AT201163B - Photoelektrische Abtasteinrichtung an einer rotierenden Welle - Google Patents

Photoelektrische Abtasteinrichtung an einer rotierenden Welle

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AT201163B
AT201163B AT201163DA AT201163B AT 201163 B AT201163 B AT 201163B AT 201163D A AT201163D A AT 201163DA AT 201163 B AT201163 B AT 201163B
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photoelectric
photoelectric control
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Landis & Gyr Ag
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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Photoelektrische Abtasteinrichtung an einer rotierenden Welle 
Die Erfindung bezweckt, einen   Messwertgeber   füi die Fernmessung von Werten zu schaffen, die 
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 in Erscheinunggelieferte und bezogene elektrische Energie. Es ist bereit. : bekannt, die   Ankerumdrehung   eines Elektrizitätszählers mittels eines durch eine Lochscheibe zerhackten Lichtstroms photoelektrisch abzutasten und Impulse, deren Frequenz der Drehzahl proportional ist, über einen   Übertragungskanal   zu übertragen.

   Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art werden im Empfänger die empfangenen Impulse in einen der Impulsfrequenz proportionalen Gleichstrom umgesetzt und dieser Gleichstrom für Leistungsmessung mittels eines Drehspulinstrumen- 
 EMI1.2 
 zur Fernmessung von Leistungen bei Bezug und Abgabe von Energie am Geberzähler eine zweite Lochscheibe, welche von einem Synchronmotor mit konstanter Drehzahl angetrieben ist, in den Lichtstrom der Photozelle zu bringen, wodurch ein Frequenzpegel erhalten wird. Die Leistungsanzeige von gelieferte und bezogene Energie kann an einer Nullmitte-Skala eines Drehspulinstrumentes direk : abgelesen werden, und dieses Prinzip hat den Vorteil, dass nur ein Übertragungskanal erforderlich ist. Soll jedoch empfangsseitig eine Integration erfolgen, z.

   B. für die Anzeige der Energie oder, wie   häufig   verlangt ist, des Leistungsmittelwertes über eine endliche Zeit, z. B. eine Stunde, so bereitet dieses Prinzip Schwierigkeiten und erfordert einen unvernünftig hohen Aufwand an zusätzlichen Apparaten. 



   Die Erfindung will diesen Nachteil beheben. Sie betrifft eine photoelektrische Abtasteinrichtung an eine. rotierenden Welle zur Erzeugung drehzahl- 
 EMI1.3 
 trischer Impulse, insbesondere an Elektrizitätszählern, welche Einrichtung durch zwei bistabile Multivibratoren mit je zwei photoelektrisch gesteuerten elektronischen Kippelementen gekennzeichnet ist, deren Ausgangspotentiale paarweise über je einen Widerstand, eine Diode und die Pri-   märwicklung   eines Übertragers zusammengeschaltet und deren   photodektrische   Steuerteile nachein- 
 EMI1.4 
 elektrische Steuerteil des einen Multivibrators,

   dann nacheinander die beiden photoelektrischen Steuer- teile des andern Multivibrators und hierauf der andere photoelektrische Steuerteil des erstgenannten Multivibrators dem Lichtstrahl ausgesetzt sind.
Als photoelektrisch gesteuerte elektronische Kippelemente gelangen vorzugsweise Phototransistoren zur Anwendung. Die Erfindung gestattet die Aus-   scheidung drehrichtungsabhängiger elektrischer   Impulse in zwei getrennte   Übertragungskanäle,   so dass empfangsseitig für jede Messart normale Anzeigeapparate ohne besondere Zusatzeinrichtungen verwendet werden können. 



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. 



   Es zeigen : Fig. 1 ein Schaltschema eines photoelektrischen Impulsgebers mit zwei getrennten Ausgängen für die drehrichtungsausgeschiedenen Im- 
 EMI1.5 
    inPotential- und   Impulsdiagramme für Vor und Rückwärtsdrehung der Lochscheibe. 



   Als Impulsgeber dienen zwei bistabile Multivibratoren, deren Ausgangspotentiale paarweise zusammengeschaltet sind. Die elektronischen Kippelemente der Multivibratoren haben photoelektrische Einzelsteuerung. Die beiden Multivibratoren können in bekannter Weise mit je zwei Elektronenröhren, deren Gitter einzeln durch je eine Photozelle gesteuert sind, gebildet werden. Vorteilhafter   is :   es jedoch, die Multivibratoren mit je zwei Phototransistoren   auszurüsten.   



