DE1913370A1

DE1913370A1 - Arrangement for generating electrical impulses, especially for data processing machines

Info

Publication number: DE1913370A1
Application number: DE19691913370
Authority: DE
Inventors: Tiersche Dipl-Phys Friedbert; Weckmueller Dipl-Ing Utz; Mandel Dipl-Ing Walter
Original assignee: Zentronik VEB
Current assignee: Zentronik VEB
Priority date: 1968-12-09
Filing date: 1969-03-17
Publication date: 1970-06-18

Description

Anordnung zum Erzeugen von elektrischen Impulsen, insbesondere für datenverarbeitende Maschinen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erzeugen von elektrischen Impulsen, insbesondere zur Verwendung als Taktgeber oder Codegenerator fUr Schnelldrucker in datenverarbeitenden Maschinen, mit auf rotierenden Trommeln oder Scheiben angeordneten metallischen Segmenten, die beim Vorbeibewegen an einem Kern-Spule-System auswertbare Takt- bzw. Codeimpulse erzeugen.Arrangement for generating electrical pulses, in particular for Data processing machines The invention relates to an arrangement for generating of electrical pulses, in particular for use as a clock generator or code generator For high-speed printers in data processing machines, with rotating drums or discs arranged metallic segments, which when moving past a Core-coil system generate evaluable clock or code pulses.

Bei solchen Anordnungen ist es bereits bekannt, die vorbeigleitenden metallischen Segmente induktiv abzufühlen, wobei die metallischen Segmente aus ferromagnetischem Material bestehen kennen oder als Permanentmagnet ausgebildet sind. Im letzten Fall werden die Impulse dadurch erzeugt, daß die permanentmagnetischen Segmente an Lesekopfes mit hochpermeablem Kern vorbefUhrt werden, wodurch entsprechende Stromstöße in der Wicklung des Iwrns induziert werden (DAS 1 265 206). Die Hauptschwierigkeit bei solchen magnetischen Kodierscheiben besteht erfahrungsgemäß in der unerwtlnsehten Kopplung des Magnetfeldes eines magnetischen Elementes mit dem magnetischen Abfllhler, der gerade einem anderen magnetischen Element zugeordnet ist. Tritt diese unerwUnschte Kopplung auf, so können die magnetischen Abfühler kein klar abgegrenztes Ausgangssignal erzeugen.In such arrangements it is already known that the passing sense metallic segments inductively, the metallic segments made of ferromagnetic Know the material or are designed as a permanent magnet. In the latter case the pulses are generated by the permanent magnetic segments on the read head with a highly permeable core, causing corresponding current surges in the Winding of the Iwrns (DAS 1 265 206). The main difficulty at Experience has shown that such magnetic coding disks are undesirable Coupling of the magnetic field of a magnetic element with the magnetic collector, which is currently assigned to another magnetic element. Occurs this undesirable Coupling on, the magnetic sensors cannot have a clearly delimited output signal produce.

Aus diesem Grunde sah man sich bereits gezwungen, durch aufwendige Verfahren die Magnetisierung der Segmente entsprechend zu begrenzen oder die Polarität beim Magnetisieren zu wechseln (DAS 1 267 251). ;3an hat deshalb schon auf die Magnetisierung der Segmente verzichtet und die Segmente aus ferromagnetischen Material so ausgebildet, daß sie den Luftspalt des Abfuhimagneten beim Vorbeigleiten so beeinflussen, daß durch eine Änderung des magnetischen Widerstandes und die daraus folgende Flußänderung in der Wicklung entsprechende Impulse induziert werden (DAS 1 233 638; DAS 1 172 880; GB 929.287).For this reason one already saw oneself forced through elaborate Process to limit the magnetization of the segments or the polarity accordingly to change when magnetizing (DAS 1 267 251). ; 3an therefore already has to do with the magnetization the segments are dispensed with and the segments are made of ferromagnetic material in such a way that that they influence the air gap of the Abfuhimagneten when sliding past so that by a change in the magnetic resistance and the resulting change in flux corresponding pulses are induced in the winding (DAS 1 233 638; DAS 1 172 880; GB 929.287).

