DE1052867B

DE1052867B - Vorrichtung zum UEbertragen von Informationen

Info

Publication number: DE1052867B
Application number: DEB37102A
Authority: DE
Inventors: Walter Wallace Fischer; Carl Evert Sohlgren
Original assignee: Bendix Aviation Corp
Current assignee: Bendix Aviation Corp
Priority date: 1954-09-07
Filing date: 1955-09-07
Publication date: 1959-03-12
Also published as: US2782408A; GB783654A; FR1136816A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen von Informationen mit Hilfe von Impedanzen, welche selektiv in einen elektrischen Stromkreis durch so gesteuerte Schalter eingeschaltet werden, daß die Anlegung von einem binären Code entsprechenden Signalen an die Schalter zunehmend eine Veränderung der gesamten Impedanzwerte zwischen den ausgewählten Punkten der Schaltung einführt.

Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung, die entsprechend den Stellenzahlen des Codes mehrere Abschnitte aufweist, wobei die Impedanzen in den entsprechenden Abschnitten Werte gemäß einer geometrischen Reihe mit dem Faktor 2 aufweisen und jeder Abschnitt einen Schalter enthält.

Bekannte Ausführungen verwenden vielfach zur Umschaltung einen umlaufenden Schalter. Die Verwendung derartiger umlaufender Teile hat jedoch im Aufbau der Vorrichtung und im Betrieb erhebliche Nachteile.

Weiterhin ist es bekannt, Schalter an einer Impedanzschaltung in bezug zu den Impedanzen so anzuordnen, daß die Einfügung von Impedanzwerten im zunehmenden oder abnehmenden Sinne in Übereinstimmung mit der natürlichen Folge der ganzen Zahlen durch Betätigung der Schalter in Übereinstimmung mit dem natürlichen binären Code erreicht wird.

Hierbei müssen umfangreiche und komplizierte Schaltvorrichtungen vorgesehen werden, da bei Verwendung des natürlichen Codes beim Übergang von einer Zahl auf die folgende beispielsweise alle Ziffern geändert werden müssen. Beispielsweise wird im natürlichen Code die Ziffer 3 durch 011 und die Ziffer 4 durch 100 ausgedrückt. Es ist ersichtlich, daß der Übergang infolge Änderung aller drei Ziffern eine gleichzeitige Betätigung dreier Schalter erfordert. Neben dem gerätemäßigen Aufwand ergeben sich hierdurch auch zahlreiche Möglichkeiten zu Betriebsstörungen, so daß die bekannten Vorrichtungen erhebliche Nachteile aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen.

Erfindungsgemäß sind die Schalter in bezug auf die Impedanzen derart angeordnet, daß die in Übereinstimmung mit der natürlichen Folge der ganzen Zahlen zunehmende oder abnehmende Einfügung von Impedanzwerten zwischen die Endpunkte eines Netzwerkes von Impedanzen durch Betätigung der Schalter gemäß dem binären Reflexions-Code erreicht wird.

Hieraus ergeben sich hervorragende Vorteile. Beispielsweise unter Bezugnahme auf das oben angegebene Beispiel wird darauf hingewiesen, daß die Zahlen 3 und 4 in dem Reflexions-Code durch 010 und 110 ausgedrückt werden. Beim Übergang von dem einen Vorrichtung zum übertragen
von Informationen

Anmelder:

Bendix Aviation Corporation,
New York, N.Y. (V.St.A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

BeanspructLte Priorität: V. St. v. Amerika vom 7. September 1954

Walter Wallace Fisher, Facoima, Calif.,
und Carl Evert Sohlgren, San Fernando, Calif.
(V. St, A.),
sind als Erfinder genannt worden

Signal zum anderen ist daher die Änderung nur einer Ziffer erforderlich, so daß nur ein Schalter umgeschaltet werden muß. Abgesehen von wesentlichen Vereinfachungen im Aufbau und in der Anwendung liegt auch eine gesteigerte Betriebssicherheit vor.

Bei einer Vorrichtung mit entsprechend den Stellenzahlen des Codes mehreren Abschnitten und Impedanzwerten in den entsprechenden Abschnitten gemäß einer geometrischen Reihe mit dem Faktor 2 sowie einem Schalter in jedem Abschnitt kehrt gemäß einer vorteilhaften Ausf ührungsform der Erfindung die Betätigung eines Schalters eines gegebenen Abschnittes die Verbindungen zwischen der Gruppe der Abschnitte, die aus dem gegebenen Abschnitt und allen Abschnitten niederer Ordnung besteht, und der Gruppe der Abschnitte um, die aus allen Abschnitten höherer Ordnung als der gegebene Abschnitt besteht.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Nachbildung für einen in sich geschlossenen Widerstand mit drei mit gleichem Abstand untereinander an Abgriffen angeschlossenen Zuleitungen und einen über

809 76Sß40

den Widerstand beweglichen Kontaktarm, wobei eine Vorrichtung gemäß der Erfindung angeordnet ist und noch eine zusätzliche Impedanz vorgesehen ist.

Ferner betrifft die Erfindung eine Fernsteuerung, die wenigstens an einem ihrer Enden eine derartige Nachbildung aufweist.

Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nun ausführlich an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schaltskizze eines erfindungsgemäßen, an beiden Enden offenen Stellenpotentiometers für vierstellige Signale,

Fig. 1 a ein schematisches Schaltbild eines Stellenumkehrschalters oder Relais für die Schaltung gemäß Fig. 1,

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild eines abgewandelten Schaltkreises für den untersten Abschnitt der Schaltung in Fig. 1,

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild eines üblichen Potentiometerkreises, der in seiner Funktion der Schaltung gemäß Fig. 1 entspricht,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Servosteuerung, bei der an Stelle des üblichen Drehfeld-Steuertransformators ein drehbares Potentiometer verwendet ist,

Fig. S eine schematische Schaltung eines geschlossenen Stellenpotentiometerkreises zum Ersatz des drehbaren Potentiometers gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine graphische Darstellung zum Aufzeigen der bei der Schaltung gemäß Fig. 4 auftretenden Fehler,

Fig. 7 eine schematische Schaltung für einen abgewandelten Stellenpotentiometerkreis, der in der Schaltung gemäß Fig. 5 verwendet werden kann,

Fig. 8 eine schematische Schaltung einer weiteren Abwandlung eines Stellenpotentiometers zur Verwendung in der Schaltung gemäß Fig. 5 und

Fig. 9 eine graphische Darstellung, welche die Verbesserung der Fehler aufzeigt, wenn in der Schaltung gemäß Fig. 5 die Stellenpotentiometer gemäß den Fig. 7 und 8 verwendet werden.

In den Fig. 6 und 9 bedeutet (+) eine Abweichung in Uhrzeigerrichtung und (—) eine Abweichung entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung.

Das in Fig. 1 dargestellte einfache erfindungsgemäße vierstellige Potentiometer besteht aus vier Abschnitten I, II, III und IV, die untereinander bis auf die Größe der darin enthaltenen Impedanzen einander gleich sind und jeweils einer der vier Stellen zugeordnet sind. Jeder Abschnitt besteht aus einem Leiterpaar 10 und 11. Das eine Ende 13 des Leiters 10 bildet eine erste Eingangsklemme und das andere Ende 14 des Leiters 10 eine erste Ausgangsklemme. Ein Ende 15 des Leiters 11 bildet eine zweite Eingangsklemme und dessen anderes Ende 16 eine zweite Ausgangskl emm e.

