind, wobei die Masse jedes beliebige ge eignete Material darstellen kann. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die geeignete Masse aus dem gleichen Material wie die Schiebebahnen beschaffen ist. Dadurch kann die Auffüllung der Zwischenräume zwischen den leitenden Abschnitten in einem Arbeitsgang hergestellt werden.Another advantage of the present invention is that that the conductive and non-conductive sections of the slide tracks are arranged so that the potential query of the one individual sliding tracks result in a so-called Gray code. All particularly important for the mechanical stability of the he inventive digital slider is that the non-conductive sections of the sliding tracks with a suitable th mass are filled, the mass any ge can represent your own material. It is particularly advantageous however, if the appropriate mass is made of the same material as the sliding tracks are procured. This allows the replenishment the gaps between the conductive sections in one Operation.

Für gewisse Anwendungsfälle ist es vorteilhaft, wenn das Sub strat, auf dem die Schiebebahnen angeordnet sind, zweiteilig ist und die Schiebebahnen auf beiden Seiten des Substrats an geordnet sind, so daß der Träger des Gleitelements U-förmig oder doppel-U-förmig ausgebildet werden kann. Diese Maßnahme kann zur Miniaturisierung des digitalen Schiebereglers ent scheidend beitragen.For certain applications, it is advantageous if the sub strat, on which the sliding tracks are arranged, in two parts and the sliding tracks on both sides of the substrate are arranged so that the carrier of the sliding element is U-shaped or can be formed in a double U-shape. This measure can ent to miniaturize the digital slider contribute outgoing.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind den Unteransprü chen zu entnehmen.Further features essential to the invention are the dependent claims Chen to take.

Im nun folgenden wir die Erfindung anhand von Zeichnungen im Detail näher erläutert. Es zeigtIn the following we the invention with reference to drawings in Detail explained in more detail. It shows

Fig. 1 die schematische Draufsicht eines Substrats (1) mit den parallel angeordneten Schiebebahnen (2, 2') und dem kammartigen Gleitelement (4); Figure 1 is a schematic plan view of a substrate ( 1 ) with the parallel sliding tracks ( 2 , 2 ') and the comb-like sliding element ( 4 ).

Fig. 2 eine schematische Draufsicht eines Substrats (1) mit den parallel angeordneten Schiebebahnen (2, 2'), sowie eine schematisierte Darstellung zur Bildung des soge nannten Gray-Codes; Fig. 2 is a schematic plan view of a substrate ( 1 ) with the parallel sliding tracks ( 2 , 2 '), and a schematic representation for forming the so-called Gray code;

Fig. 3 das Prinzip-Schaltbild eines 8-Bit-Schiebereglers; Fig. 3 shows the principle circuit diagram of an 8-bit shift controller;

Fig. 4a die Draufsicht einer technischen Ausführung eines Gleitelements (4) mit neun Schleifkontakten (7); FIG. 4a is a top view of a technical embodiment of a sliding element (4) with nine sliding contacts (7);

Fig. 4b die Seitenansicht eines Gleitelements (4); FIG. 4b is a side view of a sliding member (4);

Fig. 5a eine schematische Draufsicht auf eine unterbrochene Schiebebahn (2) mit der in den Zwischenräumen befindli chen Füllmasse (8); Fig. 5a is a schematic plan view of an interrupted sliding track ( 2 ) with the filling material Chen in the interstices ( 8 );

Fig. 5b die schematische Seitenansicht einer Schiebebahn (2) mit einer geeigneten Füllmasse (8). Fig. 5b is a schematic side view of a sliding track ( 2 ) with a suitable filling compound ( 8 ).

In Fig. 1 ist schematisch die Draufsicht auf ein Substrat 1 mit parallel angeordneten Schiebebahnen 2, 2' und einem Gleit element 4 dargestellt. Auf dem Substrat 1 sind die Schiebebah nen 2 parallel zueinander angeordnet und weisen rechteckige Ausnehmungen auf. Die ausgefüllten Flächen stellen die leiten den Abschnitte 5 dar und die Ausnehmungen sind naturgemäß die nichtleitenden Abschnitte 6 der Schiebebahn 2. Die leitenden Verbindungen 10 zwischen den leitenden Abschnitten 5 der Schiebebahnen sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel ge druckte Leitungen, die aus dem gleichen Material wie die lei tenden Abschnitte 5 gebildet sind. Jedoch ist jede andere Art von Leitungsführung ebenfalls denkbar, da es in Fällen sehr enger Leitungsbahnführung darauf ankommen kann, die Breite (B) der Schiebebahnen möglichst gering zu halten. Daher ist es wichtig, daß die Kontaktflächen des Gleitelements, die Schleifkontakte 7, sich lediglich über die Breite (B) der lei tenden Abschnitte 5 der Schiebebahnen 2 erstrecken. Die Breite der Schleifkontakte (b) muß kleiner sein als die Breite (B) der Schiebebahnen 2 (b < B). Infolge dieser Maßnahme besteht abhängig von der Position des Gleitelements 4 eine Verbindung zwischen der Schiebebahn 2 bzw. dem leitenden Abschnitt 5 zum Gleitelement oder nicht, d. h. dann nicht, wenn das Gleitele ment über dem nichtleitenden Abschnitt 6 steht. Die genaue Be deutung und Funktionsweise dieser Unterbrechungen in den Schiebebahnen 2 wird an späterer Stelle näher beschrieben. Die Längen des leitenden Abschnitts 5 und die des nichtleitenden Abschnitts 6 sind in etwa gleich lang, um eine lineare Abhän gigkeit von der Position des Gleitelements 4 zur Signalfolge zu erhalten. Das vorliegende Ausführungsbeispiel weist neun parallel zueinander angeordnete Schiebebahnen 2 auf, wovon eine Schiebebahn 2' keine Ausnehmungen aufweist. Die leitenden 5 und nichtleitenden 6 Abschnitte benachbarter Schiebebahnen 2 sind so angeordnet, daß sie sich in der Projektion überlappen, das heißt, ein nichtleitender Abschnitt 6 in der benachbarten linken Schiebebahn wird von einem leitenden Abschnitt 5 der rechtsseitig benachbarten Schiebebahn überlappt. Die Längen der leitenden und nichtleitenden Abschnitte der einzelnen Schiebebahnen 2 sind so ausgeführt, daß sie linksseitig am kleinsten sind und nach rechts sich sukzessiv vergrößern, was je nach gewünschtem Code unterschiedlich sein kann. Bei einer 8-Bit-Auflösung sind neun Schiebebahnen notwendig, die hier mit L0 bis L7 bezeichnet sind, und die durchgehende Schiebe bahn 2' ist mit L_GND bezeichnet. In Fig. 1, the top view of a substrate 1 with parallel sliding tracks 2 , 2 'and a sliding element 4 is shown schematically. On the substrate 1 , the sliding tracks 2 are arranged parallel to one another and have rectangular recesses. The filled areas represent the sections 5 and the recesses are naturally the non-conductive sections 6 of the sliding track 2 . The conductive connections 10 between the conductive sections 5 of the sliding tracks are ge printed lines in the present embodiment, which are formed from the same material as the lei tend sections 5 . However, any other type of cable routing is also conceivable, since in cases of very narrow cable routing it may be important to keep the width (B) of the sliding tracks as small as possible. It is therefore important that the contact surfaces of the sliding element, the sliding contacts 7 , only extend over the width (B) of the lei tenden sections 5 of the sliding tracks 2 . The width of the sliding contacts (b) must be smaller than the width (B) of the sliding tracks 2 (b <B). As a result of this measure, depending on the position of the sliding element 4, there is a connection between the sliding track 2 or the conductive section 5 to the sliding element or not, ie not when the Gleitele element is above the non-conductive section 6 . The exact meaning and operation of these interruptions in the sliding tracks 2 will be described in more detail later. The lengths of the conductive section 5 and that of the non-conductive section 6 are approximately the same length in order to obtain a linear dependency from the position of the sliding element 4 to the signal sequence. The present exemplary embodiment has nine sliding tracks 2 arranged parallel to one another, of which one sliding track 2 'has no recesses. The conductive 5 and non-conductive 6 sections of adjacent sliding tracks 2 are arranged such that they overlap in the projection, that is, a non-conductive section 6 in the adjacent left sliding track is overlapped by a conductive section 5 of the right-hand adjacent sliding track. The lengths of the conductive and non-conductive sections of the individual sliding tracks 2 are designed such that they are the smallest on the left side and gradually increase to the right, which can vary depending on the desired code. With an 8-bit resolution, nine sliding tracks are necessary, which are designated here with L0 to L7, and the continuous sliding track 2 'is designated with L _GND .

In Fig. 2 ist ein größerer Ausschnitt eines Substrats 1 mit den dort aufgebrachten Schiebebahnen 2, 2' dargestellt. Am Ende jeder Schiebebahn 2 befindet sich eine Kontaktstelle 11, an die eine weiterführende elektrische Leitung angebracht wird. Die Kontakte L0 bis L7 liegen alle auf einem hochohmigen vorgegebenen Potential (V⁺), wobei der Kontakt L_GND auf einem anderen niederohmigen Potential, in der Regel Masse-Potential, liegt. Wie bereits erwähnt wurde, ist die Anzahl der Schiebe bahnen 2 maßgebend für die Genauigkeit der Positionsbestim mung. Mit einer einzigen Schiebebahn 2 kann die Position in zwei Stufen digital unterteilt werden, nämlich in zwei Hälf ten, wobei die erste Hälfte des Schiebeweges ein nichtleiten der Abschnitt 6 darstellt und die zweite Hälfte der Schiebe bahn bzw. des Schiebeweges den leitenden Abschnitt 5 der Schiebebahn 2 darstellt. Elektrisch bedeutet das, daß die Schiebebahn 2 in der ersten Hälfte des Schiebeweges auf dem hohen Potential (V⁺) liegt, während die Schiebebahn 2 in der zweiten Hälfte des Schiebeweges über den Schleifkontakt 7 auf das Potential der ununterbrochenen Schiebebahn 2' gezogen wird. Mit einer weiteren Schiebebahn 2" wird annähernd die Hälfte des nichtleitenden Abschnitts 5 und annähernd die Hälfte des leitenden Abschnitts 6 in der Projektion überlappt. Mit einer weiteren Schiebebahn wird wiederum ein Teil der lei tenden und nichtleitenden Abschnitte der vorangegangenen Schiebebahn in der Projektion überlappt usw. Werden beispiels weise acht Schiebebahnen mit entsprechend zueinander versetzen leitenden und nichtleitenden Abschnitten angeordnet, ergibt sich eine Auflösung von 256 Stufen.In FIG. 2 a larger cutout is a substrate 1 with the applied there shift lanes 2, 2 'is shown. At the end of each sliding track 2 there is a contact point 11 to which a further electrical line is attached. The contacts L0 to L7 are all at a high-resistance predetermined potential (V ⁺ ), the contact L _{GND being} at another low-resistance potential, as a rule ground potential. As already mentioned, the number of sliding tracks 2 is decisive for the accuracy of the position determination. With a single sliding track 2 , the position can be digitally divided into two stages, namely into two halves, the first half of the sliding path being a non-conducting section 6 and the second half of the sliding path or the sliding path the conductive section 5 of the sliding path 2 represents. Electrically, this means that the sliding track 2 is at the high potential (V ⁺ ) in the first half of the sliding path, while the sliding track 2 in the second half of the sliding path is pulled to the potential of the continuous sliding track 2 'via the sliding contact 7 . Another slide track 2 "overlaps approximately half of the non-conductive section 5 and approximately half of the conductive section 6 in the projection. Another slide track in turn overlaps some of the conductive and non-conductive sections of the previous slide track in the projection, etc. If, for example, eight sliding tracks are arranged with mutually offset conductive and non-conductive sections, the resolution is 256 steps.

