Elektrische Anzeigevorrichtung für veränderliche mechanische Vorgänge mit mindestens einem auf letztere ansprechenden elektromechanischen Wandler.
Die Erfindullg betrifft eine Anzeigevorrichtung für veränderliche niechanisehe Vorgänge mit mindestens einem auf letztere ansprechenden elektromechanischen Wandler, der derart mit einem ihm zugehörigen Oszillator verbunden ist, dass derselbe eine frequenzmodulierte Schwingung erzeugt, die einem Empfänger zugeführt ist, der einen Frequenzmodulator und einen auf letzteren folgenden Verstärker, dessen Ansganrsspan- nung einem Indikator zugeführt ist, aufweist.
Vorrichtungen dieser Art haben einen Nachteil, der ihre praktische Verwendbarkeit stark beschränkt. Diese Vorirchtungen könne z. B. zur Verwendung für die Anzeige des Druk- kes in Zylindern von Diese] motoren ausgebildet sein, und in diesem Falle ist es erforderlich, dass jeder Zylinder des Motors mit einen eingebauten, als Drucksonde dienenden elek- tromechanischen Wandler mit zugehörigem Oszillator versehen ist.
Damit die Vorrichtung nicht unnötig vertenert wird, verwelldet man einen Zähler oder Schalter mit welchem irgendiner der Oxzillatoren mit einem für sie alle gemeinsamen Empfänger verbunden werden kann, der aus dem Frequenzmodu- lator, dem Ausgangsverstärker und dme Indikator, der eine Kathodenstrahlröhre sein kann, besteht. Es ist praktisch unmöglich zu erreichen, dass alle Oszillatoren während des Arbeitens des Motors konstant die gleiche mittlere Frequenz abgeben, unter anderem infolge der Temperaturveränderungen in den Zylinderwandungen,
in denen die Druckson- den eingebaut sind, und das richtige Fnnktio- nieren des Frequenzmodulators ist in hohem tIasse davon abhängig, ob die frequenzmodu- lierte Schwingung genau mit der mittleren Frequenz zugeführt wird, auf die er auge- passt ist Jedesmal, wenn in einem Zylinder die Druekschwankungen kontrolliert werden sollen, ist es deshalb notwendig, zuerst zum Zylinder zu gehen und die mittlere Frequenz seines Oszillators auf die Arbeitssollfrequenz des Frequenzdemodulators einzustellen, was sehr unpraktisch ist.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es nun, diesen Nachteil auszusehalten, und das wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Empfänger vor dem Frequenzmodulator eine Mischstufe aufweist, der einerseits die frequenzmodulierte Schwhgun g und anderseits von einem Hilfsgenerator eine örtlich erzeugte, in der Frequenz einstellbare Hilfsschwingung zugeführt sind, um eine transponierte frequenzmoduliterte Schwingung zu erzeugen.
IIierbei ist es durch Anpassung der Frequenz des Hilfsgenerators möglich, die mittlere Frequenz der transponierten, fre- quenzmodulierten Sclnviiigung mit der Arbeitssollfrequenz des Frequenzmodulators in Übereinstimmung zu bringen, und da die Mischstufe mit dem Hilfsgenerator sich in dem Empfänger befindet, ist es möglich, Ungenauigkeiten in der mittleren Frequenz des Senderoszillators oder der Sonderoszillatoren und etwa auftretende Schwankungen am Platz des Empfängers auszugleichen.
Zweckmässigerweise ist zwischen Misch- stufe nnd Frequenzdemodulator ein Amplitudenbegrenzer vorgesehen, um etwa auftretende Amplitudenmodulationen, die entweder vom Senderoszillator oder von der Mischstufe oder von Störgeräuschen herriihren können, auszusieben. Bei gemäss der Erfindung ausgebildeten Vorrichtungen, die, wie oben beschrieben, mehrere mit den zugehörigen Oszillatoren vereinigte elektromecha- nische Wandler besitzen, ist es von besonderem Vorteil, wenn man einen Wähler verwendet, mit welchem irgendeiner dieser Oszillatoren mit dem Eingangsstromkreis der Mischstufe verbunden werden kann.
Um ein richtiges Fiinktionieren des Amplitudenbegrenzers zu gewährleisten, kann man zwischen die Mischstufe und dem Amplitudenbegrenzer eine Hochfrequenzvrestärkerstufe, in an sich für frequenzmodulierte Empfänger bekannter Weise, einfügen.
Um die Frequenzeinstellnng des Eilfs- generators zu erleichtern, kann man mit dem auf die Demodulator-Arbeitssollfrequenz abgestimmten Hochfrequenzverstärker einen Abstimmanzeiger, vorzugsweise einen Elektronenstrahl-Abstimmanzeiger (magisches Auge) verbinden, welcher ein Mass für die Abweichung der mittleren Frequenz der von der Mischstufe abgegebenen frequenzmodulierten Schwingung von der Demodulator-Arbeitssollfrequenz anzeigt. Dadurch wird eine geeignete, sichtbare Anzeige erreicht, welche angibt, ob der Hilfsgenerator so eingestellt ist, dass der Frequenzdemodulator richtig arbeitet, was eine Bedingung für das verzerrungsfreie Arbeiten der gesamten Anzeigevorrichtung ist.
Im nachstehenden wird ein Ausfülirimgs- beispiel des Erfindungsgegenstandes unter Bezugnahme auf die Zeichnung, welche ein Blockschema für eine Druekanzeigevorrieh- tung darstellt, näher beschrieben.
In der Zeichnung bedeutet 1 die Drucksonden, die beispielsweise als elektrostatisehe Wandler nach Art der Sondensatormikro- phone ausgebildet sein können, und die in bekannter Weise so beschaffen sind, dass sie die Druckschwankungen, denen sie während ihrer Anwendung, für welehe die Vorrichtung vorgesehen ist, aushalten und wiedergeben können. Jede Drucksonde 1 ist mit je einem Röhrenoszillator 2 derart vereinigt, dass beide zusammen einen Sender für frequenzmodulierte Schwingungen bilden. Durch den Wäh ler 11 kann jeder der dargestellten Sender mit den Eingangsklemmen eines Empfängers verbunden werden.
Diese Eingangsklemmen leiten die frequenzmodulierte Schwingung zu einer Misehstufe A, die ausserdem eine Schwin giing von konstanter, einstellbarer Frequenz von einem Hilfsgenerator 3 empfängt, wodurch eine transponente frequenzmodulierte Schwingung erzeugt wird, die in einem hoch- frequenzverstärker 5 verstärkt wird.
Um unerwünschte Amplitudenmodulationen, die von mangelhaftem Funktonieren, sei es des Oszillators 2 oder der Misehstufe 4, herrühren können, zu unterdrücken, werden die im Eochfrequenzverstärker 5 verstärkten Schwingungen zu einem Amplitudenbegrenzer 6 geleitet, der in an sich bekannter Weise bewirkt, dass die vom Ausgang des letzteren stammende Schwingung eine nahezu vollkommen konstante Amplitude aufweist.
Diese amplitudenbegrenzte, frequenzmodulierte hochfrequente Schwingung wird einem Frequenzmodulator 7 zugeführt, der in bekannter Weise ausgebildet sein kann, vorzugsweise jedoch von der Phasensprung-Diskrimi natortype ist. Dabei wird eine niederfrequente Schwingung erzeugt, deren Amplitude stets der Druckamplitude entspricht und deren Frequenz die gleiehe ist wie die Frequenz der Druckänderungen oder Vibrationen, welche die angeschlossene Drucksonde empfängt.
Diese Schwingung wird über einen Ausgangsverstärker 8 einem Indikator zugeführt, der bei der dargestellten Ausführungsform eine Kathodenstrahlröhre 9 ist.
Mit dem Hoehfrequenzverstärker 5 ist ein Abstintinanzeiger 10 verbunden, der die ein zustehende Frequenz des Hilfsgenerators 3 anzeigt, der so abgestimmt werden muss, dass die aus seiner Frequenz und der mittleren Frequenz des Oszillators 2 gebildete Kombi nationsfrcqucnz die mittlere Frequenz ergibt, auf welche der Hochfrequenzverstärker 5 sowie der Frequenzdemodulator 7 abgestimmt sind.
Die beschriebene Anzeigevorrichtung wird wie folgt betrieben: Eine der Drucksonden, welche benutzt werden soll, wird durch den Zähler 11 mit dem Empfänger verbunden.
Die Frequenz des Hilfsgenerators 3 wird ab gestimmt, indem man den Abstimmanzeiger 10 beobachtet, wonach die Wathodenstrahl- röhre den Drtwk oder die Druckvibrationen anzeigt, welche die damit verbundene Druck- sonde beeinflussen. Durch Umschalten des Wählers 11 auf eine andere Sonde 1 wird der Generator 3 von neuem, wie oben beschrieben, abgestimmt.
Die Anzeigevorriehtung ermöglicht deshalb eine genaue Angabe von Drucken, Druck änderungen oder Druekvibrationen, ohne dass es notwendig wäre, dass alle Oszillatoren 2 mit genau der gleichen mittleren Frequenz arbeiten. Man muss auch nicht zu den Sendern 1, 2 gehen, um die mittlere Frequenz der Oszillatoren 2 wieder abzustimmen, wenn dieselbe während des Betriebes schwanken sollte. Dabei ist es möglich, die Sender 1, 2 vom Empfänger 3 bis 11 örtlich getrennt anzuordnen, was sich z. B. dann ergibt, wenn die Sonden in den Zylin- stern der Dieselmotoren eines Motorbootes angebracht sind und der Empfänger am. Arbeitsplatz des MAschinisten.
Wenn auch im vorstehenden die Erfindung hauptsächlich für derartige Anwen dungsgebiete beschrieben wurde, ist das An- wendungsgebiet keinesfalls darauf beschränkt.
Beispielsweise kann erwähnt werden, dass eine Anzeigevorrichtung gemäss der Erfin dung auch zur Anzeigung der transversalen oder longitudinalen Kräfte, denen der Drehstahl einer Drehbank ausgesetzt ist, ausgebildet werden kann.