Jeder Leiter 11 enthält eine Impedanz, die hier als Widerstand dargestellt ist. Die Werte dieser Impedanzen sind in jedem nachfolgenden Stellenabschnitt verdoppelt. Somit ist die Impedanz im untersten Stellenabschnitt I mit R, im Abschnitt II mit 2 R, im Abschnitt III mit AR und im AbschnittIV mit 8R bezeichnet.

Die Stellenschalter 12 verbinden die erste und zweite Eingangsklemme 13 und 15 eines jeden Abschnittes I, II und III mit der ersten und zweiten Ausgangsklemme des nächsthöheren Abschnittes, während die Eingangsklemmen des Abschnittes IV mit der ersten und dritten Hauptklemme A bzw. C verbunden werden. Die Ausgangsklemmen 14 und 16 des Ab-

schnittes I sind beide mit der zweiten Hauptklemme B verbunden. Wenn irgendeiner der Stellenschalter 12 in seiner ersten Schaltstellung entsprechend einem Stellensignal des einen binären Wertes (beispielsweise »0«) steht, wird eine Verbindung geschaffen, wie sie mit ausgezogenen Linien dargestellt ist, während in der zweiten Schaltstellung entsprechend einem Stellensignal mit dem anderen binären Wert (beispielsweise »1«) die in gestrichelten Linien dargestellten Verbindungen hergestellt werden. Man ersieht also, daß die Änderung eines beliebigen Stellensignals zur Folge nat, daß der zugehörige Schalter 12 einfach die Verbindungsanschlüsse zum nachfolgenden Schaltungsabschnitt vertauscht.

Eine einfache Relaisschaltung, die für jeden der Schalter 12 verwendbar ist, zeigt die Fig. 1 a. Hierbei enthält das Stellenrelais 20 zwei bewegliche, an die entsprechenden Ausgangsklemmen 14 bzw. 16 angeschlossene Kontakte. Jeder dieser beweglichen Kontakte arbeitet mit einem Ruhe- und einem Arbeitskontakt zusammen. Der Ruhekontakt des einen beweglichen Kontaktarmes ist mit der Eingangsklemme 13 und dessen Arbeitskontakt mit der Eingangsklemme 15 des nächstniedriger bezifferten Abschnittes verbunden.

Andererseits ist der Ruhekontakt des anderen beweglichen Kontalctarmes mit der Eingangsklemme 15 und dessen Arbeitskontakt mit der Eingangsklemme 13 des nächstniedriger bezifferten Abschnittes verbunden.
Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß, wenn sich alle Stellenschalter 12 in ihrer ersten (»0«-) Stellung befinden, alle Impedanzen zwischen der zweiten Hauptklemme B und der dritten Hauptklemme C eingeschaltet sind, während die erste Hauptklemme^ unmittelbar mit der zweiten Hauptklemme B verbunden ist. Bei Betätigung irgendeines der Schalter 12 werden jedoch alle Impedanzen zwischen diesem Schalter und der Hauptklemme B in den gegenüberliegenden Leitungszug umgeschaltet, so daß aus dem Leitungszug zwischen den Hauptklemmen C und B ein Teil der Impedanzen fortgenommen und in den Leitungszug zwischen den Hauptklemmen A und B eingeschaltet wird.

In der Fig. 3 ist in der üblichen Weise ein gleichwertiger Potentiometerkreis mit einem einzigen Widerstand dargestellt, der an vierzehn Stellen mit Abgriffen versehen ist, zwischen denen jeweils ein Widerstand mit der Größe R liegt. Durch Verschieben des mit der Klemme B verbundenen Kontaktes über die verschiedenen Abgriffe kann der Widerstand zwischen den Klemmen A und B vergrößert und der Widerstand zwischen den Klemmen B und C gleichzeitig jeweils um die gleichen Zuwachsgrößen R vermindert werden. Wenn an die Anschlußklemmen A und C₁ wie in Fig. 1 mit 22 dargestellt, eine Spannungsquelle angelegt wird, läßt sich die Spannung zwischen den Klemmen A und B in fünfzehn gleich großen Stufen erhöhen.

Bei einem vierstelligen binären Codesystem könnten sechzehn verschiedene Signale übertragen und mit einer geeigneten Vorrichtung dadurch entschlüsselt werden, daß der Abgriff des in Fig. 3 dargestellten Potentiometers in eine gewünschte der sechzehn verschiedenen Stellungen bewegt wird, um das binäre Codesignal in einen entsprechenden Widerstands- oder Spannungswert zu übersetzen. Eine solche Vorrichtung würde jedoch einen äußerst komplizierten Aufbau erhalten.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 ermöglicht das gleiche Ergebnis in wesentlich einfacherer Weise und bietet auch noch den Vorteil, daß sie mit dem

binären Reflexions-Code arbeiten kann, dessen Vorteile allgemein bekannt sind.

Die nachfolgende Tabelle I zeigt in den Spalten sechzehn Dezimalzahlen (0 bis 15 einschließlich), die entsprechenden vierstelligen Binärzahlen gemäß dem

binären Reflexions-Code, die Lage der Widerstände in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 für jede Binärzahl und die gesamten Reihenwiderstände zwischen den verschiedenen Anschlußklemmenpaaren der Fig. 1.

Tabelle I

Stel lung	Vierstelliger Reflexions- Code 4 3 2 1	Lage der Widerstände A -Seite \| C-Seite	A-B	Gesamt- C-B	A-C
0	0	0	0	0	0	8R +4R +2R -I_rR	0	15	15
1	0	0	0	1	R	8R+4R +2R	1	14	15
2	0	0	1	1	2R	8R+4R +R	2	13	15
3	0	0	1	0	2R + R	8R +AR	3	12	15
4	0	1	1	0	4R	8R +2R +R	4	11	15
5	0	1	1	1	4R + R	8R +2R	S	10	15
6	0	1	0	1	4R+2R	8R + R	6	9	15
7	0	1	0	0	4R+2R + R	8R	7	8	15
8	1	1	0	0	8R	4R+2R + R	8	7	15
9	1	1	0	1	8R+R	4R +2R	9	6	15
10	1	1	1	1	8R+2R	4R + R	10	5	15
11	1	1	1	0	82? +2R + R	4R	11	4	15
12	1	0	1	0	8R+4R	2R + R	12	3	15
13	1	0	1	1	8R+4R + R	2R	13	2	15
14	1	0	0	1	8R+4R +2R	R	14	1	15
15	1	0	0	0	8R +4Ä +2R +R	0	15	0	15

In der Fig. 1 befinden sich alle Stellenrelais in ihrer Normal- oder O-Stellung, so daß sich ein Reflexions-Code von OOOO ergibt und alle vier Widerstände zwischen den Klemmen B und C (in Tabelle I als C-Seite bezeichnet) in Reihe geschaltet sind.

In der Stellung 1 muß, wie aus der Tabelle ersichtlich, ein Teilwiderstand (R) von der C-Seite zur ^i-Seite übertragen werden. Es wird also das Stellenrelais D₁ erregt und der Abschnitt I gegenüber dem Abschnitt II umgeschaltet, so daß sich für die Stellung 1 ein Reflexions-Code von 0001 ergibt.

In der Stellung 2 entspricht der Reflexions-Code 0011, wobei dann der auf die ^4-Seite beförderte Widerstand gleich 2R sein muß. Demgemäß muß R auf die C-Seite zurückgebracht und 2 R auf der ^4-Seite eingefügt werden. Dieser Vorgang kann durch die Erregung des Stellenrelais D₂ bewirkt werden, ohne daß es dazu nötig ist, das Relais D₁ zum Abfall zu bringen, da das Relais D₂ dem Abschnitt II gegenüber dem Abschnitt III umschaltet und dabei gleichzeitig den Abschnitt I gegenüber dem Abschnitt III in die ursprüngliche Ausgangsstellung zurückbringt.

In der Stellung 3 entspricht der Reflexions-Code 0010, und es muß hierzu auf die ^4-Seite ein Widerstand von 2 R + R gebracht werden. Die alleinige Entregung des Relais D₁ bringt R wieder auf die ^4-Seite zurück und bewirkt das gewünschte Ergebnis.

Aus den vorstehenden Beispielen lassen sich mit Hilfe der Tabelle die Schaltungsänderungen bezüglich eines jeden Reflexions-Codes leicht ableiten.

In einigen Fällen ist es erwünscht, in einem Potentiometerkreis einen festen Mittelabgriff T zur Verfügung zu haben, wie er in Fig. 3 angedeutet ist. Ein solcher Mittelabgriff kann, wie in Fig. 1 dargestellt, am Widerstand 8 R an dem 7Väi?-Punkt angeschlossen werden. Unabhängig von der Stellung des Schalters bleibt der Widerstand zwischen diesem Abgriff T und jeder der Anschlußklemmen A und C stets gleich 7ⁱhR und somit genau gleich der Hälfte des Gesamtwiderstandes von 15 R.

Bezüglich der Anzahl der zu verwendenden Stellen besteht keinerlei Beschränkung, und es kann für jede zusätzliche Stelle ein neues Relais und ein Schaltungsabschnitt AOrgesehen werden, wobei dann der Wider- stand in jedem neuen Abschnitt den doppelten Wert des größten zuvor in der Schaltung befindlichen Widerstandes betragen muß. Ein großer Vorteil liegt darin, daß, obwohl für jede zusätzliche Stelle ein zusätzliches Relais vorgesehen werden muß, sich die Anzahl der Kontakte an einem jeden Relais nicht erhöht.

Bei einer Betrachtung der Fig. 1 ergibt sich, daß die dort dargestellte Schaltun:
Kennzeichen aufweist:

die nachfolgenden

1. Jeder der Schaltungsabschnitte I, II, III, IV weist an seinem unteren Ende ein Klemmenpaar auf, das als Eingangsklemmenpaar bezeichnet wurde, während am oberen Ende eines jeden Abschnittes ein Klemmenpaar angeordnet ist, das als Ausgangsklemmenpaar bezeichnet wurde.

2. Die Impedanz eines jeden Abschnittes ist doppelt so groß wie die Impedanz in dem Abschnitt mit der nächstniedrigeren Nummer.

3. Durch die Betätigung eines Schalters am Eingangsende eines jeden Abschnittes werden alle mit niedrigeren Nummer bezifferten Abschnitte gegenüber den Klemmen A und C auf die entgegengesetzte Seite umgeschaltet.

Infolge der vorerwähnten Kennzeichen spricht die Schaltung automatisch auf den binären Reflexions-Code so an, daß zwischen den Klemmen A und B eine Impedanz zu liegen kommt, die der durch den Code zum Ausdruck kommenden Zahl oder Stellung entspricht.

Anstatt die Ausgangsenden der Leiter 10 und 11 in dem der letzten Stelle entsprechenden Abschnitt I gemeinsam an die Hauptklemme B anzuschließen, kann auch, wie in Fig. 2 dargestellt, gewünschtenfalls eine abgewandelte Schaltungsanordnung verwendet werden,

in der zwischen den Klemmen 14 und 16 des Abschnittes II ein Widerstand R eingeschaltet ist, wodurch dann für das Stellenrelais nur ein einfacher Kontaktsatz zur Umschaltung benötigt wird. Aus der Fig. 2 ist zu ersehen, daß eine der Anschlußklemmen 14 oder 16 unmittelbar und die andere Anschlußklemme über den Widerstand R mit der Hauptanschlußklemme B verbunden ist.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung konnte festgestellt werden, daß es möglich ist, zur winkelmäßigen Ferneinstellung einer Welle mit Drehfeldübertragern oder selbstsynchronisierenden Maschinen an Stelle des üblichen Übertragers ein Stellenpotentiometer zu verwenden. Bei dem typischen Synchrondrehfeldübertragungssystem werden die Statoren von zwei Synchronübertragern dreiadrig miteinander verbunden und ihre Rotorwicklungen mit Wechselspannung gleicher Frequenz an gleicher Phasenlage erregt, wozu sie üblicherweise an eine gemeinsame Wechselspannungsquelle angeschlossen werden. Wenn bei einem solchen Drehfeldübertrager (durch Einwirkung äußerer Kräfte) der Rotor des einen Synchronsatzes (Drehfeldgeber) winkelmäßig verdreht wird, ändern sich die Statorströme in beiden Systemen so, daß ein Drehmoment entsteht, welches den Rotor des anderen Synchronsatzes (Drehfeldempfänger) in entsprechender Weise verdreht.

In manchen Fällen ist es erwünscht, ein solches Drehfeldsystem in Abhängigkeit von binären Codesignalen winkelmäßig zu verstellen.

Erfindungsgemäß kann der übliche Drehfeldgeber durch zwei Stellenpotentiometerkreise ersetzt werden, wie es in Fig. 5 dargestellt ist.

In der Fig. 4 ist schematisch ein Servosystem dargestellt, das bis auf den Ersatz des üblichen Synchron-Steuertransformators (der normalerweise dem Drehfeldübertrager 51 an der steuernden Station entsprechen würde) durch ein in sich geschlossenes Potentiometer 50 den üblichen Aufbau aufweist. Für jede Rotorstellung des Synchronübertragers (Servorückkopplung) 51 ist eine winkelmäßige Einstellung des Potentiometers vorgesehen, in der das Potential zwischen seinen Kontakten gleich Null ist. Wenn die Kontakte des Potentiometers 50 beispielsweise durch den Knopf 52 aus der Null-Stellung heraus verdreht werden, entsteht an den Kontakten ein Potentialunterschied, der über die Leitungen P₁ und P₂ zur zu steuernden Station übertragen, im Verstärker 54 verstärkt und in der Phasenlagenvergleichsvorrichtung 55 mit dem Rotorpotential des Drehfeldübertragers 51 verglichen wird, wodurch dann der Motor 56 mit einem Strom versorgt wird, der den Rotor des Drehfeldübertragers 51 in eine Stellung verdreht, die der Neueinstellung des Potentiometers 50 entspricht, so daß dann das Null-Potential an den Kontakten des Potentiometers 50 wiederhergestellt wird.

Die Anwendungsmöglichkeiten der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 sind dadurch beschränkt, daß die Kontakte des Potentiometers 50 verdreht werden müssen. Es kann jedoch erfindungsgemäß das Potentiometer 50 durch ein Potentiometer ohne drehende Teile ersetzt werden, in dem als einzige bewegliche Elemente Stellenrelais vorgesehen sind, die unmittelbar auf die binären Reflexions-Codesignale, durch welche die verschiedenen winkelmäßigen Einstellungen gekennzeichnet werden, ansprechen. Ein Stellenpotentiometer, welches auf sechsstellige binäre Reflexions-Codesignale anspricht, ist schematisch in der Fig. 5 dargestellt und soll nunmehr nachfolgend an Hand der Tabelle II erläutert werden.

