DE1138965B - Device for performing an interpolation or extrapolation - Google Patents

Device for performing an interpolation or extrapolation

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DE1138965B
DE1138965B DEE9628A DEE0009628A DE1138965B DE 1138965 B DE1138965 B DE 1138965B DE E9628 A DEE9628 A DE E9628A DE E0009628 A DEE0009628 A DE E0009628A DE 1138965 B DE1138965 B DE 1138965B
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DE
Germany
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input terminal
transformer
interpolation
input
windings
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Pending
Application number
DEE9628A
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German (de)
Inventor
Rolf Edmund Spencer
Geoffrey Huson Stephenson
Christopher Archibald Go Lemay
Sidney Charles Dudman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EMI Ltd
Original Assignee
EMI Ltd
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    • G06G7/00Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/12Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
    • G06G7/30Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for interpolation or extrapolation
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/41Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • G05B19/4105Analog interpolation

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Description

INTERNAT. KL. G 06 gINTERNAT. KL. G 06 g

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

E 9628 IXc/42mE 9628 IXc / 42m

ANMELDETAG: 1. OKTOB E R 1954 REGISTRATION DATE: OCTOBER 1, 1954

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 31. OKTOBER 1962
NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF
EDITORIAL: OCTOBER 31, 1962

Die Erfindung betrifft eine Analogrechenanlage zur Interpolation oder Extrapolation von in Form elektrischer Spannung oder Ströme vorgegebenen Kurven, die insbesondere für die Steuerung von automatischen Werkzeugmaschinen verwendet werden kann.The invention relates to an analog computer system for the interpolation or extrapolation of in the form electrical voltage or currents predetermined curves, in particular for the control of automatic machine tools can be used.

Eine automatische Werkzeugmaschine kann zum Fräsen oder für eine anderweitige Formgebung eines Werkstückes nach einem Muster von beliebiger Form benötigt werden. Betrachtet man z. B. eine Vertikalfräsmaschine, in der der Fräser um eine feste vertikale Achse drehbar ist, so besteht eine Aufgabe darin, die Verschiebungen von einer bestimmten Stelle (etwa der Achse des Fräsers) zu berechnen, die der Werkzeughalter machen muß, um die gewünschten Abmessungen des Werkstückes an aufeinanderfolgenden Punkten herzustellen. Das kann dadurch geschehen, daß die berechneten Verschiebungen in geeigneten Festpunktaufzeichnungen aufgenommen werden, z. B. auf Stanzstreifen, die aufgezeichneten Informationen ao nacheinander entsprechend dem Fortschritt der Fräsoperation ausgelesen werden und ein Servosystem steuern, das seinerseits die einzelnen Verschiebungen der Werkzeugmaschine steuert. Wenn bei einer derartigen Anordnung dem Muster genau gefolgt werden soll, so kann eine Interpolation zwischen den gespeicherten Verschiebungen notwendig sein, andernfalls kann die zu speichernde Informationsmenge zu groß werden. Eine lineare Interpolation kann durch Verwendung eines Autotransformators erfolgen. Indessen ist es in manchen Fällen nicht hinreichend, nur eine lineare Interpolation zwischen den Bezugspunkten vorzunehmen, weil die Zahl der Bezugspunkte noch übermäßig hoch sein muß, um eine stetige Kurve mit einer ausreichenden Genauigkeit herzustellen. Andererseits können die Kosten und der Umfang einer hierzu benötigten Interpolationsvorrichtung ein Hindernis werden.An automatic machine tool can be used for milling or for other shaping of a Workpiece according to a pattern of any shape are required. If one considers z. B. a vertical milling machine, in which the milling cutter can be rotated about a fixed vertical axis, one task is to achieve the Calculate displacements from a certain point (roughly the axis of the milling cutter) that of the tool holder must make to the desired dimensions of the workpiece at successive To produce points. This can be done by converting the calculated shifts into suitable Fixed point recordings are recorded, e.g. B. on punched strips, the recorded information ao are read out one after the other according to the progress of the milling operation and a servo system control, which in turn controls the individual displacements of the machine tool. If at such a Arrangement the pattern should be followed exactly, so an interpolation between the stored Shifts may be necessary, otherwise the amount of information to be stored may be too large will. Linear interpolation can be done by using an autotransformer. In the meantime in some cases it is not sufficient to just linear interpolation between the reference points because the number of reference points must still be excessively high in order to have a steady curve a sufficient accuracy. On the other hand, the cost and size of a this required interpolation device become an obstacle.

Der Bedarf für eine Interpolation stetiger Kurven kann auch in vielen anderen automatischen Steuersystemen und bei der Berechnung von Vorrichtungen auftreten. Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe einer einfachen robusten Interpolationsvorrichtung für stetige Kurven, die in einigen Fällen auch eine Extrapolation ausführen kann.The need for continuous curve interpolation can also be found in many other automatic control systems and occur in the calculation of devices. One purpose of the present invention consists in specifying a simple robust interpolation device for continuous curves, which in some Cases can also carry out an extrapolation.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Interpolation oder Extrapolation dadurch bewirkt, daß mindestens drei Eingangsklemmen durch mindestens zwei Serien von Transformatorwicklungen miteinander gekoppelt sind. Den Eingangsklemmen werden Wechselstromsignale zugeführt, deren Amplituden durch die Werte dreier Ordinaten der zu approxi-Vorrichtung zur Durchführung einer Interpolation oder ExtrapolationAccording to the present invention, interpolation or extrapolation is effected by at least three input terminals through at least two series of transformer windings together are coupled. The input terminals are supplied with alternating current signals, their amplitudes by the values of three ordinates of the device to be approximated for implementation an interpolation or extrapolation

Anmelder:Applicant:

Electric & Musical Industries Limited, Hayes, Middlesex (Großbritannien)Electric & Musical Industries Limited, Hayes, Middlesex (Great Britain)

Vertreter: Dr. K. R. Eikenberg, Patentanwalt, Hannover, Am Klagesmarkt 10/11Representative: Dr. K. R. Eikenberg, patent attorney, Hanover, Am Klagesmarkt 10/11

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 3. Oktober 1953 und 22. September 1954 (Nr. 27 179)Great Britain October 3, 1953 and September 22, 1954 (No. 27 179)

Rolf Edmund Spencer,Rolf Edmund Spencer,

Geoffrey Huson Stephenson, London,Geoffrey Huson Stephenson, London,

Christopher Archibald Gordon LeMay,Christopher Archibald Gordon LeMay,

Greenford, Middlesex,Greenford, Middlesex,

und Sidney Charles Dudman,and Sidney Charles Dudman,

West Drayton, Middlesex (Großbritannien), sind als Erfinder genannt wordenWest Drayton, Middlesex (Great Britain) have been named as inventors

mierenden Kurven bestimmt sind, wobei die eine Eingangsklemme mit den beiden anderen Eingangsklemmen über die Wicklungen eines Transformators und die Primärwicklungen eines weiteren Transformators verbunden ist, dessen Sekundärwicklungen jeweils mit entsprechend dem Interpolationsgesetz abgestuften Windungszahlen in der Verbindungsleitung zu der betreffenden Ausgangsklemme für den gesuchten Interpolations- bzw. Extrapolations wert liegen.mating curves are determined, with one input terminal with the other two input terminals via the windings of a transformer and the primary windings of another transformer is connected, its secondary windings each with graded numbers of turns in the connection line to the relevant output terminal for the according to the interpolation law sought interpolation or extrapolation value.

Die Erfindung wird an Hand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with the aid of some exemplary embodiments shown in the drawings. It shows

Fig. 1 ein Beispiel einer Interpolationsvorrichtung gemäß der Erfindung,1 shows an example of an interpolation device according to the invention,

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 1,FIG. 2 is a graphic representation of the mode of operation of the arrangement according to FIG. 1,

Fig. 3, 4 und 5 Abwandlungen eines Teiles der Anordnung nach Fig. 1,3, 4 and 5 modifications of part of the arrangement according to FIG. 1,

Fig. 6 einen Zusatz zu Fig. 1, um aufeinanderfolgende Bereiche der Variablen zu überdecken, Fig. 7 eine Abwandlung eines Teiles der Fig. 1, Fig. 8 eine graphische Erläuterung zu Fig. 7 und Fig. 9 eine andere Abwandlung von Fig. 1.FIG. 6 is an addition to FIG. 1 in order to cover successive ranges of the variables, 7 shows a modification of part of FIG. 1, FIG. 8 shows a graphic explanation of FIGS FIG. 9 shows another modification of FIG. 1.

20? 679/17120? 679/171

3 43 4

In den Zeichnungen stellt die Anordnung nach lungsfaktor gleich Eins sein. Unter dieser Annahme Fig. 1 eine Interpolationsvorrichtung dar, die zur erzeugen die drei Wechselspannungen yl, yl, y3, die Steuerung einer Fräs- oder anderen Maschine geeignet an den Klemmen 1, 2, 3 eingeführt werden, an den ist. Der Einfachheit halber soll die Beschreibung sich Punkten aO, al, al ... elektromotorische Kräfte, die nur auf die Verschiebung eines Elementes, etwa des 5 Ordinaten mit geringem Abstand auf einer paraWerktisches einer Fräsmaschine in der y-Koordinaten- bolischen Kurve durch die Punkte xlyl, xlyl, richtung beziehen, während der Werktisch nach auf- x3j>3 darstellen (wobei zunächst irgendwelche zueinanderfolgenden Punkten in der Richtung einer sätzlichen elektromotorischen Kräfte, die durch Wickanderen Koordinate, etwa in der Richtung der x-Ko- hingen rechts von D induziert werden, vernachlässigt ordinate, verschoben wird, die in diesem Falle die io sind). Dieser Zustand wird durch Fig. 2, (b) wiederunabhängige Veränderliche darstellt. Die graphische gegeben, die mit einem anderen Maßstab als Fig. 1 Darstellung in Fig. 2, («) stellt die y-Verschiebung dar, gezeichnet ist und in der die Amplituden der elektrodie für verschiedene Werte von χ benötigt wird. Es motorischen Kräfte, welche an ad, al, al ... erzeugt wird angenommen, daß aufeinanderfolgende diskrete werden, durch die entsprechenden Ordinaten der ge-Werte der Verschiebung yl, yl, j3 ... für die Be- 15 zeichneten parabolischen Kurve dargestellt werden, zugspunkte berechnet sind, bei denen χ die Werte xl, Die Lage von aO, al, al ... stellt aufeinanderfolgende xl, x3 ... hat. Die Differenz von χ zwischen auf- diskrete Werte von χ in dem Intervall xl bis x3 dar, einanderfolgenden Bezugspunkten ist konstant gleich und infolgedessen können Wechselspannungen von k genommen. Die berechneten Werte von y sind den Kontakten aO, al, al ... abgenommen werden, beispielsweise auf einem Lochstreifen aufgezeichnet. 20 deren Amplituden Werte der Funktion y darstellen, Die aufgezeichnete Information wird ausgelesen, die durch quadratische Interpolation in dem Interwenn sie gebraucht wird, und selektiv der Inter- vall xl bis χ3 erhalten sind. Quadratische Interpolationsvorrichtung nach Fig. 1 zugeleitet. Der Aus- polation bedeutet, daß jeder Wert von y, der von gang der Vorrichtung wird zu einem Servosystem einem der Kontakte a0, al, al ... erhalten wird, geführt, das die y-Koordinatenverschiebung bewirkt. 25 durch folgende Gleichung dargestellt wird: Wenn die Interpolationsvorrichtung arbeitet, so
interpoliert sie Werte von y zwischen den berechneten / dy Λ Ax2 [ d2y \
In the drawings, the arrangement according to the lung factor equals one. Under this assumption, Fig. 1 shows an interpolation device which is suitable for generating the three alternating voltages yl, yl, y3, the control of a milling machine or other machine at the terminals 1, 2, 3 are introduced to the. For the sake of simplicity, the description should focus on points aO, al, al ... electromotive forces, which only affect the displacement of an element, for example the 5 ordinate with a small distance on a parallel table of a milling machine in the y-coordinate bolic curve through the points xlyl, xlyl, refer to direction, while the workbench after up- x3j> 3 (whereby initially any subsequent points in the direction of an additional electromotive forces induced by Wick's other coordinates, for example in the direction of the x-co-hings to the right of D. neglected ordinate, which in this case are the io). This state is represented by Fig. 2, (b) again independent variables. The graph given, which is drawn with a different scale than that of FIG. 1 in FIG. 2, («) represents the y- shift, and in which the amplitudes of the electrode are required for various values of χ. There are motor forces which act on ad, al, al. .. generated it is assumed that successive discrete points are calculated by the corresponding ordinates of the ge values of the displacement yl, yl, j3 ... for the designated parabolic curve, at which χ the values xl , The location of aO, al, al ... represents consecutive xl, x3 ... hat. The difference of χ between discrete values of χ in the interval xl to x3, successive reference points is constantly the same and consequently alternating voltages of k can be taken. The calculated values of y are taken from the contacts aO, al, al ... , for example recorded on a punched tape. 20 whose amplitudes represent values of the function y , the recorded information is read out, which is obtained by quadratic interpolation in the interval when it is needed, and selectively the interval x1 to χ3. Quadratic interpolation device of FIG. 1 supplied. The polishing means that every value of y which is obtained from the output of the device to a servo system of one of the contacts a 0, a1, a1 ... , which effects the y-coordinate shift. 25 is represented by the following equation: If the interpolator operates, so
it interpolates values of y between the calculated / dy Λ Ax 2 [ d 2 y \

Weiten yl, yl, y3 ..., während χ Werte zwischen y = yn + Ax 1"^rH γ~ \~dx^j' Expand yl, yl, y3 ..., while χ values between y = yn + Ax 1 "^ rH γ ~ \ ~ dx ^ j '

den Werten xl, xl, x3 ... der Bezugspunkte an- \ U U the values xl, xl, x3 ... of the reference points - \ UU

nimmt, so daß die y-Verschiebung für Werte von χ 30takes, so that the y- shift for values of χ 30

genau gesteuert wird, deren Abstand klein gegen k ist. wobei yn einen der gespeicherten Werte von y (d. h.is precisely controlled, the distance between which is small compared to k . where yn is one of the stored values of y (ie

Für die Beschreibung der Fig. 1 wird angenommen, yl, yl oder j3) darstellt und Ax den Abstand des daß Wechselspannungen mit gleicher Phase und mit entsprechenden Kontaktes von dem Kontakt, an den Amplituden, die proportional yl, yl, y3 sind, an yn angelegt ist. In der folgenden Erläuterung wird drei Eingangsklemmen 1, 2 und 3 gegen Erde angelegt 35 diese Gleichung in der Form werden. Wenn die Fräsoperation fortschreitet, wechseln die an die Klemmen 1,2,3 angelegten Spannungen / dy \ Axz ( d2y \ nacheinander. Die Interpolationsvorrichtung enthält y = y^ ^ \~άχ) "*" ~2~ \άΐ?) eine Serie von festen, im gleichen Abstand voneinander χ = χΐ - x=*2 befindlichen Kontakten aO, al, al ..., und obwohl 40For the description of FIG. 1 it is assumed that yl, yl or j3) represents and Ax represents the distance of that alternating voltages with the same phase and with the corresponding contact from the contact, at the amplitudes which are proportional to yl, yl, y 3 yn is created. In the following discussion, three input terminals 1, 2 and 3 are applied to ground 35 this equation will be in the form. As the milling operation progresses, the voltages applied to terminals 1, 2, 3 change / dy \ Ax z ( d 2 y \ one after the other. The interpolation device contains y = y ^ ^ \ ~ άχ) "*" ~ 2 ~ \ άΐ? ), a series of fixed, equally spaced χ = χΐ - x = 2 * contacts located aO, al, al ..., and although 40

nur sieben derartige Kontakte dargestellt sind, kann verwendet, mit Ax von +k bis — k laufend. Auf Grund die tatsächliche Zahl höher sein. Die Eingangs- der erläuterten Annahme stellt der Abstand zwischen klemmen 1, 2, 3 sind mit den Kontakten aO, a3, a6 aO und a6 eine Änderung von 2k in χ dar, z. B. von verbunden, so daß der Abstand zwischen aO und a3 xl nach x3, so daß die EMKe zwischen dem unteren eine Änderung k in χ bedeutet und ebenso der Abstand 45 Ende von TOl und dem oberen Ende von TS6 eine zwischen a3 und a6 eine Änderung k in χ bedeutet. Amplitude gemäß y3 — yl aufweist, die gleich Die Entfernung zwischen aO und al stellt eine Änderung — in χ dar. Die Entfernung zwischen aO und 2 k I-3—only seven such contacts shown can be used, with Ax running from + k to - k. Due to the fact the actual number will be higher. The input of the assumption explained is the distance between terminals 1, 2, 3 are with the contacts aO, a3, a6 aO and a6 a change of 2k in χ, z. B. connected so that the distance between aO and a3 xl to x3, so that the EMF between the lower one means a change k in χ and also the distance 45 end of TOl and the upper end of TS6 one between a3 and a6 one Change k in χ means. Yl has the same Distance between aO and al is a change - - amplitude according y3 in χ represents the distance between aO and 2 k I 3.

