DE1248482B

DE1248482B - Device for determining the position of the revolving wings of a helicopter

Info

Publication number: DE1248482B
Application number: DEC14266A
Authority: DE
Inventors: Samuel Paul Willits; William Laurence Mohan
Original assignee: Chicago Aerial Industries Inc
Current assignee: Recon Optical Inc
Priority date: 1956-01-26
Filing date: 1957-01-19
Publication date: 1967-08-24

Description

Einrichtung zur Bestimmung der Lage der umlaufenden Flügel eines Hubschraubers Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung der Lage der umlaufenden Flügel eines Hubschraubers.Device for determining the position of the revolving wings of a helicopter The invention relates to a device for determining the position of the rotating Wing of a helicopter.

Bekannte Einrichtungen zur Bestimmung der Lage der umlaufenden Flügel von Hubschraubern verwenden stroboskopische Verfahren oder einen unmittelbaren mechanischen Kontakt mit den sich bewegenden Flügeln. Stroboskopische Verfahren benötigen im allgemeinen eine unmittelbare visuelle Beobachtung der sich bewegenden Maschinenteile, welche durch die Umgebungsbeleuchtung beeinflußt wird, so daß nur qualitative Ergebnisse zu erwarten sind. Außerdem sind diese Verfahren nicht ohne weiteres für automatische oder für ferngesteuerte Systeme geeignet.Known devices for determining the position of the revolving wing of helicopters use stroboscopic methods or an immediate mechanical Contact with the moving wings. Stroboscopic procedures require im general direct visual observation of the moving machine parts, which is influenced by the ambient lighting, so only qualitative results are to be expected. In addition, these procedures are not readily automatic or suitable for remote controlled systems.

Verfahren mit direkter Kontaktgabe für eine Ab- standsmessung von sich bewegenden Gegenständen benötigen Schaltkontakte zum Herstellen elektrischer Stromkreise und zum Betätigen einer hörbaren, sichtbaren oder anderen Anzeige und sind ebenfalls nicht ohne weiteres für automatische oder ferngesteuerte Systeme brauchbar.A method of direct contact is for a distance-measuring of moving objects need switching contacts for making electrical circuits and for actuating an audible, visible, or other display and are also not readily adaptable for automatic or remote-controlled systems useful.

Es sind Einrichtungen bekannt, welche es ennöliehen, den Zeitunterschied zwischen den Durchgängen eines sich bewegenden Körpers durch zwei diver.-gierende Peilstrahlen einer fotoelektrischen Peileinrichtung zu ermitteln. Diese Einrichtungen enthalten Elemente mit lichtdurchlässigen öffnungen, durch welche Lichtstrahlen Fotozellen beaufschlagen.There are facilities known which allow it, the time difference between the passages of a moving body through two diverging ones To determine bearing beams of a photoelectric bearing device. These bodies contain elements with translucent openings through which rays of light Activate photocells.

Es ist ferner bekannt, auf Grund der Messung des erwähnten Zeitunterschieds den Abstand eines sich bewegenden Körpers von der Meßeinrichtung zu ermitteln.It is also known, based on the measurement of the mentioned time difference to determine the distance of a moving body from the measuring device.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Bestimmung der Lage der umlaufenden Flügel eines Hubschraubers bedient sich dieser bekannten Meßeinrichtung, indem diese unmittelbar in den Hubschrauber eingebaut wird. Die Erfindung ist demgemäß gekennzeichnet durch eine in den Hubschrauber eingebaute Einrichtung zur Emittlung des Zeitunterschiedes zwischen den Durchgängen eines sich bewegenden Kör-C el C pers durch zwei divergente Peilstrahlen einer fotoelektrischen Peileinrichtung mit lichtundurchlässigen, öffnungen aufweisenden Elementen, durch welche Lichtstrahlen Fotozellen beaufschlagen.The device according to the invention for determining the position of the circumferential Wing of a helicopter makes use of this known measuring device by adding it is installed directly in the helicopter. The invention is characterized accordingly by a device built into the helicopter to determine the time difference between the passages of a moving body through two divergent ones Bearing beams of a photoelectric bearing device with opaque openings having elements through which light beams act on photocells.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Figuren beschrieben. Gleiche Teile tragen dabei die gleichen Bezugszeichen. Dabei zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung einer optischeu Abtastvorrichtung gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine graphische Darstellung der aus der Abtastvorrichtung nach F i 1 kommenden elektrischeu Signale, F i g. 3 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform von F i g. 1, F i g. 4 eine graphische Darstellung der sich bei F i o,. 3 ergebenden elektrischen Sig nale, F i g. 5 eine Seitenansicht-. teilweise im Schnitt, einer Abtastvorrichtung, F i g. 6 eine vergrößerte Seitenansicht einer anderen Abtastvorrichtung, F i g. 7 eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der um 90' gedrehten Anordnung nach Fig. 6, F i (y. 8 eine schematische Darstellung einer auf einem Hubschrauber angebrachten Abtastvorrichtung, F i g. 9 ein Blockdiagramm einer vorzugsweise in Verbindung mit der Abtastvorrichtung nach F i g. 6 verwendeten Schaltung, F i g. 10 eine entsprechende graphische Darstellun- der inerhalb des Blockschaltbildes der Schaltung nach F i g. 9 auftretenden Impulse, F i g. 11 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Abtastvorrichtung, F i g. 12 eine graphische Darstellung der in der Abtastvorrichtung nach F i g. 11 erzeugten Signale, F i g. 13 eine graphische Darstellung der von der Abtastvorrichtung in F i g. 11 bei anderen Bedingungen erzeugten Signale, F i g. 14 ein Teilschaltbild einer Anordnung, die auf den Durchgang der Vorderkante eines Körpers anspricht, F i g. 15 eine graphische Darstellung der in F i g. 14 auftretenden elektrischen Signale, F i g. 16 ein Teilschaltbild einer Anordnung, die auf den Durchgang der Hinterkante eines Körpers anspricht, F i g. 17 eine graphische Darstellung der in F i g. 16 auftretenden elektrischen Signale, F i g. 18 eine elektrische Schaltung, die unabhängig auf den Durchgang der Vorder- und Hinterkante eines Körpers anspricht, F i g. 19 eine Kollimatorscheibe mit einer Öffnung zur Verwendung in den F i g. 11, 12 und 13, F i g. 20 eine Scheibe mit zwei Öffnungen für die Ausführungsformen nach F i g. 1 bis 7, F i g. 21 eine Scheibe, bei der eine Doppelöffnung den Parallaxwinkel und eine Mittelöffnung die optische Achse für die Ausrichtung der Scheibe angeben, F i g. 22 eine Scheibe mit einer kollinearen Anordnung der Öffnungen, F i g. 23 eine Scheibe mit einer dreieckigen Anordnung der Öffnungen, F i g. 24 eine Scheibe mit einer anderen dreieckigen Anordnung der Öffnungen, F i g. 25 eine Scheibe mit einer viereckigen Anordnung der öffnungen, F i g. 26 eine Scheibe mit einer abgewandelten viereckigen Anordnung der öffnungen, F i g. 27 eine Scheibe mit ein paar schrägen, parallelen, kollinearen Reihen von öffnungen. und F i g. 28 eine Kollimatorscheibe mit einer Gruppe von parallelen, kollinearen Anordnungen der Öff- nungen.The invention is described using an exemplary embodiment in conjunction with the figures. The same parts have the same reference numerals. F i g. 1 shows a schematic representation of an optical scanning device according to the invention, FIG. FIG. 2 shows a graphic representation of the electrical signals coming from the scanning device according to FIG. 1 , FIG. 3 shows a schematic representation of a modified embodiment from FIG. 1, Fig. 4 is a graphical representation of the F io ,. 3 resulting electrical signals, FIG . 5 is a side view. partly in section, a scanning device, F i g. 6 is an enlarged side view of another scanning device, FIG . 7 is an enlarged side view, partially 8 is a schematic representation of a mounted on a helicopter scanning F i g in section, of 'rotated by 90 arrangement of FIG. 6, F i (y.. 9 is a block diagram of a preferably in conjunction with the scanner The circuit used according to FIG. 6 , FIG. 10 a corresponding graphic representation of the pulses occurring within the block diagram of the circuit according to FIG . 9 , FIG. 11 a schematic representation of another embodiment of the scanning device, FIG g. 12 is a graphical representation of g in the scanning device according to F i. 1 1 generated signals F i g. 13 is a graph of grams of the scanning device in F i. 1 1 signals generated at other conditions, F i g. 14 Fig. 15 is a partial circuit diagram of an arrangement which responds to the passage of the leading edge of a body, Fig. 15 is a graphic representation of the electrical signals occurring in Fig. 14, Fig. 16 is a partial diagram halt image of an arrangement responsive to the passage of the trailing edge of a body, FIG. 17 is a graphical representation of the processes shown in FIG. 16 occurring electrical signals, F i g. 18 shows an electrical circuit that is independently responsive to the passage of the leading and trailing edges of a body, FIG. 19 shows a collimator disk with an opening for use in FIGS. 11, 12 and 13, FIG. 20 shows a disk with two openings for the embodiments according to FIG. 1 to 7, FIG. 21 shows a disk in which a double opening indicates the parallax angle and a central opening indicates the optical axis for the alignment of the disk, FIG . 22 shows a disc with a collinear arrangement of the openings, FIG. 23 shows a disk with a triangular arrangement of the openings, FIG. 24 shows a disc with a different triangular arrangement of the openings, FIG. 25 a disk with a square arrangement of the openings, FIG . 26 shows a disk with a modified square arrangement of the openings, FIG . 27 a disk with a couple of oblique, parallel, collinear rows of openings. and F i g. 28 a collimator disk with a group of parallel, collinear arrangements of the openings.

