DE1295234B

DE1295234B - Einrichtung zum Umwandeln einer in optisch wahrnehmbarer Form aufgezeichneten Analoggroesse in eine digitale Groesse

Info

Publication number: DE1295234B
Application number: DER30458A
Authority: DE
Inventors: Ryan Vincent Francis; Clay Burton Ross
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1960-06-06
Filing date: 1961-06-02
Publication date: 1969-05-14
Also published as: NL148423B; SE307804B; US3249692A; NL265558A; GB958994A

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung leiters abtastet, und daß die durch die Abtastvorrichzum Umwandeln einer Analoggröße, die in optisch tung erzeugten elektrischen Impulse einer Zählvorwahrnehmbarer Form auf einem Aufzeichnungsträger richtung zugeführt sind, die die gewünschte digitale aufgezeichnet ist, in eine digitale Größe, unter Ver- Größe liefert.

Wendung einer Anzahl von Lichtleitern, deren eine 5 Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung enthält Enden den Aufzeichnungsträger abtasten und deren die Zählvorrichtung eine Anordnung, welche einen andere Enden durch eine elektrische Impulse lie- Zählwert liefert, der dem in vorgegebenen Einheiten fernde Abtastanordnung nacheinander abgetastet gemessenen Abstand zwischen einem Bezugspunkt werden. und einem Punkt der Kurve entspricht, eine An-

Es ist bereits eine Einrichtung zur berührungs- io Ordnung, welche einen Zählwert liefert, der dem in freien Abtastung von Lochkarten bekannt, bei der Einheiten, die doppelt so groß wie die vorgegebenen die Lochkarten nacheinander zwischen zwei Platten Einheiten sind, gemessenen Breite der Kurve entgebracht werden, von denen die eine eine flächige spricht, und eine Vorrichtung zur Addition der beiden Lichtquelle enthält, während die andere überall dort, Zählwerte.

wo die Karte ein Loch haben kann, eine Durch- 15 Diese weitergebildete Einheit liefert eine digitale brechung aufweist. In die Durchbrechungen sind die Größe, die dem Mittelwert einer Kurve endlicher einen Enden von Lichtleitern eingesetzt, deren andere Breite entspricht.

Enden in Reihe auf einer zylindrischen Fläche an- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der

geordnet sind und durch eine umlaufende Abtast- Erfindung dargestellt. Es zeigt anordnung nacheinander abgetastet werden. Die ao Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Aus-Abtastanordnung liefert elektrische Impulse, deren führungsbeispiels der Erfindung mit einem Faserzeitliche Lage den Löchern in der Lochkarte ent- optik-Lichtleiter zur Auswertung von Diagrammen, sprechen. F i g. 2 eine Draufsicht auf ein in F i g. 1 in Seiten-

Es ist ferner eine Vorrichtung zum Auswerten des ansieht dargestelltes auszuwertendes Diagramm und Flächeninhaltes einer Kurve bekannt, die in einem 25 dessen Halterung sowie des das Diagramm abtasten-Metallbelag eines Registrierstreifens durch Aus- den Endes des Faseroptik-Lichtleiters, brennen erzeugt wurde. Diese Einrichtung enthält Fig. 3 und 4 Draufsichten auf eine feststehende

eine Anzahl von Kontaktlamellen, die den Aufzeich- und eine umlaufende Scheibe, die zu der in F i g. 1 nungsträger überstreichen und durch eine Abtastvor- dargestellten Einrichtung gehören, richtung nacheinander abgetastet werden. Die eine 30 Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Teiles einer Teilfläche des Metallbelages liegt an Spannung, so Rechenanlage zur Verarbeitung der Ausgangssignale daß die Abtastvorrichtung beim Abtasten jeder der in F i g. 1 dargestellten Einrichtung, Kontaktlamelle, die auf der an Spannung liegenden Fig. 6 eine graphische Darstellung von Signalen,

Teilfläche aufliegt, einen elektrischen Impuls liefert. die an verschiedenen Teilen der in Fig. 5 darge-Die Impulse werden durch ein Zählwerk gezählt. Der 35 stellten Rechenanlage auftreten, Zählwert entspricht also der überstrichenen Fläche. Fig. 7 eine Schnittansicht eines Teiles einer ande-

Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, daß es ren Ausführungsform der Erfindung, die Verwendung von speziellem Registrierpapier er- Fig. 8 eine Schnittansicht in einer Ebene 8-8 der

fordert, das nicht nur teuer ist, sondern auch in vielen F i g. 7,

Fällen, z.B. bei Explosionsgefahr, nicht verwendet 40 Fig. 9 eine Schnittansicht einer Beleuchtungsvorwerden kann. Durch den schwankenden Kontakt- richtung für die in Fig. 7 dargestellte Einrichtung widerstand zwischen dem Metallbelag und den ab- und

tastenden Kontaktlamellen sowie durch unvollständi- F i g. 10 eine stark vereinfachte perspektivische An-

ges Ausbrennen der Schreibspur treten außerdem sieht der Einrichtung gemäß F i g. 7. häufig Störungen bei der Auswertung auf. Da die An- 45 Die in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel der Erzähl der Kontaktlamellen, die auf einer gegebenen findung dargestellte Einrichtung zur Auswertung von Strecke nebeneinander angeordnet werden können, Diagrammen u. dgl. enthält einen Faseroptik-Lichtaus mechanischen Gründen relativ klein ist, hat die leiter 10, der in bekannter Weise aus einer großen Anbekannte Vorrichtung außerdem ein verhältnismäßig zahl von transparenten Fasern kleinen Durchmessers Meines Auflösungsvermögen. 50 besteht. Der Durchmesser der Fasern kann beispiels-

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- weise 75 μηι oder weniger betragen. Die Fasern gründe, eine Einrichtung zum Umwandeln einer können aus Glas, Quarz, Nylon, Polystyrol oder in optisch wahrnehmbarer Form auf einem Aufzeich- einem anderen Kunststoff bestehen. Bevorzugte nungsträger aufgezeichnete Analoggröße in eine digi- Werkstoffe sind jedoch Glas und Quarz, da diese tale Größe anzugeben, die nicht auf die Verwendung 55 Materialien einen gleichförmigen Brechungsindex spezieller Aufzeichnungsträger beschränkt ist, zu- und eine hohe Lichtdurchlässigkeit aufweisen. Die verlässig arbeitet und ein hohes Auflösungsvermögen einzelnen Fasern können, wie bekannt, mit einem hat. Werkstoff überzogen sein, dessen Brechungsindex

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der ein- kleiner ist als der des Faserwerkstoffes, um Lichtgangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch 60 Verluste klein zu halten.

gelöst, daß der Aufzeichnungsträger bezüglich eines Am einen Ende 12 des Faseroptik-Lichtleiters sind

aus eng nebeneinanderliegenden Fasern bestehenden, die Fasern entsprechend dem Typ der auszuwertenparallel zu einer ersten Koordinate der aufgezeich- den Kurve in einer geraden oder gekrümmten Linie neten Analoggröße verlaufenden Endes eines an sich angeordnet. Das Ende 12 befindet sich unmittelbar bekannten Faseroptik-Lichtleiters in Richtung einer 65 bei einem auszuwertenden Diagramm 14. Das andere zweiten Koordinate der aufgezeichneten Analoggröße Ende 16 des Faseroptik-Lichtleiters liegt auf einem kontinuierlich beweglich ist, während die Abtast- Kreisbogen. Bei einem typischen Ausführungsbeispiel anordnung das andere Ende des Faseroptik-Licht- ist das diagrammseitige Ende 12 etwa 15 cm lang,

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und das andere Ende liegt auf einem Kreisbogen, ander und im Abstand R₂ vom Mittelpunkt der dessen Durchmesser etwa 10 cm beträgt. Scheibe angeordnet sind. Wenn sich die obere

Das Diagramm 14 ruht auf einem transparenten Scheibe bezüglich der unteren dreht, fällt also Licht Halter 17. Unmittelbar unterhalb des Endes 12 des aus der öffnung 38 nacheinander durch die verschie-Lichtleiters und parallel zu diesem ist eine linien- 5 denen öffnungen 42. Die dabei entstehenden Lichtförmige Lichtquelle 18 angeordnet, so daß das von impulse dienen als Taktgeberimpulse für eine ihr ausgehende Licht durch den transparenten Halter Rechenanlage, wie noch näher erläutert wird. Die 17 und das Diagramm 14 in die Fasern des Licht- obere Scheibe 28 weist außerdem eine einzelne öffleiters fällt. Zum Vorschub des Halters 17 mit dem nung 44 auf, die im Abstand R₃ vom Mittelpunkt andarauf befindlichen Diagramm 14 dient ein Motor 20, io geordnet ist. Durch diese öffnung 44 fällt bei jeder der ein Ritzel 22 antreibt, das in eine am Halter 17 Umdrehung der Scheibe 28 einmal Licht von der öffangebrachte Zahnstange 14 eingreift. nung 40 in der unteren Scheibe, und der dabei ent-

