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Umsetzer zum Erzeugen von Analogsignalen aus einer ziffernmässigen Information
Die Erfindung betrifft Umsetzer, um Zifferninformationen in analoge Informationen umzusetzen.
Viele automatische Steuervorrichtungen beispielsweise zur Steuerung von Werkzeugmaschinen benö- tigen eine Eingangsinformation für die Servovorrichtung u. dgl. in elektrisch analoger Form, wobei die- se Eingangsinformation von einer geometrischen Aufzeichnung einer derartigen Information erhalten wird.
Es kann indessen vom Gesichtspunkt der Genauigkeit vorzuziehen sein, die Informationen in Ziffernform aufzuzeichnen, so dass ein Mittel, die Ziffernform in analoge Formen umzusetzen, benötigt wird. Ausser- dem ist es oft zweckmässig, einen binären Dezimalschlüssel zur Aufzeichnung der Eingangsinformation zu verwenden. Offensichtlich darf die bei der Aufzeichnung der Information in Ziffernform beachtete
Genauigkeit nicht bei der Umsetzung in die analoge Form verloren gehen.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, verbesserte Mittel vorzusehen, um eine Zif- ferninformation in eine analoge Form umzuwandeln unter dem Gesichtspunkt, eine genaue Umwandlung zu erhalten, wobei die Mittel insbesondere aber nicht ausschliesslich dort anwendbar sind, wo die Zifferninformation in einer binären Dezimalschlüsselform ist.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist ein Umsetzer zum Erzeugen von Analogsignalen aus einer ziffernmässigen Information durch eine Auswahlschaltung für jede Stelle der Information gekennzeichnet, die aus einer Reihe von jeder der möglichen Ziffern zugeordneten Wechselspannung verschiedener Amplitude diejenige auswählt, die der jeweiligen Ziffer der betreffenden Stelle entspricht, durch eine Schaltung zur Herabsetzung der Amplitude jeder der ausgewählten Wechselspannungen in einem Verhältnis, das dem ziffernmässigen Abstand der betreffenden Stelle von einer vorbestimmten Stelle der Information entspricht und durch eine Schaltung zur Summierung der herabgesetzten Wechselspannungen.
Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung sind die Mittel zur Pegeleinstellung in den Additionsmitteln enthalten und sind in Folgeform von Ziffernplatz zu Ziffemplatz wirksam.
Zum besseren Verständnis und um sie leicht ausführen zu können, soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die eine beispielsweise Ausführung der Erfindung darstellt, näher beschrieben werden.
Eine Eingangsinformation wird von einem gelochten Band durch eine Bandablesevorrichtung mit vier Kontakten al, a2, a3 und a4 (Fig. 1) erhalten, um simultan die allfälligen Lochungen in vier Parallelspuren auf dem Band abzutasten. Es sind nur vier Spuren erforderlich, um eine Folge von dezimalen Ziffern in binärer Form zu definieren. Das Band kann indessen noch weitere Spuren für Anweisungen enthalten, die sich auf Vorrichtungen beziehen, welche mit dem zu beschreibenden Umsetzer zusammengehören.
In der folgenden Beschreibung wird eine binäre Ziffer 1 auf dem Band durch ein Loch dargestellt.
Die Bandablesekontakte al, a2, a3 und a4 sind über Eingangsklemmen AI, A2, A3 und A4 und die Leitungen P1, P2, P3 und P4 jeweils mit einer von fünf Relaiseinheiten a-e (Fig. la und lb) verbunden.
Diese Relaiseinheiten haben jede die gleiche Konstruktion und Wirkungsweise, so dass nur die eine, welche direkt mit den Kontakten al, a2, a3 und a4 verbunden ist, in den Einzelheiten dargestellt ist (a), während die übrigen vier mit den Kontakten al, a2, a3 und a4 durch die Leitungen P 1, P2, P 3 und P4 verbunden und in Blockform dargestellt sind.
