DE1094297B - Mechanisch, aber kontaktlos schaltbarer UEbertrager - Google Patents
Mechanisch, aber kontaktlos schaltbarer UEbertragerInfo
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Description
In der Nachrichtenübertragungs- und -verarbeitungstechnik
benötigt man häufig für elektromechanische Impulsverteiler Analog-Digital-Wandler und
dergleichen Übertragungsglieder, in welchen die Übertragung elektrischer Signale oder allgemein elektrischer
Energie durch mechanisch bewegbare Teile, jedoch kontaktfrei, geschaltet werden kann.
Ein solches Übertragungsglied, das nach dem Transformatorprinzip arbeitet, ist bekannt. Es besteht im
wesentlichen aus einem hufeisenförmigen Kern, der auf seinen beiden Schenkeln zwei Wicklungen trägt.
Wegen des großen Luftspalts sind die beiden Wicklungen nahezu entkoppelt. Durch ein bewegliches Joch,
das den Luftspalt überbrückt, können die beiden Wicklungen zur Übertragung fest miteinander gekoppelt
werden. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Übertragung stark von der Größe des zwischen
den Schenkeln und dem Joch verbleibenden Restluftspalts abhängt.
Gegenstand der Erfindung ist ein mechanisch, aber kontaktlos schaltbarer Übertrager mit einem Eisenkern
und zwei vermittels eines beweglichen Joches zur Übertragung elektrischer Energie miteinander koppelbarer
Wicklungen, welcher diesen Nachteil nicht aufweist. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß erstens der durch das bewegliche Joch zu einem geschlossenen magnetischen Kreis schließbare Flußpfad
durch eine Öffnung in zwei gleiche Nebenflußpfade geteilt wird, zweitens die miteinander koppelbaren
Wicklungen auf einem bzw. auf je einem der dadurch gebildeten Schenkel angeordnet werden und
drittens in dem Hauptflußpfad vermittels einer weiteren Wicklung oder eines Permanentmagneten ein
magnetischer Gleichfluß erzeugt wird, der bei geschlossenem Joch die beiden Nebenflußpfade magnetisch
sättigt. In dieser Anordnung wird also im Gegensatz zu der bekannten Anordnung der Übertragungsvorgang
durch das Joch gesperrt. Durch geeignete Dimensionierung des Gleichflusses kann
man erreichen, daß die Sperrung von Veränderungen der Größe des Restluftspalts unabhängig wird. Vorteilhafterweise
wird mindestens der die Öffnung enthaltende Teil des Hauptflußpfades aus einem Material mit rechteckiger Hystereseschleife hergestellt.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungs- und eines Anwendungsbeispiels als
Analog-Digital-Wandler näher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 das Ausführungsbeispiel des Übertragers nach der Erfindung, in
Fig. 2 die Hystereseschleife des verwendeten Magnetmaterials,
Fig. 3 eine Bahn und in
Mechanisch, aber kontaktlos schaltbarer Übertrager
Anmelder:
IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen
Internationale Büro-Maschinen
Gesellschaft m.b.H.,
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. Juni 1958
V. St. v. Amerika vom 30. Juni 1958
Robert Betts, Vestal, N. Y. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
Fig. 4 vier zusammengehörige Bahnen des Anwendungsbeispiels, in
Fig. 5 die für das Zusammenwirken zweier Übertrager auf einer Bahn notwendigen Abstände, in
Fig. 6 die in diesem Fall zur Auswertung erforderliche Schaltung und in
Fig. 7 die in Fig. 6 verwendeten Schaltkreissymbole.
Bei der Beschreibung der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile.
Die Erfindung betrifft einen Übersetzer für die Umwandlung einer mechanischen Analogposition in
eine binäre elektrische Information, der eine oder mehrere hufeisenförmige Kernvorrichtungen aus magnetisierbarem
Material mit zwei offenen Enden verwendet. Zur Bildung einer Magnetisierungskraft in
jedem Kern werden weitere Einrichtungen verwendet. Wenn ein Anker mit geringem magnetischem Widerstand
so angeordnet wird, daß er die offenen Enden eines hufeisenförmigen Kerns überbrückt, stellt der
magnetische Zustand des Kerns den einen binären Zustand dar. Wenn aber der Anker so gestellt ist, daß
er die beiden offenen Kernenden nicht überbrückt, stellt der magnetische Zustand des Kerns den anderen
binären Zustand dar. Wenn in dem hufeisenförmigen Kern eine Öffnung vorgesehen wird, kann eine induktive
Prüfeinrichtung durch ihn hindurchgeführt werden, um festzustellen, ob der Anker mit geringem
magnetischem Widerstand die offenen Enden des Kerns überbrückt oder nicht. Die beschriebene Vorrichtung
zum Feststellen der magnetischen Position
009 677/331
ist sehr brauchbar zur Schaffung von Mitteln zum Übersetzen von durch eine Wellenposition dargestellten
Analoginformationen in elektrische Zifferninformationen in Form eines binären Codes. Die Erfindung
eignet sich jedoch ebensogut zum Feststellen der Position von Vorrichtungen, die die anderen oben angeführten
Bewegungsarten haben, und zum Erzeugen der Zifferninformationen in anderen Codeformen,
z. B. binär-dezimal, reflektiert, quinär, biquinär usw. Es können mehrere Anker auf einer Welle montiert
werden, wobei die Zahl der Anker der Zahl der bedeutsamen Ziffernstellen entspricht, die die binären
elektrischen Ausgangsinformationen haben sollen. Der Anker für die höchste bedeutsame Ziffer muß dann
eine Scheibe sein, auf deren Umfang sich im Abstand \'on 180° ein einziger Zahn mit geringem magnetischem
Widerstand befindet, und der Anker für jede folgende niedrigere Stelle muß dann zweimal soviel
Zähne mit niedrigem magnetischem Widerstand haben wie die nächsthöhere Stelle. Die Summe aller Zahnbreiten
ist dann gleich 180° des Umfangs. Mindestens eine hufeisenförmige Kernfeststellvorrichtung ist dann
so angeordnet, daß sie mit dem Anker für jede bedeutsame Stelle zusammenwirkt, um einen binären elektrischen
Ausgang aus dem durch jede öffnung hindurchgehenden induktiven Prüfmittel in Übereinstimmung
mit der gerade herrschenden Wellenposition zu bilden.
Fig. 1 a zeigt eine hufeisenförmige Kernvorrichtung 1 mit einem Verbindungsteil 2 und zwei Armteilen
3 und 4. Für die Zwecke der Erfindung kann eine öffnung 5 durch die Kernvorrichtung gestanzt
sein. Obwohl der genaue Ort der öffnung nicht kritisch ist, muß die Querschnittsfläche des Kerns auf
jeder Seite der öffnung gleich sein. Als Beispiel befindet sich hier die öffnung 5 in dem Verbindungsteil
2. Außerdem ist zum Zweck der Errichtung eines Bezugswertes der Flußdichte innerhalb des Kerns 1
eine Vormagnetisierungswicklung 6 um einen der Armteile gewickelt und an eine Gleichstromquelle angeschlossen.
Wenn gemäß Fig. 1 a die Wicklung 6 um den Armteil 4 verläuft und durch eine genügend starke
Quelle mit der dargestellten Polarität erregt wird, kann der Kern 1 im Uhrzeigersinne gesättigt werden
unter der Voraussetzung, daß ein Anker 7 von geringern magnetischem Widerstand mit der Vorderfläche
der Armteile 3 und 4 fluchtet oder sie überbrückt. Infolgedessen gelangen die hier interessierenden Stellen
X und Y in dem Kern 1, die an die öffnung 5 angrenzen,
dann in einen stark gesättigten Zustand, in dem der Magnetfluß sie in derselben Richtung durchläuft.
Für die Anwendung der Lehren der Erfindung ist es wichtig, daß der Kern aus einem sättigbaren Material
besteht, z. B. aus einem Ferrit mit rechteckiger Hystereseschleife. Es ist den Fachleuten bekannt, daß
eine Hystereseschleife zur Anzeige der Flußdichte in einem beliebigen Flußpfad bei der Einwirkung von
verschieden starken und polarisierten Magnetisierungskräften auf den gewählten Flußpfad dienen kann.
Als Beispiel dafür stellt die Hystereseschleife in Fig. 2 die Flußdichte B zur Magnetisierungskraft H
dar. Wie schon erwähnt, bringt die von der Wicklung 6 erzeugte Magnetisierungskraft den Magnetfluß
an den hier interessierenden Punkten X und Y in dem Kern 1 in einen stark gesättigten Zustand, wenn der
Anker 7 die Vorderflächen der Armteile 3 und 4 überbrückt. Dieser Zustand könnte für jeden Flußpfad
durch eine Hystereseschleife ähnlich der in Fig. 2 gezeigten veranschaulicht werden. Der Punkt Zl kann
als Darstellung für den an den Punkten X und Y bestehenden stark gesättigten Zustand gelten.
Wenn jedoch der Anker 7 aus der Position, in der er mit den offenen Endteilen 3 und 4 fluchtet oder sie
überbrückt, gemäß Fig. 1 b herausbewegt wird, ist der in Fig. 1 a gezeigte Flußpfad nicht mehr möglich, da
die von der Wicklung 6 erzeugte Magnetisierungskraft nicht ausreicht, um den Magnetfluß über den
Luftspalt zwischen den Armteilen 3 und 4 hinüberzubringen. Infolgedessen kehrt sich ein Flußpfad um,
wie in Fig. 1 b gezeigt. Der jeden interessierenden Punkt durchlaufende Flußpfad könnte dann durch
eine Hystereseschleife ähnlich der in Fig. 2 gezeigten dargestellt werden, mit der Ausnahme, daß die Flußdichte nicht mehr in dem gesättigten Zustand wäre,
wie er annähernd durch Punkt Zl dargestellt ist, sondern auf einen Restzustand gesunken wäre, wie er
etwa durch Punkt Z 2 dargestellt ist. Im Verlauf der Beschreibung wird noch die Wichtigkeit der Tatsache
für die Operation des beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung herausgestellt werden, daß der
Magnetfluß innerhalb des Kerns diesen Restzustand der Flußdichte besitzt.
Gemäß Fig. la und Ib bleibt die Magnetfluß richtung an dem interessierenden Punkt X dieselbe, ohne
Rücksicht darauf, ob der Anker 7 die Armteile 3 und 4 überbrückt, während die Richtung des Magnetflusses
am Punkt Y vom Uhrzeigersinne während der Überbrückung auf den Gegensinn des Uhrzeigers während
der Nichtüberbrückung umschwenkt. Daher kann man sagen, daß der Kern 1 zwei Zustände hat, ausgedrückt
durch die die Punkte X und Y durchlaufenden Flußpfade, je nachdem, ob der Anker 7 die Arme 3
und 4 überbrückt oder nicht.
Wie unten noch näher ausgeführt wird, können diese beiden Zustände ausgenutzt werden, um entweder
eine binäre »1« darzustellen, wenn der Anker die Arme nicht überbrückt, oder eine binäre »0«,
wenn der Anker die Arme überbrückt, oder auch umgekehrt.
Damit diese beiden magnetischen Zustände zur Beschreibung binärer Informationen ausgenutzt werden
können, muß eine zusätzliche Prüfeinrichtung vorgesehen werden, welche feststellt, welcher dieser magnetischen
Zustände gerade herrscht. Gemäß Fig. 1 c sind drei Wicklungen zu diesem Zweck durch die öffnung
5 geführt. Eine Wicklung 8 kann funktionsmäßig als Erregerwicklung, die andere Wicklung 9
als Treiberwicklung angesehen werden. Eine dritte Wicklung 10 ist dann eine Abfühlwicklung. Die Erregerwicklung
8 ist an eine Impulsquelle angeschlossen, damit ein Stromimpuls in der Pfeilrichtung ■■weitergeleitet
werden kann. Die Treiberwickhiog 9 ist ebenfalls mit einer Impulsquelle verbunden/ttm einen
Stromimpuls in Pfeilrichtung weiterzuleiten. Die von der Erregerwicklung 8 und der Treiberwicklung 9
erzeugten magnetomotorischen Kräfte müssen in bezug auf die öffnung 5 entgegengesetzte Polaritäten
haben.
Wenn der Anker 7 die Arme 3 und 4 nicht überbrückt, wie Fig. 1 b zeigt, kehrt ein an die Erregerwicklung
8 in der Pfeilrichtung angelegter Impuls die Richtung des Magnetflusses an Punkt Y um aus dem
oben beschriebenen positiven Remanenzzustand in einen negativen Remanenzzustand. Fig. 1 c veranschaulicht
den resultierenden Flußpfad um die öffnung 5 herum und durch die Punkte X und Y.
Da in dem um die öffnungen 5 herum verlaufenden Teil des Kerns eine negative Flußänderung stattgefunden
hat, empfängt die Abfühlwicklung 10 dann eine
positive induzierte Spannung, die die Änderung der Flußrichtung feststellt. Wenn ein Stromimpuls an die
Treiberwicklung 9 in Pfeilrichtung angelegt wird, wird der Magnetfluß an den Punkten X und Y umgekehrt,
wie Fig. 1 zeigt. Als Folge der positiven Richtungsänderung des Magnetflusses um die Öffnung
5 herum wird ein negativer Spannungsimpuls in der Abfühlwicklung 10 induziert. Wenn also die
Arme 3 und 4 nicht von dem Anker 7 überbrückt sind, erzeugen durch die Erregerwicklung 8 und die Treiberwicklung
9 laufende aufeinanderfolgende Stromimpulse positive bzw. negative Spannungsimpulse in
der Abfühlwicklung 10. Ein solcher Zustand der Kernvorrichtung 1 entsprechend der jeweiligen Stellung
des Ankers 7 kann zur Darstellung einer binären »1« dienen.
Natürlich ist nur einer der induzierten Spannungsimpulse in der Abfühlwicklung 10, die durch die Anlegung
aufeinanderfolgender Impulse an die Erregerund die Treiberwicklung erzeugt werden, nötig, um
diesen binären Zustand festzustellen, und daher kann einer der induzierten Spannungsimpulse bei der Bildung
eines elektrischen binären Ausgangs außeracht gelassen werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen,
daß es erforderlich ist, daß die Richtung des Magnetflusses um die Öffnung 5 herum während jeder Feststelloperation
geändert wird, um eine Spannung in der Abfühlwicklung 10 zu induzieren. Das hier zur
Sicherstellung einer zufriedenstellenden Feststelloperation verwendete und als Beispiel angeführte Verfallren
besteht also darin, den Magnetfluß an den Punkten X und Y im Kern 1 in einen negativen Remanenzzustand
zu treiben durch die Anlegung eines Stromimpulses an die Erregerwicklung 8 in der Pfeilrichtung
bei und vor jeder Anlegung eines Stromimpulses an die Treiberwicklung 9 in der Pfeilrichtung. Die
Position des Ankers, die als binärer »1 «-Zustand bezeichnet werden kann, ist daher derjenige Zustand, in
dem er die offenen Enden der Arme 3 und 4 nicht überbrückt.
Wenn jedoch der Anker 7 die Arme 3 und 4 des Kerns 1 überbrückt, sind die Punkte X und Y beide
in einem positiven Sättigungszustand entsprechend dem in Fig. 1 a gezeigten, im Uhrzeigersinne verlaufenden
Flußpfad. Ein an die Erregerwicklung 8 in Pfeilrichtung angelegter Stromimpuls ändert den Magnetfluß
an den Punkten X und Y nicht, und in der Abfühlwicklung 10 wird keine Spannung induziert.
Außerdem ändert ein an die Treiberwicklung 9 angelegter Stromimpuls die Flußrichtung an den Punkten
X und Y des Kerns 1 nicht und induziert auch keine Spannung in der Abfühlwicklung 10, da der
Kern 1 bereits in der Richtung gesättigt ist, in der diese Impulse den Magnetfluß zu ändern neigen. Die
Position des Ankers 7, die als Darstellung der binären »0« gilt, ist also derjenige Zustand, in dem er die offenen
Enden der Armteile 3 und 4 überbrückt und in dem weder ein Impuls an der Erregerwicklung 8 noch
an der Treiberwicklung 9 eine Spannung in der Abfühlwicklung 10 induziert.
Wie schon gesagt, hat der Anker 7 nur zwei Positionen bezüglich der Arme 3 und 4 des Kerns 1. Entweder
überbrückt er die Arme 3 und 4 und bildet dann zwischen ihnen einen Pfad mit niedrigem magnetischem
Widerstand, oder er überbrückt sie nicht und bildet dann keinen Pfad niedrigen magnetischen Widerstandes
dazwischen. Die hufeisenförmige Kernvorrichtung aus magnetisierbarem Material mit rechteckiger
Hystereseschleife bildet also eine Mechanischin-elektrisch-Übersetzervorrichtung
mit zwei Zuständen. Diese Vorrichtung mit zwei Zuständen wird durch die Postion des Ankers 7 bestimmt und kann
benutzt werden, um Änderungen in der linearen, winkligen, geradlinigen oder gebogenen Position des
Ankers 7 festzustellen.
Was nun die Wahl eines magnetisierbaren Materials mit rechteckiger Hystereseschleife für die Kernvorrichtung
1 und die zugehörigen Vorteile des darin enthaltenen Remanenzzustandes anbetrifft, ist es gerade
dieser hohe Remanenzzustand von Materialien mit rechteckiger Hystereseschleife, der innerhalb des
Kerns starke innere magnetische Kräfte aufrechterhält, so daß der Wechsel des Magnetflußzustandes in dem
Kern von dem den einen binären Zustand darstellenden gemäß Fig. 1 a in den den anderen binären Zustand
darstellenden gemäß Fig. Ib in dem Kern sehr schnell und schroff erfolgt, wenn sich der Anker aus
der Stellung, in der er die Arme 3 und 4 des Kerns überbrückt, hinausbewegt. Die Definition des Überbrückungsverhältnisses
ist von der Form des Gesamtflußpfades einschließlich der hufeisenförmigen Kernvorrichtung
1, des Ankers und der vorgesehenen Vormagnetisierungskraft abhängig.
Fig. 3 zeigt nun einen auf einer Welle 19 sitzenden Anker in Form einer Scheibe 20 mit vier erhöhten
Teilen oder Zahnteilen 21 in gleichen Teilen auf dem Umfang. Diese Erhöhungen oder Zähne 21 gleichen
funktionsmäßig dem oben in Verbindung mit Fig. 1 a, 1 b, 1 c und 1 d beschriebenen Anker und können ebenfalls
aus einem beliebigen Material mit niedrigem magnetischem Widerstand bestehen. Obwohl nur die
Zähne oder Erhöhungen der Scheibe aus Material mit niedrigem magnetischem Widerstand zu bestehen
brauchen, kann auch die ganze Scheibe oder ein beliebiger anderer Teil davon so hergestellt werden. Der
Zwischenraum zwischen den Zähnen kann mit einem passenden Material \ron hohem magnetischem Widerstand
ausgefüllt sein, damit die Abfüllvorrichtung auf eine glatte Oberfläche trifft. Absolut wichtig ist es
für die Erfindung, daß während eines bestimmten Zeitabschnitts ein Pfad von niedrigem magnetischem
Widerstand über den Spalt der Abfühlvorrichtung hinweg gebildet wird und daß während eines anderen
bestimmten Zeitabschnitts ein Pfad mit hohem magnetischem Widerstand gebildet wird. Eine magnetische
hufeisenförmige Vorrichtung 1 mit einem induktiven Prüfmittel gemäß der vorstehenden Beschreibung
befindet sich neben der Scheibe 20 zur Zusammenwirkung mit ihr. Wenn sich also die Welle 19
dreht, gelangt die Vorrichtung 1 abwechselnd in den binären »1 «-Zustand, wenn ein Zahn 21 ihre Arme 3
und 4 überbrückt, und in einen binären »O«-Zustand, wenn die Arme 3 und 4 nicht von einem Zahn 21 überbrückt
werden. Da sich gemäß Fig. 3 vier Zähne, auf der Scheibe 20 befinden, durchläuft die Vorrichtung 1
ihre binäre Zustände viermal bei jedem vollständigen Umlauf der Wellenposition 19. Die magnetische hufeisenförmige
Vorrichtung 1 kann elektrisch abgefragt werden durch das durch die Öffnung 5 hindurchgehende
induktive Prüfmittel, um je nach der Position der Welle 19 einen Impuls oder keinen Impuls zu erzeugen.
Die Lehren der Erfindung eignen sich besonders für die Umwandlung von Analoginformationen in
Form von Wellenpositionen in elektrische Zifferninformationen auf der Basis des binären Systems. Es
können z. B. gemäß Fig. 5 mehr als eine Scheibe auf der Welle 19 montiert sein. Die Zahl der Scheiben
muß dann der Zahl von Ziffernstellen entsprechen, mit der die Position der Welle 19 bestimmt werden soll.
Die der höchsten oder iV-Ziffernstelle entsprechende
Scheibe muß dann bei 180° ihres Umfangs einen einzigen Zahn aus Material mit niedrigem magnetischem
Widerstand aufweisen. Die der nächsthöheren Stelle entsprechende Scheibe muß dann zwei Zähne
aus Material mit niedrigem magnetischem Widerstand in gleichen Abständen und mit gleicher Breite
auf ihrem Umfang aufweisen, und zwar muß die Gesamtbreite der beiden Zähne gleich 180° des Scheibenumfangs
betragen. Ebenso müssen die der Ziffernstelle N — 2 entsprechenden Scheiben vier Zähne in gleichen
Abständen auf ihrem Umfang aufweisen, die gleiche Breiten haben und deren Gesamtbreite gleich 180°
des Scheibenumfangs beträgt. Die der Stelle N — 3 entsprechenden Scheiben müssen acht Zähne in gleichen
Abständen auf ihrem Umfang aufweisen, die gleich breit sind und deren Gesamtbreite 180° des
Scheibenumfangs beträgt. Die Zahl von Scheiben und die entsprechende Zahl von Ziffernstellen für die Bestimmung
der Position der Welle 19 sind natürlich der Wahl überlassen sowie durch die vom Konstrukteur
gewünschte Genauigkeit bestimmt.
In Fig. 4 ist die hufeisenförmige Magnetkern vorrichtung
symbolisch in Zusammenwirkung mit jeder der Scheiben N, N-I, N-2 und ΛΓ-3 gezeigt, damit ein
binärer »1«- oder »0«-Zustand für jede Scheibe in der beschriebenen Weise festgestellt werden kann. Da die
vier symbolisch gezeigten Magnetkernvorrichtungen A, Al, A2 und AZ gegenüber der Welle 19 winklig
fluchtend dargestellt sind, muß ihr jeweiliger binärer Zustand, der gleichzeitig von durch die in
jeder befindliche öffnung hindurchgehenden Prüfmitteln abgefühlt wird, die jeweilige Wellenposition in
binären elektrischen Informationen auf vier Stellen genau angeben. Die Zähne brauchen nicht in der in
Fig. 4 gezeigten Art und Weise zu fluchten. Jedoch müssen die Abfühlvorrichtungen für jede Scheibe zu
dieser winklig so orientiert kein, daß ohne Rücksicht auf die Fluchtung der Zähne auf den Scheiben ein die
Wellenposition darstellender Ausgang erzeugt wird.
Das Verfahren nach der Erfindung ist besonders geeignet, weil kein physischer Kontakt zwischen den
Kernen 1 und ihren entsprechenden Zahnscheiben erforderlich ist. Daher findet wegen des nicht vorhandenen
physischen Kontakts keine Abnutzung der Bürsten in der Weise statt, wie sie bei den bekannten
Wellenziffernumformern mit Bürsten erfolgt. Weil kein veränderlicher Kontaktwiderstand in der erfindungsgemäßen
hufeisenförmigen Magnetkernvorrichnen physischen Kontakts keine Abnutzung der Bürsten
in den bekannten Wellen-Ziffernumformern erzeugte störende elektrische Rauschen vermieden.
Besonders wichtig ist es, daß das verbesserte magnetische Wellen-Ziffernumformermittel nach der Erfindung
die Mängel der bekannten elektrischen Wellen-Ziffernumformer mit Kontaktbürsten so ausschaltet,
daß eine nicht löschende Entnahme ermöglicht wird. Wenn z. B. die Welle 19 von Fig. 4 in einer Position
zwischen der gleichzeitigen Prüfung des Magnetflußzustandes in jedem der hufeisenförmigen Magnetkerne
stehenbleiben sollte, liefert jede aufeinanderfolgende Abfühlung einen identischen elektrischen
Entnahmeimpuls. Das beruht auf der Wirkungsweise der durch die öffnung 5 in jedem Magnetkern hindurchgehenden
Prüfmittel.
Gemäß Fig. 4 wird die Zahl von Zähnen auf jeder Scheibe durch die Ziifernstelle der binären Ausgangsinformation
bestimmt, die die betreffende Scheibe in Zusammenwirkung mit einem hufeisenförmigen
Magnetkern liefern soll. Wie bei mit Bürsten arbeitenden Wellen-Ziffernumformern ist es jedoch
auch hier möglich, auf jeder Scheibe dieselbe Zahl von Zähnen (oder dasselbe Schema von Leitkontakten)
vorzusehen, indem zwischen den Scheiben jeweils ein mechanisches Getriebe verwendet wird, so daß die
Drehgeschwindigkeit jeder Scheibe doppelt so groß ist (in binären Werten) wie die derjenigen Scheibe,
die der nächsthöheren binären Stelle entspricht. Die Lehren der Erfindung sind auch auf eine solche Abwandlung
von Fig. 4 anwendbar.
Ähnlich wie der Wellen-Ziffernumformer mit Bürsten hat der in Fig. 4 gezeigte bürstenlose Wellen-Ziffernumformer
den Nachteil, daß zwei oder mehr Zähne von niedrigem magnetischem Widerstand auf
getrennten Scheiben irrtümlich aus dem binären »lein den binären »0«-Zustand in bezug auf die mit
ihnen zusammenwirkenden Magnetkernvorrichtungen übergehen können, weil vielleicht die Magnetkernvorrichtungen
gegeneinander verschoben sind. Es können z. B. in Fig. 4 die Magnetkernvorrichtungen A,
Al, A2 und A3 während des Betriebs gegeneinander verschoben werden. Weil Fehler in jeder Stelle auftreten
können, könnte ein solcher Fehler ziemlich groß sein.
Dieses Problem läßt sich in der nachstehend beschriebenen Weise lösen. Gemäß Fig. 5 a, 5 b, 5 c
und 5 d können zusätzliche Magnetkernvorrichtungen für diesen Zweck verwendet werden. Die niedrigststellige
Scheibe N-3 wirkt zusammen mit einer Magnetkernvorrichtung A, und jede der den höheren
Stellen entsprechenden Scheiben N-2, N-I und N benutzt
je zwei Magnetkernvorrichtungen. Wenn angenommen wird, daß jede Scheibe im Uhrzeigersinne
umläuft, wie durch den Pfeil angedeutet, und daß die Fluchtungsposition durch die vertikale gestrichelte
Linie dargestellt ist, verwendet die Scheibe N-2 eine voreilende Magnetkernvorrichtung Bi und eine nacheilende
Magnetkernvorrichtung Al. Obwohl die Winkelstrecke, um die die Kernvorrichtung B1 einer
Fluchtungsposition in bezug auf die Bürstenkernvorrichtung Al, die mit der Scheibe ΛΓ-3 zusammenwirkt,
voraus ist. und die Winkelstrecke, um die die Kernvorrichtung A1 hinter der Fluchtungsposition
zurückbleibt, nicht kritisch ist, muß sie kleiner sein als die halbe Bogenbreite der Zähne niedrigen magnetischen
Widerstandes, mit denen die Kernvorrichtungen Al und Bl zusammenwirken. Bei dem hier
beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Trennung zwischen den mit der Scheibe in der
höheren Stelle zusammenwirkenden beiden Kernvorrichtungen gleich der Breite der Zähne auf der
jeweils in der niedrigeren Stelle befindlichen Scheibe.
In Fig. 5 b sind die Kernvorrichtungen A1 und Bl
so dargestellt, daß sie im Nacheil- und Voreilverhältnis zur Fluchtungsposition um gleiche
Strecken, und zwar um 22,5°, getrennt sind. Ebenso sind die Kernvorrichtungen A2 und B2 so gestellt,
daß sie mit der Scheibe Λ7-1 zusammenwirken und von
der Fluchtungsposition im Nacheil- und Voreilverhältnis um die gleiche Strecke von 45° getrennt
sind. Die Kernvorrichtungen A3 und 53 schließlich
wirken mit der Scheibe N zusammen und eilen der Fluchtungsposition nach bzw. \'or um gleiche
Strecken und sind um 90° getrennt.
Um eine eindeutige Entnahme durch die Verwendung der doppelten vor- und nacheilenden Kernvorrichtungen,
die mit den Scheiben der Stellen iV—2, 2Vl und AT zusammenwirken, zu gewährleisten, wird
der von der nächstniedrigen Scheibe abgefühlte binäre Zustand bestimmt und benutzt, um entweder die vor-
ίο
eilenden oder die nacheilenden Kernvorrichtungen auszuwählen. Wenn z. B. der von der mit der Scheibe
2V-3 zusammenwirkenden Kernvorrichtung A abgefühlte binäre Zustand einer binären »0« entspricht,
wird die mit der Scheibe N-2 zusammenwirkende nacheilende Kernvorrichtung Al abgefühlt. Wenn
aber der binäre Zustand, der von der mit der Scheibe N-3 zusammenwirkenden Kernvorrichtung A abgefühlt
wird, eine binäre »1« darstellt, wird die mit der Scheibe N-2 zusammenwirkende voreilende
vorrichtung B1 abgefühlt.
vorrichtung B1 abgefühlt.
dar) einen niedrigen Spannungspegel an seinem Ausgang dann liefert, wenn einer seiner Eingänge eine
niedrige Spannung empfängt. Fig. 7 b zeigt das Symbol für einen herkömmlichen UND-Kreis mit zwei
5 Eingängen, der bei Verwendung der negativen Logik einen Ausgang von niedriger Spannung nur dann
liefert, wenn seine beiden Eingänge eine niedrige Spannung empfangen. Fig. 7 c zeigt ein Symbol für
eine herkömmliche Umkehrschaltung, die einen nied-Kernio
rigen in einen hohen Spannungspegel umkehrt, oder umgekehrt. Fig. 7 d zeigt das Symbol für eine her-
Wenn die ausgewählte, mit der Scheibe N-2 zu- kömmliche Verriegelungsschaltung mit zwei Eingangssammenwirkende
Kernvorrichtung A1 oder 51 einen klemmen 1 und 0 und zwei Ausgangsklemmen 1 und 0.
Ausgang liefert, der einer binären »0« entspricht, Bei Verwendung der negativen Logik treibt eine Verwird
die nacheilende Kernvorrichtung A2 der Scheibe 15 riegelungsschaltung im Rückstellzustand ihre Aus-
N-I abgefühlt. Wenn aber die ausgewählte Kern- gangsklemme 1 auf einen niedrigen Spannungspegel
vorrichtung A1 oder 51 einen eine binäre »1« dar- von einem hohen Spannungspegel aus bei einem Einstellenden
Ausgang liefert, wird die mit der Scheibe gang von niedrigem Spannungspegel oder einem nega-
N-I zusammenwirkende voreilende Kernvorrichtung tiven Impuls an der Eingangsklemme 1; dementabgefühlt.
Ebenso wird, wenn die ausgewählte Kern- 20 sprechend geht die Ausgangsklemme 0 der Vervorrichtung
A 2 oder 52 einen eine binäre »0« dar- riegelungsschaltung von ihrem niedrigen auf einen
stellenden Ausgang liefert, die nacheilende Kern- hohen Spannungspegel über. Die Verriegelungsvorrichtung
A3 der Scheibe N-I abgefühlt. Wenn schaltung ist dann in ihrem sogenannten Einstellandererseits
die ausgewählte Kernvorrichtung A2 zustand. Außerdem kann die herkömmliche Ver-
oder 52 einen eine binäre »1« darstellenden Ausgang 25 riegelungsschaltung in den Rückstellzustand zurückliefert,
wird die voreilende Kernvorrichtung 53 der geschaltet werden durch die Anlegung einer niedrigen
Scheibe N abgefühlt. Durch die Anwendung eines Eingangsspannung oder eines negativen Impulses an
solchen Verfahrens zur Prüfung der mit den Scheiben, ihre Eingangsklemme 0, wobei die Ausgangsklemme 0
die jede eine binäre Ziffernstelle darstellen, zusammen- auf einen niedrigen Spannungspegel und die Ausgangswirkenden
Kernvorrichtungen wird erreicht, daß nicht 30 klemme 1 auf einen hohen Spannungspegel geht. Wenn
jede geringfügige Fehlausrichtung der Kernvorrich- die Ausgangsklemme 0 einen niedrigen Spannungstungen
einen Fehler während der für ihre Abfragung pegel hat, muß die Ausgangsklemme 1 einen hohen
erforderlichen Zeit bewirkt. Spannungspegel haben, und umgekehrt, und die Ver-
Fig. 6 zeigt ein elektrisches Blockschema, das die riegelungsschaltung muß im Rückstellzustand sein,
elektrische logische Schaltungsanordnung darstellt, 35 bevor sie durch einen negativen Impuls an ihrer
die für die nötige Auswahl der vor- oder nacheilenden Eingangsklemme 1 in den Einstellzustand getrieben
Kernvorrichtungen je nach der aus der Kernvorrich- wird.
tung in der nächstniedrigen Stelle entnommenen Gemäß Fig. 6 ist eine herkömmliche Verriegelungsbinären
Information vorgesehen ist. Die Kernvorrich- schaltung 20 an die Abfühlwicklung 10 der Kerntungen
A, Al, 51, A2, 52, A3 und 53 sind darin 40 vorrichtung A angeschlossen; eine herkömmliche
schematisch dargestellt. Durch die öffnung 5 jeder Verriegelungsschaltung 21 ist an die Abfühlwicklung
dieser Kernvorrichtungen führt eine an einer Klemme 10 der Kernvorrichtung A1 angeschlossen; eine Vergeerdete
Erregerwicklung 8. Zu entsprechenden Zeit- riegelungsschaltung 22 ist an die Abfühlwicklung 10
punkten kann ein Erregerimpuls an die andere der Kernvorrichtung 51 angeschlossen, eine Ver-Klemme
angelegt werden, um jede Kernvorrichtung 45 riegelungsschaltung 23 ist an die Abfühlwicklung 10
der Reihe nach je nach ihrem Magnetflußzustand zu der Kern vor richtung A2 angeschlossen, eine Vererregen,
wie es oben in Verbindung mit Fig. la, Ib, riegelungsschaltung24 an die Abfühlwicklung 10 der
1 c und 1 d beschrieben worden ist. Ebenso durchläuft Kernvorrichtung 52, eine Verriegelungsschaltung 25
die öffnung 5 jeder Kernvorrichtung eine einzelne an die Abfühlwicklung 10 der Kernvorrichtung A3
Treiberwicklung 9 der Reihe nach in der anderen 50 und eine Verriegelungsschaltung 26 an die Abfühl-Richtung.
Die eine Klemme der Treiber wicklung 9 ist wicklung 10 der Kernvorrichtung 53. Jede Vergeerdet.
Dann kann ein Treiberimpuls an die andere riegelungsschaltung wird in den Rückstellzustand
Klemme angelegt werden, um gleichzeitig jede Kern- geschaltet durch die Anlegung von Rückimpulsen von
vorrichtung abzufragen, wie vorstehend beschrieben. einer nicht gezeigten Quelle aus vor dem Beginn einer
Die Erregerwicklung 8 und die Treiberwicklung 9 55 Entnahmezeit für den Übersetzer. Wie schon angegehen
durch die öffnung in verschiedenen Richtungen deutet, treibt ein in einer der Abfühlwicklungen 10
hindurch. Jede Kernvorrichtung A, Al, 51, A2, 52, erzeugter negativer Impuls die ihm entsprechende
A3 und 53 ist mit einer besonderen Abfühlwicklung Verriegelung in den Einstellzustand. Danach bleibt
10 versehen, um den binären Zustand des betreffenden die Verriegelungsschaltung, bis sie durch die AnKerns
bei jeder Impulsgabe an die Treiberwicklung 60 legung eines negativen Impulses an ihre Eingangsfestzustellen, klemme 0 zurückgestellt wird, in diesem Einstell-
Für die Durchführung der eindeutigen Entnahme- zustand.
technik gemäß der vorstehenden Beschreibung ist eine Eine UND-Schaltung 27 ist so geschaltet, daß sie
logische Schaltungsanordnung an jede Abfühlwicklung einen Eingang vom 1-Ausgang der Verriegelungsangeschlossen,
die mehrere normale logische Korn- 65 schaltung 20 empfängt. An den 1-Ausgang der Verponenten
verwendet, welche in Fig. 7 a, 7b, 7 c und 7d riegelungsschaltung 20 ist außerdem ein Eingang der
symbolisch dargestellt sind. Fig. 7 a zeigt das Symbol ODER-Schaltung 28 angeschlossen. Der andere Einfür
einen herkömmlichen ODER-Kreis mit zwei Ein- gang der ODER-Schaltung 28 ist mit dem 0-Ausgang
gangen, der bei Verwendung der negativen Spannungs- der Verriegelungsschaltung 21 verbunden. An den
logik (niedriger Spannungspegel stellt eine binäre »1« 70 Ausgang des ODER-Kreises 28 ist der 1-Eingang des
009 677/331
UND-Kreises 29 angeschlossen. Dessen anderer Eingang empfängt den Ausgang des ODER-Kreises 30,
welcher einen 1-Eingang vom O-Ausgang der Verriegelungsschaltung
20 und den anderen Eingang vom O-Ausgang der Verriegelungsschaltung 22 empfängt.
Der Ausgang des UND-Kreises 29 ist über die Umkehrschaltung 31 an einen der Eingänge des
UND-Kreises 32 angeschlossen. Der Ausgang der Umkehrschaltung 31 ist außerdem mit einem Eingang
des ODER-Kreises 34 verbunden. Dessen anderer Eingang ist an den O-Eingang der Verriegelungsschaltung 23 angeschlossen. Der Ausgang der ODER-Schaltung
34 ist mit einem Eingang der UND-Schaltung 35 verbunden. Deren anderer Eingang ist
an den Ausgang des ODER-Kreises 36 angeschlossen. Einer der Eingänge der ODER-Schaltung 36 ist an
den Ausgang des UND-Kreises 29 angeschlossen. Der andere Eingang des ODER-Kreises 36 ist an die
O-Eingangsklemme der Verriegelungsschaltung 24 angeschlossen.
Der Ausgang des UND-Kreises 35 ist über die Umkehrschaltung 37 an den 1-Eingang des
UND-Kreises 38 angeschlossen. Der Ausgang der Umkehrschaltung 37 ist außerdem mit dem 1-Eingang
des ODER-Kreises 39 verbunden. Dessen anderer Eingang ist an den O-Ausgang der Verriegelungsschaltung 25 angeschlossen. Der Ausgang des ODER-Kreises
39 ist mit dem 1-Eingang der UND-Schaltung 40 verbunden, dessen anderer Eingang mit
dem Ausgang des ODER-Kreises 41 gekoppelt ist. Der eine Eingang der ODER-Schaltung 41 ist an den
Ausgang des UND-Kreises 35 angeschlossen. Der andere Eingang des ODER-Kreises 41 ist mit dem
O-Ausgang der Verriegelungsschaltung 26 gekoppelt. Der Ausgang der UND-Schaltung 40 ist über die
Umkehrschaltung 42 an den 1-Eingang der UND-Schaltung 43 angeschlossen.
Wenn also angenommen wird, daß alle Verriegelungen 20 bis 26 zurückgestellt sind und daß die
Welle 19 von Fig. 5 a, 5 b, 5 c und 5 d so gestellt ist, daß die Scheibe Ar-3 einen einer binären »1« entsprechenden
negativen Impuls liefert, daß die Scheibe N-2 so gestellt ist, daß sie entsprechend einer binären »0«
keinen Ausgang liefert, die Scheibe N-I so gestellt ist, daß sie einen einer binären »1« entsprechenden
negativen Impuls liefert, und die Scheibe N so gestellt ist, daß sie einen einer binären »1« entsprechenden
negativen Impuls liefert, muß die oben in Verbindung mit Fig. 6 beschriebene logische Schaltungsanordnung
wie folgt arbeiten:
Die Verriegelungsschaltung 20 empfängt einen negativen Spannungsimpuls von der Abfühlwicklung
10 der Kernvorrichtung A und wird in den Einstellzustand gebracht, so daß an ihrer 1-Klemme ein
niedriger Spannungspegel entsteht. Der 1-Ausgang der Verriegelungsschaltung 20 legt einen niedrigen
Spannungspegel an das UND-Tor 27 an, um einen entsprechenden Ausgang zu liefern, der der binären
Stelle N—3 entspricht. Gemäß dem oben in Verbindung mit Fig. 5 a, 5 b, 5 c und 5d beschriebenen
unzweideutigen Kernauswahlschema hat der vom Kern A abgetastete binäre »1 «-Zustand angezeigt, daß
der mit der Scheibe N-2 zusammenwirkende voreilende Kern Bl ausgewählt werden muß, um die
Entnahme der Scheibe N-2 zu bestimmen. Um diese Auswahl durchzuführen, legt der 1-Ausgang der im
Einstellzustand befindlichen Verriegelungsschaltung 20 einen niedrigen Spannungspegel an die ODER-Schaltung
28 an, während der 0-Ausgang der Verriegelungsschaltung 20 einen hohen Spannungspegel
an die ODER-Schaltung 30 anlegt. Wegen der Anlegung eines hohen Spannungspegels an die ODER-Schaltung
30 hängt deren Ausgangsspannungspegel dann von dem Spannungspegel des 0-Ausgangs der
Verriegelungsschaltung 22 ab. Im Gegensatz dazu wird der Ausgangsspannungspegel der ODER-Schaltung
28 unabhängig gemacht vom Zustand der Verriegelungsschaltung 21, die auf den nicht gewählten
Kern A1 anspricht. In der Zwischenzeit liefert die Verriegeiungsschaltung 22, die so angeschlossen
ist, daß sie keinen Ausgang vom gewählten Kern B1 empfängt, was einem binären »O«-Zustand
entspricht, einen niedrigen Spannungspegel von ihrer O-Ausgangsklemme zu dem anderen Eingang des
ODER-Kreises 30. Der Ausgang des ODER-Kreises 30 folgt dessen niedrigstem Eingangsspannungspegel,
wodurch ein niedriger Spannungseingang an den UND-Kreis 29 angelegt wird. Da dieser an seinen beiden Eingängen
einen niedrigen Spannungspegel empfängt, wird ein niedriger Spannungspegelausgang an den Eingang
des Inverters 31 angelegt, um einen hohen Spannungspegel zum UND-Kreis 32 zu senden in Übereinstimmung
mit der gewünschten Entnahme einer binären »0« aus der Scheibe N-2 und dem Kern Bl.
Auf der Grundlage der als Beispiel gewählten binären »0« muß die Entnahme aus der Scheibe N-2 über den Kern BI1 der dem mit der Scheibe iV-1 zusammenwirkenden Kern A 2 nacheilt, gewählt werden. Um diese Wahl durchzuführen, wird der niedrige Spannungspegel am Eingang des Inverters 31 an den einen Eingang des ODER-Kreises 36 angelegt, und der hohe Eingangsspannungspegel am Ausgang des Inverters 31 wird dem einen Eingang des ODER-Kreises 34 zugeleitet. Wegen der Anlegung eines hohen Spannungspegels an die ODER-Schaltung 34 hängt deren Ausgangsspannungspegel dann von dem Spannungspegel des Ausgangs der Verriegelungsschaltung 23 ab, der seinerseits so geschaltet ist, daß er auf den Kern A2 anspricht. Im Gegensatz dazu wird der Ausgangsspannungspegel der ODER-Schaltung 36 unabhängig gemacht vom Zustand der Verriegelungsschaltung 24, die dem nicht gewählten Kern B2 entspricht. Da nach dem vorliegenden Beispiel im Kern A 2 ein binärer »1 «-Zustand herrscht, wird der Treiberverriegelungsschaltung 23 ein negativer Impuls zugeleitet. Diese ist im Einstellzustand, in dem ihre O-Ausgangsklemme einen hohen Spannungspegel hat. Daher ist der Ausgang der ODER-Schaltung 34 hoch und bewirkt, daß auch am Ausgang des UND-Kreises 35 ein hoher Spannungspegel liegt.
Auf der Grundlage der als Beispiel gewählten binären »0« muß die Entnahme aus der Scheibe N-2 über den Kern BI1 der dem mit der Scheibe iV-1 zusammenwirkenden Kern A 2 nacheilt, gewählt werden. Um diese Wahl durchzuführen, wird der niedrige Spannungspegel am Eingang des Inverters 31 an den einen Eingang des ODER-Kreises 36 angelegt, und der hohe Eingangsspannungspegel am Ausgang des Inverters 31 wird dem einen Eingang des ODER-Kreises 34 zugeleitet. Wegen der Anlegung eines hohen Spannungspegels an die ODER-Schaltung 34 hängt deren Ausgangsspannungspegel dann von dem Spannungspegel des Ausgangs der Verriegelungsschaltung 23 ab, der seinerseits so geschaltet ist, daß er auf den Kern A2 anspricht. Im Gegensatz dazu wird der Ausgangsspannungspegel der ODER-Schaltung 36 unabhängig gemacht vom Zustand der Verriegelungsschaltung 24, die dem nicht gewählten Kern B2 entspricht. Da nach dem vorliegenden Beispiel im Kern A 2 ein binärer »1 «-Zustand herrscht, wird der Treiberverriegelungsschaltung 23 ein negativer Impuls zugeleitet. Diese ist im Einstellzustand, in dem ihre O-Ausgangsklemme einen hohen Spannungspegel hat. Daher ist der Ausgang der ODER-Schaltung 34 hoch und bewirkt, daß auch am Ausgang des UND-Kreises 35 ein hoher Spannungspegel liegt.
Infolgedessen wird der hohe Spannungspegel am Ausgang der UND-Schaltung 35 über die Umkehrschaltung
37 übertragen, und ein niedriger Spannungspegel wird dem UND-Kreis 38 zugeführt, was
einem aus dem ausgewählten Kern A 2 entnommenen binären »1 «-Zustand entspricht.
Bezüglich einer aus der Scheibe N-I über den Kern
A2 entnommenen binären »1« erfordert eine unzweideutige Entnahme, daß der mit der Scheibe N zusammenwirkende
voreilende Kern B 3 gewählt wird, um die Stelle N der binären Ausgangsinformation zu
liefern. Zu diesem Zweck wird der hohe Eingangsspannungspegel des Inverters 37 an die ODER-Schaltung
41 und der niedrige Spannungspegel im Ausgang des Inverters 37 an den einen Eingang der
ODER-Schaltung 39 angelegt. Infolgedessen bewirkt der hohe Eingangsspannungspegel am ODER-Kreis
41, daß der Ausgang der ODER-Schaltung 41 auf den binären Zustand des Kerns B 3 anspricht, während der
niedrige Eingangsspannungspegel am ODER-Kreis 39 bewirkt, daß der Ausgangsspannungspegel dieses
ODER-Kreises nicht auf den im Kern A 3 bestehenden binären Zustand anspricht. Der binäre Zustand
des Kerns B 3 wird also zur Abfragung ausgewählt. Weil nach dem vorliegenden Beispiel der Kern 53
eine binäre »1« aus der Scheibe N entnimmt, wird die Verriegelungsschaltung 26 durch einen an ihre eine
Eingangsklemme angelegten negativen Impuls in den Einstellzustand gebracht, in dem ihre O-Ausgangsklemme
einen hohen Spannungspegel hat. Daher hat der Ausgang des ODER-Kreises 41 einen hohen
Spannungspegel, und auch der UND-Kreis 40 hat einen hohen Spannungspegel in seinem Ausgang. Der
Ausgang des Inverters 42 ist dann niedrig, so daß ein niedriger Spannungspegel an den UND-Kreis 43
angelegt wird, was der Abfühlung einer binären »1« aus der Scheibe N entspricht.
Der UND-Kreis 27 empfängt also einen Eingang mit niedrigem Spannungspegel, was einer binären »1«
in der Stelle N—2> des gewünschten elektrischen binären Ausgangssignals entspricht; der UND-Kreis
32 empfängt einen Eingang mit hohem Spannungspegel entsprechend einer binären »0« für die Stelle
N—2 des gewünschten elektrischen binären Ausgangssignals; der UND-Kreis 38 empfängt einen Eingang
mit niedrigem Spannungspegel entsprechend einer binären »1« für die Stelle N— 1 des gewünschten elektrischen
binären Ausgangssignals, und der UND-Kreis 43 empfängt einen Eingang mit niedrigem Spannungspegel entsprechend einer binären »1« für die Stelle ΛΓ
des gewünschten elektrischen binären Ausgangssignals. Wenn die UND-Kreise 27,32,38 und 43 eine parallele
Entnahme liefern sollen, kann ein als Taktimpuls funktionierender negativer Spannungsimpuls in ähnlicher
Weise an den anderen Eingang jedes dieser UND-Kreise angelegt werden. Infolgedessen liefern die
Ausgänge dieser Schaltungen einen parallelen negativen Impuls gemäß dem binären Zustand, den er
darstellen soll. Wenn jedoch eine serienweise elektrische binäre Ausgabe aus den UND-Toren 27, 32, 38
und 43 erwünscht ist, müssen die an den anderen Eingang dieser UND-Kreise angelegten negativen
Taktimpulse aufeinanderfolgen, beginnend mit dem UND-Kreis 27.
Der Aufbau der Kernvorrichtung 1 und ihre Verwendung zum Feststellen, ob ein Mittel von niedrigem
magnetischem Widerstand zwei ihrer Armteile überbrückt oder nicht, können auf viele verschiedene
Arten abgewandelt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel kann die Kernvorrichtung
eine andere Form als die eines Hufeisens haben. Außerdem ist in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
die Vormagnetisierungskraft als Wicklung auf einem der Armteile der Kernvorrichtung
dargestellt worden. Diese MMK-Quelle könnte aber natürlich auch anderswo in dem Flußpfad liegen,
der aus dem Kern und dem Anker besteht, und es kann sich um einen Dauermagneten anstatt um einen
Elektromagneten handeln.
Hier wird zwar ein Luftspalt verwendet, um einen hohen magnetischen Widerstand zu erzeugen, wenn
die beiden Arme des Kerns nicht überbrückt werden sollen, aber dieser Luftspalt könnte natürlich auch
ganz oder teilweise durch ein Material mit hohem magnetischem Widerstand, wie Aluminium, ersetzt
werden, wenn für die Konstruktion eine zusätzliche mechanische Verstärkung nötig ist. Ebenso könnten
die Anker- oder Überbrückungsmittel stationär sein, während der oder die mit ihnen zusammenwirkenden
Kerne bewegliche oder rotierende Teile sind.
Claims (4)
1. Mechanisch, aber kontaktlos schaltbarer Übertrager mit einem Eisenkern und zwei vermittels
eines beweglichen Joches zur Übertragung elektrischer Energie miteinander koppelbarer Wicklungen,
dadurch gekennzeichnet, daß der durch das bewegliche Joch (7) zu einem geschlossenen
magnetischen Kreis schließbare Flußpfad (2, 3, 4) durch eine öffnung (5) in zwei gleiche Nebenflußpfade
(X, Y) geteilt ist, daß die miteinander koppelbaren Wicklungen (8, 9, 10) auf einem bzw.
auf je einem der dadurch gebildeten Schenkel (X, Y) angeordnet sind, und daß in dem Hauptfiußpfad
(2, 3, 4) vermittels einer weiteren Wicklung (6) oder eines Permanentmagneten ein
magnetischer Gleichfluß erzeugt wird, der bei geschlossenem Joch (7) die beiden Nebenflußpfade
(X, Y) magnetisch sättigt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der die öffnung (5)
enthaltende Teil (2) des Hauptflußpfades (2, 3, 4) aus einem Material mit rechteckiger Hystereseschleife
besteht.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Ausgangswicklung
(10) zwei mit dieser koppelbare Eingangswicklungen (8, 9) vorgesehen sind, die auf je
einem der beiden durch die öffnung (5) gebildeten Schenkel (X, Y) angeordnet sind und derart erregt
werden, daß ihre Magnetflüsse den von dem magnetischen Gleichfluß im Hauptflußpfad herrührenden
Teilflüssen gleichgerichtet sind.
4. Verwendung einer Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche in einem Analog-Digital-Wandler
zum ziffernmäßigen Darstellen einer Strecke oder einer Winkelstellung, dadurch gekennzeichnet, daß eine der gewünschten Ziffernstellenzahl
gleiche Anzahl paralleler Bahnen mit abwechselnden Bereichen hohen und niedrigen
magnetischen Widerstandes jeweils einen oder zwei in bestimmtem Abstand voneinander angeordnete
Übertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche beeinflußt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
© 009 677/331 11.60
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DE (1) | DE1094297B (de) |
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GB (1) | GB912375A (de) |
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---|---|---|---|---|
DE1190033B (de) * | 1962-09-14 | 1965-04-01 | Bbc Brown Boveri & Cie | Kontaktloser Druckknopfschalter |
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