DE2006695A1 - Vorrichtung zur elektrischen Zeitbemessung - Google Patents

Description

NORTH AMERICAN PHILIPS GOBEQRAiEION, New York, N.Y.

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Vorrichtung zur elektrischen Zeitbemessung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Zeitbemessung, welche eine Aufzeichriungseinrichtung zum Aufzeichnen eines Standardzeitintervalls,eine Meßeinrichtung zum Messen eines Folgezeitintervalle, eine mit der Aufzeichnungs- und der Meßeinrichtung verbundene Vergleichs einrichtung zum Vergleich des Folgeintervalls mit dem Standardintervall enthält, durch welche ein Zeitintervall gemessen und bestimmt werden kann, um welchen Betrag in Bruchteilen des Standardintervalis dieses Zeitintervall von dem Standardintervall abweicht.

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Bei der Messung von physikalischen Größen, bei welcher ein bestimmter Vorgang innerhalb eines gewissen vorbestimmten Zeitintervalls auftreten soll, um z.B. die Qualität eines hergestellten Erzeugnisses auf einer zufriedenstellenden Höhe zu halten, ist es manchmal ausreichend und sogar wünschenswert, nur festzustellen, wieviel Zeit der Vorgang in Anspruch genommen hat, und diese Länge mit einer Standardzeitlänge zu ver-gleichen, welche der Vorgang brauchen sollte, anstatt eine direkte, möglicherweise destruktive Analyse der Qualität des Erzeugnisses durchzuführen. Die Differenz zwischen der tatsächlich abgelaufenen Zeit und dem Standardzeitintervall, welches gebraucht werden hätte sollen, kann dann mit dem Standardintervall verglichen werden, um die Differenz als Bruchteil des Standardintervalls auszudrücken. Wenn das Standardintervall bekannt ist, ist die Berechnung des Bruchteils nicht schwierig. Wenn das Standardintervall jedoch willkürlich gewählt ist und sich von Zeit zu Zeit ändert, wird die Berechnung des Bruchteils schwieriger.

Die Zeit kann in einem elektrischen Kreis in Form einer Spannung oder eines Stroms aufgezeichnet werden,die mit einer vorbestimmten Höhe beginnen und sich in einer vorbestimmten Weise ändern, z.B. durch lineare Zunahme während des zu messenden Intervalls. Der Endwert der Spannung oder des Stroms ist dann im Idealfall eine Funktion nur der Zeit als einziger Variablen. Praktisch wird der Endwert der Spannung oder des Stroms jedoch auch durch andere Faktoren beeinflußt, die konstant sein sollten, sicii tatsächlich jedoch ändern, z.B. Anfangswert und die Kreisparameter, welche die Änderungsgeschwindigkeit bestimmen. Vorzugsweise ist daher ein Zeitintervall und

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insbesondere ein Standardintervall, ,auf das immer wieder Bezug genommen werden kann, als Zustand eines Kreises aufzuzeichnen, der soweit wie möglich nur von der Zeit abhängt. Ein Schieberegister, das in gleichen Schritten im Ansprechen auf Impulse einer festen Folgefrequenz weiterschaltet, ist ein solcher Kreis, da die Genauigkeit der aufgezeichneten Zeit fast ausschließlich von der Genauigkeit des Impulsgenerators abhängt. Durch Verwendung des gleichen Impulsgenerators für die Aufzeichnung eines Standardintervalls in einem Schieberegister und für die Aufzeichnung eines Folgeintervalls in einem zweiten ähnlichen Sehieberegister und durch Vergleich der Endzustände der beiden Schieberegister wird die Genauigkeit des Vergleichs noch mehr vergrößert und unterliegt dann nur dem Driftfehler des Impulsgenerators .

Die Kreisbedingungen eines Schieberegisters, das aus einer Kette von Flip-Flop-Kreisen besteht, ist identifiziert durch den Zustand der Leitfähigkeit der Flip-Flops. Ein Flip-Flop ist ein Kreis mit zwei stabilen Zuständen der Leitfähigkeit und er ist immer entweder in seinem ersten oder in seinem zweiten Zustand. Ein Betätigungsimpuls geeigneter Polarität, der der Eingangsklemme für das Betätigungssignal zugeführt. wird, bewirkt, daß der Flip-Flop von seinem ersten Zustand in seinen zweiten Zustand übergeht und der nächste Betätigungsimpuls/bewirkt eine Änderung zurück zum ersten Zustand» Durch Rwendung des Impulses, der von Jedem Flip-Flop bei dessen Änderung vom zweiten in den ersten Zustand abgeleitet werden kann, als Betätigungssignal für den nächsten Flip-Flop in der Kette, und dadurch, daß eine Kette mit einer ausreichend großen

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Anzahl von Flip-Flops vorgesehen wird, kann jedes gewünschte Intervall aufgezeichnet und identifiziert werden in der Form, ob jeder einzelne Flip-Flop der Kette sich in seinem ersten oder zweiten Zustand der Leitfähigkeit befindet.

In der Logiksprache, welche auf solche Kreise angewandt wird, kann der erste Zustand als "1" oder ein Zustand, in welchen ein besonderer Teil des Flip-Flps "hoch" ist, und der zweite Zustand als "O" oder ein Zustand, in welchem der Ausgang "nieder" ist, bezeichnet werden. Die Bezeichnungen sind in gewissem Ausmaß willkürlich gewählt, wenn sie jedoch einmal für einen gegebenen Kreis angewendet worden sind, muß ihnen beim Aufbau des gesamten Systems gefolgt werden. So kann die Aufzeichnung eines Zeitintervalls eine Reihe von "1" und "O" entlang einer Kette von Flip-Flops oder entlang einer Kette von anderen Elementen eines Schieberegisters sein. Infolge der Tatsache, daß die Elemente des Schieberegisters in beiden Zuständen stabil sind, kann die Aufzeichnung des Zeitintervalls beliebig lang und so verfügbar für folgende Vergleiche gespeichert werden.

Bei der Erfindung wird ein zweites Schieberep^ister dazu verwendet, Folgezeitintervalle als eine Reihe von "1" und "0" aufzuzeichnen, und eine Reihe von Koinzidenzkreisen, um den Zustand jedes Elements des ersten Schieberegisters mit dem des entsprechenden Elements des zweiten Schieberegisters zu vergleichen. Wenn die zwei Schieberegister identische Reihen von "1" und "O" aufweisen, ist das Folgezeitintervall gleich dem Standardintervall und diese Information kann auf beliebige Weise verwertet werden. Hierauf kann das zweite Schieberegister in

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seinen Anfangszustand zurückgebracht werden, um für ein Signal zur Aufzeichnung eines weiteren Zeitintervalls bereit zu sein.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine einfache und zuverlässige Vorrichtung zur elektrischen Zeitbemessung zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zur elektrischen Zeitbemessung¹ eine erste Signalerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines ersten Signals, welches dem Beginn des Folgeintervalls in einem Zeitintervall folgt, das im wesentlichen gleich dem Standardintervall ist, eine zweite Signalerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines zweiten Signals, 'Welches dem Ende des FoIgeIntervalls entspricht, und eine. Diskrepanzmeßeinrichtung, welche mit der Aufzeichnungseinrichtung und der ersten und zweiten Signalerzeugüngseinrichtung zur Messung des Zeitintervalls zwischen "dem ersten und zweiten Signal als Prozentsatz des Standardintervalls verbunden ist, aufweist.

Die Erfindung enthält Einrichtungen, um zu bestimmen, wie groß die Diskrepanz zwischen dem Folgeintervall und dem Standardintervall ist, falls.eine derartige Diskrepanz vorhanden ist. Eine Ausführungsform verwendet für diesen Zweck einen Sägezahngenerator oder Zeitbemessungskreis mit Kreiskonstantenelementen oder Impedanzen, welche durch das Schieberegister gesteuert werden, welches das Standardintervall mißt. Ein langes Standardinfervall würde zu einer Zeitkonstante.führen, ein kürzeres Standardintervall zu einer anderen Zeitkonstante.Während einer Zeitdauer gleich der Diskrepanz wird der Zeit-

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"bemessungskreis eingespeist und ein kontinuierlich wachsendes· Signal von ihm erzeugt. Ein Indikator, welcher einen Triggerkreis enthalten kann, wird auf eine bestimmte Größe eines Signalwertes eingestellt, welche beliebig entsprechend einem vorbestimmten Bruchteil des Standardintervalls gewählt werden kann. Das gleichmäßig wachsende Signal wird dem Indikator zugeführt, und der Indikator ist so angeordnet, daß er betätigt wird, wenn die Diskrepanzdauer gleich oder größer als der vorbestimmte Bruchteil des Standardintervalls ist. Weitere Kreise können vorhanden sin, um zu zeigen, ob das Folgeintervall kürzer oder länger als das Standardintervall ist.