F i g. 2 zeigt das Ritzel 22, die Zahnstange 24, den stehende Lichtimpuls erzeugt einen Einstellimpuls transparenten Halter 17, das Diagramm 14 und das für die Rechenanlage, wie ebenfalls noch näher ergerade Ende 12 des Faseroptik-Lichtleiters in Drauf- 15 läutert wird.

sieht. Das Diagramm enthält eine Kurve, die von Die obere Scheibe 28 wird durch einen Motor 46

einem Schreiber für rechtwinklige Koordinaten auf- gedreht, der an einem nur schematisch angedeuteten gezeichnet wurde und aus kurzen Strichen oder Rahmen 48 befestigt ist.

Schwingungen besteht, die parallel zur y-Achse und Das von den Faserenden durch die öffnung 30 in

parallel zum einen Rand des Diagramms verlaufen, ao der drehbaren Scheibe 28 fallende Licht wird durch Das gerade Ende des Faseroptik-Lichtleiters ist par- einen Lichtleiter 50, der aus einem transparenten allel zur y-Achse angeordnet, und das Diagramm Stab oder einem Bündel dünner Fasern bestehen wird durch das Ritzel 22 parallel zur x-Achse ver- kann, weitergeleitet. Das der öffnung 30 abgewandte schoben. Ende des Lichtleiters 50 liegt über dem Mittelpunkt

Wenn die Kurve durch eine Feder aufgezeichnet 25 der Scheibe, so daß das Licht trotz der Drehung der worden ist, die am einen Ende eines Schreibhebels Scheibe 28 zu einem feststehenden Punkt geleitet angebracht ist, dessen anderes Ende drehbar gelagert wird. Das aus dem Ende 52 des Lichtleiters ausist, so besteht die Kurve aus kreisbogenförmigen tretende Licht fällt auf eine Photozelle 54, die als Stücken und nicht aus Geraden, die parallel zur Faseroptik-Photozelle bezeichnet werden soll. Das y-Achse verlaufen. In diesem Fall wird dann ein 30 durch das Loch 44 fallende Licht wird über ein als Faseroptik-Lichtleiter mit einem gekrümmten Ende Prisma 56 dargestelltes optisches System auf eine verwendet, dessen Krümmung dem Radius des Photozelle 58 geworfen, die als Einstellimpuls-Photo-Schreibhebels entspricht. Das diagrammseitige Ende zelle bezeichnet werden soll. Das durch jeweils eines 12 des Faseroptik-Lichtleiters kann biegsam sein, so der Löcher 42 fallende Licht wird schließlich durch daß man es dem Kurventyp anpassen kann. Man 35 ein als Prisma 60 dargestelltes optisches System auf kann dann sowohl Kurven, die mit einem Schreiber eine Photozelle 62 geworfen, die als Taktgeberimpulsfür rechtwinklige Koordinaten aufgezeichnet wurden, Photozelle bezeichnet werden soll, als auch Kurven, die mit schwenkbar gelagerten Im Betrieb wird die öffnung 30 in der oberen

Schreibhebeln verschiedener Radien aufgezeichnet Scheibe anfänglich über die öffnung 16-1 (Fig. 3) wurden, auswerten. 40 der unteren Scheibe eingestellt. Der Motor dreht die

Bei der in den F i g. 1, 3 und 4 dargestellten Ein- obere Scheibe in Gegenuhrzeigerrichtung mit einer richtung ist das dem Diagramm abgewandte, auf verhältnismäßig hohen Drehzahl, z. B. 3600 U/min, einem Kreisbogen liegende Ende 16 des Faseroptik- Das parallel zur y-Achse verlaufende Ende 12 des Lichtleiters in eine feststehende untere Scheibe 26 Faseroptik-Lichtleiters 10 wird anfänglich auf χ = 0 (Fig. 3) eingebettet. Die Faserenden liegen im Ab- 45 eingestellt.