Da jede Schiebebahn 2 mindestens eine Ja-/Nein-Information darstellt, beinhaltet sie den Informationsgehalt eines Bits. Prinzipiell kann jeder Stufe der Gleitelement-Position ein be liebiges Muster (Code) zugeordnet werden, das eindeutig sein muß. Um Fehlinterpretationen beim Übergang von einem Wert zum nächsten zu vermeiden, wird im vorliegenden Fall ein sogenann ter Gray-Code verwendet. Dieser zeichnet sich dadurch aus, daß sich zwei benachbarte Werte immer nur durch ein Bit unter scheiden. Werden also im Übergang zwischen zwei Werten die Bits der beiden Werte gemischt, so kann nie ein anderer Wert als die beiden angrenzenden gelesen werden. Im Falle der Schiebebahnen heißt dies, daß sich zwischen zwei Stufen nur ein Übergang von Leitfläche 5 zu Ausbruch 6 (oder umgekehrt) befindet. Bei einer anfänglichen Stellung des Gleitelements 4, wo lediglich der äußere leitende Abschnitt 5' vom Schleifkon takt 7 des Gleitelements 4 berührt wird, stellt sich das digi tale Signal (01111111) an den Kontakten 11 ein. Bei Verschie bung des Schleifelements 4 in Längsrichtung der Schiebebahnen 2 würde sich auf den folgenden zehntel Millimetern ein digita les Signal von (00111111) einstellen, da die Schleifkontakte 7 nunmehr sowohl mit dem leitenden Abschnitt 5' als auch mit dem leitenden Abschnitt 5" der benachbarten Schiebebahn 2 in Kon takt steht. Im nächsten Schritt würde sich das digitale Signal (0001 1111) einstellen. Diese Signalfolge digitaler Bits läßt sich beliebig weiterführen und ist am Rande der Fig. 2 symbo lisch dargestellt. Bei einer 8-Bit-Auflösung entspricht ein Schritt oder eine Stufe etwa 0,39 mm, wenn 256 Stufen auf 100 mm gleichmäßig verteilt sind.Since each sliding track 2 represents at least one yes / no information, it contains the information content of one bit. In principle, any level (code) can be assigned to each level of the sliding element position, which must be unique. To avoid misinterpretations when moving from one value to the next, a so-called Gray code is used in the present case. This is characterized by the fact that two adjacent values only differ by one bit. If the bits of the two values are mixed in the transition between two values, then no value other than the two adjacent ones can be read. In the case of the sliding tracks, this means that there is only one transition from guide surface 5 to cutout 6 (or vice versa) between two stages. At an initial position of the sliding element 4 , where only the outer conductive section 5 'is touched by the contact 7 of the sliding element 4 , the digital signal (01111111) is produced at the contacts 11 . When shifting the grinding element 4 in the longitudinal direction of the sliding tracks 2 , a digital signal of (00111111) would occur in the following tenths of a millimeter, since the sliding contacts 7 now with both the conductive section 5 'and the conductive section 5 "of the adjacent one Slide track 2 is in contact. The next step would be to set the digital signal (0001 1111). This signal sequence of digital bits can be continued as desired and is shown symbolically on the edge of Fig. 2. With an 8-bit resolution, a corresponds to Step or step about 0.39 mm if 256 steps are evenly distributed over 100 mm.

In Fig. 3 ist das prinzipielle Schaltbild des digitalen Schie bereglers gezeigt. Die Schiebebahnen 2, 2' sind hier mit L0 bis L7 und L_GRND bezeichnet. Auf den Schiebebahnen befindet sich symbolisch der Schleifkontakt 7. Das Gleitelement 4 be steht somit praktisch aus neun Schleifkontakten 7 und einem elektrisch leitenden Joch 9, so daß sämtliche Schleifkontakte 7 untereinander elektrisch verbunden sind. Liegt nun der Schleifkontakt 7 auf einem leitenden Abschnitt 5 der Schiebe bahn 2, so wird das Potential (V⁺) über den Widerstand R0 auf das Potential (GND) bezogen, wodurch eine logische "Null" ent steht. Liegt der Schleifkontakt 7 einer Schiebebahn auf dem nichtleitenden Abschnitt 6, so wird die Verbindung zwischen dem Schleifkontakt 7 und dem Potential (V⁺) unterbrochen, so daß der Kontakt auf das Potential (V⁺) gelegt wird, wodurch sich eine logische "Eins" einstellt. Das Potential (GND) ist in der Regel die Masse des Geräts. In Fig. 3 the basic circuit diagram of the digital slide regulator is shown. The sliding tracks 2 , 2 'are designated here with L0 to L7 and L _GRND . The sliding contact 7 is symbolically located on the sliding tracks. The sliding element 4 be thus practically consists of nine sliding contacts 7 and an electrically conductive yoke 9 , so that all sliding contacts 7 are electrically connected to each other. If the sliding contact 7 is now on a conductive section 5 of the sliding track 2 , the potential (V ⁺ ) is referred to the potential (GND) via the resistor R0, as a result of which a logical “zero” arises. If the sliding contact 7 of a sliding track lies on the nonconductive section 6 , the connection between the sliding contact 7 and the potential (V ⁺ ) is interrupted, so that the contact is set to the potential (V ⁺ ), whereby a logical "one" sets. The potential (GND) is usually the mass of the device.

