DE1548839A1 - Gegenkopplungsintegriersystem - Google Patents

Gegenkopplungsintegriersystem

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DE1548839A1
DE1548839A1 DE19661548839 DE1548839A DE1548839A1 DE 1548839 A1 DE1548839 A1 DE 1548839A1 DE 19661548839 DE19661548839 DE 19661548839 DE 1548839 A DE1548839 A DE 1548839A DE 1548839 A1 DE1548839 A1 DE 1548839A1
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DE
Germany
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flip
input
negative feedback
pulses
output signal
Prior art date
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Pending
Application number
DE19661548839
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English (en)
Inventor
Giguere Raymond George
Tulloh Phillip Ross
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RTX Corp
Original Assignee
United Aircraft Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/02Rotary gyroscopes
    • G01C19/04Details
    • G01C19/32Indicating or recording means specially adapted for rotary gyroscopes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D1/00Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application
    • G01D1/04Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application giving integrated values
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/10Calibration or testing
    • H03M1/1009Calibration

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

  • 6egenkopplungsintegriersystes
    Die Erfindung bezieht sich auf ein ßegenkopplungsintegriersystes
    und betrifft insbesondere ein Integriersystem mit eines Analog-
    eingang und eines Digitalausgang,-bei den sowohl Analog- als. auch
    Digitalintegratoren verwendet sind. Dieses System ist besonders
    nützlich beim Integrieren der Anzeigewerte von Beschleunigungs-
    messern und Kreiseln.
    In der USA-Patentanmeldung Serial Nr. 139,008 vom 14. Septeiber 1963
    der Anmelderin ist ein derartiges Integriersystem beschrieben.
    Die Erfindung.stellt eine Weiterbildung dieser Integriervorrich-
    tung dar. Die Erfindung macht Gebrauch vom Prinzip der Probe-
    entnahme (sampling), des Speicherns und des verzögerten Dureh-
    schaltens eines gespeicherten Meßwertes in Kombination mit einem
    Gegenkopplungsintegriersystem der in der oben genannten Patent-
    anmeldung beschriebenen Art.
    Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
    an mehreren Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben, wobei
    gleiche Teile in den Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen
    sind.
    Figur 1 zeigt eine bekannte Schaltungsanordnung des Gegen-
    kopplungsintegriersystems nach der oben genannten Patentan-
    meldung',
    Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der Integrierschaltung
    nach der Erfindung;
    Figur 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer Integrier-
    schaltung nach der Erfindung.
    In Figur 1 ist ein mechanischer Integrator 10a dargestellt, etwa
    ein Beschleunigungsmesser oder ein Kreisel mit einem Freiheitsgrad.
    Der Trägheitseingang 12 kann ein Beschleunigungssignal oder ein
    Winkelgeschwindigkeitssignal sein. Der Integrator 10a ist mit
    einer Hilfswicklung 14a und einem Geber 16a versehen. Der Geber 16a wird durch einen Oszillätor 26b erregt, wobei beide an einen phasenempfindlichen Demodulator 16c angeschlossen sind, der ein Gleichspannungsausgangssignal erzeugt, das sich mit der Amplitude und Polarität der Wechselstromausgangaspannung des Gebers 16a ändert.
