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Umsetzer von Messkurvenwerten in Ziffernwerte
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einzigen Punkt der abzutastenden Messkurve zugeordnet ist, z. B. eine Glimmröhre, die in ihrer Stromspannungskennlinie zwecks Erzielung eines Hysterese-Effektes einen Abschnitt mit negativem Widerstand
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B.Aus der deutschen Patentschrift Nr. 520466 ist zwar bereits eine Einrichtung zur Abtastung von mit elektrisch leitfähigem Stoff auf nicht leitfähiger Unterlage gezeichneteninformationsmustern bekannt, wobei die Fühlerbürste einen Speise- und einen Abtastkontakt aufweist und relativ zur Unterlage ver- schiebbar ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung bilden jedoch diese Kontakte keine gerade Schneide, sondern jedes Kontaktpaar tastet die Bildfläche längs der einzelnen Zeilen ab und gibt bei jeder Berührung mit einem leitenden Schriftzeichen ein Signal ab.
Das Kontaktpaar muss sich dabei in jeder Zeile senkrecht zur Bewegungsrichtung des abgetasteten Bildzeichens bewegen und überträgt bei seiner Bewe- gung längs einer Zeile jeweils Signale aus allen Punkten, in denen diese Zeile das Bildzeichen berührt.
Demgegenüber weist der erfindungsgemässe Umsetzer die Vorteile auf, die dass gerade Schneide der Fühlerbürste die gesamte Längsdimension des Bildfeldes erfasst, so dass die Fühlerbürste nicht mehr senkrecht zur Bewegungsrichtung der abgetasteten Bildzeichen bewegt werden muss, und dass weiters auch dann, wenn die die ganze Längsdimension des Bildfeldes erfassende Fühlerbürste mit mehreren Punkten der Messkurve in Berührung kommt, nur das Signal aus einem einzigen Punkt übertragen wird.
Die Speicherung der abgetasteten Messkurvenwerte wird ermöglicht, wenn gemäss einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung das zum Schliessen des Stromkreises in einem einzigen Punkt der abgetaste- ten Messkurve dienende Glied zwecks Speicherung des Messkurvenwertes des abgetasteten Punktes in einen Serienkreis geschaltet ist, der eine Spannungsquelle, einen Stabilisierungswiderstand und den
Eingangskreis des Transistorverstärkers enthält.
Die Perzeptibilität und die Unterscheidungsfähigkeit des Gebers werden erhöht, wenn in vorteil- hafter Weiterbildung der Erfindung jeder Geber aus einer wählbaren Anzahl elektrisch miteinander ver- bundener Abtastkontakte besteht.
Die Bildung gleicher Intervalle, wobei in jedem Intervall je ein Messkurvenwert mit der Ablese- vorrichtung regelmässig abgetastet wird, kann mit Vorteil so realisiert werden, dass der Speiseelektrode ein von einem Abfrageimpulsgenerator gesteuerter Schalter vorgeschaltet ist.
Die gegenseitige Verschiebbarkeit der Fühlerbürste und der nicht leitfähigen Unterlage kann mit
Vorteil auf die Weise erzielt werden, dass die Ablesevorrichtung mit einem eigenen Antrieb zur Ver- schiebung des Ablesegerätes in der Ableserichtung versehen ist.
Der erfindungsgemässe Umsetzer ermöglicht die direkte Umsetzung von Messkurvenwerten in Digital- werte ohne Vermittlung von Analogwerten. Der völlig automatisierte Abtastvorgang schliesst jedwede subjektiven Fehler aus. Es wird hiebei der äquivalente Wert der Messkurvenwerte und der Ziffernwerte garantiert, denn der Umsetzer kann bei jeder Anfrage die Übertragung und folglich auch die Umsetzung lediglich einer einzigen, nur einem Punkt der abgetasteten Messkurve entsprechenden Information ver- mitteln. Der Umsetzvorgang geht dabei sehr rasch vor sich, denn die Schneiden der Fühlerbürste umfas- sen die ganze Längendimension des Feldes der nicht leitfähigen Unterlage, in der die Messkurve auf- gezeichnet wurde. Der Umsetzvorgang wird hinsichtlich seiner Geschwindigkeit nur durch die Arbeits- geschwindigkeit der Registriervorrichtung beschränkt.
Die Fühlerbürste kann auf der nicht leitfähigen Unterlage oder die nicht leitfähige Unterlage in bezug auf die Fühlerbürste kontinuierlich bewegt wer- den, ohne dass dabei neue Informationen an die Registriervorrichtung eher übergeben werden, als die früheren Informationen in der Registriervorrichtung verarbeitet werden. Damit aber die Registriervorrichtung wieder während der ganzen, zur Bearbeitung einer gegebenen Information erforderlichen
Zeitspanne diese Information erhält, ist die Ablesevorrichtung mit einem Speicherwerk versehen.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Umsetzers ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen Fig. l das elektrische Schaltbild zweier Geber und Fig. 2 die Fühlerbürste schematisch in starker Vergrösserung.
Der Umsetzer besteht aus einer Ablese- und einer Registriervorrichtung. Bestandteile der Ablese-
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einer Reihe nebeneinander in einem Isolierhalter --6-- gelagerter, gemeinsam eine gerade Schneide bildender Abtastkontakte --11-- und Speisekontakte --5--. In Fig. 2 ist eine zweckmässige Anordnung derAbtastkontakte-11-und der Speisekontakte-5-veranschaulicht, u. zw. eine solche, in welcher die Reihe abwechselnd von einem Abtastkontakt --11-- und einem Speisekontakt --5-- gebildet wird.
Die Speisekontakte-5-sind untereinander elektrisch leitend verbunden und bilden die Speiseelektrode --7--. Die Abtastkontakte --11--, deren jeder selbständig die Geber-1, 2, 3-darstellen kann,
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sind in diesem Fall derart paarweise geschaltet, dass je ein Paar einen Geber-1, 2, 3-darstellt. So stellt z. B. das erste Paar den Geber-l-dar, das zweite Paar den folgenden Geber-2-, usw. Jedem der Geber--1, 2, 3--ist eine dekadisch bestimmte Reihenfolge zugeordnet.
Die Speiseelektrode --7-- wird über einen Abfragewiderstand --R1-- und über einen durch einen in ; den Zeichnungen nicht dargestellten Abtastimpulsgenerator gesteuerten Schalter --S-- an den Pluspol der Abfragequelle --U2 -- angeschlossen. Jeder \der Geber --1,2,3-- ist über einen selbständigen, elektro- nischen, abtastenden Speicherstrom an das Dekodiergerät --8-- angeschlossen. Jeder elektronische
Speicherstromkreis besteht aus einer Glimmröhre --P--, einem Transistor --T-- und einer allen Spei- cherstromkreisen gemeinsamen Speicherspannungsquelle --U1--. So ist z.
B. der Geber-l-an seinen Speicherstromkreis über den Knotenpunkt --I-- angeschlossen, an welchen gleichfalls die positive Elek- trode --a-- der Glimmröhre --P1--, die Basis des Transistors --Tl-- und derVorspannungswiderstand - R3-- angeschlossen sind. Der Geber --2-- ist an seinen Speicherstromkreis über denKnotenpunkt-II- angeschlossen, an welchen gleichfalls die positive Elektrode-a-- der Glimmröhre-P -, die Basis des Transistors --Tz-- und der Vorspannungswiderstand-R-angeschlossen sind. Auf ähnliche Weise , ist der Geber --3 -- und jeder weitere Geber geschaltet.
Hiebei sind alle negativen Elektroden --b-- der
Glimmröhren--P--übereinenStabilisierungswiderstand--R2--anddenMinuspolderSpeicherspannungs- quelle --U1-- und alle Vorspannungswiderstände --R3,R4-- über den Knotenpunkt --III- einerseits an den Pluspol der Speicherspannungsquelle --U1--, anderseits an den Minuspol der Abfragequelle-U- angeschlossen. An den Knotenpunkt --III-- sind gleichzeitig über eine Schutzdiode --D-- die Emitter aller Transistoren-T-und der Pluspol der Speisequelle --U3-- zur Speisung der Kollektorkreise der
Transistoren-T-angeschlossen.
Die Kollektoren der Transistoren-T-sind an die ihnen zugeordne- tenEingänge des Dekodiergerätes --8-- angeschlossen, d.h. an die Dioden D-. deuren Belastungs-
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Schmidt-Trigger betätigt werden, die dann ihrerseits die Betätigung der entsprechenden Registrierausgänge veranlassen. Wenn z. B. ein Lochband als Registrierausgang verwendet wird, betätigt jeder Schaltkreis den zugehörigen Magneten des Lochstempels. Jedem der Geber --1, 2, 3-- und jedem diesen Ge-
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richtung angeschlossen.
Die Funktion des erfindungsgemässen Umsetzers ist die folgende :
Es sei angenommen, dass die gegenseitige Verschiebbarkeit der nicht leitfähigen Unterlage und der Fühlerbürste --4-- mittels einer selbständigen Verschiebeeinrichtung der Ablesevorrichtung erfolgt, dass die nicht leitfähige Unterlage, auf der die Messkurve mittels eines leitfähigen Stoffes aufgetragen wurde, unbeweglich ist und dass die Fühlerbürste --4--, deren Schneide in rechtwinkeligen Koordinaten die y-Achse darstellt, sich kontinuierlich in Richtung der x-Achse bewegt.
Durch den in den Zeichnungen nicht dargestellten Abfrage-Impulsgenerator wird der Schalter --S-in regelmässigen Intervallen ein-und ausgeschaltet. Jedes Einschalten des Schalters bedeutet eine Anfrage. Alle Glimmröhrren --P-- der Ablesevorrichtung erhalten dank der Speicherquelle --U1-- eine Arbeitsspannung, die niedriger ist als die Zündspannung, so dass durch keine der Glimnmröhren --P-- Strom fliesst. Ein Stromfluss tritt auch dann nicht auf, wenn der Schalter --S-- eingeschaltet ist und an der Speiseelektrode --7-- die Spannung der Abfragequelle --U2-- auftritt, wobei aber diese Spannung an einem der Geber--1, 2, 3- fehlt.
Dies ist dann der Fall, wenn sich auf der nicht leitfähigen Unterlage
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bei ihrer Bewegung längs der x-Achse mindestens mit einem ihrer Geber die leitfähige Messkurve berührt und in diesem Augenblick gleichzeitig eine Anfrage gestellt wird, d. h. der Schalter --S-geschlossen wird, wird mittels der leitfähigen Messkurve der Stromkreis zwischen der Speiseelektrode - -7-- und z. B. dem Geber --1-- geschlossen, d.h. es wird der Stromkreis zwischen Elektrode --7-und dem gerade mit der Messkurve in Berührung stehenden Geber --1-- geschlossen.
Da die Spannung der Abfragequelle-U-höher ist, als die Spannung der Speicherquelle --U1 --, und da überdies dank der Reihenschaltung beider Quellen-UU, U-- beide Spannungen addiert werden, erhält die Glimmröhre-P-eine Spannung, die ihre Zündspannung weit übersteigt, und durch die Glimmröhre - beginnt Strom zu fliessen. In diesem Augenblick wird die Spannung der Abfragequelle --U2-- am Stabilisierungswiderstand --R2-- substrahiert, wodurch erzielt wird, dass im Augenblick der Anfrage gleichzeitig keine weitere glimmröhre --P--, z.B. die Climmröhre-P,-, aktiviert und gezündet werden kann, und dass von der Messkurve lediglich ein Messwert abgelesen wird.
Durch die gezündete
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Diode-P-wird aber auch nach dem Öffnen des Schalters-S-, d. h. nach Ausschalten der Abfrage- quelle--unaus dem abgetasteten Stromkreis, weiterhin Strom fliessen. Dies erfolgt dank der Spei- cherquelle-U-, die die Funktion der Glimmröhre --P 1-- im Bereich des negativen Widerstandes be-
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h.stand-Rs-, der den in den Zeichnungen nicht dargestellten Schmidt-Trigger steuert, zum Ausgang - des Dekodiergerätes geleitet, der gleichzeitig der Eingang der Registriervorrichtung des Umsetzers ist.
Die in den Zeichnungen nicht dargestellte Registriervorrichtung ist in der Regel nicht in der Lage, die Information so rasch zu verarbeiten, wie sie von der Ablesevorrichtung vermittelt wird, deren Fühlerbürste --4-- sich auf der nicht leitfähigen Unterlage in Richtung der x-Achse kontinuierlich bewegt. Die Ablesevorrichtung ist deshalb mit einem Abfrageimpulsgenerator versehen, welcher den Schalter - steuert, der gewährleistet, dass die Anfrage stets in regelmässigen Schrittintervallen der x-Achse gestellt wird, die zeitlich so begrenzt sind, dass nach Möglichkeit nur ein einziger Messkurvenwert umgesetzt wird.
Wie bereits beschrieben, ist das Umsetzen eines einzigen Messkurvenwertes durch die Funktion der Glimmröhren --P-- bedingt. Bei jeder Anfrage wird nur eine einzige der Glimmröhren --P-- gezündet. Diese Massnahme wird für den Fall getroffen, dass die Messkurve eine so steile Spitze bildet, dass sie z. B.
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höherer Spannung geleitet werden. Deshalb muss der Schalter ausgeschaltet und von neuem eingeschaltet werden. Während des Ausschaltens des Schalters wird jedoch die von einem früheren Impuls getragene Information verarbeitet. Wenn dieser Impuls früher als die Information in der Registriervorrichtung verarbeitet wird, verschwinden würde, so würde die Registriervorrichtung eine unrichtige Aussage aufzeichnen.
Die mit dem letzten Impuls gegebene Information muss deshalb während der ganzen Zeitspanne ihrer Verarbeitung in der Registriervorrichtung an den Ausgängen-9, 10- erhalten bleiben. Dies wird durch den oben beschriebenen Speicherstromkreis erzielt.
Eine zweckmässige Anordnung der Fühlerbürste --4-- ist eine solche, bei der zwischen den AbtastKontakten --11-- und den Speisekontakten --5-- ein Zwischenraum besteht, der kleiner ist als die mittlere Linienbreite der Messkurve, jedoch grösser als die Hälfte der mittleren Linienbreite, u. zw. aus dem Grunde, damit die Messkurve vorwiegend nur mit einem der Abtastkontakte --11-- und mit einem der Speisekontakte --5-- in Berührung kommt. Dies ist jedoch keine notwendige Bedingung, da die Vorrichtung zum Ablesen nur eines einzigen Messkurvenwertes ausgebildet ist.
Damit die Ablesevorrichtung auch sehr dünne Messkurven gut und genau abtasten kann, ist es zweck-
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