stand .R₁ vom Mittelpunkt der Scheibe und sind Das Diagramm wird durch den Motor 20 in F i g. 2

durch öffnungen sichtbar, die in regelmäßigen Ab- nach links bewegt. Nebenbei bemerkt, kann an Stelle ständen in der Scheibe vorgesehen sind. Mit der des Motors 20 ein mit dem Motor 46 gekuppeltes unteren Scheibe 26 deckt sich eine obere, drehbare Getriebe verwendet werden, wie in Verbindung mit Scheibe 28 (Fig. 4), die eine einzelne öffnung 30 50 Fig. 7 noch näher erläutert wird. Der Motor 20 beaufweist, deren Durchmesser dem der öffnungen in wegt das Diagramm 14 mit einer wesentlich kleineder unteren Scheibe entspricht und die im selben Ab- ren Geschwindigkeit, als die obere Scheibe 28 umstand R₁ vom Mittelpunkt der Scheibe angeordnet ist. läuft. Die Abtastung des gesamten Diagramms längs Durch die öffnung 30 ist also jeweils eine der öff- der in F i g. 2 waagerecht verlaufenden ^-Koordinate nungen der unteren Scheibe sichtbar, wenn sich die 55 kann beispielsweise 10 Sekunden erfordern. Während obere Scheibe 28 gegenüber der unteren Scheibe 26 dieser Zeit führt die Scheibe 28 600 Umdrehungen dreht. aus. Mit geringfügigen Abwandlungen kann die An-

An der unteren Scheibe 26 ist ein Gehäuse 32 be- triebsanordnung auch für lange Registrierstreifen verfestigt, in dem sich eine Lichtquelle 34 und eine Lin- wendet werden. Der Registrierstreifen kann beispielssenanordnung befinden, die in Fig. 1 durch eine 60 weise von einer Rolle auf eine andere umgespult Einzellinse 36 dargestellt ist und das von der Licht- werden. Eine den Gegebenheiten der vorliegenden quelle 34 ausgehende Licht durch zwei öffnungen 38 Einrichtung angepaßten Vorschubgeschwindigkeit be- und 40 in der unteren Scheibe richtet. Diese öff- trägt beispielsweise 3 m/min.

nungen befinden sich im Abstand R₂ bzw. R₃ vom Blickt man in die öffnung 30, während sich die

Mittelpunkt der Scheibe, wie am besten aus Fig. 3 65 obere Scheibe dreht, so sieht man eine Reihe von ersichtlich ist. Lichtimpulsen, die bei einer y = 0 entsprechenden

Die obere drehbare Scheibe 28 enthält ferner öff- Zeit beginnen. Sobald die Kurve erreicht wird, vernungen 42, die in regelmäßigen Abständen vonein- schwinden die Lichtimpulse. Nach einer der Spur-

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breite entsprechenden Zeit beginnen die Impulse zugeführt werden. Die umgekehrten Impulse c am wieder. Nach einer Umdrehung der oberen Scheibe Eingang des UND-Gliedes 74 sind gegenüber den wird die Kurve wieder in y-Richtung abgetastet. Die Taktgeberimpulsen b um 180° der Phase verschoben, ^-Koordinate hat sich nun geringfügig geändert, da so daß das UND-Glied 74 kein Ausgangssignal sich die Kurve um ein Sechshundertstel der gesamten 5 liefert. Zur Zeit ^₁ erreicht die Abtastung den Beginn Kurvenlänge nach links verschoben hat. der Kurvenspur und die Impulse c, die aus dem vom

Fig. 2 zeigt beispielsweise eine typische Kurve, Faseroptik-Lichtleiter 10 aufgenommenen Licht erwie sie ausgewertet werden muß. Sie kann einen längs zeugt werden, hören dementsprechend auf. Die Umder y-Achse aufgetragenen Gasdruck als Funktion kehrstufe liefert dann ein Ausgangssignal hoher Amder längs der *-Achse aufgetragenen Zeit darstellen. io plitude, das der Binärziffer 1 entspricht, und das Die Schwankungen der Spurbreite rühren von kurz- UND-Glied 74 liefert dann Ausgangsimpulse d mit zeitigen Druckschwankungen um einen ebenfalls ver- der Frequenz der Taktgeberimpulse b. Die Impulse d änderlichen Mittelwert her, die Ursache hierfür kann werden der Rücksetzklemme R der Eingangsschleubeispielsweise in einem schwankenden Verbrauch senschaltung 70 zugeführt, die dadurch zurückgesetzt oder anderen veränderlichen Systemparametern 15 wird. Die mit 1 bezeichnete Ausgangsklemme der biliegen. Für viele Zwecke benötigt man den mittleren stabilen Schaltung 70 liefert im rückgesetzten Zustand Gasdruck zu einer bestimmten Zeit, und es ist dann ein Ausgangssignal niedriger Amplitude, das das erforderlich, den y-Wert zu bestimmen, der der Mitte UND-Glied 72 sperrt. Der Zähler 80 erhält dadurch der Spur entspricht. keine Impulse mehr vom UND-Glied 72.

Fig. 5 zeigt ein Schaltbild einer Rechenanlage, 20 Die Impulse d gelangen außerdem zur Zweifachmit der der Mittelpunkt einer breiten Kurvenspur be- Untersetzerschaltung 77, die Ausgangsimpulse / der stimmt werden kann. Die Eingangssignale für die halben Frequenz der Eingangsimpulse erzeugt. Die Rechenanlage werden durch die bereits in Verbin- Ausgangsimpulse / werden über das ODER-Glied 78 dung mit F i g. 1 erwähnten Photozellen 54, 58 und dem Zähler 80 zugeführt. Zur Zeit t₂ hat die öffnung 62 geliefert, auf die Licht durch die öffnungen 30, 42 25 30 der beweglichen Scheibe 28 die die Spur abtasten- bzw. 44 fällt. Die Photozelle 58 ist mit einer Setz- den Fasern des Faseroptik-Lichtleiters überlaufen, klemme S einer bistabilen Eingangsschleusenschaltung und die Photozelle 54 erhält wieder Lichtimpulse aus 70 verbunden. Die eine Ausgangsklemme der Schleu- den Faserenden. Der erste der wiedereinsetzenden senschaltung 70, die im gesetzten Zustand erregt ist, elektrischen Impulse c, der die Umkehrstufe 76 liefert ein Signal e zum EntSperren eines UND-Glie- 30 durchläuft, sperrt das UND-Glied 74, so daß die Imdes 72. pulse d aufhören.

Das Ausgangssignal der Photozelle 62 wird dem Da die bistabile Eingangsschleusenschaltung 70 zuUND-Glied 72 und einem weiteren UND-Glied 74 rückgesetzt worden war, kann der Zähler 80 keine zugeführt. Das Ausgangssignal der Photozelle 54 ge- Impulse über das UND-Glied 72 erhalten. Das UND-langt über eine Umkehrstufe 76 zum UND-Glied 74. 35 ^{Glied 74 ist} ebenfalls gesperrt, so daß der Zähler Die Ausgangsklemme des UND-Gliedes 74 ist mit auch keine Impulse über die Zweifach-Untersetzereiner bistabilen Zweifach-Untersetzerschaltung 77 schaltung 77 erhält. Der Zähler 80 registriert demverbunden. Die Ausgänge der Untersetzerschaltung entsprechend eine Zahl, die gleich der Anzahl von 77 und des UND-Gliedes 72 sind über ein ODER- Taktgeberimpulsen vom Ort y = 0 bis zum Beginn Glied 78 mit einem Zähler 80 verbunden. 40 der Spur zuzüglich der Hälfte der Anzahl der Takt-

Bei der folgenden Erläuterung der Arbeitsweise geberimpulse entsprechend der Spurbreite ist. Die im der in Fig. 5 dargestellten Rechenanlage wird auf Zähler gespeicherte Zahl ist daher ein Maß für den F i g. 6 Bezug genommen. Es sei angenommen, daß Abstand vom Ort y = 0 bis zum Ort y = C₁ (F i g. 2) die bistabile Eingangsschleusenschaltung 70 zurück- zuzüglich der Hälfte des Abstandes von y = C₁ bis gestellt sei, so daß der Signalpegel an ihrer ange- 45 3> = C₂. Dies entspricht genau dem Abstand bis zur schalteten Ausgangsklemme niedrig ist und das UND- Mitte der Kurvenspur unabhängig von deren Breite. Glied 72 dadurch gesperrt wird. Wenn sich die obere Der Zähler 80 (Fig. 5) liefert einen Zählwert, der

Scheibe 28 zu drehen beginnt, gelangt ein Einstell- der y-Koordinate der ausgewerteten Kurve bei einer Lichtimpuls durch die öffnung 44 auf die Photozelle bestimmten x-Koordinate entspricht. Der *-Koordi-58. Diese liefert einen elektrischen Impuls a, der die 50 nate kann durch die von der Photozelle 58 erzeugbistabile Eingangsschleusenschaltung 70 setzt. Die ten Einstellimpulse definiert werden, was schematisch Taktgeberimpuls-Photozelle 62 erhält Taktgeber- durch eine Leitung 81 dargestellt ist, die zu nicht dar-Lichtimpulse aus den öffnungen 42 und verwandelt gestellten Teilen der Rechenanlage führt, diese in elektrische Impulse b, die der zweiten Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform

Klemme des UND-Gliedes 72 zugeführt werden. Das 55 wird das Diagramm in Durchsicht beleuchtet. Es ist UND-Glied 72 liefert daher Ausgangsimpulse, die jedoch oft zweckmäßiger, z. B. wenn das Diagramm den Impulsen b entsprechen und durch das ODER- auf der Rückseite beschriftet ist, das Diagramm von Glied 78 zum Zähler 80 gelangen. Der Zähler 80 be- oben zu beleuchten und das reflektierte Licht abzuginnt bei χ = 0 Impulse zu zählen, er kann sich in tasten. Eine hierfür geeignete Ausführungsform der einem den Verfahrensablauf steuernden Rechner be- 60 Erfindung ist in F i g. 7 dargestellt, finden und in der Praxis die verschiedensten Formen Der Faseroptik-Lichtleiter 10 entspricht dem des

annehmen. Er kann beispielsweise eine Anzeigeform in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels, er ist einer Binärzahl liefern, die der Anzahl der zugeführ- daher nur zum Teil wiedergegeben. Das Diagramm ten Impulse entspricht. und der Diagrammhalter sind ebenfalls nicht dar-

Die Photozelle 54 erhält Lichtimpulse aus der öff- 65 gestellt, der Diagrammhalter ist bei dem in Fig. 7 nung 30. Diese Lichtimpulse werden in elektrische dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch vorzugs-Impulse c verwandelt, die durch die Stufe 76 umge- weise undurchsichtig. Die untere Scheibe 26 in kehrt und als ein Einganssignal dem UND-Glied 74 Fig. 1 und 3, die obere Scheibe 28' (Fig. 7) ist je-

Claims

doch etwas anders ausgebildet als die in F i g. 1 und 4 Scheibe eingreift. Auf der Welle 116 ist ein Schnekdargestellte Scheibe 28. Die Scheibe 28' trägt im Ab- kenrad 118 angeordnet, das ein Zahnrad 120 anstand R₁ vom Mittelpunkt einen halbdurchlässigen treibt. Das Zahnrad 120 ist über eine Welle 122 und Spiegel 82. Der Spiegel hat einen dreieckigen Quer- ein Untersetzungsgetriebe 124 mit einem zweiten schnitt und paßt in eine Aussparung quadratischen 5 Zahnrad 126 gekuppelt, das in eine Zahnung 128 am Querschnitts in der Scheibe. Eine Wand 86/4 des Umfang des Diagrammhalters eingreift.
Spiegels ist vorzugsweise optisch geschwärzt, um Re- Das Diagramm 130 ist kreisförmig, anstatt rechtflexionen möglichst zu unterdrücken. Das von einer eckig wie in Fig. 2, obwohl dies weder bei dem unteren Fläche 86 des Spiegels 82 reflektierte Licht Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 noch bei wird mittels eines Lichtleiters 84 kreisförmigen Quer- io dem gemäß F i g. 7 und 10 wesentlich ist. Das linienschnitts, der beispielsweise aus einer Glasrohre, einem förmige Ende 132 des Faseroptik-Lichtleiters 134 Glasfaserstab oder einer innen hochpolierten Röhre verläuft längs eines Radhis des Diagramms. Wie bei bestehen kann, zu einem Spiegel 88 geleitet, der sich F i g. 1 dreht sich das Diagramm viel langsamer als in der Mitte der oberen Scheibe 28' befindet. Über die umlaufende Scheibe. Die Drehzahl der umlaufendem Spiegel 88 liegt in der Drehachse der Scheibe 15 den oberen Scheibe kann beispielsweise 3600 U/min ein zylindrischer Lichtleiter 90, der dem Lichtleiter und die des Diagramms 6 U/min sein. Das Dia- 84 (Fig. 1) entspricht und das vom Spiegel 88 re- gramm wird in 10 Sekunden ausgewertet, und pro flektierte Licht zur Faseroptik-Photozelle 54 leitet. Umdrehung des Diagramms erfolgen 600 radiale Ab-An die Stelle der oben beschriebenen, aus den tastungen. Selbstverständlich können auch andere Teilen 84, 88 und 90 bestehenden lichtleitenden An- 20 Werte für die relativen Drehzahlen und Vorschubordnung kann ein einziger Faseroptik-Lichtleiter tre- geschwindigkeiten verwendet werden,
ten. In diesem Fall ist die Öffnung in der Mitte der Der Faseroptik-Lichtleiter und die feststehende oberen Scheibe erweitert, um eine allmähliche Bie- bzw. rotierende Scheibe der beispielsweise beschriegung des Faseroptik-Lichtleiters um 90° zu ermög- benen Einrichtungen können auf verschiedene Weise liehen. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, 25 hergestellt werden. Man kann die Fasern am Ende 16 daß der Spiegel 88 und damit dessen Justierung ent- des Faseroptik-Lichtleiters z. B. zuerst mit ungefähfallen können. ren gegenseitigen Abständen in kreisbogenförmiger Die Beleuchtung des Diagramms von oben erfolgt Anordnung in eine Halterung bringen. Die Fasern durch ein Bauteil 91 aus Hartglas, das die Form können einzeln in Abständen voneinander angeordnet eines Teiles eines Zylinders hat. Das Bauteil 91 hat 30 oder zu kleinen Bündeln zusammengefaßt sein, die den Radius R₁. Am einen Ende tritt in das Bauteil 91 ihrerseits in Abständen voneinander angeordnet sind. Licht von einem in Fig. 9 genauer dargestellten Die Faserenden können dann in eine Form gebracht Kollimatorsystem ein. Das Kollimatorsystem enthält werden, die der unteren Scheibe entspricht, und die eine Lichtquelle 92, einen Reflektpr 94 und eine Form wird dann mit sqhwärzem Epoxydharz ausge-Linsenanordnung 96. Die unterste Linse 98 ist torus- 35 gössen. Nach dem Aushärten des Epoxydharzes förmig und sammelt das Licht in das kreissektor- kann die Halterung dann entfernt werden, und die förmige Ende 100 des Bauteils 91. obere Fläche der unteren Scheibe mit den gering-Die obere Scheibe 28' (Fig. 7) wird durch einen fügig vorstehenden Faserenden wird dann glattpoliert. Motor 102 gedreht. Die Motorwelle 104 ist hohl. Der Anschließend können die Löcher 38 und 40 in den Lichtleiter 90 kann durch Stützelemente in der Hohl- 40 Epoxydharzkörper gebohrt werden,
welle gelagert sein. In diesem Fall läuft der Licht- Die obere, drehbare Scheibe kann in entsprechenleiter mit der Motorwelle um. Der Lichtleiter 90 kann der Weise hergestellt werden.

