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Einrichtung zur Fernanzeige eines Sollwertes und zur Rückmeldung der Abweichungen hievon.
Bei Messgeräten interessiert es häufig, eine bestimmte Stellung einer Anzeigevorrichtung, einen
Sollwert, zu überwachen und Abweichungen von diesem Sollwert der Grösse nach fernzumelden. Wichtig ist es, z. B. bei Fahrzeugen, die sich zur Orientierung eines Kompasses bedienen, einen bestimmten
Kurs einzuhalten und Abweichungen von diesem Kurse anzuzeigen und besonders die Grösse der Abweichung kenntlich zu machen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fernanzeige eines Sollwertes und zur Rückmeldung der Abweichungen hievon, insbesondere zur Anzeige von Kursabweichungen in Flugzeugen, mittels eines Spannungsteilers, bei dem der Geberzeiger eines Messgerätes den Mittelabgriff eines einstellbaren
Spannungsteilers bildet und die Lage des Spannungsteilers oder seine Potentialverteilung im Verhältnis zum Geberzeiger mittels elektrischer Einstellrichtungen von einer Befehlstelle aus so eingestellt wird, dass ein bestimmter Potentialpunkt des Spannungsteilers, insbesondere der Spannungsteilermittelpunkt dem Sollwert entspricht und die Stellung des Geberzeigers als Abweichung von der Lage dieses bestimmten Potentialpunktes am Empfangsort angezeigt wird und bzw.
oder für Steuerungen benutzt wird und besteht darin, dass der Mittelabgriff des Geberzeigers nach Art einer Gabel mit zwei Schleifkontakten ausgebildet ist, in deren Verzweigungen Relaisspulen eingeschaltet sind, die in Abhängigkeit von der Stromrichtung in der Gabel ansprechen und so erkennen lassen, auf welchem Abschnitt des geschlossenen Rückmeldegeberwiderstandes sich der Geberzeiger befindet.
Fig. 1 zeigt einen Fernanzeiger für Kompasse, wie er der Erfindung zugrunde liegt. In dieser Figur ist a die Achse der Kompassnadel, an der ein Kontakt b befestigt ist. Dieser schleift auf einem Spannungsteiler c. Der Spannungsteiler wird zweckmässigerweise ausserordentlich fein ausgebildet, so dass er möglichst stufenlos arbeitet, u. zw. entweder in der Form eines Sehleifdrahtes oder einer feinen Potentiometerwicklung.
Um von etwaigen Spannungsänderungen der Stromquelle unabhängig zu sein, empfiehlt es sich, zwei Spannungsteiler zu verwenden, die gemeinsam im Stromkreise einer Brücke angeordnet sind. Dann ist das eine Ende der Spule mit dem Schleifkontakt b verbunden, und das andere Ende mit einem Schleifkontakt, der ebenso wie der Kontakt b, auf einem Spannungsteiler spielt.
Der Spannungsteiler c ist drehbar gelagert und mit einem Schneckenrad e fest verbunden. Dieses Schneckenrad kann mittels einer Schnecke t verstellt werden. Die Verstellung erfolgt von einer beliebigen Stelle aus durch eine Kurbel g. Auf der Verstellwelle ist eine zweite Schnecke hangeordnet, die die Kompassrose i entsprechend e dreht, so dass hier die Einstellung des Schneckenrades e und damit die Grundeinstellung des Spannungsteilers c erkennbar ist. Stimmt der vom Kompass angezeigte Winkel genau mit dem an der Rose i und dem Schneckenrad e angezeigten Kurs überein (in Fig. 1 z. B. Nord 60 West"), so befindet sich der Schleifkontakt b in der Mitte des Spannungsteilers c.
Der Zeiger des Empfängers wird entsprechend diesem Beispiele erst dann zur Ruhe kommen, wenn in der Spule kein Strom mehr fliesst. Dies ist aber dann der Fall, wenn der Schleifkontakt des Empfängers ebenfalls in der Mitte seines Spannungsteilers steht, d. h., wenn die Stellung des Empfängers mit der des Gebers genau übereinstimmt.
Der Schleifkontakt bzw. der Zeiger der Kompassrose bildet also den Mittelabgriff eines Spannungsteilers, dessen Mittelpunkt vornehmlich den einzustellenden Sollwert bestimmt.
Will man die Abweichung von einer Mittellage aus feststellen, so ist die Skala des Empfängers in der Mitte mit 0 zu bezeichnen und nach beiden Seiten mit einer entsprechenden Unterteilung zu versehen.
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Befindet sich die Rose i mit der Einstellvorrichtung an einer Befehlsstelle und der Empfänger dort, wo der Befehl ausgeführt werden soll, so ist es möglich, mit Hilfe der Vorrichtung Befehle, Messund insbesondere Kurswerte zu übermitteln. Ferner ist es möglich, mehrere Schnecken und Rosen i vorzusehen, so dass die Verstellung von mehreren Stellen aus, also auch von der Stelle aus, von der der Befehl ausgeführt werden soll, vorgenommen werden kann. Durch die feine Ausbildung der Spannungteiler ist es gelungen, Kreisel mit drei Freiheitsgraden, wie z. B. Kurskreisel oder Horizontkreisel mit einer Einrichtung für einstellbare Sollwerte, auszuführen.
Die Grössen, die der Geber zum Zwecke der Fernanzeige seiner Stellung abtastet oder verändert, ändern sich stets zwischen zwei Grenzwerten. Es ist daher nicht notwendig, Teile des Gebers mechanisch zu verschieben, wenn die Lage dieser Grenzwerte auf dem feststehenden Teil des Gebers verändert wird.
