DE2045335A1

DE2045335A1 - Method and device for frequency conversion

Info

Publication number: DE2045335A1
Application number: DE19702045335
Authority: DE
Inventors: Lawrence C Palos Verdes Peninsula; Graves Kenneth E Saratoga; Cahf. Porter (V .St A.). M
Original assignee: Upjohn Co
Current assignee: Pharmacia and Upjohn Co
Priority date: 1970-09-14
Filing date: 1970-09-14
Publication date: 1972-04-06

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Frequenzumwandlung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Umwandlung elektrischer Frequenzen und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Lieferung einer elektrischen Frequenz, die funktionell für die Durchsatzmenge eines Materials durch eine Pumpe repräsentativ ist. Method and device for frequency conversion The invention relates to a method and an apparatus for converting electrical frequencies and in particular a method and an apparatus for supplying an electrical frequency which functionally representative of the flow rate of a material through a pump is.

Es ist bekannt, einen Materialstrom mit Hilfe einer motorgetriebenen Pumpe von einem Ort zum anderen zu fördern, und es ist auch bekannt, den Massendurchsatz des Materials durch Messung und Regelung der Motordrehzahl als Funktion der Pumpen-Durchsatzmenge zu überwachen und zu steuern. Beispielsweise kann eine Frequenz ständig aus der Drehzahl der Motorwelle oder der Pumpenwelle abgeleitet und ständig mit einer vorbestimmten Frequenz oder einem anderen repräsentativen Wert verglichen werden, um eine ständige Messung der Differenz zwischen dem Istwert und einem Sollwert der Durchsatzmenge zu liefern.It is known, a material flow with the help of a motor-driven Pump conveying from one place to another, and it is also known, the mass flow rate of the material by measuring and controlling the motor speed as a function of the pump flow rate to monitor and control. For example, a frequency can be constantly out of the Speed of the motor shaft or the pump shaft derived and constantly with a predetermined Frequency or some other representative value can be compared to a permanent one Measurement of the difference between the actual value and a target value for the throughput rate to deliver.

Dieses Verfahren ist in vielen Fällen anwendbar, in denen die Durchsatzmenge eines Materials nur innerhalb vergleichsweise weiter Grenzen geregelt zu werden braucht. Es ist offensichtlich, daß die Beistungsmengenvon Pumpen nur selten der Drehzahl der Motorwelle entsprechen, so daß dieses Verfahren für Präzisions-Mischanlagen und dgl., wie sie beispielsweise in der DT-PS 19 04 589.7 beschrieben sind, unzufriedenstellend ist. Die Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten der bekannten Anordnungen durch Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Frequenz, die für die Durchsatzmenge der Pumpe und nicht für die Motor-Drehzahl repräsentativ ist.This method is applicable in many cases where the throughput rate of a material can only be regulated within comparatively broad limits needs. It is obvious that the amounts used by pumps are seldom the Speed of the motor shaft, so this method for precision mixing systems and the like, as described for example in DT-PS 19 04 589.7, unsatisfactory is. The invention avoids these difficulties of the known arrangements Providing a method and an apparatus for generating a frequency which representative of the flow rate of the pump and not of the motor speed is.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird ständig eine Impulsfolge erzeugt, deren Frequenz für die otor-Drehzahl repräsentativ ist, und dieses Signal wird einem "Bootstrap"-Generator zugeführt, der eine Sägezahn-Spannung einer für die Frequenz des ursprünglichen Signals repräsentativen Größe erzeugt. Diese Sägezahn-Spannung wird für die Dauer eines Intervalls einer Kapazität aufgeprägt9 welches mit dem Auftreten jedes Impulses des ursprünglichen Signals beginnt und mit dem Auftreten des nächstfolgenden Impulses endet.In a preferred embodiment of the invention, a pulse train is always present generated, the frequency of which is representative of the otor speed, and this signal is fed to a "bootstrap" generator which generates a sawtooth voltage for the frequency of the original signal generated representative magnitude. That sawtooth tension is impressed on a capacity for the duration of an interval9 which with the Occurrence of each pulse of the original signal begins and with the occurrence of the next following pulse ends.

Jeder neue Impuls des ursprünglichen Signals läßt die Sägezahn-Spannung augenblicklich auf Null oder einen Bezugswert abfallen und erneut ansteigen, doch wird die angesammelte Ladung im Kondensator praktisch aufrechterhalten, so daß sie eine funktionelle Darstellung der Impuls-Frequenz des Signals bildet.Each new pulse of the original signal leaves the sawtooth voltage instantly fall to zero or a reference value and rise again, yes the accumulated charge in the capacitor is practically maintained so that they forms a functional representation of the pulse frequency of the signal.

Ein zweiter "Bootstrap"-Generator oder dgl. dient zur erzeugung einer zweiten ansteigenden bzw. Sägezahn-Spannung, die jedesmal auf Null oder einen Bezugswert zurückgeht, wenn sie der im Kondensator gespeicherten Ladung entspricht.A second "bootstrap" generator or the like is used to generate a second rising or sawtooth voltage, each time to zero or a reference value decreases when it corresponds to the charge stored in the capacitor.

Die Frequenz des Sägezahn-Ausgangssignals des zweiten Generators ist mithin eine Funktion der am Kondensator liegenden Spannung und folglich eine Funktion der Impuls-Frequenz des ursprünglichen Signals. Die Abfall- oder Anstiegszeit des Ausgangssignals des zweiten Generators stellt jedoch ebenfalls einen Faktor dar, der die Frequenz der Sägezahnimpulse vom zweiten Generator bestimmt.The frequency of the sawtooth output signal of the second generator is hence a function of the voltage across the capacitor and consequently a function the pulse frequency of the original signal. The fall or rise time of the However, the output signal of the second generator also represents a factor which determines the frequency of the sawtooth pulses from the second generator.

Infolgedessen wird der Übertragungsfaktor des zweiten Generators empirisch so eingestellt, daß die Frequenz dieser vom zweiten Generator abgegebenen Sägezahnimpulse funktionell der Durchsatzmenge des Materials durch die Pumpe entspricht. As a result, the transfer factor of the second generator becomes empirically adjusted so that the frequency of this output from the second generator The sawtooth pulse is functionally equal to the rate of material flow through the pump.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine funktionelle Darstellung der grundsätzlichen Abschnitte einer beispielhaften Anlage zur Überwachung der Durchsatzmenge einer typischen motorgetriebenen Pumpe o. dgl. mit einer Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lieferung einer Impulsfolge mit einer dieser Durchsatzmenge entsprechenden Frequenz, Fig. 2 eine funktionelle Darstellung eines Abschnitts der Anlage gemäß Fig. 1 zur Veranschaulichung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung und Fig. 3 eine weitere funktionelle Darstellung eines Anschnitts der Anlage gemäß Fig. 1 und 2 zur Veranschaulichung einer weiter abgewandelten Ausführungsform der Erfindung. In the following, preferred embodiments of the invention are based on the drawings explained in more detail. They show: FIG. 1 a functional illustration the basic sections of an exemplary system for monitoring the throughput rate a typical motor-driven pump o. The like. With an embodiment of a Device according to the invention for delivering a pulse train with one of these throughput rates corresponding frequency, Fig. 2 is a functional representation of a portion of the Plant according to FIG. 1 to illustrate a modified embodiment of the Invention and FIG. 3 shows a further functional illustration of a section of the Plant according to FIGS. 1 and 2 to illustrate a further modified embodiment the invention.

Fig. 1 zeigt eine funktionelle Darstellung einer typischen Förderanlage mit einer herkömmlichen Pumpe 6 o. dgl., die durch-einen Gleichstrom-Motor 2 mit einem konzentrisch zu seiner Antriebswelle angeordneten und daran befestigten Stirnrad 4, das eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen, beispielsweise sechzig Zähne aufweist, angetrieben wird.Fig. 1 shows a functional representation of a typical conveyor system with a conventional pump 6 o. The like. By-a DC motor 2 with a spur gear arranged concentrically to its drive shaft and attached to it 4, which has a predetermined number of teeth, for example sixty teeth, is driven.

Es ist üblich, eine Impulsfolge zu erzeugen, deren Impulsfrequenz funktionell der Drehzahl des Motors 2 entspricht.It is common to generate a pulse train, its pulse frequency functionally corresponds to the speed of the motor 2.

Gemäß Fig. 1 kann dies dadurch erfolgen, daß an der Spitze jedes Zahns des Stirnrads 4 ein magnetisches Material angebracht wird, und ein magnetischer Aufnehmer 8 jedesmal einen Impuls bzw. eine Welle erzeugt, wenn ein Zahn des Stirn rads 4 an ihm vorbeiläuft.According to FIG. 1, this can be done in that at the tip of each tooth of the spur gear 4, a magnetic material is attached, and a magnetic material Sensor 8 generates a pulse or a wave each time a tooth of the forehead rads 4 passes him.

Die vom Magnet-Aufnehmer 8 abgegebenen Impulse werden an den einen Eingang eines Funktions-Verstärkers 12 angelegt. Parallel zu diesem Eingang und zum Aus-gang jedes Verstärkers 12 ist ein Kondensator 14 geschaltet und der andere Eingang des Verstärkers 12 ist geerdet, so daß jeder vom Magnet-Aufnehmer 8 erzeugte Impuls die Ausgangsspannung des Verstärkers 12 auf eine Bezugsspannung bzw.The pulses emitted by the magnetic pick-up 8 are sent to the one Input of a function amplifier 12 applied. In parallel with this entrance and one capacitor 14 is connected to the output of each amplifier 12 and the other The input of the amplifier 12 is grounded so that each generated by the magnetic pickup 8 Pulse the output voltage of the amplifier 12 to a reference voltage or

Null zurückführt.Zero returns.

Genauer gesagt, gewährleistet der Kondensator 14, daß der Verstärker 12 einen Sägezahn-spannung mit vorbestimmter Anstiegszeit in Abhängigkeit vom Verstärkungsgrad des Verstärkers 12 erzeugt, welche über eine Diode 16 zum Aufladen eines einseitig geerdeten Kondensators 18 benutzt wird. Bei der dargestellten Schaltung erzeugt der Verstärker 12 ständig eine Sägezahnspannung. Jedesmal, wenn der Magnetabnehmer 8 einen Impuls erzeugt, der dem einen Eingang des Verstärkers 12 zugeführt wird, wird der Ausgang des Verstärkers 12 auf die Bezugsspannung zurückgeführt, worauf der Verstärker 12 augenblicklich wieder eine weitere, ähnliche Sägezahnspannung mit derselben Anstiegszeit zu erzeugen beginnt.More precisely, the capacitor 14 ensures that the amplifier 12 a sawtooth voltage with a predetermined rise time depending on the gain of the amplifier 12 generated, which via a diode 16 for charging a one-sided grounded capacitor 18 is used. Generated in the circuit shown the amplifier 12 constantly has a sawtooth voltage. Every time the magnet pickup 8 generates a pulse which is fed to one input of amplifier 12, the output of amplifier 12 is fed back to the reference voltage, whereupon the amplifier 12 instantaneously again a further, similar sawtooth voltage begins to generate with the same rise time.

Ersichtlicherweise entlädt sich der Kondensator 18 nur sehr langsam. Die Impulsfolge am Ausgang des Magnet-Aufnehmers 8 kann jedoch ziemlich schnell zunehmen, worauf die vom Verstärker 12 abgegebenen Sägezahnimpulse mit häherer Frequenz, aber niedrigerer Amplitude erzeugt werden.It can be seen that the capacitor 18 discharges only very slowly. The pulse train at the output of the magnetic pickup 8 can, however, be quite fast increase, whereupon the sawtooth pulses emitted by the amplifier 12 with a higher frequency, but lower amplitude can be generated.

Wie noch näher erläutert werden wird, besteht die Aufgabe der am Kondensator 18 liegenden Spannung darin, eine Analogdarstellung der Frequenz der vom Magnet-Aufnehmer 8 abgegebenen Impulse zu geben, weshalb wünschenswerterweise Vorkehrungen getroffen sein sollten, um die am Kondensator 18 anliegende Spannung mit der Erhöhung der Frequenz der vom Magnet-Aufnehmer 8 abgegebenen Impulse abfallen zu lassen. Aus diesem Grund ist parallel zum geerdeten Kondensator 18 ein eine vorbestimmte Größe besitzender Widerstand 20 geschaltet, der den Kondensator 18 in gewünschter Zeit entlädt, so daß die im Kondensator 18 gespeicherte Ladung so schnell abfällt, wie die Sägezahnspannung in Frequenz zunimmt und in eine Spitzen-Amplitude abfällt.As will be explained in more detail, the function of the capacitor is 18 voltage contained therein, an analog representation of the frequency of the magnetic pick-up 8 pulses delivered, so it is desirable to take precautions should be to the voltage applied to the capacitor 18 with the increase in To allow the frequency of the pulses emitted by the magnetic pick-up 8 to drop. the end for this reason, a parallel to the grounded capacitor 18 is a predetermined amount owning resistor 20 connected, which the capacitor 18 in the desired time discharges so that the charge stored in capacitor 18 drops as quickly as the sawtooth voltage increases in frequency and decreases in a peak amplitude.

Die aufgeladene Seite des geerdeten Kondensators 18, deren Spannung der Frequenz der vom Magnet-Aufnehmer 8 erzeugten Impulse entspricht, ist an den einen Eingang eines Spannung-Komparators 26 angeschlossen, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines zweiten Sunktions-Verstärkeres 22 verbunden ist, welcher seinerseits auf ähnliche Weise mit einem Kondensator 24 verbunden ist und als weiterer Bootstrapvbzw. Sägezahn-Generator wirkt. Der eine Eingang des Verstärkers 22 ist geerdet, während der andere Eingang an die eine Klemme eines Schalters 10 angeschlossen ist, dessen Schaltarm durch Erregung einer Spule 27 geschlossen werden kann, die zwischen Masse und den Ausgang des Komparators 26 eingeschaltet ist.The charged side of the grounded capacitor 18, its voltage the frequency of the pulses generated by the magnetic pick-up 8 corresponds to the one input of a voltage comparator 26 is connected, the other input of which is connected to the output of a second function amplifier 22, which in turn is connected in a similar manner to a capacitor 24 and as a further Bootstrapvbzw. Sawtooth generator works. One input of amplifier 22 is grounded while the other input is connected to one terminal of a switch 10, whose Switching arm can be closed by energizing a coil 27 between ground and the output of the comparator 26 is on.

Wie erwähnt, erzeugt der zweite Verstärker 22 ständig eine Sägezahnspännung mit einer von seinem Verstärkungsgrad abhängigen abfallenden janke, und diese Spannung wird zusammen mit der vom ersten Verstärker 12 gelieferten Spannung, die am geerdeten Kondensator 18 aufgebaut wurde, an den Komparator 26 angelegt. Solange die beiden dem Komparator 26teingespeisten Spannungen ungleich sind, erzeugt der Komparator 26 kein Ausgangssignal. Wenn die vom zweiten Verstärker 22 abgegebene Spannung jedoch den Wert der am Kondensator 18 verbliebenen Spannung erreicht, gibt der Komparator 26 ein Signal an die Spule 27 ab, um den Schalter 10 zu schließen und den zweiten Verstärker 22 zu entladen". Das vom zweiten Verstärker 22 an den Spannung-Komparator 26 abgegebene Ausgangssignal fällt dann augenblicklich auf Null ab, worauf der Komparator 26 augenblicklich die Abgabe eines g Ausgadssignals an die Spule 27 beendet. Infolgedessen öffnet sich der Schalter 10 wieder und es beginnt der zweite Verstärker 22 erneut, eine neue Sägesahnspannung zu erzeugen.As mentioned, the second amplifier 22 constantly generates a sawtooth voltage with a sloping janke depending on its degree of gain, and this tension is, together with the voltage supplied by the first amplifier 12, that is connected to the grounded Capacitor 18 was built, applied to the comparator 26. So long the two voltages fed into the comparator 26 are unequal, the generates Comparator 26 has no output signal. When the output from the second amplifier 22 However, the voltage reaches the value of the voltage remaining on the capacitor 18 the comparator 26 sends a signal to the coil 27 in order to close the switch 10 and the second amplifier 22 to discharge ". That from the second amplifier 22 to the The output signal delivered by the voltage comparator 26 then immediately falls to zero from, whereupon the comparator 26 immediately emits an output signal the coil 27 ends. As a result, switch 10 opens again and it starts the second amplifier 22 again to generate a new saw-tooth tension.

Ersichtlicherweise hängt die Frequenz der vom zweiten Verstärker 22 abgegebenen Impulse von der Größe der Spannung am Kondensator 18 ab. Da die Frequenz der vom zweiten Verstärker 22 abgegebenen Impulse jedoch auch von der abfallenden Flanke der vom zweiten Verstärker 22 erzeugten Sägezahnspannung abhängt, kann die in Fig. 1 dargestellte Anlage empirisch so eingestellt werden, daß sie am Punkt e die gewünschte Ausgangsfrequenz liefert, indem die Verstärkungsgrade der Verstärker 12 und 22 entsprechend eingestellt werden.It can be seen that the frequency depends on the frequency of the second amplifier 22 The pulses emitted depend on the size of the voltage on the capacitor 18. Because the frequency of the pulses emitted by the second amplifier 22, however, also from the falling one Edge of the sawtooth voltage generated by the second amplifier 22 depends, the In Fig. 1 shown system are empirically adjusted so that they are at the point e provides the desired output frequency by changing the gain of the amplifier 12 and 22 can be adjusted accordingly.

Dem Fachmann auf diesem Gebiet ist es offensichtlich, daß die Fördereigenschaften der Pumpe' 6 im unteren Bereich ihrer Fördermengen praktischnicht-linear sind-. Eine Projektion der Linearität dieser Fördereigenschaften über die Null betragende Durchsatzmenge kann innerhalb dieses niedrigen, bis Null reichenden Frequenzbereichs eine falsche und irreführende Ausgangsfrequenz voR zwei-ten Verstärker 22 liefern. Infolgedessen ist es vorteilhaft, eine "Nullabweichung" für das Ausgangssignal des zweiten Verstärkers 22 vorzusehen, was durch entsprechende Einstellung eines Potentiometers 28 erfolgen kann, dessen Schliefkontakt 30 nit der aufgeladenen Seite des Kondensators 18 verbunden ist. Die enden des Widerstandsabschnitts des Potentiometers 28 liegen an positiver bzw.It is obvious to those skilled in the art that the conveying properties of the pump 6 are practically non-linear in the lower range of their delivery rates. A projection of the linearity of these delivery properties over the zero amount Throughput can be within this low to zero frequency range a false and misleading output frequency from the second amplifier 22 deliver. As a result, it is advantageous to have a "zero deviation" for the output of the second amplifier 22 to be provided, which can be achieved by setting a potentiometer accordingly 28 can take place, whose closing contact 30 n with the charged side of the capacitor 18 is connected. The ends of the resistor portion of the potentiometer 28 lie in positive resp.

negativer Spannung, so daß der Schleifkontakt 30 eine Null betragende Spannun an den ersten Eingang des Komparators 26 anlegt, wenn sich der Schleifkontakt 30 in der Mitte zwischen den enden des Widerstands befindet.negative voltage, so that the sliding contact 30 is zero Voltage is applied to the first input of the comparator 26 when the sliding contact is 30 is located midway between the ends of the resistor.

Wird dagegen der Schleifkontakt 30 aus der Mittelstellung verschoben, so wird an den Eingang des Komparators 26, welcher mit der Diode 16 verbunden ist, ein konstantes Potential angelegt, das entweder positiv oder negativ sein kann und der Größe der zu erreichenden "Nullabweichung" proportional ist.If, on the other hand, the sliding contact 30 is moved out of the middle position, so is at the input of the comparator 26, which is connected to the diode 16, a constant potential is applied, which can be either positive or negative and is proportional to the size of the "zero deviation" to be achieved.

In Fig. 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Anlage gemäß Fig. 1 dargestellt, bei welcher der magnetische Aufnehmer 8 oder eine entsprechende Impulsquelle an den Eingang eines Schmitt-Triggers 32 angeschlossen ist, welcher entsprechende, aber rechteckförmige Impulse an den Eingang eines Impuls-Generators 34 anlegt, der seinerseits entsprechende Impulse mit vorbestimmter Höhe und Breite zu erzeugen vermag. Diese "Norm"-Impulse werden über eine Diode 36 an eine aus einem Widerstand 38 und einem einseitig geerdeten Kondensator 40 bestehende Normal-Integratorschaltung angelegt, wodurch eine Ladung gespeichert wird, die der Anzahl und daher auch der Frequenz dieser Norm-Impulse entspricht.In Fig. 2 a modified embodiment of the system according to Fig. 1 shown, in which the magnetic pickup 8 or a corresponding pulse source is connected to the input of a Schmitt trigger 32, which corresponding, but applies square-wave pulses to the input of a pulse generator 34 which in turn to generate corresponding pulses with a predetermined height and width able. These "norm" pulses are transmitted via a diode 36 to a resistor 38 and a capacitor 40 which is grounded at one end and which consists of a normal integrator circuit applied, whereby a charge is stored that corresponds to the number and therefore also the Frequency of these standard impulses corresponds.

Diese Ladung wird gleichzeitig über einen Widerstand 46 an den einen Eingang eines Funktions-Verstärkers 50 angelegt, dessen anderer Bingang über einen Kondensator 52 mit dem Ausgang des Verstärkers 50 verbunden ist, so daß ein kontinuierlich arbeitender Sägezahnwellen-Generator gebildet wird, der eine Sägezahnspannung mit einer vom Verstärkungsgrad des Verstärkers 50 abhängigen abfallenden Planke erzeugt.This charge is at the same time via a resistor 46 to the one Input of a function amplifier 50 laid out, its other B input is connected to the output of amplifier 50 via a capacitor 52, so that a continuously operating sawtooth wave generator is formed which a sawtooth voltage with a dependent on the gain of the amplifier 50 sloping plank generated.

Der Ausgang des Verstärkers 50 ist außerdem an den einen Eingang eines Spannung-Komparators 56 angeschlossen, an dessen anderem Eingang eine Spannungsquelle 54 liegt, welche eine vorbestimmte Bezugsspannung vermittelt.The output of the amplifier 50 is also connected to one input Voltage comparator 56 connected to the other input of a voltage source 54, which provides a predetermined reference voltage.

Ersichtlicherweise erzeugt daher der Komparator 56 normalerweise kein Ausgangssignal. Wenn jedoch durch die im Kondensator 40 gespeicherte Ladung der festgelegte Spannungswert der Stromquelle 54 erreicht wird, leitet der Komparator 56 zu "Masse" bzw. "entlädt" den Verstärker 50.It can therefore be seen that the comparator 56 does not normally generate one Output signal. However, if the charge stored in the capacitor 40 of the A specified voltage value of the current source 54 is reached, the comparator conducts 56 to “ground” or “discharges” the amplifier 50.

An die aufgeladene Seite des Kondensators 40 kann ein Potentiometer 42 mit zentriertem Schleifkontakt 44 angeschlossen sein-, um auf vorstehend erläuterte Weise eine Nullabweicungs"-instellung zu ermöglichen. Es brauchen jedoch keine speziellen Vorkehrungen gegen Kriechströme getroffen zu werden, da der Kondensator 40 bestrebt ist, sich in einer vom Wert eines zwischen den Ausgang des Spannungs-Komparators 56 und den erstgenannten Eingang des Funktionsverstarkers 50 eingeschalteten Widerstands 48 abhängigen Zeit zum Ausgang des Spannung -Komparators 56 hin zu entladen.A potentiometer can be attached to the charged side of the capacitor 40 42 connected with centered sliding contact 44- to be explained above Way to enable a zero deviation "setting. They don't need any special ones, however Precautions to be taken against leakage currents as the capacitor 40 strives is, in one of the value of one between the output of the voltage comparator 56 and the first-mentioned input of the function amplifier 50 switched on resistor 48 dependent time to the output of the voltage comparator 56 to discharge.

Die Sdaltungen gemäß Fig. 1 und 2 sind im Grundaufbau analoger Art, obgleich sie an Digitalsysteme anpaßbar sind, da sie digitalförmige Signale empfangen und erzeugen. Es sprechen jedoch offensichtliche Vorteile eher für eine digital arbeitende Frequenzwandler-Schaltung insbesondere für den vorliegenden und für andere Zwecke.The basic structure of the circuits according to FIGS. 1 and 2 is analogous, although they are adaptable to digital systems since they receive signals in digital form and generate. However, there are obvious advantages in favor of a digital one working frequency converter circuit in particular for the present and for other purposes.

In Fig. 3 ist eine weiter abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher der magnetische Aufnehmer 8 wiederum an den Eingang eines herkömmlichen Schmitt-Triggers 60 angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einem Differenzierglied 62 verbunden ist. Die Aufgabe des Differenzierglieds 62 besteht darin, jedesmal dann einen spitzen Impuls an eine Gegen-Koinzidenz-Schaltung 64 anzulegen, wenn ein vorbestimmter Teil, wie die Vorderflanke, eines vom Trigger 60 abgegebenen Rechteckimpulses auftritt. Ein spannungsgesteuerter Oszillator 90 erzeugt eine fortlaufende Impulsfolge, die gleichzeitig an einen Zwei Richtungs-Zähler 66 und an eine Zähl-Schaltung 88 angelegt wird, deren Ausgang an den einen Eingang eines Digital-Komparators 86 angeschlossen ist, an dessen anderen Eingang eine Voreinstell-Sohaltung 84 angeschlossen sein kann, die so gewählt sein kann, daß sie einen dem Verhältnis der Frequenz der vom Oszillator 90 gelieferten Impulse und der Impulsfrequenz des Magnet-Aufnehmers 8 entsprechenden Umwandlungsfaktor einführt.In Fig. 3 is a further modified embodiment of the invention shown, in which the magnetic pickup 8 in turn to the input of a conventional Schmitt trigger 60 is connected, the output of which is connected to a differentiating element 62 is connected. The task of the differentiator 62 is every time then apply a sharp pulse to a counter-coincidence circuit 64, if a predetermined part, such as the leading edge, of a square pulse emitted by the trigger 60 occurs. A voltage controlled oscillator 90 generates a continuous pulse train, which are sent simultaneously to a two-way counter 66 and to a counting circuit 88 is applied, the output of which is connected to one input of a digital comparator 86 is to be connected to the other input of a presetting hold 84 can, which can be chosen so that they have a ratio of the frequency of the Oscillator 90 supplied pulses and the pulse frequency of the magnetic pickup 8 introduces the corresponding conversion factor.

fern gmaß Fig. 3 die Zählung in der Zähler-Schaltung 88 den durch die Schaltung 84 bestimmten Wert erreicht, gibt der Komparator 86 einen Impuls an einen zweiten Eingang der Gegen-Koinzidenz-Schaltung 64 Äb. Wenn der vom Komparator 86 abgegebene Impuls die Gegen-Koinzidenz-Schaltung 64 gleichzeitig mit dem vom Differenzierglied 62 gelieferten Impuls erreicht, erzeugt die Schaltung 64 kein Ausgangssignal, aber wenn einer dieser Impulse vor dem anderen ankommt, gibt die Schaltung 64 einen Impuls an den Zwei-Richtungs-Zähler 66 ab, dessen Polarität davon abhängt, welcher dieser Impulse zuerst ankam. Darüber hinaus erzeugt die Schaltung 64 einen zeiten Impuls entgegengesetzter Polarität, wenn sie den anderen der beiden Impulse vom Komparator 86 bzw.FIG. 3 also shows the count in the counter circuit 88 the circuit 84 reaches a certain value, the comparator 86 outputs a pulse a second input of the counter-coincidence circuit 64 Äb. If the from the comparator 86 emitted pulse the counter-coincidence circuit 64 simultaneously with the from Reached differentiator 62 delivered pulse, the circuit 64 generates no Output signal, but if one of these pulses arrives before the other, the Circuit 64 sends a pulse to the two-way counter 66, the polarity thereof depends on which of these impulses arrived first. It also generates the circuit 64 a second impulse of opposite polarity when it is the other of the two Pulses from comparator 86 resp.

vom Difterenzierglied 62 empfängt Nach Empfang des ersten Eingangsimpulses von der Schaltung 64 beginnt der Zwei-Richtungs-Zähler 66 mit der Zählung der vom spannungsgesteuerten Oszillator 90 gelieferten Impulse, und diese Zählung wird bei Empfang des zweiten Eingangsimpulses beendet. Die Polarität des ersten Eingangsimpulses bestimmt jedoch, in welcher Richtung, d.h. nach Plus oder Minus, die Zählung erfolgt.from the differentiator 62 receives After receiving the With the first input pulse from the circuit 64, the bidirectional counter 66 begins with the counting of the pulses supplied by the voltage controlled oscillator 90, and this counting is terminated on receipt of the second input pulse. The polarity of the first input pulse determines in which direction, i.e. towards plus or minus, the count is made.

In Pig. 3 sind weiterhin mehrere parallele Widerstände 68, 70, 72, 74 und 76 dargestellt, deren eine Seite über einen Widerstand 82 an Masse- bzw. Bezugspotential und deren anderen Seite an nicht dargestellte bistabile Multivibratoren angeschlossen sind, welche die verschiedenen Stufen im Zwei-Richtungs-Zähler 66 bilden. Die mit dem Widerstand 82 verbundene Seite der Widerstände 68, 70, 72, 74 und 76 ist an den Vorspannungs-Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators 90 angeschlossen, so daß die im Zähler 66 gespeicherte Zahl der Frequenz der Ausgangsimpulse vom Oszillator 90 derart einstellt und bestimmt, daß sie der tatsächlichen Durchsatzmenge der in Fig. 3 nicht dargestellten Pumpe 6 entspricht.In Pig. 3 are also several parallel resistors 68, 70, 72, 74 and 76, one side of which is connected to ground or ground via a resistor 82. Reference potential and its other side to bistable multivibrators, not shown are connected, which the various stages in the two-directional counter 66 form. The side of the resistors 68, 70, 72, 74 connected to the resistor 82 and 76 is connected to the bias input of voltage controlled oscillator 90, so that the number stored in counter 66 corresponds to the frequency of the output pulses from the oscillator 90 is set and determined so that it corresponds to the actual throughput of the in Fig. 3 corresponds to pump 6, not shown.

Weiterhin kann eine Steuerschaltung 92 vorgesehen sein, welche beim Auftreten jedes vom Differenzierglied 62 gelieferten Impulses einen den Zähler 88 löschenden Impuls erzeugt. Zudem kann die Steuerschaltung 92 auf einen Beendigungsimpuls ansprechen, der von der Gegen-Koinzidenz-Schaltung 64 gleichzeitig mit der Erzeugung ihres zweiten Ausgangsimpulses zum Zwei-Richtungs-Zähler 66 erzeugt wird, wodurch gewährleistet wird, daß die Zählzeitspanne des Zählers 66 tatsächlich die Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden, vom Differenzierglied 62 abgegebenen Impulsen ist. Außerdem kann bei der Ausführungsform gemäB Fig. .3 eine "Nullabweichungt'-Einstellung vorgesehen sein, bei welcher ein Potentiometer 78 auf die in Fig. 1 und 2 dargestellte Weise angeordnet ist und uber seinen S¢hleifkqntakt 80 mit der Vorspannung des Oszillators 90 beaufschlagt wird.Furthermore, a control circuit 92 can be provided, which at Occurrence of each pulse supplied by the differentiating element 62 a counter 88 quenching pulse generated. In addition, the control circuit 92 can respond to a termination pulse respond by the counter coincidence circuit 64 simultaneously with the generation its second output pulse to the two-way counter 66 is generated, whereby it is ensured that the counting period of the counter 66 actually corresponds to the period of time between two successive pulses emitted by the differentiating element 62 is. In addition, in the embodiment according to FIG. 3, a "zero deviation" setting be provided, in which a potentiometer 78 on the in Fig. 1 and 2 is arranged and via its grinding contact 80 with the bias of the oscillator 90 is applied.

In der vorstehenden Beschreibung wurde speziell auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Lieferung einer Frequenz hingewiesen, die funktionsmäßig die tatsächliche Durchsatzmenge einer motorgetriebenen Pumpe o. dgl. anzeigt.In the above description, reference was made specifically to one method and a device for providing a frequency which is functional indicates the actual flow rate of a motor-driven pump or the like.

Ersichtlicherweise ist die Erfindung jedoch auch auf andere. Anwendungsfälle anwendbar, in denen- eine bestimmte Frequenz aus einer anderen, von ihr unterschiedlichen Frequenz erzeugt werden soll.Obviously, however, the invention is also applicable to others. use cases applicable in which- a certain frequency from another, different from it Frequency is to be generated.

Selbstverständlich sind dem Fachmann zahlreiche Änderungen und Abwandlungen der dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung möglich, ohne daß wesentlich vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.Numerous changes and modifications are obvious to those skilled in the art the illustrated and described embodiments of the invention possible without that is significantly departed from the scope of the invention.

Aus diesem Grund sollen die vorstehend dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen die Erfindung lediglich erläutern und keinesfalls einschränken.For this reason, those shown and described above are intended Embodiments merely explain the invention and in no way restrict it.

Claims

Sponsorship claims

1. Method for converting the frequency of signal sequences, thereby characterized in that one is in puncture relation to one of the frequency of the signal sequence corresponding input frequency standing time-dependent signal is generated that one with a predetermined period of time and the time-dependent signal in functional relationship standing control signal is generated and that an output frequency is generated, which is functionally related to the control signal.

2. The method according to claim 1, characterized in that the time-dependent Signal is a clock pulse which is the end of a puncture relationship with the input frequency standing time interval determined.

3. The method according to claim 2, characterized in that several Function pulses are generated that the number of times during the predetermined interval occurring function pulses is counted that a control signal as a function of Number of function pulses and the interval determined by the latter generated and that the frequency of the function pulses as a function of the control signal is set.

4. The method according to claim 1, characterized in that the time-dependent Signal a reference voltage with a function related to the output frequency standing size is.

5. The method according to claim 4, characterized in that a first Sawtooth voltage during a function related to the input frequency Interval is generated and that the reference voltage as a puncture of the saw tooth voltage and the interval is generated, which is functionally related to the input frequency stands.

6. The method according to claim 5, characterized in that a second Sawtooth voltage with a puncture relation to the predetermined interval falling edge is generated and that the output frequency as a function of the reference voltage and the falling edge of the second sawtooth voltage is obtained.

7. The method according to claim 4, characterized in that one for the input frequency representative pulse series with pulses of a predetermined Size is generated and the reference voltage as a function of the pulse frequency of the pulse train is produced.

8. The method according to claim 7, characterized in that a sawtooth voltage with a falling one in puncture relation to the predetermined interval FlankeW is generated and the output frequency as puncture of the falling flank the sawtooth voltage and the reference voltage is obtained.

9. Device for frequency conversion according to one of the preceding Claims, characterized by a device for generating an input frequency, a timing device for delivery one in a functional relationship to the input frequency standing time-dependent signal, a control device for Generation of one in function relation to a predetermined interval and to the time-dependent one Signal standing control signal and a second device for generating an output frequency, which is functionally related to the control signal.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the clock device a signal generator for generating a clock pulse, which the termination an interval that is functionally related to the input frequency.

11. The device according to claim 10, characterized by a pulse generator for generating a sequence of function pulses, a counter for generating a Display pulse to display the number of times during the predetermined interval generated function pulses, a voltage generating device for generating the Control signal as a voltage, which is functionally related to that generated by the clock pulse certain interval and the number of counts during the predetermined interval Function impulses stands, and a device for setting the ~ frequency of the Function impulses depending on the voltage.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the Voltage generating means responsive to the clock pulse and the display pulse Circuit for generating two actuation pulses, which the time difference between the occurrence of the tact and of the display pulse, and a second counter connected to the circuit and the pulse generator Counting the number of function pulses which during the by the Actuation impulses occur for a certain period of time.

13. Apparatus according to claim 12, characterized in that the second counter emits the control signal as a voltage, which is in functional relationship corresponds to the number of function pulses counted during the period.

14. The device according to claim 13, characterized in that the Pulse generator a voltage controlled oscillator with one of the through the second counter received voltage dependent bias voltage is-t.

15. The device according to claim 14, characterized in that a Zero deviation device for applying a predetermined deviation voltage to the Bias of the oscillator is provided.

16. The device according to claim 9, characterized in that the time-dependent Signal a reference voltage with a functional relationship to the input frequency standing size is.

17. The device according to claim 16, characterized by a sawtooth generator to generate a saw tooth tension during a puncture relation to the input frequency standing interval and a voltage source for supplying the reference voltage as Function of this sawtooth voltage and the interval which is in functional relationship for the "input" frequency.

18. Apparatus according to claim 17, characterized in that a second sawtooth generator for generating a second sawtooth voltage with a falling flank which is functionally related to the predetermined interval is provided and that the second generator is the output frequency as a function of the reference voltage and supplies the falling edge of the second sawtooth voltage.

19. The device according to claim 18, characterized in that a Device for a predetermined, time-dependent reduction of the reference voltage is provided.

20. The device according to claim 19, characterized in that a Zero deviation device for adding a predetermined deviation voltage to the reference voltage is provided.

21. The device according to claim 16, characterized in that the The first-mentioned sawtooth generator has a pulse series representative of the input frequency generated with pulses of a predetermined size and that further a device for Determination of the reference voltage as a function of the frequency of the pulses of a predetermined Size is provided.

22. The apparatus according to claim 21, characterized in that the second generator with a sawtooth generator for generating a sawtooth voltage a falling edge that is functionally related to the predetermined interval and means for obtaining the output frequency as a function of the falling Has the edge of the sawtooth voltage and the reference voltage.

23. The device according to claim 22, characterized in that a Device for a predetermined, time-dependent reduction of the reference voltage is provided.

24. The device according to claim 23, characterized in that a Zero deviation device for adding a predetermined deviation voltage to the Reference voltage is provided.