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R - C- Dekade In der Meßtechnik, sowohl im Labor als auch im Service
an fertigen Anlagen, werden häufig R-C-Dekaden benötigt.
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Beispielsweise kann die Dynamik VOZL Regelkreisen optimal an den S'L
regelnden Proze# angepa#t werden, indem nan die Widerstands- und Kondensatorwerte
in der Rückführung des Regelverstärkers empirisch mittels einer zwischengeschalteten
R-C-Dekade ormittelt. Derartige R-C-Dekaden bestehen in bekannter Waise 1118 der
Hintreinanderschaltung bzw. Parallelschaltung Ton 9 Widerständen bzw. 9 Kondensatoren
pro Dekade, von denen entsprechend dem dekadischen Wert n (0 # n, ganse Zahl# 9)
innerhalb einer Dekade, jeweils n Widerstände hintereinander bzw. n Kondensatoren
parallelgeschaltet werden. Die Werte der Widerstände bzw. Kondensatoren sind dabei
wiederum von Dekade ru Dekade dekadisch abgestuft, so da# eine Einstellung von Einern,
Zehnern, Hundertern usw. möglich ist. Die Aus-Wahl von Jeweils n Widerständen bzw.
Kondensatoren innerhalb jeder Dekade erfolgt in bekannter Weise über dekadische
Drehschalter, die entsprechend ihrer Stellung n, n Bauelemente (R bzw. C) in der
erforderlichen Weise in dem Me#kreis zusammenschalten.
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Die Erfindung betrifft eine R-C-Dekade, bei der is Scrie geschaltste
Widerstände und parallelgeschaltets Kondansatoren über Schalter durch Handainstellung
su grö#eren Werten susammengefa#t werden. Ein gegandber den durch den Stand der
Technik bekannten R-C-Dekaden schr kompaktes Gerät mit hohem Bedienungakomfort erhält
man erfindungegemä# dadurch, da# die Ansahl der pro Dekade vorgesehenen, nach einem
Kode abgestuften Bewertungswiderst#nden und/ oder Bewertangskondensatoren kleiner
als 9 ist und da# die Einstellung des geforderten dekadischen Wertes über Rand-Kodierschalter
erfolgt, durch deren Einstellung jeweils ein bsw. eine entsprochande Kombination
von mehrerem abgestuften Bowertungswiderständen und/oder Bowartangakondensatoren
in den Me#kreis geschaltet wird.
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Anhand der Fig. 1 bis 3 der anlieganden Zeichrung soll im folgenden
ein Ausführungsbeispiel der Erfin#ung millier erläutert werden.
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Es seigen im einselnen: Fig. 1 Den schaltungmä#igen Aufban der Me#reime.
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Fig. 2a Die Bchalter-Kodierung für die Widerstandadekade.
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Fig. 2b Die Schalter-Kodierung für die Kondeusatordekade.
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Fig. 3a Eine Dranfaicht auf das komplette Gerät.
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Fig. 3b Eine Vorderansicht des kompletten Gerätes.
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In Fig. 1 sind in bekannter Weise die Widerstände in Serie und die
Kondensatoren parallel geschaltet. Den Widerständen sind Schalter parallel geschaltet
und in Reihe mit den
Kondensatoren liegen ebenfalls Schalter. DUrch
Öffnen bav. Schlie#en der Schalter werden die sugeordneten Widerstände bzw. Kondensatoren
nur Bewertung herangesogen. Erfindungagemä# werden jedoch pro Widerstands- bzw.
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Kondensatordekade nicht 9 Widerstände biw. Kondensatoren gleicher
Grö#e sondern lediglich 4 ahgestufte Widerstände bzw. Kondensatoren angeordnet,
Als sehr praktisch hat sich eine Abstufung nach folgendem Kode herausgestellt: 1
x 10x, 2. 10x, 2. 10x, 4. 10x.
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Bei dieser Kodierung unterscheidet sich der grö#te vorkommende Wert
innerhalb einer Dekade von dem kleinsten vorkommenden Wert mar n den Faktor 4.
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Ebensogut könnte man sur Erzielung eines susammengesetzten Wertes
n . 10x, (n # 9, n ganze Zahl), eine Kodierung gemä# folgendem Schema vornehmen:
1. 10x, 2 . 10x, . 10x, 5. 10= bzw.
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1 . 102, 2 . 10x, 4 . 10x, 8 . 10x.
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Dann ist J.dooh der Unterschied zwischen grö#tem und kleinste Bauelement
innerhalb einer Dekade sehr viel grö#er, Was sich im Hinblick auf den Raumbedarf
besonders von Kondensatoren gro#er Kapasität als nachtellig erweist.
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Ii in der Fig. 1 dargestellten Schaltungsbeispiel sind die Widerstände
der niedrigsten Dekade x mit Rx1 - 10x, Rx2 = 2 . 10x, Rx3 = 2 . 10x, Rx4 = 4 .
10x und die Widerstände
der höchsten Dekade m mit Rm1 = 10m, s
2. . 10m, Rm3 = 2 . 10m, Rm4 = 4 . 10m angegeben. Sofern es bei der niedrigsten
Dekade un dk Einer handeln soll, so sind die Widerstände Rx1, Rx2, Rx3, Rx4 mit
1, 2, 2 und 4 vorzusehen. Ist 1 r 6, so sind die Widerstände Rm1, Rm2, @ Rm3, Rm4
mit 100, 200, 200 und 400 k# vorsuschen. Der höchste einstellbare Widerstandswert
beträgt sodann 999,999 k # . In gleicher Weise ist die Dimensionierung der Kondensatoren
in den einselnen Dekaden beispielsweise in µF vorzunchmen. Da jedoch bereits 100
µF einen recht hohen Wert für die Kapasität eines Kondensators darstellt, wird man
bei 6 Dekaden in der höchsten Dekade die Werte für Cm1, Cm2, Cm3 und Cm4 mit 10,
20, 20 und 40 µ F vorschen. In der niedrigsten Dekade betragen sodann die Kapazitätswerte
für die Kondensatoren Cx1, Cx2, Cx3 und Cx4 - 0,0001 µ F ( 100 n 1 ), 0,0002 µ 1
F (200 n F), 0,0002 µ F (200 n F)' und 0,0004 µF (400 n F). Der höchste einstellbare
Kapazitätswert beträgt sodann 99,9999 Will aan beispielsweise swischen den Anschlu#buchsen
5 und 6 einen Widerstandswert von 700,005 k # abgreifen, so wären die Schalter SRm4,
Srm2 und SRm1 der höchsten Dekade, sowie die Schalter SRx3, SRx2 und SRx1 der niedrigsten
Dekade su öffnen, entsprechend der Kodierung nach Fig. 2a.
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Die Schalterkodierung für die einzelnen Widerstandsdekaden ist aus
Fig. 2a ersichtlich. Soll die Dekade überhaupt nicht sur Bewertung herangesogen
werden, d.h. Einstellung des Wertes O, so sind alle Schalter innerhalb einer Dekade
zu schlie#en. Bei einer Einstellung des Wertes 9 sind alle Schalter zu öffnen.
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Gerade ungekehrt erfolgt die Schalterkodierung der Kondensatordekaden.
Für eine Einstellung des Wertes O sind alle
Schalter in öffnen.
Bei der Einstellung des Wertes 9 sind alle Schalter in schlie#en.
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Für die Werte swischen 0 nad 9 kann die Kodierung der Schalter aus
den Fig. 2a und 2b entnommen werden. Iln schwarses Raster bedoutet: Schalter geschlossen
- ein wei#es Raster bedoutet: Schalter geöffnet.
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Die Anwahl der Schalter Bit den Wertigkeiten 2°, 21, 21 und 22 orfolgt
über handelsübliche Nand-Kodierschalter, vi. sie beispielsweise bei maerisch gestrten
Wenleqmaschinen sur Eingabe von Nullpunkts- und Fräserradiuskorrekturen vorwendet
werden. Diese Hand-Kodierschalter sind swecks Eingabe des gewünschten dekadischen
Wertes (0 bis 9) mit einem sternförmigen Einstellrad verschen.
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Gekoppelt Bit diesem Einstellrad ist eine Ziffernrolle, deren Ziffern
in eine m Fenster auf der Bedienungaseite erscheinen, so da# der eingestellte dekadische
Wert jeweils leicht ablesbar ist. Ein solcher Hand-Kodierschalter ist z.B. in den
Buch von K. Stahl: "Industrielle Stouerungstechnik in schaltalgebraischer Behandlung",
E erschienen 1963 11 Oldenbourg Verlag, auf den Seiten 146 na 147 dargestellt Pod
beschrieben. Diese Hand-Kodierschalter sind nach einem Baukastensystem aneinander
anreihbar, wie dies an Fig. 3b ersichtlich tit. Don sind für eine R-C-Dekade 2 mal
6 Kodierschalter nebeneinander gereiht. Dieselbe Einrichtung ist für eine sweite
R-C-Dekade auf der Frontseite des Gerätes noch einmal vorgeschen.
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Während die Einstellung der einsälnen Kodierschelter auf der Frontseite
desimal geschieht, findet tber eine alt Kontaktsegmenten versehene Kodierscheibe
entsprechend der Drehstellung des Schalters eine Umkodierung des eingestellten
Wertes
statt. Die kodierten Ausgänge des Schalters betätigen sodann die den Widerständen
parallel und den Kondensatoren in Reihe geschalteten Schalter. Die Anschlüsse der
Kondensatordekade sind auf der Oberseite des Gerätes sweimal sugänglich. Diese Anschlüsse
sind sowohl in der Fig. 1 1 als auch in der Fig. 3a alt den Positionssiffern 1,
2, 3 und 4 bezeichnet. Die Widerstandzdekade ist über die Anschlüsse 5 und 6 (Fig.
1, Fig. 3a) zugänglich. Die Anschlüsse ftir die zweite Dekade tragen die gleiche
Besifferung, sind jedoch mit einem Strich versehen.
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Durch Benutzen bestimmter Anschlüsse und Kurzschlie#en bzw. Offenlassen
der anderen Anschlüsse kann man bestimmte Schaltungskombinat ionen herstellen:
| Kursschlu#brücken Anschlu# Schaltung |
| 3 - 5; 4 - 6 1 - 2 RC - Parallel |
| 4 - 6 3 - 5 RC - Reihe |
| 1 - 2 C |
| 5-6 1 |
Sinngemä# sind Verbindungen noch alt der sweiten R-C-Dekade denkbar. Dadurch werden
noch umfangreichere Schaltungen wie Parallel-Parallel-Reihe usw. möglich.
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Zusammenfassend sind die Vorteile der erfinderischen R-C-Dekade in
folgendem su sehen: Durch die Kodierung sind nur vier Widerstände bzw. Kondensatoren
in drei vorschiedenen Werten pro Dekade erforderlich. Die Einsparung an Bauelemanten
führt zu einem sehr kompakten Geräteaufbau.
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Desweiteren bezitzen die Anreih-Dekadenschalter einen sehr geringen
Platsbedarf. Diese Dekadenschalter sind zudem direkt anzeigend, wodurch sich eine
gute Einstellbarkeit und eine direkte mehrstellige Ablesbarkeit der Zahlenwerte
ergibt.