DE1523162C - Anordnung zur digitalen Messung der Relativgeschwindigkeit eines Fluids gegenüber einem Bezugspunkt - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Differenz nach Größe und. Vorzeichen proportional digitalen Messung der Relativgeschwindigkeit eines der Differenz zwischen der Ausgangsgröße des Ge-Fluids gegenüber einem Bezugspunkt mit einem elek- schwindigkeitsfühlers und der von dem Digitaltrischen Geschwindigkeitsfühler an dem Bezugs- Analog-Wandler 164 abgegebenen Regelgröße bzw. punkt, einem Geschwindigkeitsanzeiger, der durch 5 Kompensationsgröße ist. Diese beiden gekoppelten die Stellgröße eines Folgereglers beeinflußt ist, an Gleichspannungen liegen an zugeordneten Zerdessen Eingängen die Ausgangsgröße des Ge- hackerundstufen 72,74, die mit je einem weiteren Einschwindigkeitsfühlers als Führungsgröße und die der gang an einem einstellbaren Zeitbasisimpulsgenerator angezeigten Geschwindigkeit proportionale Aus- 84 liegen. An den Ausgängen der Zerhackerundgangsgröße des Geschwindigkeitsanzeigers als Regel- io stufen 72, 74 erscheint je ein Ausgangspuls. Die j größe liegen, einem einen Bestandteil des Folge- Amplitudendifferenz dieser beiden gekoppelten Aus- j reglers bildenden, dem Geschwindigkeitsanzeiger gangspulse verhält sich nach Größe und Vorzeichen nachgeordneten Digital-Analog-Wandler zur Abgabe wie die Spannungsdifferenz an den Leitungen 66, 64. der Regelgröße, einem in dem Folgeregler ent- Die Ausgangspulse der Zerhackerundstufen 72,74 haltenen Analog-Digital-Wandler zur Umsetzung der 15 liegen an zugeordneten Sch well wertdiskriminatoren · Stellgröße jeweils in eine entsprechende Anzahl von 86, 88, welche bei einer Amplitudendifferenz Null Impulsen, die sich bezüglich ihrer Phasenlage ge- keinen der beiden Pulse durchlassen. Lediglich dann, maß dem Vorzeichen der Stellgröße unterscheiden, wenn die Amplitude des einen Pulses gegenüber dem und einem Phasendiskriminator, welcher lediglich Normalwert wesentlich größer und die Amplitude für Impulse mit einer Phasenlage entsprechend dem 20 des anderen Pulses demgemäß wesentlich geringer richtigen Vorzeichen der zugeführten Stellgröße ge- ist, läßt einer der beiden Schwellwertdiskriminatoren öffnet ist, nach Patentanmeldung P 15 23 161.5-52. - 86, 88 den Puls mit der größeren Amplitude durch. Bei der Anordnung nach der Hauptanmeldung Die Ausgänge der Schwellwertdiskriminatoren 86, wird der Digital-Analog-Wandler über einen die Ge- 88 liegen an einem in beiden Richtungen zum Umschwindigkeitsanzeige wiedergebenden Digitalzähler 25 lauf zu bringenden Schrittmotor 38, der mechanisch gesteuert, wobei die von dem Digital-Analog- mit einem Tachometer 125 gekoppelt ist.
Wandler gelieferte analoge Ausgangsgröße über den Die mechanische Ausgangsgröße des Schrittgesamten Bereich eine lineare Funktion des digitalen motors 38 liegt ferner als Eingangsgröße an dem Wertebereiches ist. Die am Eingang des Folgereglers Digital-Analog-Wandler 164. Dieser umfaßt als liegende Regelgröße kann zwar hinsichtlich der 30 wesentliches Bauelement einen primärseitig an einer maximal auftretenden Geschwindigkeit sowie hin- Konstantwechselspannung liegenden Transformator sichtlich des Nullwertes der Geschwindigkeit justiert 258 mit einer Vielzahl sekundärseitiger Abgriffe. Die werden, so daß der Folgeregler genau der Führungs- Anzahl dieser sekundärseitigen Abgriffe ist doppelt größe folgt, jedoch setzt dies voraus, daß die von so hoch wie der-digitale Wertebereich der auftretendem Geschwindigkeitsfühler abgegebene Führungs- 35 den Regelgrößen. Je zwei benachbarte Abgriffe sind größe genau proportional der zu messenden Relativ- mittels eines zugehörigen justierbaren Trimmgeschwindigkeit ist. In solchen Fällen, bei denen potentiometers la, Ib ... In überbrückt. Jeder diese Voraussetzung nicht zutrifft, wäre indessen die Schleifer eines dieser Trimmpotentiometer 1 a, Justierung der auf den Folgeregler gegebenen Regel- Ib... In bildet eine Spannungsteilerstufe 2 α, größe hinsichtlich einer Vielzahl von Geschwindig- 40 2 b ... 2 n. Ein Abgriffdoppelkontakt 3,3' ist mechakeitswerten anstatt .lediglich zweier Geschwindig- nisch mit dem Schrittmotor 38 gekoppelt, wobei das keitswerte am Ende des Bereiches bzw. einer Ge- jeweils abgegriffene Paar von Spannungsteilerstufen schwindigkeit Null erforderlich. 2 a... 2 η dem gerade an dem Schrittmotor 38 anZweck der vorliegenden Erfindung ist die liegenden Digitalwert der Regelgröße entspricht. Schaffung einer gegenüber der Hauptanmeldung ab- 45 Der Doppelkontakt 3, 3' gibt über den Schleifer gewandelten Anordnung, welche auch bei einem eines diesen überbrückenden Feineinstellpotentionichtlinearen Ansprechen des Geschwindigkeits- meters 256 eine dieser digitalen Größe entsprechende fühlers in bezug auf die zu messende Geschwindig- analoge Regelgröße bzw. Kompensationsspannung keit eine richtige digitale- Geschwindigkeitsanzeige an den Wandler 62 ab.

liefert. Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, 50 Befinden sich die sekundärseitigen Abgriffe des

daß der Geschwindigkeitsanzeiger einen Schritt- Transformators 258 in genau gleichem Abstand von-

motor umfaßt und der Digital-Analog-Wandler in einander und sind die Schleifer der Trimmpotentio-

Form eines seitens des Schrittmotors mechanisch meter la, Ib ... In jeweils in eine Mittelstellung

gesteuerten vielstufigen Spannungsteilers ausgebildet gebracht, so ist die an den Wandler 62 abgegebene

ist. Die einzelnen Spannungsteilerstufen können 55 Regelgröße in jeder Spannungsteilerstufe pro-

hierbei leicht so ausgelegt werden, daß sich eine portional der in den Digital-Analog-Wandler 164

Anpassung an die Charakteristik des Geschwindig- eingegebenen digitalen mechanischen Ausgangsgröße

keitsfühlers ergibt. des Schrittmotors 38. Diese Einstellung ist dann

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeich- richtig, wenn der (nicht gezeigte) elektrische Ge-

nung näher erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel 60 schwindigkeitsfühler eine genau lineare Charakteristik

einer erfindungsgemäßen Anordnung überwiegend in hat. Ist diese Voraussetzung indessen nicht gegeben,

Blockschaltbilddarstellung zeigt. so kann durch entsprechende Justierung der Trimm-

Ein Wandler 62, welcher mit einem Ausgangs- potentiometer la, Ib.. .In ein solcher Abgleich

signal eines (nicht gezeigten) elektrischen Ge- vorgenommen werden, daß in dem gesamten Meß-

schwindigkeitsfühlers sowie mit einer Regelgröße 65 bereich mit hinreichend genauer Annäherung die je-

eines Digital-Analog-Wandlers 164 als Kompensa- weilige Anzeige des Tachometers 125 der zu messen-

tionsgröße beaufschlagt ist, gibt an zwei Leitungen den Relativgeschwindigkeit beliebig angenähert wer-

64,66 zwei gekoppelte Gleichspannungen ab, deren den kann, auch wenn die Ausgangsgröße des

elektrischen Geschwindigkeitsfiihlers nicht genau linear ist.

In jedem Fall wird beim Übergang von einer Spannungsteilerstufe zur nächsten der Schleifer des Feineinstellpotentiometers 256 kontinuierlich von einer Endstellung zur anderen Endstellung bewegt, so daß sich ein stetiger Übergang bei der auf den Wandler 62 gegebenen analogen Regelgröße einstellt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur digitalen Messung der Relativgeschwindigkeit eines Fluids gegenüber einem Bezugspunkt mit einem elektrischen Geschwindigkeitsfühler an dem Bezugspunkt, einem Geschwindigkeitsanzeiger, der durch die Stellgröße eines Folgereglers beeinflußt ist, an dessen Eingängen die Ausgangsgröße des Geschwindigkeitsfühlers als Führungsgröße und die der angezeigten Geschwindigkeit proportionale Ausgangsgröße des Geschwindigkeitsanzeigers als Regelgröße liegen, einem einen Bestandteil des Folgereglers bildenden, dem Geschwindigkeitsanzeiger nachgeordneten Digital-Analog-Wandler zur Abgabe der Regelgröße, einem in dem Folgeregler enthaltenen Analog-Digital-Wandler zur Umsetzung der Stellgröße jeweils in eine entsprechende Anzahl von Impulsen, die sich bezüglich ihrer Phasenlage gemäß dem Vorzeichen der Stellgröße unterscheiden, und einem Phasendiskriminator, welcher lediglich für Impulse mit einer Phasenlage entsprechend dem richtigen Vorzeichen der zugeführten Stellgröße geöffnet ist, nach Patentanmeldung P 1523 161.5-52, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitsanzeiger einen Schrittmotor (38) umfaßt und der Digital-Analog-Wandler in Form eines seitens des Schrittmotors mechanisch gesteuerten vielstufigen Spannungsteilers (Spannungsteilerstufen 2 a ... 2 η) ausgebildet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler einen an einer Konstantwechselspannung liegenden Transformator (258) mit einer der doppelten Stufenzahl des Spannungsteilers entsprechenden Zahl von Abgriffen aufweist, von denen je zwei benachbarte Abgriffe mittels eines zugehörigen justierbaren Trimmpotentiometers (1 α ... In) überbrückt sind, dessen Schleifer eine Spannungsteilerstufe (2 a ... 2 η) bildet.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch einen je zwei benachbarte Spannungsteilerstufen (2 a ... 2 η) abtastenden Doppelkontakt (3, 3'), der durch ein Feineinstellpotentiometer (256) überbrückt ist, dessen Schleifer zusammen mit dem Doppelkontakt seitens des Schrittmotors (38) gesteuert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen