DE2104289C3 - Schaltungsanordnung zur Speicherung des Minimal- und des Maximalwertes eines Analogsignals - Google Patents

Description

1. einen an die Eingangsklemme angeschlossenen ersten Verstärker (80),

2. eine zwischen des Ausgang des ersten Verstärkers (M) und ujn ersten Analogspeicher (75) gelegte erste Serienschaltung aus einem ersten Schalter (71) und einer ersten Diode (83),

3. eine zwischen den Ausgang des ersten Verstärkers (80) und den ersten Analogspeicher (75) gelegte zweite Serienschaltung aus einem zweiten Schalter (74) und einer zweiten Diode (82) die entgegengesetzt zur ersten Diode (83) gepolt ist,

4. einen an die Eingangsklemme angeschlossenen zweiten Verstärker (90A),

5. eine zwischen den Ausgang des zweiten Verstärkers (9QA) und den zweiten Analogspeicher (75/4) gelegte dritte Serienscnaltung aus einem dritten Schalter (71/4) und einer dritten Diode (93A),

6. eine zwüchen den Ausgang des zweiten Verstärkers (90A) und den zweiten Analogspeicher (75/1) gelegte vierte Serienschaltung aus einem vierten Schalter (74/4) und einer vierten Diode (82/1), die entgegengesetzt zur dritten Diode (83/4) gepolt ist,

g) eine Steuerschaltung (34) zur Schließung aller Schalter (71, 74, 71/4, 74/4) zu Beginn der Arbeitsperiöde und zur Öffnung des zweiten und des vierten Schalters (74, 74/4) am Ende des anfänglichen Zeitabschnitts.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Verstärker (80, 90A) jeweils von einem ersten bzw. zweiten Operationsverstärker gebildet sind, und daß jeder der Operationsverstärker mit je-

wefls zwei parallel geschalteten, aber entgegengesetzt gepolten Diodenreihenschaltungen (84-87) rückgekoppelt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung enthält:

a) einen dritten Operationsverstärker (93), dessen nichtinvertierender Eingang an den Ausgang (76) des ersten Analogspeichers (75) und dessen Ausgang an seinem invertierenden Eingang sowie an den invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers (80) angeschlossen ist,

b) einen vierten Operationsverstärker (93A), dessen nichtinvertierender Eingang an den Ausgang (76A) des zweiten Analogspeichers ("7SA) und dessen Ausgang an seinen invertierenden Eingang sowie an den invertierenden Eingang des zweiten Operationsverstärkers (90A) angeschlossen ist,

c) einen Differenzverstärker (63), der eingangsseitig an den Ausgang des dritten und vierten Operationsverstärkers (93,93A) angeschlossen ist.

jo Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Schaltungsanordnung ist bekannt (DE-AS 1272575). Dabei sind die Analogspeicher zunächst entladen und werden zu Beginn der Arbeits-

periode über Dioden so an die das Analogsignal führende Leitung angeschaltet, daß sie auf eine Spannung aufgeladen werden, deren Größe in den Grenzen des Minimal- bis Maximalwertes liegt. Hierauf wird eine Umschaltung vorgenommen und anschließend die

gleichzeitige Ermittlung des Minimal- und des Maximalwertes vorgenommen, in dem von dem Anfangswert ausgehend, der eine Analogspeicher nur weiter aufgeladen und der andere entladen wird.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe

zugrunde, die Zeit zum Einspeichern des Anfangswertes zu verkürzen.

Diese Aufgabe ist bei einer Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmaien gelöst.

