DE1281160B - Electrical circuit arrangement for follow-up controls - Google Patents
Electrical circuit arrangement for follow-up controlsInfo
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- DE1281160B DE1281160B DE1965M0066249 DEM0066249A DE1281160B DE 1281160 B DE1281160 B DE 1281160B DE 1965M0066249 DE1965M0066249 DE 1965M0066249 DE M0066249 A DEM0066249 A DE M0066249A DE 1281160 B DE1281160 B DE 1281160B
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D9/00—Recording measured values
Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
Int. α.:Int. α .:
GOIdGOId
Deutsche Kl.: 42 d-5German class: 42 d-5
Nummer: 1 281160Number: 1 281160
Aktenzeichen: P 12 81 160.8-52 (M 66249)File number: P 12 81 160.8-52 (M 66249)
Anmeldetag: 6. August 1965 Filing date: August 6, 1965
Auslegetag: 24. Oktober 1968Opening day: October 24, 1968
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltungsanordnung für Nachlaufsteuerungen, bei der mit Hilfe einer Eingangsschaltung in Abhängigkeit von der zu messenden physikalischen Größe eine Gleichspannung erzeugt wird. Derartige Schaltungen werden z. B. bei sogenannten Kompensationsschreibern und auch bei Großanzeigeinstrumenten verwendet. The invention relates to an electrical circuit arrangement for follow-up controls with the help of an input circuit depending on the physical quantity to be measured DC voltage is generated. Such circuits are z. B. with so-called compensation recorders and also used in large display instruments.
Bei den konventionellen Schreibern ist die Einstellzeit für das anzeigende bzw. schreibende Organ durch die jeweilige Konstruktion und Dimensionierung üblicherweise praktisch fest vorgegeben, d. h., eine für besondere Anwendungsfälle gewünschte bestimmte Einstellzeit kann nur bei der Herstellung des Schreibers berücksichtigt werden. Die Einstellzeit bestimmt aber ganz wesentlich die Qualität eines Registrierdiagramms. Je nach Anwendung ist oft eine sehr kurze Einstellzeit zum Erkennen von Spitzen oder eine sehr lange Einstellzeit zur Mittelwertbildung erwünscht. Dieser Forderung der Praxis wurde bislang bei Schreibern kaum Beachtung geschenkt. Viele Registrierdiagramme sind nahezu unbrauchbar, einfach weil statt einer Registrierlinie eine hoffnungslose Schraffur auf dem Diagramm zu finden ist oder weil eine viel zu träge Registrierung einer schnell veränderlichen Meßgröße nicht folgen konnte.With conventional recorders, the setting time for the indicating or writing organ is through the respective construction and dimensions are usually practically fixed, d. h., a A certain response time required for special applications can only be achieved during the manufacture of the Schreiber must be taken into account. However, the setting time essentially determines the quality of a Registration diagram. Depending on the application, there is often a very short setting time to detect Peaks or a very long response time for averaging are desirable. This requirement of practice has so far been neglected by writers. Many registration charts are near useless, simply because instead of a registration line there is a hopeless hatching on the diagram or because a registration that is much too sluggish does not follow a rapidly changing measured variable could.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Nachlaufsteuerung, insbesondere für Kompensationsschreiber, derart zu verbessern, daß die Einstellzeit frei wählbar ist und daß sie vorzugsweise noch während des Betriebes so eingestellt werden kann, wie sie für die jeweilige Meßaufgabe optimal ist. Ein Änderungsbereich der Einstellzeit im Verhältnis 1:2 ist hier nicht ausreichend, sondern mit der Erfindung wird angestrebt, die Einstellzeit in einem Bereich von etwa 1:10 stetig einstellen zu können.The invention is therefore based on the object of providing a follow-up control, in particular for compensation recorders, to be improved in such a way that the setting time is freely selectable and that it is preferred can be set during operation in such a way that it is optimal for the respective measuring task is. A change range of the response time in the ratio 1: 2 is not sufficient here, but with The aim of the invention is to continuously set the response time in a range of about 1:10 can.
Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Schaltungsanordnung der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die Anwendung einer Begrenzerschaltung, welche die von der zu messenden physikalischen Größe abhängige Gleichspannung auf einstellbare Werte begrenzt, und dadurch, daß die Differenz aus dieser begrenzten Spannung und einer geschwindigkeitsproportionalen Generatorspannung in an sich bekannter Weise über einen Nullverstärker dem mit dem Generator gekuppelten Nachlaufmotor zugeführt ist.This task is achieved with an electrical circuit arrangement of the type described at the beginning solved according to the invention by the use of a limiter circuit, which is to be measured by the physical variable dependent DC voltage is limited to adjustable values, and thus, that the difference between this limited voltage and a speed-proportional generator voltage in a manner known per se via a null amplifier that is coupled to the generator Follower motor is supplied.
Zweckmäßigerweise ist der Nullverstärker in zwei Teilverstärker unterteilt, wobei die Spannungsdifferenz
aus der der Meßgröße proportionalen Gleich-Elektrische Schaltungsanordnung für
NachlaufsteuerungenThe null amplifier is expediently subdivided into two sub-amplifiers, the voltage difference being derived from the DC-electrical circuit arrangement proportional to the measured variable for
Follow-up controls
Anmelder:Applicant:
Metrawatt Aktiengesellschaft,Metrawatt Aktiengesellschaft,
Fabrik elektrischer Meßgeräte,Electrical measuring equipment factory,
8500 Nürnberg, Schoppershofstr. 50-548500 Nuremberg, Schoppershofstr. 50-54
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Johannes Brenner,Johannes Brenner,
Fritz Puschban, 8500 NürnbergFritz Puschban, 8500 Nuremberg
spannung und der Vergleichsspannung dem ersten Teilverstärker zugeführt wird. Am Ausgang desvoltage and the equivalent voltage to the first Sub-amplifier is supplied. At the exit of the
ao ersten Teilverstärkers liegt die einstellbare Begrenzerschaltung. The adjustable limiter circuit is located in the first sub-amplifier.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Begrenzerschaltung von der Reihenschaltung zweier antiparallel geschalteter Dioden und einem Potentiometer gebildet. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Einstellglied für das Potentiometer der Begrenzerschaltung direkt von der Vorderseite oder nach öffnen der Gehäusetür des Anzeigebzw. Schreibegerätes leicht zugänglich ist.According to a further embodiment of the invention, the limiter circuit is derived from the series circuit two anti-parallel connected diodes and a potentiometer. It is special advantageous if the adjustment member for the potentiometer of the limiter circuit directly from the front or after opening the housing door of the display or Writing device is easily accessible.
Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels und in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtDetails of the invention are given below with reference to an exemplary embodiment and in the drawing explained in more detail. It shows
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Nachlaufsteuerung zur Aufzeichnung einer Meßgröße, bei der die Begrenzerschaltung erfindungsgemäß angewendet ist, F i g. 2 ein Diagramm der Ausgangsspannung der Begrenzerschaltung in Abhängigkeit von der Eingangsspannung des ersten Teilverstärkers bei verschiedenen Einstellungen eines Widerstandes undF i g. 1 is a block diagram of a follow-up control for recording a measured variable in which the limiter circuit is used according to the invention, F i g. 2 shows a diagram of the output voltage of the limiter circuit as a function of the input voltage of the first sub-amplifier with different settings of a resistor and
F i g. 3 Einzelheiten der Begrenzerschaltung.F i g. 3 Details of the limiter circuit.
Gemäß F i g. 1 wird die zu messende physikalische Größe Mx in einem Meßwertumformer 10, ζ. Β. einem sogenannten Transmitter, in eine der Meßgröße proportionale Gleichspannung Ux umgewandelt. Mit der Kompensationsvorrichtung 9 wird eine veränderbare Vergleichsspannung Uv erzeugt, die der Spannung Ux entgegengerichtet ist. Die Kompensationsvorrichtung 9 kann beispielsweise aus einer Brückenschaltung gebildet sein, die von einer Konstant-Stromquelle gespeist wird. In die Brückenschaltung ist ein Meßpotentiometer geschaltet, an dem ein vom Nachlaufmotor betätigter Schleifer bewegbar ist, soAccording to FIG. 1, the physical quantity M x to be measured is stored in a transducer 10, ζ. Β. a so-called transmitter, converted into a direct voltage U x proportional to the measured variable. With the compensation device 9, a variable comparison voltage U v is generated, which is the opposite of the voltage U x. The compensation device 9 can be formed, for example, from a bridge circuit that is fed by a constant current source. A measuring potentiometer on which a wiper operated by the follower motor can be moved is connected to the bridge circuit, see above
809 628/1460809 628/1460
1 281 16Ö1 281 16Ö
daß aus der Brücke eine von der Stellung des Potentiometerschleifers abhängige Vergleichspannung Uv gewonnen wird. Die Differenz Uel=Ux—Uv wird je nach Dimensionierung entweder direkt oder über einen ersten Teilverstärker 2 b der Begrenzerschaltung 1 zugeführt. Die begrenzte Spannung Ub gelangt an den Eingang des Nullverstärkers la, an dessen Ausgang der Nachlaufmotor 4 liegt, der so lange den Schleifer des Meßpotentiometers verstellt, bis die Differenzspäiinüng Ue t zu Null geworden ist. Somit ist die Stellung des Potentiometerschleifers ein Maß für die Spannung Ux bzw. für die Meßgröße Mx. Um Überschwingungen am Abgleichpunkt zu vermeiden und um ein anpassungsfähiges dynamisches Verhalten zu bekommen, wird eine der Geschwindigkeit proportionale Spannung U1. vom Generator 3 auf den Eingang des Verstärkers la zurückgeführt. that a comparison voltage U v dependent on the position of the potentiometer wiper is obtained from the bridge. The difference U el = U x -U v is fed to the limiter circuit 1 either directly or via a first sub- amplifier 2 b, depending on the dimensioning. The limited voltage U b arrives at the input of the zero amplifier la, at the output of which is the follow-up motor 4, which adjusts the wiper of the measuring potentiometer until the difference delay U et has become zero. Thus, the position of the potentiometer wiper is a measure for the voltage U x or for the measured variable M x . In order to avoid overshoots at the adjustment point and to achieve an adaptable dynamic behavior, a voltage U 1 . fed back from generator 3 to the input of amplifier la .
Als Stellmotor 4 wird ein richtkraftlöses Drehspulmeßwerk verwendet, das einen robusten, kaum einen Verschleiß unterliegende^ kollektorlosen Gleich- so strommotor mit ausgezeichnetem Wirkungsgrad darstellt. Der bewegliche Teil des Meßwerks trägt einerseits den Zeiger, und/öder die Schreibvorrichtung des Anzeigegerätes 5 und beeinflußt andererseits die Kompensationsvorrichtung 9 im Sinne einer Kompen- as sation der Meßgröße.As a servomotor 4, a directional force-releasing moving-coil measuring mechanism is used, which is robust and hardly ever A brushless DC motor with excellent efficiency is subject to wear. The moving part of the measuring mechanism carries on the one hand the pointer and / or the writing device of the Display device 5 and, on the other hand, influences the compensation device 9 in the sense of a compensation sation of the measurand.
Um die geschwindigkeitsabhängige Rückführspannung U1. zu erhalten, ist auf der Meßwerkachse außer der Anzeige- und Schreibvorrichtung eine zweite Drehspulwicklung j ■ vorzugsweise auf demselben Meßwerkrähmchen, befestigt.To get the speed-dependent feedback voltage U 1 . To obtain, a second moving coil winding j ■, preferably on the same measuring mechanism frame, is attached to the measuring mechanism axis in addition to the display and writing device.
Wie in F i g. 3 veranschaulicht, besteht die Begrenzerschaltung 1 aus den beiden antiparallelgeschalteten Dioden Ga und 6 b und dem dazu in Reihe liegenden Potentiometer 7. Diese Reihenschaltung begrenzt-die Ausgangsspannung des ersten Teilverstärkers Ib bzw. bei dessen Wegfall die Spannung Uix der Eingangsschaltung 8. Die Höhe der begrenzten Spannung ist mit dem Potentiometer 7 einstellbar. Um die Einstellzeit auf einfache Weise jederzeit, und zwar auch bei eingebautem, im Betrieb befindlichem Meßgerät der jeweils vorliegenden Meßaufgabe anpassen zu können, ist der Bedienungsknopf des Potentiometers 7 so angeordnet, daß er entweder von der Gehäusevorderseite her öder nach dem Öffnen der Gehäusetür leicht zugänglich ist.As in Fig. 3 illustrates, there is a limiter 1 from the two anti-parallel connected diodes Ga and 6 b and the to in series potentiometer 7. This series circuit limits-the output voltage of the first amplifier stage Ib, or in his absence the voltage U ix of the input circuit 8. The height the limited voltage can be adjusted with the potentiometer 7. In order to be able to adapt the setting time easily at any time, even with the measuring device installed and in operation, the control button of the potentiometer 7 is arranged so that it is easily accessible either from the front of the housing or after opening the housing door is.
In dem in Fi g. 2 gezeigten Diagramm ist die Atisgangsspannung Ub der Begrenzerschaltung 1 in Al> hängigkeit von der Eingärigsspannung Ue j des Verstärkers 2 b für verschiedene Stellungen bzw. Widerstandswerte des Potentiometers 7 dargestellt. Für die Eingangsspannung E/B-2 am Verstärker la giltIn the in Fi g. The diagram shown in FIG. 2 shows the output voltage U b of the limiter circuit 1 as a function of the one-step voltage U e j of the amplifier 2 b for different positions or resistance values of the potentiometer 7. For the input voltage E / B - 2 at the amplifier la applies
Für eine bestimmte gewünschte Einstellzeit sei die Winkelgeschwindigkeit des Naehlaufmotors gleich ω . Um dem Motor diese Geschwindigkeit zu verleihen, ist am Eingang des zweiten Teilverstärkers 2 a eine Spannung UJ2 erforderlich. Die bei dieser Geschwindigkeit auftretende Rüekführspannung des Generators 3 ist ET/. Man erhält also die für diese Einstellzeit erforderliche und am Potentiometer 7 einzustellende begrenzte SpannungFor a certain desired response time, let the angular speed of the close-up motor be ω. In order to give the motor this speed, a voltage UJ 2 is required at the input of the second sub-amplifier 2a. The feedback voltage of the generator 3 occurring at this speed is ET /. The limited voltage required for this setting time and to be set on the potentiometer 7 is thus obtained
Vi = VU + Vi. Vi = VU + Vi. 6s6s
Das heißt, innerhalb eines oberen und unteren Grenzwertes kann die Einstellzeit des Meßsystems mit dem Potentiometer 7 stetig verändert werden.This means that the response time of the measuring system can be set within an upper and lower limit value can be changed continuously with the potentiometer 7.
B°ei der größtmöglichen Winkelgeschwindigkeit, also bei der kürzesten Einsteilzeit, ist der Verstärker 2 a voll ausgesteuert, d. h.B ° ei of the maximum angular velocity, that is at the shortest one part-time, the amplifier 2 is a full scale, ie
Ue2= Ue 2 max und Ur = U1.max. U e2 = U e 2 max and U r = U 1 . max .
Die Ausgangsspannung der Begrenzerschaltüng muß in diesem FallThe output voltage of the limiter circuit must in this case
"Λ mn ν "Λ mn ν *-'/* - '/
}b max } b max
e 2 max e 2 max
UT U T
sein, also A7 auf den Größtwert Rimax eingestellt werden. Die unbegrenzte Ausgangsspannung des Verstärkers 2 δ (R7=oo) muß größer als Ubmax sein. Die Schwellspannung Ue 2 min, d. h. diejenige Eingangsspannung von 2 a, bei der der ServdMechäüis'-mus gerade anläuft, bestimmt die kleinstmögliche Winkelgeschwindigkeit, also die größte Einstellzeit. Damit ergibt sieh die kleinste Spannung, i.e. A 7 can be set to the maximum value R imax . The unlimited output voltage of the amplifier 2 δ (R 7 = oo) must be greater than U bmax . The threshold voltage U e 2 min , that is to say the input voltage of 2 a at which the ServdMechäüis'-mus is just starting, determines the smallest possible angular speed, that is, the largest setting time. This results in the smallest tension
Die Kniespännung der Dioden 6 a und 6 b erfüllt diese Bedingungen"; Die Abgleiehgenäuigkeit des Meßsystems ist ersichtlicherweise für alle Eihstellzeiten gleich.The knee tension of the diodes 6 a and 6 b fulfills these conditions.
Da der Proportionalbereich des gesamten Verstärkers nur etwa 1% der Skälenlänge ausmacht, ist die gewünschte Winkelgeschwindigkeit praktisch über die ganze Skala konstant.Since the proportional range of the entire amplifier is only about 1% of the length of the scale, is the desired angular velocity practically constant over the entire scale.
Claims (9)
Grave: Elektrische Messung nichtelektrischer Größen (1962), S. 68 und 69;Considered publications:
Grave: Electrical measurement of non-electrical quantities (1962), pp. 68 and 69;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1965M0066249 DE1281160B (en) | 1965-08-06 | 1965-08-06 | Electrical circuit arrangement for follow-up controls |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1965M0066249 DE1281160B (en) | 1965-08-06 | 1965-08-06 | Electrical circuit arrangement for follow-up controls |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1281160B true DE1281160B (en) | 1968-10-24 |
Family
ID=7311747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1965M0066249 Withdrawn DE1281160B (en) | 1965-08-06 | 1965-08-06 | Electrical circuit arrangement for follow-up controls |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE1281160B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5920328A (en) * | 1997-06-21 | 1999-07-06 | Schroeder; Leo | Method for controlling position of a recording pen |
-
1965
- 1965-08-06 DE DE1965M0066249 patent/DE1281160B/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
Title |
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None * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5920328A (en) * | 1997-06-21 | 1999-07-06 | Schroeder; Leo | Method for controlling position of a recording pen |
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E771 | Valid patent as to the heymanns-index 1977, willingness to grant licences | ||
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