DE1262373B - Frequenzdiskriminator - Google Patents

Frequenzdiskriminator

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DE1262373B
DE1262373B DEST19345A DEST019345A DE1262373B DE 1262373 B DE1262373 B DE 1262373B DE ST19345 A DEST19345 A DE ST19345A DE ST019345 A DEST019345 A DE ST019345A DE 1262373 B DE1262373 B DE 1262373B
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Frans Brouwer
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Stewart Warner Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/126Controlling the spatial relationship between the work and the gas torch
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D3/00Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
    • H03D3/02Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal
    • H03D3/06Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal by combining signals additively or in product demodulators
    • H03D3/08Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal by combining signals additively or in product demodulators by means of diodes, e.g. Foster-Seeley discriminator

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Description

  • Frequenzdiskriminator Die Erfindung bezieht sich auf einen Frequenzdiskriminator mit einem Resonanzkreis zum Umformen von durch Änderungen einer Parallelimpedanz eines Oszillatorschwingkreises bedingten Frequenzänderungen in einen den Änderungen nach Betrag und Vorzeichen proportionalen Gleichstrom.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Frequenzdiskriminatorschaltung der vorgenannten Art dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzkreis des Frequenzdiskriminators zwei in ihrer Induktivität gemeinsam auf einen gleichen Wert einstellbare, bifilar gewickelte Spulen sowie eine in Reihe zwischen diese beiden Spulen geschaltete, aus einer einzigen Schleife bestehende Wicklung enthält, welche die Sekundärseite eines Transformators bildet, dessen Primärseite von der Spule des Schwingkreises des Oszillators gebildet ist, und welche eine Mittelanzapfung aufweist, die mit dem Oszillatorschwingkreis mittels eines Leiters direkt verbunden ist.
  • Durch die Erfindung wird gegenüber bekannten Schaltungen der genannten Art der Vorteil erzielt, daß mit einfachen Mitteln einerseits auf Grund der direkten Verbindung zwischen dem Schwingkreis des Oszillators und dem Resonanzkreis des Diskriminators stets die richtige Phasenbeziehung vorhanden ist und andererseits auf Grund der durch den genannten Transformator bewirkten losen Kopplung zwischen dem Schwingkreis und dem Resonanzkreis erreicht wird, daß Änderungen der Impedanz (Abstimmspulen) des Resonanzkreises des Diskriminators eine geringste Rückwirkung auf die Schwingungen des Oszillators haben, so daß eine maximale Frequenzstabilität gewährleistet ist.
  • Eine solche Schaltung aus einer Kombination eines Oszillators und eines Frequenzdiskriminators ist für verschiedene Anwendungen geeignet. Sie kann beispielsweise dazu verwendet werden, in einer Schneidbrenneranlage den Schneidbrenner selbsttätig in einem vorbestimmten Abstand von dem zu schneidenden Werkstück zu halten, wobei in diesem Fall die Parallelimpedanz des Oszillatorschwingkreises von der zwischen dem Werkstück und einer mit dem Brenner verbundenen Fühlerplatte vorhandenen Kapazität gebildet wird, deren Größe entsprechend den Änderungen des Abstandes zwischen Werkstück und Fühlerplatte schwankt und entsprechende Schwankungen in dem von dem Frequenzdiskriminator gelieferten Gleichstrom hervorruft, der zum Steuern einer den Schneidbrenner in die gewünschte Abstandslage einstellenden Vorrichtung benutzt wird.
  • Gemäß einem Merkmal der Erfindung hat der Kopplungskoeffizient des den Oszillator mit dem Diskriminator koppelnden Transformators einen Wert zwischen wobei Q den kombinierten Gütefaktor des Oszillatorschwingkreises und des Diskriminatorresonanzkreises darstellt.
  • Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung enthält der Frequenzdiskriminator zwei Transistoren, deren Basen mit den Enden der bifilar gewickelten Spulen in dem Resonanzkreis verbunden sind, während zwischen gleiche Elektroden der Transistoren zwei Belastungswiderstände geschaltet sind, an denen der der Änderung des Wertes der Parallelimpedanz proportionale Ausgang abnehmbar ist.
  • Bei dieser Ausführungsform kann der Oszillatorschwingkreis direkt zwischen die aus einer einzigen Schleife bestehende Wicklung und die Verbindungsstelle zwischen den in Reihe liegenden Belastungswiderständen geschaltet sein.
  • Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
  • F i g.1 ist ein Blockdiagramm, welches die Anwendung der Schaltung gemäß der Erfindung auf eine Einrichtung veranschaulicht, die dazu dient, einen Schneidbrenner in einem vorbestimmten Abstand von einem zu schneidenden Werkstück zu halten; F i g. 2 ist ein Schema der bei der dargestellten Einrichtung verwendeten Schaltung mit einem Oszillator und einem Frequenzdiskriminator; F i g. 3 eine graphische Darstellung der Phasencharakteristik.
  • Wie in F i g. 1 dargestellt, ist an einem mit Gas betriebenen Schneidbrenner 11, der in ein Werkstück 13 ein Muster einschneidet, ein Meßwertwandler 10 angeordnet, der in kapazitiver Beziehung zu dem Werkstück 13 steht, wie dies durch die schematisch wiedergegebene Kapazität 15 angedeutet ist, die sich entsprechend dem Abstand zwischen dem Wandler 10 und dem Werkstück 13 ändert. Diese Kapazität bildet, wie dies nachstehend näher erläutert wird, eine Parallelimpedanz an dem Schwingkreis eines Oszillators 12 und bestimmt die Ausgangsfrequenz des Oszillators, der anfänglich auf eine Frequenz abgestimmt ist, die einem vorbestimmten Abstand des Wandlers 10 von dem Werkstück 13 entspricht.
  • Der Ausgang des Oszillators 12 wird einem Frequenzdiskriminator,14 von der allgemeinen Art zugeführt, wie er in vielen Frequenzmodulationsempfängern vorhanden ist. Der Frequenzdiskriminator 14 stellt jede Frequenzänderung bei einer Änderung der Höhe des Wandlers 10 über dem Werkstück 13 fest und wandelt die Frequenzdifferenz in ein elektrisches Signal an seinem Ausgang um. Bei der dargestellten Ausführungsform wandelt der Diskriminator 14 die Frequenzdifferenz in ein Gleichstromsignal um, das eine Polarität und eine Größe hat, welche der Änderung der Höhe gegenüber einem vorbestimmten Abstand des Wandlers 10 vom Werkstück 13 entsprechen.
  • Das am Ausgang des Frequenzdiskriminators 14 erhaltene Gleichstromsignal wird dazu verwendet, eine Steuervorrichtüng zu betätigen, z. B. ein zweipoliges Relais 16, das die Arbeitsrichtung eines Motors 22 bestimmt. Der Motor 22 wirkt über ein Getriebe 24 dahingehend, den Wandler 10 und damit den Brenner 11 mit Bezug auf das Werkstück 13 anzuheben oder zu senken. Wenn das an die Wicklung 17 des Relais 16 angelegte Gleichstromsignal eine bestimmte Polarität hat, schließt es den einen Kontakt 25 des Relais, durch den der Motor 22 aus einer Energiequelle E so erregt wird, daß der Wandler 10 und der Brenner 11 mit Bezug auf das Werkstück 13 angehoben werden. Wenn das an die Relaiswicklung 17 angelegte Gleichstromsignal die entgegengesetzte Polarität hat, schließt es den anderen Kontakt 18 des Relais, so daß der Motor 22 so erregt wird, daß der Wandler 10 und der Brenner 11 mit Bezug auf das Arbeitsstück 13 gesenkt werden. Auf diese Weise ist eine selbsttätig arbeitende Vorrichtung geschaffen, die zwischen dem kapazitiven Wandler 10 und dem Arbeitsstück 13, auf welches die Flamme des Brenners 11 einwirkt, einen vorbestimmten Abstand aufrechterhält.
