Analog-Digital-Umsetzer Für die Stellungsanzelige von Abstimmorganen in Geräten (der Nachrichtentechnik und der Messtechnik sind zahlreiche Vorrichtungen bekannt. Solche Ab stimmorgane stellen beispielsweise Drehkondensatoren oder Variometer dar, deren veränderliche Kapazität bzw. Indukttivität idie Frequenz von Oszillatoren beein flussen.
Da jeder Stellung dieser Abstimmorgane bei spielsweise cihebestimmte Frequenz zugeordnet ist, wurde die Frequenzangabe für den betreffenden Oszill:a- tor bzw. eine dieser analoge Frequenz auf einer reit der Achse des Abstimmorgans gekuppelten Anzeige vorrichtung festgehalten.
Durch den kontinuierlichen Verlauf oder Charakteristik des Abstimmorgans war damit auch die Anzeigegenauigkeit, d. h. die Reprodu- zierbarkeit einer eine bestimmte Anzeige entsprechen den Frequenz, gegeben. Zwischenwerte zwischen den meist als S'kalateilung ausgeführten Frequenzwerten mussten durch Interpolation angenähert werden.
Die immer steigenden Anforderungen an die Abstimmge- nauigkeit von Sende- und Empfangsgeräten machten es nötig, die A.nzeigeorgane, d. h. die betreffenden Skalen, so zu dehnen, @dass eine noch genügende Ablese- genauigkeit auch für kleinste Frequenzänderungen vor handen war.
Die dadurch bedingte räumliche Aus dehnung der Anzelgemittel setzten aber dil ser Art der Anzeige enge Grenzen. Zudem gestaltete sich die blosse Vergrösserung der Anzeigemittel deshalb als pro blematisch, Ida damit die Abstimmfehler, die durch veränderliche Betriebsbedingungen hervorgerufen wur den, nichteliminiert werden konnten.
Geräte ider Nachrichtentechnik bzw. Messtechnik verlangen ,aber heute eine äusserst präzise Frequenz- einstellung, insbesondere wenn ,sie kontinuierlich er folgen soll, @da die zur Verfügung stehenden Frequenz bänder sehr schmal sind.
Es wurde deshalb schon vorgeschlagen, :die Auf michnung der Frequenzwerte :auf einem relativ langen Skalaband vorzunehmen und dieses über ein Getriebe mit dem A.bstimmorgan kontinuierlich zu kuppeln.
Zur Einstellung oder gewünschten Frequenz innerhalb des mit Frequenzmarken versehenen Bandes dienten an sich bekannte elektrische Abstimmhilfen, wie sie bei spielsweise in Systemen mit Frequenzsynthese Anwen dung finden.
Dis Nachteile dieser Einrichtung sind die, dass der Gleichlauf zwischen Abstimmorgan und den auf dem Skalaband @enthaltenen Anzeigemitteln sich mit der Zeit verändert, wodurch Unsicherheiten in der Ablesung der einzustellenden Frequenz .auftreten, d. h., dass die Anzfige vermittels der Frequenzmarken des Skalaban- des nicht durchwegs mit der elektrischen Abstimm- anzeige übereinstimmt.
Zudem ist es erforderlich, den Frequenzverlauf über den Drehbereich des Ab.stimm- organs mit den aufgezeichneten Frcquenzwerten durch Bearbeitung der Abstimmmittel (z. B. Zurechtbiegen der Kond@ensatorplatten) iin Einklang zubringen.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nach teile und betrifft einen Analog-D.igital-Umsetzer, der sich dadurch auszeichnet, @dass @die Stellung eines kon tinuierlich einstellbaren Organs vermittels eines diskon- tirnuierlich arbeitenden Getriebes auf mindestens einer ganzzahlige Werte anzeigenden Zahlentrommel ange- zeigt wird.
Anhand der Beschreibung und der Figuren wirrt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 als Diagramm die Beziehung zwischen Be reich und Drehwinkel eines einstellbaren Organs, Fig. 2 ein Blockschema eines Analog-Digital-Um- setzers,
Fig. 3 schematisch eine konstruktive Ausbildung eines.Anialog- Digital-Um,s,etzers, Fig. 4 einkonstruktives Detail aus FinG. 3.
Im Diagramm gemäss Fig. 1 ist der Verlauf eines einstellbaren Organs, beispielsweise eines Drehkonden- sators, in Funktion des Drehwinkels,aufgezeichnet. Da bei sei angenommen, dass der Rotor (dieses Konden- sators einen Drehwinkel von 180 beschreiben kann und dassdieser Drehwinkel .in total 10 Bereiche unter teilt werden soll.
Aus der Abweichung des Diagramm- verlaufes von einer Geraden geht hervor, dass die Cha rakteristik ,des betrachteten Drehkondensators :nicht völ lig linear ist.
Einer gleichmässigen Bereichseinteilung entspricht somit jeweils ein ungleich grosser Winkelbereich der Rotorstellungen.
Es soll nun erreicht werden, dass :diese Winkel bereiche des Rotors in Anzeigebereiche eines Anzeige organs umgesetzt werden, derart, dass jeweils ein be stimmter Anz i:gebereich einen, und zwar stets den _gleichen, Winkelbereich der Rotorsitellung kennzeichnet. Diese Forderung ist in einer Anordnung nach Odem Blockschema gemäss Fig. 2 verwirklicht.
Zwischen dem einstellbaren Organ 11 und .dem eigentlichen Analog- Digital-Umsetzer 12 ist ein Übersetzungsgetriebe 10 vorgesehen, welches den totalen Winkelbereich von beispielsweise 180 auf einen vergrösserten Winkel n X 180 erweitert.
Die Anzeigevorrichtung 3 zeigt nun diejenig n Bereiche un, in welchen sich das Organ 11 jeweils befindet, und wechselt jeweils nur beim übergang von einem auf den folgenden Bereich den Anzeigewert. Innerhalb der in Fig. 1 schraffiert ge zeichneten Bereiche bleibt die Bereichsanzeige jeweils stehen, so dass eine sichere und eindeutige Ablesung des jeweils eingestellten Bereichs möglich ist.
Fig. 3 zeigt eine konstruktive Ausbildung, mit der beispielsweise ein solcher Analog-Digital-Umsetzer ver wirklicht werden kann. Das einstellbare Organ 11 steht über ein Getriebe 10 mit einer Achse in Verbindung, auf welcher sowohl ein Drehknopf 9 als auch ein Zylin der 1 vorgesehen sind. Durch das Getriebe 10 steht das einstellbare Organ 11 und :der Drehknopf 9 zueinander in einem starren Verhältnis. Der Zylinder 1 ist nun als Nutentrommel ausgebildet.
Die Nut 7 weist so viel Umgänge um -den Zylinder auf, dass der totale Dreh bereich des einstellbaren Organs 11 dem gesamten Nutenweg vom Anfang bis zum Ende der Nutentrommel entspricht. Beträgt beispielsweise der Drehbereich des Organs 11 180 .und ist .das übersetzungsverhältnis des Getriebes 10 1 : 20, so kann der Zylinder 1 eine Nut mit 10 Umgängen aufweisen. Der ursprüngliche Drehbereich von 180 ,ist somit auf 20 X 180 = 3600 Winkelgrad vergrössert.
Zur Abgrenzung der mit einer Zifferanzeige 3 fest zulegenden Teilbereiche dienen nun Reiter 8, welche in die Nut 7 einsetzbar und dort durch einfache Mittel an beliebiger Stelle feststellbar sind. Es können somit so viele Reiter eingesetzt werden, als Bereichsanzelgen erwünscht sind. Mit den Reitern 8 steht nun ein Stern- rad 2 in Eingriff, das jeweils beim Vorbeigang des Reiters an einem Zahn desselben um einen vorgegebenen Winkelbetrag weitergedreht wird.
Das Sternrad 2 ist auf einer Achse 6 längsverschieblich angeordnet und wird durch den schr.aubenlinienförinigen Steg, der die Nuten 7 voneinander trennt, längs der Achse 6 mitge führt. Sternrad 2 und Achse 6 wirken jedoch so mit einander zusammen, dass wohl eine Verschiebbarket in Achsenrichtun7g, jedoch nicht eine gegenseitige Ver drehung möglich ist. Dies kann z.
B. dadurch erreicht werden, dass die Achse 6 mit dem vom Sternrad 2 über streichbaren Bereich unrund, beispielsweise vierkantig, ausgeführt ist, so idass jede Drehung des Sternrades 2 auf die Achse 6 übertragen wird.
Eine Rastvorrichtung 5 auf der Achse 6 dient dazu, dass das St _rnrad 2 bzw.,die Achse 6 immer dann, wenn kein Eingriff zwischen einem Reiter 8 ,und dein Sternrad 2 vorliegt, in vorgegebenen Stellungen festgehalten wird. Die Achse 6 trägt ein Getriebe 4, welches auf die An- z3igevorrichtung, z. B. eine Zifferrolle 3, einwirkt.
Das Getriebe 4 :ist so ,abgestuft, dass jeder durch die Rast einrichtung 5 gegebenen Stellung der Achse 6 ein Zah lenschnitt der Zahlenrolle entspricht. Somit wird bei jedem Durchgang eines Reiters 8 am Sternrad 2 dieses um einen solchen Winkel verdreht, dass die Ziffernrolle der Anzeigevorrichtung 3 auf die nächste Zahlens!telle weiterspringt und so lange in dieser Stellung verbleibt, bis ein weiterer Reiter 8 das Sternrad 2 in die nächste von der Rasteinrichtung 5 gegebene Stellung dreht.
Die Stellung des Zylinders 1, und :damit diejenige des einstellbaren Organs 11, ist somit immer durch eine eindeutige Ziffernanzeige im Anzeigeorgan 3 definiert, wobei, wie bereits erwähnt, durch Einstellung der Reiter 8 an vorgegebenen Plätzen in der Nut 7 der Bereich gewählt werden kann, der durch die betrsffende Ziffern anzeige identifiziert werden .soll. Es lässt sich somit auf einfache Weise .erreichen, die Charakteristik des ein stellbaren Organs 11 in beliebige Teilbereiche aufzu teilen.
Analog Digital-Umsetzer der beschriebenen Art sind dann besonders vorteilhaft, wenn eine durch :die Stellung des einstellbaren Organs 11 festgelegte Grösse, bei spielsweise eine Frequenz, wieiderhol'aar eingestellt wer den soll und für die Feinabstimmung, d. h. für das Einstellen der genauen Frequenz, noch weitere Mittel vorhanden sind.
Für die Bedienung des Analog-Digital- Umsetzers genügt es dann, den vorgeschriebenen Be reich :durch Einstellen lder entsprechenden Bereichs nummer vorzuwählen und die genaue Abstimmung durch Verändern der Stellung des Drehknopfes 9 inner halb dieses Bereiches .zu suchen.
Fig. 4 zeigt noch den Zylinder 1 jund das mit ihm zusammenwirkende Sternrad 2 im Querschnitt. Darin kommen die Nut 7, die Reiter 8 sowie die formschlüs sige Verbindung zwischen Sternrad 2 und Achse 6 deutlich zum Ausdruck.