In Fig. 4a ist die Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines Gleitelements 4 ersichtlich. Das elektrisch leitende Joch 9 ist praktisch eine dünne Metallplatte, in der zwei Bohrungen 13 angeordnet sind, die dazu dienen, das Metallplättchen bzw. das Joch 9 auf einem nicht gezeigten Träger zu befestigen. Im einfachsten Falle sind die Schleifkontakte stehengelassene Stege des gleichen federnden Materials wie das Joch 9. Die Breite (b) der Schleifkontakte 7 bemißt sich grundsätzlich nach der Breite (B) der Schiebebahnen bzw. der leitenden und nichtleitenden Abschnitte 5, 6. Da das vorliegende Ausfüh rungsbeispiel des erfindungsgemäßen digitalen Schiebereglers acht Bits aufweist, sind hierfür neun Schleifkontakte 7 not wendig.In Fig. 4a is a top view of an embodiment of a sliding element 4 is visible. The electrically conductive yoke 9 is practically a thin metal plate in which two bores 13 are arranged, which serve to fasten the metal plate or the yoke 9 on a carrier, not shown. In the simplest case, the sliding contacts are left webs of the same resilient material as the yoke 9 . The width (b) of the sliding contacts 7 is basically measured according to the width (B) of the sliding tracks or the conductive and non-conductive sections 5 , 6 . Since the present exemplary embodiment of the digital slide controller according to the invention has eight bits, nine sliding contacts 7 are necessary for this.

In Fig. 4b ist die Seitenansicht des Gleitelements 4 ersicht licht. Um die Gleitfähigkeit der Schleifkontakte 7 zu optimie ren, sind die Stellen, die mit der Schiebebahn 2 in Berührung stehen, in üblicher Weise profiliert, d. h. gerundet. Um die Kontaktstellen 14 vor Oxidation zu schützen, sind diese gerun deten Stellen vergoldet, wobei die Schleifkontakte Federn aus Beryllium sind. Etwa in der Mitte des Jochs 9 befindet sich ein Knick 15, der dazu dient eine geometrische Anpassung zu gewährleisten.In Fig. 4b, the side view of the sliding element 4 is light. In order to optimize the sliding ability of the sliding contacts 7 , the locations which are in contact with the sliding track 2 are profiled in the usual way, ie rounded. To protect the contact points 14 from oxidation, these rounded areas are gold-plated, the sliding contacts being springs made of beryllium. Approximately in the middle of the yoke 9 there is a kink 15 , which serves to ensure a geometrical adaptation.

In Fig. 5a wird schematisch ein Teil einer Schiebebahn 2 dar gestellt. Die Schiebebahn 2 besteht prinzipiell aus leitenden und nichtleitenden Abschnitten 5, 6. Um einen möglichst gerin gen Abrieb der Kontaktstellen 14 des Schleifkontakts 7 zu ge währleisten, sind die nichtleitenden Abschnitte 6 mit einer geeigneten Füllmasse 8 aufgefüllt, so daß der Schleifkontakt 7 nicht an jeder Übergangsstelle über die Kanten der leitenden Abschnitte gezogen wird, wodurch der Abrieb weitgehend vermie den wird. Die Abstände zwischen der geeigneten Füllmasse 8 und dem leitenden Abschnitt 5 beträgt etwa 0,05 bis 0,3 mm. Aus Einfachheitsgründen und Gründen leichterer Herstellung ist im vorliegenden Fall die Füllmasse 8 aus dem gleichen Material wie die leitenden Abschnitte 5 beschaffen. Wichtig ist es, daß zwischen der Füllmasse 8 und dem leitenden Abschnitt 5 keiner lei elektrischer Kontakt besteht.In Fig. 5a part of a sliding track 2 is shown schematically. The sliding track 2 basically consists of conductive and non-conductive sections 5 , 6 . In order to ensure the lowest possible abrasion of the contact points 14 of the sliding contact 7 to ge, the non-conductive sections 6 are filled with a suitable filler 8 , so that the sliding contact 7 is not pulled over the edges of the conductive sections at each transition point, whereby the abrasion largely will be avoided. The distances between the suitable filling compound 8 and the conductive section 5 is approximately 0.05 to 0.3 mm. For reasons of simplicity and reasons of easier production, the filling compound 8 is made of the same material as the conductive sections 5 in the present case. It is important that there is no electrical contact between the filling compound 8 and the conductive section 5 .

In Fig. 5b ist schematisch die Seitenansicht eines Ausschnitts einer Schiebebahn 2 auf einem Substrat 1 dargestellt. Die Höhe der Füllmasse 8 muß exakt die gleiche wie die der leitenden Abschnitte 5 der Schiebebahn 2 sein, um nicht eine zusätzliche Stufe für den Schleifkontakt 7 zu schaffen.In Fig. 5b is a side view of a detail of a sliding track 2 is shown on a substrate 1 schematically. The height of the filling compound 8 must be exactly the same as that of the conductive sections 5 of the sliding track 2 , in order not to create an additional step for the sliding contact 7 .

In Fig. 6 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel eines zwei teiligen Substrats 1, 1' dargestellt, das auf beiden Seiten des Substrats 1, 1' Schiebebahnen 2 aufnimmt. Dadurch kann der Schieber bzw. das Gleitelement 4 aus einem doppel-U-förmigen Teil hergestellt werden, um somit die Baugröße des digitalen Schiebereglers zu reduzieren. FIG. 6 schematically shows an exemplary embodiment of a two-part substrate 1 , 1 'which receives sliding tracks 2 on both sides of the substrate 1 , 1 '. As a result, the slider or the sliding element 4 can be produced from a double U-shaped part in order to reduce the size of the digital slider.

Zusammenfassend wird festgestellt, daß die Umsetzung der Er findung eine Mehrzahl von Schiebebahnen benötigt, um eine sinnvolle Positionsauflösung zu erzielen. Die Schiebebahnen können dem Gray-Code entsprechende Ausnehmungen bzw. Leitflä chen besitzen, die auf einem Substrat liegen. Weiterhin ist ein Gleitelement 4 mit Schleifkontakten 7 zu realisieren, die wechselweise die leitenden 5 und nichtleitenden Abschnitte 6 berühren. Die Schleifkontakte 7 sind begrenzt auf die Breite (B) der Schiebebahnen 2. Die Schiebebahnen müssen auf einem bestimmten hochohmigen Potential (V⁺) liegen. Ein Schleifkon takt hat ständig elektrischen Kontakt zu einer zusätzlichen Schiebebahn 2', die keine Ausnehmungen aufweist. Die Schiebe bahn 2' liegt auf einem festen Potential, z. B. der Masse. Wer den nun alle Schleifkontakte 7 elektrisch leitend mit diesem zusätzlichen Schleifkontakt 7' verbunden, so liegen sämtliche Schleifkontakte auf dem gleichen Potential, nämlich dem Masse- Potential.In summary, it is found that the implementation of the invention requires a plurality of sliding tracks in order to achieve a meaningful position resolution. The sliding tracks can have recesses or guide surfaces corresponding to the Gray code, which lie on a substrate. Furthermore, a sliding element 4 can be realized with sliding contacts 7 , which alternately touch the conductive 5 and non-conductive sections 6 . The sliding contacts 7 are limited to the width (B) of the sliding tracks 2 . The sliding tracks must be at a certain high-resistance potential (V ⁺ ). A Schleifkon clock has constant electrical contact with an additional sliding track 2 ', which has no recesses. The sliding track 2 'is at a fixed potential, for. B. the mass. If you now connect all sliding contacts 7 in an electrically conductive manner to this additional sliding contact 7 ', all sliding contacts are at the same potential, namely the ground potential.

Das Gleitelement 4 wird parallel zu den Schiebebahnen 2 in der Art verschoben, daß die Schleifkontakte 7 ständig in mechani schem Kontakt mit dem Substrat 1 stehen. The sliding element 4 is moved parallel to the sliding tracks 2 in such a way that the sliding contacts 7 are constantly in mechanical contact with the substrate 1 .

Dadurch, daß die Kontaktflächen des Gleitelements 4 auf dem Masse-Potential gehalten werden und die Schiebebahnen über einen Widerstand auf die Betriebsspannung (V⁺) gespannt wer den, können die Potentiale der Schiebebahnen direkt in ein di gitales System eingebunden werden. Der digitale Schieberegler, der auch Digital-Fader genannt wird, ermöglicht eine konse quente digitale Struktur vom Eingabemedium bis zu dessen Um setzung in die Signalverarbeitung.Characterized in that the contact surfaces of the sliding element 4 are kept at the ground potential and the sliding tracks are tensioned via a resistor to the operating voltage (V ⁺ ), the potentials of the sliding tracks can be directly integrated into a digital system. The digital slider, which is also called a digital fader, enables a consistent digital structure from the input medium to its implementation in signal processing.

Claims

1. Digital slider ( 1 ) with a predetermined number of parallel sliding tracks ( 2 ) and a continuous Lich parallel to the sliding tracks ( 2 ) sliding element ( 4 ), characterized in that each sliding track ( 2 ) is interrupted at certain intervals, so that conductive ( 5 ) and non-conductive ( 6 ) sections are formed, the conductive ( 5 ) sections of a sliding track ( 2 ) being conductively connected to one another.

2. Digital slider according to claim 1, characterized in that the sliding element ( 4 ) is formed like a comb and is arranged transversely to the longitudinal axis of the sliding tracks ( 2 ).

3. Digital slider according to claim 1, characterized in that each individual sliding contact ( 7 ) of the sliding element ( 4 ) is assigned a sliding track ( 2 ).

4. Digital slider according to claim 1, characterized in that the number of sliding tracks ( 2 ) is determined by the required accuracy of the position determination (resolution) of the sliding element ( 4 ).

5. Digital slider according to claim 1, characterized in that at least one sliding track ( 2 ') has no interruption.

6. Digital slider according to claim 1, characterized in that the conductive sections ( 5 ) of each slide track ( 2 ) are as long as the non-conductive sections ( 6 ).

7. Digital slider according to claim 1 and 5, characterized in that the continuous sliding track ( 2 ') is at a fixed potential (GND).

8. Digital slider according to one of the preceding claims, characterized in that each intermittent slide track ( 2 ) with respect to ground (GND) has a fixed potential (V ⁺ ).

9. Digital slider according to claim 1, characterized in that the individual sliding contacts ( 7 ) of the sliding element ( 4 ) are conductively connected to one another.

10. Digital slider according to claim 1, characterized in that the width (b) of the individual sliding contacts ( 7 ) is not greater than the width (B) of the conductive sections ( 5 ) of the sliding tracks ( 2 ).

11. Digital slider according to one of the preceding claims, characterized in that the conduct the ( 5 ) and non-conductive ( 6 ) sections of the sliding tracks NEN ( 2 ) are arranged so that the potential query of the individual sliding tracks ( 2 ) a so-called Gray Code results.

12. Digital slider according to one of the preceding claims, characterized in that the non-conductive sections ( 6 ) of the sliding tracks ( 2 ) are filled with a suitable mass ( 8 ).

13. Digital slider according to claim 12, characterized in that the suitable mass ( 8 ) is formed by lei material, from which the sliding tracks are obtained.

14. Digital slider according to claim 12, characterized in that the suitable mass ( 8 ) is any suitable material.

15. Digital slider according to claim 1, characterized in that the comb-like sliding element ( 4 ) from a yoke ( 9 ) made of mechanically stable material and the sliding contacts ( 7 ) are formed from at least partially gold-plated resilient material.

16. Digital slider according to one of the preceding claims, characterized in that the sub strat ( 1 ) has sliding tracks on both sides ( 2 ).

17. Digital slider according to one of the preceding claims, characterized in that the number of sliding tracks ( 2 ) on two substrates ( 1 , 1 ') are divided ver.

18. Digital slider according to claim 1, characterized in that the yoke ( 9 ) of the sliding element ( 4 ) is U-shaped.

19. Digital slider according to claim 12 to 14, characterized in that the distances (A) between the conductive portions ( 5 ) and the filling compound ( 8 ) are between 0.05 and 0.3 mm.

20. Digital slider according to one of the preceding claims, characterized in that the number of interrupted sliding tracks ( 2 ) corresponds to the number of bits of the digital signal.

21. A method for generating a digital signal with mechanical means, characterized in that a plurality of sliding tracks ( 2 ) are arranged in parallel on a substrate ( 1 ), the sliding tracks ( 2 ) in conductive ( 5 ) and non-conductive ( 6 ) Sections are divided and the conductive ( 5 ) sections of a sliding track ( 2 ) are interconnected.