Die Relais und die Schaltung einer jeden Relaiseinheit sind, wie dargestellt, ausgeführt. Eine vollständige Beschreibung derartiger Schaltungen kann in der brit. Patentschrift Nr. 796, 993 und der brit. P atentschrift Nr. 807,643 gefunden werden. Die Relais sind mit RLA, RLB, RLC und RLD, die Umschaltkon-
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takte dieser Relais sind mit RLA1, RLA2, usw. bezeichnet. Die Bezugszeichen MR1 bis MR12 bezeichnen Metallgleichrichter.
Bei der Beschreibung der Wirkungsweise der Relaisschaltungen wird angenommen, dass der Bandableser a4 (Fig. la) ein Loch abfühlt, welches den Wert"r* darstellt und so einen positiven Ziffernimpuls auf die Klemme A4 vom positiven Pol einer Gleichstromquelle überträgt. Gleichzeitig mit diesem Abfühlvorgang wird ein ähnlicher Lageimpuls, aber von negativer Polarität von der Klemme A6 übertragen, die normalerweise mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle, verbunden ist, so dass ein Strom über die Gleichrichter MR12 und MRIO fliesst, der das Relais RLD speist.
Eine Speisung des Relais RLDlässtden Schalter RLDI seine Stellung ändern, so dass, wenn der Abfühlvorgang des Bandablesers a4 beendet ist und die Klemme A6 auf das positive Gleichstrompotential zurückgeht, während der Bandableserkontakt a4 geöffnet ist, die Speisung des Relais RLD durch Leitung von A6 über den Gleichrichter MRllzum negati- ven Pol der Gleichstromquelle fortdauert. Die Gleichrichter MR12 und MR10 sperren, wenn der Abfühlvorgang beendet ist.
Wenn während des folgenden Abfühlvorgangs dieser Relaiseinheiten eine"0"durch die Bandleserkon-
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ein negativer Lageimpuls an die Klemme A6 angelegt, welcher die Speisung des Relais RLD aufhebt, indem er den Gleichrichter MR11 sperrt.
So wird jede binäre Zahl die an den Bandablesern al, a2, a3 und a4 gleichzeitig mit einem Lageimpuls bei A6 einen entsprechenden Zustand der Relais RLA, RLB, RLC und RLD und einen resultierenden Zustand der abhängigen Relaisschalter, der für jede binär verschlüsselte Dezimalzahl einmalig ist, hervorrufen.
Die Kontakte der Relais sind, wie dargestellt, mit zehn Sammelleitungen BI bis BIO verbunden, die ihrerseits mit Abgriffspunkten eines Autotransformators TR4 verbunden sind, so dass sie auf Wechselpotentialen der gleichen Phase gehalten werden. Dieser Autotransformator TR4 wird durch eine BezugsWechselspannungsquelle S erregt und die Anzapfpunkte des Autotransformators sind so gewählt, dass gleiche Potentialdifferenzen zwischen aufeinanderfolgenden Anzapfleitungen Bl-B10 in dieser Reihenfolge vorhanden sind.
Die Verbindungen der Relaisschaltkontakte zu den Abzapfleitungen sind so gewählt, dass, wenn die Abtastung einer binären Darstellung einer Dezimalziffer auf einem Band eine Speisung der Relais hervorruft, die Leitung P7 über den Kontakt RLD2 des Relais RLD und über die andern Relaiskontakte ein Wechselpotential, das analog der Dezimalziffer ist, die andern Schaltarme von der entsprechenden Anzapfleitung erhält. So werden beispielsweise beim Abfühlen der binären Zahl 0101, die der Dezimalzahl 5 äquivalent ist, die Relais RLB und RLD erregt, so dass die Anzapfleitung B6 über die Kontakte RLB4, RLC3, RLD2 und die Sekundärwicklung des Transformators TR2 (im folgenden beschrieben) mit der Ausgangsklemme A5 verbunden ist.
Ein zweiter Autotransformator TR1 ist an seinen Enden mit der Spannungsquelle S verbunden und hat acht Anzapfpunkte, so dass zehn Anzapfleitungen P8 bis P 17 von ihm abgehen, ebenso wie BI bis BIO mit
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transformators TR4 zu verhindern. Die restlichen vier Relaiseinheiten (Fig. lb) haben dieselbe Bauart wie oben beschrieben und geben die Lageimpulse aufeinanderfolgend an die Klemmen A7, A8, A9 und A10 nach einem Abfühlvorgang in der Relaiseinheit e.