jedoch auch am Lichtleiter 91 befestigt sein und Das diagrammseitige Ende 12 des Faseroptiknimmt dann an der Drehung der Motorwelle nicht Lichtleiters soll aus den obenerwähnten Gründen vorteil. 45 zugsweise biegsam sein. Man kann dies dadurch er-Im Betrieb wird das abzutastende Diagramm durch reichen, daß man die unteren Enden der Fasern in Licht beleuchtet, das das Bauteil 91 durchsetzt hat. entsprechender Lage in eine Halterung oder eine Vor-Das Licht fällt dabei durch das Bauteil 91, den halb- richtung einbringt und die Fasern dann an einem durchlässigen Spiegel 82 und den Faseroptik-Licht- biegsamen Bauteil, beispielsweise einem Phosphorleiter 10 auf das Diagramm. Das vom Diagramm re- 50 bronzestreifen befestigt. Hierfür wird vorzugsweise flektierte Licht gelangt über den Faseroptik-Licht- ein biegsamer Klebstoff verwendet. Nach dem Ableiter zurück zum Spiegel 82 und wird von dessen binden des Klebstoffes können die an dem Phosphorunterer Fläche 86 zum Teil reflektiert. Das reflek- bronzestreifen befestigten Fasern aus der Halterung tierte Licht gelangt durch den Lichtleiter 84 in der entfernt werden, und das Ende 12 wird dann in eine oberen Scheibe 28', den Spiegel 88 und den Licht- 55 Lehre oder Schablone eingeklemmt. Anschließend leiter 90 zur Photozelle 54. wird das Ende 12 poliert, so daß sich eine gleichför-Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht einer mige Faserlinie ergibt. Wenn jedoch das Ende 12 Einrichtung, die gegenüber der in F i g. 7 dargestell- nicht biegsam zu sein braucht und der Faseroptikten Einrichtung geringfügig abgewandelt ist. Die fest- Lichtleiter z. B. nur zur Abtastung eines einzigen stehende und umlaufende Scheibe mit den zugehöri- 60 Diagrammtyps verwendet werden soll, können die gen Teilen, die in Fig. 7 genauer dargestellt sind, Faserenden mit Epoxyharz zusammengeklebt werden, werden in Fig. 10 durch einen Block 114 versinn- und der Phosphorbronzestreifen kann entfallen,
bildlicht. Der Diagrammhalter 112 und die obere

Scheibe (im Block 114) werden durch ein und den- Patentansprüche:

selben Motor 110 angetrieben. Der Motor 110 kann 65 1. Einrichtung zum Umwandeln einer Analog-

über eine Welle 116 direkt mit einem nicht darge- größe, die in optisch wahrnehmbarer Form auf

stellten Ritzel verbunden sein, das in ein ebenfalls einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet ist, in

nicht dargestelltes Zahnrad am Umfang der oberen eine digitale Größe, unter Verwendung einer An-

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zahl von Lichtleitern, deren eine Enden den Aufzeichnungsträgern abtasten und deren andere Enden durch eine elektrische Impulse liefernde Abtastanordnung nacheinander abgetastet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (14,130) bezüglich eines aus eng nebeneinanderliegenden Fasern bestehenden, parallel zu einer ersten Koordinate der aufgezeichneten Analoggröße verlaufenden Endes (12, 132) eines an sich bekannten Faseroptik-Lichtleiters (10, 134) in Richtung einer zweiten Koordinate der aufgezeichneten Analoggröße kontinuierlich beweglich ist, während die Abtastanordnung (28, 50, 54; 28', 82, 84, 88, 90, 54; 114) das andere Ende (16) des Faseroptik-Lichtleiters abtastet, und daß die durch die Abtastvorrichtung erzeugten elektrischen Impulse einer Zählvorrichtung (80, F i g. 5) zugeführt sind, die die gewünschte digitale Größe liefert.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 zur Auswer- ao tung einer Kurve endlicher Breite, gekennzeichnet durch eine Anordnung (70, 72), welche einen Zählwert liefert, der dem in vorgegebenen Einheiten gemessenen Abstand zwischen einem Bezugspunkt und einem Punkt (C₁) der Kurve ent- as spricht, eine Anordnung (74, 77), welche einen Zählwert liefert, der dem in Einheiten, die doppelt so groß wie die vorgegebenen Einheiten sind, gemessenen Breite der Kurve entspricht, und eine Anordnung (78, 80) zur Addition der beiden Zählwerte (F ig. 5).
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Aufzeichnungsträger (14,130) abgewandte andere Ende des Faseroptik-Lichtleiters (10, 134) auf einem Kreis liegt und daß die Abtastanordnung eine Photozelle (54) zur Abtastung der auf einem Kreis angeordneten Fasern enthält.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger durch den Faseroptik-Lichtleiter hindurch beleuchtet wird (F i g. 7 bis 10).
5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Beleuchtungsvorrichtung, die einen halbdurchlässigen Spiegel (82) enthält, durch den Licht zur Beleuchtung des Aufzeichnungsträgers in den Faseroptik-Lichtleiter (10) eintritt und der das vom Aufzeichnungsträger in den Faseroptik-Lichtleiter reflektierte Licht zur Photozelle (54) reflektiert.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastanordnung eine erste Scheibe (26) enthält, in der die Fasern des dem Aufzeichnungsträger abgewandten Endes des Faseroptik-Lichtleiters auf einem Kreis mit einem vorgegebenen radialen Abstand (R₁) vom Mittelpunkt der Scheibe (26) angeordnet sind, daß die Scheibe öffnungen (16) aufweist, die in bestimmten gegenseitigen Abständen angeordnet sind und sich mit den Fasern decken, daß die Abtastanordnung ferner eine drehbare zweite Scheibe (28) enthält, die parallel zur ersten Scheibe (26) bei dieser angeordnet ist und eine Öffnung (30) enthält, die den gleichen radialen Abstand (A₁) vom Mittelpunkt der zweiten Scheibe aufweist wie die öffnungen (16) der ersten Scheibe, und daß eine Anordnung (50; 82, 84, 88, 90) vorgesehen ist, die das durch die öffnung (30) der zweiten Scheibe fallende Licht auf die Photozelle (54) fallen läßt.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Scheibe (28) eine Anordnung (42) zur Erzeugung von Taktgeberimpulsen (Fig. 6b) enthält, deren Frequenz von der Drehzahl der rotierenden Scheibe abhängt.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Scheibe (28) eine Vorrichtung (44) zum Erzeugen mindestens eines Bezugsimpulses (Fig. 6a) pro Scheibenumdrehung enthält.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen