DE1224964B

DE1224964B - Device for measuring and displaying the percentage deviation of speed or rotational speed ratios compared to a target value

Info

Publication number: DE1224964B
Application number: DES75155A
Authority: DE
Inventors: Edo Deeken
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-08-03
Filing date: 1961-08-03
Publication date: 1966-09-15

Description

Einrichtung zur Messung und Anzeige der prozentualen Abweichung von Geschwindiglfieits oder Drehzahlverhältnissen gegenüber einem Sollwert Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gennge prozentuale Abweichung vom Sollwert eines Drehzahl- oder Geschwindigkeitsverhältnisses zu messen und anzuzeigen. Dabei soll der Sollwert über einen weiten Bereich wählbar sein. Die Lösung dieser Aufgabe mit konventionellen Mitteln würde bedeuten, daß für die einzelnen wählbaren Sollwerte eine Nullpunktunterdnickung der Anzeigeeinriehtung von hoher Präzision geschaffen wird. Würde fär die Anzeige etwa ein elektrisches Quotientenmeßgerät nach dem Kreuzspulenprinzip verwendet, so könnte die Nullpunktunterdrückung durch abgestufte Gleichspannungen geschehen. Das Konstanthalten der einzelnen Gleichspannungsstufen würde einen sehr großen Aufwand erfordern.Device for measuring and displaying the percentage deviation from Velocity or speed ratios relative to a setpoint of the invention is based on the task of finding a percentage deviation from the nominal value of a Measure and display speed or speed ratio. It should the setpoint can be selected over a wide range. The solution to this problem with conventional means would mean that for the individual selectable setpoints created a zero point thickening of the display unit of high precision will. The display would be an electrical quotient measuring device based on the cross-coil principle used, the zero point suppression could be achieved by means of graduated DC voltages happen. Keeping the individual DC voltage levels constant would make you feel very require great effort.

Es ist eine Einrichtung bekannt, mit Hilfe der zwei Geschwindigkeiten oder Drehzahlen in proporßonale Frequenzen umgeformt werden. In einem nachgeschalteten Einrichtungsteil wird aus beiden Frequenzen die Differenz gebildet und diese Differenz in Beziehung zu einer Bezugstrequenz gesetzt. Das Ergebnis stellt die prozentuale Abweichung des Frequenzverhältnisses vom Wert 1 dar. Dieses Meßprinzip ist weitgehend fehlerfrei, wenn die Frequenzen differenz sehr klein gegenüber der Bezugsfrequenz gehalten wird. Das bedeutet, daß der Quotient aus den beiden miteinander verglichenen Frequenzen immer ungefähr gleich 1 sein soll. Diese Bedingung steht der eingangs genannten Forderung nach einem großen Bereich des Sollwertes der Drehzahlverhältnisse entgegen. There is a known device using the two speeds or speeds can be converted into proportional frequencies. In a downstream Part of the facility, the difference is formed from the two frequencies and this difference related to a reference frequency. The result represents the percentage Deviation of the frequency ratio from the value 1. This measuring principle is extensive error-free if the frequencies are very small when compared to the reference frequency is held. This means that the quotient of the two compared with each other Frequencies should always be approximately equal to 1. This condition is the one at the beginning mentioned requirement for a large range of the setpoint of the speed ratios opposite.

Es ist eine Einrichtung zur Schlupfmessung durch Frequenzüberlagerung bekannt. Dabei werden einer Umdrehungszahl proportionale Frequenzen angewendet, die mit verschiedenen Übersetzungen aus der Umdrehungszahl gewonnen werden. Beim Erfindungsgegenstand dagegen soll die prozentuale Abweichung vom Drehzahlverhältnis gegenüber einem vorgegebenen Sollwert gemessen und angezeigt werden. It is a device for measuring slip by means of frequency superposition known. Frequencies proportional to the number of revolutions are used, which are obtained with different ratios from the number of revolutions. At the Subject matter of the invention, however, should be the percentage deviation from the speed ratio can be measured and displayed against a specified target value.

Darüber hinaus ist eine Vorrichtung zur Messung der Relativbewegung zweier bewegter Maschinenteile bekanntgeworden. Die Rotationsbewegungen beider Teile werden, nachdem sie in proportionale Frequenzen übersetzt sind, miteinander verglichen. In addition, there is a device for measuring the relative movement two moving machine parts became known. The rotational movements of both parts are compared with each other after they are translated into proportional frequencies.

Die beiden Frequenzen sollen beim Vergleich möglichst gleich groß sein. Diese Forderung bedingt Unter- bzw. Übersetzungsglieder bei der Umsetzung der Drehbewegungen in proportionale Frequenzen.When comparing, the two frequencies should be as equal as possible be. This requirement requires sub-or translation elements in the implementation the rotary movements in proportional frequencies.

Die Übersetzungsfaktoren müssen demnach gegenseitig in einem reziproken Verhältnis zum Verhältnis der ursprünglichen Drehzahlen stehen. Aus dem Be- kanten ist jedoch nicht zll ersehen, daß ein Sollwertsteller vorhanden ist, der es bei Vorliegen eines in weiten Grenzen beliebigen Verhältnisses der zugrunde liegenden Drehzahlen gestattet, ein entsprechendes Paar von Übersetzungsverhältnissen auszuwählen.The translation factors must therefore be mutually reciprocal Relate to the ratio of the original speeds. From the edge however, it is not clearly evident that there is a setpoint adjuster that can do it with Existence of any ratio of the underlying Speeds allow an appropriate pair of gear ratios to be selected.

Eine Einrichtung zur Messung und Anzeige der prozentualen Abweichung von Geschwindigkeits-oder Drehzahlverhältnissen gegenüber einem in einem weiteren Bereich einstellbaren Sollwert mit Hilfe zweier geschwindigkeits- oder drehzablabhängiger, einstellbar libersetzter Frcqnenzgeber, wobei die Übersetzungen so eingestellt sind, daß der Quotient der Frequenzen möglichst wenig von 1 verschieden ist, und einer Einrichtung zur Bildung und Anzeige des Quotienten aus der Differenz der Frequenzen und einer der Frequenzen als Bezugsfrequenz ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen einstellbaren Übersetzungen der Frequenzgeber durch einen Sollwertsteller derart auswählbar sind, daß der Quotient aus den Übersetzungen der Bezugs- und der anderen Frequenz dem jeweils vorliegenden Sollwert entspricht, und die Übersetzungen der Frequenzgeber untereinander logarithmisch abgestuft sind. A device for measuring and displaying the percentage deviation of speed or speed ratios compared to one in another Range adjustable setpoint with the help of two speed or rotation dependent, adjustable offset frequency encoder, whereby the ratios are set in such a way that that the quotient of the frequencies differs as little as possible from 1, and one Device for the formation and display of the quotient from the difference between the frequencies and one of the frequencies as a reference frequency is characterized according to the invention that the various adjustable translations of the frequency generator by a Setpoint adjuster can be selected in such a way that the quotient from the translations of the The reference frequency and the other frequency correspond to the setpoint present in each case, and the gear ratios of the frequency generators are logarithmically graded.

Eine Einrichtung dieser Art liefert eine Anzeige der prozentualen Abweichung vom gewählten Sollwert mit höchster Präzision, ohne daß dazu Hilfsmittel zur direkten Nullpunktunterdrückung notwendig wären. A device of this type provides an indication of the percentage Deviation from the selected target value with the highest precision, without any additional tools would be necessary for direct zero point suppression.

Als Frequenzgeber können beispielsweise lichtelektrische Frequenzgeneratoren mit mehreren jeweils wählbaren und verschieden unterteilten Schlitz- oder Lochscheiben benutzt werden. Es können auch Tonfrequenzgeneratoren mit verschieden wählbaren Tonscheiben eingesetzt werden. Die Anzahl der Schlitze auf dem Umfang der einzelnen Schlitzscheiben können untereinander logarithmisch abgestuft sein. Photoelectric frequency generators, for example, can be used as frequency generators with several selectable and differently subdivided slotted or perforated disks to be used. It can also audio frequency generators with different selectable clay discs can be used. The number of slots on the perimeter of the individual slotted disks can be logarithmically graduated from one another.

Unter Zugrundelegung folgender Benennung ergeben sich die untenstehenden rechnerischen Beziehungen: Es sei die Abweichung vom Sollwert s des Quotienten zweier Drehzahlen n2 und n1 zu messen und anzuzeigen. Die prozentuale Abweichung des Drehzahlverhältnisses beträgt demnach Die Drehzahlen sollen in proportionale Frequenzen umgewandelt werden. Die Proportionalitätsfaktoren oder Übersetzungen zwischen den Drehzahlen und den Frequenzen seien a und b, so daß f2=n2a; f,=njb; zur Messung und Anzeige der prozentualen Abweichung des Frequenzverhältnisses von ist eine Einrichtung bekannt. Sie liefert unter der Bedingung, daß J2-f1 < 11 praktisch eine fehlerfreie Anzeige. Die folgende Rechnung zeigt, daß die bekannte Anzeigeeinrichtung zur Lösung der gestellten Aufgabe verwendet werden kann, wenn die Proportionalitätfaktoren oder Übersetzungen a und b zwischen den Drehzahlen und den ihnen proportionalen Frequenzen in einem bestimmten Verhältnis zu ein ander stehen. Based on the following notation, the following arithmetic relationships result: The deviation from the nominal value s of the quotient of two speeds n2 and n1 is to be measured and displayed. The percentage deviation of the speed ratio is accordingly The speeds are to be converted into proportional frequencies. Let the proportionality factors or translations between the speeds and the frequencies be a and b, so that f2 = n2a; f, = njb; for measuring and displaying the percentage deviation of the frequency ratio from is a facility known. It provides a practically error-free display provided that J2-f1 <11. The following calculation shows that the known display device can be used to solve the problem if the proportionality factors or translations a and b between the speeds and the frequencies proportional to them are in a certain ratio to one another.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Figur als schematisches Blockschaltbild dargestellt. An embodiment of the invention is shown in a figure as a schematic Block diagram shown.

Zwei Drehzahlen n1 und n2 werden in Gebern G1 und G2 in proportionale Frequenzen umgeformt. Die Geber bieten eine Auswahl verschiedener Frequenzen in die jede Drehzahl umgeformt werden kann. In einem Sollwertgeber S kann entsprechend einem gewünschten Sollwert für das Drehzahlverhältnis eine Frequenz von jedem Geber ausgewählt werden. Anschließend an den Sollwertgeber werden die Frequenzen einem Modulator zugeführt, in dem die Differenz zwischen beiden Frequenzen gebildet wird.Two speeds n1 and n2 are converted into proportional ones in encoders G1 and G2 Frequencies transformed. The encoders offer a selection of different frequencies in which can be converted at any speed. In a setpoint generator S can accordingly a desired setpoint for the speed ratio, a frequency from each encoder to be selected. Subsequently to the setpoint generator, the frequencies are a Supplied modulator in which the difference between the two frequencies is formed.

Eine auf den Modulator folgende Einrichtung zur Quotientenbildung Q, beispielsweise ein selbstabgleichender Kompensator, bildet den Quotienten aus der Differenz der Frequenzen und der Bezugsfrequenz und zeigt diesen Wert an.A device following the modulator for the formation of quotients Q, for example a self-balancing compensator, forms the quotient the difference between the frequencies and the reference frequency and displays this value.

Claims

Claims: 1. Device for measuring and displaying the percentage Deviation of speed or speed ratios compared to one in one further range adjustable setpoint with the help of two speed or Speed-dependent, adjustable geared frequency generator, whereby the gear ratios are set so that the quotient of the frequencies differs from 1 as little as possible is, and a device for forming and displaying the quotient from the difference the frequencies and one of the frequencies as the reference frequency, d a d u r c h g e - identifies, that the various adjustable translations of the frequency generator by a Setpoint adjuster can be selected in such a way that the quotient from the translations of the The reference frequency and the other frequency correspond to the setpoint present in each case, and the gear ratios of the frequency generators are logarithmically graded.

2. Device according to claim 1, characterized in that the frequency generator from photoelectric frequency generators with several selectable and different divided slotted disks exist.

3. Device according to claim 1, characterized in that the frequency generator Audio frequency generators with different selectable tone discs are.

Documents considered: French patent specification No. 1225133; "Zeitschrift für Instrumentenkunde", Issue 2, 1959, 8.38 to 41; "Siemens magazine", Issue 8, 1957, pp. 396 to 400.