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Anordnung zur Erzeugung von elektrischen Zähl-Impulsen, insbesondere
zur Anzeige von Stellglieder Wenn Winkelstellungen von Zeigern oder drehbaren Wellen
sehr genau ermittelt werden sollen, kann man elektronische Zähler einsetzen, die
eine Anzahl von Impulsen zählen, welche durch die Wellendrehung erzeugt werden.
Eine bestimmte Winkel änderung ist dann durch eine festgelegte Anzahl von Impulsen
gekennzeichnet. Die Impulse können auf mechanischem, elektrooptischem, magnetischem,
kapazitivem oder induktivem Wege in bekannter Weise gewonnen werden.
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Es ist bekannt, die Impulse auf einem dieser Wege dadurch zu erzeugen,
daß eine Nachlaufvorrichtung vorgesehen ist, die nach erfolgter Einstellung der
drehbaren Welle auf dieseWinkelstellung nachgedreht wird, wobei eine bestimmte Anzahl
von Impulsen ausgelöst und gezählt werden. Es ist ferner bekannt, zwei Aufnehmer
so anzuordnen, daß die bei der Bewegung einer Abtastspur entstehenden Impulse in
den Aufnehmern phasenverschoben sind und diese phasenverschobenen Impulse dann zur
Betätigung eines vor-und rückwärts zählenden Zählers zu verwenden, um das Pendeln
um einen Einstellwert bis zur Ruhestellung des Sitellgliedes, im Zähler dadurch
zu erfassen, daß in Abhängigkeit der Phasenlage der Zähler veranlaßt wird, entweder
vorwärts oder rückwärts zu zählen.
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Die nachfolgend beschriebene Erfindung hat nur eine besonders einfache
Schaltungsanordnung zum Gegenstand, die die Aufgabe hat, aus zwei phasenverschobenen
Impulsen Zählimpulse in der gewünschten Weise und Form zu erzeugen. Grundsätzlich
ist die Art der Erzeugung von die Stellung kennzeichnenden elektrischen Impulsen
hierbei gleichgültig, da die erfindungsgemäße Anordnung den Aufnehmern nachgeschaltet
wird. Das Erfindungsziel wird dadurch erreicht, daß die Impulse mindestens einer
Impulsfolge aus mindestens einem Aufnehmer in bekannter Weise differentiiert und
das Differentiationsprodukt mit einer nicht differentiierten Impulsfolge aus mindestens
einem anderen Aufnehmer, welcher phasenverschoben über der Spur angeordnet ist,
einer oder mehreren Koinzidenzschaltungen, vorzugsweise einem oder mehreren Und-Toren,
so zugeführt werden, daß in diesen entweder der positive oder der negative Anteil
des Differentiationsproduktes unterdrückt wird.
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Es wird im folgenden als Beispiel eine Anordnung beschrieben, die
besondere praktische Bedeutung besitzt und bei der die Impulse in bekannter Weise
auf induktivem Wege erzeugt werden. Die Zeichnung zeigt die Trommel 1, welche eine
magnetisierbare Schicht 2 besitzt. Die elektromagnetischen Aufnehmer 3 und 4 sind
in geringem Abstand zur magnetisierbaren Schicht 2 angeordnet und bestehen in bekannter
Weise aus je einer Spule 5, 6 mit einem geblätterten Eisenkern 7 und 8, der einen
engen Luftspalt 9 besitzt. Die
Aufnehmer sind mit je einem Verstärker 10, 11 verbunden,
denen Impulsformer 12 13 nachgeschaltet werden. Die magnetisierbare Schicht2 ist
mit einer impulsförmigen Magnetisierung vorgesehen. Die beiden Aufnehmer 3 und 4
sind so gegeneinander versetzt am Umfang der Trommel 1 angeordnet daß dann. wenn
bei einem Aufnehmer eine magnetisierte Stelle genau gegenüber dem Luftspalt steht,
der Luftspalt des anderen Aufnehmers sich nahezu zwischen zwei magnetisierten Stellen
befindet. Beim Drehen der Trommel werden nun in bekannter Weise durch die magnetische
Beeinflussung der Aufnehmerspulen Wechselspannungen hervorgerufen, die zwischen
den beiden Aufnehmern phasenverschoben sind. Nach der Verstärkung gelangen die beiden
Spannungen zu den Impulsformern bekannter Art, welche je eine Rechteckimpulsfolge
solcher Impulsbreite abgeben, daß sich beide phasenverschobenen Impulse teilweise
decken.
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Je nach Drehsinn der Trommel eilt die Impulsfolge, welche im Impulsformer
12 erzeugt wird, der aus dem Impulsformer 13 vor oder nach.