  • Der in F i g. 2 im einzelnen dargestellte Oszillator 12 hat einen Schwingkreis 26, der eine Spule 30 und einen Kondensator 32 enthält und zwischen den Kollektor 34 eines Transistors 28 und Erde geschaltet ist. Die Spule 30 ist vorzugsweise änderbar, um eine Einstellung der Oszillatorfrequenz zu ermöglichen; es könnte jedoch hierfür auch der Kondensator 32 einstellbar sein. Ein kleiner Teil des an der Spule 30 auftretenden Signals wird über einen Kondensator 36 zu dem Emitter 38 des Transistors 28 zurückgeführt. Die Basis 40 des Transistors 28 ist an die Verbindungsstelle zwischen zwei in Serie geschalteten Widerständen 42 und 44 angeschlossen, die einen Spannungsteiler zwischen der Ausgangsklemme 48 einer stabilisierten Energiequelle 50 und Erde bilden. Der Emitter 38 des Transistors 28 ist über einen Stabilisierungswiderstand 52 ebenfalls mit der Ausgangsklemme 48 der Energiequelle 50 verbunden. Der in F i g. 2 dargestellte Oszillator 12 ist von der Hartley-Art; es kann jedoch auch irgendeine andere Oszillatorart verwendet werden, die einen Resonanzkreis hat, der eine Induktanz enthält.
  • Der kapazitive Wandler 10 ist mittels eines abgeschirmten Kabels 54 an den Schwingkreis 26 des Oszillators angeschlossen, die Kabelabschirmung ist bei 58 an Erde gelegt. Der Wandler 10 weist eine Fühlerplatte 60 auf, die mittels eines elektrischen Isolators an dem Schneidbrenner 11 (F i g.1) befestigt ist, so daß sie mit diesem mit Bezug auf das Werkstück 13 bewegbar ist. Die Platte 60 bildet mit dem Werkstück 13 eine Kapazität, deren Wert sich mit den Bewegungen der Platte ändert. Die Platte 60 ist über einen Kondensator 61 mit dem einen Ende einer Spule 62 verbunden, deren anderes Ende mit der geerdeten Kabelabschirmung bei 64 verbunden ist.
  • Das eine Ende des zentralen Leiters 66 des Kabels 54 ist an eine Anzapfung 62 a der Spule 62 angeschlossen, und sein anderes Ende ist mit dem Kollektorkreis des Transistors 28 verbunden. Die angezapfte Spule 62 wird zum Verbinden der Platte 60 mit dem Kabel 54 verwendet, und zwar wegen der großen Kapazität des Kabels mit Bezug auf den begrenzten Wert der Kapazität zwischen der Fühlerplatte 60 und dem Werkstück 13, die gewöhnlich in der Größenordnung von einigen wenigen Pikofarad liegt. Das Verbindungskabel zwischen dem Wandler 10 und dem Oszillator 12 hat gewöhnlich eine Kapazitanz, welche sich der gemessenen Kapazität zwischen der Fühlerplatte und dem Werkstück nähert, falls sie diese nicht überschreitet. Daher ist es für einen zuverlässigen Meßvorgang notwendig, daß die gemessene Kapazität, wie sie an dem Schwingkreis 26 erscheint, beträchtlich größer als die Kapazitanz des Kabels 54 ist. Die angezapfte Spule 62 arbeitet als Autotransformator, so daß die gemessene Kapazitanz, wie sie an dem Schwingkreis erscheint, gleich der tatsächlichen Kapazitanz mal dem Quadrat des Verhältnisses der Gesamtwindungszahl der Spule 62 zu der Zahl der Windungen zwischen der Anzapfung 62 a und dem geerdeten Ende der Spule ist. Die angezapfte Spule 62 ist nahe der Fühlerplatte 60 angeordnet, so daß die Kapazitanz des Kabels zwischen der Spule 62 und der Fühlerplatte 60, verglichen mit der gemessenen Kapazitanz zwischen der Platte und dem Werkstück, klein ist.
