-
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum automatischen Auszählen
der Umkehrpunkte eines zickzackförmigen Liniendiagramms, bei dem der jeweilige Abstand
zwischen' zwei aufeinanderfolgenden Umkehrpunkten einem bestimmten Einheitswert
einer Meßgröße entspricht.
-
Für das fortlaufende Aufzeichnen von Fertigungsstückzahlen, erzeugten
oder verbrauchten Mengen, beispielsweise Elektrizitäts- oder Flüssigkeitsmengen
oder von zurückgelegten Strecken in quantisierter Form werden zickzackförmige Liniendiagramme
als Aufzeichnungsart besonders deshalb vorteilhaft angewandt, weil einerseits die
Schreibeinrichtung ununterbrochen mit dem-Aufzeichnungsträger in Kontakt und daher
der..konstruktive Aufwand relativ gering ist, und andererseits das Liniendiagramm
bei entsprechender Wahl der Quantisierungsschritte an Hand der Umkehrspitzen leicht
auszählbar ist.
-
Im Zuge der Rationälisierung dieser Auszählarbeit ist es nun wünschenswert,
diesen Vorgang automatisch ablaufen zu lassen. Insbesondere auch dann, wenn, wie
beispielsweise auf einer in- einem Fahrtschreiber beschriebenen Diagrammscheibe;
noch andere Daten, wie Arbeitszeiten und Pausen aufgezeichnet sind, die zum Zwecke
der Lohnabrechnung bereits maschinell erfaßt werden.
-
Im einfachsten Fall wäre es denkbar, die Schnittpunkte einer Abtastspur
mit den zwischen den Umkehrpunkten liegenden Linienstücken des Diagramms zu zählen.
Die Schwierigkeiten, die beim maschinellen Lesen eines solchen Liniendiagramms mit
einer Abtastspur auftreten-rund die bei der visuellen Auszählung praktisch bedeutungslos
sind, sind vor allem darin zu sehen, daß die Stillstandslinie, die in Bewegungsrichtung
des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet wird, sobald kein Meßwert vorliegt, beliebig
zwischen den Umkehrpunkten des Diagramms liegen kann und ihre Linearität gewisse
Toleranzen aufweist, wenn die Registriereinrichtung: nicht zu teuer werden soll
und wenn die Registriereinrichtung rauhen Betriebsbedingungen unterworfen ist. Es
kann daher vorkommen, #.daß die eine Abtastspur mit einer solchen Stillstandslinie
zusammenfällt und dann voraussichtlich mehrere Schnittpunkte mit ihr aufweist, die,
um Fehlzählungen zu vermeiden, selbstverständlich nicht mitgezählt werden dürfen.
Ferner ist es möglich, daß, sofern der Aufzeichnungsträger, wie z. B. die Diagrammscheibe
eines Fahrtschreibers; rauhen Betriebsbedingungen unterworfen ist, durch Fingerabdrücke
und Kratzspuren zusätzliche Schnittpunkte mit der Abtastspur auftreten können, die
als entsprechende Werteinheiten gezählt werden würden. -Auch das würde zu einem
falschen Auswerte-Ergebnis führen. Durch die schweizerische Patentschrift 292 449
ist eine Einrichtung bekanntgeworden, bei der eine Auswertung von Meßkurven, deren
Aussage in verschiedenen Amplituden der Kurve liegt, in einem Ausführungsbeispiel
so durchgeführt wird, daß das Liniendiagramm gleichzeitig in mindestens zwei parallelen
Spuren beidseitig von einer gedachten Mittellinie abgetastet wird und bei der der
Abtaster zwei getrennte Kanäle aufweist.
-
Da das Prinzip der Abtastung mit mindestens zwei parallelen Spuren
bei entsprechender Ausgestaltung der nachgeschalteten Auswerteeinrichtung auch Vorteile
bei der Abzählung von Kurvenumkehrpunkten erbringt, wurde bei der Erfindung davon
ausgegangen, um so die vorerwähnten Schwierigkeiten zu überwinden. Die Erfindung
besteht somit in einer Anordnung zum automatischen Auszählen der Umkehrpunkte eines
zickzackförmigen Liniendiagramms, bei dem der jeweilige Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Umkehrpunkten einem bestimmten Einheitswert einer Meßgröße entspricht und eine zwei
getrennte Kanäle aufweisende Abtasteinrichtung das Diagramm gleichzeitig in mindestens
zwei parallelen Spuren beidseitig und in geringem Abstand von einer gedachten Mittellinie
abtastet, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die beim überstreichen des Diagramms
von der Abtasteinrichtung auf den beiden Kanälen gelieferten Impulszüge sich in
einer nachgeschalteten elektrischen Siebschaltung gegenseitig derart beeinflussen,
daß jeweils nur ein Impuls eines Kanals zu einem allgemein bekannten nachgeschalteten
Zählspeicher durchgelassen und der Durchlaß weiterer Impulse des gleichen Kanals
verhindert wird und zugleich der andere Kanal für den Durchlaß eines Abtastimpulses
vorbereitet wird.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
enthalten.
-
Die Wirkungsweise dieser Anordnung sei nun an Hand der Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein zickzackförmiges Liniendiagramm mit zwei
symbolisch eingezeichneten Abtastspuren, F i g. 2 die von der Abtasteinrichtung
gelieferten und entsprechend geformten Leseimpulse, Fig.3 die Siebschaltung zum
Auswählen der eigentlichen Wertzählimpulse.
-
In der das Liniendiagramm lesenden, beispielsweise optischen Abtasteinrichtung
ist im- einfachsten Fall eine Blende mit zwei Löchern angeordnet, die bewirkt, daß
aus dem beobachteten Abtastfeld zwei Abtastpunkte links und rechts einer gedachten
Mittellinie des Diagramms ausgeblendet werden. Die von den beiden Abtastpunkten
ausgehenden Lichtstrahlen werden jeweils einem Elektronenvervielfacher zugeführt.
Diese bilden auf jeweils einem getrennten Kanal K 1 und K2 einen Leseimpuls, wenn
während einer Relativbewegung zwischen der Abtasteinrichtung und dem Aufzeichnungsträger
die betreffende- Abtastspur das Liniendiagramm schneidet.
-
In der der Abtasteinrichtung nachgeordneten Siebschaltung (F i g.
3) ist jedem Kanal eine Erkennungsschaltung 1 bzw. 1' zugeordnet, die eingangsseitig
eine Impulsformerstufe 2 und ein Zeitglied 3 aufweist. Ferner ist die Erkennungsschaltung
aufgebaut aus der Umkehrstufe 4, den Kippstufen 5, 6, 7 und 8 und den Umkehrstufen
9 und 10. Die Ausgänge der beiden Erkennungsschaltungen 1 und 1' sind gemeinsam
über ein Und-Tor 11 mit dem nicht dargestellten Zählspeicher gekoppelt.
-
Zu Beginn der Abtastung wird die Siebschaltung durch ein kurzzeitig
wirksames positives Signal auf der Leitung A in eine definierte Ausgangslage gebracht,
wobei die während der Zeit, in der dieses Signal anliegt, auf Kanal K1 bzw. K2 ankommenden
Leseimpulse unterdrückt werden.
-
Erscheint nun im Abtastzeitpunkt a, nachdem das positive Signal an
A verschwunden ist, auf dem Kanal K 1 der erste Leseimpuls, so wird er, nachdem
er in der Formerstufe 2 und dem Zeitglied 3 entsprechend geformt wurde, die zunächst
geöffnete Kippstufe 5 durchlaufen und als erster Wertzählimpuls die Erkennungsschaltung
1 des Kanals K 1 verlassen. Dieser erste Zählimpuls wird ferner über die Eingänge
B und C in den Kippstufen 7 und 8
gespeichert, d. h., er kippt diese
beiden Stufen um, womit jeweils ein positives Potential an die Eingänge D und E
der Kippstufe 6 gelegt wird. Dadurch entsteht am Ausgang F der Kippstufe 6 ein negatives
Potential, das die Kippstufe 5 derart markiert, daß die negative Rückflanke des
ersten Zählimpulses auf dem Kanal K 1 die Kippstufe 5 für den Durchgang weiterer
Impulse auf Kanal K 1 sperrt.
-
Wie F i g. 2 zeigt, folgt im Zeitpunkt b dei zweite Leseimpuls wieder
auf Kanal K 1, der nach der Umkehrstufe 4 als negativer Impuls an den Kippstufen
5 und 6 ansteht. Die Kippstufe 5 ist gesperrt. Am Ausgang G der Kippstufe 6 entsteht
aber ein positiver Impuls, der einerseits die Kippstufe 7 in die Ausgangslage zurückkippt
und über den Eingang D wieder ein negatives Potential an die Kippstufe 6 legt, andererseits
die noch in der Anfangsstellung stehende Kippstufe 7' der Erkennungsschaltung 1'
des Kanals K 2 umschaltet und über D' ein positives Potential an die Kippstufe 6'
legt, wodurch die Kippstufe 5' zunächst gesperrt wird. Alle weiteren Impulse auf.
Kanal K 1, die beispielsweise dadurch entstehen, daß die Abtastspur mit einer nicht
ganz linearen Stillstandslinie tangiert, bewirken zwar, daß am Ausgang G der Kippstufe
6 jeweils ein positiver Impuls erscheint, bleiben aber sonst in beiden Erkennungschaltungen
1 und 1' wirkungslos.
-
Der erste im Abtastzeitpunkt c auf dem Kanal K2 erscheinende Leseimpuls
kann, da die Kippstufe 5' gesperrt ist, keinen Zählimpuls auslösen, bewirkt aber,
daß am Ausgang G' der Kippstufe 6' ein positiver Impuls entsteht, der die Kippstufe
7' in die Ausgangslage zurückkippt. An den Eingängen D' und E' der Stufe 6' liegt
dann wieder ein negatives Potential an und die Kippstufe 5' wird für den Durchlaß
eines Zählimpulses mit einem positiven Potential am Eingang F vorbereitet.
Der am Ausgang G' erscheinende positive Impuls schaltet ferner die Kippstufen
7 und 8 der Erkennungsschaltung 1
um, was ein Potentialwechsel
an den Eingängen D und E zur Folge hat.
-
Im Abtastzeitpunkt d folgt auf dem Kanal K 2 ein weiterer
Leseimpuls, der, da die Stufe 5' auf Durchlaß geschaltet ist, als Zählimpuls das
Und-Tor 11 erreicht und gleichzeitig über die Eingänge B' und C
die Kippstufen
7' und 8' zurückkippt, wodurch die Kippstufe 5' wieder gesperrt wird.
-
Für den nächsten im Abtastzeitpunkt e folgenden Impuls auf Kanal K
1 ist die Kippstufe 5 gesperrt. Er erzeugt jedoch in der Kippstufe 6 einen positiven
Impuls, der die Kippstufe 7 umschaltet, so daß über die Eingänge D und E wieder
ein negatives Potential an der Kippstufe 6 anliegt und dadurch die Kippstufe 5 geöffnet
wird. Der am Ausgang G der Kippstufe 6 erscheinende positive Impuls bewirkt in der
Erkennungsschaltung 1' ein Zurückkippen der Stufe 8, wodurch am Eingang E' der Kippstufe
6' wieder ein negatives Potential anliegt und zum Öffnen der Kippstufe 5' ein erster
Leseimpuls auf Kanal K 2 notwendig wird, der, wie beschrieben, über einen in der
Kippstufe 6' ausgelösten positiven Impuls die Kippstufe 7' umschaltet und über D'
das erforderliche zweite negative Potential an die Kippstufe 6' legt.
-
Der im Abtastzeitpunkt f erzeugte Leseimpuls wird nun von der Kippstufe
5 durchgelassen und stellt den dritten Wertzählimpuls dar. Gleichzeitig wird dieser
Impuls in den Kippstufen 7 und 8 gespeichert und sperrt somit die Kippstufe 5 für
alle weiteren, auf dem Kanal K 1 ankommenden Leseimpulse, bis die Speicherung in
der Kippstufe 8 durch einen Leseimpuls auf Kanal K 2 wieder gelöscht wird
und ein weiterer Leseimpuls auf Kanal K 1 als Vorbereitungsimpuls zum Entsperren
der Kippstufe 5 wirksam werden kann.
-
Grundsätzlich wird also während der Abtastung des Liniendiagramms
jeweils jeder zweite Leseimpuls eines Kanals, der auf den Zählimpuls des anderen
Kanals folgt, gezählt, d. h., es werden die einzelnen Auf- und Abstiege des Liniendiagramms
gezählt. Dabei bereitet nach dem Zählimpuls des ersten Kanals jeder erste auf dem
zweiten Kanal folgende Leseimpuls die Zählung auf diesen Kanal vor und löscht gleichzeitig
den gespeicherten Zählimpuls in der Erkennungsschaltung des ersten Kanals.
-
Zu Beginn der Abtastung könnnte es jedoch zu einer größeren Toleranz
im Zählergebnis kommen, wenn der beginnende Abtastkanal keinen weiteren Schnittpunkt
findet. Die Siebschaltung ist daher, wie eingangs beschrieben, so vorgewählt, daß
zu Beginn der Abtastung bereits der erste Leseimpuls gezählt wird. Allerdings kann
es dann vorkommen, daß, wenn nach dem ersten Leseimpuls des einen Kanals gleich
der erste Leseimpuls des anderen Kanals folgt, die erste Flanke des Diagramms zweimal
gezählt wird. Da das Diagramm normalerweise jedoch nicht nur aus einer Auf- oder
Abstiegsflanke besteht, wird bei der weiteren Abtastung dieser Fehler wieder geringer,
indem die folgenden Leseimpulse auf beiden Kanälen zunächst vorbereitet wirken und
erst der übernächste Leseimpuls auf dem beginnenden Abtastkanal wieder ein Wertzählimpuls
darstellt.