Die der Erläuterung des Prinzips des Parallax-Abtastsystems dienende F i g. 1 zeigt eine Linse 1, eine undurchsichtige Kollimatorscheibe 2 mit einer Anzahl Öffnungen 3 und 4, und eine fotoelektrische Zelle 5, die alle in einem undurchsichtigen Gehäuse 6 untergebracht sind. Die Scheibe 2 liegt in der Brennpunktebene der Linse 1. Das gesammelte und durch die Randstrahlen 9 und 10 begrenzte Strahlenbündel 7 wird an der öffnung 3 fokussiert und trifft auf die fotoelektrische Zelle 5 beim Punkt 11 auf. In gleicher Weise wird das gesammelte Strahlenbündel 8 an der Öffnung 4 fokussiert und trifft beim Punkt 12 auf die Fotozelle 5 auf. Der Winkel 0 zwischen den Strahlenbündeln 7 und 8 wird als Parallaxwinkel bezeichnet. Die Öffnungen 3 und 4 liegen dabei vorzugsweise in einer Linie mit und im gleichen Abstand von der optischen Achse der Linse 1. Der ParaHaxwinkel 0 ist dann durch die Brennweite der Linse und durch den Abstand der öffnungen 3 und 4 voneinander W stimmt. Die öffnungen können auch die Form von länglichen Schlitzen haben, die in einem rechten Winkel zur Durchgangsrichtung des Körpers angeordnet sind. F i g, which serves to explain the principle of the parallax scanning system. 1 shows a lens 1, an opaque collimator disk 2 with a number of openings 3 and 4, and a photoelectric cell 5, all of which are accommodated in an opaque housing 6. The disk 2 lies in the focal plane of the lens 1. The bundle of rays 7 that are collected and delimited by the marginal rays 9 and 10 is focused at the opening 3 and strikes the photoelectric cell 5 at point 11 . In the same way, the collected bundle of rays 8 is focused at the opening 4 and strikes the photocell 5 at point 12. The angle 0 between the bundles of rays 7 and 8 is referred to as the parallax angle. The openings 3 and 4 are preferably in a line with and at the same distance from the optical axis of the lens 1. The ParaHaxwinkel 0 is then due to the focal length of the lens and the distance between the openings 3 and 4 from each other W correct. The openings can also have the form of elongated slots which are arranged at a right angle to the direction of passage of the body.

Außerdem können die Öffnungen 3 und 4 kreisförmig sein oder irgendeine andere Form haben, oder sie können als transparente oder durchscheinende Flächen oberhalb oder auf der Scheibe 2 angeordnet sein.In addition, the openings 3 and 4 can be circular or have any other shape, or they can be arranged above or on the pane 2 as transparent or translucent surfaces.

Wenn sich ein undurchsichtiger Körper 13 in Richtung des Pfeiles 14 bewegt, dann ergibt sich der an der fotoclektrischen Zelle auftretende Signalpeged nach F i g. 2, und zwar wie bei 15 dargestellt, wenn der Körper 13 die Bahn des Strahles 8 noch nicht gekreuzt hat. Wenn die Vorderkante 20 das StrahlenbUndel 8 kreuzt, dann geht die Signalamplitude beispielsweise auf einen mit 16 bezeichneten Wert zurück. Wenn der Körper 13 auch das Strahlenbündel 7 unterbricht, dann sei die sich dabei ergebende Signalamplitude durch den in F i g. 2 mit 17 bezeichneten Amplitudenwert dargestellt. Verläßt die Hinterkante die Bereiche der einzelnen Strahlen nacheinander, dann soll die ansteigende Signalamplitude durch die mit 18 und 19 bezeichneten Werte dargestellt sein. Da in der Praxis die Dicke des Strahlenbündels sehr klein gehalten werden kann, läßt sich die zeitliche Lage der übergänge zwischen den einzelnen Amplitudenstufen genau bestimmen. Das in F i g. 2 angegebene Zeitintervall t stellt daher die Durchlaufzeit für die Vorderkante 20 eines Körpern 13 durch die Bahnen der Strahlen 8 und 7 dar. Der Wert t ist daher das Parallaxintervall für den Durchlauf oder Durchgang des Körpers 13. If an opaque body 13 moves in the direction of the arrow 14, then the signal level occurring at the photoelectric cell is obtained according to FIG . 2, as shown at 15 , when the body 13 has not yet crossed the path of the beam 8. If the leading edge 20 crosses the bundle of rays 8 , then the signal amplitude goes back to a value denoted by 16, for example. If the body 13 also interrupts the bundle of rays 7 , then the resulting signal amplitude is given by the signal shown in FIG . 2 with 17 designated amplitude value is shown. If the trailing edge leaves the areas of the individual beams one after the other, then the increasing signal amplitude should be represented by the values labeled 18 and 19. Since the thickness of the beam can be kept very small in practice, the temporal position of the transitions between the individual amplitude levels can be precisely determined. The in Fig. The time interval t given in FIG. 2 therefore represents the passage time for the leading edge 20 of a body 13 through the paths of the rays 8 and 7. The value t is therefore the parallax interval for the passage or passage of the body 13.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellten Bedingungen ergeben sich, wenn die Größe oder Länge des Körpers 13 größer ist als der auf der Bahn liegende Abstand der Strahlenbündel 7 und 8. Ist der Körper jedoch, wie in F i g. 3 gezeigt, kürzer, dann sollen die entsprechenden Amplitudenänderungen die in F i g. 4 dargestellten Stufen 15 a bis 19 a entsprechen. Das Parallaxintervall t ergibt sich dann durch das aufeinanderfolgende Auftreffen der Vorderkante 20 des Körpers 13 auf die Strahlbahnen 7 und & Ist die zugehörige elektronische Schaltung ßo aufgebaut, daß sie nur auf Amplitudenänderungen nach unten oder in negativer Richtung anspricht und nicht auf Amplitudenänderungen in positiver Richtung, da= ist es bei der Bestimmung von t gleichgültig, ob t aus den Signalen der F i g. 2 oder 4 abgeleitet wird. Das Zeitintervall t wird zwar in Abhängigkeit vom Durchgang der Vorderkante 20 eines Körpers 13 gewonnen, es ist jedoch klar, daß die zugehörige elektronische Schaltung genausogut auch so aufgebaut veerden kann, daß sie nur auf positive Signaländerungen anspricht, wodurch das Zeitintervall für die Anstiegsflanken zwischen den Amplitudenwerten 17 und 18 bzw. 18 und 19 in F i g. 2 entsprechend dem Durchgang der Hinterkante des Körpers bestimmt wird. Man sieht, daß dies auch in gleicher Weise bei den Signalen der F i g. 4 möglich ist.The in the F i g. The conditions shown in FIGS. 1 and 2 arise when the size or length of the body 13 is greater than the distance between the bundles of rays 7 and 8 lying on the path. However, if the body is, as in FIG. 3 , shorter, then the corresponding amplitude changes should be the ones shown in FIG. 4 stages 15 a to 19 a shown correspond. The parallax interval t then results from the successive impact of the front edge 20 of the body 13 on the beam paths 7 and & Is the associated electronic circuit constructed in such a way that it only responds to amplitude changes downwards or in the negative direction and not to amplitude changes in the positive direction, da = when determining t it does not matter whether t is derived from the signals of the F i g. 2 or 4 is derived. The time interval t is obtained as a function of the passage of the leading edge 20 of a body 13 , but it is clear that the associated electronic circuit can just as well be constructed so that it only responds to positive signal changes, whereby the time interval for the rising edges between the Amplitude values 17 and 18 and 18 and 19 in FIG. 2 is determined according to the passage of the rear edge of the body. It can be seen that this also applies in the same way to the signals of FIG. 4 is possible.

Die Geschwindigkeit des Körpers 13 sei V. Betrachtet man die Vorderkante 20, so ist die während der halben Durchlaufzeit, d. h. bis zur optischen Achse durchlaufene Strecke gleich 0,5 Vt, wenn ing die Dicke des Strahlenbündels vernachlässigt, was in der Praxis immer möglich ist.Let the speed of the body 13 be V. If the leading edge 20 is considered, then the speed during half the throughput time, ie. H. Distance traveled up to the optical axis is equal to 0.5 Vt if the thickness of the beam is neglected, which is always possible in practice.

Wenn S der Abstand der Bahn des Körpers von der Abtastvorrichtung nach F i g. 1 ist, dann ist Diese Beziehung zeigt, daß der Abstand des Körpers bei bekannter Geschwindigkeit aus dem Parallaxwinkel und dem Parallaxintervall oder der Durchgangszeit bestimmt werden kann.If S is the distance of the path of the body from the scanning device of FIG . 1 is then is This relationship shows that the distance of the body at a known speed can be determined from the parallax angle and the parallax interval or the transit time.

Ferner ergibt sich für eine Reihe miteinander verbundener Körper, wie z. B. die Flügel eines Ventilators, die mit konstanter Geschwindigkeit umlaufen, aus der oben angeführten Gleichung (1), daß die den Flügeln a, b, c usw. entsprechenden Parallaxintervalle t", tb, t, usw. zu den Flügelabständen in Beziehung stehen wie und für zwei Flügelparameter Daraus geht hervor, daß beim Vergleich zwei beliebiger Flügel das Verhältnis der Flügelbestände ohne Messen der Flügelgeschwindigkeit bestimmt werden kann.Furthermore, for a number of interconnected bodies such. B. the blades of a fan, which rotate at constant speed, from the above equation (1) that the parallax intervals t ", tb, t, etc. corresponding to the blades a, b, c , etc. are related to the blade spacing how and for two wing parameters This shows that when comparing any two wings, the ratio of the wing stocks can be determined without measuring the wing speed.

Da jedoch das zeitliche Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Durchläufen von Flügeln ebenso leicht mit der beschriebenen Abtastanordnung gemessen werden kann, so folgt daraus für umlaufende Vorrichtungen, wie z. B. Propellerblätter, ein Verfahren zum Messen der Geschwindigkeit, die sich leicht aus der Bestimmung der Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Blattdurchgängen ergibt. Diese Zeit wird im folgenden mit T bezeichnet. Wenn n Flügel mit gleichem Abstand voneinander angeordnet sind, dann ist die lineare Geschwindigkeit Dabei ist R der Flügelradius am Meßpunkt. Aus Z, dieser Beziehung ergibt sich Soll der Unterschied der Stellung von zwei Flügeln a und b ermittelt werden, dann liefert die Beziehung ein Maß zur Bestimmung der Bahnlage eines sich bewegenden Körpers.However, since the time interval between successive passes of wings can just as easily be measured with the described scanning arrangement, it follows for orbiting devices such as e.g. B. Propeller Blades, a method of measuring speed easily obtained by determining the time between successive blade passes. This time is denoted by T in the following. If n blades are equidistantly spaced, then the velocity is linear R is the vane radius at the measuring point. From Z, this relationship follows If the difference in the position of two wings a and b is to be determined, then the relationship yields a measure for determining the trajectory of a moving body.

In F i g. 5 ist eine genauere Darstellung einer optischen Abtastvorrichtung init einer fotoleitenden Zelle gezeigt. Die Objektivlinse21 wird im oberen Ende eines Gehäuses 22 durch einen mit Gewinde versehenen Feststellring 23 gehalten. Eine mit einer Anzahl kleiner kreisförmiger Öffnungen 25 und 26 versehene nietallische Scheibe 24 wird mittels eines Montagekörpers 27 im Brennpunkt der Linse 21 gehalten. Der Körper 27 wird dabei durch eine auf dem Gehäuse 22 aufgeschraubte Abschlußkappe 28 festgehalten. Die Scheibe 24, deren Löcher auch ahdere Formen haben können, wird mittels eines Stiftes 29 und eines entsprechenden, mit Öffnungen 25 und 26 in einer Richtung liegenden Loches in der Scheibe 24 in seiner Lage gehalten, so daß alle drei Öffnungen ihrerseits in einer Linie mit den Befestigungslöchern 30 und 31 eines Gehäuseflansches 32 liegen. Der Montagekörper 27 enthält ein Paar zusammenwirkender Sammellinsen 33 und 34, durch einen mit einem Gewinde versehenen Feststellring 35 in ihrer Lage gehalten werden. Die Linsen 33 und 34 sind so beschaffen, daß das durch die Öffnungen 25 und 26 eintretende Licht auf eine auf dem empfindlichen Teil der Folozelle 36 liegende gemeinsame punktförmig be- grenzte Fläche auftrifft. Die Fotozelle 36 ist mit zwei Schrauben 37 und 38 an der Abschlußkappe 28 befestigt und elektrisch über die Drähte eines Kabels 39 angeschlossen, das durch eine Klemmschraube 40 festgehalten wird.In Fig. Figure 5 shows a more detailed representation of an optical scanning device with a photoconductive cell. The objective lens 21 is held in the upper end of a housing 22 by a threaded locking ring 23 . A nietallic disc 24 provided with a number of small circular openings 25 and 26 is held in the focal point of the lens 21 by means of a mounting body 27. The body 27 is held in place by an end cap 28 screwed onto the housing 22. The disk 24, the holes of which can also have different shapes, is held in position by means of a pin 29 and a corresponding hole in the disk 24, which has openings 25 and 26 in one direction, so that all three openings in turn are in line with the fastening holes 30 and 31 of a housing flange 32 lie. The mounting body 27 contains a pair of cooperating converging lenses 33 and 34 held in place by a threaded locking ring 35 . The lenses 33 and 34 are such that the light entering through the apertures 25 and 26 impinges on a on the sensitive part of the Folozelle 36 lying common punctiform loading bordered area. The photocell 36 is fastened to the end cap 28 with two screws 37 and 38 and is electrically connected via the wires of a cable 39 which is held in place by a clamping screw 40.

Die Fotozelle 36 ist vorzugsweise eine fotoleitende Zelle, die z. D. aus Bleisulfid, Kadmiumsulfid, Kadiniumselenid oder einer ähnlichen Verbindung bestehen kann. Die Fotozelle 36 kann andererseits auch aus einer Sperrschichtzelle, einer fotoernittierenden Schicht, einer NP-Schicht oder einem Fototrailsistor bestehen. Bei Fototransistoren oder anderen Typen, deren lichtempfindliche Auffangflächen sehr klein sind, können beispielsweise zwei getrennte, unmittel# bar unterhalb der Öffnungen 25 und 26 angeordnete Zellen verwendet werden. In diesem Fall werden die Sanimellinsen 33 und 34 nicht benötigt.The photocell 36 is preferably a photoconductive cell, e.g. D. may consist of lead sulfide, cadmium sulfide, cadinium selenide or a similar compound. On the other hand, the photocell 36 can also consist of a barrier layer cell, a photo-emitting layer, an NP layer or a phototrailsistor. In the case of phototransistors or other types whose light-sensitive collecting areas are very small, two separate cells arranged directly below the openings 25 and 26 can be used, for example. In this case, the Sanimel lenses 33 and 34 are not required.

In F i g. 6 und 7 sind zwei Seitenansichten einer Abtastvorrichtung dargestellt, die eine Fotovervielfacher-Fotozelle verwendet. In dieser Ausführungs# form ist das Prinzip zum Feststellen des Parallaxintervalls gleichartig mit dem der Fig. 1, 3 und 5. Die Linse 21 wird mittels eines mit Gewinde versehenen Feststellringes 23 an dem Linsengehäuse 41 be- festigt. Eine metallische Scheibe24 mit zwei Öffnung gen 25 und 26 liegt im Brennpunkt der Linse 21 und wird durch einen Sprengring 42 festgehalten und außerdem durch einen Stifi 29 in der richtigen Lage gehalten. Dabei greift dieser Stift in ein Loch oder eine Nut der Scheibe 24 ein. Das Linsengehäuse 41 ist durch Schrauben 44 und 45 mit dem Fotozellengehäuse 43 verbunden und so angeordnet, daß das durch die öffnungen 25 und 26 eindringende Licht unmittelbar auf die (nicht dargestellte) Fotokathode der Fotovervielfacher-Fotozelle auffällt, die von be# kannter Bauart sein kann.In Fig. Figures 6 and 7 show two side views of a scanner employing a photomultiplier photocell. In this execution # form the principle for detecting the Parallaxintervalls is similar to that of FIG. 1, 3 and 5. The lens 21 is moun- ted by means of a threaded locking ring 23 to the lens housing 41. A metallic disk 24 with two openings 25 and 26 lies in the focal point of the lens 21 and is held in place by a snap ring 42 and also held in the correct position by a pin 29. This pin engages in a hole or a groove in the disk 24. The lens housing 41 is connected to the photocell housing 43 by screws 44 and 45 and is arranged so that the light penetrating through the openings 25 and 26 is immediately incident on the photocathode (not shown) of the photomultiplier photocell, which can be of known type .

Die Sammellinsen, die in der Konstruktion nach F! g. 5 verwendet werden, sind hierbei unnötig, da die lichtempfindliche Fläche der Fotokathcyde der Fotovervielfacherröhte 46 im allgemeinen ausreichend groß ist, um auf das aus den Öffnungen 25 und 26 austretende Licht anzusprechen. Bei dieser Konstruktion kann die Brennweite der Linse 21 etwa 12,7 mm betragen, während dann die Öffnungen 25 und 26 einen Durchmesser von 0,08 mm und einen t' clegenseitigen Abstand von etwa 1,78 mm aufweisen.The converging lenses in the construction according to F ! G. 5 are used here, since the light-sensitive area of the photocathytes of the photomultiplier tubes 46 is generally large enough to respond to the light emerging from the openings 25 and 26. In this construction, the focal length of the lens 21 can be approximately 12.7 mm, while the openings 25 and 26 then have a diameter of 0.08 mm and a spacing on the side of the lens of approximately 1.78 mm.

Der sich ergebende Parallaxwinkel 0 ist bei diesen Abmessungen etwa 81. The resulting parallax angle 0 is approximately 81 with these dimensions.

Die Fotovervielfacherröhre 46 steckt in dem Gehäuse 43 in einem Sockel 47, der mit Schrauben 48 und 49 befestigt ist. Die Röhre 46 wird in dem Sokkel 47 federnd gehalten. Die Abtastvorrichtung selbst wird an Ansätzen 51 und 52 und über darin befindliche Befestigungslöcher 53 und 54 befestigt. Eine metallische Hülse 55 wird am Umfang 56 geführt und durch Schrauben 57 und 58 gehalten, so daß der untere Teil der Vorrichtung umschlossen und abgeschirmt ist. Innerhalb dieser Abschirmung liegt eine Elektronenröhre 59, die mit einer Schelle 60 angeklammert ist und die in Kathodenfolgerschaltung als Auskoppeleinrichtung arbeitet. Die Widerstände 61 dienen der Verteilung der Dynodenspannungen. Ein Klemmbrett 62 dient der elektrischen Verbindung zwischen den Sockelanschlüssen des Sockels 47 der Röhre 59 und der Anschlußkupplung 63. Diese Kupplung wird durch Schrauben 64 und 65 an einer Platte 66 gehalten, die durch Schrauben 69 und 70 mit Armen 67 und 68 des Gehäuses 43 verbunden ist. Da die verschiedenen Ausführungsformen der Abtastvorrichtung für eine Bestimmung des Abstandes zwischen einem Teil eines sich bewegenden Körpers und einer Bezugsebene vorgesehen sind, kann eine solche Bestimmung in gleicher Weise auch für andere Teile des sich bewegenden Körpers erfolgen. Daher kann beispielsweise aus den Abstandsangaben für eine beliebige Anzahl von Teilen des sich bewegenden Körpers die Gleichförmigkeit dieser Abstände bestimmt werden, solange der Körper in Bewegung ist. Demgemäß läßt sich die auf Grund dynamischer Beanspruchungen des sich bewegenden Körpers eintretende Belastung und Durchbiegung des Körpers bestimmen.The photomultiplier tube 46 is inserted in the housing 43 in a base 47 which is fastened with screws 48 and 49. The tube 46 is resiliently held in the base 47. The scanning device itself is attached to lugs 51 and 52 and via attachment holes 53 and 54 located therein. A metallic sleeve 55 is guided on the periphery 56 and held by screws 57 and 58 so that the lower part of the device is enclosed and shielded. Inside this shield is an electron tube 59 which is clamped on with a clamp 60 and which works as a decoupling device in a cathode follower circuit. The resistors 61 serve to distribute the dynode voltages. A terminal board 62 is used for the electrical connection between the base connections of the base 47 of the tube 59 and the connection coupling 63. This coupling is held by screws 64 and 65 on a plate 66 which is connected to arms 67 and 68 of the housing 43 by screws 69 and 70 is. Since the various embodiments of the scanning device are provided for determining the distance between a part of a moving body and a reference plane, such a determination can also be made in the same way for other parts of the moving body. Therefore, the uniformity of these distances can be determined, for example, from the distance information for any number of parts of the moving body, as long as the body is in motion. Accordingly, the load and deflection of the body due to dynamic loads on the moving body can be determined.

Nimmt man insbesondere die Flügel eines Hubschrauberrotors als Beispiel, dann kann die Abweichung von Teilen mit verschiedenen radialen Abständen von der Rotationsachse bei in Bewegung befindlichem Rotor bestimmt werden, während dieser der Wirkung von Schwingungen, von Zentrifugalkräften und aerodynamischer Belastung ausgesetzt ist. Die Bestimmung der Lage und daher der Durchbiegung von Teilen des Rotorflügels bei verschiedenen radialen Abständen von der Drehachse kann entweder durch eine Mehrzahl von Abtastvorrichtungen für das Parallaxintervall ermittelt werden, die an verschiedenen radialen Abständen von der Drehachse angeordnet sind, oder aber mittels einer oder mehrerer solcher Abtastvorrichtungen für das Parallaxintervall, die gesteuert in Stellungen mit verschiedenen radialen Abständen von der Drehachse bewegt werden können, oder aber durch beide Arten von Vorrichtungen gleichzeitig.If one takes in particular the wings of a helicopter rotor as an example, then the deviation of parts with different radial distances from the Axis of rotation can be determined when the rotor is in motion, during this the effect of vibrations, centrifugal forces and aerodynamic loads is exposed. The determination of the position and therefore the deflection of parts of the Rotor blades at different radial distances from the axis of rotation can either determined by a plurality of scanning devices for the parallax interval which are arranged at different radial distances from the axis of rotation, or by means of one or more such scanning devices for the parallax interval, which are controlled in positions with different radial distances from the axis of rotation can be moved, or by both types of devices at the same time.

Zur Bestimmung der relativen Bahnstellungen des Flügels auf der Erde oder während des Fluges soll gemäß der Erfindung eine Abtastvorrichtung auf dem Rumpf eines Hubschraubers angebracht sein. F i g. 8 zeigt einen gewöhnlichen Hubschrauber mit einem einzi-en dreiflü£!eli en Rotor. Auch bei Hubschrauel - 9 bern mit Doppelrotoren oder mit Rotoren mit zwei oder mehr Flüceln können eine oder mehrere Abtastvorrichtungen angebracht werden.To determine the relative orbit positions of the wing on the ground or during flight, a scanning device should be attached to the fuselage of a helicopter according to the invention. F i g. 8 shows an ordinary helicopter with a single three-blade rotor. Even with Hubschrauel - 9 bern with double rotors or rotors with two or more Flüceln one or more sensing devices are attached.

Auf dem Rumpf 71 eines Hubschraubers 72 ist eine Abtastvorrichtung 73 in einem Abstand R von der Drehachse des Rotors 74 angebracht. Im folgenden soll eine Schaltung für die Verwendung zusammen mit dieser Abtastvorrichtung beschrieben werden, die so auf dem Hubschrauber montiert ist, daß ein Vergleich der Bahnstellungen der Rotorflügel während der Drehung des Rotors sowohl auf der Erde als auch im Fluge möglich ist.A scanning device 73 is attached to the fuselage 71 of a helicopter 72 at a distance R from the axis of rotation of the rotor 74. The following describes a circuit for use in conjunction with this scanning device which is mounted on the helicopter in such a way that the orbit positions of the rotor blades can be compared during the rotation of the rotor, both on the ground and in flight.

F i g. 9 zeigt ein Blockschaltbild einer im Zusammenhang mit der Abtastvorrichtung 73 verwendeten elektronischen Schaltung. Wie bereits beschrieben, verwendet die Abtastvorrichtung nach F i g. 6 und 7 eine Fotovervielfacher-Fotozelle mit einer Auskoppelröhre, die die Auskoppelimpedanz in bekannter Weise herabsetzt. Da das Ausgangssignal von der Abtastvorrichtung nicht als der Fotozellenstrom, sondern vielmehr als eine über einem Ausgangslast- i widerstand abfallende Spannung gekennzeichnet ist, ist die ausgangsseitige Folge der Signalimpulse in ihrer Polarität gegenüber der in F i g. 2 gezeigten umgekehrt, wie dies aus dem stufenförmigen Signal A in Fig.10 hervorgeht, das am entsprechenden E Punkt A in der Schaltung nach F i g. 9 auftritt.F i g. 9 shows a block diagram of an electronic circuit used in connection with the scanning device 73. As already described, the scanning device of FIG . 6 and 7 a photomultiplier photocell with an output tube which reduces the output impedance in a known manner. Since the output signal from the scanning device is not characterized as the photocell current, but rather as a voltage dropping across an output load resistor, the polarity of the output-side sequence of the signal pulses is opposite that in FIG. 2 shown in reverse, as can be seen from the step-shaped signal A in Fig.10, which occurs at the corresponding E point A in the circuit according to FIG. 9 occurs.

F i g. 10 ist eine graphische Darstellung der zu verschiedenen Zeiten und Stellungen inerhalb der Schaltung nach F i g. 9 auftretenden Spannungen. Die Buchstaben a, b und c zeigen in der Vertikalen die zeitlichen Bereiche des Durchgangs der Rotorflügel a, b und c an. Die Zeit nimmt von links nach rechts zu. Die Buchstaben A, B und C usw. zeigen die Folge der zeitlich nacheinander an den entsprechend bezeichneten Punkten innerhalb der Schaltung der F i g. 9 auftretenden Spannungen sowie deren zeitlichen Verlauf an.F i g. 10 is a graphical representation of the various times and positions within the circuit of FIG . 9 occurring voltages. The letters a, b and c vertically indicate the time ranges of the passage of the rotor blades a, b and c. Time increases from left to right. The letters A, B and C etc. show the sequence of the consecutive times at the correspondingly designated points within the circuit of FIG . 9 occurring voltages as well as their temporal course.

Die nach oben gerichtete Abtastvorrichtung 73 der F i g. 8 und 9 kann zu verschiedenen Zeiten sehr großen Extremwerten des Tageslichtes ausgesetzt sein. Dies kann zur Folge haben, daß sich die Grundamplitude und die Impulshöhe der bei A in F i g. 10 dargestellten Signale ändert, wodurch sich für den Impulsverstärker und die Impulsformstufe 75 der F i g. 9 schwer zu erfüllende Anforderungen an eine Einengung der Amplitudentoleranz für die Signale ergeben würden. Um dies zu vermeiden, ist eine Schaltung zur automatischen Verstärkungsregelung vorgesehen, die auf die Amplitude des von der Fotovervielfacherröhre innerhalb der Vorrichtung 73 kommenden Ausgangssignals für das Tageslicht anspricht und der letzten Dynode eine Vorspannung erteilt, die die Amplitude des Ausgangsimpulses über einen Tageslichtbereich von etwa 1000: 1 im wesentlichen innerhalb gleichbleibender Grenzwerte hält. Die genaue Schaltung für diese Regelung ist nicht angegeben, da sie an sich bekannter Bauart sein kann.The upward scanning device 73 of FIG. 8 and 9 can be exposed to very large extreme values of daylight at different times. This can have the consequence that the basic amplitude and the pulse height of the at A in FIG. 10 changes signals shown, whereby for the pulse amplifier and the pulse shaping stage 75 of FIG. 9 would result in difficult-to-meet requirements for a narrowing of the amplitude tolerance for the signals. To avoid this, an automatic gain control circuit is provided which responds to the amplitude of the output signal for daylight coming from the photomultiplier tube within device 73 and gives the last dynode a bias voltage which increases the amplitude of the output pulse over a daylight range of approximately 1000 : Holds 1 essentially within constant limits. The exact circuit for this scheme is not given because it can be of a known type.

Der Block 75 enthält eine Schaltung, die in Abhängigkeit vom Anfang und Ende des Parallaxintervalls kurzzeitige, scharfe Impulse bildet und dieselben verstärkt. Daraus ergibt sich, daß eine steile Anstiegsflanke der Signaleingangsspannung bei Block 75 einen scharfen Ausgangsimpuls zur Folge hat, wie er bei B in F i g. 10 dargestellt ist. Ein scharfes Abfallen der Signaleingangspannung wird durch die Schaltung abgewiesen und hat keinen Ausgangsimpuls zur Folge. Daher kennzeichnet jedes am Ausgang der Schaltung 75 auftretende, zusammengehörige Impulspaar den Anfang und das Ende eines Parallaxintervalls für den Durchgang eines gegebenen Rotorflügels.The block 75 contains a circuit which, depending on the beginning and end of the parallax interval, forms short-term, sharp pulses and amplifies them. As a result, a steep rising edge of the signal input voltage at block 75 results in a sharp output pulse, as shown at B in FIG. 10 is shown. A sharp drop in the signal input voltage is rejected by the circuit and does not result in an output pulse. Therefore, each associated pair of pulses appearing at the output of circuit 75 marks the beginning and the end of a parallax interval for the passage of a given rotor blade.

Block 77 stellt einen Präzisions-Torimpulsgenerator in Form eines schnell ansprechenden elektronischen Schalters oder einer oft als »Flip-Flop« bezeichneten Schaltung dar. Der erste Eingangsimpuls kippt die Schaltung in einen bestimmten Schaltzustand, so daß die Ausgangsspannung eine im wesentlichen konstante Amplitude annimmt. Der zweite Eingangsimpuls bringt die Schaltung in ihren ursprünglichen Zustand zurück und damit auch die Ausgangsspannung auf den Wert oder in die Nähe des Wertes Null. Daher besteht das Ausgangssignal der Stufe 77 aus einer Reihe genau bestimmter Impulse, die bei C in F i g. 10 gezeigt sind. Die Impulsbreite ist dabei ein Maß für das Parallaxintervall t und die Impulswiederholungszeit T ist ein Maß für die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Flügeldurchgängen. Jeder Impuls entspricht einem gegebenen Rotorflügel und jeder Impuls hat konstante Amplitude. Block 78 stellt einen Betriebsverstärker dar, der so aufgebaut ist, daß er das Eingangssignal mittels eines Widerstandes 89 a und eines Rückkopplungskondensators 89 b integriert. Insbesondere ist dieser Verstärker in der Lage, Gleichstromsignale zu verstärken, so daß die Polarität des Ausgangssignals der des Eingangssignals entgegengesetzt und die Ampli-5 tude des Ausgangssignals größer ist als die des Eingangssignals.Block 77 represents a precision gate pulse generator in the form of a fast-responding electronic switch or a circuit often referred to as a "flip-flop". The first input pulse toggles the circuit into a certain switching state so that the output voltage assumes an essentially constant amplitude. The second input pulse brings the circuit back to its original state and thus also the output voltage to the value or close to the value zero. Therefore, the output signal of stage 77 consists of a series of precisely defined pulses that appear at C in FIG. 10 are shown. The pulse width is a measure of the parallax interval t and the pulse repetition time T is a measure of the time between successive wing passages. Each pulse corresponds to a given rotor blade and each pulse has a constant amplitude. Block 78 represents an operational amplifier which is constructed so that it integrates the input signal by means of a resistor 89 a and a feedback capacitor 89 b . In particular, this amplifier is able to amplify DC signals so that the polarity of the output signal of the input signal is opposite and the amplitude-5 tude of the output signal is greater than that of the input signal.

Die Amplitude des Eingangssignalimpulses am Punkt C bestimmt die Anstiegsgeschwindigkeit der Spannung des Ausgangssignals am Punkt D, während die Dauer des Eingangsimpulses die Dauer des Spannungsanstieges des Ausgangssignals bestimmt. Da die Amplitude der Eingangsimpulse bei C konstant ist, ist die Flankensteilheit der Ausgangsimpulse konstant und die Amplitude der Ausgangsspannung bei D, die mit e", eb, e, in F i g. 10 bezeichnet ist, ist daher ein Maß für das Parallaxintervall für den Durchgang des entsprechenden Flügels a, b oder c.The amplitude of the input signal pulse at point C determines the rate of rise of the voltage of the output signal at point D, while the duration of the input pulse determines the duration of the voltage rise of the output signal. Since the amplitude of the input pulses at C is constant, the edge steepness of the output pulses is constant and the amplitude of the output voltage at D, which is denoted by e ″, eb, e, in FIG. 10 , is therefore a measure of the parallax interval for the passage of the corresponding wing a, b or c.

Block 79 stellt eine weitere Torschaltung dar, die zum Rückstellen derAusgangsspannung des Betriebsverstärkers auf Null dient, bevor der nächste Schaltimpuls ankommt. Bevor jedoch diese Rückstellung vor sich geht, ist ausreichend Zeit vorhanden, um die Ausgangsamplitude in einer der Speichertorschaltungen 81, 83 oder 85, entsprechend dem jeweiligen Rotorflügel, einzuspeichern. Die Blocks 80, 82 und 84 stellen einen dreistufigen Ringzähler dar, wobei die Anzahl der Ziffern der Ringschaltung der Anzahl der Rotorflügel entspricht.Block 79 represents a further gate circuit which is used to reset the output voltage of the operational amplifier to zero before the next switching pulse arrives. However, before this resetting takes place, there is sufficient time to store the output amplitude in one of the memory gate circuits 81, 83 or 85, corresponding to the respective rotor blade. Blocks 80, 82 and 84 represent a three-stage ring counter, the number of digits in the ring circuit corresponding to the number of rotor blades.

Um einen richtigen Gleichlauf der Torschaltungen sicherzustellen, damit der Zähler in der Stellung80 und die Speichertorschaltung 81 immer_ dem Flügel a entsprechen, werden in dieser Ausführungsform der Schaltung ein Rückstellgenerator87 und ein Bezugssignalgenerator 86 verwendet. Der Bezugssignalgenerator 86 kann beispielsweise einen Weicheisenanker und eine Abnahmevorrichtung aufweisen, die beispielsweise aus einer um einen permanenten Magnetkern herum angeordneten Spule bestehen kann. Der Anker ist am Rotorflügel a befestigt, während sich die Abnahmevorrichtung in einer bestimmten Stellung befindet, so daß der Anker während der Drehung der Rotorflügel in unmittelbarer Nähe der Abnahmevorrichtung vorbeikommt und somit in der Spule der Abnahmevorrichtung einen Spannungsimpuls für die Kennzeichnung induziert. Dieser Impuls ist bei F in F i g. 10 gezeigt.In order to ensure correct synchronization of the gate circuits so that the counter in position 80 and the storage gate circuit 81 always correspond to leaf a , a reset generator 87 and a reference signal generator 86 are used in this embodiment of the circuit. The reference signal generator 86 can, for example, have a soft iron armature and a removal device, which can for example consist of a coil arranged around a permanent magnetic core. The armature is attached to the rotor blade a, while the removal device is in a certain position, so that the armature passes in the immediate vicinity of the removal device during the rotation of the rotor blades and thus induces a voltage pulse for the identification in the coil of the removal device. This momentum is at F in FIG. 10 shown.

Aufeinanderfolgende Impulse am Punkt C schalten den Zähler in der Reihenfolge von 80 nach 82, 84, 80 usf. zum öffnen der Speichertorschaltungen 81, 83, 85 und 81 in dieser Reihenfolge weiter. Um den richtigen Gleichlauf der Torschaltungen sicherzustellen, damit die Zählerposition 80 und die Speichertorschaltung 81 immer dem Flügel a entsprechen, kann eine Bezugssignalabnahmevorrichtung, wie z. B. eine magnetische, radioaktive oder kapazitive Ab- nahmevorrichtung verwendet werden. Im Zusammenwirken mit der Bezugssignalvorrichtung 86 wird ein Rückstellgenerator 87 verwendet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine dünne Scheibe aus magnetisch weichem Material an dem Flügel befestigt, der als Flügel a bezeichnet werden soll. Die Ab- nahmevorrichtung 86 wird derart in der Nähe des Flügels angeordnet, daß die Scheibe während des Umlaufs der Rotorflügel in unmittelbarer Nachbarschaft der Vorrichtung vorbeiläuft und dabei den bei F in F i g. 10 dargestellten Bezugsimpuls erzeugt. Die Lage der Abnahmevorrichtung 86 ist bezüglich der Abtastvorrichtung 33 so gewählt, daß der Bezugsimpuls F etwas eher auftritt als der dem Flügel a entsprechende Signalimpuls bei A. Successive pulses at point C switch the counter in the order from 80 to 82, 84, 80 and so on to open the memory gate circuits 81, 83, 85 and 81 in this order. In order to ensure the correct synchronization of the gate circuits so that the counter position 80 and the memory gate circuit 81 always correspond to the wing a, a reference signal pickup device, such as. As a magnetic, radioactive or capacitive waste are used sampling device. In cooperation with the reference signal device 86 , a reset generator 87 is used. In a preferred embodiment, a thin disc of magnetically soft material is attached to the wing, which is to be referred to as wing a. The removal device 86 is arranged in the vicinity of the blade in such a way that the disk passes in the immediate vicinity of the device during the revolution of the rotor blades, and in doing so the same as at F in FIG. 10 generated reference pulse. The position of the removal device 86 is selected with respect to the scanning device 33 so that the reference pulse F occurs somewhat earlier than the signal pulse corresponding to the wing a at A.

Block 87 stellt einen Rückstellgenerator dar, der auf den Bezugsimpuls hin einen Ausgangsimpuls liefert, der in Zeile G in F i g. 10 dargestellt ist und dazu dient, den Zähler in die Stellung 84 zu schalten, wenn er nicht bereits dort ist, so daß der nächste bei C auftretende Impuls den Ringzähler in die dem Flügel a entsprechende Stellung 80 zurückstellt. In bezug auf die Speichertorschaltungen 81, 83 und 85 sei erwähnt, daß beim Durchgang eines Flügels die Zählerstelluna 80 in der beschriebenen Weise eingestellt wird. Dadurch wird die Torschaltung 81 geöffnet, so daß ein Kondensator in der Torschaltung sich auf die bei D auftretende Spannung e" auflädt. Dann schließt die Torschaltung nach einer geeigneten Zeitverzögerung. Gleichzeitig wird ein Entladestromkreis H nach einem Vergleichsgerät 88 geschlossen, so daß der Kondensator in 81 auf seine volle Ladung kommt.Block 87 represents a reset generator which, in response to the reference pulse, provides an output pulse which is shown in line G in FIG. 10 and serves to switch the counter to position 84 if it is not already there, so that the next pulse occurring at C resets the ring counter to position 80 corresponding to wing a. With regard to the memory gate circuits 81, 83 and 85, it should be mentioned that when a wing passes through the counter position 80 is set in the manner described. Thereby, the gate 81 is opened so that a capacitor in the gate circuit to charge to the occurring at D voltage e ". Then, the gate closes after a suitable time delay. At the same time a discharge circuit H is closed by a comparison device 88, so that the capacitor in 81 comes to its full charge.

Beim Durchgang des Flügels b wird der Zähler in die Stellung 82 weitergeschaltet, wodurch sich der Stromkreis H entlädt und die Spannung e" aus 81 in der Vergleichsschaltung abklingt. Gleichzeitig öffnet die Torschaltung 83, in der ein gleicher Kondensator sich auf die bei D auftretende Spannung eb auflädt, worauf die Torschaltung sich wieder schließt und der Zyklus wiederholt wird. Beim Durchgang des Flügels entlädt sich 83 in die Vergleichsstufe 88 über den Stromkreis J und 85 lädt sich in gleicher Weise auf die Spannung e, auf. B during the passage of the vane, the counter is incremented to the position 82, the circuit H which discharges and the voltage e "from 81 subsides in the comparison circuit. At the same time, the gate opens 83, in which an equal capacitor to the occurring at D Voltage eb charges, whereupon the gate closes again and the cycle is repeated.When the wing passes through, 83 discharges into the comparison stage 88 via the circuit J and 85 charges in the same way to the voltage e.

Man sieht daher, daß jede Speichertorschaltung sich auf eine dem Parallaxintervall für einen gegebenen Flügeldurchgang entsprechende Spannung auflädt und sich für den Rest der Rotorumdrehungszeit über eine Vergleichsschaltung entladen kann.It can therefore be seen that each memory gate relates to one of the parallax intervals charge corresponding voltage for a given wing passage and for can discharge the rest of the rotor rotation time via a comparison circuit.

Die Vergleichsschaltung 88 zeigt auf einem Meßinstrument mit Mittelanzeige den Unterschied zwischen den Entladespannungert von zwei Speichertorschaltungen an, wie z. B. die den Flügeln a bzw. b entsprechenden Torschaltungen 81 bzw. 83. Wird der Schalter 90 von der Stellung 91 in die Stellung 92 umgelegt, dann zeigt die Vergleichsschaltung 88 in gleicher Weise den Unterschied zwischen den der Stellung der Flügel a und c entsprechenden Spannungen an.The comparison circuit 88 shows on a meter with a center display the difference between the discharge voltages of two memory gate circuits, e.g. B. the gate circuits 81 and 83 corresponding to the leaves a and b. If the switch 90 is moved from the position 91 to the position 92 , the comparison circuit 88 shows in the same way the difference between the positions corresponding to the leaves a and c Tensions.

Ist die ballistische Dämpfung der Zeigerbewegung des Meßinstrumentes oder die Zeitkonstante der Schaltung 88 so gewählt, daß die Entladeimpulse ausgemittelt werden, dann kann..-gezeigt werden, daß die nur auf die Spannung auseiner Speichertorschaltung wie etwa 81 zurückzuführende Auslenkung des Meßinstrumentes proportional dieser Spannung, geteilt durch das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen, ist.If the ballistic damping of the pointer movement of the measuring instrument or the time constant of the circuit 88 is chosen so that the discharge pulses are averaged, then it can be shown that the deflection of the measuring instrument, which can only be attributed to the voltage from a storage gate circuit such as 81 , is proportional to this voltage, divided by the time interval between successive pulses, is.

Die oben beschriebene Anordnung gibt daher eine Möglichkeit zur Verwendung dieser Abtastvorrichtung für das Parallaxintervall. für eine Vergleichsmessung der Bahnstellungen der Rotorflügel eines Hubschraubers, wenn dieser sich auf der Erde oder in der Luft befindet. Dieses.--Verfahren läßt sich leicht zum Messen von Differenzwerten des Abstandes S verwenden, die kleiner sind als 1 %.The arrangement described above therefore gives a possibility of using this scanning device for the parallax interval. for a comparative measurement of the orbit positions of the rotor blades of a helicopter when it is on the ground or in the air. This - method can easily be used for measuring difference values of the distance S which are smaller than 1 %.