Zum Einspeichern des Anfangswertes werden dementsprechend die Analogspeicher nicht ausgehend vom vollständigen Entladungszustand an aufgeladen. Man geht vielmehr von dem Ladezustand der

Analogspeicher aus, in dem sie sich z. B. von der letzten Messung her noch befinden. Um nun die Analogspeicher auf eine dem Analogsignal der zu beginnenden Messung entsprechende Spannung zu bringen, wird während des anfänglichen Zeitabschnitts der Ar beitsperiode jeder Analogspeicher nach Bedarf ent weder geladen öder entladen. Dieser Vorgang erfolgt gleichzeitig, so daß Zeit eingespart wird. So ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung innerhalb von etwa 3 millisec betriebsbereit und beträgt die

Zeitdauer des anfänglichen Zeitabschnitts, bis also mit der eigentlichen Messung begonnen werden kann, nur etwa 5 millisec. Außerdem zeichnet sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung durch eine

außerordentlich hohe Meßgenauigkeit aus.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Meßvorrichtung zur Innenmessung von Bremstronuneta,

Fig. 2 einen Teil einer Bremstrommel, zusammen mit einem MeSkopf und eine elektrische Schaltung zur Auswertung der Meßwerte,

Fig. 3 Einzelheiten der elektrischen Schaltungsanordnung, die mit dem Meßkopf in der Meßvorrichtung nach Fig. 1 verbunden ist und einen Teil der in Fig. 2 dargestellten Schaltung bildet.

Im folgenden wird Bezug auf Fig. 1 der Zeichnung genommen, die eine Meßvorricbtung 20 darstellt, die dazu verwendet wird, die innere zylindrische Fläche

21 einer Bremstrommel 22 auf Rundheit zu überprüfen. Hierzu enthält sie eine drehbare Spindel 23, die die Bremstrommel 22 unterstützt und um eine vertikale mittlere Achse in Drehung versetzt.

Die Meßvorrichtung 20 besitzt außerdc.n einen Meßkopf 24 (siehe Fig. 2), der eine Tastfühlereinheit 25 aufweist, die an dem Anschlußende eines Kerns befestigt ist, der sich gegenüber Wicklungen eines Präzisions-Differentialübertragers bewegt, die im Inneren des Meßkopfes 24 angeordnet sind, um ein Meßsignal über zwei Leitungen 26 an einen Signalmodulator und an eine Verstärkeranordnung 27 abzugeben, die ein Gleichspannungs-Ausgangssignal auf die Leitung 28 gibt. Der Kern eines derartigen Übertragers wird normalerweise nach außen gedrückt, um den Fühler gegen die innere Fläche 21 der Bremstrommel

22 zu drücken und zu halten, und da die Bremstrommel 22 durch die Spindel 23 gedreht wird, wird ein Schlag der inneren Fläche 21 in bezug auf einen Referenzwert oder einen Referenzradius eine Bewegung des Fühlers 25 herbeiführen und somit entsprechende analoge Signale vom Meßkopf 24 zur Verstärkeranordnung 27 bewirken.

Der Meßkopf 24 wird so von der Meßvorrichtung gehalten, daß sein Fühler 25 sich nahe der inneren Fläche 21 befindet. Zusätzlich sind geeignete Mittel vorgesehen, um den Meßkopf 24 vertikal zu bewegen, damit die zylindrische Fläche 21 in vielen Punkten in der Vertikalen geprüft werden kavn. Die Analogsignale von der Verstärkeranordnung 27 werden einer Extremwert-Speicherschaltung 30 zugeführt, die ein Ausgangssignal über die Leitung 32 an eine Schwellwertschaltung 33 abgibt, Jie nachfolgend im einzelnen beschrieben werden soll.

Die Meßvorrichtung 2C besitzt eine Steuerschaltung 34, die mit der Extremwert-Speicherschaltung 30, der Schwellwertschaltung 33 und mit einer Steuer- und Antriehseinriciitung über einen Ausgang 29 in Fig. 1 für den Meßkopf 24 und die Spindel 23 verbunden ist. Die Steuerschaltung 34 bewirkt einen automatischen Meßablauf in an sich bekannter Weise, um eine automatische Prüfung der inneren Fläche 21 der Trommel 22 zu bewirken.

