DE1045920B

DE1045920B - Timing method

Info

Publication number: DE1045920B
Application number: DEZ3392A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Hintze
Original assignee: Zeiss Ikon AG
Current assignee: Zeiss Ikon AG
Priority date: 1953-04-18
Filing date: 1953-04-18
Publication date: 1958-12-04

Description

Zeitmeßverfahren Um Zeiten" insbesondere kurze Zeiten, mit hoher Genauigkeit zu messen, sind eine ganze Reihe von Verfahren bekanntgeworden. Eines der ältesten ist das beim Boul,enge-Flugzeitenmesser angewandte Prinzip. Dieses Gerät gestattet die Messung von Zeiten in der Größenordnung von 0,1 Sekunden mit einer Toleranz von ±10-4 Sekunden, jedoch wird es heute im allgemeinen nur noch für Kontrollzwecke verwendet, da es sehr sorgfältig gegen Erschütterungen geschützt werden muß und einer geübten Bedienung bedarf.Time measurement method For times "especially short times, with high accuracy to measure, a number of methods have become known. One of the oldest is the principle used in the Boul, Narrow flight timer. This device permits the measurement of times on the order of 0.1 seconds with a tolerance of ± 10-4 seconds, but today it is generally only used for control purposes used because it must be protected very carefully against vibrations and requires experienced operation.

Ferner ist es bekannt, Kurzzeitmessungen mit Hilfe von Oszillographen durchzuführen. Die zu messende Zeit wird auf einem Registrierstreifen photographisch aufgetragen und ihre Länge mit einer gleichzeitig aufgeschriebenen Zeitmarke verglichen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß nach jeder Messung ein photographischer Entwicklungsprozeß durchgeführt werden muß.It is also known to carry out short-term measurements with the aid of oscilloscopes perform. The time to be measured is photographed on a recording strip plotted and their length compared with a time stamp written down at the same time. This method has the disadvantage that a photographic development process is carried out after each measurement must be carried out.

In neuerer Zeit haben sich elektronische Geräte eingeführt, die aber einen verhältnismäßig großen Aufwand erfordern. Ihr Meßergebnis kann auch nicht kontrolliert werden, weil keine bleibende Aufzeichnung vorhanden ist.In recent times electronic devices have been introduced, but that require a relatively large effort. Your measurement result cannot either be checked because there is no permanent record.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird für ein Zeitmeßverfahren großer Genauigkeit unter Verwendung einer magnetischen Aufzeichnung vorgeschlagen, für die Dauer der zu messenden Zeit Schwingungen mit einer von der verlangten Meßgenauigkeit abhängigen Frequenz aufzuzeichnen, deren Wiedergabe gegebenenfalls mit gegenüber der Aufnahme verminderter Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers erfolgt, wobei jede Schwingung als Impuls, vorzugsweise mit Hilfe eines Zählwerks ermittelt wird.To avoid these disadvantages, a time measurement method becomes larger Proposed for accuracy using magnetic recording the duration of the time to be measured, oscillations with an accuracy of measurement required to record the dependent frequency, the reproduction of which, if necessary, with the opposite the recording takes place at a reduced speed of the recording medium, wherein each oscillation is determined as a pulse, preferably with the help of a counter.

An Hand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung erläutert.The invention is explained using an exemplary embodiment.

Auf der rotierenden Trommel 1 liegt der endlose Streifen 2, der eine magnetisch empfindliche Schicht trägt. Der Aufzeichnungskopf 3, der gegenüber der rotierenden Trommel feststeht, ist mit dem z. B. quarzgesteuerten Hochfrequenzgenerator4 verbunden, der den Aufzeichnungskopf während der zu messenden Zeit mit einer erforderlichenfalls einstellbaren Frequenz speist. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel muß so groß gewählt werden, daß die aufgezeichnete Frequenz noch gut aufgelöst werden kann. Das ist z. B. bei einer Lineargeschwindigkeit von 2,5 m/sec des Aufzeichnungsträgers leicht möglich. An Stelle des endlosen Aufzeichnungsträgers kann auch ein in einer Spirale auf der Trommel aufgewikkeltes Band dienen, wobei die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung entsprechend dem Anstieg der Spirale mit der sich drehenden Trommel, zweckmäßig automatisch gekuppelt, auf und ab bewegt wird.On the rotating drum 1 is the endless strip 2, the one magnetically sensitive layer. The recording head 3 opposite the rotating drum is fixed, is with the z. B. quartz-controlled high-frequency generator4 connected to the recording head during the time to be measured with an if necessary adjustable frequency feeds. The speed of rotation of the drum must be like this be chosen large so that the recorded frequency can still be resolved well. This is e.g. B. at a linear speed of 2.5 m / sec of the recording medium easily possible. Instead of the endless recording medium, a Spiral on the drum wound tape are used, the recording and Playback device corresponding to the rise of the spiral with the rotating one Drum, conveniently automatically coupled, is moved up and down.

Nach erfolgter Aufzeichnung wird die Trommelgeschwindigkeit so weit herabgesetzt, daß der nunmehr eingeschaltete Wiedergabekopf 5 oder der auf Wiedergabe umgeschaltete Aufzeihnungskopf 3 die einzelnen Schwingungen als Impulse aufnehmen und unter Zwischenschaltung des Verstärkers 6, gegebenenfalls gleichgerichtet, einem Schrittzählwerk 7 zuführen kann. Die Auszählung der Impulse kann auch so erfolgen, daß die Trommel nach erfolgter Aufzeichnung stillgesetzt und mit verminderter Geschwindigkeit in umgekehrter Richtung abläuft, so da.ß die Auszählung von rückwärts erfolgen kann.After the recording has taken place, the drum speed becomes so high reduced that the now switched on playback head 5 or on playback Switched Aufzeihnungskopf 3 record the individual vibrations as pulses and with the interposition of the amplifier 6, optionally rectified, one Step counter 7 can feed. The impulses can also be counted in such a way that that the drum stopped after the recording and at reduced speed runs in the opposite direction, so that the counting can be done from backwards.

Die Beschaffenheit der für dieses Verfahren benötigten Aufzeichnungsträger ermöglicht bei einer Bandgeschwindigkeit von 15 cm/sec eine Frequenz von 10 000 Hz noch einwandfrei aufzuzeichnen. Steigert man die Bandgeschwindigkeit auf 1,5 m/sec, so können dementsprechend noch 105 Hz und bei einer Bandgeschwindigkeit von 15 m/sec sinngemäß 10s Hz aufgezeichnet werden. Die Bandgeschwindigkeit wird man je nach der verlangten Toleranz wählen. Wird z. B. eine Toleranz der Zeitmessung von ± 10--4 Sekunden verlangt, so wird man eine Frequenz von 104 Hz verwenden. Der Aufzeichnungsträger müßte also mit einer Geschwindigkeit von 15 cm/sec laufen.The nature of the recording media required for this process enables a frequency of 10,000 at a belt speed of 15 cm / sec Hz can still be recorded properly. If you increase the belt speed to 1.5 m / sec, so can accordingly still 105 Hz and at a belt speed of 15 m / sec can be recorded analogously to 10s Hz. The tape speed becomes one choose according to the tolerance required. Is z. B. a tolerance of timing If required for a period of ± 10-4 seconds, a frequency of 104 Hz will be used. Of the The recording medium would therefore have to run at a speed of 15 cm / sec.

Für den Gleichlauf des Aufzeichnungsträgers sind keine besonderen Aufwendungen erforderlich, da die Meßtoleranz durch ihn nicht beeinflußt wird. Die Zeitmessung geschieht nämlich nicht durch die Bestimmung der aufgezeichneten Frequenz, sondern durch Auszählung der einzelnen, zweckmäßig gleichgerichteten Impulse.There are no special ones for the synchronization of the recording medium Expenditures are necessary because the measurement tolerance is not influenced by it. the Time measurement does not happen by determining the recorded frequency, but by counting the individual, appropriately rectified impulses.

Soll beispielsweise eine Zeit von 0,1 Sekunden mit einer Toleranz von ± 10-4 Sekunden gemessen werden, so verwendet man, wie bereits ausgeführt, zweckmäßig eine Oszillatorfrequenz von 104 Hz. Man erhält infolgedessen insgesamt 10 000 Impulse. Wird für die Zählung ein normaler Telephongesprächszähler, der mit einer Maximalgeschwindigkeit von etwa 25 Impulsen /sec zählen kann, benutzt, so dauert das Auszählen dieses Vorganges 10 000 : 25 = 400 Sekunden.If, for example, a time of 0.1 seconds is to be measured with a tolerance of ± 10-4 seconds, an oscillator frequency of 104 Hz is expediently used, as already stated. As a result, a total of 10,000 pulses is obtained. If a normal telephone conversation counter, which can count at a maximum speed of about 25 pulses / sec, is used for counting, this process takes 10,000: 25 = 400 seconds.

Wenn diese Zeit abgekürzt werden soll, können z. B. Spezialzählwerke verwendet werden, die etwa 500 Impulse/sec erfassen. Falls auch dies noch nicht befriedigt, können einfache elektronische Zählwerke zur Anwendung kommen. Außerdem ist es auch möglich, bei der Aufzeichnung z. B. jeden zehnten Impuls durch eine besonders große oder kleine Amplitude zu kennzeichnen.If this time is to be shortened, z. B. Special counters can be used, which capture about 500 pulses / sec. If not yet either if satisfied, simple electronic counters can be used. aside from that it is also possible to use e.g. B. every tenth pulse by one to identify particularly large or small amplitudes.

Eine andere Maßnahme zur Verkürzung der Ablesezeit besteht darin, mehrere Wechselströme unterschiedlicher Frequenz gleichzeitig aufzuzeichnen und bei der Wiedergabe die Impulse der höheren Frequenz nur am Anfang und Ende der Aufzeichnung abzuzählen, während der Mittelteil, beginnend mit der ersten und endend mit der letzten Übereinstimmung, mit einem Impuls der niederen Frequenz nach letzteren abgezählt wird. Die Gesamtzeit für das Auszählen wird bei Verwendung von beispielsweise 105 und 104 Frequenzen annähernd im Verhältnis 1:10 herabgesetzt.Another measure to shorten the reading time is to record several alternating currents of different frequencies at the same time and during playback, the pulses of the higher frequency only at the beginning and end of the recording to count off during the middle part, starting with the first and ending with the last match, with a pulse of the lower frequency counted down after the latter will. The total time for counting becomes when using for example 105 and 104 frequencies approximately 1:10.

Nach dem gemäß der Erfindung vorgeschlagenen Verfahren ist es möglich, Zeitmessungen mit beliebiger Meßtoleranz durchzuführen, da sie lediglich durch die vorzunehmenden Schaltvorgänge bestimmt wird, die die zu messende Zeit begrenzen.According to the method proposed according to the invention, it is possible Perform time measurements with any measurement tolerance, since they are only through the The switching operations to be carried out are determined, which limit the time to be measured.

Außerdem besitzt das vorgeschlagene Verfahren gegenüber den bekannten den Vorteil, in der Länge des zu messenden Zeitabschnitts fast nicht beschränkt zu sein, weil unter Umständen größere Bandlängen verwendet werden können und die Gleichförmigkeit der Bandgeschwindigkeit keine Rolle spielt.In addition, the proposed method has advantages over the known the advantage of almost unlimited in the length of the time period to be measured to be, because under certain circumstances longer tape lengths can be used and the Uniformity of the belt speed does not matter.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Time measurement method of great accuracy using a magnetic recording, characterized in that vibrations are recorded for the duration of the time to be measured at a frequency dependent on the required measurement accuracy, the reproduction of which takes place, if necessary, at a speed of the recording medium that is reduced compared to the recording, with each oscillation is determined as a pulse, preferably with the aid of a counter.

2. The method according to claim 1, characterized in that a plurality of alternating currents simultaneously different frequencies are recorded, their playback for shortening while the counting time is essentially limited to the lower frequency the pulses of the higher frequency are only counted at the beginning and at the end, namely up to the first or from the last match of pulses of both frequencies.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the more convenient Counting of the individual impulses with periodically different amplitudes to be recorded.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the counting of the pulses in the opposite direction to the recording of the Recording medium takes place.

5. The method according to claims 2 and 3, 7, characterized in that the playback is carried out with different sound carrier speeds, preferably such that the beginning and end of the pulse counting are scanned at a slower speed than the intermediate intervals. Publications taken into consideration: History and status of the development of the Behm solder, special print from: "Annals of Hydrography and Maritime Meteorology" of the Deutsche Seewarte in Hamburg, 1924, booklets XI and XII, pp. 28 and 29; Physikalische Blätter, 1951, No. 11, p. 492, para. 2; German patent specifications No. 621263, 585 584.