   Ein beispielsweises Schaltschema eines photoelektrischen Impulsgebers gemäss der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Darin sind mit 1 bis 4 vier Phototransistoren bezeichnet, die paarweise einem der beiden Multivibratoren zugeordnet sind. Die 8 Emitter der Transistoren 1, 2 und 3,4 sind je zusammengeschaltet und liegen über einen Widerstand   R1   an positivem Potential. Auch liegt jede Transistorbasis über einen Widerstand   Re an   positivem Potential. Die Kollektoren liegen je   über   einen Widerstand R., an negativem Potential und sind je über einen Widerstand R4 mit parallelgeschaltetem Kondensator in jedem Multivibrator mit 
 EMI1.6 
 

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 bunden. Die Ausgangspotentiale entstehen an den Punkten   A,   B, C, D.

   Die Punkte A und C sind über einen Widerstand   R ; p   eine Diode   G1   und die Primärwicklung eines Übertragers   T 1   miteinander verbunden, ebenso sind die Punkte B und D über einen Widerstand   Ra'eine   Diode G2 und die Primärwicklung eines Übertragers T miteinander verbunden. In diesen beiden Verbindungen können dann Ströme   fliessen,   wenn Punkt A bzw. B ein höheres Potential hat als der Punkt C bzw. D. Weist jedoch Punkt C bzw. D ein höheres Potential auf als der Punkt A bzw. B, so kann wegen der Dioden   Gl, G,   kein Strom   fliessen.   Die Obertrager T1 und   T2   sind mit Verstärkern V1 bzw. V2 
 EMI2.1 
 nommen werden können. Um charakteristische Potentialunterschiede zwischen den Punkten A und C bzw.

   B und D zu erhalten, müssen die Transistoren 1 bis 4 in bestimmter Reihenfolge nacheinander belichtet werden. Ein Beispiel für die räumliche Anordnung der Transistoren 1 bis 4 ist aus Fig. 2 ersichtlich. An einer abzutastenden Welle 11, z. B. der Ankerachse eines Elektrizitätszählers, ist eine Lochscheibe 12 angebracht, welche Löcher 13 aufweist. Die Transistoren 1 bis 4 sind in diesem Ausführungsbeispiel in einer Ebene unterhalb der Scheibe 12 in einem Sektor zwischen zwei Löchern 13 angeordnet, und zwar liegen die Transistoren 3,4 des zweiten Multivibrators zwischen den Transistoren 1, 2 des ersten Multivibrators. Die Scheibe 12 und die Transistoren 1 bis 4 werden von oben von einem zur Läuferachse 11 parallelen, nicht dargestellten Lichtstrom beleuchtet.

   Dei Drehung der Scheibe 12 werden die Transistoren nacheinander 
 EMI2.2 
 der Scheibe 12 in der Pfeilrichtung a in der Reihenfolge   1-3-4-2   und bei Drehung in der Pfeilrichtung r in der Reihenfolge 2-4-3-1 statt. Durch die Belichtung in diesen Reihenfolgen entstehen elektrische Impulse, die für Drehung in der Pfeilrichtung a am Ausgang des Verstärkers V1 
 EMI2.3 
 gang des Verstärkers   172   abgenommen werden können. Die Anordnung der vier Transistoren ist nicht an die in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsform gebunden. Beispielsweise kann jeder der vier Transistoren ausgehend von der in der Fig. 2 dar- 
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 teilung versetzt angeordnet werden. Wesentlich ist lediglich, dass die Belichtungsreihenfolge der Transistoren eingehalten bleibt. 



   Die Potentialverläufe für die Impulsbildung sind 
 EMI2.5 
 durch bestimmte Reihenfolgen der Ziffern 1 bis 4 angedeutet. In den Diagrammen A bis D sind die Potentialverläufe an den Punkten A bis D der Schaltung gemäss Fig. 1 angegeben. Die Dia- 
 EMI2.6 
 Ströme über die Leitungen zwischen den Punkten A und C bzw. B und D der Schaltung nach Fig. 1. 