Fig. 2 zeigt eine Möglichkeit hiezu. Zur Fernanzeige ist als Beispiel wieder das oben angeführte Brückensystem benutzt. Der Geber ist hier mit einem Potentiometer c versehen, das sich über den gesamten Umfang erstreckt. Es ist an verschiedenen Punkten, die beispielsweise paarweise diametral gegenüberliegen, mit Stromzuführungen versehen, die über einen Umschalter A von einer Stromquelle gespeist werden. Der Umschalter ist mit der Rose i gekuppelt. Stellt man nun die Rose i auf einen gewünschten Bereich ein, so erhält der Spannungsteiler seinen Strom an solchen Stellen, so dass der Anzeigebereieh des Empfängers dem zwischen diesen Stellen liegenden Bereich des Kompasses zugeordnet wird.
Je nach der Unterteilung des Spannungsteilers e kann auch hier jede beliebige Genauig- keit erzielt werden.
Um zu erreichen, dass auch bei dieser Anordnung der Empfänger beim Anliegen des eingestellten Kurses in der Mittelstellung (mit 0 bezeichnet) steht, kann nach Fig. 3 der Umschalter (k in Fig. 2) durch einen Spannungsteiler an ersetzt werden, der mit der Rose i gekuppelt ist und der nunmehr gestattet, den Anzeigebereich stufenlos zu verschieben. In Fig. 3 ist angenommen, dass eine Batterie von 12 Volt benutzt wird. Die Punkte des Spannungsteilers ni, an denen die Stromzuführung erfolgt, haben dann das Potential 0 bzw. 12.
In der gezeichneten Stellung, die einem Kurse von Nord 600 West entspricht, erhalten die
Punkte des Spannungsteilers m, an denen die Leitungen zum Geber angeschlossen sind, Potentiale der eingezeichneten Grössen. Die gleichen Potentiale werden den entsprechenden Punkten des Geber-
Spannungsteilers c aufgedrückt. Soll die Verstellung am Geber selbst vorgenommen werden, so lässt man die Schleifkontakte des Spannungsteilers 1n unmittelbar auf dem Spannungsteiler c schleifen.
Der Spannungsteiler m fällt dann fort.
Im Falle die Verstellung von verschiedenen Stellen aus vorgenommen werden soll, werden an diesen Stellen Spannungsteiler 1n und Rosen i vorgesehen. Mittels eines Umschalters wird jeweils ein Spannungsteiler m. auf den Geber c geschaltet.
Soll die Stellung der Rose i auch am Empfänger d kenntlich gemacht werden, so kann dies in der bei Fig. 1 beschriebenen Art und Weise erfolgen. Umgekehrt ist es aber dann auch möglich, dass die Verstellung von dort aus vorgenommen wird.
Es ist ersichtlich, dass bei den Fig. 2 und 3 jeweils zwei Punkte des Spannungsteilers c gleiches Potential haben, denn der in sich geschlossene Spannungsteilerring ist durch die angelegte Spannung in zwei Hälften gleicher Spannung geteilt. Würde man auf dem geschlossenen Potentiometerring die Potentialverteilung in einer bestimmten Richtung, z. B. vom Minuspunkt ab messen, so würde das Potential ständig bis zum Pluspunkt steigen und über den Pluspunkt hinaus auf der andern Potentiometerhälfte ständig fallen. Bei Vorkommnissen, die die Aufmerksamkeit des Bedienenden vorübergehend vom Empfänger ablenken und gleichzeitig eine Bewegung des Schleifkontaktes b verursachen, könnte es vorkommen, dass die Anzeige des Empfängers d falsch ist, obwohl dieser auf 0 steht.
Es wird daher gemäss der Erfindung eine Vorrichtung vorgesehen, die erkennen lässt, ob sich der Schleifkontakt b innerhalb des eingestellten Bereiches befindet. Bei Verwendung des beschriebenen Systems kann hiezu eine Einrichtung nach den Fig. 4 und 5 benutzt werden. An Stelle des Schleifkontaktes b sind hier zwei (b, und b2) vorgesehen, zwischen denen eine Spule it liegt.
Fig. 4 zeigt die richtige Stellung, bei der mithin das Potential des Schleifkontaktes bl stets höher ist als das von b2. Tritt nun der erwähnte Fall ein (Fig. 5), so steht der Empfänger zwar wieder auf 0, das Potential des Kontaktes bl ist jedoch jetzt niedriger als das von b2. Hiedureh findet eine Umkehrung der Stromriehtung in der Spule n statt.
Ist der Anker, der durch diese Spule beeinflusst wird, polarisiert, so bewegt er sich bei der Umkehrung der Stromrichtung in die andere Endlage und ein an ihm befestigtes Sehauzeichen len rv wird in einem Fenster p sichtbar. Zur Vermeidung eines dritten Schleifringes im Geber, kann der Empfänger an eine der beiden Leitungen, zweckmässigerweise jedoch an eine Anzapfung in der Mitte der Spule ? angeschlossen werden.
In manchen Fällen kann ein Bedürfnis entstehen, die Stellung des Gebers an mehreren Stellen anzuzeigen. Dies wird in einfacher Weise dadurch erreicht, dass an den Geber mehrere Empfänger angeschlossen werden, was bei den meisten Übertragungssystemen möglich ist. Andernfalls lassen sich mehrere Geber miteinander kuppeln, von denen jeder einen Empfänger betätigt, oder es wird in bekannter Weise ein Kopierwerk vorgesehen, das seinerseits die ihm zugeführte Stellung auf mehrere Empfänger überträgt.
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