Ein anderer Weg der Anzeige, ob das Diskrepanzintervall einen vorbestimmten Bruchteil des Standardintervalls überschreitet oder nicht, besteht darin, ein drittes Schieberegister und einen zweiten Satz von Koinzidenzkreisen vorzusehen, Welche Element um Element die Koinzidenz der Elemente des dritten Schieberegisters mit denen dss ersten Schieberegisters messen. Während einer Zeitdauer, die gleich dem Diskrepanzintervall ist, wird das dritte Schieberegister mit Impulsen eingespeist, welche eine Folgefrequenz eines bekannten Vielfachen der Folgefrequenz der Impulssignale des ersten Schieberegisters aufweisen. Wenn z.B. das dritte Schieberegister mit Impulsen gespeist wird, welche die hundertfache Folgefrequenz gegenüber derjenigen der Impulse zur Einspeisung des ersten Schieberegisters aufweisen, und wenn während des Diskrepanzintervalls Koinzidenz zwischen jedem Element des ersten Schieberegisters und dem entsprechenden Element des dritten Schieberegisters erreicht wird, wird dies auftreten, weil das Diskrepanzintervall mindestens 1 % des Standard·

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■Intervalls ist. Wenn die Folgefrequenz der dem dritten Schieberegister zugeführteh Impulse nur zehnmal so groß ist wie die der dem ersten;'Schieberegister zugeführten Impulse, zeigt die Koinzidenz wahrend des Diskrepanzintervalls an, daß die Diskrepanz mindestens Λ ο % des Standardintervalls beträgt. Allgemein zeigt eine Koinzidenz während des Diskrepanzint'ervalls, wenn das dritte Schieberegister durch. Pulse mit einer Folgefrequenz N mal so ,groß wie diejenige der Impulse,' die dem ersten Schieberegister zugeführt werden, betätigt wird, daß das Diskrepanzintervall mindestens gleich 1/n mal dem Standardintervall ist.

Die Erfindung umfaßt auch Einrichtungen zum Steuern der Betätigung des Schieberegisters und zum Starten der Messung des Diskrepanzinterväils, entweder am Ende des FoI-geintervalls oder zu. "einer" Zeit nach dem Beginn des FoI-geintervälls, welche gleich dein Standardintervall ist,je nach dem, was zuerst auftritt. Wenn das Folgeintervall kürzer als das Standardintervall ist, beginnt das Diskrepanzihtervall mit dem Ende des Folgeintervalls und endet nach einer Zeit, welche demEnde des Standardintervalls entspricht. Wenn dagegen das Folgeintervall'länger als das Standardintervall ist, beginnt das Mskrep-änzinterväil zu einer Zeit entsprechend dem Ende des Standardintervalls und endet mit dem Ende des^;FolgeIntervalls.

. Die .'Erfindung wird im Zusammenhang mit der Zeichnung im folgenden näher'beschrieben werden. Es zeigen: ' -

Fig. 1 ein Schaltbild, teilweise sche%.tisch und teilweise in Logikblockform, von Schieberegistern, Koinzidenzkreisen Und-., einem Zeitbemessungskreis in einem Zeitbemessungssystem entsprechend der Erfindung.

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Fig. 2 ein Blockschaltbild von logischen Kreisen, welche zur Steuerung und zur Verwendung der Information in Verbindung mit dem Kreis in Fig. 1 verwendet werden.

Fig. 3 ein Zeitdiagramm der Impulse, die beim Betrieb der Kreise inFig. 1 und 2 erzeugt werden.

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild eines Kreises zur Anzeige, ob ein bestimmtes, durch die Kreise nach Fig. 1 und 2 gemessenes Zeitintervall im wesentlichen die gleiche Länge wie ein Standardintervall hat oder kurzer oder langer als das Standardintervall ist, und

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines modifizierten Teils des Kreises nach Fig. 1.

Der Kreis in Fig. 1 enthält einen Impulsoszillator 11, welcher ein Impulssignal 12 mit einer vorbestimmten Folgefrequenz erzeugt. Der Impulsoszillator 11 ist mit einem Verstärker 13 verbunden, dessen Ausgangssignal einem inversen Bild des Impulssignals 12 entspricht. Der Verstärker 13 ist mit der Kipp-Eingangsklemme 15 eines Schieberegisters 16 verbunden, welches eine Reihe von Flip-Flops 17-27 enthalt. Der Verstärker Io ist weiter mit einem NOR-Gatter 28 verbunden, welches ein zweites Signal von einer Quelle 29 erhält, die im folgenden beschrieben werden wird. Der Ausgang des NOR-Gatters 28 ist mit einem Verstärker 31 und von hier mit dem Kipp-Eingang 3o eines Schieberegisters 32 verbunden, welches eine Kette von Flip-Flops 33 - 43 enthält. Um die zwei Schieberegister voneinander zu unterscheiden, kann das Schieberegister 32 als Speicherregister bezeichnet werden, in welchem Information über die Länge

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des Standardzeitintervalls gespeichert wird, und das Schieberegister 16 als Zähler oder Zähler-Zeitgeber bezeichnet werden, in welchem Informatdoi über die Dauer eines Folgezeit-intervalls zum Vergleich mit- dem Standardintervall gespeichert wird.

Ein Satz von Koinzidenzkreisen 46 - 56 ist mit dem Zähler 16 und dem Speicherregister. 32 verbunden, so daß jedes Element des Zählers und ein entsprechendes Element des Speicherregisters mit einem bestimmten der K-oinzidenzkreise verbunden ist.

Die Darstellungen der Flip-Flops in sowohl dem Zähler als auch dem Speicherregister sind die üblichen und alle können identisch sein. Zusätzlich zur Kipp-Eingangsklemme 15 weist jedes Flip-Flop eine Rückstellklemme und erste und zweite zueinander umgekehrte Ausgangsklemmen auf. Die Rückstellklemme für das Flip-Flop 17 ist durch die Bezugsziffer 58 und die Ausgangsklemmen des Flip-Flops 17 sind durch die Bezugsziffern 59 und 60 bezeichnet. Die Rückstellklemme des Flip-Flops 33 wird durch die Bezugsziffer 61 bezeichnet, und die Ausgangsklemmen des Flip-Flops 33 werden durch die Bezugsziffern 62 bzw. 63 bezeichnet. Das Signal an der Klemme 62 ist immer umgekehrt zu dem Signal an der Klemme 63; d.h. wenn das Signal an der Klemme -62 hoch ist, ist dasjenige an der Klemme 63 nieder und umgekehrt.

Jeder der identischen Koinzidenzkreise 46 - 56 enthält drei NOR-Gatter, es ist jedoch nur der Koinzidenzkreis 46, welcher die Flip-Flops I7 und 33 verbindet, im einzelnen gezeigt. Dieser.Kreis enthält ein erstes NOR-Gatter 64 mit einer ersten Eingangaklemme 65» die mit der einen Ausgangsklemme 60cfes Flip-Flops I7 verbunden

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-Ιο-ist, und einer zweiten Eingangsklemme 66, die mit dear

einen Ausgangsklemme 63 des Flip-Flops 33 verbunden ist. Der Koinzidenzkreis enthält weiter ein zweites NOR-Gatter 67, dessen erste Eingangsklemme 68 mit der Ausgangsklemme 59 und dessen zweite Eingangsklemme 69 mit der umgekehrten Ausgangsklemme 62 verbunden ist. Das dritte NOR-Gatter 7o in dem Koinzidenzkreis 46 hat eine erste Eingangsklemme 7^» welche mit der Ausgangsklemme 72 des NOR-Gatters 64 verbunden ist, und eine zweite Eingangsklemme 73» welche mit der Ausgangsklemme 74 des NOR-Gatters 67 verbunden ist. Die Ausgangsklemme 75 des NOR-Gatters ist gleichzeitig die ψ Ausgangsklemme des ersten Koinzidenzkreises 46.

Die inFig.1 gezeigte Vorrichtung zum Vergleich eines Diskrepanzintervalls mit dem Standardintervall zur Bestimmung, ob die Diskrepanz größer als ein vorbestimmter Bruchteil des Standardintervälls ist, enthält einen Kreis zum Erzeugen einer kontinuierlich ansteigenden Spannung in der Art einer Sägezahnwelle. Dieser Kreis enthält eine Impedanz 76, welche in der vorliegenden Ausführungsform ein Widerstand ist, der zum Einstellen der Toleranz auf einen gewünschten Wert einstellbar ist, und eine Gruppe von Kondensatoren 77 ~ 87» die _k durch eine entsprechende Gruppe von einzelnen Schalttransistoren 88 - 98 in Verbindung mit dem Widerstand 76 geschaltet werden können. Die Basiselektrode jedes der Transistoren 88-98 ist mit je einer Ausgangsklemme der Flip-Flops 33 -^ verbunden, um ausgewählte Kondensatoren aus den Kondensatoren 77 - 87 in Reihe mit dem Widerstand 76 zu schalten, abhängig davon, welche der Flip-Flops 33 - 43 in ihrem Zustand "1" sind, d.h. in dem Zustand, in welchem eine Spannung an die entsprechenden Transistoren aus den Transistoren 88 - 98 angelegt wird, um diese leitend zu machen. Der Widerstand

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76 und. die aktiven der Kondensatoren 77 - 87. bestimmen die Zeitkonstantenparameter des Zeitbemessungskreises.

Getrennte Dioden 99 - 1o9 sind parallel zum Emitter-Kollektor-Ausgangskreis der Transistoren 88 - 98 geschaltet und sind so gepolt, daß jeder der Kondensatoren77'-87, der während des Arbeitens des Kreises aufgeladen-worden ist, schnell entladen werden kann. Ein Steuertransistor 11 ο ist zwischen eine gemeinsame Klemme 111 und eine Leitung 112 geschaltet, welche die' gemeinsame Verbindung des Widerstandes.76 mit allen Kondensatoren 77 - 87 ist. Der Transistor 11ο wird durch ein Signal 113' gesteuert, welches einer Eingangsklemme 114- zugeführt wird,um den Transistor für die Dauer dieses Signals nichtleitend zu machen und zu bewirken, daß die aktiven Kondensatoren aus den Kondensatoren 77 - 87 über den Widerstand 76 in einem Maß geladen werden, wie es durch die Zeitkonstante dieses ZeiifDemessungskreises bestimmt ist.

Ein Triggerkreis enthalt ein Paar Transistoren 115 und 116 und ist parallel zum Ausgangskreis der.Transistors 11o und parallel mit den Kondensatoren 77 - 87 und'den Schalttransistoren 88 - 98 geschaltet, um getriggert zu werden, wenn die Spannung auf der Leitung 112 eine bestimmte Höhe erreicht. Die Transistoren 115 und 116 sind so angeordnet, daß die Kollektorelektrode eines jeden direkt mit der Basiselektrode des anderen verbunden ist, und eine Lastimpedanz 117 ist- in Reihe mit der Emitterelektrode des Transistors 116 geschaltet. Die Spannung, bei welcher der Triggerkreis betätigt werden wird, ist die Spannung, welche durch das Einstellen des Armes· eines Potentiometers 118 bestimmt ist, das zusammen mit zwei Wüer-

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ständen 119 und 12o einen Spannungsteiler bildet. Bis die Spannung auf der Leitung 112 die Spannung auf dem Arm dss Potentiometers 118 erreicht, sind beide Transistoren 115 und 116 nichtleitend, sobald die Spannungen jedoch gleich oder im wesentlichen gleich sind, wird der Triggerkreis betätigt. Ein erster Kondensator 121 für die Rauschverminderung ist zwischen Emitter und Basis des Transistors 112 geschaltet, und ein zweiter kleinerer Kondensator 122 zur Rauschverminderung ist zwischen Kollektor und Basis der beiden Transistoren 115 und 116 geschaltet.

Der logische Kreis, welcher den Betrieb des Kreises in Fig. 1 steuert, ist in Fig. 2 gezeigt. Der Kreis in Fig. 2 enthält ein NOR-Gatter 123 mit einer Vielzahl von Eingangsklemmen. In der vorliegenden Ausführungsform sind zwölf Eingangsklemmen vorgesehen, deren eine durch das Bezugszeichen 75 als Ausgangsklemme des Koinzidenzkreises 4-6 in Fig. 1 identifiziert ist, und zehn weitere, welche die Ausgangsklemmen der restlichen Koinzidenzkreise 4-7 - 56 sind. Die zwölfte Eingangsklemme 124 ist mit der einen Ausgangsklemme 125 eines Flip-Flops 126 verbunden.

Der Ausgang des NOR-Gatters 123 mit seinem Inverter ist mit einer Eingangsklemme 128 des zweiten NOR-Gatters verbunden, dessen zweite Eingangsklemme 129 mit einer ebenfalls in Fig. 1 gezeigten Klemme 13o verbunden ist. Wie dort zu sehen ist, ist die Klemme 129 über einen normalerweise offenen Schalter I3I mit einer positiven Spannungsquelle mit einem Wert von 3,6 Volt verbunden, welche dem Signal "hoch" oder "1" von den verschiedenen Flip-Flops in Fig. 1 entspricht.

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Der Ausgang des NOR-Gatters 127 ist über einen Verstärker und Inverter 132 mit der Stellklemme .133 eines Flip-llops 134- verbunden. Der Flip-Flop 134· hat zwei Ausgangsklemmen 135 und 136, welche zueinander umgekehrt sind; 'd.h. wenn die Ausgangsspannung an der Klemme 135 hoch ist, ist die Ausgangsspannung an der Ausgangsklemme 136 nieder und umgekehrt. Das Flip-Flop 134- hat eine Rückstellklemme 137»

Die Klemme 135 ist mit einer Eingangsklemme I.38 eines NOR-Gatters 139 verbunden, während die Ausgangsklemme 136 mit der Eingangsklemme 14-2 eines NOR-Gatters 144 verbunden ist. Das NOR-Gatter 139 hat zwei zusätzliche Eingangsklemmen 14-6 und 14-7, von denen eine mit der Ausgangsklemme 125 des Flip-Flops 126 verbunden ist. Ein Verstärker und Inverter 148, welcher von einer Quelle 14-9 durch ein Signal gespeist wird, welches in der Dauer dem Intervall entspricht, das mit dem" Standardintervall verglichen werden soll, ist mit der Eingangsklemme 14-7 verbunden. Die Klemme 14-9 ist weiter mit einer zweiten Eingangsklemme I50 des NOR-Gatters 144- verbunden und das letztere hat eine dritte Eingangsklemme 15% die mit der Ausgangsklemme des Flip-Flops 126 verbunden ist. Die Ausgangsklemmen der NOR-Gatter 139 und 144 sind mit Eingangsklemmen 152. und 153 eines weiteren NOR-Gatters 154 verbunden, dessen Ausgangsklemme 155 mit der Basiseingangsklemme des Transistors II0 in Fig. 1 verbunden ist.

Die Ausgangsklemme 135 des Flip-Flops 134 ist weiter mit einer Eingangsklemme I56 eines NOR-Gatters 157 verbunden. Eine Quelle I58 ist über einen Verstärker und Inverter 159 mit einer zweiten Eingangsklemme I60

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des NOR-Gatters 157 und die Ausgangsklemme 161 des NOR-Gatters mit der Rückstellklemme 173 des Flip-Flops 126 verbunden.

Die Arbeitsweise des Kreises in Fig. 2 wird im Zusammenhang mit den Spannungswellenformen, wie sie in Fig. 3 gezeigt sind, beschrieben werden. Um sowohl dem Kreis als auch den Wellenformen eine konkretere Deutung zu geben, wird angenommen werden, daß der Kreis in Verbindung mit einer normalen nicht gezeigten S-pritzgußmaschine verwendet wird, welche einen Kolben aufweist, der zwischen zwei Grenzlagen hin und her gleitet. Wenn der Kolben nach vorne gleitet, drückt er eine zu spritzende Materialmenge in eine Form und nachdem er dies getan hat, kehrt er in seine Anfangslage zurück, um eine neue Materialmenge aufzunehmen. Für eine gegebene Art von Material und eine gegebene Konfiguration der Form ist die Geschwindigkeit, mit welcher sich der Kolben vorwärtsbewegt, bestimmt durch gewisse Bedingungen wie die Flüssigkeit des Materials und die Fähigkeit der Form, dieses aufzunehmen. Es können andere Bedingungen auftreten, die ebenfalls die Geschwind-igkeit der Vorwärtsbewegung des Kolbens beeinflussen, im allgemeinen wird (jedoch jeder Vorwärtskolbenhub etwa die gleiche Zeitdauer in Anspruch nehmen, solange der Spritzgußvorgang zufriedenstellend abläuft. Durch Messung der Länge der Zeit,welche ein Vorwärtshub braucht, kann bestimmt werden, ob das Spritzgußteil zufriedenstellend sein wird oder nicht.

Um die nötige Bestimmung der Hubgeschwindigkeit zu erhalten, können geeignete Vorrichtungen, wie ein Paar Mikroschalter, längs des Kolbens angeordnet sein, wel-

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che durch dessen Vorwärtsbewegung betätigt werden. Eine übliche Weise der Verbindung dieser Schalter ist der zu bewirken, daß sie einen kurzen Spannungsimpuls in dem Augenblick abgeben-, in welchem sie durch den Kolben betätigt werden. Z.B. kann die Spannungswellenform 162 in Fig. 3 .gewählt werden, um die Betätigung eines Schalters kurz nach dem Beginn des Kolbenhubs für jeden von drei aufeinanderfolgenden Hüben darzustellen. Die Spannungswellenform 163 entspricht der Betätigung eines zweiten Schalters nahe dem Ende des Hubs für jeden dr drei aufeinanderfolgenden Hübe, und die Zeit zwischen jedem der Impulse 162, z.B. Impulse 162a, und dem folgenden Impuls der Wellenform 163, welcher der Impuls 163b ist, stellt die Zeit dar, die der Kolben für seine Vorwärtsbewegung braucht. Wenn die Maschine zufriedenstellend arbeitet, wird das Zeitintervall zwischen dem Impuls 162a und dem Impuls 163b über eine große Anzahl von Hüben relativ konstant sein. Wenn sich die Bedingungen beim Spritzgußvorgang ändern, kann sich das Intervall zwischen einem Anfangsimpuls 162 und einem En-dimpuls 163 entweder verlängern oder verringern.

Eine dritte Impulswelle 164 wird durch die Quelle 149 gebildet und so durch die Impulse 162 und 163 gesteuert, daß die Impulse 164 während des des getakteten Teils des Vorwärtshubs des Kolbens nieder oder in der Lage ¹¹O" sind, und hoch oder in der Lage "1" vom Ende der Messung jedes Vorwärtshubs bis zum Beginn der Messung des nächsten Vorwärtshubs. Die Impulswelle 165 ist einfach die umgekehrte Impulswelle 164.

Während die Maschine zufriedenstellend arbeitet, wie durch die Prüfung der Spritzgußerzeugnisse -bestimmt werden kann, wird ein StandardIntervall dadurch gespeichert,daß der Schalter I3I in Fig. 1 kurzzeitig veranlaßt wird, die

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Klemme 13o_} welche sowohl in Fig. 1 als auch inFig. 2 erscheint, hoch zu steuern. Das Signal an der Klemme 13o ist durch die Bezugsziffer 166 bezeichnet und ist hoch für eine Zeitdauer, welche zwischen den Impulsen 163a und 162a beginnt und zwischen den Impulsen 162a und 163b endet. Das exakte Bemessen und die Dauer des hohen Signals 166 ist nicht materiell und könnte tatsächlich für eine Gesamtzeit andauern, die größer als mehrere vollständige Hübe der Maschine ist. Es könnte auch an jedem Punkt in jedem Arbeitszyklus der Maschine beginnen und enden.

Der Impuls 166 wird der Stelleingangsklemme 167 Flip-Flops 126 zugeführt. Dieser Stellimpuls bewirkt, daß die Ausgangsklemme 125, wie durch die Wellenform 170 gezeigt, hoch wird und ein falsches Nichtkoinzidenz-Signal der Eingangsklemme 124 des NOR-Gatters 123 zuführt. Als Ergebnis bleibt der Ausgang des NOR-Gatters 123 unabhängig davon, welche Signale den anderen Klemmen 75 zugeführt werden, nieder bis zum Ende der Messung des Standardintervalls.

Das Signal 166 führt weiter über die Klemme 129 dem NOR-Gatter 127 einen hohen Eingang zu, welches zu diesem Zeitpunkt von dem NOR-Gatter 123 einen niederen Eingang erhält. Der hohe Eingang vom Signal 166 bewirkt, daß der Ausganges NOR-Gatters 127 nieder ist, wodurch einAusgangssignal 168 erzeugt wird, welches sowohl für die Dauer des Signals 166 als auch für die Dauer des hohen .Impulses 164 nieder ist, wie es später beschrieben werden wird. Das Signal 168 wird durch den Inverter 132 umgekehrt, um ein hohes Impulssignal 169 zu erzeugen, welches der Stellklemme 133 des Flip-FHqps 134 zugeführt wird.

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Dies bewirkt, daß die Klemme 135 hoch wird, und sie bleibt hoch, bis der Flip-Flop durch den nächsten Impuls 162, der nach dem Ende des Signals 166 der Klemme 137 zugeführt wird, rückgestellt wird. Dies ist der Impuls 162b. . ' ;

Solange das Signal an der Klemme 135 hoch bleibt, wird der Ausgang des NDR-Gatters 157 nieder bleiben. Das der anderen Eingangsklemme I60 des NOR-Gatters zugeführte Signal ist das durch den Inverter 159 umgekehrte Signal 163, welches so außer während der kurzen Dauer der"Impulse hoch ist. Sobald jedoch der Ausgan.g9.es NOR-Gatters infolge des Impulses 163c, welcher das Ende des Standardintervalls anz-eigt, hoch wird, wird das Flip-Flop rückgestellt und seine Ausgangsklemme 125 wird nieder, wie es in der Wellenform I70 gezeigt ist, wodurch der Ausgangefes NOR-Gatters 123 hoch werden kann und den Ausgang des NOR-Gatters 127 nieder steuern· kann. Dieses Signal wird S/einerseits durch den Inverter 132 umgekehrt, um den Flip-F-lop 134 zu stellen und zu bewirken, daß seine Ausgangsklemme 135 hoch wird, um so den Ausgang des NOR-Gatters 157 nieder zu steuern. Als Ergebnis kann der Ausgang des NOR-Gatters 157 für ein Zeitintervall hoch bleiben, welches viel kürzer als der Impuls 163c ist, wie es durch die Wellenform I7I gezeigt wird.

Während der Zeit, während welcher das Signal I70 die Klemme 125 hoch hält, sind beide Eingangsklemmen 146 und 151 der NOR-Gatter 139 bzw. 144 hoch und deren Ausgang nieder. Diese den Eingangsklemmen 152 und 153 des NOR-Gatters 154 zugeführten Ausgänge bewirken,daß die Ausgangsklemme 155 des letzteren hoch ist. Diese Klemme ist·, wie in Fig. 1 zu sehen, mit der Basisein-

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gangselektrode des Transistors 11ο verbunden und hält diesen Transistor in einem leitenden Zustand, wodurch die Leitung 112 wirksam mit der gemeinsamen Klemme 111 kurzgeschlossen wird. Dies verhindert, daß während der Messung des Standardintervalls Spannung an den Kondensatoren 77 - 87 aufgebaut wird.

Der Flip-Flop 126 hat eine zusätzliche Ausgangsklemme 18o, die umgekehrt zu der Ausgangsklemme 125 ist.Diese Klemme ist in Fig. 1 als die Ausgangsklemme der Quelle 29 gezeigt, welche mit dem NOR-Gatter 28 verbunden ist. Die Wirkung des von der Klemme 18o zugeführten Signals ist die, die Impulse 14- nur dann durch das NOR-Gatter gehen zu lassen, wenn ein Standardintervall aufgezeichnet wird. Diese Impulse werden durch&en Impulsoszillator 11 erzeugt. Der Oszillator wird durch das in Fig. 3 gezeigte Signal 172 gesteuert, so daß die Impulse nur dann erzeugt werden, wenn das Signal nieder ist. Dies bedeutet, daß durch das NOR-Gatter 28 nur während des Standardintervalls Impulse übertragen und/lem Speicherregister 32 zugeführt werden. Jeder Impuls kippt den ersten Flip-Flop 33 und abwechselnde Impulse kippen den nächsten Flip-Flop usw. die Leitung entlang.

Zur gleichen Zeit werden die gleichen Impulse 14 dem Zähler 16 zugeführt, um diesen auf die gleiche Weise zu betreiben. Solange das Standardintervall aufgenommen wird, stimmt Jeder Flip-Flop im Zähler mit dem entsprechenden Flip-Flop im Speicherregister überein. Im einzelnen bedeutet dies, daß während der Messung des Standardintervalls die Ausgangsklemme 59 des Flip-Flops 17 im Zustand "1" ist und daß, wenn die Klemme 59 in den Zustand ¹¹O" übergeht, die Klemme 62 ebenfalls in den Zustand "O" übergeht.

Nachdem das NOR-Gatter 28 bis zum Ende des Standardintervalls offen gehalten worden ist, wird es geschlos-

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sen und keine Impulse können demSpexcherregister mehr zugeführt werden, bis der Schalter 1J1 geschlossen wird," um ein neues Standardintervall zu messen. Dies bedeutet, daß das Speicherregister 32 seinen Zustand erhält und als Vergleichsstandard während der Messung folgender Intervalle dienen kann, gleichgültig, welchen Zustand die Flip-Flops 33 - 4-3 aufweisen. Andererseits wird jeder der Flip-Flops 17 - 27 im Zähler

16 jedesmal in einen Anfangs zustand zurückversetzt, wenn ein Impuls in der Wellenform 162 ankommt. Diese Impulse werden über ein NOR-Gatter 174- und einen Inverter 175 der Rückstellklemme jedes Flip-Flops im Zähler zugeführt. Dies bedeutet, daß der Zähler beim Auftreten jedes Impulses 162 mit gleichen Anfangsbedingungen neu zu zählen beginnt.

Wenn der Zähler die Impulse 164- während der Intervalle zählt, die jedem der Impulse 162 folgen, und dies bis zum nächsten Impuls 163, gehen die Flip-Flops 17 - 27 durch Zustände der Koinzidenz und der Nichtkoinzidenz in bezug auf die entsprechenden Flip-Flops 33 - 4:3 des Speicherregisters 32. Durch die Analyse, ob Koinzidenz auftritt oder nicht, ist es möglich zu bestimmen, ob die gleiche Zeit abgelaufen ist, die erforderlich war, um die Zustände der Flip-Flops 33 - 4-3 während des Standardintervalls herbeizuführen. Wenn in einem folgenden Zeitintervall jeder Flip-Flop

17 - 27 einen Zustand erreicht, in welchem er koinzi- dent mit jedem der Flip-Flops 33 - 43 ist, muß die gleiche Zeit beim Messen des Folgeintervalls abgelaufen sein, wie beim Messen&s Standardintervalls .

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-2ο-

Der Zustand der Koinzidenz wird durch die Koinzidenzkreise 46 - 56 identifiziert, und die Möglichkeit der Koinzidenz und Nichtkoinzidenz ist in der folgenden Tabelle für die zwei Flip-Flops 17 und 33 und den Koinzidenzkreis 46 dargestellt.

Klemme Koinzidenz Nichtkoinzidenz Koinzidenz Nicht-

It /j Il Il ^j Il

0 1 1 0 0 O 1 0 0 0 1 1 0

In dieser Tabelle ist der Zustand, welcher als Koinzidenz "1" identifiziert ist, derjenige Zustand, in welchem die beiden oberen Klemmen 59 und 62 im Zustand hoch oder "1" sind, und die Koinzidenz "0" derjenige Zustand, in welchem beide oberen Klemmen im Zustand nieder oder "0" sind. Nichtkoinzidenz "1" wurde definiert als der Zustand, in welchem die Klemme 59 ¹¹O" und die Klemme 62 "1" ist, und der umgekehrte Zustand, Nichtkoinzidenz "0" als der Zustand, in welchem die Klemme 59 "1" und die Klemme 62 "0" ist.

59	1
6o	0
65	0
66	0
72	1
71	1
75	0
73	0
74	0
68	1
69	1
62	1
63	0

0"	koinzi- denz "0"
0	1
1	0
1	0
1	1
0	0
0	0
0	1
1	0
1	0
0	1
0	0
0	0
1	1

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Zu Beginn jedes Folgezeitintervalls, welches dem Standardintervall folgt, werden einige oder alle Flip-Flops 17 - 27 nichtkoinzident mit den entspre.che-.nden Flip-Flops 33 - 43 sein, und bis während des Folgezeitintervalls genügend Zeit verstri*- chen ist, um alle Flip-Flops I7 - 27 einen Zustand der Koinzidenz mit den Flip-Flops 33 - 4-3 erreichen zu lassen, wird immer mindestens ein Flip-Flop des Zählers 16 vorhanden sein, welcher mit dem entsprechenden Flip-Flop des Speicherregisters 32 nichtkoinzident ist. Nichtköinzidenz eines beliebigen Paares von Flip-Flops ergibt ein Signal noch an der Ausgangsklemme 75» welche dem Paar entspricht. So wird, bis vollständige Koinzidenz erreicht ist, mindestens einer der Eingänge cfes NOR-Gatters 123 hoch sein und der Zustand der Stellklemme 133 des Flip-Flops 134 wird nieder sein.

Der Beginn der Messung jedes Folgezeitintervalls startet nicht nur den ZählVorgang des Zählers 16, sondern ist auch begleitet vom Auftreten eines der Impulse 162 ander Rückstellklemme 137 des Flip-Flops 134» um zu bewirken, daß die Klemme 135 nieder und die Klemme 136 hoch wird. Der Flip-Flop 134 bleibt in'diesem Zustand, bis vollständige Koinzidenz zwischen dem Zähler 16 und dem Speicherregister 32 auftritt. In diesem Augenblick sind alle Eingangsklemmen des NOR-Gatters 123 nieder. Dies hat zur Folge, daß ein Signal hoch zur Stellklemme Ί33 übertragen wird, um den Zustand des Flip-Flops 134 umzukehren und die Ausgangsklemme 135 hoc—h und die Klemme 136 nieder zu steuern. -

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Während der Messung der Zeit, welche erforderlich ist, um Koinzidenz zu erreichen, und welche nach Definition identisch ist mit der im Speicherregister aufgenommenen Zeit, ist die Eingangsklemme 138 des NOR-Gatters 139 nieder und die Eingangsklemme 142 des NOR-Gatters 144 hoch. Solange irgend ein Eingang des NOR-Gatters 144 hoch ist, ist der Ausgang des NOR-Gatters, welcher der Eingangsklemme 153 des NOR-Gatters 154 zugeführt wird, nieder.

Zur gleichen Zeit, zu der der Flip-Flop 134 durch einen der Impulse 162 rückgestellt wird, wird das Signal 164 über die Quelle 149 der Eingangsklemme I50 des NOR-Gatters 144 und ein umgekehrtes Signal 165 der Eingangsklemme 147 des NOR-Gatters 139 zugeführt. Dieses umgekehrte Signal 165 ist hoch bei Beginn eines Folgezeitintervalls, was bewirkt, daß der-Ausgang des NOR-Gatters 139 während des Anfangsteils des Folgeintervalls nieder ist. Dies bewirkt, daß die Eingangsklemme I52 hauptsächlich nieder ist, und da die Eingangsklemme I53 ebenfalls nieder ist, ist die Ausgangsklemme 155 des NOR-Gatters 154 hoch, welches der erforderliche Zustand ist, um den Transistor 11ο in Fig. 1 leitend zu halten. Wenn die Länge des Folgezeitintervalls genau die gleiche wie die des Standardintervalls ist, wird das Ende des niederen Teils der Wellenform 164 gleichzeitig mit dem Auftretender Koinzidenz zwischen dem Zähler und dem Speicherregister 32 erscheinen. Als Ergebnis wird das der Eingangsklemme I60 des NOR-Gatters 144 zugeführte Signal von nieder auf hoch genau gleichzeitig mit dem Wechsel des Signals an der Eingangsklemme 142 von hoch auf nieder gehen und das Ausgangssignal des NOR-Gatters 144 wird nieder bleiben. Umgekehrt wird das der Eingangs·

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klemme "1-4-7 zugeführte Signal zur gleichen Zeit von hoch nach nieder gehen, zu der das der Klemme 138 zugeführte Signal von nieder nach hoch geht, und das NOR-Gatter 139 wird daher ebenfalls weiterhin ein Signal nieder an die Eingangsklemme 152 geben«. Das bedeutet, daß die Klemme 155 solange hoch bleiben wird, als jedes Folgezeitintervall die gleiche Dauer wie das Standardintervall aufweist.

Wenn ein Folgezeitintervall kürzer ist als das Standardinterval!, drehen das Signal 164- und sein inverses Signal 165 die Polarität um_s ehe Koinzidenz erreicht ist«, Dies bedeutet, daß das der Eingangsklemme 15o zugeführte Signal von nieder auf hoch geht, während das der Eingangsklemme 14-2 zugeführte Signal hoch bleibt. Im Augenblick des Übergangs wird daher kein Wechsel bei dem NOR-Gatter 14-4- auftreten und es wird weiterhin der Eingangsklemme 153 ein Signal nieder zuführen. Die Umkehr der Polarität des Signals 165? welche der Eingangsklemme 14-7 zugeführt wird, wird bewirken, daß die Klemme von hoch nach nieder geht, wahrend das der Eingangsklemme 138 zugeführte Signal noch nieder ist» Das bedeutet, daß im Zeitpunkt des Übergangs alle Eingangsklemmen des NOR-Gatters 139 nieder sind und daher die Ausgangsklemme dieses NOR-Gatters hoch sein wird und ein Signal hoch der Eingangsklexnme 152 zuführen wird. Dieses Signal hoch wird bewirken, daß die Ausgangsklemme 155 nieder wird und den Transistor 11ο nichtleitend steuert. · '

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Wie oben beschrieben, liegen die Kondensatoren 77 - 87 parallel und sind im binären Verhältnis zueinander angeordnet. D.h., die Kapazität des Kondensators 78 ist doppelt so groß wie die des Kondensators 77» und die Kapazität des Kondensators 79 ist viermal so groß wie die des Kondensators 77 usw. Dies entspricht der Tatsache, daß doppelt soviele Impulse 14 erforderlich sind, um die Polarität des Flip-Flops 34 umzukehren, als für die Umkehr der Polarität des Flip-Flops 33. Ob die Ausgangsklemme 62 des Flip-Flops 63 im Zustand hoch oder nieder ist, hängt ab von der Anzahl von Impulsen, die im Speicherregister aufgenommen worden sind, und das gleiche gilt für jeden d?r weiteren Flip-Flops 34 - 43. Einige dieser Flip-Flops werden im einen Zustand der Leitung und die anderen im umgekehrten Zustand sein. Wenn die Klemme 62 hoch ist, wird der Transistor 88 leitend und der Kondensator 77 ein Teil des Ladekreises sein. Das gleiche gilt für jeden der weiteren Kondensatoren 78 - 87ί für welche die entsprechenden Transistoren 89 - 98 leitend sind. Als Ergebnis wird die Zeitkonstante des Ladekreises ein bestimmtes Verhältnis zum Standardzeitintervall aufweisen, und dieses Verhältnis wird sich mit der Länge des Standardintervalls in binärer Weise ändern. So wird die Zeitkonstante für ein längeres Standardzeitintervall größer sein als für ein kürzeres Standardintervall. Eine größere Zeitkonstante bedeutet, daß die Ladezeit für die aktiven Kondensatoren zum Aufladen auf die Triggerspannungshöhe der Transistoren 111 und entsprechend der Länge des Standardintervalls länger sein wird.

Die Wellenformen, welche zu einem Folgezeitintervall gehören, das kürzer als das Standardintervall ist, sind in Fig. 3 gezeigt. Die erste Wellenform 176 entspricht

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der Wellenform 164 und ist das Signal, welches der Eingangsklemme 15o des ITOR-Gatters 144 inFig. 2 zugeführt wird. Wie bereits erläutert wurde, wird die Ausgangsklemme 155 des NOR-Gatters 154 am Ende eines Folgezeitintervalls nieder, welches hier als der niedere Teil 1?6a der Wellenform 176 identifiziert ist, wenn das Signal 173 nicht zur gleichen Zeit hoch wird'. Da dies nicht der Fall ist, wenn das Folgeintervall kürzer als das Standardint erv.-all ist, wird ein Signal der Wellenform 1.77 an der Ausgangsklemme 155 erzeugt. Dieses Signal hat einen niederen Teil 177a, der am Ende des kurzen Zeitintervalls 176a beginnt und sich fortsetzt, bis das Signal 172 hoch wird, was auftritt, wenn alle Flip-Flops 17 - 27 im Zähler 16 koinzident mit den Flip-Flops 33 - 43 im Speicherregister 32 werden. Das niedere Signal 177a macht den Transistor Ho nichtleitend und läßt den Aufbau einer Spannung über den wirksamen Kondensatoren 7? - 87 zu, um das inFig. 3 gezeigte Sägezahnsignal 178 zu bilden. Wenn diese Spannung die Triggerspannung, welche durch das Niveau 179 angezeigt ist, kreuzt, wird ein kurzer Impuls 181 über der Lastimpedanz 117 gebildet.

Die Arbeitsweise des Systems ist weitgehend die gleiche, wenn das Folgezeitintervall länger als das Standardintervall ist. In diesem Fall würde die Wellenform, welche der Eingangsklemme I50 des NOR-Gatters 144 zugeführt wird, wie die in Fig. 3 gezeigte Wellenform 182. Diese Wellenform hat einen niederen Teil 182a, der langer als das Standardintervall dauert. Somit wird am Ende des Staridardintervalls, wenn die Flip-Flops I7 - 27 koinzident mit den Flip-Flops 33 - 43 werden, die Ausgangs-

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klemme 155 auf nieder gehen und dort bis zum Ende des niederen Intervalls 182a bleiben. Dies wird ein Signal 183 mit einem niederen Teil 183a erzeugen, durch welches der !Transistor 11o ausgeschaltet und der Aufbau der Spannung über den Kondensatoren 77 - 87 zugelassen wird. Wenn .die Länge des Intervalls 183a größer als zulässig ist, wird die über den aktiven Kondensatoren 77 - 87 aufgebaute Sägezahnspannung das Triggerniveau 179 überschreiten und einen Impuls 181a über der Lastimpedanz 117 erzeugen. Der einzige Unterschied zwischen den Impulsen 181 und 18b ist das Intervall,in welchen sie auftreten können. Der Impuls 181. kann nur vor der Koinzidenz zwischen allen Ausgangsklemmen 75 auftreten, weil das Folgeintervall zu kurz ist, während der Impuls 181a nur nach dem Erreichen der Koinzidenz auftreten kann, weil das IoIgeintervall zu lang ist.

Die Vorrichtung in Fig. 2 und 4· enthält Teile, um die Impulse 181 und 181a dazu zu benützen, eine sichtbare oder wenn notwendig eine automatische Anzeige zu erzeugen, daß das Folgezeitintervall nicht innerhalb der durch das Triggerniveau der Transistoren 115 und 116 eingestellten Toleranz liegt. In Fig. 2 enthalten diese Teile ein NOR-Gatter 186, dessen eine Eingangsklemme 187 mit der Ausgangsklemme 135 verbunden ist und welches eine weitere Eingangsklemme 188 und eine Ausgangsklemme 189 aufweist. Das Signal über der Lastimpedanz in Fig. 1 ist über eine Ausgangsklemme 19o und einen Inverter 191 mit der Eingangsklemme 188 verbunden. Ein zweites NOR-Gatter 193 ist mit einer Eingangsklemme 194-mit der Ausgangsklemme 136 des Flip-Flops 134- und mit einer weiteren Eingangsklemme 195 mit der Ausgangsklemme des Inverters I91 verbunden. Das NOR-Gatter 193 weist eine Ausgangsklemme 196 auf.

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Im Betrieb wird ein Impuls 181 (oder 181a) über der Lastimpedanz 1?? nur dann erzeugt, wenn das Folgezeitintervall um mehr als einen vorbestimmten Prozentsatz, z.B. 1o %j gegenüber dem &tandardintervall länger oder kürzer ist. Dieser positive iapuls wird in dem Inverter 191 umgekehrt und den Eingangsklemmen 188 und 195 als kurzes niedere-s Signal zugeführt", wann immer er auftritt. Mit Ausnahme des durch den Impuls 181 dargestellten kurzen Zeitintervalls werden die Eingangsklemmen 188 und 195 hoch und daher die Ausgangsklemmen 189 und 196 der NOR-Gatter bzw. 193 nieder sein. Zusätzlich wird bis zum Ende einer Zeitdauer, welche dem Standardintervall äquivalent ist, die Ausgangsklemme 136 und daher die Eingangsklemme 194- ebenfalls hoch sein, so daß die Ausgangsklemme 196 des NOR-Gatters 193 nicht vor der Messung eines Intervalls, welches äquivalent dem Standardintervall ist-, hoch werden kann. .

Am Ende eines Intervalls, welches äquivalent dem Standardintervall ist, kehren sich die den Eingangsklemmen 18? und 1:94 zugeführten Impulse um, und ein hierauf in Eorm eines kurzzeitigen Impulses den Eingangsklemmen 188 und 196 zugeführtes Signal nieder könnte den Ausgang des NOR-Gatters 193, jedoch nicht den Ausgang des UOR-Gatters 186 beeinflussen.

Eig. U- zeigt einen zusätzlichen Kreis zur Verwendung des an den Ausgangsklemmen 189 und 196 der NOR-Gatter 186 und 193 entwickelten Signals. Wie zu sehen ist, ist die Ausgangsklemme 189 niit der Steuerelektrode eines . siliziumgesteuerten Gleichrichters 2o1 verbunden, dessen Anode und Katode in Reihe mit einer Anzeigelampe 2o2 geschaltet sind. Die Ausgangsklemme 196 ist mit der

Steuerelektrode eines zweiten siliziumgesteuerten Gleichrichters 2o3 verbunden, dessen Anode und Katode mit einer weiteren Anzeigelampe 2o4 in Reihe geschaltet sind.

Die Anzeigelampe 2o2 wird betätigt, wenn der Impuls 181 auftritt und ein momentanes Signal hoch bewirkt, welches der Klemme zugeführt wird und dadurch den Gleichrichter 2o1 leitend macht. Da dies nur auftritt, wenn das FoIgeintervall zu kurz ist, kann die Lampe 2o2 als Lampe "schnell" bezeichnet werden. Die Lampe 2o4- wird betätigt, wenn der positive I" Impuls 181a den Gleichrichter 2o3 leitend macht. Dies kann nur auftreten, wenn das Folgezeitintervall in bezug auf das Standardintervall übermäßig lang ist, und so kann die Lampe 2o4 als Lampe "langsam" bezeichnet werden. In jedem Fall bleiben der Gleichrichter 2o1 oder 2o3 leitend, wenn sie einmal eingeschaltet wurden, bis der Strom durch sie und durch die Lampe, mit welcher sie verbunden sind, unterbrochen wird. Zu diesem Zweck ist ein Rückstellschalter 2o6 vorgesehen, um durch kurzes Unterbrechen der beiden Gleichrichterkreise die eingeschalteten Lampen auszuschalten.

Als eine etwas redundante Anzeige, daß die Vorrichtung arbeitet und die gemessenen Zeitintervalle innerhalb der zulässigen Grenzen liegen, kann eine dritte Lampe 2o8, die als Lampe "richtig" bezeichnet ist, vorgesehen sein. Diese Lampe ist mit dem Emitter-Kollektorkreis eines Transistors 2o9 in Reihe geschaltet. Der Basis des Transistors 2o9 wird Strom über die leihen-

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■ -29- ■ ■'.-.

schaltung einer Impedanz 211 und dreier Dioden 212 - 214 zugeführt. Ancter Verbindung zwischen der Impedanz 211 und der Diode 212 sind zwei weitere Dioden 216 und 217 zu den Gleichrichtern 2o1 bzw.2o3 angeschlossen.

Solange keine Anzeige vorhanden ist, daß das Zeitintervall entweder zu kurz oder zu lang ist, wird die Lampe 2o8 aufgrund der Tatsache eingeschaltet gehalten, daß die über die Impedanz 211 und die Dioden 212 - 214 zugeführte Vorspannung den Transistor 2o9 leitend hält. Wenn jedoch einer der Gleichrichter 2q1 oder 2o3 leitend wird, bewirkt er eine Verbindung der entsprechenden Diode 216 oder 217 mit Erde und verringert die Vorspannung an der Basis des Transistors 219 unter das leitende Niveau. Das leitende Niveau ist teilweise bestimmt durch die Dioden 212 bis 214, da ein kleiner Spannungsabfall über ihnen auftritt, und die Verbindung entweder der Diode 216 oder 217 mit Erde verringert die Spannungshöhe ai der Verbindung zwischen der Diode 212 und der Impedanz 211 unter das Niveau, bei welchem ein Strom zur Basis des Transistors 2o9 fließen kann. Infolgedessen wird die Lampe 2o8 im gleichen Augenblick, ausgehen, in dem entweder die Lampe 2o2 oder 2o4 angeht, und sie wird ausbleiben, bis der Rückstellschalter 2o6 geöffnet und wieder geschlossen worden ist*

Nachdem die Vorrichtung für eine Weile in Betrieb gewesen iat, kann es sein, daß die überwachte Maschine für eine andere Verwendung umgeschaltet wird. Wenn die Maschine z.B. eine Spritzgußmaschine ist^ können die Formen oder die Art des gegossenen Materials geändert wer-

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-3ο-

den, wodurch es nötig wird, ein neues Standardintervall aufzubauen. Dies macht es erforderlich, daß die im Speicherregister 32 in Fig. 1 enthaltene Information gelöscht wird, was durch vorübergehendes Schließen des Schalters I3I erfolgen kann. Der Schalter I3I ist über einen Pufferverstärker 219 mit den Rückstellklemmen aller Flip-Flops 33 - 4-3 verbunden. Durch das Schließen des Schalters I3I wird auch dem NOR-Gatter 174- ein Signal hoch zugeführt, welches bewirkt, daß der Ausgang des Gatters nieder wird und daher bewirkt, daß der Aus gang dss folgenden Inverters 175 koch wird und ein Signal hoch der Rückstellklemme 58 des Flip- W Flops 17 und ähnlichen Rückstellklemmen aller anderen Flip-Flops 18 - 27 zugeführt wird. Der Schalter I3I löscht so jede gespeicherte Information'in allen der Flip-Flops 17-27 und 33 - 43 und führt sie alle in ihren Anfangszustand zurück. Jeder positive Impuls des Signals 162, welches dem NOR-Gatter 174· zugeführt wird, hat die gleiche Wirkung des Rückstellens aller Flip-Flops 17 - 27 in den Zustand "0", beeinflußt jedoch nicht die Stellung der Flip-Flops 33-4-3.

Statt der Bemessung eines Zeitbemessungsstroms mit Kondensatoren wie den Kondensatoren 77 - 87 in Fig. 1 zur Erzeugung der Impulse 181 und 181a könnenein weiterer Zähler und ein weiterer Koinzidenzkreis mit dem Speicherregister 32 in Fig. 1 verbunden werden. Die Verbindung kann wie in Fig. 5 gezeigt sein, wobei das Speicherregister 32 von Fig. 1 reproduziert sein kann. Ein weiterer Zählerkreis 22o, welcher eine Seihe Flip-Flops 221 - 231 identisch mit den Flip-Flops 33 - 4-3 enthält, ist mit einer Reihe von Koinzidenzkreisen - 24-5 in genau der gleichen Weise wie die Koinzidenzkreise

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"■:..-■- 2QQS69&

-3-1- ■

46 - 56 von Mg. 1 verbunden«. Die tatsächlichen Teile der Köiiizidenzkreise 235 - 245 können ebenso .-"identisch mit den im Eoinzidenzkreis 46 von Fig. 1 gezeigten Teilen sein. Das Speicherregister 32 ist mit den Koinzidenzkreisen 235 - 245 in der> gleichen. Weise verbunden, wie es ' mit den Koinzidenzkreisen 46 - 56 verbunden ist. Jeder der Koinzidenzkreise 235 - 245 hat je eine Ausgangsklemme 248 - 25s. Alle diese Ausgangsklemmen sind mit entsprechenden Eingangsklemmen eines NQR-Gatters 261 verbunden, die einzige in der Zeichnung.gezeigte Verbindung ist jedoch die von _vdjer Ausgangskiemme 258 zu einer der Eingangsklemmen des NOR-Gatters 261. Das'NOE-Gatter 261 hat eine Ausgangsklemme 262. Der Zähler 22o wird durch einen Impulsoszillator 263 gesteuert, welcher, seinerseits durch einen Torkreis 264 gesteuert ist, der ein Signal von der Ausgangsklemme 155 des HOR-Gatters 164 inFig. 2 erhalt.

Die Arbeitsweise des in Fig. 5 gezeigten Kreises ist derart, daß der Torkreis 264 geschlossen ist, außer wenn das der Klemme 155 zugeführt© Signal nieder ist. Das Signal nieder ist entweder das Signal 177a oder das Signal 183a, wie sie in Mg. 3 gezeigt sind, und das Anlegen eines Signals nieder an den Törkreis 264 beseitigt die Sg-errwirkung des Torkreises und läßt den Impulsoszillator 263 eine Folge von Impulsen 265 erzeugen. Diese Impulse können gleich den Impulsen 14 in Fig. 1 sein mit der Ausnahme, daß sie eine viel größere Folgefrequenz, z.B. zehn mal die FoIgefrequenz der Impulse 14, aufweisen.

Die Anwendung dieser¹ Impulse auf den Zahlerfcreis 22o bewirkt, daß die- Fl£p-Flo£s 221 - 231 in der gleichen Schrittfolge betätigt werden wie die Flip-Flops 33-43 während dea? aaafabglichen Auf zeichnung des Standardinter-

valls. Infolge der hohen Folgefrequenz der Impulse 265 können die Flip-Flops 221 - 231 eine Koinzidenz mit den Flip-Flops 33 - 43 in einer wesentlich kürzeren Zeit erreichen, als sie für die Koinzidenz zwischen den Flip-Flops 17 - 27 in Fig. 1 und den Flip-Flops 33 - 43 erforderlich ist. Tatsächlich werden die Flip-Flops 221 231 die Koinzidenz in einem Zehntel der Zeit erreichen, wenn die Folgefrequenz der Impulse 265 zehnmanl so groß ist wie die der Impulse 14. Allgemein ist die Zeit zum Erreichen der Koinzidenz 1/N, wenn N das Verhältnis zwischen der Folgefrequenz der Impulse 265 und derjenigen der Impulse 14 ist.

Wenn die Dauer des Signals nieder, welches der Klemme zugeführt wird, genügend lang ist,um alle Flip-Flops - 231 einen Zustand der Koinzidenz mit den Flip-Flops 33 - 43 erreichen zu lassen, werden alle Ausgangsklemmen 248 - 258 der Koinzidenzkreise 235 - 24-5 nieder werden, was anzeigt, daß die Koinzidenz erreicht worden ist. Bis zum Erreichen der Koinzidenz, wird mindestens eine dieser Ausgangsklemmen hoch sein und bewirken, daß der Ausgang des NOR-Gatters 261 nieder ist. Das Auftreten eines Impulses hoch an der Klemme 262 wird äquivalent sein mit dem Auftreten der Impulse 181 oder 181a in Fig. 3 und wird die * Tatsache darstellen, daß die Diskrepanz zwischen der Länge " des Folgeintervalls und des Standardintervalls größer als die zulässige Toleranz ist, wobei die Toleranz der Bruchteil des Standardintervalls ist, welcher durch das Verhältnis der Folgefrequenz der Impulse 14 zu derjenigen der Impulse 265 dargestellt wird. Wenn die Flip-Flops 221 - 23'1 über den Punkt, an welchem Koinzidenz erreicht ist, weiber-

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hin zählen, wird mindestens eine der Ausgangsklemmen 24-8 - 258 wieder hoch werden und den Ausgang des NOR-Gatters 261 nieder steuern. Die Koinzidenz wird so durch die Anwesenheit eines einzigen verhältnismäßig kurzen Impulses angezeigt, dessen Dauer gleich der Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen 265 ist.

009844/11

Claims (11)

1. -34-Patentansprüc he

   ISj/ Vorrichtung zur elektrischen Zeitbemessung, welche eine Aufzeichnungseinrichtung zum Aufzeichnen eines Standardzeitintervalls, eine Meßeinrichtung zum Messen eines Folgezeitintervalls, eine mit der Aufzeichnungs- und der Meßeinrichtung verbundene Vergleichseinrichtung zum Vergleich des Folgeintervalls mit dem Standardintervall enthält, gekennzeichnet durch eine erste Signalerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines ersten Signals, welches dem Beginn des Folgeintervalls in einem Zeitintervall folgt, das im wesentlichen gleich dem Standardintervall ist, eine zweite Signalerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines zweiten Signals, welches dem Ende des Folgeintervalls entspricht, und eine Diskrepanzmeßeinrichtung, welche mit der Aufzeichnungseinrichtung und der ersten und zweiten Signalerzeugungseinrichtung zur Messung des Zeitintervalls zwischen dem ersten und zweiten Signal als Prozentsatz des Standardintervalls verbunden ist.
2. 2. Zeitgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung ein digitales Speicherregister (32) aufweist.
3. 3. Zeitgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherregister (32) eine Reihe elektronischer Flip-Flop-Kreise (33 - 43) zum Speichernder Information über die Dauer des Standardintervalls in Form elektrischer Zustände der Flip-Flops enthält.
4. 4. Zeitgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung und die Meßeinrichtung bistabile Kreise zur Speicherung der Infor~ mation in digitaler ßpannungsform enthalten.

   0ÖS8U/113
5. 5. Zeitgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter eine Impulsquelle (11) und Schaltkreiselemente (13, 28, 31) zur Verbindung der Impulsquelle mit der Aufzeichnungs- und der Meßeinrichtung und eine Steuereinrichtung enthält, welche bewirkt, daß' die Impulsquelle (11) während des Standardzeitintervalls der Aufzeichnungseinrichtung und während des Polgezeitintervalls der Meßeinrichtung die Impulse zuführt.
6. 6. Zeitgeber nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreiselemente zur Verbindung der Impulsquelle (11) mit der Aufzeichnungseinrichtung einen Torkreis (28) enthiten, welcher die Impulse zur Aufzeichnungseinrichtung nur durchläßt, während ein Standardzeitihtervall aufgezeichnet wird.
7. 7· Zeitgeber nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter enthält einen zweiten Torkreis, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Steuersignals der gleichen Dauer wie ,das Standardintervall, Einrichtungen zur Verbindung der letztgenannten Einrichtung mit dem zweiten Torkreis zur Steuerung der Arbeitsweise des zweiten Torkreises, um diesen Torkreis für eine Zeitdauer gleich dem Standardintervall zu öffnen, und einer Verbindung des zweiten Storkreises mit der Impulsquelle, daß die Impulse nur während Zeitdauern erzeugt werden, die im wesentlichen gleieh dem Standardintervall sind.
8. 8. Zeitgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung und die Meßeinrichtung jeweils eine Reihe von elektronischenFlip-ilop-Kreisen (1? -27 bzw. 33 -43) aufweisen,

   QOS844/1131

   welche einen Zustand "O" und einen Zustand "1"haben können, und daß die Vergleichseinrichtung aus elektronischen logischen Kreisen (46 - 56) besteht, welche zwischen entsprechende Flip-Flops der Aufzeichnungseinrichtung und der Meßeinrichtung geschaltet sind, um durch einen Spannungsausgangszustand anzuzeigen, ob beide mit einer entsprechenden Vergleichseinrichtung verbundenen Flip-Flops den Zustand "0" oder "1" aufweisen oder ob einer den Zustand "0" und der andere den Zustand "1" aufweist.
9. 9. Zeitgeber nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Zeitbemessungskreis mit einer Vielzahl von Kondensatoren (77 - 87)» welche in einer Folge angeordnet sind, bei der die Kapazität des zweiten Kondensators der Folge doppelt so groß wie die des ersten Kondensators ist, die Kapazität des dritten Kondensators in der Folge doppelt so groß wie die des zweiten Kondensators und die Kapazität jedes folgenden Kondensators in der Folge doppelt so groß wie die des unmittelbar in der Folge vorhergehenden Kondensators ist, mit einer Vielzahl von Transistoren (88 - 98), deren jeder in Beine mit einem entsprechenden der Kondensatoren (77 - 87) geschaltet ist, um mit diesem einen getrennten Reihenladekreis zu bilden, und eine Verbindung zwischen dem Eingangskreis jedes Transistors (88 - 98) und dem entsprechenden Flip-Flop (33 - 43) des Speicherregisters (32), wodurch jeder Transistor leitend ist, wenn de-pfnit ihm verbundene Flip-Flop in seinem Zustand "1" ist und nichtleitend ist, wenn der mit ihm verbundene Flip-Flop in seinem Zustand "0" ist, wodurch jeder der mit einem leitenden Transistor verbundenen Kondensatoren im Zeitbemessungskreis parallel liegt und die Zeitkonstante des Zeitbemessungükreises proportional der Dauer des Standardintervalls ist.

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10. 10. Zeitgeber nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß er einen Steuertransistor (11ο) mit einem Eingangskreis parallel zu jedem der Reihenkreise enthält, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Impulssignals entspre-. chend der Dauer der Diskrepanz zwischen Standardintervall und Folgeintervall aufweist, und diese Einrichtung mit dem Eingangskreis des Steuertransistors (110) verbunden ist, um den Steuertransistor während der Dauer des Diskrepanzintervalls nichtleitend zu machen.
11. 11. Zeitgeber nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Zeitbemessungskreis mit einer dritten Reihe von elektronischen Flip-Flop-Kreisen (221 - 231), von denen jeden?deinen Zustand "0" und einen Zustand "1" aufweist, eine Reihe von logischen Vergleichskreisen (235 - 245), die mit je einem Flip-Flop-Kreis (221 - 231) der. dritten Reihe und einem entsprechenden Flip-Flop-Kreis 03 - ^3) der Aufzeichnungseinrichtung verbunden sind, um durch einen Spannungsausgangszustand anzuzeigen, ob beide mit einem bestimmten Vergleichskreis verbundenen Flip-Flops den Zustand "0" oder den Zustand "1" aufweisen, oder ob einer der Flip-Flops den Zustand "0" und der andere den Zustand "1" aufweist, eine Impulsquelle (263) relativ hoher Frequenz mit einer N mal so großen Folgefrequenz wie diejenige der J ersten Impulsquelle (11), eine Einrichtung (264) zur Steuerung des Anlegens der Impulse mit hoher Frequenz von der Impulsquelle (263) an die dritte Reihe von Flip-Flop-Kreisen (221 - 231), und eine Einrichtung (235 - 245) zur Anzeige der Koinzidenz zwischen allen Flip-Flop-Kreisen (221 - 231) der dritten Reihe und allen Flip-Flop-Krelsen (33 - A3) der Aufzeichnungseinrichtung.

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