DE2036631A1

DE2036631A1 - Verfahren zur Überwachung des Puls Pausenverhaltmsses einer Rechteckwelle

Info

Publication number: DE2036631A1
Application number: DE19702036631
Authority: DE
Inventors: Roy David London Payne
Original assignee: International Standard Electric Corp New York, NY (VStA)
Priority date: 1969-08-01
Filing date: 1970-07-23
Publication date: 1971-02-11
Also published as: FR2056933B1; FR2056933A1; NL7011267A; GB1273429A; US3678252A

Description

Patentanwalt Dipl.-Phys. Leo Thul Stuttgart

R.D. Payne - 5

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK

Verfahren zur Überwachung des Puls-Pausenverhältnisses einer Rechteckwelle

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung des Puls-Pausenverhältnisses einer Rechteckwelle auf Abweichungen vom Verhältnis 1:1.

Es ist bekannt, die Länge eines einzelnen Impuls- bzw. Pausenschrittes dadurch zu ermitteln, daß an einen Heßfrequenzgenerator während der Dauer des Impuls- bzw. Pausenschrittes eine Zähleinrichtung angeschaltet wird. Der sich hierbei ergebende Zählerstand ist ein HaB für die Dauer des Schrittes.

Die deutsche Patentschrift 1 I65 II8 beschreibt eine Schaltungsanordnung zur Toleranzprüfung der Impuls- und Pausenschritte von Impulsreihen, insbesondere Wählimpulsreinen. Hier wird ebenfalls eine Zählkette durch einen Meßfrequenzgenerator eingestellt. Je nachdem der Zählwert unterhalb, innerhalb oder oberhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiohes liegt, werden über einen Zwischenspeicher Anzeigeelnriehtungen betätigt, die dl· Toleranzlage kennzeichnen. Hierzu muß vorher der Sollwert des Z»iohenschrittea

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bekannt sein und die Toleranzgrenzen in der Zählkette markiert werden. Diese Einrichtung ist also nur für eine bestimmte Folgefrequenz einer Rechteckwelle anwendbar.

Die vorliegende Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, mittels dessen auch Rechteckwellen wechselnder Folgefrequenz von einem Abweichen von Tastverhältnis 1:1 überprüft werden können.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird eine binäre Zählkette verwendet, durch die die von einem Meßgenerator gelieferten Impulse während der einzelnen Zeichenschritte der Rechteckwelle gezählt und aus diesen Zählwerten die Abweichungen von einem vorgegebenen Sollwert ermittelt und zur Anzeige gebracht werden. Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß während der Dauer des ersten Zeichenschrittes der Rechteckwelle ein in der Zählrichtung einstellbarer

Binärzähler vorwärts, dagegen während des zweiten Zeichenschrittes rückwärts zählt« daß während des dritten Zeichenschrittes der die Abweichung vom Verhältnis 1:1 dark stellende Speicherstand der binären Zählkette nach Dekodierung in einem Dekoder in einen Speicher eingespeichert wird, durch den eine Anzeigeeinrichtung eingestellt wird, daß beim vierten Zeichenschritt der Rechteckwelle der Binärzähler auf O rückgsstellt wird, daß sich ferner dieser. Vorgang bei den folgenden Zeichensehritten der Rechteckwelle zyklisch wiederholt.

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Die Erfindung soll nun an Hand der Figuren eingehend beschrieben werden.
Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren

Fig. 2 Spannungsverläufe an verschiedenen Punkten dieser Anordnung.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll nun an Hand der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung erläutert werden.

Die beschriebene Anordnung ist für die Messung des Impuls-/ Pausenverhältnisses eines Signales mit der Folgefrequenz von 100 Hz mit einer Genauigkeit L sssar als 1 % und dient dazu, einer Bedienungsperson anzuzeigen, ob das Verhältnis innerhalb dieser Grenze liegt, und wenn nicht, wieviel es außerhalb liegt. Mit Hilfe einer solchen Anordnung, bei der Fig. 1 einen Teil zeigt, kann eine Bedienungsperson das Impuls-/Pausenverhältnis innerhalb einer vorgegebenen Toleranz einstellen. Die Ansprechzeit soll dabei kurz sein, z.B. kleiner als 0,25 s.

Die auf ihr Puls-/Pausenverhältnis zu prüfende Reehteckwelle IN wird einmal auf den Eingang einer bistabilen Schaltstufe 1 gegeben, deren Ausgänge zwei gegensinnige Signale "Stop" und "Zählen" abgeben, und weiterhin auf den Eingang einer Inverterstufe 2, deren Ausgang das Signal IN abgibt. In Zusammenwirken der zu prüfenden Rechteckwelle IN,

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' BAD ORIGINAL

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deren Inversion IN und der Ausgangssignale der bistabilen Schaltstufe 1 ergeben sich vier aufeinanderfolgende, gleich lange Perioden.
Diese sind:

. "Zählen" + ΪΝ

"Zählen" + IN
"Stop" + BJ
"Stop" + IN

Ein Pulsgenerator 4 erzeugt Impulse mit einer Polgefrequenz von 40 KHz. Diese gelangen über eine Torschaltung 5 solange an den Eingang eines 8-stufigen in der Zählrichtung umsteuerbaren Binärzählers, wie am anderen Torschaltungseingang das Signal "Zählen" anliegt. Dieser Zähler zählt aufwärts, wenn an seinem Steuereingang Bf eine 1 ansteht, ändert sich der Zeichenzustand in der Rechteckwelle, so tritt am IN Steuereingang des Zählers eine 1 auf und er zählt rückwärts. Solche in der Zählrichtung umsteuerbare Binärzähler werden als integrierte Schaltkreise realisiert und von verschiedenen Herstellern als einzelne Einheiten angeboten. Während der Periode "Zählen + IN" gelangen also ebenfalls Impulse über die Torschaltung 5 auf den Zähler 5 und stellen diesen rückwärts wieder gegen "Null".

Am Ende der "Zählen + BJ" Periode schlägt die bistabile Schaltstufe 1 um und die Torschaltung 5 wird durch das Fehlen des Signales "Zählen" gesperrt, so daß der Zähler auf dem eingestellten Stand stehen bleibt. Während der "Stop + IN* Periode wird der Zählerstand mittels eines Dekoders 8 dekodiert und dieser Wert in einen Speicher 9 eingespeichert. Dieses findet statt, wenn Impulse TW vom

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Pulsgenerator 4 über die UND-Schaltung 6 und ebenfalls über die Torschaltung 10 ein Signal zum Speicher gelangt. Der Speicherwert bleibt dann bis zur nächsten "Stop + IN" Periode erhalten. Während der "Stop + IN" Periode wird der Binärzähler 3 durch ein Ausgangssignal der Torschaltung 11 für den nächsten Zählzyklus gelöscht.

Die Ausgangssignale des Speichers steuern nach Umwertung eine Anzeigeeinrichtung 12, die aus einem Glühlampenfeld mit Anschaltsteuerung, eine andere Anzeigeart oder etwa ein Meßinstrument mit Nullpunktlage Mitte sein kann. Die Umwertung kann dabei so ausgebildet sein, daß die Anzeigeeinrichtung Abweichungen in der Nähe von Null gedehnt anzeigt, sonst jedoch einen weiten Bereich überstreicht. Die Auswertungszeit beträgt zwei Perioden, d.h. für eine Polgefrequenz von 100 Hz 20 ms.

Der Binärzähler 3 braucht seine Nullstellung nicht am Zählkettenende zu haben, sondern bei einer bestimmten anderen Stufe, so daß er auch negative Werte anzeigen kann, falls dieses notwendig sein sollte. Die Anzeigegeschwindigkeit reicht dabei aus, damit eine Bedienungsperson eine Impulsquelle solange nachregeln kann, bis das Impuls-/Pausenverhältnis innerhalb der gewünschten Toleranz liegt.

1 Bl. Zeichnungen
3 Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zur Überwachung des Impuls-Pausenverhältnisses einer Rechteckwelle mittels einer binären Zählkette, durch die die von einem Meßgenerator gelieferten Impulse während der einzelnen Zeichenschritte der Rechteckwelle gezählt und aus äiesen Zählwerten die Abweichungen von einem -vorgegebenen Ssll^ert ermittelt und zur Anzeige gebracht werden, dadugefa gekeima©igjjgagt , daß während der Dauer des ersten Zeichenschrittes der Heehteckwelle ein in der Zählrichtung einstellbarer Binärzähler 5 vorwärts, dagegen während des zweiten Zeichenschrittes . rückwärts zählt, daß wahrend des dritten Zeichenschrittes der die Abweichung vom Verhältnis 1 : 1 darstellende Speicherstand der binären Zählkette (3) nach Dekodierung in einem Dekoder (8) in einen Speicher (9) eingespeichert wird, durch den eine Anzeigeeinrichtung (12) eingestellt wird, daß beim vierten Zeichenschritt der Rechteckwelle der Binärzähler (3) auf 0 rückgestellt wird, daß sich ferner dieser Vorgang bei den folgenden Zeichenschritten der Rechteckwelle zyklisch wiederholt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählrichtung der binären Zählkette durch die an den beiden S teuer eingängen (IN und IN) anliegende Rechteckwelle und deren Inversion erfolgt.

Dr. Le/Gr
22. Juli 1970

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Frequenzhalbierung der Rechteckwelle mittels eines bistabilen Schaltkreises (1) Kriterien für die Zustände "Zählen" und "Einspeichern und Löschen" gewonnen werden, daß durch diese Kriterien Torschaltungen (5#6 und 10,11) gesteuert werden, die die vom Meßgenerator (4) gelieferten Impulse an die binäre Zählkette (3) anlegen, die Einspeicherung in den Speicher (9) freigeben und die binäre Zählkette (3) zurückstellen.

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