al stellt eine Änderung -=- in χ dar usw. Diese ist, da al represents a change - = - in χ, etc. This is because

Kontakte sind miteinander durch eine Serie von (—^-1 = -^-~ Transformatorwicklungen TOl, TU, T23 ... ver- \dxJx=xZ x3 — xl bunden, die auf einen gemeinsamen, durch C dargestellten Kern gewickelt sind, und durch eine zweite 55 unter der Voraussetzung ist, daß y in dem Intervall xl Reihe von Transformatorwicklungen Tl, Tl, T3 ..., bis x3 eine quadratische Funktion von χ ist, welches die auf einen gemeinsamen, durch das gestrichelte bei quadratischer Interpolation vorausgesetzt wird. Rechteck D dargestellten Kern gewickelt sind. Auf Daher ist die Amplitude der zwischen Erde und der dem Kern D befindet sich keine mit dem Kontakt aO linken Seite von T3 erzeugten Spannung gleich oder dem Kontakt α 6 verbundene Wicklung. Die 60Contacts are connected to one another by a series of (- ^ - 1 = - ^ - ~ transformer windings TOl, TU, T23 ... ver \ dxJ x = xZ x3 - xl, which are wound on a common core represented by C, and by a second 55, provided that y in the interval xl series of transformer windings Tl, Tl, T3 ..., to x3 is a quadratic function of χ, which is assumed on a common, by the dashed in quadratic interpolation Rectangle D. Therefore, the amplitude of the winding between earth and that of core D is not equal to any voltage generated at contact aO on the left side of T3 or the winding connected to contact α 6

Wicklungen TOl, TU, T23 ... haben dieselbe Win- yl + Jk I dy) Windings TOl, TU, T23 ... have the same win- yl + Jk I dy )

dungszahl. Indessen sind die Wicklungen Tl, Tl, \dx' )x=x2' T3 ... so angeordnet, daß die in ihnen durch eineapplication number. Meanwhile, the windings Tl, Tl, \ dx ') x = x2 ' T3 ... are arranged in such a way that the windings in them are

Flußschwankung im Kern D induzierten elektro- Die Amplitude e der Spannung über der Wickmotorischen Kräfte ein quadratisches Verhältnis 65 lung T3 ist dann die Differenz zwischen haben. Sämtliche Wicklungen auf dem Kern C sindFlux fluctuation in the core D induced electro- The amplitude e of the voltage over the Wickmotorischen forces have a quadratic ratio 65 ment T3 is then the difference between. All windings on core C are

eng gekoppelt. Ebenso sind die Wicklungen auf dem y% und yl + k ( \ closely coupled. Likewise, the windings on the y% and yl + k ( \

Kern!» eng gekoppelt. Theoretisch sollte der Kopp- \^xL=x2 Core!" closely coupled. Theoretically, the Kopp- \ ^ x L = x2

Da y nach Annahme quadratisch ist, kann yl exakt alsSince y is quadratic by the assumption, yl can be exactly as

yl-k l-~^l yl-k l- ~ ^ l

dargestellt werden, so daß die Amplitude e den Wertare represented so that the amplitude e is the value

/c2 / c 2

Ux2 Ux 2

darstellt, wenn längs Γ3 von links nach rechts positiv gezählt wird. Da Tl nl Windungen aufweist, T2 nl Windungen usw., die alle im gleichen Sinne gewickelt sind, ist die EMKe zwischen al und Erderepresents if along Γ3 is counted positively from left to right. Since Tl has nl turns, T2 has nl turns, etc., all of which are wound in the same sense, the emf is between al and earth

'2- τ' 2 - τ

— -^r e + e.- - ^ r e + e.

Für eine genaue Interpolation sollte diese Spannung gleichFor an accurate interpolation, this voltage should be the same

yl-yl-

sein, dabe there

--xl--xl

ist. Ähnlich sindis. Are similar

~n3~ = ~ n3 ~ =

und die Übersetzungen
«4
~n3
je gleich
and the translations
«4
~ n3
always the same

undand

2 32 3

j 3 j 3

«5«5

und —=-and - = -

nl ni entsprechend im Winkel zueinander um die Wellenachse herum angeordnet sind. Die Welle ist in der Zeichnung durch das Bezugszeichen S dargestellt und soll Welle mit geringer Geschwindigkeit genannt werden. Die zwischen den beiden Bürsten auftretende Potentialdifferenz wird an einen Spartransformator AT gelegt, der dicht nebeneinanderliegende Anzapfungen hat, die mit einer Reihe von Kontakten ei, el, e3 ... verbunden sind. Diese Kontakte sind im Winkel angeordnet und werden durch die diametral einander gegenüberliegenden Bürsten Fl, Fl überstrichen, welche auf einer Welle HS, die mit hoher Geschwindigkeit umläuft, befestigt sind. Die Welle HS ist mit der Welle S über ein Getriebe gekuppelt, so daß sie für jede Verschiebung der Bürsten Bl, Bl über den doppelten Abstand der Kontakte α O, al, al ... eine Umdrehung ausführt. Die Serien der Kontakte el, el ... erstrecken sich über einen Winkel, der etwas größer als 180° ist. Die Bürsten Bl und Bl sind mit nl ni are accordingly arranged at an angle to one another around the shaft axis. The shaft is represented in the drawing by the reference symbol S and shall be called the low-speed shaft. The potential difference that occurs between the two brushes is applied to an autotransformer AT , which has taps located close to one another and connected to a number of contacts ei, el, e3 ... These contacts are arranged at an angle and are swept over by the diametrically opposed brushes Fl, Fl , which are attached to a shaft HS which rotates at high speed. The shaft HS is coupled to the shaft S via a gear so that it executes one revolution for each displacement of the brushes Bl, Bl over twice the distance between the contacts α O, al, al ... The series of contacts el, el ... extend over an angle that is slightly greater than 180 °. The brushes Bl and Bl are with

zo denjenigen Anzapfungen des Spartransformators AT verbunden, welche zu zwei Kontakten führen, die um 180° auseinanderliegen. Die Überlappung beim Arbeiten der Bürsten Fl und Fl, die dadurch hervorgerufen wird, daß sich die Kontakte el, el, e3 ... zo those taps of the autotransformer AT connected, which lead to two contacts that are 180 ° apart. The overlap when the brushes Fl and Fl are working, which is caused by the contacts el, el, e3 ...

über einen Bogen größer als 180° erstrecken, läßt beim Übergang von Bl und Bl von einem Kontakt zum anderen eine Unsicherheit zu. Die Bürsten Fl und Fl sind so angeordnet, daß Fl oder Fl den Mittelkontakt des Spartransformators AT berührt, wenn die Bürsten Bl und Bl am Mittelpunkt je eines der Kontakte in der Reihe aO, al, al ... sind. Die Potentialdifferenz, die zwischen der Bürste Fl und dem Mittelpunkt von AT auftritt, wird an die Primäiwicklung G eines Transformators gelegt, dessen Kern durch das gestrichelte Rechteck H dargestellt ist. Ähnlich wird die zwischen der Bürste Fl und dem Mittelpunkt von AT auftretende Potentialdifferenz an die Primärwicklung / eines Transformators gelegt, dessen Kern durch das gestrichelte Rechteck K dargestellt ist. Der Transformatorkern H trägt ein System von Sekundärwicklungen SHO, SHl, SH4 ,.., von denen jede dieselbe Windungszahl hat und in die Zuleitungen zu den Kontakten mit geraden Nummern aO, al ... eingeschaltet ist. Ebenso hat dieExtending over an arc greater than 180 ° allows an uncertainty in the transition of B1 and B1 from one contact to the other. The brushes Fl and Fl are arranged in such a way that Fl or Fl touches the center contact of the autotransformer AT when the brushes Bl and Bl are each one of the contacts in the row aO, al, al ... at the center point. The potential difference that occurs between the brush F1 and the center point of AT is applied to the primary winding G of a transformer, the core of which is represented by the dashed rectangle H. Similarly, the potential difference occurring between the brush F1 and the center point of AT is applied to the primary winding / a transformer, the core of which is represented by the dashed rectangle K. The transformer core H carries a system of secondary windings SHO, SH1, SH4, ..., each of which has the same number of turns and is connected to the supply lines to the contacts with even numbers aO, al .... Likewise has the

Daher wird der zur Interpolation benötigte Differentialkoeffizient erster Ordnung implizite durch die
Wicklungen TOl, TIl ... auf dem Kern C erzeugt, 45 Transformatorwicklung K ein System von Sekundärwährend der Differentialkoeffizient zweiter Ordnung wicklungen SKI, SK3, SK5 in den Zuleitungen zu durch die Wicklung T3 auf dem Kern D erzeugt wird. den Kontakten mit ungeraden Nummern al, a3 ... Es besteht eine lineare Beziehung zwischen den Die Anordnung ist so getroffen, daß ein Spannungs-
Therefore, the first order differential coefficient required for interpolation becomes implicit by the
Windings TOl, TIl ... generated on the core C, 45 transformer winding K a system of secondary, while the differential coefficient of the second order windings SKI, SK3, SK5 in the leads to through the winding T3 on the core D is generated. the contacts with odd numbers al, a3 ... There is a linear relationship between the The arrangement is made so that a voltage

Windungszahlen von Γ01, TU ... und den Ände- Untersetzungsverhältnis von 2: 1 zwischen G und rungen von x, dargestellt durch den Abstand der 50 jedem seiner Sekundärwicklungen vorhanden ist und Kontakte a 0, al ..., wohingegen eine quadratische zwischen / und jeder seiner Sekundärwicklungen. Das Beziehung, zwischen den Windungszahlen Tl, Tl ...
und den Änderungen von χ besteht, wobei die Änderungen von χ als Bruchteile von k ausgedrückt werden.
Number of turns of Γ01, TU ... and the change reduction ratio of 2: 1 between G and stanchions of x, represented by the distance between the 50 each of its secondary windings and contacts a 0, al ..., whereas a square between / and each of its secondary windings. The relationship between the number of turns Tl, Tl ...
and the changes in χ , where the changes in χ are expressed as fractions of k .

Die Interpolationsvorrichtung ist indessen auch zur Durchführung einer linearen Interpolation zwischen den Werten von y geeignet, die durch Ordinaten an den Punkten aO, al, al ... m Fig. 2, (b) dargestellt sind. Diese Interpolation wird hierin und in den AnsprüchenThe interpolation device is, however, also suitable for performing a linear interpolation between the values of y represented by ordinates at points a0, a1, al ... m in Fig. 2, (b) . This interpolation is used herein and in the claims

als lineare Subinterpolation bezeichnet. Die Kontakte 60 ± [xan+i~ xai) referred to as linear subinterpolation. The contacts 60 ± [ xa n + i ~ xa i)

aO, al, al ... werden durch zwei Bürsten Bl und Bl überstrichen, die sich in einer Entfernung voneinander befinden, die doppelt so groß ist wie der Kontaktabstand. Die Bürsten werden, um den Wert von χ Untersetzungsverhältnis von 2: 1 der Transformatoren H und K wird benötigt, da sich die Komponenten der Subinterpolation über den Bereich: aO, al, al ... are swept over by two brushes Bl and Bl , which are located at a distance from each other that is twice as large as the contact distance. The brushes are needed to get the value of χ reduction ratio of 2: 1 of the transformers H and K , since the components of the subinterpolation are spread over the range:

1-xan 1 -xa n

erstrecken, obwohl der Spartransformator an dieextend, although the autotransformer to the

entfernten Kontakte angeschlossen ist.remote contacts is connected.

Angenommen, daß die Bürsten Bl und Bl an al und aA liegen und die Bürste Fl die Kontaktreihe el,Assuming that the brushes Bl and Bl are on al and aA and the brush Fl is the contact row el,

darzustellen, verschoben. Obwohl sie so dargestellt 65 el, e3 ... abtastet, so stellt die Verschiebung von Fl to represent, shifted. Although it is shown as scanning 65 el, e3 ..., the displacement of Fl

sind, als ob sie auf einer Geraden im Abstand von- vom Mittelkontakt der Kontaktserie die Abweichungare as if they were on a straight line at a distance from the center contact of the contact series the deviation

einander liegen, sind sie auf der Welle befestigt, deren von χ von dem durch α 3 dargestellten diskreten Wertelie on top of each other, they are attached to the shaft whose values of χ differ from the discrete values represented by α 3

Winkelverschiebung χ darstellt, wobei die Kontakte dar. Dieser sei mit δ χ gezeichnet. Die an AT gelegteRepresents angular displacement χ , where the contacts represent. Let this be drawn with δ χ. The attached to AT

■ . 7 8■. 7 8

Spannung ist die Differenz zwischen y bei a4 und y interpolationsschaltung zusammenarbeiten. In dieser bei al [Fig. 2, (b)], und die Spannung, die an die Figur stellen die Rechtecke 10 und 11 zwei gleiche Transformator-Primärwicklung G gelegt ist, stellt das Vorrichtungen für quadratische Interpolation von der Produkt dieser letzten Differenz mit δ χ dar. Die Hälfte in Fig. 5 gezeigten Bauart dar, die durch Addition dieses Produktes wird zu den Spannungen, die von 5 von Transformatoren wie H, K der Fig. 1 ergänzt ist. al und «4 abgenommen werden, hinzugefügt. Die Die beiden Vorrichtungen gehören zu einer einzigen tatsächliche Spannung an dem Mittelpunkt von AT ist mit niedriger Geschwindigkeit umlaufenden Welle S, infolgedessen diejenige, die durch die Ordinate von auf der zwei Bürsten Bl und Bl, wie in Fig. 1, be-2 -[_ vad festigt sind. Diese Bürsten tasten einen kreisförmigenVoltage is the difference between y when a4 and y interpolation circuit work together. In this at al [Fig. 2, (b)], and the voltage applied to the figure, the rectangles 10 and 11 of two identical transformer primary windings G , represent the devices for quadratic interpolation of the product of this last difference with δ χ . The half in Fig. 5 represents the construction shown by adding this product to the voltages, which is added by 5 transformers such as H, K of FIG. al and «4 are removed, added. The two devices belong to a single actual voltage at the midpoint of AT is low-speed rotating shaft S, consequently the one indicated by the ordinate of on the two brushes Bl and Bl, as in Fig. 1, be-2 - [ _ va d are consolidated. These brushes feel a circular shape

7~— ίο Weg ab, in welchem die Kontakte aO, al ... α6 der- 7 ~ - ίο way from in which the contacts aO, al ... α6 the

2 Vorrichtung 10 einen Halbkreis einnehmen und die 2 device 10 occupy a semicircle and the

dargestellt wird, die etwa gleich ya3 in Fig. 2, (b) entsprechenden Kontakte der Vorrichtung 11 den ist, zuzüglich eines Zuwachses, der durch lineare Inter- anderen Halbkreis, wobei die letzteren Kontakte mitis shown, which is approximately equal to ya3 in Fig. 2, (b) corresponding contacts of the device 11, plus an increase defined by linear inter- other semicircles, the latter contacts with

polation in dem Intervall a'O, a'l ... a'6 bezeichnet sind. Die Eingangs-polation in the interval a'O, a'l ... a'6 are designated. The entrance

xal + xa3 xa3 + xa4 l5 klemmen der Vorrichtung 10 sind mit den Bezugs- xal + XA3 XA3 + XA4 l5 of the device terminals 10 are connected to the reference

bis — r zeichen 1, 2, 3 bezeichnet und die der Vorrichtung 11to - r denotes characters 1, 2, 3 and that of the device 11