Die fünf Relaiseinheiten haben gemeinsam positive und negative Gleichstromversorgung längs der Leitungen P5 und P6. Die Arbeitsweise der restlichen vier Relaiseinheiten ist die gleiche, wie oben beschrieben, insofern als jede dieser vier Einheiten die Auswahl eines Potentials aus den Anzapfleitungen P8 bis P17 durchführt, das analog zu der binär verschlüsselten Dezimalzahl ist, die durch diese Einheit abgefühlt wird. Indessen wird die Ausgangsspannung der letzten Einheit e von ihrem Kontakt RLD2 zu der Primärwicklung eines Transformators TR3 geführt, dessen Sekundärwicklung in Serie mit der Primärwicklung eines gleichen Transformators TR3 liegt, der zu der benachbarten Relaiseinheit d gehört.
Die Sekundärwicklung des zweiten Transformators TR3 ist in Serie mit der Primärwicklung eines dritten Transformators TR3 geschaltet, der zu der mittleren Relaiseinheit c gehört, wobei die Sekundärwicklung dieses dritten Transformators TR3 in Serie mit der Primärwicklung eines gleichen Transformators TR2 liegt, der zur ersten Relaiseinheit b gehÏrt.
Jeder der drei Transformatoren TR3 und des Transformators TR2 hat ein Untersetzungsverhältnis von 10 : 1, und sie sind sämtliche gleichgeschaltet, mit der Ausnahme, dass ein Ende der Sekundärwicklung des TR2 mit der Ausgangsklemme A5 (Fig. la) verbunden ist. Wenn so fünf Dezimalzahlen in binärer Verschlüsselung aufeinanderfolgend durch die Bandableser al bis a4 abgefühlt werden, während die entsprechenden Lageimpulse in Aufeinanderfolge an die Klemmen A6 bis AIO angelegt werden, dann machen die fünf Relaiseinheiten eineFolgeauswahl von fünf Potentialen analog den fünf binär verschlüsselten De-
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zimalziffern. Diese Wechselpotentiale werden aufrecht erhalten, bis sie durch eine Folge von fünf weiteren Abfühlvorgängen gelöscht werden.
Zunächst aber haben die Transformatoren die Wirkung, dass von rechts nach links das fünfte Ziffernanalogenpotential im letzten TR3 bezüglich der Amplitude um einen Faktor 10 verkleinert und zu dem vierten Ziffernanalogenpotential hinzugefügt wird, wobei diese Potentialsumme in der Amplitude wieder um einen Faktor 10 hinabgesetzt wird. Dieser Vorgang wird wieder in dem dritten Transformator TR3 wiederholt und wiederum in dem Transformator TR2, wo die zweiten bis fünften Ziffernpotentialanalogen, nachdem sie auf einen zu ihren entsprechenden Dezimalziffernplät- zen passenden Pegel hinuntergesetzt und zusammen addiert sind, schliesslich zu der Potentialanalogen der ersten Ziffer in der Sekundärwicklung des Transformators TR2 addiert werden, wobei diese Endsumme zu der Ausgangsklemme A5 geführt wird.
Natürlich stellt das Signal an der Klemme A5 erst dann das Endanalogensignal dar, wenn die letzte Ziffer abgefühlt ist und kann nicht vor diesem Zeitpunkt verwendet werden.
Diese endgültige, von A5 erhaltene Ausgangssumme kann dazu verwendet werden, dem Steuersignal für eine Servovorrichtung SM hinzugefügt zu werden, das in diesem Falle an einen Verstärker SA zusammen mit einem andern Signal gleicher Phase, aber entgegengesetzter Polarität, das von einer analogen Einheit erhalten ist, angelegt wird. Der Servoverstärker SA richtet die Eingangssignale gleich, bevor oder nachdem diese addiert sind, um ein Gleichstromsignal zum Antrieb eines Servomechanismus SM zu er- halten, das beispielsweise dazu verwendet werden kann, um eine Komponente des Vorschubes einer Werk- zeugmaschine einzustellen. Die Analogeneinheit AU dient dazu, ein Rückkopplungssignal zu erhalten, welches der Stellung der Werkzeugmaschine in jedem Zeitpunkt entspricht.