  • Bezüglich des Schwingkreises 26 sei bemerkt, daß die von dem Wandler 10 reflektierte Kapazitanz eine zusätzliche kapazitive Komponente parallel zu dem Schwingkreis (Parallelimpedanz) bildet, und infolgedessen beeinflußt ihr Wert die Resonanzfrequenz. Da sich die reflektierte Kapazität ändert, wenn sich der Abstand zwischen der Fühlerplatte 60 und dem Werkstück ändert, ändert sich die Resonanzfrequenz des Schwingkreises 26 in Übereinstimmung mit den Abstandsänderungen. Die anfängliche Resonanzfrequenz des Schwingkreises 26 kann von Hand auf einen Wert eingestellt werden, der einem vorbestimmten gewünschten Abstand der Fühlerplatte und damit des Schneidbrenners von dem Werkstück entspricht. Dies kann durch Ändern der Induktanz der Spule 30 oder dadurch erreicht werden, daß die Kapazitanz eines an Stelle des festen Kondensators 32 verwendeten änderbaren Kondensators geändert wird.
  • Der Ausgang des Oszillators 12 wird direkt an den Eingang des Frequenzdiskriminators 14 angelegt. Zwischen dem Oszillator und dem Diskriminator wird ein besonderer Kopplungstransformator 68 verwendet. Die Sekundärseite dieses Transformators ist von einer aus einer einzigen Schleife bestehenden Wicklung 69 gebildet, die eine Mittelanzapfung 70 hat, welche mittels eines Leiters 74 mit dem Schwingkreis 26 des Oszillators direkt verbunden ist. Die Primärseite des Kopplungstransformators 68 bildet die Spule 30 in dem Schwingkreis 26, der mit dem Kollektor 34 des Oszillatortransistors 28 verbunden ist.
  • Die Schleifenwicklung 69 ist in Reihe zwischen zwei bifilar gewickelte Spulen 71 geschaltet, und dieser Reihenschaltung ist ein Kondensator 72 parallel geschaltet, um den Resonanzkreis 73 des Diskriminators zu bilden. Die bifilar gewickelten Spulen 71 sind in Reihe mit der Schleifenwicklung 69 geschaltet, damit der Resonanzkreis 73 durch Einstellen eines einzigen Abstimmkerns 75 in den Spulen 71 abgestimmt werden kann. Durch diese Ausführung wird gewährleistet, daß die beiden Spulen 71 gleichmäßig abgestimmt werden und daß in dem Resonanzkreis zu beiden Seiten der Schleifenwicklung 69 ein Gleichgewicht aufrechterhalten wird.
  • Der Resonanzkreis 73 des Frequenzdiskriminators 14 ist mit den Eingängen zweier Transistoren 78a und 78b verbunden, die als Gleichrichter arbeiten und zwei in Reihe angeschlossene Belastungsimpedanzen 82a und 82b speisen.
  • Der Primärkreis und der Sekundärkreis des Kopplungstransformators 68 sind beide in der Mitte des Frequenzbandes auf Resonanz eingestellt. Die an die Transistoren 78a und 78h angelegte Wechselspannung besteht aus zwei Komponenten, nämlich derjenigen, welche in der Sekundärwicklung 69 des Kopplungstransformators 68 induziert wird, und derjenigen, welche der Mittelanzapfung 70 der Sekundärwicklung 69 aus dem Kollektorkreis des Oszillators zugeführt wird. Die Phasenbeziehungen zwischen den beiden Kreisen sind derart, daß bei Resonanz die gleichgerichteten Lastströme in der Amplitude gleich sind, jedoch in entgegengesetzten Richtungen durch die Lastimpedanz 82 und 82b hindurchfließen. Infolgedessen ist die an den in Reihe geschalteten Impedanzen auftretende Spannung gleich Null. Wenn die Frequenz des Oszillators von der Resonanz der beiden Schwingkreise 26 und 73 abweicht, eilt der in dem Sekundärkreis induzierte Strom entweder nach oder vor, was davon abhängt, ob die Abweichung zur Seite der höheren oder der niedrigeren Frequenz geht. Diese Phasenverschiebung bewirkt, daß der induzierte Strom sich mit dem der Mittelanzapfung 70 der Spule 69 zugeführten Strom in solcher Weise vereinigt, daß der eine der Transistoren 789 und 78 b ein höheres Spannungssignal als der andere empfängt, wenn die Frequenz höher als die Resonanzfrequenz ist.
  • Die Ausführung, bei welcher ein Oszillator den Bandfiltereingang eines Frequenzdiskriminators oder irgendein Bandfilter direkt speist, erfordert die Aufrechterhaltung bestimmter Beziehungen, die nachstehend angegeben werden. Es wurde gefunden, daß die Bandfilterbelastung eines Oszillators die Phasencharakteristik und damit die Stabilität des Oszillators erheblich beeinflußt. Es wurde weiter gefunden, daß der Kopplungskoeffizient zwischen dem Oszillatorschwingkreis und dem Bandfilter der hauptsächliche Faktor ist, der zu der geänderten Phasencharakteristik und Stabilität beiträgt, wie dies durch die Kurven in F i g. 3 veranschaulicht ist. Es wurde ferner gefunden, daß ein Kopplungskoeffizient k größer als gung der Kurve eine Instabilität in dem Oszillator wegen der Änderung des Vorzeichens der Neihervorruft, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Bei einem Kopplungsfaktor kleiner als tritt jedoch in dem Vorzeichen der Neigung keine Änderung auf, und der Oszillator ist stabil. Natürlich vermindert eine Verkleinerung des Kopplungskoeffizienten k auch die Empfindlichkeit der Vorrichtung, so daß ein Kompromiß gemacht werden muß, um eine annehmbare Empfindlichkeit zu erhalten, während in einem stabilen Bereich gearbeitet wird. Es wurde gefunden, daß eine optimale Stabilität mit einer geeigneten Empfindlichkeit erhalten werden kann, wenn der Kopplungskoeffizient zwischen gehalten wird, wobei Q der kombinierte effektive Gütefaktor des Oszillatorschwingkreises 26 und des Diskriminatorresonanzkreises 73 ist, wie er durch Ausdruck f-Q28 'Q73 bestimmt ist.
  • Die Stabilität des Oszillators mit Bezug auf sich ändernde Belastungen am Ausgang des Resonanzkreises 73 des Diskriminators kann auch durch geeignete Wahl von Parametern in den beiden abgestimmten Stromkreisen 26 und 73 auf einen optimalen Wert gebracht werden. Da der Leiter 74 den abgestimmten Schwingkreis 26 des Oszillators direkt mit der Mitte der Spulen 71 des abgestimmten Resonanzkreises 76 des Diskriminators verbindet, betragen die Kapazitanz und die Induktanz, die in den Oszillator zurückreflektiert werden, das Vierfache bzw. ein Viertel ihrer tatsächlichen Werte. Daher hat, wenn die Induktanz der bifilaren Spulen 71 das Vierfache der Induktanz der Spule 30 und die Kapazitanz des Kondensators 72 ein Viertel derjenigen des Kondensators 32 beträgt, die Belastung am Ausgang des Bandfilters einen minimalen Einfluß auf den (Gleichstrom)-Signalausgang des Systems, da sie auf den Schwingkreis 26 des Osziilators 12 und den Resonanzkreis 73 des Diskriminators 14 in gleicher Weise einwirkt.
  • Jede Seite des Resonanzkreises 73 des Frequenzdiskriminators 14 ist mit der Basis eines der Detektortransistoren 78 a und 78 b verbunden. Die Kollektoren der beiden Transistoren 78 a und 78 b sind miteinander und mit der Ausgangsklemme 48 der Energiequelle 50 verbunden. Die beiden gleichen Impedanzen 82 a und 82 b sind in Serie zwischen die Emitter der beiden Transistoren 78 a und 78 b geschaltet. Die Verbindungsstelle zwischen den beiden Impedanzen 82 a und 82 b ist durch eine Leitung 84 an Erde angeschlossen. Jeder der Impedanzen 82a und 82b ist ein Kondensator 86 a bzw. 86 b parallel geschaltet, um Wechselstromänderungen in dem Signal zur Erde abzuleiten.
  • Wie bereits oben erwähnt, ist das an den in Reihe geschalteten Impedanzen 82a und 82b auftretende Signal gleich Null, wenn das dem Frequenzdiskriminator zugeführte Signal genau die Frequenz hat, auf die der Stromkreis anfänglich abgestimmt wurde. Falls das angelegte Signal außerhalb der Resonanzfrequenz liegt, tritt in dem Signal an den beiden Impedanzen eine Gleichstromkomponente auf, deren Polarität und Größe von der Richtung und dem Betrag abhängen, um die das Signal von der Resonanzfrequenz abweicht.
  • Bei der Anwendung dieses Stromkreises auf die Regelung des Abstandes des Schneidbrenners von dem Werkstück bilden die beiden Impedanzen 82a und 82 b die Wicklungen des zweipoligen Relais 16 (F i g. 1). Wenn die Fühlerplatte 60 des Wandlers 10 sich in einer Entfernung von dem Werkstück befindet, die größer als der vorbestimmte Abstand ist, dann bewirkt die zwischen ihnen vorhandene Kapazität, die in den Resonanzkreis 26 des Oszillators 12 reflektiert wird, daß die erzeugte Frequenz größer als die anfängliche Abstimmungsfrequenz ist. Der Frequenzdiskriminator stellt diese Frequenzänderung fest und verursacht eine Unbalance in dem durch die beiden Wicklungen des Relais 16 hindurchfließenden Stromes. Falls die Unbalance in dem Stromfuß ausreicht, um einen der Kontakte 18 und 25 zu schließen, wird der Motor 22 erregt, so daß er sich in der Richtung dreht, in der die Fühlerplatte 60 gegen das Werkstück 13 bewegt wird. Sobald die Fühlerplatte 60 wieder in den vorbestimmten Abstand von dem Werkstück gelangt, sind die durch die Wicklungen des Relais 16 hindurchgehenden Ströme wieder gleich, so daß der betätigte Kontakt wieder in seine Ofenstellung zurückkehrt.
  • Auf ähnliche Weise wird, wenn der Abstand der Fühlerplatte 60 von dem Werkstück 13 kleiner als der vorbestimmte Abstand ist, die Kapazität zwischen ihnen erhöht, wodurch bewirkt wird, daß die Frequenz des Oszillators 12 kleiner als die Abstimmungsfrequenz ist. Der Frequenzdiskriminator 14 bewirkt dann, daß unausgeglichene Ströme durch die Wicklungen des Relais 16 in entgegengesetzter Richtung hindurchgehen, so daß der andere Kontakt des Relais geschlossen und der Motor 22 zur Drehung in der entgegengesetzten Richtung erregt wird, um die Fühlerplatte 60 in ihre dem vorbestimmten Abstand entsprechende Stellung zurückzuführen.
  • Die Charakteristik des Relais 16 hat in der Mitte des Bereiches eine schmale tote Zone, die der Vorrichtung die Stabilität gibt. Falls die tote Zone nicht vorhanden sein würde, könnte das Beharrungsvermögen der Vorrichtung bewirken, daß die Fühlerplatte sich über den vorbestimmten Abstand hinaus bewegt und Schwingungen der Vorrichtung um die gewünschte Stellung herum hervorgerufen werden. Bei der in F i g. 2 wiedergegebenen Ausführungsform sind die Transistoren 78 a und 78 b an Stelle von gewöhnlich benutzten Dioden vorgesehen, um die Belastung an den Oszillator- und Diskriminatorkreisen weiterzureduzieren. Die Lastimpedanz, die am Eingang des Frequenzdiskriminators auftritt, ist bei den Transistoren um einen Faktor (1-I-,8) größer als bei Dioden, wobei ß die Stromverstärkung der Transistoren ist. Daher werden durch die Verwendung der Transistoren 78 a und 78 b die Arbeitseigenschaften des Stromkreises beträchtlich verbessert. Es ist einleuchtend, daß durch Verwendung der Transistoren der durch die Impedanzen 82 a und 82 b fließende Strom beträchtlich erhöht wird, so daß eine auf Strom ansprechende Vorrichtung, wie das zweipolige Relais 16, unmittelbar erregt werden kann.