Bei diesem Ausführungsbeispiel bewegt die Steuerschaltung 34 den Meßkopf 24 so, daß sein Fühler 25 mit dem am weitesten innen liegenden Teil der inneren Fläche 21 der Bremstrommel 22 in Eingriff steht, und dieser Eingriff findet über einen Bogen von 180° statt, wie durch 35 angedeutet, der gefolgt wird durch eine vertikale Qu^bewegung des Meßkopfes 24, was durch 36 angedeutet ist, und dann erfolgt ein Eingriff mit dem äußeren Teil der inneren Fläche über einen Bogen von 180°, angedeutet bei 37. Die Bewe gung entlang der Bögen 35 und 37 bei diesem Beispiel wird durch die drehbare Spindel 23 und die Trommel ϊ 22 bewirkt, wobei der Meßkopf 24 stationär gebalten wird. In manchen Anwendungsfällen kann bevorzugt sein, den Meßkopf sowohl zu drehen als auch vertikal zu bewegen, um die erforderliche Messung durchzuführen.

ίο Die Schwellwertschaltung 33 erzeugt mehrere Bezugsspannungen, angedeutet durch 40,41,42 und 43, und jede Bezugsspannung entspricht einer Spannung, bei deren Über- oder Unterschreiten das Eingangssignal von den zulässigen Grenzen abweicht. Insbeson- dere wird deutlich, daß die Steuerschaltung 34 ein Ausgangssignal auf der Leitung 44 bewirkt, das mit der Bezugsspannung 40 verglichen wird, um einen Schlag des inneren Abschnitts der zylindrischen Fläche 21 anzuzeigen; dies wird ermöglicht während des

Eingriffs des Meßfühlers 25 mit df · inneren Fläche über den 180°-Bogen, der mit 35 bezeichnet ist. Sobald dieses Signal mit der Bezugsspannung verglichen ist, wird ein tntsprechendes Ausgangssignal auf der Leitung 45 von der Schwellwertschaltung erzeugt.

Die Steuerschaltung 34 bewirkt dann Signale entweder auf der Leitung 46 oder 47 während der Bewegung des Meßkopfes entlang des vertikalen Weges 36, und die Signale auf den Leitungen 46 oder 47 werden mit der Bezugsspannung 41 bzw. 42 verglichen, um

jo anzuzeigen, ob eine positive oder negative Abweichung vorliegt und um ein Ausgangssignal entweder auf der Leitung 50 oder 51 zu bilden. Eine positive Abweichung zeigt ein sich nach außen Erweitern der zylindrischen Fläche 21, während eine negative Ab-

r, weichung anzeigt, daß die zylindrische Fläche nach außen konvergiert, d. h. daß der Abschnitt mit dem größten Durchmesser der am weitesten innen liegende Abschnitt ist.

Die Steuerschaltung 34 veranlaßt dann einen Ver-

gleich des Signals auf der Leitung 49 und der Bezugsspariung43, um anzuzeigen, ob der äußere Abschnitt der inneren Fläche 21 unrund ist und um ein entsprechendes Ausgangssignal auf der Leitung 52 zu bilden. Jedes der Signale auf den Leitungen 45,50, 51 und

4) 52 wird einer Treiberanordnung 53 zugeführt, die eine Quelle höhrerer Spannung ansteuert, und ein Signal von höherem Energiepegel bewirkt, das ausreicht, um Lampen 54,55,56 und 57 auf einer Tafel 60 zu betätigen. Diese Lampen zeigen an, daß der am meisten

innen liegende Durchmesser nicht gleich ist, daß eine nicht zulässige Ubei größe der Trommel, eine nicht zulässige Untergröße der Trommel und ein Schlag im äußeren Abschnitt vorliegt.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen, besteht das Ausgangssi-