TabeUe II

1

2

3

4

I 5

Dezi

Binär

Winkelmäßige

mal
zahl

zahl

Betätigte Relais

Einstellung
O j O

0

000000

0

1

000001

D₁

2

000011

ΤΛ
D₂

ΤΛ
D₁

Λ C
15

3

000010

ΤΛ
D₂

22!/₂

4

000110

D₃

D₂,

^fXCl
ΟΌ

5

000111

Ti
^DZ

Ti
D₂

ΤΛ
D₁

Q*71 I

6

000101

Ti

ΤΛ
D₁

A C
4ο

7

000100

Ti
D₃

527a

8

001100

γ)

OU

^fXZf
λ λ λ I
¹¹¹U

9

001101

D_i

D₃

ΤΛ
D₁

⁶⁷V₂

10

001111

D_t

ΤΛ
^ljS

Tt

ΤΛ
D₁

7C
/0

18³/₄

11

001110

D₁

ΤΛ
D₃

Ti
D₂

Q01 /

²⁶¹U

12

001010

D_i

Ti

yu

33³/₄

13

001011

Ti
D_i

Ti
D₂

ΤΛ
D₁

⁹⁷¹U

41V₄

14

001001

τ\
D_i

ΤΛ
D₁

AO^tW
48%

15

001000

Ti
D_i

1 Λ Ol /

C^l /
56%

16

011000

^jjS

γ)

1 OCi
IZU

^ω I_i

17

011001

τλ
D₅

ΤΛ
D_i

D₁

^ 0*71 /
127¹/₂

^¹L

18

011011

D₅

ΤΛ
D_i

ΤΛ
D₂

D₁

HOC
135

78%

19

011010

D₅

D_i

D₂

142ΐ/₂

⁸⁶V₄

20

011110

Ti

Tt
^DZ

Ti

1 cn
IoU

Ci^fXZ ι
93 ·γ₄

21

011111

ΤΛ
D₅

ΤΛ
D_i

ΤΛ
D₃

ΤΛ
D₂

ΤΛ
D₁

157!/₂

IOlV₄

22

011101

D₅

ΤΛ
D_i

D₃

ΤΛ
D₁

165

23

011100

D₅

ΤΛ
D_i

ΤΛ
D₃

172 V₂

HoV₄

24

010100

Ti

1 QCi
IoU

1 OQZ I
123³/₄

25

010101

ΤΛ
D₅

ΤΛ
D₃

D₁

1877₂

Λ OA 1 /
131V₄

26

010111

ΤΛ
D₅

ΤΛ
D₃

D₂

D₁

IVo

138³/₄

27

010110

D₅

ΤΛ
D₃

D₂

20272

Λ Λ £.1 I
¹⁴⁶V₄

28

010010

D₅

D₂

Ol Γ\
ZlU

153³/₄

29

010011

ΤΛ
D₅

D₂

D₁

Ο-ΐ *7Ί /
2177₂

161V₄

30

010001

ΤΛ
D₅

D₁

OO Γ*
225

168³/₄

31

010000

ΤΛ
D₅

OOOI /
2327₂

176 V₄

32

110000

ΤΛ ΤΛ
D_e D₅

Ο/ΙΑ
24U

Λ OO ^tX I
183³/₄

33

110001

ΤΛ ΤΛ
D_e D₅

D₁

²⁴⁷V₂

191V₄

34

110011

D_e U₅

D₂

D₁

ZOO

Iyav₄
206V₄

35

110010

ΤΛ ΤΛ
D_e D₅

D₂

2627₂

36

110110

Tt τ\
D₆ D₅

Ti
D₃

D₂

z/U

O-f Olt
213³/₄
OO-J τ ;
221V₄

37

110111

ΤΛ ΤΛ
D_e D₅

D₃

D₂

D₁

2777₂

38

110101

ΤΛ ΤΛ
D_e D₅

τλ
D₃

A

OOC
285

228³/₄

39

110100

ΤΛ ΤΛ
D_e D₅

ΤΛ
D₃

OOO1 /
2927₂

236V₄

40

111100

ΤΛ ΤΛ
D_e D₅

ΤΛ
D_i

τλ
D₃

ΟΓ\Γ\
3UU

Oyl O <ϊ /
243³/₄

41

111101

ΤΛ ΤΛ
D_e D₅

ΤΛ
D_i

ΤΛ
D₃

D₁

3077₂

OCH 1 /
251V₄

42

111111

ΤΛ ΤΛ
D_e D₅

Ti
D_i

ΤΛ
D₃

D₂

D₁

ΟΛ C
οίο

258³/₄

43

111110

ΤΛ ΤΛ
D_e D₅

τλ
D_i

ΤΛ
D₃

D₂

OOOl /
3227₂

266V₄

44

111010

ΤΛ ΤΛ
D_e D₅

ΤΛ
D_i

D₂

QQCl
OoU

273³/₄

45

111011

Ti ΤΛ
D_e D₅

ΤΛ
D_i

D₂

D₁

οοτ ^lI₂

OO* 1 /
2Ö1V4

46

111001

ΤΛ ΤΛ

Ti

D₁

^rXA C
O 40

OQQ₃I
Zöö7₄
²⁹⁶V₄

47

111000

ΤΛ τλ
D_e D₅

ΤΛ
D_i

QCOt I

48

101000

ΤΛ
D_e

Ti
D_i

η
U

^fXCl^rXZ ι
OUo ^dZ₄

49

101001

ΤΛ
D_e

ΤΛ
D_i

D₁

'¹I₂

31IV₄

50

101011

η
^_i

D₂

D₁

15

OlO /₄

51

101010

D_e

D_i

D₂

227₂

326V₄

52

101110

D_e

D_i

D₃

D₂

30

333³/₄

53

101111

D_e

D_i

D₃

D₂

D₁

S⁷V₂

3411/4

54

101101

D_e

D_i

D₃

D₁

45

348³/₄

55

101100

D_e

D_i

D₃

527₂

356V,

56

100100

D_e

D_s

60

57

100101

D_e

D₃

D₁

⁶⁷V₂

58

100111

D_e

D₃

D₂

D₁

75

59

100110

D_e

D₃

D₂

827₂

60

100010

D_e

D₂

90

61

100011

D_e

D₂

D₁

62

100001

D_e

D₁

105

63

100000

D_e

112V,

I 052 867

In der Fig. 5 sind für einen mehrstelligen Code von 000000 (entsprechend einer willkürlich gewählten Stellung O⁰ für die Spalte 4 der Tabelle II) die Leitungsverbindungen in ausgezogenen Linien dargestellt. Für diesen Zustand herrschen folgende Bedingungen:

1. In dem geschlossenen Potentiometerkreis liegt zwischen zweien der Abgriffe T_v T₂ und T₃ ein Widerstand von 16 R, so daß in gleicher Weise wie in der Fig. 4 ein symmetrischer Aufbau herrscht.

2. Ein Widerstand von 24 R erstreckt sich in Uhrzeigerrichtung von der Leitung P₁ zur Leitung P₂ und auch von der LeitungP₂ zur LeitungP₁, so daß die Impedanzverhältnisse die gleichen sind wie zwischen den zwei sich diametral gegenüberliegenden Kontakten auf einem kreisförmigen Potentiometer gemäß Fig. 4.

Durch die Betätigung des Stellenrelais D₁ (entsprechend einem binären Reflexions-Codesignal 000001) verlagert sich der Anschlußpunkt der Leitungen P₁ und P₂ um eine Einheit um V₄₈ Umdrehung in Uhrzeigerrichtung entsprechend einer winkelmäßigen Verdrehung des in Fig. 4 dargestellten Kontaktes um 7V2°. In entsprechender Weise bewirkt eine Betätigung der Stellenrelais D₁ und D₂ eine Verdrehung um 15°, die Betätigung von D₂ allein eine Verdrehung von Il^xIz⁰, eine Betätigung von D₃ und D₂ eine Verdrehung von 30°, eine Betätigung von D₃, D₂ und D₁ eine Verdrehung von 37V2°, eine Betätigung von D₃ und D₁ eine Verdrehung von 45° und eine Betätigung von D₃ allein eine Verdrehung von 52V2°. Hiermit ist nur die Wirkungsweise der Relais D₁, D₂, D₃, die den letzten drei Stellen entsprechen, beschrieben.

Eine Betätigung von D_i zusätzlich zu D₃ (Dezimalzahl 8) erhöht die Verdrehung bezüglich der Leitungen P₁ und P₂ auf 60°. Man ersieht, daß hierbei der Widerstand 8 R zur Anzapfungsstelle T₃ verlagert wird, an welche die LeitungL₃ angeschlossen ist; der Widerstand zwischen der Leitung L₃ und den Leitungen L₁ und L₂ wird jedoch nicht geändert, da die LeitungL₃ am 7Vs P-Punkt des Widerstandes 8 P angezapft ist, welcher die Mittelanzapfuug des Stellenpotentiometers 30 darstellt (s. Fig. 3).

Durch die Betätigung des Relais D_i allein entsprechend der Dezimalzahl 15 erfolgt vom Ausgangspunkt aus gerechnet bezüglich der Leitungen P₁ und P₂ eine Verdrehung um II2V2⁰, womit die mit vier Stellen möglichen Einstellungen erschöpft sind.

Die nächste Einstellung, 16, die einer Verdrehung von 120° entspricht, wird erzielt durch eine Betätigung des Relais D₅, durch das dann die Leitungsanschlüsse L₁ und L₃ vertauscht werden und die Leitung L_j an den Abgriff T₃ und die Leitung L₃ an den Abgriff P₁ angeschlossen wird. Hierdurch wird der Widerstand zwischen P₁ und L₁ von 8V2P auf 7¹hR vermindert und der Widerstand zwischen P₁ und L₃ von 7V2P auf 8V2P erhöht, was wiederum einer Verdrehung bezüglich P₁ um eine Widerstandseinheit P (7V2°) in Uhrzeigerrichtung für die Fig. 4 entspricht. In gleicher Weise wird der Widerstand zwischen L₁ und P₂ von IS¹IsR auf I6V2P erhöht und der Widerstand zwischen P₂ und L₃ von I6V2P auf 15^lkR vermindert, was wiederum einer Verdrehung des Anschlusses P₂ um eine Widerstandseinheit in Uhrzeigerrichtung für die in Fig. 4 dargestellte Schaltung entspricht. Der Widerstand zwischen P₂ und L₂ bleibt wie in Fig. 4 unverändert.

In den sechzehn Einstellungen, von Dezimalzahl 16 bis Dezimalzahl 31 einschließlich, bleiben die fünfte und die sechste Stelle unverändert, so daß die Anschlüsse von L₁ und L₃ in der umgeschalteten Stellung

verbleiben. Aus der Tabelle II ist zu ersehen, daß die Änderungsfolge bezüglich der ersten, zweiten, dritten und vierten Stelle in den Einstellungen 16 bis einschließlich 31 ein Abbild der Änderungsfolge bei den ersten fünfzehn Einstellungen darstellt. Somit werden durch die aufeinanderfolgenden Codeabänderungen die LeitungenP₁ und P₂ jeweils um 7V2°-Einheiten bis in die Einistellung 31 weitergeschaltet, was bezüglich der Ausgangsstellung einer winkelmäßigen Verstellung von 232V2⁰ entspricht. Aus der Tabelle ist zu ersehen, daß in der letztgenannten Einstellung nur das Relais D₅ betätigt ist, während sich die übrigen Relais in gleicher Weise wie bei der Ausgangsstellung im Ruheoder 0-Zustand befinden.

¹S Bei der Umstellung von der Einstellung 31 zur Einstellung 32 wird das Relais D₆ zum ersten Mal betätigt. Diese Betätigung hat keinen Einfluß auf die Verbindung der Leitung L₃ zum AbgriffP₁, doch wird die Leitung L₁ vom Abgriff P₃ zum Abgriff T₂ und die Leitung L₂ vom Abgriff T₂ zum Abgriff T₃ umgeschaltet. Hierdurch ergibt sich dann eine Erhöhung des Widerstandes zwischen P₁ und der Leitung L₁ von 7V2P auf 8V2P und eine Widerstandsverminderung zwischen der LeitungP₁ und der LeitungL₂ von 8V2P auf 7¹hR. Zur gleichen Zeit erhöht sich der Widerstand zwischen der Leitung P₂ und der Leitung L₂ von I5V2 R auf I6V2 R, und es wird der Widerstand zwischen der Leitung P₂ und der Leitung L₁ von I6V2P auf I5V2P vermindert. Im Endeffekt ergibt sich also die gleiche Wirkung, als wenn man bei der Schaltung gemäß Fig. 4 den Kontakt um eine Einheit in Uhrzeigerrichtung von der EinstellungSl zur Einstellung 32 weiterdreht.

Von der Einstellung 32 bis zur Einstellung 47 einschließlich bleiben die Relais D₅ und D₆ unbetätigt, und es ergibt sich für die Änderungsfolge der ersten vier Stellen genau die gleiche Arbeitsweise wie für die EinstellungO bis 15 einschließlich, so daß die Widerstände der Stellenpotentiometer 30 bis 31 nacheinander so betätigt werden, daß der Widerstand zwischen den Leitungen P₁ und L₃ und der Widerstand zwischen den LeitungenP ₂UndL₂ jeweils um eine Widerstandseinheit R vermindert wird, bis die Einstellung 47 erreicht ist.

Wenn daran anschließend die Stellenrelais D_i, D₅ und P₆ durch ein Codesignal für die Einstellung 0 in ihren 0-Zustand zurückgebracht werden, werden die Leitungen L₁, L₂ und L₃ mit den Potentiometer-Leitungen L₁, L₂ und L₃ mit den Potentiometerabgriffen T_v T₂ bzw. T₃ verbunden, und es gelangen die Stellenpotentiometer 30 und 31 wieder in ihre in Fig. 5 dargestellte Ausgangsstellung zurück.

Wenn die Codeänderungen in rückwärtiger Reihenfolge durchgeführt werden, verläuft der Schaltvorgang entgegengesetzt, und es laufen auch die Widerstandsänderungen zwischen den Leitungen P₁ und P₂ und den Leitungen L₁, L₂ und L₃ in entgegengesetzter Richtung ab, was einer Verdrehung der Kontakte der in Fig. 4 dargestellten Schaltungsanordnung in entgegengesetzter Uhrzeigerrichtung entsprechen würde. Wie aus der Tabelle II ersichtlich, werden für die Verdrehung der Kontakte für eine volle Umdrehung nur drei Viertel (48) der mit sechs Stellen möglichen Binärzahlen benötigt. Wenn auch noch das verbleibende Viertel der Binärzahlen verwendet würde, ließe sich die Verdrehung der Kontakte in Uhrzeigerrichtung noch um eine weitere Viertelumdrehung fortsetzen. Somit bewirken also die ersten sechzehn Binärzahlen des Codes die gleiche winkelmäßige Verdrehung der Kontakte wie die sechzehn letzten Binärzahlen des

809 76Si340

Codes. Es kann daher ein Viertel der möglichen Binärzahlen unbenutzt bleiben. Aus der Tabelle II ist zu ersehen, daß, wenn das letzte Viertel der Binärzahlen (48 bis 63) fortgelassen wäre, die letzte Binärzahl gleich 111000 wäre, und für die nächste Binärzahl, in der die Kontakte bei weiterer Verdrehung in Uhrzeigerrichtung zum Ausgangspunkt zurückkommen, gleich 000000 wäre. Bei einer solchen Umschaltung wäre der sonst durch den Reflexions-Code gebotene Vorteil bezüglich des geringstmöglichen Fehlers beseitigt, da mehr als eine Stelle zu gleicher Zeit geändert werden müßte. Um diesen möglichen Nachteil zu beheben, bleiben nunmehr nicht mehr die letzten sechzehn Einstellungen unbenutzt, sondern es w-ird auf die ersten acht und auf die letzten acht Binärzahlen verzichtet. Hierbei wäre dann mit der Einstellung 8 zu beginnen imd mit der Einstellung 55 zu enden. Bei dieser Anordnung braucht beim Übergang von der letzten Binärzahl 101100 in Uhrzeigerrichtung zur ersten Binärzahl 001100 nur eine Stelle verändert zu werden, so daß wiederum das Kleinstfehlermerkmal des Reflexions-Codes zum Tragen kommt. Es soll noch erwähnt werden, daß die in der Spalte 4 der Tabelle II eingetragenen Winkellagen willkürlich gewählt sind und nach Wunsch geändert werden können.

Es ist zu ersehen, daß, wenn der in der Spalte 5 der Tabelle II herausgeschriebene Teil des Codes verwendet wird, die Bewegung von der 296V4°-Stellung 303 ³/4°-Stellung durch die Entregung des Stellenrelais D- hervorgerufen wird, wobei dann die Leitungen L₁, L₂ und L₃ von den Anzapfungen T₂, T₃ und T₁ zu den Anzapfungen T₂, T₁ und T₃ umgeschaltet werden. Daran anschließend werden die Umschaltungen von der StellungSllV₄ ⁰ zur Stellung 356V4° durch eine aufeinanderfolgende Betätigung der Relais D₁, D₂, D₁, D₃, D₁, D₂ und D₁ bewirkt.

Aus der Fig. 5 ist noch zu ersehen, daß es keine Schaltstellung gibt, in der eine der KlemmeP₁ oder P₂ unmittelbar mit einer der Leitungen L₁, L₂ oder L₃ verbunden ist. Die weiteste Annäherung an diesen Betriebszustand besteht darin, daß an einer beliebigen Seite des Leitungszuges ein Widerstand von P/2 zwischengeschaltet ist. Bei dieser Einstellung wären die entsprechenden Kontakte um eine halbe Stufe aus der Mittelstellung entfernt, in welcher der Widerstandskreis bezüglich der Leitungen symmetrisch geteilt ist. Die Spalte 4 der TabelleII gibt die winkelmäßigen Einstellungen in bezug auf eine erste Einstellung an, die willkürlich mit O⁰ bezeichnet wurde. Andererseits spricht man aber bei einem Drehfeldsystem von einer O⁰-Einstellung. wenn sich dessen Rotor in einer Symmetrielage zur entsprechenden Statorwicklung befindet. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 könnte mit dem Drehfeldsystem in der O-Stellung aber nur ein Signal 0 übertragen werden, wenn das drehbare Potentiometer 50 ein Kontaktsegment aufweisen würde, das unmittelbar mit einem entsprechendenAnschluß L₁, L₂ bzw. L₃ verbunden wäre.

Wenn man von einer solchen O-Stellung des Drehfeldsystems 51 ausgeht und diese mit 0° bezeichnet, würde sich herausstellen, daß, wenn das Drehf eldsystem 51 und das Potentiometer 50 gemeinsam so verdreht werden, daß fortgesetzt an den Klemmen P₁ und P₂ ein O-Ausgang entsteht, sich eine winkelmäßige Lagenübereinstimmung nur für 0, 30, 60° und für jeden weiteren mit 30°-Abstand folgenden Punkt einstellen würde. Für andere Einstellungen würde sich jedoch ergeben, daß der eine Teil gegenüber dem anderen zwischen den aufeinanderfolgenden 30°-Abschnitten wechselweise winkelmäßig vor- oder nacheilt, wie es

in etwa in der Fig. 6 dargestellt ist. Dies ist ein dem Potentiometer und dem Drehfeldsystem eigener Fehler.

Wenn das Potentiometer 50 durch den in Fig. 5 dargestellten Potentiometerkreis ersetzt würde, würden zwar die gleichen Fehler auftreten, jedoch entständen nur die Abweichungen zwischen der Einstellung des Potentiometers und dem Drehfeldübertrager, wie es als Kurve 70 in der Fig. 9 dargestellt ist. Aus dieser Figur ist zu ersehen, daß der Ausgangspunkt (8) eine halbe Zuwachsgröße vom O⁰-Punkt (wie zuvor erläutert, der Symmetriepunkt von Potentiometer und Drehfeldsystem) entfernt ist, was bei einem sechsstelligen System gleich der Hälfte von 7V2°, also 3 ³/4° entspricht. Die Tabelle II zeigt in der fünften Spalte die winkelmäßigen Einstellungen des Potentiometerkreises der Fig. 5 von 8 bis einschließlich 55, wobei mit der Binärzahl 001100 entsprechend einer winkelmäßigen Ausgangsstellung von 3 ³/4° gemäß den zuvor gegebenen Erläuterungen begonnen wird.

Die maximalen Fehler (Fig. 9, Kurve 70), die nur geringfügig den Wert 1° übersteigen, sind für viele Anwendungszwecke der Erfindung ohne Bedeutung, doch werden mitunter Schaltungen gefordert, in denen auch dieser Fehler noch verkleinert werden muß. Die Fehlerverbesserung kann durch mehrere Abwandlungen der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 vorgenommen werden, wobei jede Abwandlung den Fehler mindestens um die Hälfte verkleinert.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 kann der maximale Fehler halbiert werden, indem man Abgriffe am Widerstand des Potentiometers 50 (Fig. 4) vorsieht und in jedem zweiten 30°-Abschnitt eine Verschiebung von V2⁰ in Uhrzeigerrichtung und in den jeweils dazwischenliegenden 30°-Abschnitten eine gleich große Verschiebung von etwa V2⁰ Richtung entgegen dem Uhrzeiger erzeugt, wie es in der Fig. 9 mit den gestrichelten Linien 71 und 71 a dargestellt ist. Hierdurch wird, wie Fig. 7 zeigt, der Widerstand 4 P der Fig. 5 auf S ¹V₁₂P verkleinert und das restliche P/12 auf den gegenüberliegenden Leitungszug verlagert.

Hierdurch ergibt sich eine dauernde Verschiebung um eine halbe Zuwachsgröße oder von etwa V2⁰. Die Richtung der Verschiebung (+=Uhrzeigerrichtung oder — = entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung) hängt von der jeweiligen Betriebsstellung der Stellenrelais D₃, D_i, D₅ und D₆ ab. In dem ersten 30°-Sektor mit den Einstellungen 8,9,10 und 11 ist die Verschiebung in Uhrzeigerrichtung vorgenommen, wie es durch die Kurve 71 der Fig. 9 zum Ausdruck kommt. Hierdurch wird der Minusfehler für die Einstellungen 8 und 11 auf etwa Null vermindert und für die Einstellungen 9 und 10 auf etwas mehr als V2⁰ herabgesetzt.

Bei der Einstellung 12 fällt das Stellrelais D₃ ab und vertauscht die Widerstände P/12 und S ¹V₁₂P untereinander, so daß eine Verschiebung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn erfolgt, wodurch dann die Plusfehler für die Einstellungen 12, 13 und 15 um das gleiche Maß vermindert werden wie die Minusfehler in den Einstellungen 8, 9, 10 und 11.

Die Lage der Widerstände P/12 und S ¹V₁₂P wird nach jedem Durchlaufen eines 30°-Sektors durch die Betriebszustände der Stellenrelais D₃, D₄, D₅ und D₀ vertauscht, so daß sich die Korrekturen über den Gesamtbereich erstrecken.

Die in Fig. 7 dargestellte Abwandlung der Schaltung gemäß Fig. 5 ermöglicht auch die Verwendung kleiner Einstellschritte, ohne die zuvor erwähnte Korrektur zu stören, und es können hierzu an den äußeren Enden der Potentiometer 30 und 31 zusätzliche

Stellenrelais und zusätzliche Widerstände vorgesehen werden, wobei jeder zusätzliche Widerstand halb so groß ist wie der nächste benachbarte Widerstand, d. h. also R/2, R/4, R/8 usw.

Es können auch noch zusätzliche Verbesserungen vorgenommen werden, um die Fehler für die Einstellungen 9 und 10, 13 und 14 usw. auf annähernd Null zu vermindern, wie dies in der Fig. 9 mit den Kurven 72 und 72 a dargestellt ist. Aus einer Betrachtung der Tabelle II ergibt sich, daß jedesmal, wenn eine solche zusätzliche Verbesserung erwünscht ist, d. h. bei den Einstellungen 9 und 10, 13 und 14 usw., das Stellenrelais D₁ erregt ist. Somit kann mit Hilfe des Stellenrelais D₁ diese zusätzliche Fehlerkorrektur gesteuert werden. Eine entsprechende Schaltung zur Lösung dieser Aufgabe ist in Fig. 8 dargestellt.

Die Schaltung der Fig. 8 unterscheidet sich von der Schaltung gemäß Fig. 7 nur dadurch, daß bei Erregung des StellenrelaisD₁ durch ein »!.«-Signal im Abschnitt III die Impedanzwerte von 3^U/₁₂ R und R/12 auf 3⁵/₆ und R/6 abgeändert werden.

Die beiden letztgenannten Impedanzwerte sind in der Schaltung jedoch nur wirksam, wenn an der letzten Stelle des in Tabelle II angegebenen Codes eine »1« vorhanden ist. Dies trifft für die Stellungen 9 und

10, 13 und 14, 17 und 18 usw. zu, für die die weitergehende Korrektur gemäß der Kurve 72 der Fig. 9 erwünscht ist. In allen anderen Einstellungen, nämlich den Einstellungen 8, 11 und 12, 15 und 16 usw., ist die letzte Stelle »0«, und es wird dort die gewünschte Teilkorrektur entsprechend der Kurve 71 der Fig. 9 erzielt.

Aus der Fig. 9 ist ersichtlich, daß die Schaltung gemäß Fig. 8 für ein sechsstelliges System, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, eine gute Annäherung an eine vollständige Korrektur bringt. Wenn mehr Stellen verwendet werden, um kleinere Einstellungszuwachsgrößen zu erhalten, ergibt sich an den zusätzlichen Zwischenstellen zwischen den Einstellungen 8, 9, 10,

11, 12 usw. (Fig. 9) eine geringere Fehlerkompensation als bei den letzterwähnten Einstellungen. Dies ist durchaus verständlich, da jede der Kurven 71 und 72 die O-Linie nur in zwei Punkten schneiden kann.

Wie bereits zuvor erwähnt, läßt sich die Schaltung gemäß Fig. 7 zur Anwendung einer größeren Stellenzahl dadurch abwandeln, daß man zusätzliche Abschnitte an den äußeren Enden vorsieht, deren Widerstandswerte Bruchteilen, wie beispielsweise R/2, R/4:, R/8 usw., entsprechen. Hierbei muß jedesmal die Impedanz des zweithöchsten Abschnittes (bei dem in Fig. 7 dargestellten vierstelligen System also· der Abschnitt III) auf die beiden Leitungszüge aufgeteilt werden, um die Korrektur zu bewirken. Der Grund hierfür liegt darin, daß bei dem System gemäß Fig. 5 nach jeder Weiterdrehung von 30° der zweithöchste Abschnitt des Stellenpotentiometers seitenvertauscht werden muß.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß der geschlossene Potentiometerkreis gemäß Fig. 5 in einem Drehfeldübertragungssystem als Ersatz für einen üblichen Synchronübertrager oder einen Steuertransformator dienen kann und die Betätigung des üblichen Drehfeldempfängers oder der entsprechenden Servovorrichtung in Abhängigkeit von einem binären mehrstelligen Reflexions-Codesteuersignal ermöglicht, ohne daß dazu eine drehende Maschinenanordnung benötigt wird und ohne daß die steuernden mehrstelligen Reflexions-Codesignale zunächst in natürliche Codesignale umgesetzt zu werden brauchen. Hierdurch ergibt sich eine weniger kompli-

zierte und damit auch billigere Anordnung. Des weiteren ergibt sich eine schnellere Betätigung und ein gleichmäßigeres Arbeiten, da die einzigen beweglichen Schaltelemente von einfachen Relais gebildet werden, die wesentlich schneller arbeiten als rotierende Maschinen, die jedesmal gestartet und angehalten werden müssen.

Durch den Ersatz eines der üblichen Drehfeldsysteme in einer Drehfeldübertragung durch einen geschlossenen Potentiometerkreis bringt zwar einen Fehler von maximal etwa 0,4% mit sich, doch läßt sich dieser maximale Fehler durch die Schaltung gemäß Fig. 7 auf 0,2% und durch die Schaltung gemäß Fig. 8 auf etwa 0,1% herabsetzen. Für die meisten praktischen Anwendungsgebiete des Erfindungsgegenstandes sind diese Fehler jedoch von untergeordneter Bedeutung.

Zusammenfassung

In der Fig. 1 ist ein einfaches Gerät zum Umwandeln von binären Reflexions-Codesignalen in Impedanzwerte zwischen einer ersten und zweiten Hauptanschlußklemme A und B dargestellt, bei dem als einzige bewegte Teile die Kontakte von Stellenrelais verwendet sind. Zur gleichen Zeit werden zwischen der zweiten Hauptklemme B und der dritten Hauptklemme C Komplementärimpedanzen erzeugt, um ein übliches Potentiometer, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, nachzubilden. Ein fester Mittelabgriff T kann zwischen den Klemmen A und C vorgesehen werden, indem man die Impedanz des höchsten Stellenabschnittes an einem Punkt anzapft, der um R/2 von seinem Ausgangsende entfernt ist, sofern unter R die Impedanz des untersten Abschnittes verstanden wird.

Indem man zwischen die Klemmen A und C eine zusätzliche Impedanz von geeigneter Größe einschaltet und an dem geschlossenen Kreis in symmetrischer Anordnung drei Anzapfungen vorsieht und diese Anordnung in geeigneter Weise zwischen drei Leitungen hin- und herschaltet, kann ein geschlossener Potentiometerkreis mit einem rotierenden Kontakt, wie er in Fig. 4 dargestellt ist, nachgebildet werden. Einem solchen System entspricht Fig. 5, wenn dort nur die Stellenschaltgeräte 31 betätigt werden. Wenn die Gesamtimpedanz des Stellenschaltgerätes 31 gleich Z ist, muß die zusätzliche Impedanz (welche aus den zwei Elementen R/2, den zwei Elementen 8V2 R und der Impedanz der Vorrichtung 30 besteht) gleich 2Z + 3R sein.

Die drei Leitungen L_v L₂ und L₃ werden mit Hilfe der in Fig. 5 dargestellten Relais D₅ und D₆, die auf die zwei nächsthöheren, nicht für die Stellenvorrichtung 31 benutzten Stellen ansprechen, an den drei Anzapfungen T_v T₂ und T₃ in den verschiedenen Kombinationen angeschlossen.

Wenn die Stellenbetätigungsvorrichtung 30 mit den gleichen Stellensignalen gesteuert wird, die auch an die Stellenschaltvorrichtung 31 angelegt werden, kann ein zweiter beweglicher Kontakt nachgebildet werden, der dem ersterwähnten Kontakt diametral gegenüberliegt. Hierdurch haben die AnschluBklemmenP₁ und P₂ der Fig. 5 zu den Leitungen L_v L₂ und L₃ die gleiche elektrische Beziehung wie die rotierenden Kontakte des in Fig. 4 dargestellten Potentiometers 50.

Wenn ein geschlossenes Potentiometer, beispielsweise das in Fig. 4 dargestellte Potentiometer 50, mit einer üblichen Induktionsmaschine, beispielsweise dem Drehfeldsystem 51, verwendet wird, ergibt sich zwischen den beiden Teilen bezüglich ihrer gegen-

Claims

seitigen Lageneinstellung eine Fehlerkurve, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist. Dieser gleiche Fehler tritt auch bei einer Verwendung der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 mit einer Induktionsmaschine auf, jedoch läßt sich dieser Fehler dadurch vermindern, daß man die im 30°-Abschnitt des Stellenschaltgerätes, beispielsweise im Abschnitt III (Fig. 7), vorgesehene Impedanz zwischen den beiden Leitungszügen des Abschnittes aufteilt, so daß die Kurve 71 der Fig. 9 erzielt wird. Da 30° einem Zwölftel von 360° entspricht, muß die Impedanz des Abschnittes, in dem die Korrektur vorgenommen wird, einem Zwölftel der Gesamtimpedanz des Systems entsprechen. Der maximale Fehler läßt sich noch weiter dadurch vermindern, daß man einen noch größeren Impedanzwert zum anderen Leitungszug des 30°-Abschnittes überträgt, wenn das zweitniedrigere Stellenrelais betätigt ist, wie diese die Fig. 8 zeigt, um für gewisse Einstellungen die Kurve72 der Fig. 9 zu erhalten. Der maximale Vorteil bei dieser zweiten Korrektur ergibt sich, wenn die Stellenschaltvorrichtung vier Stellenabschnitte aufweist. Wenn nur ein rotierender Kontakt eines Potentiometers nachzubilden ist, wird nur eine der zwei in Fig. 5 dargestellten Stellenschaltvorrichtungen 30 oder 31 benötigt, und es kann anstatt des nicht verwendeten Stellenschaltgerätes eine einfache Impedanz von gleicher Größe verwendet werden. Es kann dann entweder die Stellenschaltvorrichtung 30 mit der Anzapfung T oder die Stellenschaltvorrichtung 31 ohne Abgriff durch einfache Impedanzen von gleicher Widerstandsgröße ersetzt werden. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Übertragen von Informationen mit Hilfe von Impedanzen, welche selektiv in einen elektrischen Stromkreis durch so gesteuerte Schalter eingeschaltet werden, daß die Anlegung von einem binären Code entsprechenden Signalen an die Schalter fortschreitend eine Veränderung der gesamten Impedanzwerte zwischen den ausgewählten Punkten der Schaltung hervorruft, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung der Schalter (12) in bezug auf die Impedanzen, daß die in Übereinstimmung mit der natürlichen Folge der ganzen Zahlen zunehmende oder abnehmende Einfügung von Impedanzwerten zwischen die Endpunkte eines Netzwerkes von Impedanzen (Punkte A-B oder A-C) durch Betätigung der Schalter gemäß dem binären Reflexions-Code erreicht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die entsprechend den Stellenzahlen des Codes mehrere Abschnitte aufweist, wobei die Impedanzen in den entsprechenden Abschnitten Werte gemäß einer geomeirischen Reihe mit dem Faktor 2 aufweisen und jeder Abschnitt einen Schalter enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung eines Schalters eines gegebenen Abschnittes die Verbindungen zwischen der Gruppe der Abschnitte, die aus dem gegebenen Abschnitt und allen Abschnitten niedederer Ordnung besteht, und der Gruppe der Abschnitte umkehrt, die aus allen Abschnitten höherer Ordnung als der gegebene Abschnitt besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abschnitt einen von der Impedanz getrennten Leiterzweig (13, 14) aufweist und daß, wenn sich der betreffende Schalter (12) in Abhängigkeit von einer binären Ziffernstelle des zugeführten Signals in der einen Schalt-

stellung befindet, die zugehörige Impedanz mit ihrer Eingangsklemme an die Ausgangsklemme der Impedanz des nächsthöheren Abschnittes oder aber, wenn es sich um den höchsten Abschnitt handelt, an die dritte Hauptklemme (C) der Vorrichtung und der zugehörige Leiterzweig des geschalteten Abschnittes mit dem Leiterzweig des nächsthöheren Abschnittes oder, falls es sich um den höchsten Abschnitt handelt, an eine erste Hauptklemme (A) angeschlossen wird, dagegen sind, wenn sich der Schalter in seiner anderen Schaltstellung befindet, die vorgenannten Anschlüsse untereinander vertauscht, wobei ferner der Leiterzweig des niedrigsten Abschnittes und die Ausgangsklemme seiner Impedanz an eine zweite Hauptklemme (B) angeschlossen sind, wodurch, wenn die Schalter mit Signalen gesteuert werden, die den aufeinanderfolgenden Zahlen im binären Reflexions-Code entsprechen, die Gesamtimpedanzen zwischen der ersten (A) und der zweiten (B) bzw. zwischen der dritten (C) und der zweiten (B) Hauptklemme nacheinander die Werte aufeinanderfolgender Vielfacher der Impedanz des niedrigsten Abschnittes annehmen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz im niedrigsten Abschnitt unmittelbar zwischen den Leiterzweig und die Ausgangsklemme der Impedanz des nächsthöheren Abschnittes eingeschaltet ist und der für den niedrigsten Abschnitt vorgesehene Schalter so ausgebildet ist, daß er die zweite Hauptklemme (B) je nach der Stellung des Schalters mit dem einen oder dem anderen Ende der Impedanz des niedrigsten Abschnittes verbindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Impedanz des höchsten Abschnittes ein Abgriff (T) vorgesehen ist, der den Gesamtwiderstand aller Impedanzen in zwei gleiche Teile teilt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und dritte Hauptklemme (A, C) über eine Spannungsquelle (22) miteinander verbunden sind.

7. Nachbildung für einen in sich geschlossenen Widerstand mit drei mit gleichem Abstand untereinander an Abgriffen angeschlossenen Zuleitungen und einen über den Widerstand beweglichen Kontaktarm, gekennzeichnet durch eine \^orrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5 und eine zusätzliche Impedanz, die zwischen die erste und dritte Hauptanschlußklemme (A, C) der Vorrichtung eingeschaltet ist und eine Größe von 2Z+ 3 R aufweist, wobei Z der Summe der Impedanzen der Abschnitte und R der Impedanz des niedrigsten Abschnittes entspricht, wodurch ein geschlossener Kreis mit einem gesamten Impedanzwert von 3(Z + R) entsteht, und wobei ferner drei Abgriffe (T₁, T₂, T₃) in dem geschlossenen Kreis so verteilt sind, daß die Impedanz zwischen jeweils zwei Abgriffen gleich Z+R wird, und zusätzliche Schaltvorrichtungen (D₅, D₆) vorgesehen sind, die auf vier verschiedene, ihnen zugeführte Codesignale (00, 01, 10, 11) ansprechen, und die drei Anzapfungen an drei verschiedene Zuleitungen (L₁, L₂, L₃) in vier verschiedenem Kombinationen so anschließen, daß eine Einspeisung von Signalen zu den in Anspruch 2 genannten Schaltern in entsprechender Zuordnung zu den vier den zusätzlichen Schaltvorrichtungen zugeführten Signalen, die Impedanzwerte zwischen einer Hauptklemme