  • In F i g. 1 und 2 ist die Anwendung der beschriebenen Schaltung bei einer Vorrichtung zum Bestimmen der Schwankungen des Abstandes zwischen zwei Teilen veranschaulicht worden, jedoch kann sie mit geringfügigen Änderungen auch in vielen anderen Bereichen verwendet werden. Beispielsweise kann die Schaltung zum Messen von absoluten Induktanzwerten oder Kapazitanzwerten oder von Änderungen dieser Werte verwendet werden. In diesen Fällen könnte die Induktanz bzw. die Kapazitanz direkt an den Oszillatorschwingkreis 26 angeschlossen oder gegebenenfalls mit einer zweckentsprechenden Fühlervorrichtung verbunden werden. Ein richtig kalibriertes Meßinstrument kann über den Emitter der Transistoren 78 a und 78 b geschaltet werden, um den Wert der Blindkomponente direkt abzulesen. Weiterhin könnte die Schaltung in ähnlicher Weise als Lochmesser, als Dickenmesser oder für andere Zwecke verwendet werden, bei welchen eine Abweichung von einer vorbestimmten physikalischen Bezugsgröße dazu benutzt werden kann, den Frequenzausgang des Schwingkreises des Oszillators zu ändern.

Claims (4)

  1. Patentansprüche: 1. Frequenzdiskriminator mit einem Resonanzkreis zum Umformen von durch Änderungen einer Parallelimpedanz eines Oszillatorschwingkreises bedingten Frequenzänderungen in einen den Änderungen nach Betrag und Vorzeichen proportionalen Gleichstrom, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Resonanzkreis (73) des Frequenzdiskriminators (14) zwei in ihrer Induktivität gemeinsam auf einen gleichen Wert einstellbare, bifilar gewickelte Spulen (71) sowie eine in Reihe zwischen diese beiden Spulen (71) geschaltete, aus einer einzigen Schleife bestehende Wicklung (69) enthält, welche die Sekundärseite eines Transformators (68) bildet, dessen Primärseite von der Spule (30) des Schwingkreises (26) des Oszillators gebildet ist, und welche eine Mittelanzapfung (70) aufweist, die mit dem Oszillatorschwingkreis (26) mittels eines Leiters (74) direkt verbunden ist.
  2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopplungskoeffizient des Transformators (68) einen Wert zwischen und hat, wobei Q den kombinierten Gütefaktor des Oszillatorschwingkreises (26) und des Diskriminatorresonanzkreises (73) darstellt.
  3. 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzdiskriminator (14) zwei Transistoren (78 a, 78 b) enthält, deren Basen mit den Enden der bifilar gewickelten Spulen (71) in dem Resonanzkreis (73) verbunden sind, und daß zwischen gleiche Elektroden der Transistoren zwei Belastungswiderstände (82 a, 82 b) geschaltet sind, an denen der der Änderung des Wertes der Impedanz proportionale Ausgang abnehmbar ist.
  4. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillatorschwingkreis direkt zwischen die aus einer einzigen Schleife bestehende Wicklung (69) und. die Verbindungsstelle zwischen den in Reihe liegenden Belastungswiderständen (82a, 826) geschaltet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 565 817, 404 351; deutsche Auslegeschrift Nr. 1077 272; deutsche Patentanmeldung S 23422 VIII b / 21 c (bekanntgemacht am 16.4.1953); schweizerische Patentschriften Nr. 122200, 138151; britische Patentschrift Nr. 583 377; »Funk-Technik«, 9, 1954, H.7, Beilage Schaltungstechnik, vier Seiten.
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