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Erfindungsgemäß wird nun mindestens eine Impulsfolge, beispielsweise
aus dem Impulsformer 12, differentiiert, so daß je Impuls ein positiv und ein negativ
gerichteter kurzer Impuls 14, 15 entsteht. Diese beiden Differentiationsprodukte
gelangen zu zwei Und-Toren 16 und 17 bekannter Art, welche für zwei Eingänge eingerichtet
und in bekannter Weise so beschaffen sind, daß der Impuls nur dann durchgelassen
wird, wenn am zweiten Eingang gleichzeitig das Entsperrsignal steht. Dieses wird
aus dem zweiten Impulsformer 13 entnommen. Es sei beispielsweise negativ gerichtet,
so
daß das Und-Tor 16 dann auf Durchlaß géschaltet wird, wenn der Impuls aus dem Impulsformer
13 voreilt.
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Die Zeichnung zeigt ferner schematisch das tberdecken der Impulse
bei verschiedenen Drehrichtungen der Trommel. Darin sind mit 18 die Impulse aus
dem Impnlsformer 12 bezeichnet, mit 19 die Impulse aus dem Impulsformer 13 Die differentiierten
Impulse 18 und 20 genannt. Die Impulse 19 werden außerdem in der Umkehrstufe 21
in ihrer Polung vertauscht und dem Und-Tor 17 zugeleitet, welches auf umgekehrte
Polarität anspricht. Diese Impulse sind mit 21 bezeichnet und gestrichelt dargestellt.
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Wie - aus der Reihe 22 ervorgëht, fallen die - aufwärts gerichteten
Impulse 19 und 20 zeitlich nicht zusammen, so daß das Und-Tor 16 geschlossen bleibt
und an seinem Ausgang kein Impuls erscheint Die abwärts gerichteten Impulse 20 und
21 aber fallen zusammen, wie aus Reihe23 ersichtlich, so daß bei der dargestellten
Phasenlage (18 eilt 19 vor) die abwärts gerichteten Impulse 20 am Ausgang des Und-Tores
17 erscheinen.
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Bei umgekehrter Phasenlage (18 eilt 19 nach) werden, wie ohne weiteres
ersichtlich, nun die aufwärts gerichteten Impulse 20 am Ausgang des Und-Tores 16
erscheinen, während das Und-Tor 17 keine Impulse abgibt Die Ausgangsimpulse werden
dem nachfolgenden Zähler 24 zugeführt, der hier so eingerichtet ist, daß er bei
aufwärts gerichteten Impulsen vorwärts zählt, bei abwärts gerichteten Impulsen rückwärts
zählt Dies ist nur eine der möglichen Ausführungsformen.
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Es ist bei einer anderen beispielsweise vorgesehen, den abwärts gerichteten
Impuls 20 durch eine Umkehrstufe in einen aufwärts gerichteten umzuformen.
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Dann erübrigt sich das Umkehren des Impuls es 19, und beide Und-Tore
geben aufwärts gerichtete Zählimpulse ab, die im Zähler zum Vor- und Rückwärtszählen
verwendet werden. Die Zählereingänge für Vor-oder Rückwärtszählung erhalten dann
jeweils Impulse gleicher Polarität.
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Ferner ist vorgesehen, daß beide Impulse 18 und 19 aus den Impulsformern
16 und 17 differentiiert und daß danach das Differentiationsprodukt aus dem Impuls
18 mit dem Impuls 19 sowie das Differentiationsprodukt aus dem Impuls 19 mit dem
Impuls 18 in getrennten Und-Toren zusammengeführt werden. Der erfindungsgemäßen
Anordnung kann an Stelle des elektromagnetischen Impulserzeugers beispielsweise
auch ein elektrooptischer Impuls erzeuger in bekannter Weise vorgeschaltet werden.
Von der Art der Erzeugung gegeneinander phasenverschobener Impulse ist jedenfalls
die erfindungsgemäße Arbeitsweise der Einrichtung nicht abhängig.
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Die Anwendung einer Anordnung nach vofliegender Erfindung beschränkt
sich auch nicht auf den in den obigen Beispielen beschriebenen Anwendungsfall der
Drehwinkelmessung, sondern erstreckt sich beispielsweise auch auf die Gebiete des
elektronischen Rechnens, der Impulstechnik und der Steuer- und Regeltechnik.
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PATENTANSPROCHE: 1. Einrichtung zur Erzeugung von elektrischen Zählimpulsen,
insbesondere zur Anzeige von Stellgliedern, unter Verwendung mechanischer, elektrooptischer,
magnetischer, kapazitiver, oder/und induktiver Aufnehmer, welche entsprechend modulierte
Spuren abtasten und deren Impulse in Abhängigkeit ihrer Phasenlage zur Vorwärts-
und Rückwärtszählung dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse mindestens
einer Impulsfolge aus mindestens einem Aufnehmer in bekannter Weise differentiiert
und das Differentiationsprodukt mit einer nicht differentiierten Impulsfolge aus
mindestens einem anderen Aufnehmer, welcher phasenverschoben über der Spur angeordnet
ist, einer oder mehreren Koinzidenzschaltungen, vorzugsweise einem oder mehreren
Und-Toren, so zugeführt werden, daß in diesen entweder der positive oder der negative
Anteil des Differentiationsproduktes unterdrückt wird.