2 2 mit 1', 2' und 3'. Die Eingangsklemmen 1, 2 und 3 2 2 with 1 ', 2' and 3 '. The input terminals 1, 2 and 3

erhalten wird. sind mit den Selektorbürsten 15, 16 und 17 verbundenis obtained. are connected to the selector brushes 15, 16 and 17

Fig. 3, 4 und 5 stellen abgewandelte Anordnungen und die Eingangsklemmen 1', T und 3' mit einer dar, welche an die beiden Systeme von Transformator- 20 zweiten Gruppe von Selektorbürsten 21, 22 und 23. Wicklungen angepaßt werden können, die eine qua- Die Selektorbürsten 15, 16, 17 und 21, 22, 23 sind auf dratische Interpolation ausführen. In sämtlichen einer einzigen Welle befestigt und tasten in der durch Figuren sind die Transformatoren, deren Achsen den Pfeil 24 bezeichneten Richtung eine Kontaktvertikal dargestellt sind, auf einen Kern gewickelt und seUQml,ml,m3.. .m6 ab, die, wie dargestellt, gestaffelt die mit horizontalen Achsen auf einen anderen Kern. 25 angeordnet ist, so daß die Kontakte mit ungeraden Der Windungssinn und die Windungszahl der Wick- Nummern durch die Bürsten 15,17 und 22, die Kontakte lungen mit horizontalen Achsen ist so gewählt, daß mit geraden Nummern durch die Bürsten 21, 16 und 23 die gewünschte quadratische Interpolation erhalten überstrichen werden. Die Kontaktemi bis m6 sind wird. In der Zeichnung sind diejenigen Wicklungen im Winkel zueinander um die Achse der die Bürsten in der quadratischen Serie, die in einem Sinne ge- 30 tragenden Welle herum angeordnet. Zur Erleichterung wickelt sind, an eine Seite der linearen Wicklungs- der Darstellung sind indessen die Kontakte in Reihen serie gelegt und die Wicklungen in der quadratischen dargestellt, und die Achse für die Bürsten ist weg-Serie, die im entgegengesetzten Sinne gewickelt sind, gelassen. Wenn aufeinanderfolgende diskrete Werte an die andere Seite der linearen Wicklungsserie. Im von y aus der Aufzeichnung entnommen werden, so Falle der in Fig. 5 gezeigten Anordnung wird eine 35 werden analoge Spannungen an die diesbezüglichen Interpolation nur über die Hälfte der gesamten Spanne Kontakte der Serie ml, ml, m3 ... gelegt. So wird des linearen Transformators ausgeführt. In den jl an ml gelegt, y 1 an m 1 usw. Die Welle 5 ist mit Fig. 3, 4 und 5 ist keine lineare Subinterpolation durch der Welle, die die sechs Selektorbürsten 15,16,17 und Einführung von Spannungen in die Zuleitung zu den 21, 22, 23 trägt, derart durch ein Getriebe gekuppelt, Kontakten α 0, al, al ... vorgesehen. Dies kann 40 daß die Welle S eine Umdrehung macht, während die natürlich, falls gewünscht, getan werden. sechs Selektorbürsten eine Entfernung durchlaufen,3, 4 and 5 show modified arrangements and the input terminals 1 ', T and 3' with one which can be adapted to the two systems of transformer 20 second group of selector brushes 21, 22 and 23 windings, which one qua- The selector brushes 15, 16, 17 and 21, 22, 23 are designed to perform dratic interpolation. The transformers, the axes of which are shown in the vertical contact direction indicated by the arrow 24, are wound on a core and seUQml, ml, m3 ... m6 , which, as shown, are staggered those with horizontal axes on a different core. 25 is arranged so that the contacts with odd The sense of winding and the number of turns of the winding numbers through the brushes 15, 17 and 22, the contacts lungs with horizontal axes is chosen so that with even numbers through the brushes 21, 16 and 23 the desired quadratic interpolation obtained can be swept over. The Kontaktemi to m6 are will. In the drawing, those windings are arranged at an angle to one another around the axis of the shaft carrying the brushes in the square series, which in one sense supports the shaft. To make it easier to wind, on one side of the linear winding of the illustration, the contacts are laid in series and the windings are shown in the square, and the axis for the brushes, which are wound in the opposite direction, is left. If successive discrete values to the other side of the linear series of windings. Are taken in by y from the record, as the case of the arrangement shown in Fig. 5 is a 35 analog voltages to the relevant interpolation ml only about half of the total margin contacts of the series, ml, m3 ... placed. This is how the linear transformer works. In the jl placed at ml, y 1 at m 1 etc. The wave 5 is with Fig. 3, 4 and 5 is not a linear subinterpolation by the wave, the six selector brushes 15,16,17 and introduction of voltages in the supply line to the 21, 22, 23 carries, so coupled by a gear, contacts α 0, al, al ... provided. This can be done so that the shaft S makes one revolution, while that of course can be done if desired. six selector brushes move a distance,

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß einige Primär- die gleich dem Abstand zwischen den Mittelpunkten Windungen des zweiten Transformators TO, Tl, Tl... benachbarter Kontakte in derselben Reihe, beispielsin der Verbindung vom Eingang 1 zum Eingang 2 weise ml bis m3, ist. Die analogen Spannungen werliegen, während andere Primärwindungen in der Ver- 45 den zu dritt gleichzeitig benutzt, und während drei bindung vom Eingang 2 zum Eingang 3 liegen. Dieses Analoge in Benutzung sind, wird der nächste Wert gilt auch für die Anordnung nach Fig. 4 mit der von y aus der Aufzeichnung entnommen, zum Span-Abwandlung, daß der Transformator ein Spar- nungsanalogwert gemacht und an den nächsten Kontransformator ist, wobei dieser und der lineare Spar- takt m4 gelegt usw. in fortschreitender Folge. Offentransformator J1Ol, TIl, T13 ... je in Abschnitte 50 sichtlich werden temporäre Speichereinrichtungen für unterteilt sind, die abwechselnd aufeinanderfolgend die Spannungsanaloge benötigt. Gewöhnlich ist es angeordnet sind. indessen vorzuziehen, den Wert von y in die Auf-From Fig. 3 it can be seen that some primary windings of the second transformer TO, Tl, Tl ... of adjacent contacts in the same row, for example in the connection from input 1 to input 2, ml to m3, is. The analog voltages are present while other primary windings in the connection are used by three at the same time, and there are three connections from input 2 to input 3. If these analogs are in use, the next value also applies to the arrangement according to FIG. 4 with that of y taken from the recording, for the span modification that the transformer is made a savings analog and is connected to the next contransformer, this being and the linear economy clock m4 laid, etc. in progressive order. Open transformer J 1 Ol, TIl, T13 ... Temporary storage devices for which the voltage analogs are required alternately in succession are divided into sections 50. Usually it is arranged. however, it is preferable to put the value of y in the

Für die Anordnungen nach den Fig. 3, 4 und 5 zeichnung in Form eines binären Ziffernschlüssels aufkönnen die Übersetzungsverhältnisse der Wicklungen zunehmen. Der Ausgang y wird aus der Iuterpolationsdes quadratischen Transformators aus einer Erwei- 55 vorrichtung 10 über das Intervall von χ von der Mitte terung der Formeln für die Anordnung der Fig. 1 zwischen xl und xl zur Mitte zwischen xl und x3 bestimmt werden, indem beachtet wird, daß die genommen und aus der Interpolationsvorrichtung 11 Anzapfpunkte des linearen Transformators Punkten von der Mitte zwischen xl und x3 zur Mitte zwischen gleichen Abstandes auf einem Seil entsprechen. Die x3 und x4 genommen usw. Die lineare Subinterfür die quadratischen Wicklungen benötigten EMKe 60 polation wird durch eine Schaltung, die ähnlich der entsprechen daher den Anhebungen, die nötig sind, um in Fig. 1 ist, ausgeführt, wobei entsprechende Teile von dem geraden Seil auf die Kurve in einer parallel dieselben Bezugsnummern tragen. Während die Bürzur Kurvenachse liegenden Richtung zu gelangen. sten Bl und Bl in Fig. 6 von dem Kontakthalte-Fig. 6 stellt eine Anordnung dar, in der zur Er- kreis a0 ... a6 auf den Haltekreis a'O ... a'6 überleichterung des Schaltens der die berechneten Werte 65 wechseln, werden durch die Vorrichtungen 10 und 11 von y darstellenden Spannung abwechselnd zwei jeweils gleiche EMKe an die Kontakte α6 und a'O parabolische Interpolationsvorrichtungen verwendet angelegt. Dies bedeutet, daß die zwei Kontakte dem werden, die mit einer gemeinsamen linearen Sub- gleichen kleinen Bereich von χ entsprechen. DiesesFor the arrangements according to FIGS. 3, 4 and 5 drawing in the form of a binary code, the transmission ratios of the windings can increase. The output y is determined from the uterpolation of the square transformer from an expander 10 over the interval of χ from the center of the formulas for the arrangement of Fig. 1 between xl and xl to the center between xl and x3 by noting that the taps of the linear transformer taken and taken from the interpolation device 11 correspond to points from the center between xl and x3 to the center between equal distances on a rope. The x3 and x4 are taken, etc. The linear subintering needed for the square windings 60 polation is carried out by a circuit which is similar to that corresponding therefore to the elevations that are necessary to in Fig. 1, with corresponding parts of the straight rope bear the same reference numbers on the curve in a parallel. During the Bürzur curve axis to arrive in the lying direction. most Bl and Bl in Fig. 6 from the contact holding Fig. 6 illustrates an arrangement in which A'6 for ex- pands a0 ... a6 to the latch circuit A'O ... on lighterage the switching of the switch 65, the calculated values are represented by the devices 10 and 11 of y representing voltage alternately two equal EMFs applied to the contacts α6 and a'O used parabolic interpolation devices. This means that the two contacts will correspond to the one with a common linear sub- same small area of χ . This

9 109 10

kann durch die Anordnung der Kontakte erzielt wer- darzustellen, die in diesem Beispiel gleich: den, z. B. indem jeder der Kontakte a6 und a'O übercan be achieved by the arrangement of the contacts, which in this example are the same: the, z. B. by each of the contacts a6 and a'O over

den halben Bereich wirksam ist. Eine ähnliche An- J (_k \2 1 ^y \ half the range is effective. A similar approach J (_k \ 2 1 ^ y \

Ordnung gilt für die Kontakte a'6 und aO. 2 \ 3 / \ dx2 )x=x2 Order applies to contacts a'6 and aO. 2 \ 3 / \ dx 2 ) x = x2

Anstatt eine Serie von Kontakten ml, ml, m3 ..., 5Instead of a series of contacts ml, ml, m3 ..., 5

wie angegeben, zu verwenden, können vier Kontakte und konstant ist. Die Windungszahl der Wicklungen Tl, um 90° zueinander versetzt im Kreis angeordnet sein, T2 ... steht weiterhin in einer quadratischen Beziehung die zyklisch durch die sechs Bürsten abgetastet werden. zu den zugehörigen Änderungen von x, es ist lediglich In diesem Falle würden, während die Vorrichtung 11 eine andere Konstante vorhanden. Natürlich können in Benutzung ist, die Spannungen y 1 von den Kon- io auch andere Arten von quadratischen Interpolationstakten ml freikommen und durch Spannungsanaloge, vorrichtungen gegenüber den in Fig. 3 bis 5 gezeigten welche j>5 darstellen, ersetzt werden usw. Die Anord- verwendet werden. Weiterhin kann auch die Größe nungen nach den Fig. 1, 3 und 4 können auch so der Korrektur in der linearen Subinterpolation nach angeordnet werden, daß sie nur über das halbe Inter- Fig. 7 so abgeändert werden, daß die Korrektur für vall der Eingangssignale Ausgangssignale erzeugen. 15 andere Punkte exakte Werte liefert.as indicated, can use four contacts and is constant. The number of turns of the windings T1, offset from one another by 90 ° in a circle, T2. .. is still in a quadratic relationship which are scanned cyclically by the six brushes. to the associated changes in x, it is only in this case, while the device 11 would present a different constant. Of course, when the voltages y 1 are in use, other types of quadratic interpolation clocks ml can also be released from the cones and replaced by voltage analogs, devices with respect to those shown in FIGS. 3 to 5 which represent j> 5, etc. The arrangement be used. Furthermore, the size voltages according to FIGS. 1, 3 and 4 can also be arranged according to the correction in the linear subinterpolation that they are only changed over half the interval Generate output signals. 15 other points gives exact values.

Anstatt den Ausgang von einer Vorrichtung mit Fig. 9 zeigt einen anderen Weg, um eine lineareInstead of the output from a device with Fig. 9 shows another way to be linear

quadratischer Interpolation von der Mitte zwischen Interpolation zwischen den diskreten Werten von y, quadratic interpolation from the middle between interpolation between the discrete values of y,

xl und x2 zur Mitte zwischen x2 und x3 und dann die durch quadratische Interpolation erhalten werden, xl and x2 to the middle between x2 and x3 and then which are obtained by quadratic interpolation,

von der anderen von der Mitte zwischen x2 und x3 durchzuführen. Bei dieser Abwandlung werden diefrom the other from the middle between x2 and x3 . With this modification, the

bis zur Mitte zwischen x3 und x4 usf., wie in Fig. 6, 20 Kontakte aO, al, al ... gestaffelt, so daß die Kon-to the middle between x3 and x4 etc., as in Fig. 6, 20 contacts aO, al, al ... staggered so that the con-

zu nehmen, kann eine Vorrichtung so angeordnet sein, takte mit geraden Nummern in einer Bank liegen undTo take, a device can be arranged so that even numbered bars are in a bank and

daß sie das Intervall χ 1 bis xl bestreicht, das nächste die Kontakte mit ungeraden Nummern in einer anderen that it sweeps the interval χ 1 to xl, the next the contacts with odd numbers in another

von x2 bis x3 usw. Die Vorrichtungen für quadra- Bank. Die Welle S trägt vier Bürsten Bl, B2, B3, 54,from x2 to x3 etc. The devices for quadra-Bank. The shaft S carries four brushes Bl, B2, B3, 54,

tische Interpolation der Fig. 3 und 4 sind für diesen wobei die Bürsten Bl und B3 die Kontakte mitTable interpolation of FIGS. 3 and 4 are for this where the brushes Bl and B3 with the contacts

Fall verwendbai, wenn die Kontakte α4, α 5 und α 6 25 ungeraden Nummern überstreichen und die Bürsten B2 Case used when the contacts α4, α 5 and α 6 sweep over 25 odd numbers and the brushes B2

nach Fig. 1 und die Windungen in den Zuleitungen und B4 die Kontakte mit geraden Nummern. Dieaccording to Fig. 1 and the turns in the leads and B4 the contacts with even numbers. the

dieser Kontakte weggelassen werden. Welle HS mit hoher Umlaufgeschwindigkeit trägt nurthese contacts can be omitted. HS shaft with high rotational speed only carries

Es sei darauf hingewiesen, daß in Fig. 1 und eben- eine Bürste F, und diese macht eine halbe Umdrehung, falls in Fig. 6 die lineare Subinterpolation so durch- während die vier Bürsten Bl, Bl, B3, B4 eine Entgeführt wird, daß der Ausgang des Bereiches von x, 30 fernung durchlaufen, die gleich dem Mittenabstand der durch einen Kontakt, beispielsweise a3, bedeckt der Kontakte aO, al, al ... ist. Die Bürste F tastet wird, die Mittelordinate einer Sehne darstellt, die die abwechselnd zwei Spartransformatoren ATl und AT2 Werte von y, welche an den benachbarten Kontakten ab, während die Poteutialdifferenz zwischen den sind, verbindet. Eine Darstellung hiervon gibt Fig. 8, Bürsten Bl und B3 an den Spartransformator ATl die zeigt, daß, wenn Bl und Bl an den Mittelpunkten 35 angelegt wird und die Potentialdifferenz zwischen den der Kontakte al und a4 liegen, der Ausgang die Bürsten Bl und B4 an den Spartransformator ATl. Ordinate y'a3 darstellt. Da der genaue Ausgang ya3 Die Spartransformatoren ATl und ATl werden ist, so bringt das angenommene Verfahren der linearen infolgedessen zur linearen Subinterpolation während Subinterpolation einen kleinen Fehler am Bezugspunkt des Überstreichens von abwechselnden Kontakten der y 3. Dieser kann indessen dadurch korrigiert werden, 40 Serie α 0, al, al ... benutzt. Während einer der daß, wie in Fig. 7 angegeben, die elektromotorischen Spartransformatoren in Benutzung ist, indem er zwei Kräfte, welche in die Leitung durch die quadratischen benachbarte Kontakte überbrückt, erfolgt bei den Interpolationswicklungen Tl, Tl ... und durch Addi- andeien ein Überspringen von dem Kontaktpaar, das tion weiterer Windungen TO und T6 eingeführt wer- gerade überstrichen worden ist, zu dem, das jetzt den, geändert werden, so daß eine parabolische Kurve 45 überstrichen wird. In diesem Falle werden die Transerzeugt wird, wie sie durch die gestrichelte Linie in formatoren H und K nicht benutzt, und der Ausgang Fig. 8 gezeichnet ist. Hierdurch werden die Werte wird direkt von der Bürste F erhalten. Für lineare von y, die an den Kontakten al und a4 auftreten, Subinterpolation kann die Anordnung nach Fig. 7 geändert, so daß der Mittelwert der beeinflußten Werte benutzt werden, um den Ausgang an anderen Punkten von yal und ya4 gleich ya3 ist. 5° als yal, yal usw. korrekt zu machen.It should be pointed out that in Fig. 1 and also - a brush F, and this makes half a turn, if in Fig. 6 the linear subinterpolation is carried out in this way - while the four brushes B1, B1 , B3, B4 are kidnapped, that the output of the area of x, 30 traverse distance, which is equal to the center-to-center distance of the contacts aO, al, al ... covered by a contact, for example a3. The brush F is scanned, representing the central ordinate of a chord which connects the alternating two autotransformers AT1 and AT2 values of y, which are sampled at the adjacent contacts, while the potential difference between them. Thereof an illustration is FIG. 8, brushes Bl and B3 to the autotransformer ATl showing that when applied BL and at the midpoints 35 and the potential difference between the contacts al and a4 are, the output of the brushes Bl and B4 to the autotransformer ATl. Ordinate represents y'a3 . Since the exact output ya3 is the autotransformers ATl and ATl , the assumed method of linear as a result of linear subinterpolation during subinterpolation brings a small error at the reference point of the crossing of alternating contacts of y 3. This can, however, be corrected by 40 series α 0, al, al ... used. During one of the that, as indicated in Fig. 7, the electromotive autotransformers is in use by bridging two forces, which in the line through the square adjacent contacts, takes place in the interpolation windings Tl, Tl ... and by additions a skipping of the contact pair, which tion of further windings TO and T6 are introduced, has just been swept over to the one that is now being changed, so that a parabolic curve 45 is swept over. In this case the Trans is generated as it is not used by the dashed line in formators H and K , and the output of FIG. 8 is drawn. This will get the values from the brush F directly. For linear of y, which occur at the contacts al and a4, Subinterpolation the arrangement of FIG. 7 modified so that the mean value of the affected values are used, in order to output at other points of Yal and Ya4 equal ya3. Make 5 ° correct as yal, yal , etc.

Lineare Subinterpolation erzeugt neue Spannungen, Obwohl die Erfindung mit Bezug auf Fräsmaschinen die durch die Ordinaten der Punkte auf der Linie 26 beschrieben ist, bei denen die Verschiebungen in innerhalb des Bereiches a3 in Fig. 8 gegeben sind, Werten von kartesischen Ordinaten festgelegt sind, so welche die Tangente an die Parabel durch die Punkte kann die Erfindung natürlich auch dort verwendet yal, ya3 und ya4 darstellt. Zur Erreichung dieses 55 werden, wo die Verschiebungen in Werten von anderen Ergebnisses ist die Eingangsklemme 2 an einem Koordinaten, z. B. Zylinderkoordinaten, angegeben Zwischenabgriff der Wicklung 73 angeschlossen, wäh- sind. Die Erfindung kann außerdem auf andere rend negative Windungen TO und T6 zwischen den Maschinen angewendet werden, um automatisch ein Eingängen 1 und 3 und den Kontakten aO und a6 Werkstück zu fräsen oder mit Hilfe einer Steuerung liegen. In Fig. 7 ist die gestrichelte Parabel 24 durch 60 durch Anweisungen anderweitig zu formen, die sich die Punkte yl, yl und j3 bestimmt, während die nur auf diskrete Bezugspunkte beziehen. Die Erfindung gestrichelte Kurve 25, die durch die EMKe der bezieht sich außerdem in ihrer Anwendung nicht nur Punkte aO, al, al ... bestimmte Parabel darstellt. auf die Steuerung von automatischen Maschinen, son-Die Änderung der den Kontakten zugeleiteten EMKe dem kann auch auf Rechenvorrichtungen oder andere wird benötigt, um eine Korrektur proportional zu 65 Interpolationsaufgaben allgemein angewendet werden.Linear sub-interpolation creates new voltages. Although the invention is described with reference to milling machines which are defined by the ordinates of the points on the line 26 at which the displacements are given within the area a3 in FIG which represents the tangent to the parabola through the points, the invention can of course also be used there yal, ya3 and ya4 . To achieve this 55, where the shifts in values of other results is the input terminal 2 at a coordinate, e.g. B. cylindrical coordinates, indicated intermediate tap of the winding 73 connected, wäh- are. The invention can also be applied to other negative windings TO and T6 between the machines in order to automatically mill an input 1 and 3 and the contacts aO and a6 workpiece or with the aid of a control. In FIG. 7, the dashed parabola 24 is to be otherwise shaped through 60 by instructions which determine the points yl, yl and j3, while these relate only to discrete reference points. The invention, dashed curve 25, which by the EMFs of which also relates in its application not only to points aO, al, al ... represents certain parabolas. on the control of automatic machines, so the change of the EMFs fed to the contacts can also be applied to computing devices or other is required in order to make a correction proportional to interpolation tasks in general.

Außerdem können noch weitere Systeme von Trans-In addition, other systems from Trans-

± ( xa4 IZ.X-a}\ (A^) formatorwicklungen analog zu Tl, Tl, T3 ... in die ± ( xa4 IZ.X- a } \ (A ^) formator windings analogous to Tl, Tl, T3 ... in the

2 \ 2 / \ dx2 )x=xa3 Zuleitungen zu den Kontakten al, al, a3 ... ein- 2 \ 2 / \ dx 2 ) x = xa3 supply lines to the contacts al, al, a3 ...

geschaltet werden, um eine Interpolation von kubischer oder anderer Art zu erzielen. In diesem Falle ist es notwendig, eine entsprechend höhere Zahl von Signalen, die Werte von y darstellen, an geeignete Einführungspunkte zu bringen. Falls gewünscht, kann die Vor- richtung auch für Extrapolationen angewandt werden. Unter der Annahme, daß in Fig. 3 die Eingangssignale den Kontakten al, «4 und a.6 zugeführt werden, tritt eine Extrapolation an den Kontakten aO, al, al und a8 ein. Darüber hinaus ist es durch Berücksichtigung to der Anordnung nach Fig. 7 erkenntlich, daß es nicht nötig ist, die Eingangssignale auf den gleichen Kurven anzuordnen wie die Ausgangssignale, wobei natürlich die Lage der Kurve durch die Eingangssignale bestimmt wird.be switched to achieve a cubic or other type of interpolation. In this case, it is necessary to bring a correspondingly larger number of signals representing values of y to suitable introduction points. If desired, the device can also be used for extrapolations. Assuming that 3, the input signals al, "4 and a.6 supplied to the contacts in Fig., An extrapolation occurs at the contacts aO, al, al and A8 a. In addition, by taking into account the arrangement according to FIG. 7, it can be seen that it is not necessary to arrange the input signals on the same curves as the output signals, the position of the curve being naturally determined by the input signals.