Die Kontakte SW1 bis SW10 eines Wählers SW (Fig. la) können mit Bl bis BlO verbunden werden, wobei der Schalter eine Bürste oder einen entsprechenden Teil enthält, der durch den Servomechanismus
SM angetrieben wird, um eine der Ziffer vom höchsten Stellenwert in der Zifferninformation proportiona- le Spannung zu erhalten.
Das endgültige Analogeneinheitenausgangssignal kann dadurch erzeugt werden, dass man zu dem
Signal von der Bürste W mit Beiträgen summiert, welche die restlichen Dezimalziffern darstellen, die von getrennten in Kaskade angeordneten Schaltern oder Transformatoren erhalten werden, wie beispielsweise in der brit. Patentschrift Nr. 802472 beschrieben.
Beim oben beschriebenen Vorgang kann ein Analogensignal erhalten werden, das als grösste Zahl 99999 darstellt (wobei die Möglichkeit eines Dezimalpunktes nicht berücksichtigt ist), wenn indessen die höchste Zahl, die an einem Punkte benötigt wird, beispielsweise 49999 wäre, dann ist der Bereich der Ziffer höchsten Ranges von 0 bis 4. So können Potentiale an den Leitungen Bl bis B9 (Fig. la) als Ziffern von 0 bis 4 darstellend betrachtet und abwechselnd verwendet werden, d. h. eine Ziffer 3 vom höchsten Rang beispielsweise, die auf dem Band aufgeschlüsselt ist, würde die linke Relaiseinheit veranlassen, ein Potential aus der Sammelleitung B6 auszuwählen. Dies kann dadurch erfolgen, dass man die Verbindung von den entsprechenden Relaisschaltkontakten zu verschiedenen Sammelleitungen, wie benötigt, wechselt.
In dem vorgenannten Falle kann das Relais RLA und die zugehörige Schaltung mit der linken Relaiseinheit weggelassen werden. Als Ergebnis der Beschränkung des Bereiches der Ziffer vom höchsten Rang würde der Transformator TR2 nicht dasselbe Untersetzungsverhältnis haben, wie die drei Transformatoren TR3, und im obigen Falle würde dieses Verhältnis 5 : 1 sein.
In einer wahlweise zu verwendenden Anordnung des Umsetzers können die Sammelleitungen Bl bis BlO mit dem Transformator TR1 gemäss der franz. Patentschrift Nr. 1. 168. 322 verwendet werden. In diesem Falle muss der Transformator TR1 aus der bezügliche Stromquelle unabhängig von den Leitungen Bl bis BlO gespeist werden.
Bei der Verwendung des erhaltenen Analogensignals aus Klemme A5 können, um zu einem Steuersignal für die Steuerung einer Werkzeugmaschinenkomponente beizutragen, andere Signale von dem Band abgenommen werden und in ähnlicher weise in analoge Form gebracht werden und das Steuersignal durch Interpolation unter den einzelnen so erhaltenen Signalen erzeugt werden. In diesem Falle sind die Leitungen Bl bis BIO allen Umsetzern gemeinsam, und es wurde gefunden, dass das Hilfsmittel, gemeinsame Leitungen für die Ziffer vom höchsten Rang des der Komponente der Werkzeugmaschinen-Einstellung analogen Signals zu verwenden, die gesamte Genauigkeit des Steuersystems um einen Faktor 10 erhöhen kann.
Eine noch grössere Genauigkeit kann dadurch erhalten werden, dass man die Anzahl der Sammelleitungen erhöht und der Ziffer vom höchsten Rang in jedem Falle eine grössere Bedeutung gibt.