-,-, gnal auf der Leitung 32 aus einem positiven Sigiial von der Leitung 61 und aus einem negativen Ausgangssignal von der Leitung 62, die zusammen in bekannter Weise über einen Differenzverstärker 63 kombiniert werden Das an die Leitung 32 abgege bene Ausgangssignal wird zur Steuerung der Betäti gung der Lampen 54 bis 57 auf der Tafel 60 verwendet. Es ist jedoch ersichtlich, daß sowoh! das negative als auch das positive Signal auf den Leitungen 62 bzw. 61 allein dazu verwendet werden können, um be-

_b5 stimmte Meßfunktic iwn zu erfüllen, und um diese Tatsache zu beleuchten, kann das negative Signal auf der Leitung 62, falls erwünscht, auf die Leitung 64 gegeben werden (siehe Fig. 2) zu einer Durchmes-

ser-Klassifiziervorrichtung 65.

Die Klassifiziervorrichtung 65 klassifiziert Bremstrommeln 22, die durch die Meßvorrichtung 20 geprüft werden, in bezug auf einen minimalen Durchmesser, unabhängig davon, ob die Messung, die im weitesten innen liegenden Teil der inneren Fläche 21 oder am weitesten außen liegenden Teil der Fläche, gemessen entlang den Wegen 35 bzw. 37, stattfindet, um anzuzeigen, ob aufgrund der Größe jedes Signals der Innendurchmesser Übermaß hat, was ein Signal auf der Leitung 656 bewirkt, ob er Untermaß hat, was ein Signal auf der Leitung 65 C bewirkt, oder ob mehrere Zwischenmaße vorliegen, die Signale auf den Leitungen 65D¹ 65£ oder 6SF bewirken.

Die Signale auf den Leitungen 6SB bis 6SF können geeigneten Zählvorrichtungen und Anzeigevorrichtungen, die mit 69 bezeichnet sind, über zugeordnete Leitungen 698, 69 C, 69D, 69 £ und 69 F zugeführt werden, um auf jeder Bremstrommel identiftzlerungs-Markierungen vorzusehen, die auf den Abmessungen beruhen, die der Innendurchmesser aufweist, wobei eine geeignete Identifizierungsausrüstung, wie sie an sich bekannt ist, verwendet wird. Zusätzlich können die Signale auf den Leitungen 655 bis 6SF in einer Treiberanordnung 77 in geeigneter Weise verstärkt werden, um eine geeignete Spannungsquelle höherer Spannung anzusteuern und um ein Auslesen des Durchmessers auf eine Dauerspeichervorrichtung oder ähnliche vorzusehen, wie sie mit 78 bezeichnet ist.

Im folgenden wird auf Fig. 3 der Zeichnung Bezug genommen, in der eine elektrische Schaltungsanordnung 30 dargestellt ist. Die in Fig. 3 dargestellte Schaltungsanordnung besteht aus zwei Teilen, von denen der eine für den Maximalwert des Eingangssignals verwendet wird und von denen der andere für den Minimalwert verwendet wird. Eine ins einzelne gehende Beschreibung wird nur für die Bildung des Maximalwerts und für die zugehörigen Schaltelemente vorgenommen. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung zur Bildung des Minimalwerts im wesentlichen gleich ist. mit einer kleinen Ausnahme, auf die weiter unten noch eingegangen wird.

Sobald eine Bremstrommel 22 auf der Meßvorrichtung 20 angeordnet ist und der Meßkopf 24 in Berührung damit gebracht ist, betätigt die Steuerschaltung 34 einen Schalter 66, so daß ein schwenkbarer Kontaktarm von einem normalerweise offenen Kontaktstift 67 sich zu einem Kontakt 68 bewegt. Dies bewirkt die Energiezufuhr zu einer Treiberstufe 70 für einen Feldeffekttransistor, die einen Feldeffekttransistor 71 einschaltet oder ansteuert. Gleichzeitig mit der Ansteuerung des Feldeffekttrantrs 71 wird über einen monostabilen Multivibrator 72 Spannung an eine weitere Treiberstufe 73 für einen Feldeffekttransistor gelegt, die ihrerseits einen zweiten Feldeffekttransistor 74 ansteuert. Der Feldeffekttransistor 74 wird über ein vorgegebenes Zeitintervall angesteuert, das durch den monostabilen Multivibrator 72 bestimmt wird.

