DE1124278B - Elektronisches Verfahren zur digitalen Ermittlung von Beschleunigung und zurueckgelegtem Weg bei Bewegungsvorgaengen - Google Patents

Description

• Elektronisches Verfahren zur digitalen Ermittlung von Beschleunigung und zurückgelegtem Weg bei Bewegungsvorgängen Zusatz zur Patentanmeldung L 34206 Ix b /420 (Auslegeschrift 1 119 025) Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Verfahren zur digitalen Ermittlung von Beschleunigung und zurückgelegtem Weg bei Bewegungsvorgängen, aus elektrisch, lichtelektrisch od. dgl. zur Erfassung der Geschwindigkeit gebildeten Impulsfolgen, mit der Geschwindigkeit proportionaler Frequenz, nach der Patentanmeldung L 34206 IX/42 o, bei dem die Anzahl der in vorgegebenen Zeitintervallen auftretenden Impulse je für sich gezählt, gespeichert und angezeigt wird. Bei dem Verfahren nach dem Anspruch 2 der Hauptpatentanmeldung werden für eine größere Anzahl aufeinanderfolgender Zeitintervalle getrennte Zählwerke benötigt. Der Zeittaktgeber bewirkt am Ende jedes Zeittaktes die Umschaltung von einem Zählwerk auf das folgende. Die Erfindung zeigt nun einen Weg, der zu einer wesentlichen Vereinfachung führt und erlaubt, mit zwei Zählwerken auszukommen. Dies wird bei einem elektronischen Verfahren zur digitalen Ermittlung von Beschleunigung und zurückgelegtem Weg bei Bewegungsvorgängen, aus elektrisch, lichtelektrisch od. dgl. zur Erfassung der Geschwindigkeit gebildeten Impulsfolgen, mit der Geschwindigkeit proportionaler Frequenz, nach der Patentanmeldung L 34206 IX/42O (deutsche Auslegeschrift 1 119 025), bei dem die Anzahl der in vorgegebenen Zeitintervallen auftretenden Impulse je für sich gezählt, gespeichert und angezeigt wird, gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die von dem Meßfühler ausgehenden Impulse über einen Impulsformer und zwei von einem Zeittaktgeber wechselweise geöffneten und geschlossenen Torschaltungen jeweils einer von zwei Zählschaltungen zugeführt werden, die über eine weitere ihr nachgeschaltete Torschaltung, welche bei Beendigung des Zählvorganges an dieser Zählschaltung durch den Zeittaktgeber geöffnet wird, das Zählergebnis dem Speicher eines Schieberegisters zugeführt und danach gelöscht wird. Das Zählergebnis einer jeden Zählschaltung wird zunächst dem ersten Speicher des Schieberegisters zugeführt. Vor Aufnahme des Zählergebnisses der folgenden Zählung wird der Inhalt des ersten Speichers auf den folgenden Speicher des Schieberegisters übertragen. Von dort wird er im entsprechenden Takt von den weiteren Speichern aufgenommen. Bei dieser Ausführung ist die Steueranordnung, die die einzelnen Zählschaltungen ein-und ausschaltet, wesentlich einfacher. Das Schieberegister, das die Zählergebnisse speichert, kann wesentlich unempfindlicher dimensioniert werden als die hochempfindlichen Zähleinheiten. Auch die Frequenz des Schieberegisters kann wesentlich niedriger sein als die der Zähleinheiten. Dadurch wird das Verfahren wesentlich störungsunempfindlicher. Bei diesem Verfahren besteht darüber hinaus die Möglichkeit, an den ersten Speicher des Schieberegisters einen Digital-Analog-Wandler anzuschließen und ihn zur analogen Anzeige der Geschwindigkeit mit einem entsprechenden Meßinstrument, wie beispielsweise einem Schleifenoszillographen zu verbinden. Beaufschlagt man mit der Differenz der in dem ersten und zweiten Speicher des Schieberegisters gespeicherten Werte einen Digital-Analog-Wandler, so erhält man in einem an ihm angeschlossenen Meßinstrument eine analoge Anzeige der Beschleunigung. Diese Darstellung erlaubt es beispielsweise, die Zusammenhänge zwischen Strom, Spannung, Winkelgeschwindigkeit und Beschleunigung an elektrischen Maschinen in Abhängigkeit von der Zeit zu untersuchen.
• In der Fig. 1 der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel für das Verfahren nach der Erfindung dargestellt. Ihm liegt die Aufgabe zugrunde, die Beschleunigung eines Prüflings 1 zu messen. Zu diesem Zweck wird auf die Welle des Prüflings eine Schlitzscheibe2 aufgesetzt, die den von der Lichtquelle3 ausgehenden Strahlengang durchsetzt, der auf den lichtelektrischen Empfänger 4 trifft. Die von dem lichtelektrischen Empfänger 4 ausgehenden impulsartigen Spannungen werden der lmpulsformerstufe 5 zugeleitet und in ihr in Zählimpulse umgeformt. Über die jeweils geöffnete Torschaltung 6 oder 7 werden diese Zählimpulse den Zählschaltungen 8 oder 9 zugeführt. Die Torschaltungen 6 und 7 werden von einem nicht dargestellten Zeittaktgeber so gesteuert, daß jeweils die eine Torschaltung geöffnet und die andere geschlossen ist.
• Die Fig. 2 zeigt das von dem Zeittaktgeber der Torschaltung 7 zugeführte Zeitspannungsdiagramm, in dem über der Zeit als Abszisse die Spannung, die die Torschaltung7 öffnet, aufgetragen ist. Entsprechend zeigt die Fig. 3 die Spannung, die die Torschaltung 6 öffnet. Es sei zunächst angenommen, daß die Torschaltung7 offen sei. Die von der Impulsformerstufe5 kommenden Zählimpulse werden dann in der Zählschaltung 9 gezählt. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Torschaltung7 schließt, hört die Zählung auf. Da nunmehr das Tor 6 geöffnet ist, übernimmt die Zählschaltung 8 die Weiterzählung. Unterdessen bekommt die Torschaltung 11 eine sie öffnende Spannung, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Die Folge davon ist, daß der in der Zählschaltung 9 erhaltene Wert in den ersten Speicher 12 des Schieberegisters übernommen wird. In Fig. 8 ist über der Zeit die Spannung aufgetragen, die diese uebernahme bewirkt. Noch während der Zeit, in der der Zähler 8 zählt, wird die Zählschaltung 9 auf Null zurückgestellt. Die entsprechende Rückstellspannung ist zeitabhängig in Fig. 4 dargestellt. Bei der Beendigung der Spannung, die die Torschaltung 6 öffnet, wird entsprechend Fig. 7 die Torschaltung 10 geöffnet. Da vorher entsprechend Fig. 9 der in dem Speicher 12 gespeicherte Wert dem Speicher 13 zugeführt wird, kann nunmehr das Zählergebnis des Zählers 8 entsprechend Fig. 8 dem Speicher 12 zugeführt werden. Bevor der Zähler 8 wieder zu zählen anfängt, wird sein Zählergebnis entsprechend Fig. 5 gelöscht. Dieser dargestellte Vorgang kann sich dann periodisch wiederholen. Die Differenz von zwei aufeinanderfolgenden Zählergebnissen liefert eine der Beschleunigung entsprechende Größe. Die Summe aller Zählergebnisse entspricht dann dem zurückge- legten Weg. Auf diese Weise ist es möglich, mit sehr großer Genauigkeit Beschleunigung und Weg digital zu messen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektronisches Verfahren zur digitalen Ermittlung von Beschleunigung und zurückgelegtem Weg bei Bewegungsvorgängen, aus elektrisch, lichtelektrisch od. dgl. zur Erfassung der Geschwindigkeit gebildeten Impulsfolgen, mit der Geschwindigkeit proportionaler Frequenz, bei dem die Anzahl der in vorgegebenen Zeitintervallen auftretenden Impulse je für sich gezählt, gespeichert und angezeigt wird, nach der Patentanmeldung L 34206 In/420 (DAS 1 025), dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Meßfühler ausgehenden Impulse über einen Impulsformer und zwei von einem Zeittaktgeber wechselweise geöffneten und geschlossenen Torschaltungen jeweils einer von zwei Zählschaltungen zugeführt werden, die über eine weitere ihr nachgeschaltete Torschaltung, welche bei Beendigung des Zählvorganges an dieser Zählschaltung durch den Zeittaktgeber geöffnet wird, das Zählergebnis dem Speicher eines Schieberegisters zuführt und danach gelöscht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Zählergebnis einer jeden Zählschaltung zunächst dem ersten Speicher des Schieberegisters zugeführt, vor Aufnahme des Zählergebnisses der folgenden Zählung auf den folgenden Speicher des Schieberegisters übertragen und von dort im entsprechenden Takt von den weiteren Speichern aufgenommen wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein DigitalrAnalog-Wandler vorgesehen ist, der von der Differenz der in dem ersten und zweiten Speicher des Schieberegisters gespeicherten Wert beaufschlagt wird und zur analogen Anzeige der Beschleunigung mit einem entsprechenden Meßinstrument verbunden ist.