DE1573893C - Schaltungsanordnung zur digitalen Analyse von Schwingungsvorgangen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur digitalen Analyse von Schwingungsvorgängen, in der elektrische Spannungswellen, die sich verändernden mechanischen Schwingungen entsprechen, quantisiert werden und ferner aus diesen quantisierten Signalen abgeleitete Impulse gezählt werden. ■

Es ist bekannt, daß die Einführung einer auf die Lebensdauer abgestellten Konstruktion, die auf Lebensdauerdaten der Bauteile beruht, die verwendet werden, von großer Bedeutung bei der Verringerung des Gesamtgewichts von Kraftfahrzeugen ist.

Es wurden in der Praxis zahlreiche Betriebslebensdaueruntersuchungen durchgeführt, um die Betriebslebensdauer der verwendeten Bauteile zu bestimmen. Es wurden programmierte Ermüdungsbruchprüfmaschinen verwendet oder Prüffahrzeuge, bei denen beliebige Spannungen zu Ermüdungsbrüchen führten. In jedem Fall ist es hierbei erforderlich, eine statistische Arbeitsmethode für die Hysteresis der variablen mechanischen Spannungen aufzustellen, die bei einem Ermüdungsbruch im Fahrzeug auftreten.

Es ist erforderlich, die Spannungsbedingungen unter verschiedenen Betriebszuständen zu standardisieren, wobei typische Kraftfahrzeugbestandteile, wie beispielsweise die Aufhängungsfeder, die Hinterradachse, der Rahmen, das Hinterradachsgehäuse usw., in Betracht gezogen werden, und es müssen Auslegungssysteme oder Festigkeitskriterien erstellt werden, die einer jeden Standardisierung der Spannungszustände entsprechen.

Es ist unerläßlich, durch Widerstandsdehnungsstreifen, die an "den Meßstellen angebracht werden, die tatsächlich wirkenden Spannungen festzustellen, die in den Bauteilen unter verschiedenen Betriebsbedingungen auftreten, und es ist ferner erforderlich, die Beziehungen zwischen den veränderlichen Spannungen zu erfassen, wobei sich diese Spannungen im Verlauf der Zeit und bei Ermüdungsbrüchen der Bauteile in der Amplitude, in der Frequenz usw. verändern.
- Bei der Berechnung der Ermüdungsbruchlebensdauer von Bauteilen, die veränderlichen Spannungen ausgesetzt sind, hat sich das Minersche Gesetz der linearen kumulativen Beschädigung (Trans, of ASME, Vol. 67 945 A-159) weitgehend durchgesetzt. Um in zuverlässiger Weise gemäß diesem Verfahren die Ermüdungsbruchlebensdauer zu berechnen, ist es erforderlich, als statistische Faktoren nicht nur die Spitzezu-Spitze-Werte und die Mittelwerte, sondern auch die Frequenzkomponente zu ermitteln.

Üblicherweise werden Zähleinrichtungen verwendet, in denen Pegel gezählt werden, um lediglich die Amplitude von mechanischen Spannungsschwingungen zu messen, wie beispielsweise Zähler, die eine Pegelüberschreitung zählen, Zähler, die die Spitzen

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zählen, Zähler, die einen Nullpunktsdurehgang zählen, ; Die Schaltungsanordnung kann nicht nur zur Ana- und Bereichszähler. Es ist jedoch unmöglich, unter lyse für die Bestimmung der Ermüdungsbruchlebens-Verwendung des Minerschen Gesetzes die Ermüdungs- dauer verwendet werden, sondern auch für die Analyse bruchlebensdauer von Bauteilen mittels dieser Zähler- von Betriebsbedingungen, wie beispielsweise zur Festwerte in dem allgemeinen Fall zu bestimmen, in dem 5 stellung der Rauhigkeit oder Welligkeit von Straßen, sich die mittleren Spannungen irregulär verändern. Ferner kann diese Schaltungsanordnung ganz allge-Um gleichzeitig die Spitze-zu-Spitze-Werte, , die mein bei Schwingungsanalysen verwendet werden. Mittelwerte und die Frequenzkomponente zu bestim- . Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung men, wurden Methoden verwendet, wie beispielsweise unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erdie, bei der die tatsächlich auftretenden Belastungs- io läutert. Es zeigt

spannungen mittels einer großen Datenverarbeitungs- Fig. 1 eine Darstellung einer typischen variablen anlage analysiert wurden, oder diejenige, bei der als Spannungswellenform und deren Bestimmung, Wahrscheinlichkeitswert eine doppelte Zählung der _: F i g. 2 eine schematische _t Darstellung eines elek-Spannungswerte durchgeführt wurde, wobei Spitze-zu- trischen Schaltkreises für die Wellenformumwandlung Spitze-Werte und Mittelwerte dargestellt wurden und 15 und für die digitale Verarbeitung einer ankommenden wobei dieser Vorgang auf der Extremwertverteilung Wellenform, . -■ ' Γ t>eruht, die mittels der Pegelzähler festgestellt wurde. F i g. 3 eine schematische Darstellung der Anord-Bei diesen Verfahren wird jedoch eine große Anzahl nung des Erregungspulses und des Vorspannungsvon Datenverarbeitungsanlagen verwendet, und das magnetfeldes an der Hysteresiskurve eines hocherhaltene Ergebnis kann lediglich für einen speziellen *o permeablen Magnetkernes, der rechteckige Hysteresis-Fall verwendet werden. ' eigenschaften aufweist,

^; Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ein- Fig. 4 eine schematische Darstellung, die die

fache und kleine Schaltungsanordnung zu schaffen, Änderung des Magnetfeldes zeigt, wenn ein Wechsel-

mit der in Ziffern sowohl die Spitze-zu-Spitze-Werte strom durch die Eingangswindung des Kernes mit

als auch die Mittelwerte und die Frequenzkomponente as rechteckiger Hysteresisschleife hindurchgeht,

der mechanischen Spannungswellen unter verschiede- F i g. 5 eine schematische Darstellung der Stufen

nen Betriebsbedingungen festgestellt werden können. der Wellenformänderung in der Wellenformumwand-

Erfindungsgemäß ist die Lösung, gekennzeichnet lungs- und digitalen Verarbeitungsschaltung,.

durch Fig. 6 eine vereinfachte schematische Darstellung

a) eine Quantisierungsschaltgruppe mit Ausgangs- 30 des Wellenformanalysen- und digitalen Darstellungskanälen, die gleiche Pegelabstände voneinander Verfahrens, ·._.-■

haben und in denen je nach Steigung der zu F i g. 7 ein schematisches Schaltbild, welches ein

analysierenden · Welle positive oder negative Ausführungsbeispiel der Anwendung der Erfindung

Impulse auftreten; zeigt, wobei ein Drei-Wege-Spannungszykluszähler

b) eine an die Quantisierungsschaltgruppe ange- 35 verwendet wird, : . , _.

schlossene Schaltgruppe, in der die positiven und F i g. 8 eine Darstellung der Stufen der Wellennegativen Impulse in positive und negative formanalyse und der Wellenform, die entwickelt wer-Impulsfolgen getrennt werden und die getrennte den, um die logische Zählschaltung zu betätigen, und

τ Ausgänge für die positiven und negativen Impuls- Fig. 9 a bis 9d Beispiele der Ergebnisse der Mes-

" folgen aufweist; 4° sung der Spannungsfrequenz in Fahrzeugbauteilen

c) eine Steuerschaltgruppe mit zwei Eingängen, von gemäß der Erfindung, wobei ein Drei-Wege-Spandenen der eine mit dem positiven Ausgang der nungszykluszähler verwendet wird. : Schaltgruppe und der andere mit dem negativen Fig. 1 zeigt eine typische variable Spannungs-Ausgang der Schaltgruppe verbunden ist und an wellenform und die Größen, die zur Bestimmung der die ein bistabiler Speicher mit zwei Ausgängen 45 Wellenform verwendet werden. Es sei bemerkt, daß angeschlossen ist, und daß mittels dieser Steuer- eine Bezugslinie dargestellt ist, oberhalb welcher die schaltgruppe der Anfangswert festgestellt, ge- _; Welle positiv ist und unterhalb welcher die Welle speichert und abgegeben und ein Ablese-.und . negative Amplitudenwerte aufweist. Spitzen-zu-Spitzen-Rückstellsignal erzeugt wird; Werte oder Maximum-Minimum-Werte α sind auf-

d) eine Anfangswertspeicherschaltgruppe mit einem 5° gestellt, und ferner sind die Anfangswerte mit M und bistabilen Speicher für jeden Kanal, dem ein M' bezeichnet. Die Frequenz einer typischen Wellen-

* Gatter vorgeschaltet ist, dessen einer Eingang mit form ist für einen Zyklus dargestellt, und die Periode/ der Schaltgruppe und dessen anderer Eingang mit bezeichnet den Zeitabschnitt zwischen zwei Spitzendem bistabilen Speicher der Steuerschaltgruppe werten. Die mittlere Amplitude oder der Mittelwert verbunden ist; 55 der positiven Welle ist mit η bezeichnet; und dieser

e) einen Zähler, der mit dem positiven Ausgang der Wert wird gemäß der Gleichung »m = A/-f-cr/2« Schaltgruppe zur Zählung der positiven Impulse erhalten. In gleicher Weise kann der Mittelwert m' verbunden ist und der eine Diodenmatrix zur der negativen Welle aus dei Gleichung

Zählung und Speicherung der Spitze-zu-Spitze- ' · .

Werte und einen Binär-Dezimalwandler aufweist; 60 . »m'= — Λ/'+α/2«

f) eine Zählermatrix, deren X-Achse mit dem Zähler

verbunden ist und deren F-Achse eine Gatter- ermittelt werden.

schaltgruppe aufweist, in der ein Eingang eines F i g. 2 zeigt die digitale Wellenformumwand-

jeden Gatters mit dem Ausgang des bistabilen lurigsschaltung, welche die variable Spannungswellen-

: Speichers der Anfangswertspeicherschaltgruppe 65 form in ein Pulssignal umwandelt, welches einen ein-

und der andere Eingang mit einem Ausgang des gestellten Pegel oder eine eingestellte Größe erreicht,

bistabilen Speichers der Steuerschaltgruppe ver- Diese Schaltung weist einen Eingangswellenform-

bunden ist. umwandlungskreis auf, der hochpermeable Magnet-

kerne hat, und ferner einen Kreis zur digitalen Verarbeitung der Welle. Wie ganz allgemein in F i g. 2 dargestellt ist, weist der hochpermeable Kern 1 einen Erregerkreis auf und eine Ausgangswicklung. Diese Ausgangswicklung ist mit einer Sättigungsverstärkerschaltung 2 verbunden. Dies bedeutet, daß die Verstärkerschaltung lediglich in einer Richtung gesättigt ist. Der Ausgang der Verstärkerschaltung ist mit einer Differenzierschaltung 3 verbunden, die verwendet wird, um Signale für eine Schmidt-Trigger-Schaltung 4 herzustellen. Der Ausgang der Schmidt-Trigger-Schalturig wird einer Integrationsschaltung 5 zugeführt. Das integrierte Signal wird verwendet, um eine Form- und Polaritätsumkehrschaltung 6 zu betätigen, wobei diese Schaltung mit einem Differenzierkreis 7 verbunden ist. Es sei noch bemerkt, daß diese beschriebene Schaltung für die positiven Kanäle 1 und 2 und für die negativen Kanäle 1 und 2 verwendet wird. · ■

Der hochpermeable Kern! weist eine Eingangswindung JV₁, eine Ablesewindung JV₂, eine Erregerpulswindung JV₃ und eine Erregungsvorspannungswindung JV₁ auf. Ein Eingangsstrom, der eine Wellenform hat, die der variablen Spannung äquivalent ist, wird der Windung N₁ zugeführt, und ein Erregungsstrompuls wird der Windung N₃ zugeführt, und ein Gleichstrom zur Erzeugung eines Vorspannungsmagnetfeldes wird der Windung JvY zugeführt. Die Ausgangsstromwellenform wird an der Windung N₂ abgenommen.

Die Anzahl der Windungen JV₁ der Transformatoren T₁ und T₂ für den positiven Kanal +CZZ₁ und den negativen Kanal -CH₁ ist derart gewählt, daß ein höherer Amplitudenausgang erzeugt wird als durch die Anzahl der Wicklungen JV₁ an den Transformatoren T₁ und T₂, die für den positiven Kanal +CH₂ und den negativen Kanal -CH₂ verwendet werden. Der Amplitudenteilungspegel wird auf diese Weise durch die Transformatorwicklungen eingestellt. Der Reckteckpuls," für den die Eingaflgsstromwellenform durch den Erregerpuls eingestellt wurde, wird an der Wicklung JV₂ des entsprechenden Kanals abgegeben, wobei dieser von der relativen Amplitude des Eingangsstroms abhängt. Aus F i g. 2 ist zu ersehen, daß zur Bestimmung der Polarität der Eingangswellenform die Wicklungsrichtung der Wicklungen 5V₁, JV₂, JV₃ und JV₄ von Bedeutung ist, wobei die Wicklungen mit einem Polaritätspunkt versehen sind. Es ist zu erkennen, daß die Wicklungen für die positive Polarität in einer Weise ¹ gewickelt sind und die für die negative Polarität in der entgegengesetzten Weise. Abhängig von der relativen , Größe und der Polarität der Eingangsstromwellenform kann einer der vier Kanäle geschaltet werden. Eine Anzahl von Magnetkernen wird in entsprechender Weise durch eine Berücksichtigung der erforderlichen Anzahl von geteilten Amplitudenpegeln ausgewählt, auf die die Signale verteilt werden, und für das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel werden die positiven und negativen Amplituden in zwei Pegel unterteilt, was vier Magnetkerne erforderlich macht, die rechteckige Hysteresiskurven aufweisen. Die Eingangssignale werden durch die Verwendung eines Spannungsmessers erzeugt, der eine verhältnismäßig geringe Impedanz aufweist und an die Impedanz der Eingangswicklung jV_: eines jeden der Kerne angepaßt ist. Auf diese Weise werden die variablen mechanischen Spannungen gemessen, und die entsprechenden Signale werden den Hingangswicklungen zugeführt. Der Eingangsstrom bei diesem speziellen Äusführungsbeispiel verändert sich im Bereich von 0 bis zu 15 mA, wobei der Frequenzbereich zwischen 0 und 50 Hz liegt. Dieses Signal wird den Magnetkernen zugeführt, die gute rechteckige Hysteresisschleifen -aufweisen. Je besser die Rechteckigkeit dieser. Schleifen ist, um so empfindlicher ist der Kern gegen eine geringe Änderung des Eingangsstromes und um so besser kann die Digitalschaltung ausgelegt werden, und zwar mit ίο höherer Genauigkeit und Empfindlichkeit. Es wurde gefunden, daß, wenn die Magnetkerne die folgenden Eigenschaften haben, diese für die Erfindung geeignet

sind: .

Abmessungen ......... 6,0 mm

(äußere Durchmesser)

4,5 mm

(innere Durchmesser) - 10,0 mm (Höhe)

Plattendicke 0,006 mm

Anzahl der Windungen 35

Magnetische Eigenschaften .... 95% (Rechteckwert

¹ der Hysteresisschleife) 0,21 Oe

(Koerzitivkraft)
Windungsspezifikation

(1) (+)cAl, (-)cAl ... 20T(JV₁), 307(JV₂),

■ 1Or(JV₃₁JV₄)

(2) (+)ch2, (-)cA2 ...

Erregungsstrom

(1) Erregerpulsstrom 5 kHz, 100 mA .

(2) Erregungsvorspannungsstrom 60 mA Gleichstrom

Das Betriebsprinzip des Magnetkernes, der eine rechteckige Hysteresisschleife aufweist, ist in F i g. 3 dargestellt. In dieser Figur sind das Erregungspulsmagnetfeld und das Vorspannungsmagnetfeld unter Bezugnahme auf deren. Betriebspunkte dargestellt. Das Erregungspulsmagnetfeld (positiv oder negativ) ist den Betriebspunkten überlagert und ist dargestellt durch {+)Hci und (—)Hcv Die Vorspannungsmagnetfelder sind mit (—)Hdci und (+)Hdci bezeichnet. .

Die Änderung der Feldintensität (—)ΔΗ und {+)ΔΗ ist das Produkt des Eingangsstromes (+)/ und (—)/ und der Anzahl der Windungen T₁ und T₂ der Eingangswicklung. Es ist eine Grenze <x vorhanden, welche die Verschiebegrenzen des Erregungsvorspannungsmagnetfeldes anzeigt. Die Grenze ist derart bestimmt, daß sich ein magnetischer Anfangsstabilitätspunkt X stabil längs der Hysteresiskurve unter allen Betriebsbedingungen bewegen kann, wenn beispielsweise die Änderungen der Flußdichte if in entgegengesetzten Richtungen durch das magnetische Erregungspulsfeld erzeugt werden. Die Grenze α wird dann unter Berücksichtigung des Magnetfeldes bestimmt, welches durch den maximalen Eingangsstrom erzeugt wird. "

Während der Zeit, in der kein Strom in der Eingangswicklung zum Magnetkern fließt, können sich die magnetischen Anfangsstabilitätspunkte X und Y zwischen den Punkten α und b und c und d auf der Hysteresiskurve bewegen, und dies führt dazu, daß lediglich eine geringe Änderung des Magnetflusses auftritt. Dadurch wird lediglich eine sehr kleine Spannung in Pulsform an den Ausgangswicklungen erzeugt. Ein derartiger Puls ist in F i g. 5 in Spalte α und Zeile A dargestellt.

Wenn der Eingangswicklung des Kanals (+)c/?i (F i g. 2) ein Gleichstrom in der gleichen Richtung wie die des Magnetfeldes zugeführt wird, so wird der Betriebspunkt X von der Stelle b zur Stelle c zur Stelle d und zur Stelle α auf der Hysteresiskurve verschoben, falls das Magnetfeld (+) IT₁, welches durch das Produkt der Anzahl der Windungen der Eingangswicklung und des Eingangsstromes erzeugt wird, gleich der negativ werdenden Änderung der magnetischen Intensität (~)AH ist.r Demgemäß wird die Ausgangswicklung eine Rechteckspannungswelle erzeugen, wie es in F i g. 5, Kolonne b und Zeile A dargestellt ist. - Diese Wellenform wird als Ergebnis der Auswahl des speziellen Gleichstroms durch den Erregungspuls erzeugt, der eine Frequenz von 5 kHz hat. Wenn sich das Magnetfeld in den Magnetkern des Kanals (-OcA₁ in der Richtung von d nach c verschiebt, so wird der magnetische Anfangsstabilitätspunkt Y lediglich vor und zurück über die Punkte von d nach c verschoben, und die Ausgangswicklung erzeugt ein Signal, wie es in Fig. 5, Kolonne α, Zeile A dargestellt ist. Wenn der negative Strom (—)/ der Eingangswicklung zugeführt wird, so verschiebt sich der Betriebspunkt Y von d nach α und dann nach b und nach c und zurück nach d, und die Ausgangswicklung des Kerns des Kanals (—)ch₁ erzeugt eine bestimmte Rechteckwellenspannung.

Es sei bemerkt, daß die Anzahl der Windungen T₁ der Eingangswicklungen der Magnetkerne der Kanäle (-f-)cA₂ und (—)cA₂ geringer ist als die Anzahl der Windungen T₁ in den Eingangswicklungen der Kerne der Kanäle (-H)CA₁ und (—)ch₁, so daß die Magnet- " felder, die vom Eingangsstrom erzeugt werden, kleiner sind. Wenn die Anzahl der " Windungen T₂ in der Eingangswicklung an den erforderlichen Teilerpegel angepaßt ist, so wird eine rechteckige Spannungswelle in der Ablesewicklung der Kerne der Kanäle (+)ch_z und (—)cA₂ entsprechend der Amplitude des Eingangsstromes erzeugt. ■

■Fig. 4 veranschaulicht die Änderung des magnetischen Vorspannungsfeldes, wenn ein Wechselstrom durch die Eingangswicklung hindurchgeht. Die hier verwendeten Symbole entsprechen den in Fig. 3 dargestellten Größen. Wenn ein Wechselstrom/ der Eingangswicklung zugeführt wird, so tritt eine Spannung, die eine RechteckweHenform hat, wie sie in Fig. 5, Kolonnec, ZeileA dargestellt ist, in der Ausgangswicklung des Magnetkernes des positiven Kanals (+^A₁ auf, und zwar für eine positiv werdende Richtungsänderung von den Punkten 8 bis 9 bis 10 und dann bis 11 des Wechselstromes. Da die Hysteresisschleife zwischen den Punkten b und c linear ist, folgt die Ausgangswellenform der Eingangswellenform während der Auswählzeit des Erregerpulses, so daß die erhaltene Wellenform gleich derjenigen ist, 55-die in Fig. 5, Kolonne c, Zeile A dargestellt ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß der Pegel der Eingangswellenform als Faktor zur Bestimmung der Ausgangswellenform wirksam ist. Für eine negativ werdende Richtungsänderung, die im negativen Kanal 1(—)cAj auftritt, erzeugt eine Eingangswellenform mit den Punkten 11, 12, 13 und 14 eine Wellenform wie die in F i g. 5, Kolonne c und Zeile A dargestellte. Die Wirkung der Magnetkerne der Kanäle (+)cA₂ und (—)ch₂ ist die gleiche, wie wenn ein Gleichstrom durch die Eingangswicklung hindurchgeschickt wird, da diese Kerne eine größere Amplitude erzeugen als diejenigen der Kanäle (+)CA₁ und (—)cA,.

Wie bereits beschrieben, ist die Schaltung 1, die in F i g. 2 dargestellt ist, eine Eingangswellenformumwandlungsschaltung, welche den Erregerpuls,, die Kernspeichereigenschaften und die rechteckigen Hysteresiseigenschaften verwendet, um die Maximum-Minimum-Werte oder Spitzen-zu-Spitzen-Werte und die Mittelwerte der Eingangswelle in digitalen Größen abzugeben. ^;i-.^;;^;' ::^;^_:<^.r-,^\ v.-'Zrvyw: ■ .^Lv. =;.-;;■■;;--^ :.<.-

Die Schaltungen, die in Fig. 2 mit 2 bis 7 bezeichnet sind, verarbeiten in digitaler Weise die vom Erregerpuls ausgewählte Welle, die aus der Eingangswelle der Schaltung 1 erhalten wurde. In . F ig. 5 sind Wellen als Eingangswellen in den Kolonnen a, b und c dargestellt. Bei der Darstellung in Fi g. 5 ist in der Kolonne α keine Eingangswelle vorhanden, und in der Kolonne b tritt ein positiver Gleichstrom auf, und in der Kolonne c tritt eine Sinuswelle auf. Diese Eingangs wellenformen werden der Eingangswicklung N₁ zugeführt, und wenn diese Eingangswelle von den verschiedenen Stufen der nachfolgenden Schaltung verarbeitet wird, so treten ganz bestimmte Wellenformen auf. Die Wellenform, die in jeder der Schaltungen 1 bis 7 der Fig. 2 für eine gegebene Eingangswellenform auftritt, ist wie folgt dargestellt:

F i g. 5 Zeile	Nr. 1	-.., Fig. 2 Schaltung Nr. .'."
A	Nr. 2	Erregerkreis * '
B	Nr. 3	Sättigungsverstärkerschaltung
C	Nr. 4	Differenzierschaltung
D	Nr. 5	Schmidt-Trigger - Schaltung :
E		und 6 Integrationsschaltung,
	.''-".-	Form- und Polaritätsumkehr
	Nr. 7	schaltung '."■'-;' ; : V :
	Differenzierschaltung :-

. Aus der F i g. 5 ist zu erkennen, daß, wenn kein Eingangssignal oder Stromfluß in der Wicklung N₁ der F i g. 2 vorhanden ist, wie es in der Kolonne α dargestellt ist, nur eine kleine Änderung des Magnetflusses des Magnetkernes auf tritt und demzufolge eine Spannungswelle mit geringer Amplitude auftritt, die dem Erregungspuls entspricht, wobei diese Welle an der AusgangswicklungJV₂ der Fig. 2 auftritt. Diese Welle ist in der Kolonne α, Zeile Λ der F i g. 5 dargestellt. Wenn eine derartige Spannungswelle der Sättigungsverstärkerschaltung2 der Fig. 2 zugeführt wird, die die Signale lediglich in einer Richtung verstärkt, so führt das zu einer Welle,. wie sie in Fi g. 5, Kolonne a, Zeile B dargestellt ist. _v Wenn dieses Signal der Differenzierschaltung 3 der F i g. 2 zugeführt wird, so wird keine Äusgangsspannung erzeugt, und zwar wegen der spitzen Form der aus dem Sättigungsverstärker kommenden Welle. Deshalb wird auch keine Spannung erzeugt. Dies ist graphisch in Fig. 5, Kolonne α, Zeile C ,dargestellt. . Da der Differenzierkreis keine Spannung abgibt, so tritt keine Spannungsänderung in irgendeiner Schaltung auf, die nach der Differenzierschaltung kommt, was in Fig. 5, Kolonne α, Zeilen D, E und F dargestellt ist. :

Es sei nun angenommen, daß ein positiver Gleichstrom in der Eingangswicklung N₁ der F i g. 2 fließt. Es tritt eine Wellenform auf, wie sie in Fig. 5, Kolonne b dargestellt ist. Es findet ein sehr schneller Wechsel des Magnetflusses der Magnetkerne der

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Kanäle (+)ch_l und (+)cA₂ statt, und zwar in Abhängigkeit von der Amplitude des Gleichstromes, und daraus folgt, daß eine Rechteckspannungswelle erzeugt wird, wie sie in Zeile A der F i g. 5 dargestellt ist. Es handelt sich hierbei um die Gleichstromeingangsspannung, die durch die Erregerpulse ausgewählt wird und die dann über die Abgabewicklung abgegeben wird. Wenn diese Welle dem Sättigungsverstärker 2 der Fi g. 2 zugeführt wird,-sö wird eine Ausgangswelle erzeugt, wie sie in der Zeile B der Fig. 5 dargestellt xo ist. Nachdem diese Welle durch die Differenzierschaltung der F i g. 2 differenziert ist, wird eine differenzierte Welle mit konstanter Amplitude erzeugt, wie es in der Zeile C gezeigt ist. Nachdem diese Spannung der Schmidt-Trigger-Schaltung 4 der Fig. 2 zugeführt wurde, nimmt diese Welle die Form einer Anzahl von Rechteckwellen an, die von den differenzierten Spitzenwellen getriggert werden, wie es in der Zeile D dargestellt ist. Selbstverständlich kann die Schmidt-Trigger-Schaltung auf jeden Amplitudenteilerpegel eingestellt werden, bei dem diese Schaltung geschaltet wird, und auf diese Weise wird eine feine Einstellung des Amplitudenteilerpegels erreicht. Das Signal aus der Schmidt-Trigger-Schaltung wird dann der Integrationsschaltung 5 zugeführt und dann der Form- und Polaritätsumkehrschaltung 6, die in F i g. 2 dargestellt sind. Hierdurch wird die Einhüllende der Erregerpulsgruppe mit umgekehrter Polarität erzeugt, wie es in der. Zeile £ dargestellt ist, und solange wie die Amplitude des Gleichstromeingangssignals den Teilerpegel der Schmidt-Trigger-Schaltung übersteigt, wird ein Puls mit konstanter Amplitude erzeugt. Um zu bestimmen, wann die Rechteckwelle der Integrationsschaltung auftritt, wird der Puls einer weiteren Differenzierschaltung 7 der F i g. 2 zugeführt, so daß differenzierte positive und negative Pulse erzeugt werden, wie es in der Zeile F dargestellt ist. Die positiven Pulse zeigen die Anwesenheit der Rechteckwelle an, und die negativen Pulse zeigen das Aufhören oder das Fehlen der Reckteckwelle an.

Wenn ein negativer Gleichstrom dem Eingang der Kanäle (—)ch₁ und (—)ch₂ zugeführt wird, so haben die Pulswellen, die in den Zeilen £ und F dargestellt sind, eine umgekehrte Polarität.

Wenn ein Wechselstrom der Eingangswicklung der Magnetkerne zugeführt wird, wie es in der Kolonne c der Fig. 5 dargestellt ist, so entstehen Spannungs-'wellen, wie sie in den Zeilen Λ bis F dargestellt sind. Die Zuführung der positiven Phase eines Wechsel-Stroms zur Eingangswicklung erzeugt eine plötzliche Änderung des Magnetflusses der Magnetkerne der · Kanäle (+)Ch₁ und (4-)cA₂, und es entsteht in der Abgabewicklung eine Spannung, die. der entspricht, die in der Zeile A dargestellt ist, und zwar durch den ^rregerimpuls, und die Ausgangswelle hat eine ähnliche Form wie der Erregerpuls. Die Größe dieser Ausgangs- { welle verändert sich mit der Amplitude der Eingangswelle. Wenn diese Spannung dem Sättigungsverstärker zugeführt wird, so wird eine Welle erzeugt, wie sie in der Zeile B dargestellt ist. Wenn diese. Welle der Differenzierschaltung zugeführt wird, und dann der Schmidt-Trigger-Schaltung, so werden, solange die Amplitude der Eingangswelle den Amplitudenteilerp'egel, der durch die Zahl der Windungen in der Eingangswicklung N₁ eingestellt ist, und die Triggerpegelspannung G der Schmidt-Trigger-Schaltung (F i g. 5, Zeile C) übersteigt, Spannungen erzeugt, wie sie in den Zeilen E und F dargestellt sind. Bei einer negativ werdenden Richtungsänderung des Wechselstroms werden die Kanäle (—)ch₁ und'(—)ch₂ wirksam, und zwar in Abhängigkeit von der Amplitude des Eingangsstromes. Es sei noch bemerkt, daß gewisse Umgruppierungen der in F i g. 2 dargestellten Schaltung zu den gleichen Ergebnissen führen. Beispielsweise wird die vom Erregerpuls ausgewählte Eingangswellenform, wie sie aus der Differenzierschaltung 3 erhalten wird, in der Integrationsschaltung 5 reproduziert. Wenn die Schmidt-Trigger-Schaltung durch diese integrierte Wellenform geschaltet wird, so kann ein Einzelpuls direkt erhalten werden. Eine Schaltung, bei der sich an die Differenzierschaltung 3 unmittelbar die Integrationsschaltung 5 anschließt und dann die Schmidt-Trigger-Schaltung 4 und die Form- und Polaritätsumkehrschaltung, an die sich der Differenzierkreis? anschließt, erzeugt das gleiche Ergebnis.

Es sei nunmehr auf F i g. 6 Bezug genommen. Das Verfahren der digitalen Multifaktorenanalyse und der Darstellung für eine Eingangswelle gemäß der Erfindung soll nuh erläutert werden. Durch die Verwendung der Pulse, wie sie in der Zeile E der F i g. 5 auftreten, und der differenzierten Pulse, wie sie in der Zeile F der Fi g. 5 dargestellt sind, wird eine Analyse der in F i g. 6 dargestellten Welle durchgeführt, und ferner wird erläutert, wie die Kreise auf diese Welle einwirken. In F i g. 6 sind mit 15, 16 und 17 die Pulse bezeichnet, die von den positiven Kanälen (+)cAj und (+)cA₂ erzeugt werden, und mit 18, 19 und 20 sind die Pulse bezeichnet, die von den negativen Kanälen (— )ch₁ und (—)cA₂ erzeugt werden. Ein Speicher für den Anfangswert M und ein Zähler R sind dargestellt. Diese Schaltung soll später noch erläutert werden. Die Ausgangsanschlüsse eines jeden Kanals sind mit einer Y-Achse verbunden, und die positiven differenzierten Pulse, die Spitzen-zu-Spitzen-Werte darstellen, sind mit einer X-Achse verbunden. Dadurch wird eine Zählermatrix gebildet, und an den Schnittpunkten dieser Achsen ist ein Zähler angeschlossen. Drei Zähler, die mit a, b und c bezeichnet sind, bilden eine digitale Darstellung der Spitzen-zu-Spitzen-Werte der Eingangswelle mit dem Anfängswert als Ausgangsparameter. Da jeder Zähler die Spitzen-zu-Spitzen-Werte darstellt und da die Mittelwerte aus den Anfangswerten erhalten werden können, geben die Zählerablesungen direkt die Spitzen-zu-Spitzen-Werte und die Mittelwerte der Eingangswellenform an. ■ .-'· ■. ·■·' V,::,.,- ■',';. ' /^ .:-:ϊ ._:'^:.\-:^'^:['C'\:.:L·^

Durch Verwendung der Erregerpulse oder separat erzeugter Bezugspulse für die Zählerschaltungen werden die Ergebnisse einer jeden Zählung der Pulsbreite der Pulse, wie beispielsweise der Pulse 15 und 18 der F i g. 6, dem Zähler zugeführt, der derart ausgewählt ist, daß dieser den speziellen Frequenzbereich repräsentiert, und die Frequenzanalyse der Eingangswelle kann durch die Ablesung der Zähler bestimmt werden. Dies ist möglich, wenn der Amplitudenteilerpegel der positiven und negativen Kanäle (+)ch_x und (-JcA₁ so tief als möglich eingestellt ist. Ebenfalls kann die Erzeugungsperiode der differenzierten Pulse (die Periode der Spitzen-zu-Spitzen-Werte t) der positiven Richtung und die der differenzierten Pulse der negativen Richtung bestimmt werden. Beispielsweise werden die zwischen den Punkten 20 und 20' der F i g. 6 erhaltenen Zählungen den Zählern zugeführt, und die Periode kann erhalten werden. Auf diese Weise könner die überlagerten Wellenkomponenten, die in de:

variablen Wellenform enthalten sind, aus den Zählerablesungen oder den Zählerausgängen analysiert werden.' . · '.:'■■* ..'. ■ -- : ; ...■.·..' : :\'

Als Ausführungsbeispiel sei eine Anwendung der oben beschriebenen Digitalwellenformumwandlung, der Analyse und des oben beschriebenen Verfahrens erläutert, wobei ein Drei-Wege-Zykluszähler beschrieben werden soll und wobei insbesondere auf die Fig. 7 und 8 Bezug genommen werden soll. Bei diesem speziellen Zykluszähler, bei dem die Amplitude der variablen Spannung in zehn Abschnitte unterteilt ist, und zwar in zehn Abschnitte von 2-mA-Einheiten, können die Spannungsamplitude, die mittlere Spannung und die Frequenzkomponenten gleichzeitig erhalten werden. In Fig. 7 ist ein Schaltbild des Drei -Wege - Spannungsanalysenzykluszählers dargestellt. Der mit 21 bezeichnete Abschnitt entspricht der Weilenformumwandlungsschaltung und der Pulsverarbeitungsschaltung, die in F i g. 2 dargestellt sind, mit denen digital die variable Spannungswellenform verarbeitet wird. Diese Schaltung weist vier Eingangskanäle auf, wie vorher beschrieben wurde, und an die Sättigungsverstärkerschaltung von F i g. 2 schließen sich zehn Kanäle (CHl bis CH5 und CH-I bis CH-V) an, wobei diese Schaltungen in Fig. 2 mit 3 bis 7 bezeichnet sind, so daß die variable Spannung gemäß der Amplitude in zehn Abschnitte unterteilt werden kann. Durch eine.Verwendung einer derartigen Schaltung kann die Anzahl der Magnetkerne auf vier verringert werden, anstatt daß zehn Magnetkerne verwendet werden, was an die Anzahl der Amplitudenunterteilungen angepaßt wäre. Nach einer Verordnung der variablen Spannungsamplituden durch die Polarität in den vier Kernen wird die Welle, die in F i g. 5, Zeile C dargestellt ist, in zehn Pegelabschnitte mit außerordentlicher Genauigkeit unterteilt, und zwar dadurch, daß der Triggerpegel der Schmidt-Trigger-Schaltung verändert wird. Eine aus entsprechend orientierten Dioden bestehende Schaltung 22 dient dazu, die Pulse, wie beispielsweise die Pulse 16, 17, 19 und 20 der F i g. 6, in positive und negative Pulse einzuteilen, wenn diese aus den zehn Kanälen austreten. Die Schaltung 23 dient dazu, Steuersignale zu erzeugen, um die Anfangswerte festzustellen, zu speichern oder abzugeben oder um die Zählerkreise zurückzustellen. Die Schaltung 33 dient zur Verstärkung der positiven Pulse, und die Schaltung 34 dient zur Verstärkung der negativen Pulse. Die Schaltung 35 ist eine Standard-Flip-Flop-Schaltung, die zu Steuerzwecken vorgesehen ist, und die Schaltung 36 dient zur Erzeugung der Ablese- und Rückstellsignale. Die Schaltung 24 ist eine Differenzier-Verstärkerschaltung, die verwendet wird, um eine UND-Schaltung 25 zu betätigen. Der Ausgang dieser Schaltung betätigt eine andere Flip-Flbp-Schaltung 26, die verwendet wird, um die Anfangswerte festzustellen und zu speichern, und das Flip-Flop-Signal wird verwendet, um eine andere UND-Schaltung 27 zu betätigen. Der Ausgang dieser Schaltung 27 wird einer Zählerbetätigungsschaltung 28 zugeführt. Diese oben beschriebenen Schaltungen werden verwendet, um den sogenannten F-Achsenzähler zu betätigen, sowie dazu, die Anfangswerte der Eingangswelle festzustellen und zu speichern. Die Schaltung 29 weist ein Register zum Zählen und Speichern der Spitzen-zu-Spitzen-Werte und eine Binär-Dezimal-Umschalt-Diodenmatrix auf. Eine A'-Achsenzählerbetätigungsschaltung 30 ist mit der Binär-Dezimal-Diodenmatrix 29 verbunden. Eine Schaltung 31 dient zur digitalen Darstellung der Ergebnisse der Verarbeitung der variablen Spannungswelle und ist als Zählermatrix ausgebildet, in der die A'-Achse die Spitzen-zu-Spitzen-Werte zuführt und die K-Achse die Anfangswerte zuführt, wobei ein Zähler an jeder'der Schnittstellen der X- und K-Achsen angeordnet ist, um die Wellenformkomponenten der variablen Spannungswelle darzustellen. Beispielsweise werden bei der in F i g. 7 dargestellten Schaltung

ίο 55 Zähler an den Schnittstellen der X- und der Y-Achse angeordnet. Diese 55 Zähler zeigen die Werte an, die die Spitzen-zu-Spitzen-Werte mitteln und die Anfangswerte, so daß die Amplitudenänderungsfrequenzen der variablen Spannungen entsprechend der Spitzen-zu-Spitzen-Werte und der Mittelwerte aus der Zählerablesung ausgesondert werden können.

F i g. 8 erläutert das Verfahren zur Analyse der

Wellenform einer variablen Spannungswelle, wobei bei 37 die zehn verschiedenen Kanäle dargestellt sind.

Ferner sind die 2-mA-Unterteilungspegel zwischen

. den Kanälen oberhalb und unterhalb eines gegebenen Bezugspunktes dargestellt. Wenn die variable Spannungswelle eine Amplitude erreicht, die gleich dem Teilerpegel der Trigger-Schaltung ist, so wird im Falle

einer ansteigenden Welle der positive Puls erzeugt, wie es durch die ausgezogenen Pfeile dargestellt ist, und es werden negative Pulse erzeugt, wie es durch die gestrichelten Pfeile angedeutet ist, und zwar im Fall des abnehmenden . Wellenabschnittes. Die positiven und negativen Pulse werden durch die Schaltung 22 der F i g. 7 aussortiert und in Seriensignale umgewandelt, wie es in F i g. 8 gezeigt ist. Die Signale treten in den Zeilen 38 und 39 auf. Wenn die positiv orientierten Pulse der Zeile38 (Fig. 7) dem Spitzen-zu-Spkzen-Wert-Zähler 29 der F i g. 7 zugeführt werden, so zählt die A'-Achse 1, 2, 3 und 4 einer jeden Ankunft eines positiven Pulses. Da die A'-Achse und die Y-Achse durch den Zähler in Serie geschaltet sind, wird der Zähler nicht betätigt, während die K-Achse inaktiv ist, und die A'-Achse, die die Spitzen-zu-Spitzen-Werte aufzeichnet, speichert die Stelle, an der der positive Puls aufhört, bis die K-Achse betätigt wird. Wenn' beispielsweise vier positive Pulse vorhanden sind, so wird die Stellung 4 an der A'-Achse gespeichert.

Gleichzeitig nehmen die Schaltungen 24 bis'27 der F i g. 7, die zur Feststellung und zur - Speicherung der Anfangswerte .vorgesehen sind, die anfangs er-

_ zeugten positiven Pulse aus ; den entsprechenden Kanälen und entsprechend den erzeugten Pegeln auf und speichern diese. Wenn beispielsweise der erste positive Puls im Kanal CH-I erzeugt wurde, se wird dieser durch die Flip-Flop-Schaltung 26. des Kanals CH-I in F i g 7 gespeichert. Dieser Zustand ist in F i g. 8 dargestellt und mit 44 bezeichnet. ·.'■ ■

Wenn der erste negative. Puls ankommt, wie es beispielsweise in Zeile 39 gezeigt" ist, so betätigt der erste negative Puls die Verstärkerschaltung 34 und die. Flip-Flop-Schaltung 35 der F i g. 7, und gleichzeitig erzeugt der Verstärker 36 ein Ablesesignal mit einer Breite von 10 msec, wie es in Zeile 42 der F i g. 8 dargestellt ist. Gleichzeitig mit der Erzeugung des Ablesesignals wird die F-Achse über die UND-Schaltung 27 der F i g. 7 eingeschaltet. Selbstverständ- - lieh muß die Zählerbetätigungszeit berücksichtigt werden, wenn die Pulsbreite des Ablesesignals bestimmt wird. Wenn positive Richtungspulse von der A'-Achse gezählt und gespeichert sind, so betätigt das Ablesesignal die A'-K-Zählermatrix, und das Ergebnis

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der Wellenanalyse wird durch den Zähler dargestellt, werden, und dieser Frequenzbereich ist für variable der mit den A'-K-Schnittstellen verbunden ist. Wenn Spannungsänderungen bis 100 Hz ausreichend, wenn beispielsweise bei der anfangs ansteigenden Welle, die Frequenz der Erregerpulse 5 kHz beträgt,
die in F i g. 8 mit 37 bezeichnet ist, der Spitzen-zu- Gleichzeitig werden die beiden isolierten Pulse, die Spitzen-Wert gleich vier ist und der Anfangswert 5 nacheinander vom niedrigsten Amplitudenteilerpegel 1 mA am Kanal CW-I ist, so wird der Zählere der der Kanäle CH-I und CH-I erzeugt werden, einer Darstellungsschaltung 31 betätigt, und da der. Zähler Schaltung 32 der F i g. 7 zugeführt, die ein Schiebeden Mittelwert von 3 mA darstellt, der aus dem register aufweist und Zähler, die mit F₁ bis Fi₀ be-Anfangswert von .1 mA plus 4 mA, was den Spitzen- zeichnet sind. Die Pulsbreite der isolierten Pulse, die zu-Spitzen -Wert darstellt, dividiert durch zwei, erhal- io an den beiden Kanälen auftreten, werden durch die ten wird, so beträgt der Mittelwert 3 mA, und die Zähler gezählt, so daß das Frequenzband analysiert variable Spannungswelle kann in Termen von Spitzen- werden kann. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß, zu-Spitzen-Werte und von Mittelwerten abgelesen je breiter der Puls ist, um so niedriger die Frequenz ist. werden. Unmittelbar nachdem der Zähler durch das Das Band kann daher in Komponenten unterteilt Ablesesignal mit einer Pulsbreite von 10 msec be- 15 werden, und die Frequenzanalyse der variabfen Spantätigt ist, wird die nach unten verlaufende Flanke des nung kann gleichzeitig aus den Zählerablesungen oder Ablesesignals, wie es durch den Pfeil in Zeile 42 der Zählerausgängen durchgeführt werden. '
F i g. 8 dargestellt ist, differenziert, um den negativen F i g. 9a bis 9d sind graphische Darstellungen, Puls zu erzeugen, der verwendet wird, um die ge- die Werte darstellen, die aus Messungen von tatsächspeicherten X- K-Achsenwerte zurückzustellen und 20 liehen Spannungen im Hinterachsgehäuse eines fahum eine Rückstellung in den Ausgangszustand durch- · renden Fahrzeuges gemessen wurden, wobei der zuführen. . Drei-Wege-Spannungszykluszähler, der in F i g. 7

Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 35 der dargestellt ist, verwendet wurde. Die Vorrichtung war F i g. 7 erzeugt zwei Wellen, wie sie in den Zeilen an einem Fahrzeug montiert. Die in den Fig. 9a 40 und 41 der F i g. 8 dargestellt sind. Die erste wird as und 9 b dargestellten Daten sind das Ergebnis von der UND-Schaltung 25 zugeführt, und das zweite tatsächlichen Spannungsmessungen eines Fahrzeuges, Signal wird dem Eingang der Signalerzeugerschaltung welches mit einer Geschwindigkeit von 20 km/h fuhr. 36 zugeführt. Wenn einmal ein negativer Spitzenpuls, Mit 45 ist die Spannungshäufigkeitsfrequenz bezeichwie er in Zeile 39 dargestellt ist, den Verstärker 34 er- net, und zwar in Termen von Maximum-Minimumreicht, so wird die Flip-Flop-Schaltung 35 betätigt, 30 Werten oder Spitzen-zu-Spitzen-Werten der Deforwodurch eine der UND-Schaltungen 25 der F i g. 7 mation allein, während mit 46 die Spitzen-zu-Spitzen-. leitend wird. Dies erfolgt zur Feststellung und Speiche- Werte und die Mittelwerte der Spannung als Funktion rung des positiven Anfangspulses. Dadurch ändern der Deformation bezeichnet sind. Fig. 9b zeigt bei die in den Zeilen 40 und 41 der Fig. 8 dargestellten 47 die entsprechenden Frequenzhäufigkeitsverteilun-Wellen ihre Richtung, und auf diese Weise kann der 35 gen als eine Funktion der Frequenz von 0 bis 40 Hz. Ablesesignalerzeugerkreis 36 der F i g. 7 durch eine In gleicher Weise sind die Fig. 9c und 9d graphi-Differenzierung der Rechteckwelle betätigt werden, sehe Darstellungen entsprechender Verarbeitungen die in Zeile 42 dargestellt ist, wobei dann diese diffe- von Spannungsmessungswerten für eine Fahrzeugrenzierte Welle verwendet wird. geschwindigkeit von 50 km/h. Es ist zu erkennen, daß ■Die in Zeile 43 der F i g. 8 dargestellte Welle ist 4° fast kein Unterschied in der Häufigkeitsverteilung der eine Inversion des Ablesesignals des Verstärkers 36, Wellenformamplitude bei 20 km/h und bei 50 km/h und diese Welle dient als ein Signal, um eine falsche auftritt, wie es durch die Werte 48 in F i g. 9 c gezeigt Betätigung während der Ableseperiode zu verhindern. ist. Es sind die Ergebnisse einer Zwei-Wege-Analyse Durch eine Wiederholung der im· vorstehenden be- dargestellt, und bei der Darstellung werden Spitzenschriebenen Vorgänge können die variablen Spannun- 45 zu-Spitzen-Werte und Mittelwerte verwendet, und es gen in Spitzen-zu-Spitzen-Werte und in Mittelwerte sind Unterschiede zu erkennen, wenn die mit 46 und 49 aufgeteilt oder geordnet werden, und die Ergebnisse bezeichneten Werte miteinander verglichen werden, "können an.den Zählern dargestellt werden. Die Ein Vergleich kann auch zwischen der Häufigkeit der Amplitudenänderungsfrequenz der variablen Spannung Pulse bei Frequenzen zwischen 0 und 40 Hz durchkann ermittelt werden, und zwar in Termen von 5° geführt werden, und zwar durch einen Vergleich der Spitzen-zu-Spitzen-Werten und von Mittelwerten, Fig. 9d und 9b. .
und zwar aus den Zählerablesungen oder aus den Es sei noch bemerkt, daß in der vorstehenden Be-Zähleraüsgängen. · ■ \ Schreibung und in den Figuren der Zeichnung ledig-

Der Frequenzbereich des beschriebenen Zyklus- lieh ein Ausführungsbeispiel erläutert wurde und daß

Zählers hängt hauptsächlich von den Frequenz- 55 Abänderungen durchgeführt werden können, die im

Charakteristiken der Magnetkerne ab, die verwendet Rahmen der Erfindung liegen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur digitalen Analyse von Schwingungsvorgängen, in der elektrische Spannungswellen, die sich verändernden mechanisehen Schwingungen entsprechen, quantisiert und ferner aus diesen quantisierten Signalen abgeleitete Impulse gezählt werden, gekennzeichnet durch

ä) eine Quantisierungsschaltgruppe (1 bis 7, 21) mit Ausgangskanälen (CHl bis CHV, CHl bis CH5), die gleiche Pegelabstände voneinander haben und in denen je nach Steigung der zu analysierenden Welle (37) positive oder negative Impulse (38, 39) auftreten;

b) eine an die Quantisierungsschaltgruppe (1 bis 7, 21) angeschlossene Schaltgruppe (22), in der die positiven und negativen Impulse (38, 39) in positive und negative Impulsfolgen getrennt werden und die getrennte Ausgänge ao für die positiven und negativen Impulsfolgen aufweist;

c) eine Steuerschaltgruppe (33, 34, 35,-36) mit zwei Eingängen (33, 34), von denen der eine . (33) mit dem positiven Ausgang der Schaltgruppe (22) und der andere (34) mit dem negativen Ausgang der Schaltgruppe (22) verbunden ist und an die ein bistabiler Speicher (35) mit zwei Ausgängen angeschlossen ist, und daß mittels dieser Steuerschaltgruppe (33, 34, 35, 36) der Änfangswert festgestellt, gespeichert und abgegeben und ein Ablese- und Rückstellsignal erzeugt wird;

d) eine Anfangswertspeicherschaltgruppe (24 bis 26) mit einem bistabilen Speicher (26) für jeden Kanal, dem ein Gatter (25) vorgeschaltet ist,

" dessen einer Eingang mit der Schaltgruppe (21) und dessen anderer Eingang mit dem bistabilen Speicher (35) der Steuerschaltgruppe verbunden ist; - ^: .

e) einen Zähler (29), der mit dem positiven Ausgang der Schaltgruppe (22) zur Zählung der positiven Impulse (38) verbunden ist und der eine Diodenmatrix zur Zählung und Speicherung der Spitze-zu-Spitze-Werte und einen

/i Binär-Dezimalwandler aufweist;

f) eine Zählermatrix (31), deren X-Achse ^! mit dem Zähler (29) verbunden ist und deren y-Achse eine Gatterschaltgruppe (27) aufweist, in der ein Eingang eines jeden Gatters . mit dem Ausgang eines bistabilen Speichers der Anfangswertspeicherschaltgruppe (24 bis 26) und der andere Eingang mit einem Ausgang (36) des bistabilen Speichers (35) der Steuerschaltgruppe (33, 34, 35, 36) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Frequenzanalysen- und Anzeigeschaltgruppe (32), die mit einem Schieberegister verbunden und über logische Schaltelemente mit den beiden Kanälen (CHI, CHl) verbunden ist, die den niedrigsten Pegeln der positiven und negativen Spannungswerte entsprechen.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang (1) der Quantisierungsschaltgruppe (1 bis 7, 22) Magnetelemente (T₁, T₂) mit hoher Permeabilität und rechteckiger Hysteresiskurve angeordnet sind, daß jedes Magnetelement eine Eingangswicklung (JV₁), eine Ausgarigswicklung (N₂), eine Erregungsimpulswicklung (N₃) und eine Vorspannungswicklung (N₄) mit unterschiedlichen Wicklungsrichtungen und Windungszahlen aufweist, von denen die Eingangswicklungen, die Erregungswicklungen und die Vorspannungswicklungen in Serie geschaltet und die Ausgangswicklungen mit der Quantisierungsschaltgruppe verbunden sind.