Die elektrische Einrichtung enthält eine Speichervorrichtung für ein Analogsignal in Form eines Kondensators 75, dessen eine Ansgangsklemme mit 76 bezeichnet ist. Der Kondensator 75 besitzt einen hohen Innenwiderstand und einen niedrigen dielektrischen Absoiptioiskoeffizienien, so da8 das Ausgangssignal von optimaler Qualität ist. Die Art und Weise in der ein derartiges Signal erzeugt wird, wird

nachfolgend im einzelnen beschrieben.

Das Analogsignal vom Meßkopf 24 wird über die Leitung 28 einem Verstärker zugeführt, der vorzugsweise ein Operationsverstärker 80 ist.

Der Operationsverstärker 80 wirkt mit dem Kondensator 75 zusammen, um ein Ausgangssignal am Ausgang 76 zu bilden.

Der Operationsverstärker 80 besitzt eine Ausgangsklemme 81, und es ist ersichtlich, daß der Feldeffekttransistor 74 zwischen die Ausgangsklemme 81 und den Ausgangsanschluß 76 des Kondensators 75 geschaltet ist, und daß dem Feldeffekttransistor 74 eine Diode 82 zugeordnet ist, die nur eine negative Aufladung zuläßt, d. h. eine Entladung des Kondensators 75. Der Feldeffekttransistor 71 ist zwischen die Ausgangsklemme 81 und den Ausgangsanschluß 76 geschaltet und weist eine zugeordnete Diode 83 auf, die lediglich eine positive Aufladung des Kondensators zulaßt.

Der Verstärker 80 ist mit einer Rückkopplung versehen, die zwei Sätze Dioden aufweist, von denen ein Satz aus zwei Dioden 84 und 85 besteht, und der andere Satz aus Dioden 86 und 87 besteht. Die zwei Diodensätze sind parallel angeordnet und die einzelnen Dioden 84 und 85 liegen in Reihe, wobei die Dioden 86 und 87 ebenfalls in Reihe liegen. Die Dioden 84 bis 87 sind mit der Ausgangsklemme 81 und mit der ILtigangsklemme 90 des Operationsverstärkers 80 verbunden.

Sind beide Feldeffekttransistoren 71 und 74 angesteuert, dann wird der Kondensator 75 entweder positiv oder negativ auf einen Wert des Eingangssignals aufgeladen, das über die Leitung 28 der Eingangsklemme 91 des Verstärkers 80 zugeführt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Feldeffekttransistoren 71 und 74 gleichzeitig in Betrieb sind, wobei der Transistor 74 nur für ein vorgegebenes Anfangs-Zeitintervall angesteuert wird, das durch den Multivibrator 72 bestimmt ist. Während dieses anfänglichen Zeitabschnitts, in der der Transistor 74 angesteuert wird, wird der Kondensator 75 entweder positiv oder negativ Beladen (abhängte von seinem ursprünglichen Potential), so daß das Energieniveau an seinen Ausgangsanschluß 76 gleich ist dem Niveau des Signals auf der Leitung 28. Sobald das Energieniveau an dem Ausgang 76 sich dem Energieniveau des Signals auf der Leitung 28 nähert, kann die Schaltungsanordnung als in ihren Anfangs-Spannungszustand gebracht angesehen werden.

Zur weiteren Erläuterung, wie die Schaltungsanordnung wirkt, um den Anfangs-Spannungi^-jstand herzustellen, wird angenommen, daß das Eingangssignal auf der Leitung 28 höher ist als die im Kondensator 75 gespeicherte Spannung. Dann ist die positive Klemme 91 des Verstärkers 80 ebenfalls im wesentlichen auf der gleichen Spannung wie das Eingangssignal auf der Leitung 28.

Zusätzlich ist der Ausgang 76 mit der negativen Klemme des Verstärkers 80 verbunden, um eine Vergleichsschaltung für den Vergleich des Kondensatorpotentials mit der Eingangsspannung auf der Leitung 28 zu bilden. Die vier Dioden 84 bis 87 stellen eine negative Rückkopplung für den Verstärker 80 her, und der normale Betrieb eines Verstärkers 80 mit einer derartigen negativen Rückkopplung ist derart, daß die Spannungsdifferenz zwischen seiner positiven und negativen Klemme gegen Null geht, wodurch das Ausgangssignal des Verstärkers 80 auf der Leitung

81 den Wert der Eingangsspannung auf der Leitung 28 annimmt. Während dieser Periode wird der Kondensator 75 aufgeladen, wodurch das Energieniveau am Punkt 76 gleich wird dem Energieniveau des Eingangssignals auf der Leitung 28. Ist umgekehrt die Spannung auf der Leitung 28 geringer als der gespeicherte Wert im Kondensator 75, dann wird dieser entladen während des vorgegebenen Zeitintervalls, wodurch das Energieniveau am Ausgang 76 gleich wird dem Energieniveau des Signals am Pi.i'ikt 90, und der Verstärker 80 wirkt derart, daß die Spannungsdifferenz zwischen den Punkten 90 und 91 zu Null wird, wodurch der Pegel des Signals am Ausgang 76 gleich wird dem Pegel auf der Leitung 28.

Nachdem andern Ausgang76 eine stabilisierte Anfangsspannung erreicht ist, und nachdem der kurze anfängliche Zeitabschnitt geendet hat, wird der Kondensator wegen der Di<">Hp Ri nur noch weiter positiv aufgeladen, und zwar über eine Periode, die so lang ist, wie der Feldeffekttransistor 71 angesteuert wird. Unter keiner Bedingung kann der Kondensator weiter entladen werden. Ist der Transistor 71 nicht mehr angesteuert, kann nichts passieren, das den Kondensator 75 nachteilig beeinflußt. Und ist gleichfalls das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 80 negativ und kleiner als der Wert am Kondensator 75, wird dieser nicht beeinträchtigt. Im Ergebnis wirken der Verstärker 80, der Feldeffekttransistor 71 und die Diode 83 so zusammen, daß der Kondensator 75 auf den Maximalwert des Eingangssignals aufgeladen wird, der während der Zeit auftritt, in der der Transistor angesteuert ist.

Wenn daher die Steuerschaltung 34 den schwenkbaren Kontaktarm des Schalters 66 zum offenen Stift 67 bewegt, wird der Feldeffekttransistor 71 nicht mehr weiter angesteuert und eine weitere Aufladung des Kondensators 75 ist nicht möglich, worauf der Kondensator 75 den Maximalwert speichert, der während der Zeit erfaßt wurde, in der der Transistor angesteuert war.

Der obere Teil der Schaltungsanordnung, wie sie

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der untere Teil und verarbeitet nur die negativen Ausschläge des Signals von der stabilisierten Anfangsspannung. Der obere Teil verwendet im wesentlichen gleiche Schaltungsteile wie der untere Teil, und diese Teile werden mit den gleichen Bezugszeichen wie beim unteren Teil gemäß Fig. 3 bezeichnet, die lediglich das zusätzliche Bezugszeichen A erhalten.

Der Hauptunterschied zwischen dem oberen Teil der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 und dem unteren Teil besteht darin, daß während der Bildung der Anfangsspannung der Feldeffekttransistor 74/4 eher eine positive Aufladung des Kondensators 75/4 zuläßt als eine Entladung wie im Fall des Transistors 74 während des vorgegebenen kurzen Zeitintervalls, der durch den monostabilen Multivibrator 72/4 bestimmt ist. Auf die Bildung der Anfangsspannung folgend, läßt der Feldeffekttransistor 71/4 eine unbegrenzte Entladung zu und nicht eine unbegrenzte positive Aufladung, wie das durch den Transistor 71 geschieht. Sobald daher der Transistor 74/4 über den monostabilen Multivibrator 72/4 nicht mehr angesteuert ist, bewirkt jede weitere Ladefunktion bezüglich des Kondensators 75/4 lediglich ein Entladen des Kondensators 75/4 über den Transistor 71/4, wodurch der Kondensator 75/4 den Minimalwert des Eingangssignals speichert

Die Kondensatoren 75 und 75/4 bilden an ihren Ausgängen 76 und 76/4 Ausgangssignalc großer Genauigkeit, und in manchen Anwendungsfällen kann es erwünscht sein, diese Signale als sogenannte Zwischensignale zu verwenden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Qualität des Ausgangssignals sowohl am Punkt 76 als auch am Punkt 76/4 in einer Weise verbessert werden kann, wie nachfolgend nur in Verbindung mit positiven Signalen, wie sie auf der Leitung 28 anstehen, und in Verbindung mit dem unteren Teil der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 beschrieben werden soll". Im oberen Teil der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 werden im wesentlichen identische Schaltungsteile verwendet, und wie weiter oben werden auch diese Schaltungsteile mit identischen Bezugszeichen versehen, wobei die Bezugszeichen für die Schaltungsteile des oberen Teils mit dem Buchstaben A versehen werden.

Wie zu ersehen, ist ein weiterer Operationsverstärker 93 vorgesehen, und seine positive Eingangsklemme ist mit dem Ausgangsanschluß 76 verbunden. Der Operationsverstärker 93 besitzt eine Rückkopplungsleitung 94 von seiner negativen Eingangsklemme zur Eingangsklemme 90 des Operationsverstärkers 80. Der Verstärker 93 besitzt eine hohe Eingangsimpedanz, die eine Entladung des Kondensators 75 verhindert, und der Verstärker 93 wird dazu verwendet, um das Energieniveau des Ausgangssignals an dem Ausgang 76 anzuheben, wobei die Genauigkeit dieses Signals im wesentlichen beibehalten wird. Das endgültige positive Präzisions-Ausgangssignal erscheint auf der Leitung 61, die vom Operationsverstärker 93 wegführt und wird dem Differenzverstärker 63 zugeführt.

Der obere Teil der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 besitzt einen Operationsverstärker 93/4 mit einer Rückkopplungsleitung 94/4 zur Eingangsklemme 90/4 des Operationsverstärkers 80/4, und die Funktion des Verstärkers 93/4 und seine Charakteristiken sind ähnlich denen des Verstärkers 93. Das Ausgane/-signal vom Verstärker 93/4 wird über die Leitung 62,

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63 zugeführt, um ein Signal in diesem Differenzverstärker zu bilden, das auf der Leitung 32 erscheint und das als Ausgangssignal bezeichnet worden ist, oder das die Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert wiedergibt. Das Ausgangssignal kann in irgendeiner geeigneten Weise verwendet werden, und in diesem Beispiel wird es in einer Weise verwendet, wie es in Verbindung mit Fig. 2 der Zeichnungen beschrieben wurde.

Jeder Kondensator 75 und 75/4 ist mit geeigneten Schutzbändern 95 bzw. 95/1 um seinen zugeordneten Ausgang 76 bzw. 76/4 herum versehen. Jedes Schutzband ist mit der Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 93 oder 93/4 verbunden und bewirkt eine Aufrechterhaltung des Potentials im Bereich des Ausgangsanschlusses des Kondensators auf den gleichen Pegel wie der Ausgangsanschluß selbst. Das Schutzband verhindert somit einen Leckstrom vom Kondensator zu benachbarten Schaltungsteilen und Spannungsniveaus.

Es ist ersichtlich, daß das Schutzband vom Ausgangssignal des zugeordneten Verstärkers 93 bzw. 93/4 in Spannungsfolgeranordnung angesteuert wird und die gespeicherte Spannung des entsprechenden Kondensators 75 bzw. 75/4 überwacht. Das Schutzband verringert sehr das Ausmaß an Sorgfältigkeit,

die beim Zusammenbau der Schaltungsteile geübt werden muß, wie etwa dem Zusammenbau von Schaltungsteilen in einer gedruckten Schaltung beispielsweise, und ermöglicht, daß die Steuervorrichtung 30 lediglich mit der üblichen, routinemäßigen Sorgfalt und Vorsicht während der Herstellung behandelt zu werden braucht, obwohl ein Präzisions-Ausgangssignal gewährleistet wird.

In manchen Anwendungsfällen mag es nicht erwünscht sein, Mittel sowohl für die Erfassung und Speicherung des Minimalwerts als auch des Maximalwerts vorzusehen. Es wird auf die in Fig. 2 dargestellte Durchmesser-Klassifiziervorrichtung 65 hingewiesen, die lediglich den Minimalwert verwendet, der über die Leitung 64 zugeführt wird; es ist daher nicht erforderlich, den anderen Schaltungsteil bei diesem Anwendungsfall vorzusehen, wenn lediglich die Klas- «ffWi^rnnn vnn MinHpctHiirrhmpecprn vnrop.nnmmen

Die elektrische Schaltungsanordnung ist in Verbindung mit einer Meßvorrichtung 20 erläutert worden, die Dimensionsmessungen vornimmt. Es ist jedoch einzusehen, daß eine solche Meßvorrichtung nicht notwendigerweise eine Vorrichtung zu sein braucht, die nur Dimensionsmessungen vornimmt, sondern es kann auch eine Vorrichtung sein, die irgendwelche ge-

• wünschten Charakteristiken eines Gegenstandes bestimmt. Selbst wenn ferner der Meßkopf 24 einen Tastfühler 25 aufweist, der in Eingriff tritt mit dem Werkstück oder der Bremstrommel 22, ist es selbstverständlich, daß ein Meßkopf verwendet werden

κ· kann, der einen berührungslosen Fühler verwendet, der ein Meßsignal in Abhängigkeit von seiner Annäherung an das zugeordnete Werkstück oder ähnliches abgibt.

Die verbesserte elektrische Schaltungsanordnung

ι· kann auch in anderen Maschinenarten verwendet werden und sie ist nicht notwendigerweise auf Meßvorrichtungen oder Meßmaschinen beschränkt. Beispielsweise kann die elektrische Schaltung dazu verwendet werden, Werkzeugmaschinen aller Arten zu

:n steuern, Montagemaschinen oder Maschinen zum Aufbringen von Schichten auf ein zugeordnetes Werkstück und so weiter.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

2! 04 289 Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Speicherung des Minimal- and des Maximalwertes eines Analogsignals und zur Erzeugung eines dem Unterschied zwischen Minimal- und Maximalwert entsprechenden Differenzsignals mit

a) einer das Analogsignal empfangenden Eingangsklemme,

b) einem ersten Analogspeicher,

c) einem zweiten Analogspeicher,

d) Dioden und Umschalter enthaltenden Schaltkreisen zur Einspeicherung des während eines anfänglichen Zeitabschnitts der Arbeitsperiode vorliegenden Wertes des Analogsignals in den ersten und den zweiten Analogspeicher und zur Be- bzw. Entladung des ersten bzw. zweiten Analogspeichers innerhatbder restlichen Arbeitsperiode jeweils zu den Zeiten, während der das Analogsignal größer bzw. kleiner als die im ersten bzw. zweiten Analogspeicher enthaltene Signalamplitude ist,

e) und einer Auswerteschaltung zur Erzeugung des Differenzsignals aus den im ersten und zweiten Analogspeicher gespeicherten Signalamplituden,

dadurch gekennzeichnet, daß

f) die Schaltkreise folgende Einrichtungen umfassen: