DE1258455B

DE1258455B - Arrangement for converting a path or deflection into digital signals

Info

Publication number: DE1258455B
Application number: DES99646A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Klaus Horn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-09-24
Filing date: 1965-09-24
Publication date: 1968-01-11

Description

Anordnung zur Umwandlung eines Weges oder Ausschlages in digitale Signale Aus der deutschen Patentschrift 1179 402 ist eine Anordnung zur Umwandlung der Winkelstellung eines Einstellgliedes in Kontaktkombination mit einer vom Einstellglied abgetasteten Kontaktreihe bekannt, deren einzelne Kontakte von einem Schleiferpaar derart überstrichen werden, daß beim Übergang des Paares von einem Kontakt zum nächsten einer der Schleifer bereits den nächsten Kontakt berührt, während der andere Schleifer noch auf dem vorausgehenden Kontakt aufliegt. Jeder Schleifer des Paares ist außerdem mit einer durchgehenden Leiterschiene verbunden. Eine Umschalteinrichtung schaltet bei Auflage des Schleiferpaares auf zwei einander folgenden Kontakten eine Spannung abwechselnd von der einen Leiterschiene auf die andere um.Arrangement for converting a path or deflection into digital Signals From the German patent specification 1179 402 is an arrangement for conversion the angular position of an adjusting member in contact combination with one of the adjusting member scanned contact row known, the individual contacts of a pair of sliders be swept over in such a way that when the pair passes from one contact to the next one of the wipers is already touching the next contact while the other wiper still rests on the previous contact. Each of the pair's grinders is as well connected to a continuous conductor rail. A switching device switches a voltage when the pair of sliders is placed on two consecutive contacts alternately from one conductor rail to the other.

Es ist außerdem ein Analog Digitalwandler bekannt, der eine Codescheibe od. dgl. einschließt, bei der in einer höheren Dekade zusätzliche Abtastelemente angeordnet sind, die ihrerseits mit logischen Schaltungen verbunden sind und damit gestatten, die Codesignale von niederen Dekaden darzustellen. Auf diese Weise können die niederen Dekaden der Codescheiben weggelassen werden. Die Anzahl der sozusagen künstlich dargestellten Dekaden findet jedoch eine Grenze im für die Anordnung von zusätzlichen Abtastelementen auf einem Codeelement einer niederen Dekade verfügbaren Raum.There is also an analog to digital converter known which has a code disk od. The like. Includes in the case of additional sampling elements in a higher decade are arranged, which in turn are connected to logic circuits and thus allow to display the code signals of lower decades. That way you can the lower decades of the code disks are omitted. The number of so to speak artificially represented decades, however, find a limit in the arrangement of additional sampling elements available on a code element of a lower decade Space.

Demgegenüber wird bei der Erfindung nicht mit zusätzlichen Abtastelementen gearbeitet. Vielmehr werden die logischen Schaltungen an die bereits vorhandenen Kontakte einer Codeteilung angeschlossen und die zusätzlich für die Steuerung der logischen Schaltungen benötigten Signale an ebenfalls bereits vorhandenen Leiterschienen der eingangs genannten Codeeinrichtung abgenommen.In contrast, the invention does not use additional scanning elements worked. Rather, the logic circuits are attached to the existing ones Contacts of a code division connected and the additional for controlling the logic circuits require signals on existing conductor rails removed from the code device mentioned above.

Die Erfindung geht demnach von einer Anordnung zur Umwandlung der Winkelstellung eines Einstellgliedes in Kontaktkombinationen mit einer vom Einstellglied abgetasteten Kontaktreihe aus, deren einzelne Kontakte von einem Schleiferpaar derart überlaufen werden, daß beim Übergang des Paares von einem Kontakt zum folgenden einer der Schleifer bereits den folgenden Kontakt berührt, während .der andere Schleifer noch auf dem zurückliegenden Kontakt aufliegt und mit einer Leiterschiene für jeden Schleifer des Paares sowie einer mit Hilfe eines mit dem vorgehenden Schleifer des Paares parallellaufenden, eine intermittierende Verbindung zwischen einer dritten Leiterschiene und den Kontakten einer der genannten Kontaktreihe parallelen Steuerkontaktreihe herstellenden Steuerschleifers gesteuerten Umschalteinrichtung, die bei Aufliegen des Schleiferpaares auf einanderfolgenden Kontakten eine Spannung abwechselnd von der einen Leiterschiene auf die andere umschaltet. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontakt der Kontaktreihe mit maximal ebenso vielen logischen Schaltungen verbunden ist, wie verschiedene Potentialkombinationen beim übergang des Sehleiferpaares von einem Kontakt auf den nächstfolgenden an den drei Leiterschienen abnehmbar sind, und daß die logischen Schaltungen, die beim Vorliegen der entsprechenden Potentialkombinationen Signale abgeben, durch von den Kontakten abgeleitete Signale gesteuert sind.The invention is therefore based on an arrangement for converting the Angular position of an adjusting member in contact combinations with one of the adjusting member scanned contact row, the individual contacts of which by a pair of wipers in such a way be overrun that when the couple passes from one contact to the next one of the wipers is already touching the following contact, while the other wiper still rests on the previous contact and with a conductor rail for each Grinder of the pair as well as one with the help of one with the preceding grinder of the Pair of parallel running, an intermittent connection between a third Conductor rail and the contacts of one of the said contact series parallel control contact series manufacturing control wiper controlled switching device, which when resting of the pair of sliders on successive contacts alternately a voltage of that switches one conductor rail to the other. It is characterized by that each contact of the series of contacts with a maximum of as many logical circuits is connected, like different potential combinations at the transition of the Sehleiferpaar can be removed from one contact on the next on the three conductor rails, and that the logic circuits that exist in the presence of the corresponding potential combinations Output signals controlled by signals derived from the contacts.

Die Erfindung gestattet also eine wesentliche Vereinfachung der rnecha nischen Codescheibe und erreicht nur durch Ausnutzung von an vorhandenen Leiterschienen auftretenden Potentialen zur Steuerung von logischen Schaltungen eine feinere Unterteilung einer Codierscheibe. Dabei ist sie nicht durch den für zusätzliche Abtastelemente bei der bekannten Einrichtung benötigten Raum begrenzt.The invention thus allows a substantial simplification of the rnecha niche code disk and can only be achieved by using existing conductor rails occurring potentials for the control of logic circuits a finer subdivision a coding disk. It is not used for additional sensing elements limited space required in the known device.

Die Erfindung beruht auf dem Umstand, daß bei einer Verschlüßleranordnung, bei der ein Schleiferpaar zwei Kontakte gleichzeitig berührt und die Umschaltung von einem Kontakt auf den anderen über eine besondere Umschalteinrichtung vorgenommen wird, an den Zuführungsschienen für die Schleifer des Schleiferpaares und eines Steuerschleifers im Verlauf des Übergangs des Schleiferpaares von einem Kontakt auf den nächstfolgenden an den Zuführungsschienen wechselnde Potentiale auftreten. Mit Hilfe der Erfindung werden diese Potentiale zur Steuerung von logischen Schaltungen eingesetzt. Die logischen Schaltungen gestatten die weitere Verfeinerung der Kontaktteilung auf rein elektrischem Wege bzw. die Verminderung der Kontakte bei gleicher Feinheit der Unterteilung. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, weil die Herstellung von präzisen Verschlüßlerscheiben eine sehr aufwendige Technik erfordert.The invention is based on the fact that in an encryptor arrangement, in which a pair of sliders touches two contacts at the same time and the switchover made from one contact to the other via a special switching device is on the feed rails for the grinder of the pair of grinders and one Control wiper during the transition of the wiper pair from a contact alternating potentials occur on the next following on the feeder rails. With the aid of the invention, these potentials are used to control logic circuits used. The logic circuits allow further refinement of the contact division in a purely electrical way or the reduction of the contacts with the same fineness the subdivision. This is a major benefit because the production requires a very complex technology of precise locking disks.

In der Folge eines Übergangs des Schleiferpaares von einem Kontakt auf den anderen werden die Zuführungsschienen zeitweilig spannungslos, ihr Potential ist unbestimmt. Um sie trotzdem für die Steuerung logischer Schaltungen ausnutzen zu können, werden diese Leiterschienen hochohmig an ein bestimmtes Zwischenpotential gelegt.As a result of a transition of the pair of sliders from one contact on the other, the supply rails are temporarily de-energized, their potential is indefinite. In order to use them for the control of logic circuits anyway to be able to, these conductor rails are high-resistance to a certain intermediate potential placed.

Die logischen Schaltungen bestehen im wesentlichen aus einem Und-Gatter mit teilweise durch Inverterstufen und Spannungshöhendiskriminatorstufen ergänzten Eingängen.The logic circuits essentially consist of an AND gate with partially supplemented by inverter stages and voltage level discriminator stages Entrances.

Die Erfindung wird an Hand von drei Figuren näher erläutert. Die Figuren stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dar.The invention is explained in more detail with reference to three figures. The figures represent an embodiment of the invention schematically.

In F i g. 1 ist der Übergang eines aus Schleifern 1 und 2 bestehenden Schleiferpaares von einem Kontakt m einer Kontaktreihe auf den nächstfolgenden Kontakt n in verschiedenen aufeinanderfolgenden Phasen I bis VI dargestellt. Die Schleifer l und 2 berühren dabei immer die durchgehenden Leiterschienen A bzw. B. Ein mit den Schleifern 1 und 2 fest gekoppelter dritter Steuerschleifer 3 stellt die Verbindung zwischen einer dritten Leiterschiene C und parallelgeschalteten Steuerkontakten t bzw. r her. Die Steuerkontakte t und r sind so gegenüber den zwei aufeinanderfolgenden Ausgangskontakten m und n der Verschlüsselungseinrichtung angeordnet, daß, wenn der Schleifer l auf .dem Kontakt m und der Schleifer 2 auf dem Kontakt n aufliegt, der Schleifer 3 den Kontakt r berührt. Durch das Auflaufen des Schleifers 3 auf den Kontakt r wird ein Stromkreis geschlossen, der eine Schaltstrecke steuert, hier dargestellt .durch ein Relais S, das einen Umschalter s betätigt. Durch den Umschalter s werden abwechselnd die Leiterschienen A und B an ein positives Potential gelegt. Wie aus einer unterhalb der verschiedenen Phasen des Übergangs des Schleiferpaares von einem Kontakt auf den nächsten angeordneten Tabelle :ersichtlich ist, liegen an den Leiterschienen A, B und C bei .den insgesamt sechs Phasen des Übergangs verschiedene Potentiale, die auf folgende Weise entstehen: In Phase I ist das Relais S erregt. Die Leiterschiene A wird über den Kontakt m, den Schleifer 1 und einen Lastwiderstand L an negatives Potential gelegt. Die Leiterschiene B liegt über den Umschalter s am positiven Potential. Ebenso am positiven Potential liegt die Leiterschiene C über den Steuerschleifer 3. Am Kontakt n wird das Ausgangssignal abgenommen.In Fig. 1 shows the transition of a pair of wipers consisting of wipers 1 and 2 from one contact m of a series of contacts to the next following contact n in various successive phases I to VI. The sliders 1 and 2 always touch the continuous conductor rails A and B. A third control slider 3, firmly coupled to the sliders 1 and 2, establishes the connection between a third conductor rail C and control contacts t and r connected in parallel. The control contacts t and r are arranged opposite the two successive output contacts m and n of the encryption device that when the wiper l rests on the contact m and the wiper 2 rests on the contact n, the wiper 3 touches the contact r. When the wiper 3 hits the contact r, a circuit is closed that controls a switching path, represented here by a relay S that actuates a changeover switch s. The switch s alternately places the conductor rails A and B at a positive potential. As can be seen from a table below the various phases of the transition of the pair of sliders from one contact to the next, there are different potentials on the conductor rails A, B and C in the total of six phases of the transition, which arise in the following way: In In phase I the relay S is energized. The conductor rail A is connected to negative potential via the contact m, the slider 1 and a load resistor L. The conductor rail B is connected to the positive potential via the switch s. The conductor rail C is also at the positive potential via the control wiper 3. The output signal is picked up at the contact n.

In der Phase II liegt der Schleifer 1 im Zwischenraum zwischen den Kontakten n und m. Die Leiterschiene A ist potentialfrei. Durch einen hochohmigen Spannungsteiler, der nicht dargestellt ist, kann über ihr Potential zu Diskriminierungszwecken beliebig verfügt werden. Die Leiterschienen B und C liegen weiterhin an positivem Potential. Der Kontakt n liefert weiterhin das Ausgangssignal.In phase II, the wiper 1 lies in the space between the contacts n and m. The conductor rail A is potential-free. A high-resistance voltage divider, which is not shown, can be used to arbitrarily use its potential for discrimination purposes. The conductor rails B and C are still at positive potential. Contact n continues to provide the output signal.

In der Phase III wird zusätzlich über den Schleifer 1 an die Leiterschiene A positives Potential gelegt. Alle drei Leiterschienen A, B und C führen also positives Potential. Das Ausgangssignal liegt nach wie vor am Kontakt n an.In phase III, a positive potential is also applied to the conductor rail A via the wiper 1. All three conductor rails A, B and C therefore have positive potential. The output signal is still applied to contact n.

In der Phase IV hat der Steuerschleifer 3 den Steuerkontakt r verlassen. Das Relais S wird entregt, der Umschalter s ändert damit seine Stellung. Die Leiterschienen A und B bleiben mit positivem Potential verbunden. Die Leiterschiene C führt jedoch über die Wicklung des Relais S negatives Potential. Das Ausgangssignal liegt immer noch am Kontakt n an.In phase IV, control wiper 3 has left control contact r. The relay S is de-energized, the changeover switch s changes its position. The conductor rails A and B remain connected to positive potential. The conductor rail C, however, carries negative potential via the winding of the relay S. The output signal is still applied to contact n.

In der Phase V liegt der Schleifer 2 im Zwischenraum zwischen den Kontakten n und dem in der Kontaktreihe nächsten Kontakt o. Die Leiterschiene B wird nun potentialfrei. Zur Diskriminierung kann wieder mittels eines hochohmigen Spannungsteilers, der nicht dargestellt ist, frei über das Potential der Leiterschiene B verfügt werden. Die Leiterschiene A ist positiv, die Leiterschiene C negativ. Das Ausgangssignal wird immer noch vom Kontakt ra geliefert.In phase V, the wiper 2 lies in the space between the contacts n and the next contact o in the row of contacts. The conductor rail B is now potential-free. For discrimination, the potential of the conductor rail B can again be freely accessed by means of a high-resistance voltage divider, which is not shown. The conductor rail A is positive, the conductor rail C is negative. The output signal is still provided by the contact ra.

In der Phase VI schließlich wird die Leiterschiene B über den Kontakt o durch den Schleifer 2 an negatives Potential gelegt. Die Leiterschiene A ist über den Umschalter s mit positivem Potential verbunden. Die Leiterschiene C liegt am negativen Potential. Das Ausgangssignal liegt noch so lange am Kontakt n an, bis der Steuerschleifer 3 über den Steuerkontakt t das Relais S erregt und mit dem daraufhin folgenden Umlegen des Umschalters s das Ausgangssignal am Kontakt sa erlischt und auf den Kontakt o überspringt.Finally, in phase VI, the conductor rail B is over the contact o placed at negative potential by the wiper 2. The conductor rail A is over the switch s connected to positive potential. The conductor rail C is on negative potential. The output signal is still applied to contact n until the control wiper 3 energizes the relay S via the control contact t and then with the following flipping of the switch s the output signal at contact sa goes out and skips to contact o.

Mit den obenstehenden Erläuterungen sind die in der Tabelle angegebenen Potentialkombinationen der Leiterschienen A, B und C erklärt. Diese Kombinationen können mit Hilfe von logischen Schaltungen, die aus Relais oder rein elektronischen Gattern bestehen können, dazu benutzt werden, das an einem Kontakt, beim beschriebenen Beispiel am Kontakt n, anliegende Ausgangssignal auf maximal sechs Unterausgänge je nach Stellung des Schleiferarmes zu verteilen. Damit werden von einem Kontakt mehrere stellungsabhängige Signale abgeleitet. Die Aufteilung in sechs Unterausgänge paßt wenig in ein dekadisches System. Man kann jedoch durch unsymmetrische Gestaltung der Kontaktanordnung auf die Kombination der Phasen V oder II oder auf beide verzichten und deren Potentiale durch eine hochohmige Belastung auf die Merkmale der Potentialkombinationen einer benachbarten Schleiferstellung bringen:. Dadurch werden fünf bzw. vier Unterteilungen erreicht, die dem Dezimalsystem günstiger angepaßt sind.The above explanations explain the potential combinations of conductor rails A, B and C given in the table. With the help of logic circuits, which can consist of relays or purely electronic gates, these combinations can be used to distribute the output signal present at a contact, in the example described at contact n, to a maximum of six sub-outputs depending on the position of the wiper arm. This means that several position-dependent signals are derived from one contact. The division into six sub-exits does not fit into a decadal system. However, by designing the contact arrangement asymmetrically, you can do without the combination of phases V or II or both and bring their potentials to the characteristics of the potential combinations of an adjacent wiper position through a high-resistance load. As a result, five or four subdivisions are achieved, which are more favorably adapted to the decimal system.

In F i g. 2 sind sechs logische Schaltungen dem Prinzip nach dargestellt, die den Phasen I bis VI entsprechenden Potentialkombinationen zugeordnet sind. Mit A, B, C sind Eingänge, an die Leiterschienen gleicher Bezeichnung nach F i g. 1 angeschlossen sind, bezeichnet; der Eingang für die Spannung am Kontakt n trägt das Kennzeichen N. Bei den logischen Schaltungen bedeutet das Zeichen »&« ein »Und-Gatter« und »J« eine »Inverterstufe«. Mit D ist ein Diskriminatorgatter bezeichnet, das in der Fi g. 3 als Schaltbeispiel dargestellt ist. Am Eingang d liegt das zu diskriminierende Potential an.In Fig. 2, six logic circuits are shown according to the principle, which are assigned to the potential combinations corresponding to phases I to VI. A, B, C are inputs to the conductor rails with the same designation according to FIG. 1 are connected, designated; the input for the voltage at contact n has the identifier N. In the case of logic circuits, the "&" sign means an "AND gate" and "J" means an "inverter stage". A discriminator gate is designated by D , which is shown in FIG. 3 is shown as a circuit example. The potential to be discriminated is present at input d.

Der Ausgangsklemme O des zweiten Transistors des Diskriminatorgatters D ist eine weitere Inverterstufe nachgeschaltet. Das Diskriminatorgatter D wirkt so, daß der linke Transistor geöffnet und der rechte Transistor gesperrt ist, wenn am Eingang des Gatters das zu diskriminierende Potential anliegt. An .den beiden endgültigen Ausgängen des Gatters ist dann je ein Signal zu entnehmen. Liegt am Eingang d dagegen das negative Potential einer Leiterschiene an, so sind beide Transistoren gesperrt. An den endgültigen Ausgangsklemmen ist einmal ein Signal und an der anderen kein Signal zu entnehmen. Liegt am Eingangssignal d das positive Potential einer Leiterklemme an, so sind beide Transistoren offen. Dies wirkt sich ebenfalls in einer Verschiedenartigkeit des an den Ausgangsklemmen erscheinenden Signals aus.The output terminal O of the second transistor of the discriminator gate D is followed by a further inverter stage. The discriminator gate D works so that the left transistor is open and the right transistor is blocked when the potential to be discriminated is present at the input of the gate. On the two A signal can then be taken from each of the final outputs of the gate. Is on Input d, on the other hand, has the negative potential of a conductor rail, so both are transistors locked. At the final Output terminals is once a signal and there is no signal from the other. If the input signal d is positive Potential of a conductor terminal, both transistors are open. This affects also in a variety of what appears at the output terminals Signal off.

Wenn an einem der Eingänge der logischen Schaltungen ohne vorgeschalteten Diskriminator das vom Diskriminator zu identifizierende Potential angelegt wird, so kann durch entsprechende Einstellung der Ansprechschwellen der logischen Schaltungen (Und-Gatter) jederzeit verhindert werden, daß die logischen Schaltungen auch auf das vom Diskriminator zu identifizierende Potential unmittelbar ansprechen.If at one of the inputs of the logic circuits without an upstream Discriminator the potential to be identified by the discriminator is applied, by setting the response thresholds of the logic circuits accordingly (AND gate) can be prevented at any time that the logic circuits are also on address the potential to be identified by the discriminator directly.

Claims

Claims: 1. Arrangement for converting the angular position of a Adjusting member in contact combinations with a scanned by the adjusting member Contact row, the individual contacts of which overflow from a pair of sliders in this way be that when the couple passes from one contact to the next one of the wipers already touches the following contact while the other wiper is still on the back contact and with a conductor rail for each wiper of the couple as well as one with the help of one with the previous grinder of the couple parallel running, an intermittent connection between a third conductor rail and the contacts of one of said contact series parallel control contact series manufacturing control wiper controlled switching device, which when resting of the pair of wipers on successive contacts alternately a voltage of which switches over one conductor rail to the other, characterized in that each contact of the contact row is connected to a maximum of the same number of logical circuits is how different potential combinations at the transition of the pair of sliders from one contact on the next one can be removed from the three conductor rails, and that the logic circuits that exist in the presence of the corresponding potential combinations Output signals controlled by signals derived from the contacts.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that during the switching process temporarily Conductor rails that become de-energized are high-resistance to a specific intermediate potential are laid.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the logic circuits consist of an AND gate with inputs partially supplemented by inverter stages and voltage level discriminator stages. Documents considered: German Patent No. 1179 402; U.S. Patent No. 3175 210.