Der Bezugssignalgenerator 86. kann auch weggelassen werden, wenn ein mit ' der Rotorsäule verbundener Kommutator oder ein, vom Rotor über gekoppelte Synchronantriebe gesteuerter Kommutator verwendet wird. In diesem Fäll wird der Ringzähler mit seinen Teilen 80,i.82 und 84 nicht benötigt, da das öffnen oder Schalten der Speicherschaltungen unmittelbar durch den Kommutator erfolgt, ! i In einer anderen Schaltungsausführung kann man bei der Vergleichsstufe eine hohe Eingangsimpedanz verwenden. Dann können sich die Speicherschaltun-(Te , n nicht entladen, so daß Schaltmittel und Zeitkonstanten für die Verringerung der Meßinstrumentschwingungen verwendet werden können. Die Vorrichtung kann dadurch geeicht werden, daß Regler zum Einstellen der Impulshöhe der bei C vom Tor-Orenerator 77 kommenden Impulse vorgesehen wert' den, bis bei D eine Bezugsspanne abgelesen werden kann. Die Meßinstrumentanzeige bei 88 kann dann als prozentuale Änderung dieses Bezugswertes und damit als prozentuale Änderung des Abstandes S bezeichnet werden.The reference signal generator 86 can also be omitted if a is used with 'the rotor column connected commutator or via synchronous drives coupled controlled by the rotor commutator. In this case, the ring counter with its parts 80, i.82 and 84 is not required, since the opening or switching of the memory circuits is done directly by the commutator ,! i In another circuit design, a high input impedance can be used for the comparison stage. Then the Speicherschaltun- (Te, N, not discharged, so that switching means and time constants can be used for the reduction of Meßinstrumentschwingungen. The apparatus may be calibrated in that control to adjust the pulse height of the next at C from the gate-Orenerator 77 pulses provided value 'until a reference span can be read off at D. The measuring instrument display at 88 can then be designated as a percentage change in this reference value and thus as a percentage change in the distance S.

Es können auch zwei Meßinstrumentstromkreise, der eine für die Unterschiede zwischen den Flügeln a und b und der andere für Unterschiede zwischen den Flügeln b und c verwendet werden. Außerdem können auch getrennte Meßinstrumentstromkreise für jeden Flügel oder ein Meßinstrument verwendet werden, das für eine unmittelbare Ablesung für jeden Flügel umgeschaltet wird.Two meter circuits can also be used, one for differences between blades a and b and the other for differences between blades b and c. In addition, separate meter circuits can also be used for each wing or a meter which is switched for an immediate reading for each wing.

Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet in gleicher Weise wie mit Tageslicht auch mit übertragenem oder reflektiertem Licht.The device according to the invention works in the same way as with Daylight also with transmitted or reflected light.

Die Lichtstrahlen können durch elektrisch angeregte Lichtquellen, chemisch angeregte Quellen, Fluoreszenzquellen oder Flammen oder auch durch die Strahlung eines Körpers erzeugt werden. Die spektrale Energie kann dabei völlig im sichtbaren, im ultravioletten oder infraroten Bereich liegen, wenn entsprechende fotoelektrische Detektoren verwendet werden.The light rays can be generated by electrically excited light sources, chemically excited sources, fluorescence sources or flames or by the Radiation generated by a body. The spectral energy can be completely are in the visible, ultraviolet or infrared range, if appropriate photoelectric detectors can be used.

F i g. 11 zeigt eine weitere Einrichtung zum Ab- tasten des Parallaxintervalls. In diesem Fall werden zwei Abtasteinheiten 93 und 94 verwendet. Jede Einheit enthält eine Linse 1, eine in der Brennpunktebene oder -fläche der Linse 1 angeordnete, undurchsichtige Scheibe 2 mit einer kleinen, in der optischen Achse der Linse 1 gelegenen Öffnung 3 und eine Fotozelle 5. Alle diese Teile sind in einem undurchsichtigen Gehäuse 6 angebracht. Die Abtasteinheiten 93 und 94 sind auf einer geeigneten Grundplatte95 in der Weise angebracht, daß die optischen Achsen 96 und 97 der Linsen 1 sich vorzugsweise in der gleichen Ebene befinden, die den Parallaxwinkel 0 zwischen ihnen bestimmt. Die Linsen 1 und öffnungen 3 fokussieren die Strahlenbündel, die in F i g. 11 durch die Randstrahlen 98, 99, 100 und 101 dargestellt sind.F i g. 11 shows another means for down buttons of the Parallaxintervalls. In this case, two scanning units 93 and 94 are used. Each unit includes a lens 1, which is arranged in the focal plane or surface of the lens 1, opaque disk 2 with a small, located in the optical axis of the lens 1 orifice 3 and a photocell 5. All these parts are in an opaque housing 6 appropriate. The scanning units 93 and 94 are mounted on a suitable base plate 95 in such a way that the optical axes 96 and 97 of the lenses 1 are preferably in the same plane which defines the parallax angle θ between them. The lenses 1 and openings 3 focus the bundles of rays that are shown in FIG. 11 are represented by the marginal rays 98, 99, 100 and 101 .

Der Abstand der Abtastvorrichtungen vom Schnittpunkt der optischen Achsen sei, wie in F i g. 11 gezeigt, durch S, bezeichnet. Ein Körper soll sich auf einer BahnP, in einem größeren Ab- stand Si von den Abtasteinheiten bewegen. Dann kann die folgende Beziehung abgeleitet werden In F i g. 12 sind die beim Durchgang eines Körpers von rechts nach links längs der Bahn P, in F i g. 11 an den Einheiten 93 und 94 erzeugten Signalimpulse gezeigt. E93 stellt das Signal von der Einheit 93 und E94 das Signal von der Einheit 94 dar, Das Zeitintervall zwischen den Vorderkanten dieser Signalimpulse stellt das Parallax-Intervall t dar. Diese beiden Signale können natürlich kombiniert oder addiert werden, so daß sich ein Signal ergibt, das dem in F i g. 2 dargestellten entspricht.Let the distance of the scanning devices from the intersection of the optical axes be, as in FIG. 1 1 , denoted by S. A body should be on a BahnP in a greater distance stood Si of the scanning units move. Then the following relationship can be derived In Fig. 12 are those when a body passes from right to left along the path P, in FIG. 11 shown at the units 93 and 94 generated signal pulses. E93 represents the signal from unit 93 and E94 the signal from unit 94. The time interval between the leading edges of these signal pulses represents the parallax interval t. These two signals can of course be combined or added to produce a signal that in Fig. 2 shown corresponds.

Wenn sich der Körper in der gleichen Richtung längs einer Bahn P2 in einem Abstand S, von den Abtasteinheiten bewegt, welcher kleiner ist als S., dann ergibt sich in gleicher Weise Die in diesem Fall sich ergebenden Impulse sind in F i g. 13 dargestellt. Dabei treten die Impulse aus der Einheit 94 vor denen aus der Einheit 93 auf, Wenn das in F i g. 13 dargestellte Parallaxintervall im Gegensatz zu dem in Fig. 12 dargestellten als negativ angesehen wird, dann können die Vorzeichen bei den Abstandswerten weggelassen werden. Für den auf beiden Seiten von S, gelegenen AbstandS kann dann der allgemeine Ausdruck Verwendung finden. Da die Signaliinpulse aus den Abtasteinheiten 93 und 94 getrennt auftreten, kann eine Unterscheidung der Impulsfolge in der angeschlossenen Schaltung durchgeführt werden. Daraus folgt, daß ein Null-Parallaxintervall zwischen zwei solchen Signalimpulsen durch Messung bestimmt werden kann, so daß ein im Abstand Sq durchlaufender Körper festgestellt werden kann.If the body moves in the same direction along a path P2 at a distance S 1 from the scanning units, which is smaller than S, then this results in the same way The pulses resulting in this case are shown in FIG. 13 shown. The pulses from the unit 94 occur before those from the unit 93 , If the in FIG. 13 is viewed as negative in contrast to that shown in FIG. 12, then the signs can be omitted from the distance values. The general expression Find use. Since the signal pulses from the scanning units 93 and 94 occur separately, the pulse train can be distinguished in the connected circuit. It follows from this that a zero parallax interval between two such signal pulses can be determined by measurement, so that a body passing through at a distance Sq can be determined.

Die GrößeS0 kann aus der Größe des Parallaxwinkels 0 und aus dem gegenseitigen Abstand d der Abtasteinheiten bestimmt werden. Die Stellung der Abtasteinheiten wird vorzugsweise als die Stellung der Knotenpunkte der Linsen 1 angenommen und ergibt dann die folgende Beziehung für S: Da die Verwendung von zwei getrennten Abtasteleinenten die Feststellung von gleichzeitig auftretenden Durchgangsimpulsen oder des Null-Parallaxintervalls gestatten, kann dadurch eine Abstandsmessung im Abstand S, oder in der Nähe des Abstandes S" durchgeführt werden. Die Bedeutung von Vibrationsstörungen der Abtastvorrichtungen und von Fehlern in der Bestimmung der Geschwindgikeit werden dabei verringert, Die Verwendung dieses Prinzips gibt eine ausreichende Erapfludlichkeitserhöhung für räumliche Messungen, so daß die Vorrichtung zum Feststellen und Anzeigen von Eisbildung auf den Hubschrauberflügeln während de Fluges verwemlet werden kann.The size S0 can be determined from the size of the parallax angle 0 and from the mutual distance d of the scanning units. The position of the scanning units is preferably assumed to be the position of the nodal points of the lenses 1 and then gives the following relationship for S: Since the use of two separate scanning elements allow the detection of simultaneously occurring passage pulses or the zero parallax interval , a distance measurement at distance S, or in the vicinity of distance S ", can be carried out Determination of the speed are thereby reduced. The use of this principle gives a sufficient increase in the Erapfludlichkeitschief for spatial measurements, so that the device for detecting and displaying ice formation on the helicopter wings can be used during the flight.

Es ergibt sich in der Tat dann ein besonderer Fall, wenn die Bahn durch S, verläuft. Man stelle sich vor, daß in der Anordnung der F i g. 11 Einrichtugen vorgesehen sind, um den Abstand d oder den Parallaxwinkel 49 entweder automatisch oder von Hand zu ändern. Zum Bestimmen der Stellung einer umlaufenden Vorrichtung kann der Wert von Sj mechanisch über den Abgleich des Parallex-Intervalls t auf Null eingestellt werden. Die Bahnposition ist dann gleich So. Indeed, a special case arises when the path passes through S i. Imagine that in the arrangement of FIG. 11 devices are provided to change the distance d or the parallax angle 49 either automatically or by hand. To determine the position of a rotating device, the value of Sj can be set to zero mechanically by adjusting the parallel interval t. The path position is then equal to So.

Diese Vorrichtung kann auch zur Bestimmung des Durchgangs der Vorderkante und der Hinterkante eines Flügels verwendet werden, und diese Angaben dann gemeinsam zur Messung des Anstellwinkels oder des Neigungswinkels eines in Bewegung befindlichen Rotorflügels eines Hubschraubers verwendet werden.This device can also be used to determine the passage of the leading edge and trailing edge of a wing, and this information can then be used together to measure the angle of attack or the angle of inclination of a moving rotor blade of a helicopter.

Die Impulsform bei A in F i g. 9 und 10 stellt, wie beschrieben, das Eingangssignal für die Schaltung 75 in F i g. 9 dar. Viele Schaltmittel können in der Stufe 75 zur Intervalltrennung und Impulskennung verwendet werden. Vorzugsweise wird eine einfache Differenzierschaltung in Verbindung mit einem Kippmultivibrator verwendet. Eine noch einfachere Anordnung ist in F i g. 14 dargestellt. Dort wird eine Differenzierschaltung verwendet, die eine bis in die Nähe des unteren Kennlinienknicks vorgespannte Pentode steuert. Die umschriebene Fläche 75 in F i g. 14 hat dieselbe Schaltfunktion wie der Block 75 in F i g. 9. The pulse shape at A in FIG. 9 and 10 , as described, represent the input signal for the circuit 75 in FIG. 9. Many switching means can be used in stage 75 for interval separation and pulse identification. A simple differentiating circuit is preferably used in conjunction with a tilting multivibrator. An even simpler arrangement is shown in FIG. 14 shown. A differentiating circuit is used there that controls a pentode that is biased up to the vicinity of the lower curve bend. The circumscribed area 75 in FIG. 14 has the same switching function as block 75 in FIG. 9.

Das in F i g. 15 in der Zeile A dargestellte Eingangssignal tritt am Eingang der Schaltung nach F i g. 14 beim Punkt A auf. Ein Kondensator 102 und ein Widerstand 103 bilden die Differenzierschaltung und liefern am Verbindungspunkt 104 ein Signal, das auf der entsprechenden Zeile der F i g. 15 dargestellt ist. Die ersten beiden nach oben gerichteten, positiven Impulse entsprechen dabei den ersten beiden Stufen des Signals bei A, welches seinerseits dem Durchgang der Vorderkante des Körpers durch die beiden Strahlenbündel der Abtastvorrichtung entspricht. Die zweiten zwei Impulse in der Zeile 104 in F i g. 15 sind nach unten gerichtet oder negativ und entsprechen dem Durchgang der Hinterkante. Die Pentode 105 ist im wesentlichen bis zu ihrem unteren Knick vorgespannt und spricht daher auf noch negativere Signale nicht an, spricht dagegen auf positive Signale an und verstärkt diese. Das Signal am Punkt B der F i g. 14 hat die in Zeile B der F i g. 15 angegebene Form, die im wesentlichen die gleiche ist wie bei B in F i g. 9 und 10. Mit B, ist eine geeignete positive Gleichspannungsquelle für die Elektronenröhren bezeichnet. Der Einfachheit halber sind die Heizkreise nicht gezeigt. Die innerhalb der gestrichelten Linien 77 liegende Schaltung stellt einen Kippmultivibrator bekannter Art dar, der den ersten Teil des Torimpulsgenerators 77 der F i g. 9 bildet. Bei den hier verwendeten Wiederholungsfrequenzen ist dieser Multivibrator bistabil, jedoch für längere Intervalle entsprechend den Zeitkonstanten der Schaltung monostabil.The in Fig. 15 input signal shown in line A occurs at the input of the circuit according to FIG. 14 at point A. A capacitor 102 and a resistor 103 form the differentiating circuit and supply a signal at connection point 104 which is shown on the corresponding line in FIG. 15 is shown. The first two upwardly directed positive pulses correspond to the first two stages of the signal at A, which in turn corresponds to the passage of the front edge of the body through the two beams of the scanning device. The second two pulses on line 104 in FIG. 15 are directed downwards or negative and correspond to the passage of the trailing edge. The pentode 105 is biased essentially to its lower kink and therefore does not respond to even more negative signals, but does respond to positive signals and amplifies them. The signal at point B of FIG. 14 has the line B of FIG. 15 , which is essentially the same as that of B in FIG. 9 and 10. With B, a suitable positive direct voltage source for the electron tubes is designated. For the sake of simplicity, the heating circuits are not shown. The circuit lying within the dashed lines 77 represents a tilting multivibrator of a known type which forms the first part of the gate pulse generator 77 of FIG. 9 forms. At the repetition frequencies used here, this multivibrator is bistable, but monostable for longer intervals according to the time constants of the circuit.

Daraus ergibt sich, daß die Schaltung nach F i g. 14 zusammen mit einer Abtastvorrichtung nach F i g. 6 den Durchgang der Vorderkante eines Körpers auswählt und kennzeichnet. Im Gegensatz dazu wählt die Schaltung nach F i g. 16 den Durchgang der Hinterkante zur Kennzeichnung aus. Jede dieser beiden Schaltungen kann aber, wie bereits oben erwähnt, für die Bestimmung des Abstandes oder der Geschwindigkeit verwendet werden. Gleiche Schaltelemente in F i g. 16 sind mit den gleichen Ziffern und Buchstaben bezeichnet wie in F i g. 14. F i g. 17 ist ein Impulsdiagramm, das die in F i g. 16 an den bezeichneten Punkten auftretenden Impulse zeigt. Ein Kondensator 102 und ein Widerstand 103 dienen wieder als Differenzierglied und liefern die Impulse am Verbindungspunkt 104. Mit B3 ist eine geeignete Gleichspannungsquelle bezeichnet, die gegen Masse negativ ist, so daß über die Widerstände 107 und 108 und die Diode 109 sowie über die den Stromkreis vervollständigenden Widerstände eine geeignete negative Vorspannung angelegt wird. Die Polarität der Diode ist dabei so gewählt, daß die Diode normalerweise leitend ist, Nach oben gerichtete, d. h. positive, am Verbindungspunkt 104 liegende Impulse erhöhen lediglich die Leitfähigkeit der Diode für einen Augenblick, ohne ein Signal an den mit einer Doppeltriode 111 versehenen, nachfolgenden Multivibrator abzugeben. Der Multivibrator mit der Röhre 111 ist monostabil und kippt nach jeder Betätigung von selbst in seinen Ausgangszustand zurück. Das am Punkt B auftretende Signal hat daher die in F i g. 17 angegebene Form. Die Impulse entsprechen dabei dem Durchgang der Hinterkante eines Körpers. Der am Eingangsteil von Block 77 dargestellte Multivibrator mit der Röhre 112 unterscheidet sich von dem der F i g. 14 durch die beim Punkt B auftretenden verbesserten Signalimpulse.It follows that the circuit according to FIG. 14 together with a scanning device according to FIG . 6 selects and identifies the passage of the leading edge of a body. In contrast, the circuit of FIG. 16 the passage of the trailing edge for identification. However, as already mentioned above, each of these two circuits can be used to determine the distance or the speed. The same switching elements in FIG. 16 are identified by the same numbers and letters as in FIG . 14. Fig. FIG. 17 is a timing diagram showing the timing diagram shown in FIG . Figure 16 shows pulses occurring at the designated points. A capacitor 102 and a resistor 103 again serve as a differentiator and supply the pulses at the junction 104. B3 denotes a suitable DC voltage source which is negative to ground, so that the resistors 107 and 108 and the diode 109 as well as the circuit A suitable negative bias voltage is applied to completing resistors. The polarity of the diode is chosen so that the diode is normally conductive . H. positive pulses at connection point 104 only increase the conductivity of the diode for a moment without emitting a signal to the subsequent multivibrator provided with a double triode 111. The multivibrator with the tube 111 is monostable and automatically tilts back into its initial state after each actuation. The signal appearing at point B therefore has the sequence shown in FIG. 17 specified form. The impulses correspond to the passage of the rear edge of a body. The multivibrator with the tube 112 shown at the entry part of block 77 differs from that of FIG. 14 by the improved signal pulses occurring at point B.

F i g. 18 zeigt eine im wesentlichen schon beschriebene Schaltung, in der die Bestimmung der Durchgänge der Vorder- und der Hinterkanten gleichzeitig möglich ist. Die Schaltung besteht aus zwei Blöcken 150 und 75. Der obere Block 150 bestimmt die Durchgänge der Vorderkante und der untere Block 75 die Durchgänge der Hinterkante.F i g. 18 shows a circuit which has essentially already been described, in which the determination of the passages of the leading and trailing edges is possible at the same time. The circuit consists of two blocks 150 and 75. The upper block 150 defines the passages of the leading edge and the lower block 75 defines the passages of the trailing edge.

Der untere Block 75 ist mit dem Block 75 der F i g. 16 identisch. Der obere Block 150 ist gleichartig in Aufbau und Arbeitsweise wie die Blocks 75 und 77 der F i g. 14. Die Triode 151 entspricht dabei der Pentode 105, und der Kippmultivibrator mit der Röhre 152 entspricht der Kippmultivibratorschaltung in F i g. 14. Die Schaltung ist etwas anders aufgebaut, und zwar insofern, als bei der Schaltung nach F i g. 18 zur Doppelkennzeichnung der Bezugsvorspannungspunkt vom Multivibrator in Block 77 der F i g. 14 nach der Triode 151 verlegt ist, um das Arbeiten mit der Vorder- und Hinterkante der Durchgänge zu ermöglichen. Im übrigen sind die Schaltelemente der F i g. 18 in der gleichen Art miteinander verbunden wie in F i g. 14, so daß die Arbeitsweise dieser Schaltung sich aus der allgemeinen, oben gegebenen Erläuterung entnehmen läßt.The lower block 75 is linked to the block 75 of FIG. 16 identical. The upper block 150 is similar in structure and operation to blocks 75 and 77 of FIG. 14. The triode 151 corresponds to the pentode 105, and the tilting multivibrator with the tube 152 corresponds to the tilting multivibrator circuit in FIG . 14. The circuit is constructed somewhat differently, to the extent that the circuit according to FIG. 18 for dual identification of the reference bias point from the multivibrator in block 77 of FIG. 14 is laid after the triode 151 to allow working with the leading and trailing edges of the passageways. In addition, the switching elements of FIG . 18 connected to one another in the same way as in FIG. 14, so that the operation of this circuit can be inferred from the general explanation given above.

Obwohl die in den F i g. 1 und 11 dargestellten Abtastvorrichtungen undurchsichtige Scheiben mit einer oder zwei öffnungen verwenden, können doch auch Scheiben mit einer Mehrzahl von Öffnungen verwendet werden.Although the in Figs. 1 and 11 use opaque panes with one or two openings, but panes with a plurality of openings can also be used.

In den F i g. 19 bis 28 sind einige mögliche Anordnungen mit verschiedener Anzahl von öffnungen in der undurchsichtigen Scheibe 2 angegeben. In diesen Figuren ist die Scheibe in einem rechten Winkel zur Brennfläche (Fokalfläche) der Linse gesehen und daher auch in einem rechten Winkel zu der Ebene der Scheibe 2 und zu der Bezugsebene, in der sich das bewegliche Objekt 13, d. h. der umlaufende Flügel eines Hubschraubers in der durch den Pfeil 14 angegebenen Richtung bewegt. In diesen Figuren bilden außerdem die Schnittpunkte der miteinander abwechselnden langen und kurzen Linien den Ort der optischen Achse der Linse in der Ebene der undurchsichtigen Scheibe.In the F i g. 19 to 28 show some possible arrangements with different numbers of openings in the opaque pane 2. In these figures the disk is seen at a right angle to the focal surface (focal surface) of the lens and therefore also at a right angle to the plane of the disk 2 and to the reference plane in which the movable object 13, i.e. H. the rotating wing of a helicopter moves in the direction indicated by arrow 14. In these figures, the intersections of the alternating long and short lines also form the location of the optical axis of the lens in the plane of the opaque disk.

Pig. 19 zeigt eine Ansicht der undurchsichtigen Scheibe 2 mit einer Öffnung 3 zur Verwendung in der in F i g. 11 dargestellten Abtasteinrichtung.Pig. 19 shows a view of the opaque pane 2 with an opening 3 for use in the FIG. 11 illustrated scanning device.

F i g. 20 zeigt eine Ansicht der undurchsichtigen Scheibe 2 mit zwei öffnungen 3 und 4 für die Verwendung in der Abtasteinrichtung nach F i g. 1. Die Abtasteinrichtung nach F i g. 1 kann auch mit einer Scheibe 2 mit verschiedener Anzahl von Öff- nungen, die in den F i g. 21 bis 28 gezeigt sind, arbeiten. Das gleiche gilt auch für die in F i g. 11 dargestellte Abtasteinrichtung.F i g. 20 shows a view of the opaque pane 2 with two openings 3 and 4 for use in the scanning device according to FIG. 1. The scanning device according to FIG . 1 can voltages of Öff- also with a disc 2 with different numbers, the g in the F i. 21 through 28 are shown to work. The same also applies to those in FIG. 11 illustrated scanning device.

In F i g. 21 ist eine weitere öffnung 118 gezeigt, die auf der optischen Achse der Linse und auf einer Geraden mit und im gleichen Abstand von den beiden Öffnungen 3 und 4 liegt. Der durch die an den Öffnungen 3 und 4 fokussierten Strahlenbündel gebildete Parallaxwinkel wird durch das an der Öff- nung 118 fokussierte Strahlenbündel halbiert. Das Zeitintervall, währenddessen sich eine Kante des sich bewegenden Körpers innerhalb des durch die an den öffnungen 3 und 4 fokussierten Strahlen gebildeten Winkels befindet. wird auf diese Weise durch das Strahlenbündel, das an der Öffnung 118 fokussiert ist, in zwei Teile geteilt. Diese beiden Teile der gesamten Durchgangszeit sind nur dann gleich, wenn die Ebene der undurchsichtigen Scheibe 2 der Bewegungsrichtung 14 des sich bewegenden Körpers 13 parallel ist. Außerdem sind die beiden Teile dann von maximaler Dauer, wenn die gerade Linie, längs der die öffnungen 3, 118 und 4 angeordnet sind, parallel zur Bewegungsrichtung 14 des sich bewegenden Körpers 13 liegt. Ein Vergleich der beiden Längen der zwei Teile der Gesamtdurchgangszeit kann durch elektronische Schaltungen vorgenommen werden, deren funktionelle Arbeitsweise aus der Darstellung in F i g. 18 hervorgeht und deren Schaltungseinzelheiten dem Fachmann geläufig sind.In Fig. 21 shows a further opening 118 which lies on the optical axis of the lens and on a straight line with and at the same distance from the two openings 3 and 4. The parallax angle formed by the beam bundles focused at the openings 3 and 4 is halved by the beam bundle focused at the opening 118. The time interval during which an edge of the moving body is within the angle formed by the beams focused at the openings 3 and 4. is thus divided into two parts by the beam focused at opening 118. These two parts of the total transit time are only the same if the plane of the opaque pane 2 is parallel to the direction of movement 14 of the moving body 13. In addition, the two parts are of maximum duration when the straight line along which the openings 3, 118 and 4 are arranged lies parallel to the direction of movement 14 of the moving body 13. A comparison of the two lengths of the two parts of the total transit time can be made by electronic circuits, the functional mode of operation of which can be seen from the illustration in FIG. 18 and the circuit details of which are familiar to the person skilled in the art.

Die Anordnung der öffnungen in F i g. 21 kann auch dazu verwendet werden, zu bestimmen, ob der sich bewegende Körper 13 von links nach rechts, wie durch den Pfeil 14 dargestellt, oder in umgekehrter Richtung, d. h. von rechts nach links bewegt. Somit kann bestimmt werden, ob sich der Flügel eines Hubschrauberrotors in bezug auf einen bestimmten Beobachtungspunkt im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn bewegt. Sind daher die Öffnungen 3, 118 und 4 in irgendeiner Richtung ausgerichtet, die nicht rechtwinklig zur Bewegungsrichtung 14 des sich bewegenden Körpers 13 liegt und ist außerdem die gerade Linie, auf der sich die Öffnungen 3, 118 und 4 befinden, nicht parallel zur Beweggungsrichtung 14 des sich bewegenden Körpers 13, dann sind die beiden Teile der Durchgangszeit des sich bewegenden Hubschrauberflügels 13 ungleich und die Reihenfolge des Auftretens dieser Teile stellt eine Anzeige dafür da, ob sich der Hubschrauberflügel von links nach rechts, wie in F i g. 21, oder von rechts nach links bewegt.The arrangement of the openings in FIG . 21 can also be used to determine whether the moving body 13 is moving from left to right, as shown by arrow 14, or vice versa, i.e., from left to right. H. moved from right to left. It can thus be determined whether the wing of a helicopter rotor is moving clockwise or counterclockwise with respect to a particular observation point. Therefore, if the openings 3, 118 and 4 are oriented in any direction that is not perpendicular to the direction of movement 14 of the moving body 13 , and also the straight line on which the openings 3, 118 and 4 are located, is not parallel to the direction of movement 14 of the moving body 13, then the two parts of the transit time of the moving helicopter wing 13 are unequal and the order of occurrence of these parts is an indication of whether the helicopter wing is moving from left to right, as shown in FIG. 21, or moved from right to left.

F i g. 22 zeigt die Verwendung einer kollinearen Anordnung von Öffnungen 3, 4, 119, 120, 121 und 122. Die Anzahl der öffnungen kann jedoch von der dargestellten Anzahl verschieden sein.F i g. 22 shows the use of a collinear arrangement of openings 3, 4, 119, 120, 121 and 122. The number of openings can, however, differ from the number shown.

Die Scheiben in F i g. 23 und 24 zeigen je drei öffnungen 123, 124 und 125 in der undurchsichtigen Scheibe 2, welche im Dreieck angeordnet sind. Die F i g. 25 und 26 zeigen vier öffnungen 126, 127, 128 und 129 in der undurchsichtigen Scheibe 2. Diese öffnungen bilden die Ecken eines Vierecks. Dabei zeigt F i g. 25 eine beliebige Anordnung der Öffnungen bezüglich der Bewegungsrichtung 14 des sich bewegenden Körpers 13. The disks in FIG. 23 and 24 each show three openings 123, 124 and 125 in the opaque pane 2, which are arranged in a triangle. The F i g. 25 and 26 show four openings 126, 127, 128 and 129 in the opaque pane 2. These openings form the corners of a square. F i g. 25 any arrangement of the openings with respect to the direction of movement 14 of the moving body 13.

Die F i g. 27 und 28 zeigen ein Paar paralleler kollinearer Reihen von Öffnungen 130 und 131 in der undurchsichtigen Scheibe 2. Während neun öffnungen in jeder Reihe dargestellt sind, kann jede angemessene Anzahl von Öffnungen verwendet werden. In der Anordnung der öffnungen der F i g. 22 sind die paarweise angeordneten öffnungen 3 und 4, 119 und 120 sowie 121 und 122 jeweils mit gleichem Abstand von der optischen Achse der Linse angeordnet. Hierbei sind drei Paare von Öffnungen gezeigt, obwohl verschiedene Zahlen von öffnungspaaren verwendet werden können. Bei Verwendung einer geeigneten elektronischen Schaltung zur Auswahl der Impulse kann das durch irgendein ausgewähltes Paar von öffnungen auf der Fotovervielfacherröhre oder Fotozelle erzeugte elektrische Signal der elektronischen Schaltung nach F i g. 9 zugeführt werden. Da die die verschiedenen Paare bildenden öffnungen verschiedenen Abstand voneinander haben, kann der Winkel 0 von F i g. 1 ausgewählt werden, um ein bestimmtes Arbeiten der Vorrichtung unter den verschiedenen Arbeitsbedingungen zu ermöglichen.The F i g. 27 and 28 show a pair of parallel collinear rows of openings 130 and 131 in opaque disk 2. While nine openings are shown in each row, any appropriate number of openings may be used. In the arrangement of the openings in FIG . 22, the openings 3 and 4, 119 and 120 as well as 121 and 122, which are arranged in pairs, are each arranged at the same distance from the optical axis of the lens. Three pairs of openings are shown here, although different numbers of opening pairs can be used. Using suitable electronic circuitry to select the pulses, the electrical signal generated by any selected pair of openings on the photomultiplier tube or photocell can be transmitted to the electronic circuit of FIG . 9 are fed. Since the openings forming the different pairs are at different distances from one another, the angle 0 of FIG. 1 can be selected in order to enable the device to work in a specific manner under the various working conditions.

In allen in F i g. 19 bis 28 gezeigten Anordnungen von Öffnungen kann das durch das nicht unterbrochene oder reflektierte, an einer oder mehreren Öffnungen fokussierte Licht in der Fotozelle oder Fotovervielfacherröhre hervorgerufene elektrische Signal zur Bestimmung der Intensität des die optische Abtastvorrichtung erreichenden Lichtes verwendet werden. Es wird im allgemeinen die höchste Lichtintensität sein, der die optische Abtasteinrichtung während eines Durchgangs eines sich bewegenden Hubschrauberffügels ausgesetzt werden. Das dieser größten Lichtintensität entsprechende elektrische Signal kann zur Betätigung der automatischen Verstärkungsregelung 76 in F i g. 9 verwendet werden.In all in Fig. 19 to 28 , the electrical signal produced by the uninterrupted or reflected light focused on one or more openings in the photocell or photomultiplier tube can be used to determine the intensity of the light reaching the optical scanning device. It will generally be the highest intensity of light to which the optical scanning device will be exposed during a passage of a moving helicopter wing. The electrical signal corresponding to this greatest light intensity can be used to actuate the automatic gain control 76 in FIG. 9 can be used.

Claims

Patent claim: having a built-in the helicopter means for detecting the time difference between the passages of a moving body by two divergent DF beams of a photoelectric finding device having opaque openings, means for determining the circumferential wing of the position of a helicopter, g e k hen -zeichnet d urch Elements through which light rays impinge on photocells. Documents considered: Swiss Patent No. 230 102; Astronomical News, Vol. 226, No. 5406, 1926, Columns 81 to 88.