DE1512213A1 - Digitale Vergleichseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Vergleichen eines einen analogen Funktionswert darstellenden digitalen Kodewortes mit einem digitalen Vergleichswort.

Die bekannten Einrichtungen zur feststellung der Übereinstimmung oder einer annähernden Übereinstimmung zwischen einem Befehls-Kodewort und einem digitalen einen analogen Funktionswert (beispielsweise die Winkelstellung einer Welle) darstellenden Kodewort bestehen aus digitalen Schaltkreisen mit einer elektronischen Logik, die Additionen und Subtraktionen durchführt. Eine andere Technik, die zum gleichen Ergebnis führt, verwendet Analog-Digital-Systeme mit Synchronmechanismen, Servoschaltungen, Stell- und Servomotoren. Darüberhinaus hat man auch Hullinstrumente beispielsweise mit selbstabgleichenden Potentiometern und dergleichen benützt. Wegen des erforderlichen Schaltaufwandes sind die bekannten Einrichtungen kompliziert und teuer.

Die erfindungsgemäße digitale Vergleichseinrichtung vermeidet die genannten Nachteile. Sie besteht aus einer drehbaren Kodescheibe, deren Winkelstellung dem jeweiligen Analogwert entspricht, mit Abtastelementen, die gemäß dem Vergleichswort derart miteinander verschaltbar sind, daß sie

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bei Übereinstimmung des Kodewortes mit dem Vergleichswort einen zusammenhängenden Strompfad bilden, über den ein Signal gegeben wird. Das Signal kann dazu dienen, die Übereinstimmung der zu vergleichenden Wörter anzuzeigen und wenn gewünscht, die Kodescheibe anzuhalten. Vorzugsweise trägt die Kodescheibe entsprechend der Stellenzahl der Vergleichswörter mehrere Spuren. Jede Spur besteht dabei aus drei radial nebeneinander liegenden Teilspuren, von denen die innerste und die äußerste von zusammenhängenden Streifen gebildet werden, während sich die mittlere aus einzelnen Segmenten zusammensetzt, die abwechselnd mitder innersten und der äußersten Teilspur zusammenhängen, wobei jeder Teilspur ein Abtastelement zugeordnet ist. Die Kodemuster können dabei aus elektrisch leitfähigen Belägen bestehen, die von Bürsten abgetastet werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die drei Abtastelemente jeder Spur mit den drei Kontakten eines Wechselschaltrelais verbunden, dessen jeweilige Stellung dem Wert der zugehörigen Stelle des Vergleichswortes entspricht. Die Relais können dabei von einem das Vergleichswort aufnehmenden Register gesteuert werden. Vorzugsweise ist das mit der mittleren Teilspur zusammenwirkende Abtastelement jeweils an den Schaltarm des Relais für die nächstniedrigere oder nächsthöhere Stelle angeschlossen, das entsprechende Abtastelement der niedrigsten bzw. höchsten Stelle mit einem Ausgangskreis und der Schaltarm des Relais für die höchste bzw. niedrigste Stelle mit einer Stromquelle verbunden.

Um bereits eine näherungsweise Übereinstimmung des Kodewortes mit dem Vergleichswort festzustellen, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein zweites Anzeigeorgan vorgesehen, das mit dem Schaltarm des Relais für eine der niedrigeren Stellen verbunden ist. Das diesem Anzeigeorgan

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zugeführte Signal kann vorzugsweise auch zum Abbremsen der Kodescheibe benützt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben, in der

]?ig. 1 eine Abwicklung des verwendeten Kodemusters und die zugehörige Schaltung zeigt; während

Fig. 2 die bevorzugt verwendete Kodescheibe darstellt.

Gemäß Fig. 1 ist das Speicherregister 10 mit mehreren Ausgängen versehen, die ein bestimmtes kodiertes Vergleichswort in Form binärer Signale oder dergleichen einer Relaisgruppe 12 zuführen können. Das kodierte Wort gibt eine bestimmte Stellung auf einem Kodekommutator 14 an, und der Inhalt des Registers 10 wird dazu benützt, die Relais K1 bis K4 einzustellen. Ist dabei auf der Ausgangsleitung der mit dem Relais K1 verbundenen Stelle des Registers 10 eine 1 gespeichert, so legt das Relais einen Schalter 20 in diejenige seiner Stellungen, die dem logischen RICHTIG- entspricht. Ist dagegen in der mit dem Relais K1 verbundenen Stelle des Registers 10 eine 0 gespeichert, so legt dieses Relais den Schalter 20 in seine andere Stellung um, die dem logischen FALSCH entspricht. Jedes Relais der Gruppe 12 hat seinen eigenen Schalter, der entsprechend den bestimmten im Register 10 gespeicherten Daten betätigt wird. Das Relais K2 wirkt auf einen Schalter 22, das Relais K3 auf einen Schalter 24 und das Relais K4 auf einen Schalter 25.

Der Kodekommutator 14 umfaßt mehrere jeweils einer Zahlenstelle entsprechende elektrisch leitfähige Spuren, wobei die Spur 28 die in dem gezeigten Beispiel der niedrigsten

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Stelle entspricht, eine Teilspur 30 umfaßt, die eine Binäre 1 bzw. das logische RICHTIG darstellt. Die Teilspur 30 umfaßt ferner RICHTIG-Segmente 32, die mit ihr elektrisch verbunden sind. Die Spur 28 enthält ferner eine Teilspur 34» die eine Binäre 0 bzw. das logische FALSCH darstellt und ebenso mehrere FALSCH-Segmente 36 umfaßt, die elektrisch mit der Teilspur 34 verbunden sind. Die RICHTIG-Teilspur 30 und die zugehörigen RICHTIG-Segmente 32 sind von der FALSCH-Teilspur 34 und den zugehörigen FALSCH-Segmenten 36 durch einen Isolierstreifen 38 getrennt. Die FALSCH-Segmente 36 sind abwechselnd zwischen den RICHTIG-Segmenten 32 ψ angeordnet und bilden somit eine Schaltspur 37» die am besten aus Fig. 2 an einer kreisförmigen Kodescheibe ersichtlich ist. Der RICHTIG-Teilspur 30 ist eine Stromzuführungs-Bürste 40 zugeordnet, die mit der Klemme 41 des Schalters 20 verbunden ist. Eine der Schaltspur 37 zugeordnete Stromabnahme-Bürste 42 ist mit einem Ausgangskreis verbunden. Die weitere Stromzuführungs-Bürste 44 ist der FALSCH-Teilspur 34 zugeordnet und an die Klemme 45 des Schalters 20 angeschlossen. Wird nun das Relais K1 abhängig von dem Zustand der untersten Stelle des im Register 10 gespeicherten Vergleichswortes in eine bestimmte Lage umgeschaltet, so wird der Kontaktarm des Relais entweder über die Klemme 41 mit der Bürste oder über die Klemme 45 mit der Bürste 44 verbunden.

Die der nächsten Zahlenstelle entsprechende Spur 48 umfaßt eine RICHTIG-Teilspur 50, die eine Binäre 1 anzeigt und mehrere mit ihr elektrisch verbundene RICHTIG-Segmente 52 aufweist. Die Spur 48 umfaßt außerdem eine FALSCH-Teilspur 54, die eine Binäre 0 anzeigt und mehrere FALSCH-Segmente 56 enthält. Die RICHTIG- und FALSCH-Segmente greifen abwechselnd ineinander undbilden eine Schaltspur 57. Die RICHTIG-Teilspur 50 und die zuge->hörigen Segmente 52 sind von der PALSCH-Teilspur 54 und den zugehörigen Segmenten 56 durch einen Isolierstreifen 58 getrennt. Der Teilspur 50 ist eine Bürste 60 zugeordnet, die an die Klemme 51 des Schalters 22 angeschlossen ist, während der Schaltspur 57

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eine Bürste 62 zugeordnet ist, die mit der Klemme 63 des Schalters 20 des Relais K1 verbunden ist. Die der FALSCH-Teilspur 54 zugeordnete Bürste 64 ist an die Klemme 65 des Schalters 22 angeschlossen.

Die der nächsthöheren Zahlenstelle entsprechende Spur 68 umfaßt eine RICHTIG-Teilspur 70 mit mehreren mit dieser elektrisch verbundenen RICHTIG-Segmenten 72 sowie eine FALSCH-Teilspur 74, mit der ebenfalls mehrere FALSCH-Segmente 76 elektrisch verbunden sind. Eine Schaltspur 87 wird ähnlich wie bei den vorhergehend beschriebenen Spuren durch die abwechselnd nebeneinander liegenden RICHTIG- und FALSCH-Segmente gebildet. Zwischen den beiden Teilspuren und ihren zugehörigen Segmenten ist ein Isolierstreifen 77 vorgesehen. Eine mit der RICHTIG—Teilspur 70 zusammenwirkende Bürste 78 ist an die Klemme 79 <3es Schalters 24 angeschlossen, während die der FALSCH-Teilspur 74 zugeordnete Bürste 80 mit der Klemme 81 des Schalters 24 verbunden ist. Die Bürste 82 ist der Schaltspur 87 zugeordnet und mit der Klemme 84 des Schalters 22 verbunden.

Die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel letzte der obersten Zahlenstelle entsprechende Spur 88 besteht wiederum aus einer RICHTIG-Teilspur 90 mit mehreren mit dieser elektrisch verbundenen RICHTIG-Segmenten 92, sowie aus einer PALSCH-Teilspur 94 ebenfalls mit mehreren mit dieser elektrisch gekoppelten FALSCH-Segmenten 96. Die abwechselnd ineinander greifenden RICHTIG- und FALSCH-Segmente bilden eine Schaltspur 97. Die beiden Teilspuren und ihre zugehörigen Segmente sind durch einen Isolierstreifen 98 voneinander getrennt. Die der RICHTIG-Teilspur 90 zugeordnete Stromzuführungs-Bürste 102 ist an die Klemme 103 des Schalters 25 angeschlossen, während die der FALSCH-Teilspur 94 zugeordnete Bürste 104 mit der Klemme 105 des

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Schalters 25 verbunden ist. Eine an der Schaltspur 97 angreifende Bürste 106 ist an die Klemme 107 des Schalters 24 angeschlossen. Die Klemme 110 des Schalters 25 steht mit einer Spannungsquelle beispielsweise der Batterie 112 in Verbindung.

Wird in das Speicherregister 10 ein bestimmtes kodiertes Vergleichswort geladen, beispielsweise nämlich die Binärzahl 0110, so schaltet die ein O-Bit enthaltende untere Stelle des Registers 10 das Relais K1 in seine FALSCH-Stellung, wodurch der Kontaktarm 63 über die Klemme 45 die FALSCH-Teilspur 34 des Kodekommutators 14 mit der Schaltspur 57 der Spur 48 verbindet. Die nächsthöhere Bitstelle des Registers 10, die eine binäre 1 enthält, schaltet das Relais K2 in seine RICHTIG—Stellung und verbindet die RICHTIG-Teilspur 50 mit der Schal^ur 87 der Spur 68. Die nächsthöhere ebenfalls eine binäre 1 enthaltende Stelle bewirkt, daß das Relais K3 die Schaltspur 97 der der höchsten Stelle entsprechenden Spur 88 mit der RICHTIG-Teilspur 70 der Spur 68 verbunden wird. Die höchste Bitstelle des Registers schließlich führt dem Relais K4 eine 0 zu und kuppelt die FALSCH-Teilspur 104 mit der Batterie 112. Ist der Strompfad zwischen der Batterie 112 und dem Ausgangskreis 120 vollständig geschlossen, so erfolgt eine Anzeige, die die Bewegung des Kommutators bzw., falls diese das bewegliche Element darstellender Bürsten anhält oder in sonstiger Weise anzeigt, daß Übereinstimmung zwischen dem Vergleichswort und de.ia Kodewort vorliegt.

Sollte die Anzeige einer näherungsweisen Übereinstimmung erforderlich sein, d.h. wenn die Spuren 68 und 88 mit den Relais K3 und K4 Koinzidenz aufweisen, wobei in dem gewählten Beispiel in die oberste Registerstelle eine

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O unä in die nächstniedrigere eine 1 geladen wurde, so wird der Ausgangskreis 140 betätigt, der an die der Schaltspur 87,der Spur für die zweithöchste Stelle, zugeordnete Bürste 82 angeschlossen ist und entweder die Bewegung des Kommutators 14 verlangsamt oder in sonstiger Weise anzeigt, daß sich die !Codescheibe der Koinzidenzstellung nähert.

Um das Auflösungsvermögen der Vergleichseinrichtung zu erhöhen, können auch Drehkommutatoren mit in Kaskade geschalteten Scheiben von unterschiedlicher Drehzahl verwendet werden; dabei kann dann die ersteScheibe mehrere Umdrehungen ausführen bevor eine Übereinstimmung erreicht wird.

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Claims (10)

1. Patentansprüche

   ( 1/)Einrichtung zum Vergleichen eines einen analogen Funktionswert darstellenden digitalen Kodewortes mit einem digitalen Vergleichswort, gekennzeichnet durch mindestens eine drehbare Kodescheibe (14)» deren Winkelstellung dem jeweiligen Analogwert entspricht, mit Abtastelementen (40, 42, 44 .··), die gemäß dem Vergleichswort derart miteinander verschaltbar sind, daß sie bei Übereinstimmung des Kodewortes mit dem Vergleichswort einen zusammenhängenden Strompfad bilden, über den ein Signal gegeben wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodescheibe (14) entsprechend der Stellenzahl der miteinander zu vergleichenden Digitalwörter mehrere Spuren (28, 48, 68, 88) trägt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spur (z.B. 28) aus drei radial nebeneinander liegenden Teilspuren (30, 34, 37) besteht, von denen die äußerste (30) und die innerste (34) von zusammenhängenden Streifen gebildet sind, während sich die mittlere (37) aus einzelnen Segmenten (32, 36) zusammensetzt, die abwechselnd mit der innersten und der äußersten Teilspur zusammenhängen, und daß jeder Teilspur ein Abtastelement (40, 42, 44) zugeordnet ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (30, 34) und Segmente (32, 36) elektrisch leitfähige Beläge und die Abtastelemente (40, 42, 44) Bürsten sind.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Abtastelemente (40, 42, 44) jeder Spur (z.B.28)

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   mit den drei Kontakten (411 45, 63) eines Wechselschaltrelais (20) verbunden sind, dessen jeweilige Stellung dem Wert der zugehörigen Stelle des Vergleichswortes entspricht.
6. 6· Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eelais (20, 22, 24» 25) von einem das Vergleichswort aufnehmenden Speicherregister (10) steuerbar sind.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der mittleren Teilspur (z.B. 57) zusammen- λ wirkende Abtastelement jeweils an den Schaltarm (63) des Relais (20) für die nächstniedrigere oder nächsthöhere Stelle angeschlossen, das entsprechende Abtastelement (42) der niedrigsten bzw. höchsten Stelle mit einem Ausgangskreis (120) und der Schaltarm (110) des Eelais (25) für die höchste bzw. niedrigste Stelle mit einer Stromquelle (112) verbunden ist.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltarm (84) des Heiais (22) für eine der niedrigeren Stellen mit einer Näherungsanzeige (140) verbunden ist.
9. 9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bei Übereinstimmung der zu ver- I gleichenden Wörter erzeugte Signal zum Anhalten der !Codescheibe (14) dient.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das der Näherungsanzeige (140) zugeführte Signal zum Abbremsen der Kodescheibe (14) dient.

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