DE1079159B - Einrichtung zur Umwandlung von vielstelligen Binaer-Code-Signalen in entsprechende Potentiale zwischen einer ersten und einer zweiten Hauptanschluss-klemme zur UEbertragung von Werten - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Umwandlung von vierteiligen Binär-Code-Signalen in entsprechende Potentiale zwischen einer ersten und einer zweiten Hauptanschlußklemme zur Übertragung von Werten. .

Einrichtungen für digitale Nachrichtenübertragungen sind vielfach bekannt. Die Anordnung bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem Werte übertragen werden, die sowohl Zahlenwerte irgendwelcher Bedeutung als auch Werte über bestimmte Meßergebnisse sein können. Die Erfindung bezieht sich nicht darauf, mit der Übertragung der Binär-Code-Signale eine entsprechende Schalterstellung od. dgl. hervorzurufen.

Die zur Lösung der Aufgabe dienende Einrichtung kennzeichnet sich gemäß der Erfindung durch eine Mehrzahl von den verschiedenen Stellen des Binär-Signals zugeordneten Stellenpotentialquellen, von denen jede ein doppelt so großes Potential aufweist wie die nächstniedrigere Stellenpotentialquelle, wobei jeder Stellenpotentialquelle ein Stellenschalter zügeordnet ist und eine Schaltungsanordnung mit den vorerwähnten Stellenschaltern die Stellenpotentialquellen in Reihenschaltung zwischen erster und zweiter HauptanscElußklemme so zusammenfaßt, daß jeder Stellenschalter die ihm zugeordnete Potentialquelle in Abhängigkeit von dem einen oder anderen binären Stellenwert in der einen oder in der entgegengesetzten Polarität in die Reihenschaltung einschalten kann.

Die vorliegende Erfindung besteht in ihrer einfachsten Ausführungsform aus einem Leistungstransformator mit einer Mehrzahl von Sekundär- oder Ausgangs wicklungen, die den verschiedenen Stellen einer Binärzahl entsprechend und deren Potentiale entsprechend einer geometrischen Reihe A, 2 A, 4 A, 8A... ausgewählt sind. Diese Wicklungen sind mit einer einfachen Stellenrelaisanordnung an einen Ausgangs- oder Belastungskreis in solcher Weise angeschlossen, daß das Summenpotential der Zahl entspricht, die von dem den Relais zugeführten Codesignalen dargestellt wird.

Für den Additiv- oder natürlichen Binär-Code und den Abwandlungs- oder Minimalfehler-Binär-Code sind verschiedene Schaltungsanordnungen erforderlich, doch ist die Anzahl der Stellenschalter und die Anzahl der Potentiale der Transformatorwicklungen in jedem Falle die gleiche.

. Ein wichtiger Teil der Erfindung ist eine einfache Schaltung zur Vortäuschung der Äusgangspotentiale eines Drehfeldgebers. Diese Schaltung basiert auf der Tatsache, daß in aufeinanderfolgenden 30°-Bereichen der Verdrehbewegung eines Drehfeldgebers sich die gleichen Potentialänderungen wiederholen, obwohl sie zwischen verschiedenen Leitungspaaren auftreten und sich in aufeinanderfolgenden 30°-Sektoren die Rich-Einrichtung zur Umwandlung
von vierteiligen Binär-Code-Signalen
in entsprechende Potentiale zwischen einer ersten und einer zweiten Hauptanschlußklemme zur Übertragung von Werten

Anmelder:

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

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

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. Mai 1955

Walter Wallace Fisher, Pacoima, Calif. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

tung ihres Potentials umkehrt. Aus diesem Grunde brauchen die Stellentransformatoren nur so viel Potentialzuwachsgrößen zu liefern, wie sie innerhalb des 30°-Bewegungssektors erforderlich werden. Ein Stellenschaltsystem ist dann vorgesehen, um die Ausgänge der Stellentransformatoren an die verschiedenen Leitungspaare anzuschließen. Die Richtungsumkehr, die alle 30°-Intervalle auftritt, wird automatisch vorgenommen durch die Verwendung des Reflex-Binär-Codes, wobei die Stellentransformatoren Potentiale liefern, die fortlaufend stufenweise größer und wieder kleiner werden innerhalb des ihnen zugeordneten Spannungsbereiches. Der vollständige Binär-Code zur Anwendung dieses Systems erfordert vier Stellen zur Betätigung des Stellenschaltgerätes für die 30°-Intervalle und zusätzliche (von geringerer Bedeutung) Stellen zur Steuerung der Stellentransformatoren. Die Anzahl der Stellen in der Gruppe von geringerer Bedeutung hängt ab von der Feinheit der Zuwachsgrößenunterteilung, die im speziellen Falle gewünscht wird. - -

Zum vollständigen Verständnis der Erfindung dient die ins einzelne gehende Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigt

909 769/399

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines Stellentransformatorkreises zur Verwendung beim additiven Binär-Code,

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer Stellentransformatorschaltung zur Verwendung für den Reflex-Binär-Code,

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild mit einem elektrischen Äquivalent zur Schaltung der Fig. 2,

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild eines an einen üblichen Drehfeldnehmer angeschlossenen Stellen-Drehfeldgebers in erfindungsgemäßer Ausbildung,

Fig. 5 ein Schaubild zur Erläuterung der Potentialänderungen zwischen den drei Leitungen eines Drehfeldübertragungssystems in Abhängigkeit von der Verdrehung des Drehfeldgebers für einen vollen Zyklus,

Fig. 5 a ein der Fig. 5 ähnliches Schaubild, in der die Potentialänderungen dargestellt sind, wie sie im Ausgang des Stellendrehfeldgebers auftreten,

Fig. 6 eine schematische Darstellung von zwei Stellentransformatoren, die.in einem Stellendrehfeldübertragungssystem in Dreieck geschaltet sind,

Fig. 7 ein Prinzipschaltbild eines praktisch verwirklichten Stellendrehfeldgeberkreises,

Fig. 8 ein Prinzipschaltbild einer abgewandelten Schaltung, mit der ein Teil der Schaltung gemäß Fig. 7 ersetzt werden kann,

Fig. 9 ein Prinzipschaltbild mit einer noch weiter abgewandelten Schaltung eines Stellendrehfeldgebers. In den beiden Fig. 1 und 2 ist ein Transformator 20 mit vier Sekundärwicklungen W, W₂, W_i und W₈ dargestellt, die so ausgebildet sind, daß von ihnen die Potentiale E₁ 2 E, 4 E und 8 E erzeugt werden. Die vorgenannten Wicklungen sind normalerweise gleichsinnig in Reihe geschaltet. In den beiden Figuren sind vier Stellenschalter D₁, D₂, D₃, D_i vorgesehen, die sich

ίο in die eine oder die andere von zwei möglichen Schaltstellungen einstellen lassen durch das entsprechende Stellensignal eines vierstelligen Binär-Codes. Die Schaltung gemäß Fig. 1 ist für den natürlichen oder additiven Binär-Code und Fig. 2 für den Reflex-Code vorgesehen, den man vielfach auch als Minimalfehler-Code oder Grayschen Code bezeichnet. In den beiden Figuren sind die Schaltverbindungen, die einem »O«-Signal entsprechen, in ausgezogenen Linien dargestellt, während die einem »1 «-Signal entsprechenden Schaltverbindungen in gestrichelten Linien dargestellt sind.

Die von den verschiedenen Klemmen der Schaltungen der Fig. 1 und 2 in Abhängigkeit von den verschiedenen Zahlen eines vierstelligen natürlichen und Reflex-Codes erzeugten Potentiale sind in der nachfolgenden Tabelle I dargestellt:

Tabelle I

1	2 -;	3	4	5	6	7
Dezimalzahl	Natürlicher Code	Reflex- Code	EAB	EBC	EAC	EDB
0	OOOO'	0000	+ 15	0	15	0
1	0001	0001	+ 13	1	14	2
2	0010	0011	+ 11	2	13	4
3	0011	0010	+ 9	3	12	6
4	0100	0110	+ 7	4	11	8
5	0101	Olli	+ 5	5	10	10
6	0110	0101	+ 3	6	9	12
7	Olli	0100	+ 1	7	8	14
8	1000	1100	- 1	8	7	16
9	1001	1101	- 3	9	6	18
10	1010	1111	- 5	10	5	20
11	1011	1110	- 7	11	4	22
12	1100	1010	- 9	12	3	24
13	HOi	1011	-11	13	2	26
14	1110	1001	-13	14	1	28
15	1111	1000	-15	15	0	30

Die Tabelle I zeigt in der Spalte 4 die zwischen den Klemmen A und B der Fig. 1 erzeugten Potentiale in Abhängigkeit von den verschiedenen Werten eines vierstelligen natürlichen Binär-Codes und des weiteren die entsprechenden Potentiale zwischen Klemmend und B der Fig. 2 in Abhängigkeit eines vierstelligen Reflex-Binär-Codes.

Es ist aus der Fig. 1 zu ersehen, daß die Betätigung irgendeines Stellenschalters lediglich die Verbindungen zur zugeordneten Transformatorenwicklung in dem Leitungszuge A-B vertauscht, während in der Fig. 2 die Betätigung irgendeines Stellenschalters nicht nur die ihr zugehörigen Wicklungen, sondern auch sämtliche nachgeschalteten Wicklungen vertauscht, d.h. Wicklungen,, die den niedrigeren oder weniger bedeutenden Stellen zugeordnet sind. Dieser Unterschied in der Schaltanordnung hat zur Folge, daß bei der Anordnung^gemäß Fig. 2 die gleichen Potentiale zwischen den verschiedenen Klemmen in Abhängigkeit von den Reflex-Code-Signalen der Spalte 3 der Tabelle I erzeugt werden, wie sie auch bei der Schaltung gemäß Fig. 1 in Abhängigkeit von den natürlichen Code-Signalen der Spalte 2 geliefert werden.

Ein elektrisch äquivalenter Kreis ist in der Fig. 3 dargestellt. In dieser Schaltung sind zwei entgegengesetzt gerichtete Wicklungen, W₁₅ und W^, jeweils mit sechzehn gleichmäßig verteilten Abgriffen und zwei miteinander verbundene, an die Klemme C angeschlossene Gleitkontakte vorgesehen, die gemeinsam bewegt werden können, um gleichzeitig einen Wicklungsteil der einen Wicklung fortzunehmen und der anderen Wicklung einen gleich großen Wicklungsteil zuzufügen. Diese Wicklungen W{₅ und W'[\ sind, wie durch Pfeile dargestellt, entgegengesetzt gepolt, obwohl alle Wicklungen W₈, PF₄, W₂ und W in den Fig. 1 und 2 gleichartig gepolt waren. Mit den Schaltungen gemäß den Fig. 1 und 2 wird eine gleichartige Wirkung erzielt, indem man die Wicklungen W₈, W₁₁, W₂ und W so ausbildet, daß sie den gleichen Gesamtwider-

stand haben wie jeweils eine der Wicklungen W₁^ oder W"_s. Wenn die Lage der Gleitkontakte in Fig. 3 den Dezimalzahlen in Spalte 1 der Tabelle I entspricht, ergeben sich zwischen den Klemmen A₁ B₁ C und D die gleichen Potentiale wie zwischen den entsprechenden Klemmen in der Fig. 2, wenn die Schaltung der Fig. 2 mit Reflex-Binär-Signalen gespeist wird. Diese Potentiale entsprechen dann den in den Spalten 4, 5, 6 und 7 der Tabelle I aufgezeichneten Werten. Während jedoch die einfachen Relaisschaltungen der Fig. 1 und 2 unmittelbar auf die Binär-Code-Signale ansprechen, müssen die Gleitkontakte der Fig. 3 durch eine besondere Vorrichtung betätigt werden, um aus dem entsprechenden Binär-Code-Signal eine entsprechende Bewegung herzuleiten.

Die Klemme C der Fig. 2 liegt auf dem gleichen Potential wie die beweglichen, mit der Klemme C verbundenen Abgriffe der Fig. 3. Das Potential E_BC zwischen den Klemmen B und C ändert sich, wie in Spalte 5 der Tabelle I angegeben, während das Potential Eac zwischen den Klemmen A und C Änderungen unterliegt, wie sie in der Spalte 6 der Tabelle I dargestellt sind.

In den Fig. 1 und 2 lassen sich die Schaltungen so erweitern, daß sich auch Stellen-Codes mit einer beliebigen Stellenzahl verarbeiten lassen, wozu es allein erforderlich ist, die entsprechenden Beziehungen sicherzustellen, so daß jede Stellenwicklung das doppelte Potential liefert wie die nächstniedrigere Stellenwicklung.

Bezüglich der Fig. 1, 2 und 3 sind zahlreiche Abwandlungen der Schaltungen möglich. So können beispielsweise die grundsätzlichen Stellenschaltkreise der Fig. 1 und 2, soweit sie bisher beschrieben wurden, mit zusätzlichen Wicklungen W₁₅ erweitert werden, die zwischen den Klemmen A und D mit einem bezüglich der Wicklungen W_s, W^ W₂ und W entgegengesetzten Wicklungssinn geschaltet sind. Wenn das Potential der Wicklung W₁₅ gleich der Summe der Potentiale von W₈, W^ W₂ und W ist, ändert sich das Potential E_DB, wie es in Spalte 7 der Tabelle I aufgezeichnet ist.

Die Wicklung W₁₅ wird allein dazu verwendet, den Pegel der erzielten Potentiale festzulegen. Somit kann unter Bezugnahme auf Spalte 4 der Tabelle I das an ⁴S den Klemmen A und B erzielte Potential in 2-Volt-Teilbeträge zwischen 15 Volt von positiver Phasenlage und 15 Volt von negativer Phasenlage schwanken. Indem man zum Potential E_AB das Potential (15 Volt von entgegengesetzter Phasenlage) der Wicklung W₁₅ hinzufügt, erzeugt man die Potentiale Ep_B der Spalte 7, welche jeweils um 2-Volt-Beträge zwischen 0 und 30 Volt schwanken. Wenn die Wicklung W₁₅ so bemessen wäre, daß sie an Stelle von 15 Volt 25 Volt erzeugte, würden sich die Werte in der Spalte 7 von einem Minimal wert von 10 Volt zu einem Maximalwert von 40 Volt ändern.

Der Grundgedanke der Schaltungen der Fig. 1, 2 und 3 wird erfindungsgemäß dazu verwendet, um die für den Betrieb eines Drehfeldnehmers erforderlichen Potentials zu steuern. Eine übliche Drehfeldübertragungsanlage besteht im allgemeinen aus zwei WechselstromdreKfeldmaschinen, deren Statorwicklungen über drei Leitungen miteinander verbunden sind, während ihre Rotoren an eine gemeinsame "5 Wechselspannungsquelle angeschlossen sind. Für jede bestimmte winkelmäßige Einstellung des Rotors einer der Maschinen (Drehfeldgeber) induziert der Wechselstrom des Rotors im zugehörigen Stator Potentiale, die, wenn sie dem Stator der anderen Maschine (Drehfeldnehmer) zugeführt werden, dessen Rotor in eine bestimmte Stellung in bezug auf den Rotor des Drehfeldgebers bewegen.

Erfindungsgemäß werden die Binär-Code-Signale, welche verschiedene winkelmäßige Einstellungen wiedergeben, dazu verwendet, die Erzeugung eines dreiphasigen Wechselstromes zu steuern, indem sie an den Stator eines üblichen Drehfeldnehmers angelegt sind, wodurch dann dessen Rotor die gewünschte winkelmäßige Einstellung annimmt.

Das Gerät zur Vortäuschung eines Drehfeldgeberausganges in Abhängigkeit von mehrstelligen Code-Signalen soll nachfolgend als Stellendrehfeldgeber bezeichnet werden. Ein solcher Stellendrehfeldgeber besteht aus einer Kombination von Stellentransformatoren, wie sie allgemein in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, und erzeugt Potentiale an drei Ausgangsklemmen, die an die drei Starterklemmen eines Drehfeldnehmers angeschlossen werden. Fig. 4 zeigt schematisch einen S tellendrehf eldgeber DST mit sechsstelligem Signaleingang. Er weist entsprechend sechs Leitungen L₁, L₂ usw., zwei Wechselstromversorgungsspannungsleitungen P₁ und P₂ und drei Wechselstromausgangsleitungen S₁, S₂ und S_s auf, die mit dem Stator eines üblichen Drehfeldempfängers ^i? verbunden sind, während der zugehörige Rotor an die Wechselspannungsversorgungsleitungen P₁ und P₂ angeschlossen ist.

Die Potentiale zwischen jeweils zwei der drei Statorklemmen eines üblichen Drehfeldgebers ändern sich in Abhängigkeit von der Drehung des Rotors über eine volle Umdrehung, wie es die Kurven in der Fig. 5 zeigen. In diesen Kurven geben dieOrdinaten in jedem Punkt einer jeden Kurve den Mittel- oder Effektivwert des Potentials an, der sich bei der entsprechenden winkelmäßigen Einstellung des Rotors einstellt.

Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß die Summe der drei Potentiale in jeder Einstellung gleich Null ist. Somit ist es allein erforderlich, zwei der Potentiale zu erzeugen, während sich das dritte Potential als algebraische Summe der ersten zwei Potentiale ergibt. Diese Besonderheit kann dazu verwendet werden, den Aufbau des Sellendrehfeldgebers zu vereinfachen. Eine solche Abwandlung ist in der Fig. 6 dargestellt, in der der eine Stellengenerator G₁ an die Klemmen S₁ und S₃ und der andere Generator G₂ an die Klemmen S₂ und S₃ angeschlossen ist.

Eine Vereinfachung der Stellengeneratoren ergibt sich auch dadurch, daß sich die Potentiale während einer jeden 30'°-Verdrehung (Fig. 5) in der einen oder der anderen Richtung zwischen den arithmetrischen Werten 0 und 0,5 (sin 0° und sin 30°), 0,5 und 0,866 (sin 30° und in 60°) oder 0,866 und 1,0 (sin 60° und sin 90°) verandern.

Es ist somit festzustellen, daß sich das Potential S₃-S₁ während des ersten 30°-Abschnittes von 0 nach + 0,5 und das Potential S₂-S₃ im zweiten 30°-Abschnitt von +0,5 auf 0 ändert. Das Potential ^₂-VS¹J ändert sich im ersten 30°-Abschnitt von +0,866 auf +0,5 und das Potential S₃-S₁ im zweiten 3O'°-Abschnitt von +0,5 auf +0,866. Das Potential S^-vS^ ändert sich im ersten 30°-Abschnitt von —0,866 auf —1,0 und im zweiten 30°-Abschnitt von —1,0 auf —0,866.

Unter nochmaliger Bezugnahme auf die Fig. 6 soll angenommen werden, daß der Stellentransformator G₁ ein Potential erzeugt, das sich zwischen 0 und +0,5 ändert, während der Stellentransformator G₂ ein Potential erzeugt, das sich zwischen +0,866 und +0,5 ändert, wodurch sich dann die dritte Spannung S₁-S₂, die sich ja aus der Summe der anderen zwei ergibt, zwischen —0,866 und —1,0 ändert. Das Vorstehende

betraf die ersten 30° der Winkelbewegung. Jede der nachfolgenden weiteren 30°-Verdrehungen kann dadurch beherrscht werden, daß man die Generatoren G₁ und G₂ in verschiedener Weise an die Leitungen S₁, S_% und S₃ anschließt. Somit wird zwischen der 30°- und 6Ö°-Steilung der Generator G₁ zwischen S₂ und S^ und der Generator G_ä zwischen .S"₃ und S₁ angeschlossen. Dieser Vorgang kann dann über die zwölf 30°-Abschnitte in entsprechender Weise fortgesetzt werden, um eine ganze Umdrehung zu vervollständigen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die vorerwähnte Umschaltung mit zusätzlichen Stellensignalen vorgenommen, die neben den Stellensignalen für die Stellengeneratoren G_x und G₂ vorgesehen sind. Vier Stellen, mit denen sechzehn verschiedene Kombinationen möglich sind, dienen dazu, die zwölf verschiedenen Einstellungen zu liefern. Die Anzahl der Stellen, die zur Steuerung der Stellengeneratoren G₁ und G₂ verwendet wird, hängt ab von der Kleinheit der erforderlichen Zuwachsgrößen für die winkelmäßige Weiterbewegung.

Mit zwei Stellen läßt sich jeder 30°-Abschnitt in vier Teilstuckchen unterteilen, so daß dann zwischen den Einstellungen jeweils ein Winkelweg von 7,5° liegt. Mit vier Stellen ergeben sich sechzehn Teilstuckchen für jeden 30°-Sektor, oder, mit anderen Worten, es liegt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einstellungen etwas weniger als 2° Winkelweg. Die letztgenannte Anordnung reicht für viele Anwendungszwecke vollkommen aus, wobei dann insgesamt für den Code acht Stellen erforderlich werden.

Die Fig. 7 zeigt schematisch einen vollständigen, sechsstelligen Drehfeldgeber mit zwei Stellentransformatoren G₁ und G₂, von denen jeder im wesentlichen, wie in Fig. 2 gezeigt, aufgebaut ist., Die Transformatoren sind über ein Stellenschaltgerät mit vier Stellenschaltern D₃₁ D₄, D₅ und D₆ zur Steuerung der vier bedeutendsten Stellen mit sechsstelligen Codes an die Ausgangsleitungen S₁, S₂ und S₃ angeschaltet. Die zwei Stellen von geringster Bedeutung werden mit den Stellenrelais D₁ und D₂ der zweistelligen Generatoren G₁ und G₂ dem Signal entsprechend eingestellt.

Die einfachen Stellentransformatoren liefern einen linear variierenden Ausgang, während der Ausgang eines üblichen Drehfeldgebers sich mit dem Sinus des Rotorverdrehungswinkels verändert. Aus diesem Grunde entspricht der Ausgang des Stellendrehfeldgebers nur an zwölf Punkten, die jeweils um 30° auseinanderliegen, genau dem Ausgang eines üblichen Drehfeldgebers. Zwischen den vorerwähnten 30°- Punkten ändern sich die Potentiale linear, wie dies in Kurven der Fig. 5 a dargestellt ist. Hierdurch wird bezüglich der Stellung des Drehfeldnehmers ein maximaler Fehler von etwa ö,15° oder 0,04% eingeführt.

Den Betrieb der Schaltung der Fig. 7 erläutert die nachfolgende Tabelle II.

	2	de 0	Tabelle	0	0	d2 0	II	4	5	6
1	Winkelstellung	: ο	3	0	0	0		Ss-S1	S2-S,	Si-S2
Position Nr.	3,75°	0		0	0	1		6,25.	82,025	: -88,275
0	11,25°	0	Reflex-Code	0	0	1	0	18,75	72,875	-91,625
1	■ 18,75°	0	0	0	1	1	1	31,25	63,725	-94,975
2	26,25°	0	0	0	1	1	1	43,75	54,575-	-98,325
3	33,75°	Q	0	0	1	0	0	54,575	43,75	-98,325
4	41,25°	0	0	0	1	0	0	63,725	31,25	—94,975
5	48,75°	0	0	1	1	0	1	72,875	18,75	-91,625
6	56,25°	0	0	1	1	1	1	82,025	6,25	-88,275
7	63,75°	0	0	1	0	0	0	88,275	- 6,25	-82,025
8	86,25°	0	0	1	0	1	Q	-98,325	-43,75	-54,575
11	116,25°	0	0	1	1	0	0	88,275	-82,025	- 6,25
15	146,25°	0	0	0	1	1	0	54,575	—98,325	43,75
19	176,25°	0	0	0	0	0	Q-	6,25	-88,275	82,025
23	206,25°	1	1	0	0	1	0,-	-43,75	-54,575	98,325
27	236,25°	1	1	0	1	0	0	-82,025	r - 6,25	88,275
31	266,25°	1	1	1	1	1	0	-98,325	43·,75	54,575
35	296,25°	i	1	1	0	0	0	. -98,325	82,025	6,25
39	326,25°	1	1	1	0	1	0	-54,575	98,325	-43,75
43	. 356,25°	1	1	1	1	0	0	—· 6,25	88,275	-82,025
47	26,25°	. 1	1	0.	1	1	0 ·	43,75	54,575	i -98,325
3	56,25°	1	1	0	0	0	0	82,025	6,25	-88,275
7	86,25°		0	0	98,325	. -43,75	-54,575
11	116,25°		0	0	88,275	-82,025	- 6,25
15			0	0
			0

Aus der vorstehenden Tabelle ist zu etsehen, daß die Ausgangsstellung (Spalte 1) bei 3,75° (Spalte 2) liegt, wenn, alle Code-Stellen (Spalte 3) »0« betragen. Die beiden Stellen d_td^ liefern vier Kombinationen für jeden 30°-Sektor, so daß, sich. Zuwachsgrößen von 7,5° ergeben. Ferner fällt in der Tabelle II auf, daß die Stellen J₁^₂. sich, zwischen dea Positionen 3,4; 7,8 US.W., d..h. an den 30°-Punkten (Fig. 5) nicht ändern. Die e.rste und die letzte Stelle der vier Positionen eines jeden 30°-Sektors liegt jeweils um eine halbe Zuwachsgröße, d. h. 3,75°, vom Ende des Abschnittes entfernt. Aus diesem Grunde hat die Betätigung eines der Stellenschalter D₅, D₄, D₅, D_6> bei.jedem 30°-Punkt zur Umschaltung der Leitungsanschlüsse der Stellengeneratoren G₁ und G₂ bezüglich der Leitungen .S₁, S^, S^ eine automatische Verschiebung um, eine Zuwachsgröße, d» h. um 7,5°, zur Folge. -

In der Position. »O«,für_; die die Leitungsverbindungen in der Fig..7 in ausgezogenen^ Linien dargestellt sind, sind die Leitungen S₃ und S₁ mit dem Genera-

tor G₁ verbunden, welcher 6,25 Volt liefert, d. h. ein Achtel der während der ersten 30°-Bewegung auftretenden Potentialänderung von 50 Volt zwischen den Leitungen5"₃ und S₁. Die Leitungen^ und S₃ sind mit dem Generator G₂ verbunden, welcher 82,025 Volt, d. h. —86,6 Volt minus ein Achtel der Potentialänderung von 36,6 Volt während der ersten 30° der Bewegung liefert. Das Potential zwischen den Leitungen S₁ und ό*₂ ist die Summe der beiden anderen Potentiale, d. h. 88,275 Volt.

In Position 1 werden die Stellenschalter D₁ der Generatoren G₁ und G₂ betätigt, so daß der Ausgang des Stellengenerators G₁ um eine Zuwachsgröße von 12,5 Volt auf 18,75 Volt erhöht und der Ausgang des Stellengenerators G₂ um eine Zuwachsgröße von 9,15 Volt auf 72,875 Volt vermindert wird.

In Position 2 werden die Stellenschalter D₂ betätigt, so daß sich der Ausgang des Stellengenerators G₁ um eine weitere Zuwachsgröße von 12,5 Volt auf 31,25 Volt erhöht und der Ausgang des Stellengenerators G₂ um eine weitere Zuwachsgröße von 9,15 Volt auf 63,725 Volt vermindert.

In Position 3 werden die Stellenschalter D₁ wieder in ihre Normallage zurückgebracht, so daß sich der Ausgang des Stellengenerators G₁ um noch eine weitere Zuwachsgröße von 12,5 Volt auf 43,75 Volt erhöht und der Ausgang des Stellengenerators G₂ sich um eine weitere Zuwachsgröße von 9,15 Volt auf 54,575 Volt vermindert.

In Position 4 werden die Ausgänge der Stellengeneratoren G₁ und G₂ nicht verändert. Der Schalter D₃ wird betätigt, um die Leitungen S₃ und ^₁ an den Generator G₂ und die Leitungen S₃ und JT₂ an den Generator G₁ anzuschließen, wodurch sich dann automatisch das Potential zwischen den Leitungen S₃ und S₁ auf 54,575 Volt erhöht und zwischen den Leitungen S₂ und S₃ auf 43,75 Volt vermindert.

In den Positionen 5, 6 und 7 werden die Schalter D₁ und D₂ im Reflexsinne, d. h. gegensinnig betätigt, um das Potential zwischen den Leitungen ^S₃ und S₁ auf 82,025 Volt zu erhöhen und das Potential zwischen den Leitungen S₂ und S₃ auf 6,25 Volt zu vermindern.

In Position 8 wird der Schalter D₁ betätigt, wodurch erstens der Generator G₂ von den Leitungen S₃ und 6"_t abgetrennt und an die Leitungen S₁ und S₂ angeschlossen wird und zweitens die Leitungsverbindungen des Generators G₁ zu den Leitungen S₂ und S₃ umgepolt werden. Die Ausgänge der Generatoren G₁ und G₀ werden daher unmittelbar den Leitungen S₂-S₃ bzw. S₁-S₂ zugeführt, während das Potential zwischen den Leitungen S₃ und S₁ sich als Summe der Potentiale zwischen den anderen zwei Paaren einstellt.

Die Arbeitsweise im verbleibenden Teil des vollen Zyklus und in vier Abschnitten eines nachfolgenden Zyklus ist nur für die 30°-Intervalle in der Tabelle II .dargestellt, um diese .zu vereinfachen. Die letzten vier Abschnitte des in der Spalte 5 aufgezeichneten Codes erzeugen die gleichen Schalteffekte wie die letzten Stellungen der ersten vier Abschnitte, d. h. wie die Positionen 3, 7, 11 und 15, und würden, wenn man sie verwenden würde, eine Diskontinuierlichkeit hervorrufen. Daher werden in der Praxis von den vierundsechzig möglichen Code-Kombinationen nur achtundvierzig verwendet. Die letzten sechzehn Kombinationen können fallengelassen werden, so daß der Ausgangs-Code. 000000 dem Code 111000 der Position 47 folgt. Vorzugsweise werden jedoch die ersten acht und die letzten acht Nummern fortgelassen, so daß der Code mit der Nummer 001100 der Position 8 beginnt und mit dem Code 101100 der Position 7 endet, wodurch dann wiederum der Minimalfehlervorteil des Reflex-Codes beibehalten werden kann.

Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß die Schaltung gemäß der Fig. 7, bei der die Generatoren G₁ und G₂ auf einen zweistelligen Code ansprechen, nur gewählt wurde, um die Tabelle II zu vereinfachen. Für die GeneratorenG₁ und G₂ kann je nach der gewünschten Feinheit der Unterteilung eine beliebige Anzahl von Stellenabschnitten hinzugefügt werden, wobei für das Hinzufügen von Abschnitten die zuvor in Verbindung mit der Beschreibung der Fig. 2 gegebenen Regeln zu beachten sind.

Zur Verwirklichung der Erfindung können auch neben denen der Fig. 7 zahlreiche sonstige Schaltungsanordnungen verwendet werden. Als weitere Beispiele sind die Schaltungen der Fig. 8 und 9 angegeben.

Fig. 8 zeigt eine Abwandlung eines Teiles der Fig. 7, bei der eine besondere Wicklung W_86S hinzugefügt wurde und ein Hilfstransformator T₂ die Wicklungen ^50> ^18,3' W^₁₅UnA JV_iS7S und die zugehörigen Stellenschalter D₁, D₂ vertritt. Die Primärwicklung des Transformators T₂ ist an den Ausgang des Stellengenerators G₁' angeschlossen, während seine Sekundärwicklung gegensinnig in Reihe mit der Wicklung W_S6M zwischen die Endklemmen c und d eingeschaltet ist. Der Transformator T₂ ist ein Abspanntransformator mit einem Spannungsverhältnis von 0,732, so daß die Ausgangsspannungen von 6,25, 18,75, 31,25 und 43,75 Volt des Generators G₁ in der Sekundärwicklung des Transformators T₂ Spannungen von 4,575, 13,725, 22,875 und 32,025 Volt induzieren. Wenn diese Spannungen von der Spannung 86,6 Volt der Wicklung PF₈₆₆ abgezogen werden, ergeben sich als resultierende Ausgangspotentiale die gleichen, die auch der Stellengenerator G₂ der Fig. 7 liefern würde, d. h. 82,025, 72,875, 63,725 und 54,575 Volt, wie dies in Spalte 5 der Tabelle II angegeben ist.

Bei den Schaltungen der Fig. 6, 7 und 8 wurden Dreieckschaltungen verwandt.

In Fig. 9 ist eine Sternschaltung dargestellt, mit der die gleichen Ergebnisse erzielt werden. In der Ausgangsposition liefert ein Stellengenerator G₃ zwischen Masse und Leitung^iT₂ ein Potential von —63,275 Volt. Die Wicklungen PF₆₂₅ und W₁₂^₅ des Stellengenerators G₂ erzeugen zwischen Masse und Leitung S₃ ein Potential von 18,75 Volt, während von einer Wicklung W₂₅ des Stellengenerators G₂ zwischen Masse und Leitung S₁ ein Potential von 25 Volt erzeugt wird. Diese Potentiale der einzelnen Leitungen S₁, ,S₂ und S₃ gegenüber Masse liefern zwischen den einzelnen Leitern die gleichen Spannungen, wie sie in den Spalten 4, 5 und 6 der Tabelle II für die Position 0 angegeben sind. Wenn die Stellenrelais D₁ bis D₉ in Abhängigkeit von den verschiedenen Codes der Spalte 3 betätigt werden, ändern sich die Potentiale, wie es in der Tabelle angegeben ist. Bei der Anlage gemäß Fig. 9 ist zu bemerken, daß die Stellenschalter D_it D₅, D₆ zusätzlich zu den Umschaltkontakten in den Leitungen ^₁, S₂, S„ auch mit Umschaltkontakten für die Stromversorgungsleitung der Primärwicklung des Stellentransformators versehen sind. Dies ist erforderlich, um die richtigen Phasenbeziehungen in allen Positionen aufrechtzuerhalten.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 9 sind die Wicklungen so ausgelegt, daß bei einem zweistelligen System maximale Potentiale von 100-Volt zwischen den Leitungen S₁, S₉, S^ erzeugt -werden können. Die Potentiale der verschiedenen Wicklungen für ein System mit einer beliebigen Anzahl von Stellen läßt-sich wie folgt errechnen.

909 7«9'/399

Das Potential der Wicklung PF₂₅ beträgt
£sin30°

wobei E das maximale Potential darstellt, das zwisehen einem jeden Paar der Leitung S₁, S₂ und S₃ erzeugt wird. Die höchste Stellenwicklung, d. h. in der Fig. 9 die Wicklung W_12-5, erzeugt die Hälfte des Potentials der Wicklung JF₂₅ und auch jede nachfolgende Stellenwicklung danach erzeugt wiederum die Hälfte des Potentials der nächsthöheren Wicklung.

Bei Stellentransformator G₃ beträgt das Potential der höchsten Stellenwicklung, d. h. der Wicklung PF_5-8,

£ sin 60° — sin 30° — -~

sin 30°

während jede nachfolgende niedrigere Stellenwicklung ein Potential erzeugt, das die Hälfte von der der nächsthöheren Wicklung beträgt. Das Potential der Wicklung W_Si-575 beträgt

wobei En das Potential der geringsten Stellenwicklung des Generators G₂ und En' das Potential der geringsten Stellenwicklung des Generators G₃ ist.

Zur Erläuterung der Erfindung wurde nur ein spezielles Ausführungsbeispiel beschrieben und dargestellt, das vom Fachmann vielfältig abgewandelt werden kann, so daß die Erfindung nicht allein auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt ist.

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Claims (10)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Umwandlung von vielstelligen Binär-Code-Signalen in entsprechende Potentiale zwischen einer ersten und einer zweiten Hauptanschlußklemme zur Übertragung von Werten, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von den verschiedenen Stellen des Binär-Signals zugeordneten Stellenpotentialquellen (W₈, PF₄, W₂, W), von denen jede ein doppelt so großes Potential aufweist wie die nächstniedrigere Stellenpotentialquelle, wobei jeder Stellenpotentialquelle (W₈, PF₄, PF₂, W) ein Stellenschalter (D₄, D₃, D₂, D₁) zügeordnet ist und eine Schaltungsanordnung mit den vorerwähnten Stellenschaltern (D₄, D₃, D₂, D₁) die Stellenpotentialquellen (W₈, PF₄, W₂, W) in Reihenschaltung zwischen erster und zweiter Hauptanschlußklemme (A, B) so zusammenfaßt, daß jeder Stellenschalter die ihm zugeordnete Potentialquelle in Abhängigkeit von dem einen oder anderen binären Stellenwert in der einen oder in der entgegengesetzten Polarität in die Reihenschaltung einschalten kann (Fig. 1 und 2).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dritte Hauptanschlußklemme (D) und eine Hilfspotentialquelle (PF₁₅), die zwischen der ersten (A) und der dritten Hauptanschlußklemme (D) eingeschaltet ist (Fig. 1 und 2).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Hilfspotentialquelle (PF₁₅) zumindest gleich dem Summenpotential der Stellenpotentialquellen (PF₈, W^ W₂, W) ist (Fig. 1 und 2).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Umwandlung von Reflex-Code-Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung, die Stellenpotentialquellen (PF₈, PF₄, PF₂, PF) und Stellenschalter (D₄, D₃, D₂, D₁) zu einem ersten und einem zweiten leitendenPfad (AC,BC) zusammengeschaltet sind, welche von der ersten und der zweiten Hauptklemme (A, B) ausgehen und an ihren anderen beiden Enden (C) verbunden sind, und in diesen leitenden Pfaden (AC, BC) Stellenpotentialquellen (PF₈, PF₄, W₂, W) mit Stellenschaltern (D₄, D₃, D₂, D₁) angeordnet sind, die, an den Hauptklemmen (A, B) beginnend, in absteigender Größenordnung angeordnet sind, wobei jeder Stellenschalter als Umschalter ausgebildet ist, um vor der zugeordneten Stellenpotentialquelle die Anschlüsse des ersten und zweiten Pfades (AC, BC) gegeneinander zu vertauschen (Fig. 2).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Umwandlung von Reflex-Code-Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung, die Stellenpotentialquellen (PF₈, PF₄, PF₂, W) und Stellenschalter (D₄, D₃, D₂, D₁) zu einem ersten und einem zweiten leitenden Pfad {AC, BC) zusammengeschaltet sind, welche von der ersten und der zweiten Hauptklemme (A, B) ausgehen und an ihren anderen beiden Enden (C) miteinander verbunden sind, wobei diese leitenden Pfade (AC, BC) in eine Mehrzahl von Stellenabschnitten unterteilt sind, die, an den Hauptklemmen (A, B) beginnend, in absteigender Größenordnung angeordnet sind und jeweils erste, über die zugehörigen Stellenpotentialquellen (PF₈, W^, W₂, W) verbundene Eingangs- und Ausgangsklemmen und zweite, unmittelbar zusammengeschaltete Eingangs- und Ausgangsklemmen aufweisen, und wobei ferner jeder Stellenschalter (D₄, D₃, D₂, D₁) als Umschalter ausgebildet und am Eingangsende des ihm zugeordneten Stellenabschnittes angeordnet ist, um selektiv die ersten und zweiten Eingangsklemmen dieses Abschnittes an den vorangehenden Teil des leitenden Pfades je nach dem Binärwert des zugehörigen Stellensignals direkt oder umgepolt anzuschließen (Fig. 7),

6. Vorrichtung zur Vortäuschung der Ausgangspotentiale eines Drehfeldgebers mit drei Anschlußklemmen und einer ersten und einer zweiten Umwandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei jede der beiden Umwandlungsvorrichtungen auf eine erste geschlossene, die unbedeutendste oder niedrigste Stelle einschließende Stellengruppe eines vielsteiligen Reflex-Binär-Code-Signals anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Umwandlungsvorrichtung (G₁) mit Potentialquellen versehen ist, die im Ausgang Potentialzuwachsgrößen innerhalb eines der drei Bereiche 0 bis 0,5, 0,5 bis 0,866 und 0,866 bis 1 liefern, während die zweite Umwandlungsvorrichtung (G₂) mit Potentialquellen versehen ist, die im Ausgang Potentialzuwachsgrößen innerhalb eines anderen der drei vorgenannten Bereiche liefern, wodurch während aufeinanderfolgender Zyklen, in denen sich die Stellen in entgegengesetzter Richtung in Übereinstimmung mit dem Reflex-Binär-Code ändern, die Ausgänge der ersten und zweiten Umwandlungsvorrichtungen (G₁, G₂) in den ihnen zugeordneten Bereichen Änderungen in entgegengesetzter Richtung erleiden und wobei ferner Stellenschaltgeräte (D₆, D₅, D₄, D₃) vorgesehen sind, die auf eine zweite Gruppe von aufeinanderfolgenden, der erstgenannten Stellen-

gruppe benachbarten Stellen ansprechen, um selektiv die erste und zweite Umwandlungsvorrichtung (G₁, G₂) an verschiedene Klemmen der drei Haupt-Memmen (S₁, S₂, S₃) anzuschließen (Fig. 7).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltgeräte auf jede der aufeinanderfolgenden Änderungen in der zweiten Stellengruppe ansprechen und mindestens die Verbindung zwischen einer der Umwandlungsvorrichtungen (G₁, G₂) und den Hauptklemmen (.S₁, S₂, S₃) ändern (Fig. 7).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Umwandlervorrichtun-

7?

gen Stellenpotentialzuwachsgrößen von ^- liefert,

wobei R der zugeordnete Potentialbereich und η die Anzahl der Stellen in der ersten Stellengruppe darstellt und die niedrigsten und höchsten Potentiale sich eine halbe Zuwachsgröße oberhalb und unterhalb der unteren und oberen Grenzen des zugehörigen Potentialbereiches befinden.

9. Vorrichtung zur Vortäuschung der Ausgangs-

Potentiale eines Drehfeldgebers, bei dem die winkelmäßigen Einstellungen jeweils 30° voneinander entfernt sind, gekennzeichnet durch drei Anschlußklemmen, erste und zweite Potentialquellen, deren Größen im Verhältnis von beliebigen zwei der Werte 0,5, 0,866 und 1,0 stehen, und Schaltgeräte zum selektiven Anschluß der Potentialquellen an irgendwelche der vorerwähnten Klemmen in beliebiger Polarität.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltgeräte aus auf einen vierstelligen Binär-Code ansprechenden Stellenschaltern bestehen, die zur Herstellung von zwölf verschiedenen Schaltverbindungen dienen entsprechend den zwölf verschiedenen Anschlußmöglichkeiten von zwei Potentialen an drei Zuleitungen eines Drehfeldgebers bei jeweils 30° voneinander entfernt liegenden Positionen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 925 780;
österreichische Patentschrift Nr. 160 583.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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