Bekannt ist es hierbei auch, daß die Abfuhlmagnete nur einen Kernstift ohne Luftspalt aufweisen, an welchem die mit metallischen Segmenten bestUckte Scheibe oder die Zahnscheibe vorbeigeflihrt wird, wobei in der Kernwicklung auch geringe Impulse induziert werden (DAS 1 235 048; DAS 1 232 199). Auch die Einspeisung der Abfuhispule mit Gleich- oder Wechselstrom wird schon erwähnt (DAS 1 172 880 DAS 1 232 199).It is also known here that the sensing magnets only have a core pin without an air gap at which the disc, which is equipped with metallic segments or the toothed pulley is guided past, with minor windings in the core winding Pulses are induced (DAS 1 235 048; DAS 1 232 199). Also the feeding of the Abfuhispule with direct or alternating current is already mentioned (DAS 1 172 880 DAS 1 232 199).

Die vorstehend geschildeten Anordnungen haben den Mangel, daß die auszuwertenden Signale von geringer Amplitude sind und damitdie Gefahr unrichtiger Auswertung durch Störeinflllsse groß flst. Die Einspeisung von Gleich- oder Wechselstrom verbessert zwar die Auswertbarkeit der Signale, bringt aber dabei den Nachteil, daß immer ein Spannungspegel vorhanden ist, auch wenn kein Signal vorliegt. Bei datenverarbeitenden Maschinen ist es aber wllnschenswert, solche Impulszage abzunehmen und weit erzuleiten, deren Spannungspegel bei Nichtvorhandensein eines Signal es Null oder annähernd Null ist.The above arrangements have the shortcoming that the signals to be evaluated are of low amplitude and thus the risk is incorrect Evaluation due to disruptive influences large flux. The supply of direct or alternating current Although it improves the evaluability of the signals, it has the disadvantage that that there is always a voltage level, even when there is no signal is present. In the case of data-processing machines, however, it is desirable to have such impulses to decrease and to derive their voltage level in the absence of a Signal it is zero or close to zero.

Zweck der Erfindung ist es daher, vorstehende hlängel zu beseitigen.The purpose of the invention is therefore to eliminate the protruding hangs.

Der Erfindung liegt die Auf gabe zugrunde, die bekannten Anordnungen zur Erzeugung von elektrischen Impulsen mittels auf rotierenden Trommeln oder Scheiben angeordneten metallischen Segmenten und mindestens einem Ferritkern derart zu verbessern, daß ein gutes Nutz-StUr-Si-gnal-Verhältnis erreicht wird und die abgenommenen Impulszüge bei Nichtvorhandensein eines Signals ein Spannungspegel von annähernd Null aufweisen.The invention is based on the task on the known arrangements for generating electrical impulses by means of rotating drums or disks to improve arranged metallic segments and at least one ferrite core in such a way that that a good useful-control-signal ratio is achieved and the removed pulse trains have a voltage level close to zero in the absence of a signal.

Die Aufgabe wird dadurch gelUstw daß der Kern eine oder mehrere Wicklungen trägt, die Teil einer Kompensationsschaltung ist bzw. sind, und eine Wicklung mit hochfreqwentem Strom gespeist wird, wobei die Kompensations schaltung so aufgebaut istg daß sie nur eine minimale Ausgangsapannung aufweist, solange kein vorubergleitendes Segment der Trommel oder Scheibe eine Scheinwiderstandsänderung in der Spule (Kern und Wicklung) und damit eine Störung der Kbmpensation hervorruft. Dabei kann die Kompensationssohaltung eine Bruckenschaltung oder so gestaltet sein, daß durch den Kern zwei Stromkreise gekoppelt sind, wobei der Frimärstromkreis mit einem hochfrequenten Strom gespeist wird und ein Stromkreis zwei gegenstnnige V:icklungen auf dem Kern aufweist, durch welche die beiden in dem Sekundärstromkreis induzierten Spannungen weitestgehend kompensiert werden.The task is achieved in that the core has one or more windings carries, which is part of a compensation circuit, and a winding with hochfreqwentem current is fed, the compensation circuit so constructed isg that it has only a minimal initial tension, as long as there is no transitory tension Segment of the drum or disc a change in impedance in the coil (core and winding) and thus causes a disturbance of the compensation. The Kompensationssohaltung a bridge circuit or be designed so that by the Core two circuits are coupled, whereby the Frimärstromkreis with a high frequency Electricity is fed and a circuit has two opposing windings on the core has, through which the two voltages induced in the secondary circuit largely compensated.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß mindestens eine Wicklung in Richtung der Längsachse des Kernes beweglich angeordnet ist, oder daß zwei Kerne vorgesehen sind, von denen einer in seiner Längsachse beweglich angeordnet ist. Dabei kennen die beiden gegensinnigen Wicklungen des einen Stromkreises nebeneinander auf der Wicklung des anderen Stromkreises angeordnet oder die Wicklung des einen Stromkreises auf den beiden nebeneinander liegenden gegensinnigen Wicklungen des anderen Stromkreises angeordnet sein.Particularly advantageous embodiments of the invention consist in that at least one winding is arranged movably in the direction of the longitudinal axis of the core is, or that two cores are provided, one of which is movable in its longitudinal axis is arranged. The two opposing windings of the one circuit know arranged side by side on the winding of the other circuit or the winding of the one circuit on the two adjacent windings in opposite directions of the other circuit.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen bestehen darin, daß die Sekundärselte mit einem Kondensator zu einem Schwingkreis ergänzt ist oder daß die beiden Sekundärspulen ge-.Further advantageous embodiments are that the secondary rare is supplemented with a capacitor to form a resonant circuit or that the two secondary coils ge.

trennt mit Kapazitäten zu Schwingkreisen ergänzt sind, wobei eine der beiden Kapazitäten variabel ist, so daß durch diese eine Abgleich vorgenommen werden kann.separates are supplemented with capacities to form resonant circuits, with one of the two capacitances is variable, so that an adjustment is carried out by this can be.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin daß die Primärwicklung und die Sekundärwicklung gegensinnig gepolt sind und ein Kondensator sowohl Teil des Primärstromkreises als auch Teil des Sekundärstromkreises ist.Another advantageous embodiment is that the primary winding and the secondary winding are polarized in opposite directions and a capacitor both part of the primary circuit as well as part of the secondary circuit.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der bei der Bjrfindung verwendeten Code- oder Taktscheibe besteht darin, daß die Scheibe aus kupferkaschiertem Material hergestellt ist, aus dem die bendtigten Signalfolgen ausgeätzt sln&.An advantageous embodiment of the one used in the invention Code or timing disk consists in the fact that the disk is made of copper-clad material is made, from which the finished signal sequences are etched out sln &.

Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß beliebige Signallängen erreichbar sindund die Signalgroßen im Vergleich zum eigentlichen Induktion sverfahren unabhängig von der Geschwindigkeit der vorbeigleitenden metallischen Segmente sind, da die erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem Wirbelstromprinzip arbeitet.The advantages of the invention are that any signal lengths are achievable and the signal magnitudes compared to the actual induction method regardless of the speed of the passing metallic Segments are, since the device according to the invention operates on the eddy current principle.

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: eine Prinzipskizze über ein Beispiel zur Verwirklichung der Erfindung; Fig. 2: die Impulszüge in den Spulenwicklungen nach dem Beispiel der Fig. 1; Fig. 3;4: vorteilhafte Ausführungen des Ferritkernes nebst Wicklungen; Fig. 5: eine Ausführungsbeispiel nach Anspruch 8;.The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments will. The accompanying drawings show: FIG. 1: a schematic diagram of a Example for implementing the invention; Fig. 2: the pulse trains in the coil windings according to the example of FIG. 1; Fig. 3; 4: advantageous embodiments of the ferrite core along with windings; Fig. 5: an embodiment according to claim 8 ;.

Fig. 6: ein Ausführungsbeispiel nach Anspruch 9; Fig. 7: ein Ausführungsbeispiel nach Anspruch 10.Fig. 6: an embodiment according to claim 9; Fig. 7: an embodiment according to claim 10.

In Fig. 1 sind zwei Ferritkerne 1 und 2 dargestellt. An dem Ferritkern 1 bewegen sich auf einer Scheibe 3 angeordnete metallische Segmente 4 vorbei. Der PrimErstromkreis 5 enthält zwei Wicklungen 6; 7, von denen sich eine 6 auf dem Ferritkern 1 und eine 7 auf dem Ferritkern 2 befindet. Sie sind gleichsinnig gewickelt.In Fig. 1, two ferrite cores 1 and 2 are shown. On the ferrite core 1, metallic segments 4 arranged on a disk 3 move past. Of the PrimErstromkreis 5 contains two windings 6; 7 of which a 6 is on the ferrite core 1 and a 7 on the ferrite core 2 is located. They are wound in the same direction.

Auf den beiden Ferritkernen 1;2 befindet sich auch Je eine Wicklung8;9 des Sekundärstromkreises 10. Diese Wicklungen sind gegensinnig gepolt.There is also a winding 8; 9 on each of the two ferrite cores 1; 2 of the secondary circuit 10. These windings are polarized in opposite directions.

An dem Primärstromkreis 5 liegt eine hochfrequente Spannung 12 an. Von den Klemmen 11 des Sekundärstromkreises 10 kann der erzeugte Impulszug abgenommen werden.A high-frequency voltage 12 is applied to the primary circuit 5. From terminals 11 of the secondary circuit 10 can be generated Pulse train can be picked up.

Der Ferritkern 2 ist in axialer Richtung beweglich angeordnet.The ferrite core 2 is arranged to be movable in the axial direction.

Der Hochfrequenzgenerator 12 verursacht in dem Primärstromkreis 5 einen hochfrequenten Strom, der in den zwei Ferritkernen 1 und 2 einen magnetischen Fluß hervorruft. Das hat in den Wicklungen 8 und 9 des Sekundärstromkreises 10 Spannungen zur Folge, die entgegengesetzt gerichtet sind und sich bei entsprechender Windungszahl der Wicklungen und/oder durch Verschieben des Ferritkernes 2 gegenseitig aufheben, so daß der Strom im Sekundärkrei 5 annähernd Null ist.The high-frequency generator 12 causes in the primary circuit 5 a high-frequency current, which in the two ferrite cores 1 and 2 is a magnetic River evokes. This has 10 voltages in the windings 8 and 9 of the secondary circuit result, which are directed in opposite directions and with the corresponding number of turns the windings and / or by moving the ferrite core 2 cancel each other out, so that the current in the secondary circuit 5 is approximately zero.

Gelangt nun ein metallisches Segment 4 in den Bereich des Ferrltkernes 1, wird in dem Segment ein Wirbelstrom induziert und eine Scheinwiderstandsänderung der Spule i; 6;8 zu 8 als Folge der Wirbelstromrückwirkung hervorgerufen.Now comes a metallic segment 4 in the area of the ferrite core 1, an eddy current is induced in the segment and a change in impedance the coil i; 6; 8 to 8 caused as a result of the eddy current reaction.

Dadurch wird die in der Wicklung 8 induzierte Spannung großer als die in der Wicklung 9 induzierte, weshalb nun auf Grund der resultierenden Spannung im Sekundärstromkreis 10 ein hochfrequenter Strom fließt. Der Stromfluß dauert an, bis das Segment 4 außerhalb des Bereiches des Ferritkernes 9 ist. Durch entsprechende Längen der metallisehen Segmente 4 kennen entsprechende Impulslängen erzielt werden.As a result, the voltage induced in the winding 8 is greater than that induced in the winding 9, which is why it is now due to the resulting voltage A high-frequency current flows in the secondary circuit 10. The current continues to flow until the segment 4 is outside the area of the ferrite core 9. Through appropriate Lengths of the metallic segments 4 know corresponding pulse lengths can be achieved.

Den Spannungsverlauf in den beiden Stromkreisen zeigen die Diagramme der Fig. 2. Diagramme 2a zeigt die Hochfrequenzspannung in dem Primärstromkreis 5 mit den Wicklungen 6 und 7, Durch Kompenstion der in den Wicklungen 8 und 9 induzierten Spannungen ist der Spannungsverlauf im Sekundärstromkreis 10 annähernd Null.The diagrams show the voltage curve in the two circuits 2. Diagram 2a shows the high frequency voltage in the primary circuit 5 with the windings 6 and 7, By compensating the induced in the windings 8 and 9 Voltages, the voltage curve in the secondary circuit 10 is approximately zero.

Sobald aber metallische Segmente 4 (Fig. 1) vorUbergleiten (sie sind in Fig. 2b dargestellt), verändert sich das Spannungsdiagramm etwa in der Weise, wie in Fig. 2c dargestellt ist. Die Schwinwiderstandsänderung bewirkt eine Vergrdßerung der Amplitude des fast auf Null sbgeglichenen hochfrequenten Stromes in dem Sekundärstromkreis 10. Nach entsprechender Umformung kann der Impulszug die Form annehmen, wie sie aus Fig. 2d ru ersehen ist und in datenverarbeitenden Maschinen benötigt wird.But as soon as metallic segments 4 (Fig. 1) slide past (they are shown in Fig. 2b), the voltage diagram changes roughly in the way as shown in Fig. 2c. The shrinkage resistance change causes an increase the amplitude of the high-frequency current in the secondary circuit, which is almost equal to zero 10. After appropriate reshaping, the train of impulses can take on the shape as they are from Fig. 2d ru can be seen and is required in data processing machines.

In Fig. 3 und 4 werden idglichkeiten aufgezeigt, wie die Anordnung der Wicklungen auf den Ferritkernen mit der Möglichkeit des Abgleichens erfolgen kann. In Fig. 3 sind zwei Ferritkerne 1 und 2 vorgesehen, Uber welchen eins Wicklung 13 und zwei zueinander gegensinnig verlaufende Wicklungen 14 und 15 angeordnet sind, wobei der Ferritkern 2 in axialer Richtung beweglich gestaltet ist.In Fig. 3 and 4 identities are shown how the arrangement of the windings on the ferrite cores with the possibility of balancing can. In Fig. 3 two ferrite cores 1 and 2 are provided, over which one winding 13 and two opposing windings 14 and 15 are arranged, wherein the ferrite core 2 is designed to be movable in the axial direction.

In Fig. 4 ist nur ein Ferritkern 1 vorgesehen. Der Abgleich erfolgt hier dadurch, daß eine von den beiden gegensinnig verlaufenden .Vicklungen-14; 15 verschiebbar angeordnet ist. Bs ist auch denkbar, die Wicklung 13 oder den gesamten Wicklungskomplex 13; 14; 15 verschiebbsr anzuordnen.In Fig. 4 only one ferrite core 1 is provided. The comparison takes place here in that one of the two opposing directions .Vicklungen-14; 15th is arranged displaceably. Bs is also conceivable, the winding 13 or the entire Winding complex 13; 14; 15 to be arranged shiftable.

Das AusfUhrungsbelspiel nach Fig. 1 kann vorteilhaft so ausgestaltet werden, daß der Sekundärstromkreis 10 mit seinen Wicklungen 8 und 9 durch einen Kondensator 16 (Fig. 1) zu einem Schwingkreig ergänzt wird, oder daß beide Sekundärtleklungen 8; 9 getrennt mit Kapazitäten 17; 18 (Fig. 5) zu Schwingkreisen ergänzt sind, wobei eine der beiden ILapazitäten 18 zum Zwecke des Abgleiches variabel ist.The execution game according to FIG. 1 can advantageously be designed in this way be that the secondary circuit 10 with its windings 8 and 9 by a Capacitor 16 (Fig. 1) is supplemented to form an oscillating circuit, or that both secondary emissions 8th; 9 separated with capacities 17; 18 (Fig. 5) are supplemented to oscillating circuits, wherein one of the two I capacitances 18 is variable for the purpose of balancing.

Hin anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen LUsung zeigt Fig. 6. Hier wird als Kompensationssohaltung eine Brückenschaltung verwendet. Die Abtastspule (Kern 1 und Wicklung 6) ist Teil der Brücke, die so abgegLichen wird, daß die Ausgangsspannung an den Klemmen 11 annilhernd Null ist. Erst bei Änderung des Scheinwiderstandes der Spule 1; 6 wird das Brückengleichgewicht gestört und es können entsprechende Signale abgegriffen werden.Another exemplary embodiment of the solution according to the invention shows Fig. 6. Here a bridge circuit is used as a compensation hold. the Sensing coil (core 1 and winding 6) is part of the bridge, which is adjusted so that that the output voltage at the terminals 11 is approximately zero. Only when there is a change the impedance of the coil 1; 6 the bridge equilibrium is disturbed and corresponding signals can be picked up.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem lediglich eine Primärwicklung 20 und eine Sekundärwicklung 21 verwendet werden, die gegensinnig gepolt sind und so die Kompensation hervorrufen. Dabei wird ein Kondensator 19 verwendet, der sowohl Teil des Primärstromkreises 5 als auch Teil des Sekundärstromkreises ist.Fig. 7 shows a further embodiment in which only a primary winding 20 and a secondary winding 21 are used, which are in opposite directions are polarized and thus cause compensation. A capacitor 19 is used for this, both part of the primary circuit 5 and part of the secondary circuit is.

Was die Codescheibe 3 anbetrifft, die die metallischen Segmente 4 enthält, so hat sich als besonders günstig herausgestellt, dieselben aus einem kupferkaschierten Material herzustellen, aus dem durch entsprechendes Ätzen die getUnschten Segmente geschaffen werden, die der zu erzeugenden Signalfolge entsprechen.As for the code disk 3, which the metallic segments 4 contains, it has been found to be particularly favorable, the same from a copper-clad Manufacture material from which the painted segments by appropriate etching which correspond to the signal sequence to be generated.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for generating electrical pulses, in particular for use as a clock generator or code generator for high-speed printers in data processing Machines with metallic segments arranged on rotating drums or disks and at least one core made of magnetic material (e.g. made of ferrite), characterized in that that the core (1 or 1 and 2) carries one or more windings that are part of a Compensation circuit is or are, and a winding with high-frequency current is fed, the compensation circuit is constructed so that they only one has minimal output voltage, as long as there is no passing segment (4) of the Drum or disc (3) a change in impedance in the coil (core and winding) and thus causes a gradation of the compensation.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that by the Core (1 or 1 and 2) two circuits (5; 10) are coupled, the primary circuit (5) is fed with a high-frequency current (12) and a circuit (1q) two has opposing windings (8; 9 or 14t 15) on the core, through which the largely compensated for the two voltages induced in the secondary circuit (10) will.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that at least a winding (15 oig. 4) arranged to be movable in the direction of the longitudinal axis of the core (1) is.

4. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that two Cores (1; 2) are provided, one of which (2) is movable in its longitudinal axis is arranged.

5. The arrangement according to Anspruoh 1 to 4, characterized in that the two gel-sensed Wioklungen (14; 15 Fig. 3 and 4) of the one circuit side by side are arranged on the winding (13) of the other circuit.

6. The arrangement according to Anspruoh 1 to 4, characterized in that the Winding of one circuit on the two opposite directions lying next to each other Windings of the other circuit are arranged.

7. Arrangement according to claim 2, characterized in that the secondary side is supplemented with a capacitor (16) to form a resonant circuit.

8. Arrangement according to claim 2, characterized in that the two Secondary coils (8; 9 Fig. 5) separated with capacitors (17; 18) to form resonant circuits are supplemented, one of the two capacitances (18) is variable so that by this a comparison can be made.

9. Arrangement according to claim 1, characterized in that the compensation circuit is designed as a bridge circuit (Fig. 6) and the bottom resistance of the coil (1; 6) compensated by a further inductance or capacitance (16) within the bridge will.

10. Arrangement according to claim 1, characterized in that the primary winding (20) and the secondary winding (21) are polarized in opposite directions and a capacitor (19) both part of the? timr circuit (5) and part of the secondary circuit (10) is.

11. The arrangement according to claim 1, characterized in that the code or timing disc (3) is made of copper-clad material from which the required signal sequences are etched out.

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