Die Erfindung bietet einen beträchtlichen Vorteil dadurch, dass infolge des Herabsetzens der sämtlichen Ziffern analogen Spannungen in den Übertragern ausser der Ziffer vom höchsten Rang, Ungenauig-
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keiten, die durch Kontaktwiderstände verursacht sind, weniger Einfluss ausüben, als es der Fall sein würde bei der Auswahl von Analogpotentialen mit dem richtigen Pegel, wodurch sich die Kontaktwiderstände in den auswählenden Mitteln addieren und so beträchtliche Ungenauigkeiten verursachen.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass, wenn sie auf automatische Werkzeugmaschinen od. dgl. angewendet wird, die Möglichkeit vorhanden ist, die Ziffer vom höchsten Rang des Steuersignals und des analogen Stellungsrückkopplungssignals eines Servomechanismus aus einer gemeinsamen Gruppe von Potentialquellen zu erhalten. So sind die relativen Fehler zwischen den beiden Ziffern höchster Bedeutung reduziert.
Obwohl die Vorrichtung in einer Verwendung als Umsetzer für binäre Dezimalschlüsselzahlen in Analogsignale beschrieben ist, so muss bemerkt werden, dass ebenso jedes andere Zifferneingangssignal gemäss der Erfindung in ein Analogsignal, u. zw. mit denselben Vorteilen hoher Genauigkeit umgewandelt werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Umsetzer zum Erzeugen von Analogsignalen aus einer ziffernmässigen Information, gekennzeichnet durch eine Auswahlschaltung für jede Stelle der Information, die aus einer Reihe von jeder der möglichen Ziffern zugeordneten Wechselspannungen verschiedener Amplitude diejenige auswählt, die der jeweiligen Ziffer der betreffenden Stelle entspricht, eine Schaltung zur Herabsetzung der Amplitude jeder der ausgewählten Wechselspannungen in einem Verhältnis, das dem ziffernmässigen Abstand der betreffenden Stelle von einer vorbestimmten Stelle der Information entspricht und durch eine Schaltung zur Summierung der herabgesetzten Wechselspannungen.
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Converter for generating analog signals from numerical information
The invention relates to converters for converting digit information into analog information.
Many automatic control devices, for example for controlling machine tools, require input information for the servo device and the like. in electrically analog form, this input information being obtained from a geometric recording of such information.
However, from the standpoint of accuracy, it may be preferable to record the information in digit form, so that a means of converting the digit form to analog form is needed. It is also often useful to use a binary decimal key to record the input information. Obviously, when recording the information in the form of digits may be observed
Accuracy is not lost when converting to analog form.
The purpose of the present invention is to provide improved means for converting digit information into an analog form from the point of view of obtaining an accurate conversion, the means being particularly, but not exclusively, applicable where the digit information is in a binary decimal key form is.
According to the present invention, a converter for generating analog signals from numerical information is characterized by a selection circuit for each digit of the information, which selects from a series of alternating voltage of different amplitude assigned to each of the possible digits that which corresponds to the respective digit of the respective digit, by a circuit for reducing the amplitude of each of the selected alternating voltages in a ratio which corresponds to the numerical distance of the relevant point from a predetermined position of the information and by a circuit for adding up the reduced alternating voltages.
In a preferred embodiment of the invention, the means for level setting are contained in the addition means and are effective in sequential form from digit place to digit place.
For a better understanding and in order to be able to carry it out easily, the invention will be described in more detail with reference to the drawing, which shows an example embodiment of the invention.
Input information is obtained from a perforated tape by a tape reading device with four contacts a1, a2, a3 and a4 (FIG. 1) in order to simultaneously scan the possible perforations in four parallel tracks on the tape. Only four tracks are required to define a sequence of decimal digits in binary form. However, the tape can also contain further tracks for instructions relating to devices which belong together with the converter to be written.
In the following description, a binary digit 1 is represented on the tape by a hole.
The tape reading contacts a1, a2, a3 and a4 are connected via input terminals AI, A2, A3 and A4 and the lines P1, P2, P3 and P4 to one of five relay units a-e (Fig. La and lb).
These relay units each have the same construction and mode of operation, so that only the one which is directly connected to the contacts a1, a2, a3 and a4 is shown in detail (a), while the other four are shown with the contacts a1, a2 , a3 and a4 are connected by lines P 1, P2, P 3 and P4 and are shown in block form.
The relays and the circuit of each relay unit are as shown. A complete description of such circuits can be found in British Patent No. 796,993 and British Patent No. 807,643. The relays are equipped with RLA, RLB, RLC and RLD, the changeover con-
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These relays are marked with RLA1, RLA2, etc. Reference characters MR1 to MR12 denote metal rectifiers.
In describing the operation of the relay circuits, it is assumed that the tape reader a4 (Fig. La) senses a hole which represents the value "r * and thus transmits a positive digit pulse to terminal A4 from the positive pole of a direct current source. Simultaneously with this sensing process a similar position pulse, but of negative polarity, is transmitted from terminal A6, which is normally connected to the positive pole of the direct current source, so that a current flows through the rectifiers MR12 and MRIO, which feeds the relay RLD.
A supply of the relay RLD causes the switch RLDI to change its position, so that when the sensing process of the tape reader a4 is finished and the terminal A6 returns to the positive DC potential while the tape reader contact a4 is open, the supply of the relay RLD through the line from A6 via the Rectifier MRll to the negative pole of the direct current source continues. The rectifiers MR12 and MR10 block when the sensing process is finished.
If during the subsequent sensing process of these relay units a "0" is received by the tape reader
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a negative position pulse is applied to terminal A6, which removes the supply of the relay RLD by blocking the rectifier MR11.
So every binary number that is sent to the tape readers al, a2, a3 and a4 simultaneously with a position pulse at A6 is a corresponding state of the relays RLA, RLB, RLC and RLD and a resulting state of the dependent relay switches, which is unique for each binary coded decimal number , cause.
The contacts of the relays are, as shown, connected to ten busbars BI to BIO, which in turn are connected to tapping points of an autotransformer TR4 so that they are kept at alternating potentials of the same phase. This autotransformer TR4 is excited by a reference AC voltage source S and the taps of the autotransformer are selected so that the same potential differences are present between successive tap lines B1-B10 in this order.
The connections between the relay switching contacts and the tapping lines are selected so that if the scanning of a binary representation of a decimal number on a tape causes the relay to be fed, line P7 via contact RLD2 of relay RLD and via the other relay contacts an alternating potential, the analog is the decimal number that the other switching arms receive from the corresponding tap. For example, when the binary number 0101, which is equivalent to the decimal number 5, is sensed, the relays RLB and RLD are energized so that the tap line B6 is connected to the via contacts RLB4, RLC3, RLD2 and the secondary winding of transformer TR2 (described below) Output terminal A5 is connected.
A second autotransformer TR1 is connected at its ends to the voltage source S and has eight tapping points, so that ten tapping lines P8 to P17 branch off from it, as do BI to BIO
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transformer TR4 to prevent. The remaining four relay units (Fig. Lb) have the same design as described above and give the position pulses successively to the terminals A7, A8, A9 and A10 after a sensing process in the relay unit e.
The five relay units share positive and negative DC power supplies along lines P5 and P6. The operation of the remaining four relay units is the same as described above in that each of these four units selects a potential from the tap lines P8 to P17 that is analogous to the binary encoded decimal number sensed by that unit. Meanwhile, the output voltage of the last unit e is fed from its contact RLD2 to the primary winding of a transformer TR3, the secondary winding of which is in series with the primary winding of the same transformer TR3 which belongs to the adjacent relay unit d.
The secondary winding of the second transformer TR3 is connected in series with the primary winding of a third transformer TR3, which belongs to the middle relay unit c, the secondary winding of this third transformer TR3 being in series with the primary winding of the same transformer TR2, which belongs to the first relay unit b .
Each of the three transformers TR3 and the transformer TR2 has a reduction ratio of 10: 1, and they are all connected in series, with the exception that one end of the secondary winding of the TR2 is connected to the output terminal A5 (Fig. La). If five decimal numbers in binary coding are successively sensed by the tape readers a1 to a4, while the corresponding position pulses are applied in succession to terminals A6 to AIO, then the five relay units make a sequence selection of five potentials analogous to the five binary coded decimal
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decimal digits. These alternating potentials are maintained until they are extinguished by a series of five more sensing processes.
First, however, the transformers have the effect that from right to left the fifth digit analog potential in the last TR3 is reduced in amplitude by a factor of 10 and added to the fourth digit analog potential, this potential sum being reduced again in amplitude by a factor of 10. This process is repeated again in the third transformer TR3 and again in the transformer TR2, where the second to fifth digit potential analogs, after they have been reduced to a level that matches their corresponding decimal digits and added together, finally to the potential analog of the first digit in the secondary winding of the transformer TR2 can be added, this total being fed to the output terminal A5.
Of course, the signal at terminal A5 only represents the final analog signal when the last digit has been sensed and cannot be used before this point in time.
This final output sum obtained from A5 can be used to be added to the control signal for a servo device SM, which in this case is sent to an amplifier SA together with another signal of the same phase but opposite polarity received from an analog unit, is created. The servo amplifier SA rectifies the input signals before or after they are added in order to obtain a direct current signal for driving a servomechanism SM, which can be used, for example, to set a component of the feed rate of a machine tool. The analog unit AU is used to receive a feedback signal which corresponds to the position of the machine tool at any point in time.
The contacts SW1 to SW10 of a selector SW (Fig. La) can be connected to B1 to BlO, the switch containing a brush or a corresponding part that is controlled by the servo mechanism
SM is driven to obtain a voltage proportional to the most significant digit in the digit information.
The final analog unit output can be generated by referring to the
Signal from brush W is summed with contributions representing the remaining decimal digits obtained from separate cascaded switches or transformers as described, for example, in British Patent No. 802472.
In the process described above, an analog signal can be obtained that represents 99999 as the largest number (ignoring the possibility of a decimal point), but if the highest number required at a point is, for example, 49999, then the range of the digit is highest rank from 0 to 4. Thus, potentials on lines B1 to B9 (Fig. la) can be viewed as representing digits from 0 to 4 and used alternately. H. for example, a top rank number 3 itemized on the tape would cause the left relay unit to select a potential from bus B6. This can be done by changing the connection from the corresponding relay switch contacts to different bus lines as required.
In the aforementioned case, the relay RLA and the associated circuit with the left relay unit can be omitted. As a result of the limitation on the range of the highest rank digit, transformer TR2 would not have the same reduction ratio as the three transformers TR3, and in the above case this ratio would be 5: 1.
In an optionally to be used arrangement of the converter, the bus lines Bl to BlO with the transformer TR1 according to the French. U.S. Patent No. 1,168,322 can be used. In this case, the transformer TR1 must be fed from the relevant power source independently of the lines Bl to BlO.
When using the analog signal obtained from terminal A5, in order to contribute to a control signal for controlling a machine tool component, other signals can be removed from the tape and similarly converted into analog form and the control signal generated by interpolation among the individual signals thus obtained will. In this case, the lines B1 to BIO are common to all converters, and it has been found that the aid of using common lines for the digit of the highest rank of the signal analogous to the component of the machine tool setting, the overall accuracy of the control system by a factor 10 can increase.
An even greater accuracy can be obtained by increasing the number of collecting lines and giving the digit of the highest rank a greater significance in each case.
The invention offers a considerable advantage in that, due to the lowering of all digits, analog voltages in the transformers, except for the digit of the highest order, inaccurate-
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The contact resistances caused by contact resistances exert less influence than would be the case with the selection of analog potentials with the correct level, whereby the contact resistances in the selecting means add up and thus cause considerable inaccuracies.
Another advantage of the present invention is that, when applied to automatic machine tools or the like, it is possible to obtain the highest rank digit of the control signal and the analog position feedback signal of a servomechanism from a common group of potential sources. This reduces the relative errors between the two most important digits.
Although the device is described as being used as a converter for binary decimal key numbers into analog signals, it must be noted that any other digit input signal according to the invention can also be converted into an analog signal, u. can be converted with the same advantages of high accuracy.
PATENT CLAIMS:
1. Converter for generating analog signals from numerical information, characterized by a selection circuit for each digit of the information, which selects from a series of AC voltages of different amplitude assigned to each of the possible digits that which corresponds to the respective digit of the respective digit, a circuit for Reduction of the amplitude of each of the selected alternating voltages in a ratio which corresponds to the numerical distance of the relevant point from a predetermined point of the information and by a circuit for adding up the reduced alternating voltages.