Statt Spannungen können auch Ströme benutzt werden, wobei es nicht auf die Einhaltung einer bestimmten Freqenz und Kurvenform ankommt, wesentlich ist lediglich, daß in den Signalen Wechselanteile enthalten sind.Instead of voltages, currents can also be used, whereby it is not necessary to adhere to a specific one Freqenz and curve shape matter, it is only essential that in the signals alternating components are included.

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Vorrichtung zur Durchführung einer Interpolation oder Extrapolation, bei welcher zwei Eingangsklemmen und mindestens eine Ausgangsklemme über Wicklungen eines Transformators miteinander verbunden sind und den Eingangsklemmen Wechselstromsignale zugeführt werden, deren Amplituden durch die Werte zweier Ordirtaten der zu approximierenden Kurve bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine dritte Eingangsklemme (2) vorgesehen ist, der ein Signal mit einer Amplitude zugeführt wird, die durch eine dritte Ordinate auf der Kurve bestimmt ist, wobei die dritte Eingangsklemme mit den beiden anderen Eingangsklemmen (1,3) nicht nur über die Wicklungen des vorgenannten Transformators (TOl, TU, T23 ...), sondern noch über Primärwicklungen eines weiteren Transformators .(Tl, Tl, TZ ...) verbunden ist, dessen Sekundärwicklungen jeweils mit entsprechend dem Interpolationsgesetz abgestuften Windungszahlen in der Verbindungsleitung zu der betreffenden Ausgangsklemme (al bzw. al ...) für den gesuchten Interpolations- bzw. Extrapolationswert liegen.1. A device for performing an interpolation or extrapolation, in which two input terminals and at least one output terminal are connected to one another via windings of a transformer and the input terminals are supplied with alternating current signals, the amplitudes of which are determined by the values of two ordinates of the curve to be approximated, characterized in that at least one third input terminal (2) is provided to which a signal with an amplitude is fed which is determined by a third ordinate on the curve, the third input terminal with the other two input terminals (1,3) not only via the windings of the The aforementioned transformer (TOl, TU, T23 ...), but also via the primary windings of another transformer (Tl, Tl, TZ ...) , whose secondary windings each have a number of turns in the connection line to the relevant output terminal that is graded according to the law of interpolation (al or al ... ) for the interpolation or extrapolation value sought. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Übersetzungsverhältnis des ersten Transformators linear auf die Differenzen der Abszissenwerte bezogen ist, die durch die Eingangsklemmen und die Ausgangsklemme dargestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis des anderen Transformators (Tl bis TS) in quadratischer Beziehung zu diesen Differenzen steht.2. Apparatus according to claim 1, wherein the transformation ratio of the first transformer is linearly related to the differences in the abscissa values which are represented by the input terminals and the output terminal, characterized in that the transformation ratio of the other transformer (Tl to TS) has a quadratic relationship stands for these differences. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transformator (Γ01 bis Γ56) als Spartransformator ausgebildet ist, dessen eine Wicklungshälfte zwischen der einen Eingangsklemme (1) und der dritten Eingangsklemme (2) und dessen andere Wicklungshälfte zwischen der dritten Eingangsklemme (2) und der anderen Eingangsklemme (3) liegt, so daß der der dritten Eingangsklemme entsprechende Abszissenwert der Kurve der Mittelwert zwischen den durch die beiden Eingangsklemmen (1, 3) dargestellten Abszissenwerten ist.3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the first transformer (Γ01 to Γ56) is designed as an autotransformer, one half of the winding between the one input terminal (1) and the third input terminal (2) and the other half of the winding between the third Input terminal (2) and the other input terminal (3) so that the abscissa value of the curve corresponding to the third input terminal is the mean value between the abscissa values represented by the two input terminals (1, 3). 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des anderen Transformators (7Ί bis TS) an die Verbindung zwischen der einen Eingangsklemme (1) zur dritten Eingangsklemme (2) und an die Verbindung von der dritten Eingangsklemme (2) zur anderen Eingangsklemme (3) angeschlossen ist.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the primary winding of the other transformer (7Ί to TS) to the connection between the one input terminal (1) to the third input terminal (2) and to the connection from the third input terminal (2) to the other Input terminal (3) is connected. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einige Primärwindungen des anderen Transformators (Tl bis TS) in der Verbindung von der ersten Eingangsklemme (1) zur dritten Eingangsklemme (3) und andere Primärwindungen dieses Transformators in der Verbindung von der dritten Eingangsklemme (2) zur anderen Eingangsklemme (3) liegen.5. Apparatus according to claim 3, characterized in that some primary turns of the other transformer (Tl to TS) in the connection from the first input terminal (1) to the third input terminal (3) and other primary turns of this transformer in the connection from the third input terminal ( 2) to the other input terminal (3). 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Primärwindungen des anderen Transformators (Tl bis TS) gruppenweise zwischen verschiedenen Abschnitten des Spartransformators liegen.6. Apparatus according to claim 3, characterized in that primary windings of the other transformer (Tl to TS) lie in groups between different sections of the autotransformer. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontaktarm (Bl, Bl) nacheinander eine Verbindung mit aufeinanderfolgenden Ausgangsklemmen herstellt und daß ein Potentiometer (AT) zur Subinterpolation des Ausgangssignals dient, indem es das Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Verschiebung des Kontaktarmes zwischen den einzelnen Ausgangsklemmen verändert.7. Apparatus according to claim 1 to 6, characterized in that a contact arm (Bl, Bl) successively connects to successive output terminals and that a potentiometer (AT) is used to sub-interpolate the output signal by the output signal depending on the displacement of the Contact arm between the individual output terminals changed. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch Transformatoren (H, K) vor den Ausgangsklemmen Zusatzsignale so eingespeist werden, daß eine Subinterpolation bewirkt wird.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that additional signals are fed in by transformers (H, K) in front of the output terminals so that a subinterpolation is effected. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß über den Ausgangsklemmen nachgeordnete Schaltverbindungen Zusatzsignale zur Subinterpolation zugeführt werden.9. Apparatus according to claim 7, characterized in that the output terminals downstream switching connections additional signals for subinterpolation are fed. 10. Vorrichtung nach Anspruchs, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm (Bl, 52) mindestens aus zwei Teilen besteht, die gleichzeitig Signale von verschiedenen Ausgangsklemmen abnehmen können, und daß die Einrichtungen zur Subinterpolation einen Transformator (AT) veränderlichen Übersetzungsverhältnisses umfassen, der so geschaltet ist, daß er durch die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Teilen des Kontaktarmes gespeist wird.10. Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the contact arm (B1, 52) consists of at least two parts which can simultaneously pick up signals from different output terminals, and that the means for sub-interpolation comprise a transformer (AT) variable transmission ratio , which is connected so that it is fed by the voltage difference between the two parts of the contact arm. 11. Interpolationsvorrichtung mit zwei Interpolatoren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wähler gemeinsam den Ausgangsklemmen der beiden Vorrichtungen zugeordnet ist, der die Ausgangsklemmen abwechselnd überstreicht, so daß aufeinanderfolgende Abszissenwerte dargestellt werden, und daß mit dem Wähler synchronisierte Schalter vorgesehen sind (ml bis mS), die die Eingangssignale in vorbestimmter Reihenfolge abwechselnd den Eingangsklemmen der Vorrichtungen zuführen.11. Interpolation device with two interpolators according to claim 1 to 7, characterized in that a selector is assigned jointly to the output terminals of the two devices, which alternately sweeps over the output terminals so that successive abscissa values are displayed, and that switches synchronized with the selector are provided ( ml to mS), which alternately feed the input signals to the input terminals of the devices in a predetermined order. 12. Interpolationsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch die Verwendung dieser Vorrichtung in Verbindung mit einem Funktionswertspeicher als selbsttätiges Steuersystem, insbesondere für Werkzeugmaschinen. 12. Interpolation device according to one or more of claims 1 to 11, characterized by using this device in conjunction with a function value memory as automatic control system, in particular for machine tools. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings © 209 679/171 10.62© 209 679/171 10.62
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DE1109246B (en) * 1957-03-29 1961-06-22 Emi Ltd Automatic control device
DE1114894B (en) * 1958-01-03 1961-10-12 Emi Ltd Interpolation device
DE1274359B (en) * 1960-09-27 1968-08-01 Sogenique Electronics Ltd Capacitive transmitter

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