DE2017905A1

DE2017905A1 - Elektromagnetischer Geber

Info

Publication number: DE2017905A1
Application number: DE19702017905
Authority: DE
Inventors: Charles Edward Phoenix Ariz. Clift (V.St.A.)
Original assignee: Sperry Rand Corp New York NY VStA
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1969-04-14
Filing date: 1970-04-14
Publication date: 1970-11-19
Also published as: US3577195A; DE2017905B2; DE2017905C3; FR2043219A5; CA941928A; JPS5112920B1; GB1300219A

Description

Patentanwälte Dipt Ing. C. WaJIaöh I 4 APß ΐοτη

DipL tng. α Koch ™ ^Wf!

Dr. T. Haibach
8 München 2 Kauffngerstr.8, Tel.240278

12 5S5 - H/r

Sperry Rand Corporation, New York, N₀ Ϊ», USA

Elektromagnetischer Geber

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Geber mit einem Magnetkern, der ein Magnetgleichfeld definiert, movie mit einem in diesem Feld beweglichen Anker.

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Die Erfindung eignet sich insbesondere₈ wenngleich nicht ausschließlich, zur Anwendung des elektromagnetischen Gebare als Meßwerk zur Verateilung von Zeigern von Anzeigevorrichtungen, etwa der Sichtzöige? von Flugleitlnstrumenten.

Die Funktions- und Wirkungsweise von Flugleitanlagen ("flight directors") in einer Flugzeugetaueranlag» ist in <i«m t7S-Pat»ntttohrlf1;*n 2 613 350 (entsprechend dt, PatentsohriJft 951 672) und 2 6%3 332 im einzeln·» b®- *chrl«ben. Wie dort «rläutert, werden In einer derarfcigun Anl&g<& grundlegend«» Flugzeugsteuerparairidtar in sol-■oh»r ¥»is· kosib&niikrt» daß, widh der Pilot das Flugtroug int lolchar Veiae steuert, daß die Zeiger des Anxalge« Instruaent« in ihrer MIttel- oder Nulleteilung verblai-' bea,- dft» FlugjB*ti|gf dann asyiuptotlsch an ein© vorgegebene Flugbahn hermigeftlhrt und daiiych auf dieser gehalten wird.

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Das in der nachfolgenden Beschreibung augi-undegeleg-fcs- Steuersignal kann beispielsweise ein Jhisgarigs3ignal des in den vorstehend erwähnten Patentschriften gezeigten Computers sein, und das Meßwerk de3 in der nachfolgenden Beschreibung erläuterten Anzeigeinstruments konnte beispielsweise an die Stelle der Zeigerantriebe in den in den genannten Patentschriften beschriebenen Geräten treten,

Nach dem Grundgedanken der Erfindung ist bei einem elektromagnetischen Geber der eingangs erwähnten Art vorgesehen, daß mit dem Magnetkern Vorrichtungen aur Urzeugung eines mit dem magnetischen Gleichfeld räumlich im wesentlichen zusammenfallenden magnetischen Feclisol.feldos verbunden sind, und daß der Anker eine Rückkopp limgsv;±ckiung trägt, derart, daß bei einer Verstellung des Ankers im Magnetfeld ein dieserVerstellung entsprechendes Rdckkopplungssignal in der Rückkopplungawicklung induziert wird. Vorzugsweise ist die Anordnung dabei so getroffene daß das RUckkopplungsslgnal eine Wechselstromkomponente, dessen Phase und Amplitude proportional der Richtung bzw, der Größe der Verstellung des Ankers im Magnetfeld sind» sowie eine Gleichstromkomponente aufweist, dessen Polarität: und Amplitude proportional der Richtung und dem Betrag der Änderungegeschwindigkeit dieser Verstellung des Ankers in dam Magnetfeld sind.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die sich insbesondere als Meßwerk zum Antrieb von Aneelgelnstrumenfczeigern eignet, ist dabei vorgesehen, daß der Anker eine mit einem Gleichstrom-Steuersignal beaufschlagbare Steuerwicklung trägt, derart, daß die Wechselwirkung daa durch das Steuersignal erzeugten Magnetfelds alt dem· Magnetfeld des Kerns eine Verstellung dos Ankers bewirkt.

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Xn dieser Form eignet sich der elektromagnetische Geber gemtLß der Erfindung speziell zur Verwendung in einer Anzeigevorrichtung zur Verstellung eines Zeigers der Anzeigevorrichtung nach Haßgabe eines der Steuerwicklung zugeftthrten Steuersignals, wobei das in der Rückkopplungswicklung des Ankers erzeugte Rtickkopplungssignal dem RückfUhrzwelg einer Regelschleife der Anzeigevorrichtung zugeführt ist»

In dieser Anwendung gewährleistet die Erfindung die genaue ύ Veretellung dee Zeigers einer Anzeigevorrichtung gegenüber einer Bezugs- oder Nullagaj es wird eine sehr genaue, hochempfindliche und gut gedämpfte Zeigerverstellung in Verbindung Bit einer geschlossenen Regelschleife mit Rückführung erreichtι der erfindungsgemäße elektromagnetische Geber dient dabei nicht nur als Antrieb für den Zeiger, sondern gleichzeitig als Meßfühler für die Winkelverstellung de· Zeigers und kann Signale betreffend die Verstellung bzw· die Verstellgeechwindigkeit zur Verwendung als Rückkopplung·- bzw» Rückführsignale liefern, wie sie in einem Hochleistungs-Regelsystem zum Zeigerverstellantrieb benötigt werden· ■

einzelnen kann gemäß der bevorzugten AusfUhrungsbeispiele vorgesehen sein, daß ein Permanentmagnet in solcher Lage bezüglich eines hufeisenförmigen Magnetkerns angeordnet iet, daß ein gleichförmiges Macnetglsichfeld über einen Luftspalt zwischen dem Kern und dem Magneten erzeugt wird, wobei dim Magnetflußlinien durch den Magnetkern an da· von «5·« Luftspalt entfernte Ende des Magneten fließen. Eine ÄUf dem Magnetkern vorgesehene, mit Wechselstrom erregt· Wicklung erzeugt eiu magnetisches Wechselfeld in den Luftspalt in im mmmntxi niimti kollinea*·«*· AwericJitun/;; xr.lt dem Gleiohfeld.

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Auf einem exzentrisch gelagerten Anker sind Steuer- und! Geberwicklungen in solcher Anordnung vorgesehen, de© in de* Luftspalt beweglich sind; der schwenkbar g Anker Wird durch, ein der Steuerwicklung züge führte» erslgnal angetrieben. Bei der Verschwenkung, des Ankere wird in der Geberwicklung ein veränderliches Gleichstrom«« signal erzeugt, da die Windungen der Geberwicklung: bei. der Verschwenkung di· Kraftlinien des Magnetgleichfeldes schneiden· Die Amplitude und die Polarität dieses Gleickstroniaignals bestimmen sich nach der Geschwindigkeit und der Richer tung der Verstellung des Ankere· Gleichzeitig vii*& di.e Geberwicklung bei der Verschwenkung des Ankere auch mit dem Magnetwechselfeld gekoppelt, derart, daß in Ihr ein Wechsel stromsignal induziert wird, dessen Amplitude und Phase von dem Betrag bzw. der Richtung der Verstellung des. Ankers abhängen. Diese in der Geberwicklung des Ankere induzierten Gleichstrom- und Wechselβtromaignale stellen Rückkopplungssignale nach Maßgabe der Geschwindigkeit und dem Betrag der Ankerverstellung dart diese Rückkopplungssignale werden in Gegenkopplung mit dem der Ankersteuervicfclung züge führten Steuersignal kombiniert.

■t Der Anker und der mit ihm verbundene Zeiger sind durch alt den Ankerwicklungen verbundene Blattfedern normalerweise •o vorgespannt, daß der Zeiger im nicht eingeschalteten Zustand außerhalb der Skala bsw. außerhalb des Gesichtsfeldes in Anlage gegen einen festen Anschlag an dem Magnetkern ge* halten wird. Xm eingeschalteten oder Betriebszustand wird der Zeiger dann durch die Regelkreiswirkung infolge der Verstell- und Geecfcwindigkeiterückkopp'lungssignale in einer Null- odor Mittelstellung gehalten, solange an die An« * kersteuorwicklung kein Steuersignal angelegt 1st. Dieses-

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Verhalten del· Vorrichtung wird zum Nachweis verschiedener StörzustMnde auegenutzt, die im Verlauf des Betriebe auftreten

Der erfinduneegemäße elektromagnetische Gsber eignet sich Kur Anwendung in mannigfachen verechiadenon Ausführungen und Anwendungsfällen, wo eine genaue Verstellung eineβ Teils nach Haßgabe eines Steuersignals erforderlich iet| nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit der Ver-•teilung eines Steuerseiger· in einem FlugEeug-Flugleit~ Inatrumen.t beschrieben.

In folgenden wird ein Aueführungebeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

fig» 1 in perspektivischer Darstellung ein Meßwerk und zugehörige Steuerschaltkreise, in Verbindung mit einem Flugleit-Computer und eine Anzeigevorrichtung hierflir)

Fig. 2 a «ine Draufsicht auf das Heßwerk aus Fig. Ij

Fig· 2 b «ine Schnittansieht des Heßwerks aus Fig· I, wobei die Schnittebene durch die Schwenkachse dee Heßgeritazeiger· und die Längsachse eines an d«n Hagnetkerngebilde des Meßgerätes befestigten Permanentmagneten gelegt ist;

- ■ " .. '. ■ ■ * ι. . - - ' - ■- . ' ■ ■ " ■■ "■ ■■ . Fig. 3 in aueeinanderge»ogener, schoinatischer perapek-

tivlecher*Analcht das Ankergebildd und di® Blatt»

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Bei der in Fig· 1 gezeigten.Anordnung wird ein Quernei~ gungszeiger 10 im Sichtfenster 37 eines Flugleit-Anzeigegerät 8 seitlich gegenüber einer Null-Eesugsanzeigemarke 10* verstellt, und zwar mittels eines Meßwerks 11 vom exsentrlsch gelagerten D'Areonval-Typ", nach Maßgabe eines

rotteinem Flugleit-Computer ("flight-director computer¹¹) «UMftJHrten Steuersignals

Τψ. Das (am besten in den Figuren 2 a und 2 b ersichtlich·) Meßwerk weist eine herkömmliche Magnetkernanordnung mit einem Basisteil 13 aus magnetisch-permeablem Material auf« an welchem ein Permanentmagnet 14 mit Nord- und SUd polen, trie aus Fig. 2 b ersichtlich, befestigt ist» wobei

das freie oder Nordende des Magneten i4 mit'einem bogenförmigen Polstück 15 versehen ist. An dem Basisteil 13 des Meßwerks sind einstückig Lagerhaiterungewinkel bzw· -brükken 16 und 17 angeformt! diese weisen herkömmliche Diamant-Zapfenlager 18 und 19 auf, weiche eine Schwenkachse 21 des Zeigers definieren· Der Zeiger 10 ist an seinem gehalterten Snde an einem U-förmlgen Waagebalken 20 befestigt, dessen alt vertikalem Abstand Ubereinanderliegende Schenkel die Lfcgersapfen 18' und 19* der Idelstein-Zapflager 18, trafen. Sin hufeisenförmiger Anker 22 aus magnet!sch-permeable* Material ist an seiner offenen Seite mit seinen Schenkeln In «acnetisch-permeabler Veise mit dem Baeisteil 13 Verbunden} an seiner geschlossenen Seite ist de# Basis«· teil bogenfttraic fekrtiaat aur Anpassung an die Polsehuh- " fltohe 15 auee^bildet. Die Polechuhfläoh* 15 und dl· XnM-seit· des Ankers 22 bilden somit einen bogenförmigen Luftspalt 23 alt einem Krümmungsradius um die Schwenkachse 21· entsprechend 1st auch dl· Oberfläche 13« (Fis;. 2 a) des Basis teils 13 eit eine« Krüssmngsradius um die Schweskaohse ausgebildet, derart, defl Bewegungsfreiheit srwischen de» Vaagebalken 20 und einem Ankercebllde 38 (Fig. Z a) b«*t*h*·

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D»· Ank«rg#bild* 38 weist «Inen offenen rechteckigen Rah-Ηβη' bewV Spulenkörper 2ί* auf _r der β tairr an einem Schwenkrahmen aus länglichen Teilen 25 und 2©* befestigt ist, die nit dem Waagebalken 20 verbunden einet, derart, daß der Rah-■en I)IiW, Spulenkörper 2k um die Schwenkachse 21 schwenkbar let} der Spulenkörper ist mit awei getrennten Wicklun-, gen-27 und 28 (vgl. Fig. 3) bteviekelt; die Wicklungen umgeben den Magneten lh in solcher Welce, daß Windungen Jeder der beiden Wicklungen in dem Luftspalt liegen und sich bei einer Verschwenkung^des Zeigers um die Schvenkachse 21 durch den Luftspalt bewegen« In der nicht ausgelenkten oder Nullstellung des Ankere liegen die Wicklungen 27, 28 kollinear mit der Längeachse dee Magnaten i4.

Den beiden Schwenklagerahordnungen sind herkömmliche Haarfedern 29 und 30 zugeordnetj diese spannen den Waagebalken 20 und den Zeiger 10 zur vollständigen Anlage gegen einen Anschlag 31 (Fig. 2a) vor, derart, daß im nicht erregten Zustand der Ankerwicklung 27 der Zeiger außer Sicht hinter einer Abdeckmaske 39 (Fig* 1) des Flugleit-Anzeigegerats gehalten wird und daher der Sicht des Piloten entzogen ist· Sin weiterer Anschlag 31' begrenzt die Bewegung des Zeigers In der entgegengesetzten Richtung· Die Federn 29 und 30 dienen auch als elektrisch· StromzufUhrungen xu und von den Ankerwicklungen 27 bzw· 28, wie schema ti sch in Fig. 3 angedeutet· Die Wicklungen haben einen gemeinsamen Anschluß 32, der mittels einer biegsamen Leitung oder eines Anschluß» draht·· aus dem Ankergebilde herausgeführt sein kanni vorzugsweise erfolgt die Verbindung zu dem gemeinsamen Anschluß 32 jedoch über eine dritte Haarfeder 33.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das Magnetkerngebilde des Mefiwerks 11 ein verhältnismäßig gleich-

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form! ge β magnetisches Gleichfeld definiert_ρ das im wesentlichen !collinear mit der Achse des Permanentmagneten gerichtet ist. Außerdem wird auch ein magnetischer Wechselfluß erzeugt, der im wesentlichen den gleichen Kaum wie das VOn dem Magneten 14 erzeugte Magnetfeld einnimmt₀ Dieser Wechselfeldfluß wird von einer Wicklung 3^ auf dem Magneten 14 erzeugt, die aus einer genau geregelten 4OO-Hertz-Wechselstromwelle erregt wird, die ihrerseits ati3 einem Präzislonsapannungsregler 35 (Fig„ 1) gespeist wird; dies ist zur Gewährleistung einee gutlinearen und thermisch stabilen RUckkopplungssignals erforderlich, wie weiter unten noch beschrieben wird.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgts Das Meßwerk 11 bewirkt die Verstellung des Zeigers 10 nach Maßgabe der Polarität und des Betrags eines Gleichstrom-Steuersignals, das der Ankersteuerwicklung 27 von dem Flugleit-Coiaputer (Fig. i) zugeführt wird? die Verstellung des Zeigers'10 kommt durch eine Wechselwirkung des von der AnkersteuerwickjLung 27 erzeugten Magnetfeldes mit dem von dem Magnet 14 erzeugten magnetischen Gleichfeldflui3 zustande. Die hierdurch bewirkte Verschwenkung des Ankergebildes koppelt ihrerseits die Anker-Geberwicklung 28 mit dem von der mit Wechselstrom erregten Wicklung 3k erzeugten Wechselmagnetfeld· Hierdurch wird in der Anlcer-Geberwicklung 28 ein Wechselstromsignal induziert, dessen Phase und Amplitude proportional der Richtung und dem Betrag des? Verschwenkung des Anker· aus seiner mit der Langeachse des Magneten 14 ausgerichteten Ruhestellung sind. Oa außerdem die Windungen der Geberwicklung 28 in dem Luftspalt 23 auch das in diesem vorhandene Magnetgleichfeld schneiden, wird in der Geberwicklung 28 auch eine Gleichetromslgnalkomponente erzeugt,

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deren Polarität und Amplitude proportional dar Richtung und dem Betrag der Geschwindigkeit dar Vorstellbeweg-ung «Ind.

Aue dem Vorhergehenden ergibt sich, daß das vorstehend beschriebene Meßwerk auch ale Stellungsübertrager bzw. -geber verwendet werden kann; in diesem Fall kann die Anker-Steiierwicklung 27 entweder in Fortfall kommen oder unerregt bleiben, und der Ankerrahmen Zh kann mechanisch mit einer beliebigen Vorrichtung verbunden sein, deren jeweilige Winkellage und Verstellgeschwindigkeit zur Erzeugung «ine» hierzu proportionalen zusammengesetzten Signals nachgewiesen worden soll.

Bei Verwendung in einem Flugzeug-Leitinstrument, wie in Flg. 1 gezeigt, verstellt das MeOwerk 11 den Zeiger 10 Im Rahmen einer geschlossenen Hegelschleife nach Maßgabe eines etsueraignalo für die Verstellung, beispielsweise das von dem ITuglaitcoaputsr 12 gelieferten Quernelgungs-Steuersigiials. Bt»l diesem Steuerbefehl signal handelt es sich um ein (jrleichstromsignal, das von den entfernt angeordneten Computer 12 über entsprechende Übertragungeleitungen hO dem am Instrumentenbrett angeordneten riugleit-Anzeigeinstruaent zugeführt wird. Das Signal wird in einem Vorverstärker 4i und in einer Treiberstuf« oder einem Ausgangsverstärker kZ geeignet zur Zufuhr am" dl» Stauerwicklung 27 des Meßwerks 11 verstärkt. In der Wicklung 28 werden in der oben beschriebenen Weise Verstell- und ßsschwindigkeits^Rtick·» kopplusigesign&lkoKponentsn sreeugt und einem RUckfUhrverstttrksr h3> zugeführt* dessen Ausgang sich In zwei Zwsige aufspaltet, einen die Zeigerverechiebung betreffenden Zweig kk u»d eln«n die Verschiebungsgeschwindigkeit betreffenden

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Zweig J*5> in den beiden Zv>/eigen werden dis> betreffenden RUckkopplungssignalkomponenten festgestellt. Die der Zeigerverstellung proportionale Weehselstromslgnalkomponente wird in einer Zerhacker-Demodulatorscha]iu'-ig h6 daraoduliert, die an die gleiche ^OO-Hertz-Stroraquslle wie die Wechseletromerregerwicklung 3^ als Phasenbezug angeschlossen ist} die erhaltenen Gleichstromimpulse werden durch einen Kondensator ^7 geglättet und über ein Skaliexpotentioraeter kB α einem Summationsknotenpunkt k9 zugeführt« Die der Verstell·» geschwindigkeit proportionale Gleichstromkomponente des von der Geberwicklung 28 gelieferten Rückführsignals wird Über einen einen Kopplungskondensator 50, ein FiLter 51 und •in Skalierpotentiometer 52 enthaltenden Kanal dem Summatlonsknotenpunkt h9 zugeführt, wo sie mit dem der Verstellung proportionalen Gleichstronisignal kombiniert wird» Der Geschwlndigkeltskanal ieb so ausgelegt, daß er einen bestimmten Gleichstrompegel oder eine bestimmte Änderung des Gleichstrompegels Innerhalb des dynamischen Frequenzbereichs das Maßwerks 11 durch!äßt_o Da die 400-Herta-Geberfraquenz ganz erheblich jenseits dieses dynamischen Frequenzborelchs des Meßwerks 11 liegt,, wird sie durch das Filter 51 entkoppelt, derart, daß nur der jeweilige Gleichstrompegel durchgelassen und die 400»Hertz-Komponente durch Kursschluß an Mass« ausgofiltert wird. Die Skalierpotentiometer k8 und 52 sind so gewählt, daß sie die für den Zeiger 10 gewünschto Verstellempfindlichkeit und Geschwindigkeitsempfindllchkuit gewährleisten. DIo Potentiometer und 52 können ggf. durch Festwiderstände ersetzt warden, dl« geeignet gewählt sind, um das gewünschte Ansprachverhalten zu erzielen) in der Praxis wird man gewöhnlich diese Möglichkeit wählen. Die In dem Summationsknotenpunkt ^9 addierten Verstell- und Goschwindigkeits-Rückkopplungssi-

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gnale werden am Eingang des Leistungsverstärkers 42 in der Vorw&rtsschlelfe in Gegenkopplung (degenerativ) mit dem Steuersignal kombiniert; hierdurch wird die Ausgangsgröße des Verstärkers 42 auf einen sehr niedrigen Wert herabgesetst, d. h. daß das Fehlersignal gerade nur ausreicht, um di· geringfügige, von den beschriebenen Haarfedern erzeugte Federrorspannung zu Überwinden.

Die Tatsache, daß das Meßwerk 11 durch eine geschlossene Stelltmgaregalschleife verstellt wird, in Verbindung mit einer Federvorspannung, die im nicht-erregten Zustand den Zeiger 10 außer Sicht gegen einen festen Anschlag vorspannt, ermöglicht in einfacher Weise eine Funktionsüberwachung des Gesamtsystems« Die meisten Storzustande, welche der überwachung unterliegen, haben eine größere als die normale Slgnalatarke am Ausgang des Antriebsverstärkers k2 für das Meßwerk jsur Folge· Zur Feststellung derartiger, die Normalst&rke übersteigender Signalstärken ist eine Schaltung dl sum NaohVels des Überwaohnngspegels und als Antrieb für die Verstellung eines Warnzeichens vorgesehen· Diese Schaltung let in herkosnlicher Weise ausgebildet; sie weist einen Ausgange transistor 6z auf _r welcher die Erregung einer Meßwicklung 63 eines Warazeichen-Meßinstrumente 6k steuert. Oas Warnxeichen-MeßgerXt 6k ist normalerweise so federvorgespennt, daß bei Entregung des Warnzeichen-MeßgerÄts ein Warnzeichen 55 aus seiner hinter einer Maske 39 verborgenen Vornallage In das Gesichtsfeld springt« Der Speieespannungsanschluß 70 des uoervachungspegeldetektors liegt im einer negativen Speisespannung, welche einen Transistor normalerweise in seines nicht-leitenden Zustand halt, derart, daß der Transietor 62 leitend ist und die Wamse!ehen-MeBgerfttewlcklung 63 über die Kollektor-Smitter-Streoke des

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Transistor« 6Z an Masse liegt. Sobald das vom Auβgang dee Antriebsveretärk*rs k2 an die Pegelnachweis-Eingang »klemme 72 der Schaltung ?1 gelegte Signal der einen oder anderen Polarität einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, wird der Transietoi' 6z nicht-leitend und die Erregung der Warnzeieh«nmeßgerätwicklung wird unterbrochen· Falls dabei ein positives Signal den erwähnten Schwellwert übersteigt, so erfolgt die Einschaltung dee Transistors 71 und die Sperrung des Transistors 62 durch den über die Diode 68 fließenden Strom. Di· gleiche Wirkung tritt ein, wenn ein negatives Signal den erwähnten Sehwellwert übersteigt, und »war in dissent Fall infolge der Stromleitung über die Zenerdiode 65« Mittels dieser Anordnung können alle hauptsächlichen Ursachen für einen Systemausfall überwacht werden·

Eins Durchgangeüberwachung der Übertragungsleitung kO gegen Leitungsunterbrechung erfolgt in der Weise, daß man an ein·» Bingangslastwideretand 56 des Verstärkers kl ein hOO-Hertz-Signal einspeist, und zwar mittels eines Transformators 57 zur glelehstrommaßigen Trennung· Die meisten Flug- !•it-Coieputer besitzen eine sehr niedrige Ausgangsimpedanz, da üblicherweise eine hohe Kapazität 58 über' den Ausgangskleanen des Computers liegt. Die Sekundärwicklung des Trans« fomators 57 liegt in Reihe mit einem Widerstand 59 *n dee Widerstand 56· falle daher entweder die Eingangeleitung 6*0 odor die Eingangsleitung 60¹ von ds» Fluglslt-Cooputsr unterbrochen wird, so wird das 400-Bertz-Signal nicht mehr korseeschloseen, sondern nunaishr voll an dem Widerstand 56 abfall·»* Durch das Anlief·» eines grofton Wechselstroaulgnals an dem Widerstand 56 wird der Verstärker ki in d«n Sättigung*seustand gesteuerte dies bat zur Folge, daß der Pegeltfetaktor 6i, welcher di· SiagangegrSße für die

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werk»Steuarwicklung 27 überwacht, die Erregung der Warnzeichen-Meßgerät-Antriebswicklung 63 abschaltet, wodurch da» Warnzeichen 55 in daa Gesichtefeld geschwenkt und gleichzeitig der Seiger IO durch die Vorspannung aus dem Gealohtefeld gebracht wird. Auf diese Weise läßt sich eine Loitungaunterbrechung in den Übertragungsleitungen hO von einem normalen Betriebszustand, bei welchem der Fluglall;-Computer 12 daa Steueralgnal Null liefert, unter-•ohelden. ·

andere St Örur β ache, die Bit dem beschriebenen System einfacher Weise überwacht werden kann, betrifft entwa« dar ü&B Auftreten einer meohanlschon Störung zwischen dan 10 und anderen meohanischon Teilen des Fluganaeigö-, oder alnen Zuetsnd, in welchem der Zeiger an dem Anschlag -verklemmt bleibt, etwa infolge einer Beaohatil gtmg ü»r iVnoohlagdlemente, Im Falle einer dieser StSrsuatMnd« steigt der Slgnalpeg«! im Ausgang des Antrlebaves¹» stärk»ra W?. ift'folg* einer Ztinaiime entweder dar Steuorapan« oder der RiiskfülirapannBJig: an, wodurch wiederum der Pa 6i b^itllti^t und die Vamsinsseiga ausgelost 'sa-ls'd Di» gleich» Wirkungsweise 1st ^»-währleistet, wsnn in einer in beiden Jlnkerwioirlustgen 27» 28 des M©ßw*rks iigsuntarbreolmna: auftritt, oder wenn dar ausfallt, Xn diese»- *l»tst«rvIJmten Fall ©rJTolgt"dl«

i ¥axii3#lcliaa* in das Geaiehtsfeld das fc-Ans*igeliie%ruraent* daduroh, daß ein auf der Lei·» ü6 in Haih« mit dar WaraanaeigooMeBwlckluns 63. tmd $ mugmtUtwtmm Slgaal, daa den de»- PlUjglait-Canpt^ters

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Es gibt bestimmte Zelten im Verlauf des Betriebs eines Flugleitger ate«, wo der Pilot aus dein einen oder anderen Grund den Zeiger 10 des Flugleit-Anzeigegeräts mit Abelcht aus dem Gesichtsfeld verstellen will, ohne gleichzeitig dio Warnanzeige 55 auszulösen. Die meisten Flug·» leit-Computer erzeugen für diesen Zweck eine hohe negativ· Spannung, die über die normalen Ausgangeleitungen des Flugleit-Computers zugeführt wird. Bei dem vorstehend beschriebenen System wirkt dieses schematisch bsi 78 angedeutete "Außer-Sieht»Signal¹* wie eine normale Eingangs- grHQi für das System. Der jeweilige Betrag dieses »Außor-Sleht-Vorspannsignals¹' kann in Abhängigkeit von der je-V3»ili|jon Auslegung des Computora unterschiedlich selnf in jadea Fall ist er groß genug, um den Zeiger in* seine Anschlag» teilung außerhalb das Gesichtsfeldes zn verstellen« Vie bereit» erwähnt, führt jedoch bei dem erfindungsgemaiJeu Sys tea ein Signal, das groß genug ist, um den Zeiger in die Anschlags teilung asu verbringen, smr Anzeige eines Stürzustande· um dl«» asu varütidern, wird das Vorspannsi» gnai durch eine Zenerdiode 67 begrenzt, die als Rückführung üb den Vorverfitfirker hi ijaeohaltet 1st. Di« Zenerdiod« 67 verhindern, daß das ¥orspannslgnal aminen voll »si ¥«rt erreicht, der jeweilig« Grenzwert, auf welchen das Y^rspejineignal In dieser Welse begrenzt wird, ist so ge- «lh.lt, daß er gerade ausreicht, um den Zeiger aufgrund der iroruAlen S teuervlrkung dar oh di* Hegelechlelf* außerhalb um» il»*ioht*feltlSj jedoch nicht in Anlage gegen die Anschläge 31 su h«.lt*n. Auf t!i*ae VaIse wird dia AuagazigsgrSee dee Wie ^Mrkar» k% mxt elneoi V^rliultalemilolg niedrigen Wert ge-

iivil hierdurch dim *rr#ijfuae der Warnanzelgeseeirlekmni'rtoht erhalten»

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Die Antriebssteuerung für einen (nicht dargestellten) Zeiger in Abhängigkeit von einem von dem Flugleit~Computer gelieferten Längsneigungs-Steuersignal kann in gleicher Weise mittels einer gesonderten Einheit 73 erfolgen, welche ein Meßwerk Jk und zugehörige Antriebs- und Rückkopplung·schaltungen 75 und 76 aufweist« Die Ausgangsgröße der Antriebsschaltung 75 in der Längeneigtings-Steuereinheit wird dem Eingang 69 des Pegeldetektor· zugeführt; eine Zenerdiode 65' und eine Diode 68* entsprechen dabei den Zuständen, daß ein negatives bzw· ein positives Längsneigunge-Antriebeei» gnal einen vorgeschriebenen Pegelwert Überschreitet; sie . gewährleisten die Abschaltung der Erregung der Varnanzeigen-Meßwlcklung 63 derart, daß die Warnanzeige 55 in das Geeichtefela springt.

Patentansprüchet

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Claims

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Patentansprüche

1./Elektromagnetischer Geber mit einem Magnetkern, der ein Magnetgleichfeld definiert, sowie mit einem in diesem Feld beweglichen Anker, dadurch gekennzeichnet , daß mit dem Magnetkern (i4) Vorrichtungen (3*0 zur Erzeugung eines mit dem magnetischen Gleichfeld räumlich im wesentlichen zusamraenfallanden magnetischen Wechselfeldes verbunden sind, und daß der Anker (38) eine Rückkopplungswicklung (28) trägt, derart, daß bei einer Verstellung des Ankere im Magnetfeld «in dieser Verstellung entsprechendes Rückkopplungssignal in der Rückkopplungswicklung (28) induziert wird.

2. Elektromagnetischer Geber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückkopplung^signal eine Wechselstromkoraponente, dessen Phase und Amplitude proportional der Richtung bzw. der Größe der Verstellung des Ankers in Magnetfeld sind, sowife eine Gleichstromkomponente aufweist, de9βen Polarität und Amplitude proportional der Richtung und dem Betrag der Xnderungageschwindig kelt dieser Verstellung des Ankere in dem Magnetfeld

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3· Elektromagnetischer Öeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (38) eine mit einen Gleichstrom-Steuersignal beaufschlagbare Steuerwicklung (27) trägt, derart, daß die Wechselwirkung des durch das Steuersignal erzeugten Magnetfelde mit dem Magnetfeld des Kerns (i4) eine Vorstellung des Ankere (38) bewirkt.

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4. Verwendung des elektromagnetischen Gebers nach Anspruch 3 in einer Anzeigevorrichtung zur Verstellung eines Zeigers (lO) der Anzeigevorrichtung nach Maßgabe eines der Steuerwicklung (2?) zugeführten Steuersignals, wobei das in der RUckkopplungswicklung (28) des Ankers (38) erzeugte Rückkopplungssignal denvRückfuhrzweig- (43» ^6» 51» Fig· t) einer Regelschleife der Anzeigevorrichtung zugeführt ist»

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5· Verwendung nach Anspruch k_t dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung eine Antriebsvorrichtung (42) aufweist, deren Eingangsklemmen ein Gleichstrom-Steuersignal umkehrbarer Polarität und veränderlicher Größe zugeführt ist und deren Ausgang mit der Steuervicklung (27) des Ankers (38) des elektromagnetischen Gebers verbunden ist, und daß das über den RUckfUhrzweig rUckgefUhrte IUlckkopplungssignal der Antriebsvorrichtung (k2) ixt Gegenkopplung zu dem Steuersignal zugeführt 1st.

6. Verwendung naoh Anspruch k oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplung·schaltung einen Wandler (50) zur Umwandlung der Vechselstromkoaponente des RUckkopplungssiguals In ein proportonales Gleichetromsignal_t dessen PolaritMt sich in Abhängigkeit von der Phasenl*ire der Veoheelatroaikoaponent· beeUglich den magnetischen V«oh*«lfeld des elektroMa^n· ti sehen Gebers bsstissit, sowie ein FiIter(5i) aufweist, das parallel zu ds« Wandler (50) gesohaltet 1st und dieGleichstromkomponente durohlKßt, die Wschsslströmkonponente des RUckkopplungssignals jedoch blockiert. ■

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7· Verwendung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeiger (1O) der Anzeigevorrichtung mit dem Anker (38) dee elektromagnetischen Gebers zur gemeinsamen Verstellung mit diesem verbunden ist, und daß Vorspannmittel (30, 33) für den Ankei* vorgesehen sind, welche den Anker (3S) so vorspannen, daß der Zeiger (1O) ±01 nicht erregten Zustand der Anzeigovorrichtung außerhalb des Gesichtsfelds in Anlage gegen einen Anschlag (31) gehalten ist.

8. Anwendung nach Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang der Antriebsvorrichtung (^2) eine Pegeldetektorschaltung (61) verbunden ist, welche darauf anspricht, daß das von der Antriebsvorrichtung (^2) der Steuerwicklung (27) des Ankers (38) zugeführt© Steuersignal beiderlei Polarität einen vorgegebenen Betrag übersteigt.

9· Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Warnanzeige (55) vorgesehen ist, die von der Pegeldetektor schaltung (61) bei Feststellung des erwähnten Zustandes auslösbar ist.

10· Verwendung nach eines oder mehreren der Ansprüche 7 9t dadurch gekennzeichnet, dmß die Antriebsvorrichtung Mittel (67) «ur Begrenzung der Ansprechempfindlichkeit bezüglich des Steuersignals aufweisen, welche eine Verstellung des Zeigers (io) bis zur Anlage gegen den Anschlag (31) verhindern·

.11· Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung

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•ine Signalquelle (12) für das Steuersignal aufweilet, welche ein· niedrige Ausgänge-Wechselstromimpedanz besitzt, und daß Mittel (56, 57) zur Einspeisung eines Stördetektor-Wechselstroiosignale an den Eingang der Antriebsvorrichtung (42) vorgesehen sind, wobei das StSrdetektorsignal im normalen Betriebszustand durch die niedrige Ausgangsimpedanz (58) die Steuersignalquelle (12)/geschlossen wird, jedoch beim Auftreten einer Leitungsunterbrechung als ein die vorgegebene Größe übersteigendes Signal im Ausgang der Antriebsvorrichtung wirksam wird.

12. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche k bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung Teil einer Flugleltanlage ist, daß die Steuersignalquelle (12) «in Flugleitcomputer ist und daß die Warnanzeige (55. 6*4) zur Auslösung auch bei einer Störung des Computers geschaltet ist·

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