  Waren zuletzt die Transistoren 4 und 2 belichtet, dann haben die Punkte A und C negatives und die Punkte B und D positives Potential. Dreht nun die Scheibe 12 in der Pfeilrichtung a, so wird der Transistor 1 belichtet, das Potential in Punkt A kippt auf positiv, und es   fliesst   solange ein Strom von A nach C bis Transistor 3 belichtet wird, wie die : ; aus Fig. 3 ersichtlich ist. In diesem Moment kippt auch das Potential C auf positiv, und der   Stromfluss   bricht ab. Der Potentialverlauf an den 
 EMI2.7 
 der Punkte A und C, und es würde auch ein Strom von D nach B fliessen, was jedoch durch die Diode   G2   verhindert wird.

   Wird Transistor 4 belichtet, so kippt das Potential C wieder auf minus, und es   fliesst   solange wieder Strom von A nach C bis Transistor 2 belichtet wird, wodurch auch das Potential A auf minus kippt, und der Strom wieder abbricht. Für die Drehung in der Pfeilrichtung a entstehen also nur Impulse am Verstärker   V, während   am Verstärker V., keine auftreten. 



   Völlig analog ist die Impulserzeugung für die Drehung in der Pfeilrichtung r, wie dies in der Fig. 4 dargestellt ist. Waren zuletzt die Transistoren 3 und 1 belichtet, so haben die Punkte B und D negatives, die Punkte A und C positives Potential. Wird Transistor 2 belichtet, so kippt das Potential B auf positiv, und es fliesst ein Strom von B nach D, solange bis Transistor 4 belichtet wird. Jetzt kippt auch das Potential D auf positiv, und der Strom bricht ab. Gleichzeitig mit dem Strom von B nach D würde auch ein Strom von C nach A fliessen, welcher aber durch die Diode   G,   gesperrt wird. Wird Transistor 3 belichtet, so kippt das Potential D wieder auf minus, und es   fliesst   wieder ein Strom von B nach D, solange bis Transistor 1 belichtet wird, wodurch auch das Potential B auf minus kippt, und der Strom abbricht.

   Bei Drehung in der Pfeilrichtung r entstehen also Impulse am Verstärker   V. während   am Verstärker V, keine auftreten. 

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Claims (1)

  1. Die erfindungsgemässe photoelektrische Abtasteinrichtung an einer rotierenden Welle gestattet, elektrische Impulse zu erzeugen, deren Frequenz der abgetasteten Drehzahl proportional ist. Ferner gestattet sie, diese Impulse entsprechend der Dreh- EMI2.8 PATENTANSPRÜCHE : 1.
    Photoelektrische Abtasteinrichtung an einer EMI2.9 Impulse, insbesondere an Elektrizitätszählern, gekennzeichnet durch zwei bistabile Multivibratoren mit je zwei photoelektrisch gesteuerten elektronischen Kippelementen, deren AusgangspotentialSchaltungspunkte paarweise über je einen Widerstand, eine Diode und die Primärwicklung eines übertragers zusammengeschaltet sind und deren photoelektrische Steuerteile nacheinander einem <Desc/Clms Page number 3> Lichtstrahl ausgesetzt sind, und zwar in solcher Reihenfolge, dass zuerst der eine photoelektrische Steuerteil des einen Multivibrators, dann nacheinander die beiden photoelektrischen Steuerteile des andern Multivibrators und hierauf der andere photoelektrische Steuerteil des erstgenannten Multivibrators dem Lichtstrahl ausgesetzt sind.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle eine zwischen der Lichtquelle und den photoelektrischen Steuerteilen rotierende Lochscheibe trägt und die photoelektri- schen Steuerteile auf einem Kreis so angeordnet EMI3.1 trischen Steuerteile, ausgehend von seiner Lage auf dem Kreisbogenabschnitt, mindestens um eine ganze Lochteilung versetzt angeordnet ist.
    4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die photoelektrisch gesteuerten, elektronischen Kippelemente beider Multivibratoren Phototransistoren sind.
AT201163D 1958-01-08 1958-01-21 Photoelektrische Abtasteinrichtung an einer rotierenden Welle AT201163B (de)

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