  • Bei Beschleunigungsmessern und Kreiseln von einem Freiheitsgrad ist das bewegliche Element innen entweder durch viskose Reibungs- kräfte einer Schwimmflüssigkeit, durch den Strom in einer Wick-lung, die sich relativ zu einem magnetischen Feld bewegt, oder durch die Kombination einer viskosen Dämpfung und einer Wirbelstromdämpfung gedämpft. Bei Beschleunigungsmessern erzeugt die an diesem auftretende Beschleunigung eine Kraft auf das Anzeigeelement, welches bei Fehlen eines Gegenkopplungssignals in der Hilfswicklung zu einer solchen Geschwindigkeit des Anzeigeelementes relativ zu dem Gehäuse führt, daß die Dämpfungskraft gleich der durch die Beschleunigung erzeugten Kraft ist. Bei Kreiseln mit einem Freiheitsgrad erzeugt die an diesem auftretende Winkelgeschwindigkeit ein Drehmoment an der Kreiselaufhängung, die beim Fehlen eines Gegenkopplungssignales in der Hilfswicklung eine selche Winkelgeschwindigkeit der Aufhängung relativ zu dem Gehäuse ergibt, daß das Dämpfungsdrehmoment gleich dem durch die Winkelgeschwindigkeit erzeugten Drehmoment ist. Beim Fehlen eines Gegenkopplungssignales in der Hilfswicklung eines Beschleunigungsmessers bewegt sich das Anzeigeelement um eine Strecke, die innerhalb gewisser Grenzen proportional zu dem Integral der Beschleunigung ist. Da der Geber ein Signal erzeugt, das proportional der Bewegung des Anzeigeelementes ist, stellt .dieses Gebersignal also die Geschwindigkeit dar, welche ja das Integral der Beschleunigung ist.
  • Beim Fehlen eines Gegenkopplungssignales in der Hilfswicklung eines Kreisels von einem Freiheitsgrad bewegt sich die Auf- hängung um einen Winkel, der in gewissen Grenzen proportional zu dem Integral der auf den Kreisel wirkenden Winkelgeschwindig- keit ist. Da der Geber ein Signal erzeugt, welches proportional zu dem Winkel ist, um den sich die Aufhängung gedreht hat, so stellt das Gebersignal die Winkelverschiebung dar, die das Integral der Winkelgeschwindigkeit ist. Derartige Kreisel mit einem Freiheitsgrad sind auch als integrierende Kreisel bekannt. Bei Beschleunigungsmessern stellt das an die Hilfswicklung 14a geleitete Gegenkopplungssignal eine digitale Annäherung der auf die Vorrichtung wirkenden Beschleunigungen dar. Bei Kreiseln von einem Freiheitsgrad stellt das an die Hilfswicklung 14a geleitete Gegenkopplungssignal eine digitale Annäherung der auf die Vorrichtung wirkenden Winkelgeschwindigkeit dar. Demgemäß ergibt der Integrator 10a bei eingeschalteter Gegenkopplungsschleife zu der Hilfswicklung 14a ein Geber-Ausgangssignal, welches proportional zu dem analogen Integral der Differenz der am Trägheitseingang 12a wirkenden Kraft und der digitalen Annäherung an das Trägheitseingangssignal. ist,. welches mit der Hilfswicklung 14a ge-Koppelt ist. Der Ausgang des phasenempfindlichen Demodulators 16c ist über einen Eingangswiderstand 20 mit einem Verstärker 24 gekuppelt, der mit einem Gegenkopplungskondensator 22 versehen ist. Der Ausgang des Demodulators 16c ist ferner über den Widerstand 28 und einen Differenzierkondensatpr 30 an den ersten Eingang eines hochverstärkenden Differentialverstärkers 6b geleitet. Der Ausgang des elektronischen Integrators 24 ist Ober einen Summierwiderstand 26 ebenfalls an den ersten Eingang des Differentialverstärkers 6b geleitet. Ferner ist ein 110 kHz-Quarzoszillator 40 vorgesehen, der einen monostabilen Multivibrator 42 steuert, welcher -Ein-Mikrosekunde-Impulse erzeugt. Der Ausgang des Multivibrators 42 ist mit einem Ringzähler 44 verbunden, der die Zahl der eintreffenden Impulse durch den Faktor 12 teilt, um Ausgangsimpulse mit einer Länge von einer Mikrosekunde und einer Folgefrequenz von 10 kHz zu erzeugen, die synchron mit den Impulsen des Multivibrators 42 sind. Der Ausgang des Ringzählers 44 ist mit dem Rücklaufeingang eines 10 kHz-Sägezahngenerators 6a verbunden, dessen Wellenform im wesentlichen symmetrisch zum Erdpotential liegt und der mit dem zweiten Eingang des Differentialverstärkers 6b verbunden ist. Dieser führt lediglich dann ein Ausgangssignal, wenn von dem Sägeaahngenerator 6a ein Signal an den zweiten Eingang geleitet wird, welches positiver ist als die von dem Demodulator 16c und dem Integrator 24 an den ersten Eingang geleiteten Signale.
    Der Ausgang des Differentialverstärkers, 6b ist über eine Tor-
    schal tung '7a mi G,_.dem positiv ei nste? lenck ran Eingcpg eines
    bistabilen Multivibrators -(Flip-Flop) 8a gekoppelt. Der Ausgang des Multivibrators 42 ist mit dem Steuereingang der Torschaltung 7a verbunden. Der Ausgang des Ringzählers 44 ist mit dem negativ einstellenden Eingang des bistabilen Hultivibrators 8a verbunden. Dieser ergibt komplementäre Ausgangssignale von entgegengesetzter Polarität. Der positive Ausgang des Flip-Flops 8a ist mit einem Eingang einer UND-Schaltung 46 verbunden und mit den Steuerein- gängen der Torschaltungen 4b und 4e. Der negative Ausgang des Flip-Flops 8a ist mit einem Eingang einer UND-Schaltung 48 und mit den Steuereingängen der Torschaltungen 4a und 4d verbunden. Der Ausgang des Multivibrators 42 ist über ein Verzögerungsnetz- werk 50 mit einer Verzögerungszeit von 6 Mikrosekunden an den anderen Eingang der UND-Schaltungen 46 und 48 verbunden. Der Aus- gang der UND-Schaltung 46 ist mit dem positiv zählenden Eingang eines Zählers 52a verbunden, und der Ausgang der UND-Schaltung 48 ist mit dem negativ zählenden Eingang desselben verbunden. nie Ausgänge dieses Zählers sind über fünf gleichzeitig betatigbare Torschaltungen 54a mit den entsprechenden@Eingängen von fünf Flip-Flops 58a mit jeweils einem Eingang verbunden. Die Ausgänge der Flip-Flops 58a führen an die zugeordneten Ausgänge 1, 2, 4:, 8 und 16, die insgesamt mit 60 bezeichnet sind. Der Ausgang des Ringzählers 44 ist mit dem Steuereingang der Vielfachtorschaltungen 54a verbunden.
  • Das eine Ende der Hilfswicklung 14a ist über die Torschaltung 4a mit dem positiven Pol der Batterie ? verbunden und über die Tor- schaltung 4c mit dem negativen Pol derselben. Der andere Anschlus
    der Hilfswicklung 14a führt über die Torschaltung 4d an den
    negativen Anschluß der Batterie 2 und über die Torschaltung 4b
    an den positiven Pol derselben. Die Torschaltungen 4a bis 4d
    wirken als Umkehrschalter, um die Polarität des Stromes durch
    die Hilfswicklung 14a umzukehren.
    Die Schaltung nach Figur 1 hat folgende Wirkungsweise. Der Geber
    16a gibt ein Ausgangssignal ab, welches dem Integral der
    Differenz zwischen der am Trägheitseingang 12 auftretenden
    Kraft und der durch den Strom in der Hilfswicklung@14a erzeugten
    Kraft entspricht. Das Wechselstromfehlersignal des Gebers 16a
    erzeugt ein entsprechendes Gleichstromausgangssignal am
    Demodulator 16e. Dieses Ausgangssignal ist direkt über den
    Widerstand 28 an den ersten Eingang des Differenzialverstärkers
    6b geführt. Das Integral und die Ableitung des Ausgangssignales
    des Demodulators 16c sind ebenfalls an den ersten Eingang des
    Differenzialverstärkers 6b geführt. Dieser gibt nur dann ein Aus-
    gangssignal ab, wenn das von dem Sägezahngenerator 6a herrührende
    Eingangssignal positiver wird als die Summe der drei an den
    ersten Eingang geleiteten Signale. Die Zeitdauer für die Aus-
    lenkung des Ausgangssignales des Generators 6a vom maximalen
    negativen bis zum maximalen positiven Ausschlag beträgt 100
    Mikrosekunden. Wenn die Summe der an den ersten Eingang des
    Differentialverstärkers 6b geleiteten Signale gleich Null ist,
    ergibt dieser ein Ausgangssignal, welches um 50 Mikrosekunden
    nach dem Rücklauf in Abhängigkeit von einem Impuls aus dem Ring-
    zähler 44 verzögert ist. Wenn die Summe der Signale eine
    positive Spannung am ersten Eingang des Differentialverstärkers 6b ergibt, erzeugt dieser ein Ausgangssignal, welches mehr als 50 Mikrosekunden nach dem Rücklauf verzögert ist. Ist die Spannung am Differentialverstärker 6b hingegen negativ, so er- zeugt dieser ein Ausgangssignal, welches weniger als 50 Mikro- sekunden nach dem Rücklauf verzögert ist.
  • Der Flip-Flop 8a muß beim Rücklauf des Sggezahngenerators 6a negativ eingestellt werden. Die Torschaltung 7a bewirkt eine positive Einstellung. des Flip-Flops 8a durch den ersten Takt- impuls des Multivibrators 42, der nach Auftreten eines Ausgangs- signales des Differentialverstärkers 6b auftritt. Da die Takt- impulse des Multivibrators 42 im wesentlichen alle neun Mikro- sekunden auftreten, wird die Torschaltung 7a neun Mikrosekunden nach dem Rücklauf, sodann 18 Mikrosekunden nach dem Rücklauf, ferner 27 Mikrosekunden nach dem Rücklauf usw. betätigt, und zwar bis zum nächsten Rücklauf. Wenn der Differentialverstärker 6b ein Ausgangssignal erzeugt, welches 22 Mikrosekunden nach dem Rücklauf verzögert ist, so wird der Flip-Flop 8a erst 27 Mikro- sekunden nach dem Rücklauf positiv eingestellt. Dies wird digital durch die Torschaltung 7a in Abhängigkeit von den Taktimpulsen des Multivibrators 42 gesteuert. Der Flip-Flop 8a wird also in einem Zeitabschnitt positiv eingestellt, der sich in diskreten Zuwachsraten von neun Mikrosekunden ändert. Wenn der Flip-Flop 8a nach dem-Rücklauf negativ eingestellt wird, verursachen die Torschaltungen 4a und 4d einen negativen Stromfluö durch die Hilfswicklung 14a. Wenn der Flip-Flop 8a positiv eingestellt wird,
    bewirken die Torschaltungen 4b und 4c einen positiven Stromflu8
    durch die Hilfswicklung 14a. Der wirksame Stromfluß durch die .
    Hilfswicklung 14a während irgendeiner 100 Mikrosekunde-Periode
    des Sägezahngenerators 6a ist proportional zur Differenz der
    Zeitdauer des positiven und negativen Stromflusses, da die an-
    gelegte Spannung konstant ist. Die digitalen Zeitangaben. des
    Flip-Flops 8a werden also in der Hilfswicklung 14a in ein ent-
    sprechendes Analogsignal umgewandelt. Wenn der Flip-Flop 8a nach
    dem Rücklauf negativ eingestellt wird, wird die UND-Schaltung 48
    durchgeschaltet, so daa die verzögerten Taktimpulse des Netz-
    werkes 50 an den negativ zählenden Eingang des Zählers 52a
    gelangen. Es sei nochmals erwähnt, daa der Rücklaufimpule von
    dem Ringzähler 44 synchron mit einem der Taktimpulse des Multi-
    vibrators 42 auftritt. Nach der negativen Einstellung des Flip-
    Flops 8a dauert es also lediglich bis zu sechs Mikrosekunden,
    bis die verzögerten Taktimpulse des Netzwerkes 50 über die UND-
    Schaltung 48 an den negativen Eingang des Zählers 62a durchge-
    schaltet werden. In ähnlicher Weise wird der Flip-Flop Ba durch
    die Torschaltung 7a in Abhängigkeit von einem Taktimpuls des
    Multivibrators 42 positiv eingestellt. Es dauert wiederum nur bis zu
    sechs Mikrosekunden nach der positiven Einstellung des Flip-
    Flops, bis die verzögerten Taktimpulse des Netzwerkes 50 über die
    UND-Schaltung 46 an den positiv zählenden Eingang des Zählers 52s
    gelangen. Dieser Zähler integriert die digitalen Zeitangaben den
    Flip-Flops 8a. Die Ausgänge des Zählers 52a haben jedoch einen
    Wechselstromcharakter wegen der abwechselnden positiven und
    negativen Zählung bei der Impulsbreitenintegration. Demgemäß werden
    die Meßwerttorschaltungen 54a lediglich dann in Abhängigkeit von
    einem Rücklaufimpuls des Ringzählers 44 durchgeschaltet. Die
    Flip-Flops 58a speichern die Ausgangssignale des Zahlers 52a bis
    zum nächsten Rücklaufimpuls des Ringzählers 44.
    Der Integrator 10a weist eine zusätzliche Zeitverzögerung auf,
    die in dem elektronischen Generator nach Figur 1 nicht dargestellt
    ist und welche dadurch hervorgerufen wird, daß das Anzeige-
    element nicht unmittelbar eine Geschwindigkeit annehmen kann,
    die proportional der Differenz zwischen der Trägheitskraft am
    Eingang 12 und der durch den Strom in der Hilfswicklung 14a
    erzeugten Kraft ist. Das Anzeigeelement muB beschleunigt werden,
    um seine stationäre gedämpfte Geschwindigkeit anzunehmen. Bei
    höheren Frequenzen erzeugt der Integrator 10a eine zusätzliche
    Phasenverschiebung von 90o aufgrund der Trägheit des Anzeige'-
    elementes. Die Gesamtphasendrehung bei höheren Frequenzen nähert
    sich daher 180° und bringt Stabilitätsprobleme mit sich. Demgemäß
    wird ein Phasenkondensator 30 verwendet, um den Frequenz- und
    Phasengang der betreffenden Schleife zu stabilisieren. Der Inte-
    grator, der den Verstärker 24 und den Kondensator 22 umfaßt,
    bewirkt, daß der Geber 16a bei Null arbeitet, so daß dadurch
    Fehler der integrierten Digitalanzeigen an den Anschlüssen 60
    ausgeschaltet werden. Die Analog-Digitalumwandlung durch den
    Sägezahngenerator 6a braucht nicht sehr genau zu sein, da deren
    digitalisierende Funktion gänzlich innerhalb der Gegenkopplunße-
    schleife liegt. Der Integrator 10a integriert nicht die ange-
    legte Spannung, sondern den tatsächlichen Strom durch die
    Hilfswicklung 14a. Demgemäß ist es wünschenswert, in Reihe mit dieser Wicklung einen Widerstand mit negativem Temperatur- koeffizienten zu schalten, um den positiven Temperaturgang des Widerstandes der Hilfswicklung 14a zu kompensieren. Man kann natürlich auch stattdessen Stromregeleinrichtungen nehmen, um den Stromfluß konstant zu halten.
  • Die Hilfswicklung 14a bildet eine leicht induktive Last. Wenn die Induktivität der Hilfswicklung 14a 0,013 Hy beträgt und der gesamte Reihenwiderstand der Wicklung sowie des Kompensations- widerstandes 10 kOhm beträgt, so ist die Zeitkonstante der Hilfs-wicklung 14a, die durch das Verhältnis von Induktivität zu Widerstand gegeben ist, 1,3 Mikrosekunden. Der Taktimpuls mit neun Mikrosekunden Abstand ist daher siebenmal länger als die Zeitkonstante der Hilfswicklung 14a. Wenn man das Testverhältnis des Flip-Flops 8a von 1 zu 1 auf einen solchen Wert ändern würde, daß der eine Zustand eine Taktperiode dauert und der.andere Zustand zehn Taktperioden, dann würde der Fehler aufgrund der Nichtgleichheit der positiven und negativen Impulse ein Promille sein. Im allgemeinen ist es wünschenswert, den Fehler aufgrund der Nichtgleichheit der positiven und negativen Impulse auf einen Wert von kleiner als 1 : 1 000 000 zu begrenzen. Wenn die Ab- weichung des Testverhältnisses des Flip-Flops 8a von dem Einheits- wert so begrenzt wird, daß der Flip-Flop in einem Zustand wenigstens zwei Taktimpulaperioden verweilt und in dem anderen Zustand nicht mehr als neun Taktimpulsperioden, dann wird der Fehler aufgrund der Nichtgleichheit auf 1 : 1 000 000 verringert, da das kleinste Intervall des Stromflusses vierzehnmal größer ist als die Zeitkonstante der Wicklung 14a.
  • In der obigen Beschreibung ist angenommen, daa die Impülsbreite und die Anstiegszeit des Multivibrators 42 vernachläasigbar sind. Der Trugschlua dieser Annahmen ist aus den folgenden Ausführungen zu entnehmen. Wenn das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 6b gleichzeitig mit dem Taktimpuls des Multivibrators 42 auftritt, entsteht eine Unsicherheit hinsichtlich der Triggerzeit des Flip-Flops 8a. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 7a kann sich daher über einen Bereich von etwa der Breite des Multivibratorimpulses ändern, wodurch eine entsprechende Änderung der von dem Flip-Flop 8a herrührenden Signale eintritt, ohne daa jedoch eine entsprechende Änderung der Ausgangssignale der Torschaltungen 46 und 48 auftritt: Man kann dieses Problem auch noch von anderer Seite betrachten, wenn man sich eine Bewegung eines Beschleuni- gungsmessers vorstellt entsprechend einer Änderung von einer Mikrosekunde beim Auftreten des Ausgangssignales des Differentialverstärkers 6b. Wenn der Flip-Flop 8a die Beschleunigungsmesseranzeige genau nullen soll, mua er zu einer entsprechend um eine Mikrosekunde verschiedenen Zeit getriggert werden. Im Hinblick auf die begrenzte Länge der Taktimpulse des Multivibrators kann jedoch die Situation auftreten, daß die Änderung von einer Mikro- sekunde genau mit einem Taktimpuls zusammenfällt. Obgleich der Flip-Flop 8a also die Änderung von einer Mikrosekunde wahrnimmt, ist das bei der Zählung in dem Zähler 52a nicht der Fall, und die Kurvendarstellung der Beschleunigung als Funktion der Zählwerte in dem Register 58a kann daher flache Stellen aufweisen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, von einem Signal, das das Integral einer Eingangsgröße in einer proportional-Gegenkopplungsäntegrierschleife darstellt, Probemessungen zu machen, zu speichern und verzögert durchzuschalten.
  • Die Lösung dieser Aufgabe und die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung gehen aus der folgenden Besehreibung hervor.
  • Die Figuren 2 und 3 zeigen verschiedene Ausführungsformen einer Schaltung nach der Erfindung, die den Baustein 100 in Figur 1 bildet.
  • Die in Figur 2 durch gestrichelte Linien umrissene Schaltungsan- ordnung 100 ist als Speicher für das Ausgangssignal der Meßproben-Torschaltung 7a ausgebildet, umfaßt einen Flip-Flop 104 und voll das Ausgangssignal zur Speicherung und Verwendung in dem Flip-Flop 8a verzögert durchschalten. Die an der Leitung 43 anstehenden Taktimpulse sind vom Multivibrator 42 in Figur 1 abgeleitet und als Phase 1 bezeichnet. Diese Phase 1-Impulse sind mit der Me8-proben-Torschaltung 7a verbunden sowie mit der Verzögerungstqrschaltung 102, die gleich aufgebaut sein kann wie die Verzögerungs- schaltung 60 von Figur 1. Die Verzögerungstorschaltung 102 erzeugt eine verzögerte Phase 2 der Taktimpulse des Multivibrators 42, in dem die Phase 1 um etwa drei Mikrosekunden verzögert wird. Die Verzögerung braucht lediglich etwas größer zu sein als die maximale Impulsbreite der Phase 1-Impulse. Ein Ausgang des Flip-Flops 104 und die Phase 2-Impulse sind an eine UND-Schaltung 106 geleitet, die den Flip-Flop 8a einstellt, wenn beide Signale an der UND-Schaltung vorhanden sind. Das Zurückstellen der Flip-Flops 104 und 8a geschieht durch Impulse auf der Leitung 45, die von dem Ringzähler 44 von Figur 1 abgeleitet sind.
  • Die Einfügung des Bausteines 100 in die Schaltung nach Figur 1 bewirkt, daß der Flip-Flop 8a nach und nicht während des Auf-tretens eines usgangsimpulses des Differentialverstärkers 6b eingestellt wird.
    Figur 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer Schaltung nach
    der Erfindung mit einem Baustein 1.00b, der zwischen der Torschal-
    tung 7a und dem Flip-Flop 8a von Figur 1 geschaltet ist. Hierbei
    sind die Taktimpulse der Phase 1 zum Aktivieren des Flip-Flops 8a
    vorgesehen und es ist nicht erforderlich, Taktimpulse der Phase 2
    zu erzeugen. Das Ausgangssignal der Torschaltung 7a ist an eine
    Verzögerungsschaltung 108 gelegt. Deren Verzögerung braucht ledig-
    lich so groß zu sein wie die maximale Impulsbreite der Phase 1-
    Impulse, d.h. etwa drei Mikrosekunden. Der Ausgang der Verzöge-
    rungsschaltung 108 ist an einen Impulsdehner 110 geleitet, der
    die Impulse der Verzögerungsschaltung 108 genügend lang dehnen muß,
    damit der nächste Impuls der Phase 1 den Flip-Flop 8a aktiviert. In diesem Fall ist eine Impulsdehnung von sieben Mikrosekunden genügend. Der Ausgang des Impulsdehndrs 110 ist ferner mit der UND-Schaltung 7b verbunden, an die auch die Phase 1-Impulse geleitet werden. Der Ausgang dieser UND-Schaltung ist wiederum mit dem Flip-Flop 8a verbunden und stellt diesen ein, wenn er aktiviert wird. Mit der Schaltungsanordnung nach Figur 8 wird das gleiche Ergebnis erzielt wie mit der Vorrichtung nach Figur 2, denn der Flip-Flop 8a kann lediglich getriggert werden, nachdem der Ausgangsimpuls der Torschaltung 7a aufgehört hat. Anmerkung: ,Die auf Seite 1 genannte USA - Patentanmeldung Serial Ido. 138 008 entspricht der deutschen Patentanmeldung U 9244 vom 9.7.1962 und hat inzwischen zu dem USA - Patent 3 192 371 geführt.

Claims (1)

  1. P a t e n t ans p r ü c h e 1. Gegenkoppxun'sintegriersystem mit einem Eingang für, eine variable Analoggröße, mi.t einer Einricrctung zum Erzeugen einer periodischen, stufenweise veränderlidhen Gegenkopplungsgröße, die von dem Analagausgangssignal abgeleitet ist und abwechselnde Schritte mit einer kombinierten pxopörtionalen Gegenkopplung umfaßt, und mit einer Analogirxtegriereinrichtung, die auf die Differenz iwischan der Eingangsgröße und den Gegenkopplungagrößen anspricht und ein Analogausgangasignal erzeugt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eire Meßprobenentnahmevor- richtung für das Analogausgangssignal vorgesehen ist sowie ein Speicher, in dein eine Meßprobe gespeichert wird, die verzögert durchgeschaltet wird, um die abwechselnden Stufen zu erzeugen. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgenerator vorgesehen ist, der Impulse einer ersten Phasen- lage erzeugt zum Aktivieren der Meßprobenentnahmevorrichtung, und daß der Generator von diesen Imlbulsen gesteuert wird und Taktimpulse einer zweiten Phasenlagi erzeugt, um die Verzögerungs- torschaltung zu steuern. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung die Meßproben verzögert und daa eine imgulsdehnvorrichtung vorgesehen ist, die durch die verzögerten Mebprobenwerte äktiviert wird.
DE19661548839 1965-09-14 1966-09-06 Gegenkopplungsintegriersystem Pending DE1548839A1 (de)

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