DE2209083C3 - Schaltungsanordnung zum Messen der Geschwindigkeit eines sich entlang einer vorgegebenen Spur bewegenden Objektes - Google Patents

Description

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5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die LadezustandseinDie Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Messen der Geschwindigkeit eines sich entlang

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einer vorgegebenen Spur bewegenden Qbjekts mittels Änderung des Ladungszustands mit einer andere! einer an der Spur angeordneten induktiven Meß- unterschiedlichen Zeitkonstante bewirkt, und durcl fühleranordnung, die beim Durchgang des Objekts eine mit den Meßsign&ien beaufschlagte Stcuerlogik zwei aufeinanderfolgende Mrösignale entsprechender die bei Auftreten des einen Meßsignals die Lade Dauer liefert. 5 Zustandseinstelleinrichtung von der Kondensator

Es ist bereits bekannt (Elektrotechnik und Maschi- schaltung abtrennt und das erste Netzwerk an dit nenbau, 55. Jg., H. 15, v. 11.4,1937, S. 173 bis 176), Kondensatorschaltung anschließt, bei Beendigung de: zur Messung der Geschwindigkeit eines Kraftfahr- einen Mcßsignals das zweite Netzwerk an die Konzeugs oder eines sich entlang einer vorgegebenen densatorschaltung anschließt und beim Auftreten des Spur bewegenden MctällobjektB eine licht-elektrische io anderen Meßsignals die Kondensatorschaltung vor Meßfühlcranordnung zu verwenden, die zwei im Ab- beiden Netzwerken abtrennt, worauf der durch den stand voneinander angeordnete Lichtschranken auf- Anschluß der Netzwerke geänderte Ladezustand dei weist, die beim Durchgang eines Objekts aufeinander- Kondensatorschaltung als Geschwindigkeitsmeßweri folgende Meßsignata liefern, mittels denen die ausgewertet wird.

Ladung oder Entladung eines Kondensators derart 15 Bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung gesteuert wird, daß beim Durchqueren der ersten werden also die beiden aufeinanderfolgenden Meß-Lichtschranke die Ladung oder Entladung des Kon- signale, die jeweils beim Vorbeilaufen eines Objekts densators einsetzt und beim Durchqueren der zweiten an der induktiven Mcßfühleranordnung erzeugt wer-Lichtschranke aufhört. Die Endspannung des Kon- den, zur stufenweisen Ladungsänderung der Kondendensators ist abhängig von der Ladezeit, die gleich ao ratorschaltung mit unterschiedlicher Geschwindigder vom Objekt zum Durchqueren der beiden licht- keil herangezogen. Auf diese Weise wird erreicht, schranken benötigten Zeit ist Der Unterschied zwi- daß das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderschen der Anfangsspannung und der Endspannung folgenden Meßsignalen bei der Ermittlung des Gedes Kondensators ist also bei bekannter Meßstrecke schwindigkeitsmeRvert? stärker ins Gewicht fällt als ein unmittelbares Maß für die Geschwindigkeit. »5 die Dauer der einzelnen Meßsignale, so daß man un-

Eine aus Lichtschranken aufgebaute Meßfühler- abhängig von Störschwankungen in den aufeinanderanordnung liefert zwar beim Durchgang eines Ob- folgenden Meßsignalen stets einen exakten Geschwinjekts genau definierte Meßsignale, jedoJi ist auf digkeitsmeßwert erhält. Die Genauigkeit der mit der manchen Gebieten, insbesondere zur Messung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ermittelten Fortbewegungsgeschwindigkeit eines Eisenbahnrades, 30 Geschwindigkeitsmeßwerte liegt in der Größenordder Einsatz von induktiven Meßfühleranordnungen nung von ± 0,5 % der maximal erfaßbaren Gevorteilhafter, da diese gegenüber licht-elektrischen schwindigkeit. Die Schaltungsanordnung nach der Meßfühleranordnungen robuster und einfacher aus- Erfindung ermöglicht Geschwindigkeitsmessungen geführt werden können. Die von einer induktiven innerhalb eines weiten Geschwindigkeitsbereichs, bei-Meßfühleranordnung beim Durchgang von Objekten 35 spielswe<se im Bereich von 0 bis 160 km/h,
gelieferten Meßsignale sind nun nicht so eindeutig Um die Bewegungsrichtung eines Objekts zusätz-

wie die von Lichtschranken gelieferten Meßsignale, lieh zur Geschwindigkeit zu erfassen, ist gemäß einer da die induktive Beeinflussung einer induktiven Meß- vorteilhaften Ausgestaltung der Schaltungsanordnung fühleranordnung durch ein vorbeilaufendes Objekt nach der Erfindung eine weitere Kondensatorschalvom Abstand des Objekts zur Meßfühleranordnung 40 tung vorgesehen, der ebenfalls eine Einrichtung zum sowie von der geometrischen Form des Objekts ab- Einstellen des Ladungszustands auf einen vorgegebehängt. Beispielsweise weisen Eisenbahnräder wegen nen Ausgangswert, ein erstes Netzwerk, das bei Anunterschiedlicher Abnutzung ihrer Flanschteile eine schluß an die Kondensatorschaltung eine Änderung unterschiedliche geometrische Form auf, und dar- des Ladungszustands mit einer vorgegebenen Zeitüber hinaus können die Flanschteile mehr oder 45 konstante bewirkt, sowie ein zweites Netzwerk zuweniger seitlich versetzt an einer an der Laufuhr geordnet, das bei Anschluß an die Kondensatorangeordneten induktiven Meßfühleranordnung vor- schaltung eine Änderung des Ladungszustands mit beilaufen, wodurch diese eine von Eisenbahnrad zu einer anderen unterschiedlichen Zeitkonstantc be-Eisenbahnrad unterschiedliche induktive Beeinflus- wirkt, sowie die Steuerlogik derart ausgestaltet, daß sung erfährt und daher Meßsignale unterschiedlicher 50 die Ladezustandsänderung bei der einen Konden-Form liefert. satorschaltung unter Steuerung durch das eine Meß-

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, signal und die Ladezustandsänderung bei der anderen eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Kondensatorschaltung unter Steuerung durch das Art zu schaffen, mit der aus den vcn einer induktiven andere Meßsignal erfolgt, sowie weiterhin eine Vor-Meßfühleranordnung gelieferten und daher Schwan- 55 richtung zum Vergleichen des durch den Anschluß klingen unterworfenen Meßsignalen ein eindeutiger an die Netzwerke geänderten Ladungszustands der und exakter Geschwindigkeitsmeßwert ermittelt wer- beiden Kondensatorschaltungen vorgesehen, wobei den kann. der Ladungszustand derjenigen Kondensatorschal-

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schaltungs- tung, deren Ladungszustand sich am wenigsten geanordnung der eingangs genannten Art, die erfin- 60 ändert hat, als Meßgröße für das Vorzeichen und die dungsgemäß gekennzeichnet ist durch eine Konden- absolute Geschwindigkeit ausgewertet wird. Eine in satorschaltung, der eine Einrichtung zum Einstellen dieser Weise ausgestaltete Schaltungsanordnung nach des Ladungszustands auf einen vorgegebenen Aus- der Erfindung liefert also exakte analoge Geschwingangswert, ein erstes Netzwerk, das bei Anschluß an digkeits- und Vorzeichensignale, die zu Steuerzwekdie Kondensatorschaltung eine Änderung des La- 65 ken, beispielsweise zur Zugbeeinflussung, herandungszustands mit einer vorgegebenen Zeitkonstante gezogen werden können. Störsignale werden zuverbewirkt, sowie ein zweites Netzwerk zugeordnet ist, lässig unterdrückt, so daß die gelieferten Meßwerte das bei Anschluß an die Kondensatorschaltung eine völlig eindeutig sind. Die Schaltungsanordnung zeich-

net sich durch einen einfachen Aufbau aus, da die ten Geschwindigkeit hindurchbewegt. Wie dargestellt

Meßwerte auf analogem Wege ermittelt werden und ist, zeigt das erste Meßsignal A1 einen allmählichen,

daher keine aufwendigen digitalen Rechenwerke er- ins Positive gehenden Spannungsanstieg von einem

forderlich sind. anfänglichen, konstanten Wert bis zu einer Spitze

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann 5 von etwa 4 V. Wenn sich der Radflansch über das

vorteilhaft zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Feld der ersten Spule hinaus bewegt, fällt die Ampli-

Eisenbahnzügen eingesetzt werden, kann aber auch tude des Meßsignals A 1 ab. Das Meßsignal geht

auf anderen Gebieten verwendet werden, beispiels- dann an dem konstanten Niveau vorbei, wobei seine

weise zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Amplitude in negativ gehender Richtung steigt, wenn

Golfschlägers beim Auftreffen auf einen Golfball. to der Radflansch in das Feld der zweiten Spule ein-

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nach- tritt, wobei das Meßsignal B1 erzeugt wird. Danach

stehend an Hand von Zeichnungen erläutert. erreicht das Ausgangssignal ein Niveau von etwa 4 V

Es zeigt unter dem konstanten Wert und kehrt danach ganz

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Ausfuhrungsform allmählich zu der Konstantspannung zurück, wäh-

der Schaltungsanordnung nach der Erfindung, 15 rend sich das Rad von der Meßfühleranordnung weg

Fig. 2A bis 2D auftretende Signalformen, bewegt. Die beiden Meßsignale Al und Bl haben

F i g. 3 und 4 eine Reihe von beim Betrieb der keine symmetrische Form, gleichen sich jedoch ein-

Schaltungsanordnung nach Fig. 1 auftretenden ander ziemlich.

Signalen, Die gestrichelte Kurve 29 in F i g. 2 A zeigt die

F i g. 5 ein schematisches Schaltbild der Steuer- ao Meßsignale der Meßfühleranordnung 21 für ein Rad,

logik der Schaltungsanordnung nach Fig. 1, das einen Flansch hat, der kleiner als der Flansch ist,

F i g. 6 ein Schaltungsbild eines Geschwindigkeits- der die Meßsignale nach Kurve 28 erzeugt, oder der

meßkreises der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 seitlich von der Mittellinie der Meßfühleranordnung

und versetzt ist. Das bedeutet, daß das Rad, das die Meß-

F i g. 7 ein Schaltbild der Endstufe der Schaltungs- 35 signale nach Kurve 29 erzeugt, die Felder des Füh-

anordnung nach Fig. 1. lers nicht in dem Maße beeinflußt wie der Rad-

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung 20. Die flansch, der die Meßsignale nach Kurve 28 erzeugt.

Meßsignale für die Schaltungsanordnung 20 liefert Die Räder, die die Meßsignale nach Kurven 28 und

eine Meßfühleranordnung 21, die auf einer Schiene 29 erzeugen, bewegen sich jedoch mit der gleichen

22 montiert ist. Die Meßfühleranordnung 21 ist vor- 30 Geschwindigkeit Die Meßsignale nach Kurve 29 sind

zugsweise in der in der deutschen Offenlegungs- im wesentlichen den Meßsignalen nach Kurve 28

schrift 2161 444 beschriebenen Art aufgebaut und ähnlich, der Spannungsanstieg bei jedem Meßsignal

weist zwei abgestimmte Fühlerspulen mit vertikal A 2 und B 2 geht jedoch etwas allmählicher vor sich,

orientierten Achsen auf, die unter einem kurzen und die Zeitdauern, während denen die Spitzenspan-

Abstand längs der Schiene 22 angeordnet sind. Bei 35 nunge erzeugt werden, sind kürzer. Dennoch müssen

einer typischen Ausführung beträgt der Abstand von die Meßsignale so ausgewertet werden, daß die

Mittelpunkt zu Mittelpunkt der Fühlerspulen der gleiche Geschwindigkeitsanzeige erzielt wird, da die

Meßfühleranordnung 2li etwa 11,5 cm. Die Fühler- Kurven 28 und 29 Meßsignale darstellen, die von

spulen der Meßfühleranordnung 21 erzeugen elektro- Rädern erzeugt werden, die sich mit der gleichen

:.£ magnetische Felder, durch die sich der Radflansch 40 Geschwindigkeit bewegen.

ij$ eines Zugrades 22 hindurchbewegt, das sich in Rieh- Bei den Kurven 28 und 29 in Fig. 2A entspre-

_tung der Pfeile 24 bewegt. chenden Meßsignalen besteht das anfängliche Pro-

■■$ Die Meßfühleranordnung 21 hat zwei Ausgänge 26 blem darin, das Spannungsniveau auszuwählen, bei

:|, und 27, die an einen Empfänger 21 angeschlossen dem angenommen wird, daß ein Meßsignal in jedem

-3 sind. Die an den Ausgängen 26 und 27 auftretenden 45 Fall anfängt oder aufhört. Ein praktischer Arbeits-

·»· Meßsignale sind Differenzsignale, deren volle Nenn- wert liegt bei der Hälfte der Spitzenamplitude des

\t spannung etwa + oder — 4 V beträgt. Die Wellen- Meßsignals, in diesem Fall bei 2 V. Es ist jedoch zu

7: formen der Ausgangssignale sind in Fig. 2 A gezeigt. beachten, daß andere Niveaus gegebenenfalls aus-

l·' Bei Störung des Feldes der einen Spule der Meß- gewählt werden können.

fühleranordnung wird ein positiv verlaufendes und 50 Die Amplitude des Meßsignals hängt von der Verbei Störung des Feldes der anderen Spule ein negativ setzung des Rades gegenüber der Meßfühleranordverlaufendes Meßsignal erzeugt Daher tritt eine nung ab. Es ist ersichtlich, daß das Rad mit einem Signalfolge von Plus zu Minus für eine Bewegung in kleineren Flansch, das Meßsignale gemäß der Kurve der einen Richtung auf, wie in F i g. 2 A gezeigt ist, 29 erzeugt, eine effektive Herabsetzung fai der anfängwährend eine Signalfolge von Minus zu Plus auftritt, 55 liehen Amplitude des Meßsignals A 2 m Vergleich wenn sich das Rad in der entgegengesetzten Richtung zu dem Meßsignal A1 erzeugt, so daß das mittlere bewegt. Die Gesamtdauer des Meßsignals für jede Niveau von 2 V später erreicht wird als bei dem Rad Spule ist etwa 50 msec bei einer Geschwindigkeit von mit dem größeren Flansch. Selbstverständlich wird 16 km/h und ändert sich als inverse Funktion der der gleiche Effekt in der kleiner werdenden Ampli-Geschwindigkeit. 60 tude des Meßsignals B 2 beobachtet Ferner kehrt das

Die Fig. 2A bis 2D zeigen die Probleme und Meßsignal Al zu dem mittleren 2-V-Niveau schnel-

Schwierigkeiten, die bei der Verwertung der von der ler als das Meßsignal A1 zurück, und das Meßsignal

Meßfühleranordnung 21 gelieferten Meßsignale zur B 2 erreicht das negative 2-V-Niveau später als das

Geschwindigkeitsbestimmung auftreten. In Fig. 2A Meßsignal Bl.

zeigt die Kurve 28 die Meßsignale A1 und B1 der 65 Die von der Meßfühleranordnung kommenden

Meßfühleranordnung für ein Rad mit vorgegebenen Signale werden in eine Standard-Digitalfonn in dem

Abmessungen, das sich durch die Felder der beiden Empfänger 25 (Fig. 1) umgesetzt Unter Verwen-

Snulen der Meßfühleranordnung mit einer bestimm- dung der Standard-Digitalnomenklatur (hoch = wahr

= 1, niedrig = falsch = 0) und unter der Annahme, daß die Meßsignalspannung positiv ist, wenn die eine Spule gesture ist, und daß daher das Meßsignal A hoch und das Meßsignal B tief liegt und umgekehrt, lauten die Beziehungen:

Meßsignalspannung	A	B
keine (unter dem Schwellenwert) +	1 0 1	1 1 0

Der Empfänger liefert den benötigten, genauen Schwellenwert für die Meßsignalspannung, in diesem Fall + oder — 2 V; er wird ferner dazu verwendet, Rauschsignale, Drift und Gleichtaktstörspannungen zu sperren. Der Empfänger kann so aufgebaut sein, daß er ein kleines Hystereseverhalten zeigt, d.h. einen Einschalt wert von 2,2 V und einen Rücksetzwert von 2,0 V besitzt.

In digitaler Form weist das Meßsignal A 1 die Form auf, die in Fig. 2B durch das Ausgangssignal ZT des Empfängers gezeigt ist. Auf ähnliche AVeise wird das Meßsignal B1 in digitaler Form durch das Signal ΉΪ dargestellt. Das Zeitintervall, während dem das erste Signal ~Ά~Ϊ dauert, ist die Zeit DIl, und die beiden Signale A~I und BI sind durch die Zeitlücke D 21 getrennt. Die entsprechende Umsetzung der Meßsignale A 2 und Bl in digitale Form ergibt die Ausgangssignale ~Ä1 und Ή1 des Empfängers. Die Zeitdauer des Signals Ä~2 ist D12 (F i g. 2 A), und die Trennung zwischen den Signalen Ά~ϊ und BZ ist die Zeitlücke D 22.

Die Gesamtdauer der beiden Zeitintervalle DIl und D 21 ist etwa gleich der Summe der beiden Zeitintervalle D12 und D 22, es tritt jedoch ein gewisser Unterschied auf. Es ist zu ersehen, daß die Zeitlücke D 22 größer geworden ist, wodurch die Verkleinerung des Signaldauerintervalles D12 teilweise kompensiert wird. Da jedoch die Summe der beiden Zeitintervalle D12 und D 22 nicht ganz so groß wie die Summe der Zeitintervalle DIl und D12 ist, ist eine Kompensation notwendig, wenn eine genaue Geschwindigkeitsinformation von der Summe dieser beiden Zeitintervalle abgeleitet werden soll. Dies wird dadurch erreicht, daß der Effekt der Zeitlücken zwischen den Signalen, beispielsweise der Zeitlücken D 21 und D 22, bei dem Geschwindigkeitsmeßverfahren hervorgehoben wird. Bei Verwendung einer Meßfühleranordnung 21 mit überlappenden Feldern und einem Spulenabstand von 11,5 cm, bei dem der Abstand, der von einem Rad zwischen wirksamen Auslösungen eines Meßsignals durchläuft, etwa 25 cm beträgt, wurde empirisch festgestellt, daß die Zeit-Iückenanhebung in der Größenordnung von etwa 3:1 liegen sollte. Dieses Verhältnis kann etwas variieren, je nach den Abmessungen der Meßfühleranordnung, dei Betriebsfrequenz und anderen Faktoren.

Mit dieser Anhebung auf der Zeitlücke D 21 oder D 22 zwischen zwei digitalisierten Meßsignalen, die in direkter Beziehung zu dem räumlichen Abstand zwischen den Spulen in der Meßfühleranordnung steht, ist es möglich, einen effektiven Meßabstand für die Meßfühleranordnung zu bestimmen. Bei einer Meßfühleranordnung der in der deutschen Offenlegungsschrift 2 161 444 gezeigten Art, die bei einer Frequenz von 1OkHz erregt wird und bei dem ein räumlicher Abstand zwischen den Spulenachsen von etwa 11,5 cm gegeben ist, beträgt der effektive Meßabstand EMD der Meßfühleranordnung, bestimmt nach der Gleichung:

EMD =D1 + 3D2

näherungsweise 29 cm.

»o Wenn die Geschwindigkeit von Eisenbahnrädern bestimmt werden soll, muß die Anordnung der an der Meßfühleranordnung vorbeilaufenden Räder beachtet werden. In typischen Fällen haben Eisenbahnwagen zwei oder drei Räder pro Drehgestell,

wobei jeder Wagen zwei Drehgestelle hat, die nahe an entgegengesetzten Enden des Wagens angeordnet sind. Der Abstand zwischen den Rädern in einem Drehgestell ist wesentlich kleiner als der Abstand zwischen den Rädern auf den Drehgestellen von angrenzenden Wagen und ist viel größer als der Abstand zwischen den Fühlerspulen. Der Abstand zwischen den Drehgestellen auf einem einzigen Wagen ist natürlich erheblich größer als der Abstand zwischen den Drehgestellen von angrenzenden Wagen.

»5 Wenn dahei nur die Auslösung jedes digitalisierten Meßsignals betrachtet wird, werden bei Durchlauf eines vollständigen Wagens und des ersten Drehgestelles eines zweiten Wagens von der Meßfühleranordnung 21 die in Fig. 2C gezeigten Meßsignale

geliefert.

Der Signalimpuls ~A (F i g. 2C) kann dazu verwendet werden, die Entladung eines Kondensators einzuleiten. Diese Entladung kann beim Auslösen des nächsten Signalimpulses B beendet werden, wobei die Ladung des Kondensators danach konstant gehalten wird, so daß die Wellenform A 3 von F i g. 2 D erzeugt wird. Auf ähnliche Weise kann das Signal E dazu verwendet werden, die Entladung eines Kondensators einzuleiten, wobei die Entladung während eines Zeitintervalls fortdauert, das langer als die größte mögliche Zeitlücke zwischen den Impulsen ■ist, die durch ein einziges, über die Meßfühleranordnung hinweggehendes Rad erzeugt werden, wie in F i g. 2 D durch die Wellenform B 3 gezeigt ist. Wenn die Kondensatoren tatsächlich identisch sind und wenn sie gleiche anfängliche Ladung haben, ist zu ersehen, daß die Ladung auf dem Kondensator, die das Signal B 3 erzeugt, immer einen geringeren Wert als das Signal A3 erreicht. Dadurch vrird die Bewegungsrichtung des sich an der Meßfühleranordnung 21 vorbeibewegenden Rades identifiziert. Ferner zeigt die Restladung C 3, der kleinste Wert des gespeicherten Signals A 3, die tatsächliche Geschwindigkeit des Rades an. Daher kann das gespeicherte

SS Spannungssignal C 3 gemessen werden, um eine fortlaufende Geschwindigkeitsanzeige von aufeinanderfolgenden Rädern an dem Eisenbahnzug zu erzeugen. In der Praxis kann die Entladung des zweiten Kondensators kurz nach einem Zehpunkt unterbrochen werden, wenn das Signal B3 unter das Signal A3 fällt, wie durch die Signale A 3' und 53' in F i g. 2 D gezeigt ist.

Wenn die Richtung der Zugbewegung umgekehrt wird, ergeben sich Wellenformen, die zu den in den Fig. 2C und 2D gezeigten Wellenformen identisch sind, wobei jedoch die Aufeinanderfolge der Signale Ά und B umgekehrt ist. Unter diesen Umständen werden die Geschwindigkeitsmeßsignale A3 und B3

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(oder A3' und β3') vertauscht, so daß eine iden- nommen. Jeder der Zeitgeber 34 und 35 ist im tische Geschwindigkeitsanzeige erzeugt, jedoch eine wesentlichen ein monostabiler Multivibrator, der von verschiedene Richtung der Zugbewegung angezeigt einem normalen, stabilen Zustand in einen zweiten wird. Die Amplitude der die Geschwindigkeit an- Betriebszustand durch ein Setzeingangssignal betätigt zeigenden Restladung C 3 bleibt unverändert. 5 wird und der in den normalen, stabilen Zustand bei

Wenn die Geschwindigkeit des Zuges erhöht wird, Beendigung eines festen Zeitintervalls zurückkehrt, wird der Kondensator, dessen Ladung das Signa! A 3 wenn er nicht früher zurückgesetzt wird. Das Zeiterzeugt, weniger entladen, und die Restladung C 3 intervall wird etwas länger gemacht als die längste steigt proportional zu der Geschwindigkeitsänderung. mögliche Zeitlücke zwischen den Signalen Ά und F Aus demselben Grund tritt bei einer geringeren Zug- io für eine beliebige Geschwindigkeit in dem Betriebsgeschwindigkeit ein längeres Zeitintervall zwischen bereich der Schaltungsanordnung 20. Es sollte auch den Impulsen ~Ä und F auf, der Kondensator, der das langer als das längste Rechenintervall bei der lang-Signal A 3 erzeugt, wird auf einen niedrigeren Wert samsten Geschwindigkeit sein. In diesem Fall ist das entladen, und die Restladung C 3 wird um einen Be- Zeitintervall 3 see. Der Zeitgeber 34 hat zwei Ladetrag reduziert, der der Geschwindigkeitsverminderung 15 befehlssignalausgänge/lC und A~C. Entsprechend hat entspricht. der Zeitgeber 35 zwei Ausgänge BC und FC.

Die Wellenformen A3 und B3 können auch da- Die Steuerlogik 31 enthält zwei Entladekipp-

durch erzeugt werden, daß zwei Kondensatoren ge- schaltungen 36 und 37, die jeweils herkömmliche laden statt entladen werden. Dies ist unter der An- Flip-Flops sind. Der Setzeingang an die Entladekippnahme ersichtlich, daß die obere Ladungsgrenze der 20 schaltung 36 ist mit dem Z-Ausgang des Empfängers Wellenformen von Fig. 2D die Nullspannung oder 25 verbunden. Der Rück^cetzeingang für die Entladeeine andere geeignete Bezugsspannung ist und daß kippschaltung 36 ist mit dem ZC-Ausgang des Zeitdie zwei Kondensatoren auf eine vorgegebene, maxi- gebers 34 verbunden. Der Rücksetzeingang der Entmale negative Spannung negativ aufgeladen werden, ladekippschaltung 36 ist auch mit dem F-Ausgang üie durch die ausgezogene Linie an dem unteren Teil 25 des Empfängers 25 verbunden. Die Entladekippvon Fig. 2D dargestellt ist. Die die Geschwindigkeit schallung 36 hat zwei Entladesteuersignalausgänge darstellende Ladung C3 zeigt dann die Differenz AD und ZD. Für die Kippschaltung 36 wird der zwischen der geringeren Spannung auf dem ersten Setzeingang von dem F-Ausgang des Empfängers 25 Kondensator (Signal A 3) und der maximalen nega- abgenommen. Der Rücksetzeingang für die Kipptiven Ladung. 30 schaltung 36 ist mit dem FC-Ausgang des Zeitgebers

Die vorhergehende Erläuterung der Wellenformen 25 und ferner mit dem Z-Ausgang des Empfängers der Fig. 2C und 2D berücksichtigt nicht die Not- 25 verbunden. Die Kippschaltung 37 hat zwei Entwendigkeit, die Lücke zwischen den Meßsignalen mit ladesteuersignalausgänge BD und FD.
einer Gewichtsfunktion zu belegen, wie oben erwähnt Eine Wählkippschaltung 38 ist in der Steuerlogik

wurde. Ein stärkerer Einfluß der Zeitlücke zwischen 35 31 vorgesehen. Die Wählkippschaltung 38 weist ein den Meßsignalen auf den Meßwert wird dadurch er- Flip-Flop mit einer kleinen Zeitverzögerung auf. Ein reicht, daß die Entladegeschwindigkeiten der Kon- Eingang an die Wählkippschaltung ist mit dem ÄC-densatoren, die die Signaled3 und B3 oder A3' und Ausgang des Zeitgebers 34 verbunden. Der andere B 3' erzeugen, bei Beendigung der Meßsignale ge- Eingang für die Wählkippschaltung 38 wird von dem ändert werden, die die Entladung (oder Ladung) ein- 40 FC-Ausgang des Zeitgebers 35 abgeleitet. Die Kippleiten. Dieses Verfahren der Gewichtsbelegung wird schaltung 38 hat zwei Wählsignalausgänge AS und aus der Beschreibung der Betriebsweise der Schal- BS, die an die Ausgangsstufe der Schaltungsanordtungsanordnung 20 von F i g. 1 deutlicher. nung 20 angeschlossen sind.

Aus der Restladung C 3 kann nur dann ein genauer Der ZD-Ausgang der Entladekippschaltung 36 ist

Geschwindigkeitsmeßwert abgeleitet werden, wenn 45 mit dem einen Eingang eines Kreuzungsgatters 39 die exponentielle Ladungsabnahme, die die Wellen- verbunden. Der Ausgang FD der Entiadekippschalformen A 3 und B 3 ergibt, angenähert eine inverse tung 37 ist mit dem anderen Eingang des Kreuzungs-Funktion ergibt. Über einen verhältnismäßig begrenz- gatters verbunden. Das Kreuzungsgatter 39 hat zwei ten Geschwindigk^itsbereich kann ein einziger Kon- zusätzliche Eingänge, die an den ZC-Ausgang des densator mit einem ausgewählten Lade- oder Ent- 5° Zeitgebers 34 und an den FC-Ausgang des Zeitgebers ladenetzwerk mit einer vorgegebenen Zeitkonstanten 35 angeschlossen sind. Ein fünfter Eingang an das eine vernünftige Genauigkeit erbringen. Bei einem Kreuzungsgatter 39 wird von dem Ausgang X einer breiten Geschwindigkeitsbereich ist jedoch eine Ent- Yergleichsemrichtung 45 abgenommen,
lade- oder Ladekurve unter Verwendung verschiede- Das Kreuzungsgatter 39 hat einen Ausgang EX,

ner Kondensatoren mit verschiedenen Zeitkonstanten 55 der an einen Triggergenerator 41 angeschlossen ist, erforderlich, um die notwendige enge Ubereinstim- der einen Ausgang GX hat Der Triggergeneratorausmung mit einer wahren inversen Funktion sicherzu- gang GX ist an den Eingang eines Impulszeitgebers stellen. Für einen Bereich von 1,6 bis 160 km/h sind 42 angeschlossen. Der Impulszeitgeber 42 kann ein in der Schaltungsanordnung 20 drei Kondensatoren monostabiler Multivibrator sein, dessen Betriebszeitvorgesehen. 60 interval! hauptsächlich durch die Zeit bestimmt wird, Die Schaltungsanordnung 20 (Fig. 1) weist eine die notwendig ist, damit ein Verstärker, der einen Steucrlogik 31 und zwei Geschwindigkeitsmeßkreise Meßwert entnimmt und hält, einen genauen Meßwert 32 und 33 au'. In der Steuerlogik 31 sind zwei Zeit- abnehmen kann. Das Zeitintervall ist daher verhältgebcr 34 und 35 mit im wesentlichen identischem nismäßig kurz. Im vorliegenden Fall ist das Betriebs-Aufbau vorgesehen. Der Setzeingang an den Zeit- 63 zeitintervall für den Impulszeitgeber 24 zu 10 msec geber 34 wird von dem ^T-Ausgang des Empfängers gewählt.

35 abgeleitet. Der Setzeingang für den Zeitgeber 35 Der Ausgang G des Impulszeitgebers 42 ist mit

wird von dem F-Ausgang des Empfängers 25 abge- dem Eingang eines Triggergenerators 43 verbunden.

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Der Triggergenerator 43 kann eine beliebige Schal- Kondensatoren in der Kondensatorschaltung Sl eintung sein, die sich zur Erzeugung eines kurzen, scharf zustellen, ist die Kondensatorschaltung mit einer definierten Signalimpulses mit einer extrem kleinen, Ladezustandseinstelleinrichtung 55 verbunden, die auf die Beaufschlagung eines Eingangssignals fol- eine geregelte Spannungsquelle aufweist. Die Ladegenden Zeitverzögerung eignet. Der Ausgang GG des 5 Zustandseinstelleinrichtung 55 ist mit einem Eingang Triggergenerators 43 ist mit dem Setzeingang eines an den /IC-Ausgang des Zeitgebers 34 in der Steuerais monostabiler Multivibrator ausgeführten Speicher- logik 31 angeschlossen. Das erste Netzwerk 53 hat Zeitgebers 44 verbunden. Der Zeitgeber 44 ist ferner einen Steuereingang, der an den Entladebefehlausmit einem Rücksetzeingang mit dem Ausgang G des gang AD der Entladekippschaltung 36 angeschlossen Impulszeitgebers 42 verbunden. Zusätzlich sind zwei io ist. Der A D-Ausgang der Entladekippschaltung 36 Auf-Steuereingänge für den Speicherzeitgeber44 vor- ist auch an das zweite Netzwerk 54 angeschlossen, gesehen, die mit den Ausgängen ~Ä und B des Emp- Ein zusätzlicher Eingang zu dem Netzwerk 54 wird fängeis 25 verbunden sind. Der Speicherzeitgeber 44 von dem Z-Ausgang des Empfängers 25 abgenomist so aufgebaut, daß er ein verhältnismäßig langes men.

Zeitintervall in der Größenordnung von 45 see bis zu 15 Die Kondensatorschaltung 51 ist auch mit dem

1 min in seinem Betrieb liefert. Halteverstärker 56 verbunden. Der Halteverstärker

Der Ausgang GG des Triggergenerators 43 ist mit 56 hat ferner zwei Steuereingänge, von denen einer

dem Rücksetzeingang des Zeitgebers 34 und einem mit dem Ladebefehlausgang AC des Zeitgebers 34

Rücksetzeingang des Zeitgebers 35 verbunden. und der andere mit dem Entladebefehlausgang AD

Der Geschwindigkeitsmeßkreis 32 enthält eine 20 der Entladekippschaltung 36 verbunden ist.
Kondensatorschaltung 51. Wie bereits dargelegt Der zweite Geschwindigkeitsmeßkreis 33 ist im wurde, ergibt die Entlade- (oder Lade-)Kennlinie wesentlichen in ähnlicher Weise wie der Geschwineines Kondensators eine Näherung einer inversen digkeitsmeßkreis 32 mit Ausnahme der Steuerein-Funktion in einem begrenzten Bereich. Die Arbeits- gangsverbindungen von der Steuerlogik 31 aufgebaut, weise der Geschwindigkeitsmeßkreise 32 und 33 25 So weist der Geschwindigkeitsmeßkreis 33 eine Konbasiert auf einer KC-Entladungsfunktion, die nähe- densatorschaltung 61 mit drei Kondensatoren auf, rungsweise gleich Kit ist, wobei K eine Konstante, die jeweils mit einem getrennten Entladewiderstand die von dem effektiven Meßabstand der Meßfühler- in einem ersten Netzwerk 63 verbunden sind. Die anordnung 21 abhängt, und t die Zeit ist. Wie eine Kondensatoren in der Kondensatorschaltung 61 sind komplexe Wellenform durch Summation eines Grund- 30 ferner jeweils mit einem zusätzlichen Entladewiderfrequenzsignals und der Harmonischen dieses Signals stand in einem zweiten Netzwerk 64 verbunden. Die angenähert werden kann, so kann die inverse Funk- anfänglichen Ladungen auf den Kondensatoren in tion Kit durch die Summation mehrerer Exponential- der Kondensatorschaltung 61 werden durch eine funktionen angenähert werden. In den Geschwindig- LadezustandseinsteUeinrichtung 65 unter der Steuekeitsmeßkreisen 32 und 33 der Schaltungsanordnung 35 rung eines Ladebefehlssignals aufgebaut, das von 20 wird die Funktion: dem BC-Ausgang des Zeitgebers 35 in der Steuer- F(U — 1// logik 31 abgeleitet wird. Der Steuereingang an das *' ~ erste Netzwerk 63 wird von dem BD-Ausgang der in der Nähe von + oder — 0,5 °/o des maximalen Entladekippschaltung 37 abgenommen. Der BD-Aus-Wertes für t und in einem Bereich von t zwischen 40 gang der Entladekippschaltung 37 ist auch mit dem 0,01 und 1 gemäß der folgenden Summenformel er- zweiten Netzwerk 64 verbunden, das mit einem zurechnet: sätzlichen Steuereingang an den Έ-Ausgang des

F (t) = 235 5e-«M if + 54 5_&-*>st + Q Q_e-*et + l Empfängers 25 angeschlossen ist.

t_t(t) zj3,De , i-D4,De . -t-y,ue . -1-1. Die Ausgangsstufe des Geschwindigkeitsmeßkrei-

Diese Funktion wird durch drei einfache Exponen- 45 ses 33 weist einen Halteverstärker 66 auf, dessen Eintialfunktionen, nach denen drei in Reihe in der gang von der Kondensatorschaltung 61 abgenommen KondensatorschalrungSl angeordnete Kondensatoren wird. Der Halteverstärker 66 hat zwei Steuereinentladen werden, realisiert. Die Koeffizienten sind gänge, die von dem BC-Ausgang des Zeitgebers 35 proportional zu den anfänglichen Ladungswerten der und von dem BD-Ausgang der Entladekippschaltung Kondensatoren, während die Konstanten in den 5° 37 in der Steuerlogik abgenommen werden.
Exponenten die inversen Werte der Entladekreis- Die Aasgangsstufe der Schaltungsanordnung 20 Zeitkonstanten sind. weist einen Ausgangshalteverstärker 67 mit zwei

Der Geschwmdigkeitsmeßkreis 32 weist ein erstes Signaleingängen auf, von denen einer mit dem AusNetzwerk 53 mit einem getrennten Entladewiderstand gang des Verstärkers 56 in dem Meßkreis 32 und der für jeden der drei Kondensatoren in der Konden- 55 andere mit dem Aasgang des Verstärkers 66 in dem satorschaltung 51 auf. Um die Zeithlcke zwischen Meßkreis 33 verbunden ist. Zusätzlich sind drei den digitalen Eingangssignalen Ά und Έ mit einer Steuereingänge für den Verstärker 67 vorgesehen, Gewichtsfunktion zu belegen, wie oben erwähnt von denen einer mit dem »Wählet «-Ausgang AS wurde, ist ein zweites Netzwerk 54 in dem Ge- der Wählerkippschaltung 38, ein anderer mit dem schwindigkeitsmeßkreis 32 vorgesehen und ebenfalls 60 »Wähle-B«-Ausgang BS der Wählerkippschaltung an die Kondensatorschaltung 51 angeschlossen. Das und der dritte mit dem Ausgang S des Speicherzeit-Netzwerk 54 weist zusätzliche Entladewiderstände, gebers 44 verbunden ist. Der Verstärker 67 kann mit und zwar einen für jeden der Kondensatoren in der einer geeigneten Anzeigeeinrichtung oder mit einer Kondensatorschaltung 51, auf, die an die Konden- Aufzeichnnngseiiirichtung 68 verbunden sein. Zusatoren angeschlossen werden können, um die Zeit- 65 sätzlich zu den Verbindungen mit dem Ausgangsverkonstanten ihrer Entladekreise um einen Faktor von stärker 67 sind die Ausgänge SA und SB der beiden 3 :1 zu reduzieren. Verstärker 56 und 66 mit getrennten Eingängen für

Um die notwendige Anfangsladung auf jeden der den Kreuzungsdetektor 45 verbunden.

Die grundlegende Arbeitsweise der Schaltungsanordnung 20 (Fig. 1) kann am besten unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 verstanden werden, die die zeitliche Abfolge der verschiedenen Signale in der Schaltungsanordnung für eine vorgegebene Λ-Β-Μεβ-signalfolge der Meßfühleranordnung 21 darstellen, die der Signalfolge entspricht, die oben in Verbindung mit den Fig. 2A bis 2D beschrieben wurde. Der Ruhezustand der verschiedenen Signale ist durch die Anfänge der verschiedenen Signaldarstellungen in den F i g. 3 und 4 angedeutet. Bevor ein Rad sich in den Ansprechbereich der Meßfühleranordnung 21 bewegt, ist das am Ausgang auftretende y4C-Ladebefehlssignal von dem Zeitgeber 34 positiv oder »wahr« (F i g. 3). Das /iC-Signal wird an die Lade-Zustandseinstelleinrichtung 55 abgegeben, um die Kondensatoren in der Kondensatorschaltung 51 in dem voll geladenen Zustand zu halten, wie durch den anfänglichen Abschnitt der Wellenform NA angedeutet ist (F i g. 4). Auf ähnliche Weise ist das Ladesignal BC von dem Zeitgeber 35 positiv oder »wahr« (F i g. 3). Dieses Signal betätigt die Ladezustandseinstelleinrichtung 65, um die Kondensatoren in der Kondensatorschaltung 61 voll aufgeladen zu halten, wie durch den anfänglichen Abschnitt der »5 Wellenform NB (F i g. 4) für die Kondensatorschaltung 61 angedeutet ist. Zu diesem Zeitpunkt sind die Entladebefehlssignale AD und BD von den Entladekippschaltungen 36 und 37 (Fig. 3) negativ oder »falsch«. Die Signale AD und BD, die an den Entladenetzwerken 53, 54, 63 und 64 anliegen, halten die Entladewiderstände in diesen Netzwerken von den Kondensatoren in den Kondensatorschaltungen 51 und 61 wirksam getrennt. Die Halteverstärker 56 und 66 in den Meßkreisen 32 und 33 liefern maximale Ausgangssignale SA und SB (F i g. 4). Der Verstärker 67 wird durch seine Steuereingangssignale AS und BS (Fig. 3) und S (Fig. 4) wirksam abgetrennt, sein Ausgang 0 ist im wesentlichen Null (Fig. 4).

Beim Beginn der Betriebssequenz zum Zeitpunkt t A in den F i g. 3 und 4 tritt ein Rad 23 in das Feld der einen Spule der Meßfühleranordnung 21 ein und löst ein Meßsignal aus, das dem Meßsignal A1 (oder A 2) in F i g. 2 A entspricht. Wenn dieses Meßsignal das Halbamplitudenniveau übersteigt, wird der ^-Ausgang des Empfängers 25 negativ oder »falsch« (F i g. 3) und betätigt den Eingangszeitgeber 34. Der Ausgang des Zeitgebers 34 kippt, und das Ladebefehlssignal AC wird »falsch« (F i g. 3), wobei die Ladezustandseinstelleinrichtung 55 von der Kondensatorschaltung 51 (Fig. 1) getrennt wird. Gleichzeitig wird der andere 3Ü-Ausgang des Zeitgebers 34 »wahr«, wodurch die Entladekippschaltung 36 aufgeschaltet wird. Das 3U-Signal setzt auch die Wahl- _5S kippschaltung 38, die vorher abgeschaltet war, wobei beide Eingänge A~C und BU »falsch« waren, so daß das Wählsignal /IS von der Wählkippschaltung 38 positiv oder »wahr« (F i g. 3) wird. Wenn das AC-Signal wahr ist, wird ferner das Sperrsignal, das vorher an dem Kreuzungsgatter 39 anliegt, entfernt. Dieses Sperrsignal wird jedoch sofort durch ein anderes ersetzt, wie unten beschrieben wird.
__Wenn die Entladekippschaltung 36 nun durch das ^C-Signal aufgeschaltet ist, betätigt der /i-Eingang die Kippschaltung. Folglich wird das Entladebefehls-^Sna]^^D von der Kippschaltung 36 positiv (Fig. 3). -Ausgang, der vorher positiv war, wird negativ oder »falsch« und liefert ein fortdauerndes Sperrsignal an das Kreuzungsgatter 39. Das Kreuzungsgatter 39 ist so aufgebaut, daß es eine kurze Verzögerung herbeiführt, um eine unerwünschte Betriebsweise während des kurzen Zeitintervalls zu verhindern, das zwischen der Unterbrechung des Sperrsignals A~C und dem Beginn des Sperrsignals AD verstreichen kann.

Da das Entladebefehlssignal AD nun »wahr« ist, wird das Nerzwerk 53 betätigt, und dadurch werden die Entladewiderstände mit den Kondensatoren der Kondensatorschaltung 51 verbunden, wobei die Entladung dieser Kondensatoren beginnt, wie durch den anfänglichen Teil des Ausgangssignals NA (Fig. 4) der Kondensatorschaltung 51 angedeutet ist. Zu dieser Zeit ist das »Wähle-Λ «-Signal AS von der Wählerkippschaltung 38 »wahr« geworden (F i g. 3), so daß der Eingang des Verstärkers 67 mit dem Ausgang SA des Verstärkers 56 in dem Geschwindigkeitsmeßkreis 32 u.!ter Vorwegnahme eines Speicherbefehls verbunden wird. Das i¥-Signal von dem Empfänger 25, das an dem Speicherzeitgeber 44 ansteht, hat jedoch auch den Speicherzeitgeber gesetzt, so daß das Speicherladesignal S von dem Zeitgeber 44 »falsch« (F i g. 4) ist Der Verstärker 67 arbeitet in der Haltebetriebsweise, und das vorher vorhandene, gespeicherte Null-Signal in dem Verstärker 67 wird gehalten, d. h., der Ausgang 0 des Verstärkers 67 ändert sich nicht (Fig. 4).

Zum Zeitpunkt tA sind normalerweise die Eingangssignale SA und SB zur Vergleichseinrichtung 45 gleich groß. Die Vergleichseinrichtung enthält einen einfachen Differenzverstärker, so daß ihr Ausgangssignal X unbestimmt war und eine der beiden Polaritäten (F i g. 4) haben konnte. Nun beginnt jedoch das Ausgangssignal SA des Verstärkers 56 abzufallen. Diese Änderung wird in der Vergleichseinrichtung 45 erfaßt, und das Ausgangssignal X wird schnell negativ oder »falsch«.

Alle die vorangehenden Wirkungen außer dem Betrieb des Kreuzungsgatters 39 treten im wesentlichen augenblicklich zum Zeitpunkt tA auf. Der Zustand der Schaltungsanordnung 20 ist nun so, daß die Kondensatoren der Kondensatorschaltung 51 sich über das erste Netzwerk 53 entladen und der Verstärker 56 dem resultierenden Abfall in dem Ausgangssignal NA der Kondensatorschaltung 51 folgt. Der Geschwindigkeitsmeßkreis 33 ist noch in Ruhestellung, denn es trat keine wirksame Änderung in seinen Eingangssignalen auf. Der Eingangszeitgeber 34 und der Speicherzeitgeber 44 sind beide gesetzt und geben Zeitsignale ab. Das abfallende Ausgangssignal SA des Verstärkers 56 in dem Geschwindigkeitsmeßkreis 32 ist mit dem Verstärker 67 verbunden; dieser Verstärker hält jedoch nach wie vor bei Null. Ferner wird das Ausgangssignal EX (Fig. 4) des Kreuzungsgatters 39 auf »falsch« gehalten.

Wenn keine weiteren Ereignisse auftreten sollten (beispielsweise, wenn das Ϊϊ-Signal von dem Empfänger 25 ein unerwünschter, einzelner Impuls war), läuft der Eingangszeitgeber 34 nach etwa 3 see aus und setzt alle Schaltkreise in ihre ursprünglichen Zustände zurück. Ferner werden alle Schaltkreise zeitweise jedoch augenblicklich arretiert, so daß eine anfängliche, momentane yT-Signalkomponente, die bei Anwesenheit von Rauschsignalen und Schwingungen auftreten kann, einen vernachlässigbaren Effekt auf den Ausgang des Gesamtsystems hat.

15 ' 16

Der Verstärker 56 in der Ausgangsstufe des Ge- kippschaltung 38, weil die Wählkippschaltung durcl schwindigkeitsmeßkreises 32 weist eine zeitlich ge- das /4C-Signal von dem Zeitgeber 34 voreingestell steuerte Rückkopplungs-Modifizieningsschaltung auf, war, wie oben beschrieben wurde, und der Zeitgebe) die die anfängliche Abfallgeschwindigkeit des Aus- 34 noch nicht ausgelaufen ist. gangssignals SA von dem Verstärker begrenzt Nach 5 Zum Zeitpunkt tB wird, weil beide Signale Ά unc einem kurzen Zeitintervall, insbesondere einem Zeit- Ä~C »wahr« sind, durch die Änderung des Eingangsintervall, das gleich dem Meßintervall für eine Ge- signals Έ in den Zustand »falsch«, die Entladekippschwindigkeit von 160 km/h, der maximalen Ge- schaltung 36 zurückgesetzt, so daß das Vorentlade· schwindigkeit des Bereiches, in dem die Schaltungs- Befehlssignal AD wieder »falsch« wird. Die Wideranordnung 20 arbeitet, ist, ist das Signal SA auf 9 V io stände im ersten und zweiten Netzwerk 53 und 54 abgefallen. Bei diesem Niveau koppelt die interne des Geschwindigkeitsmeßkreises 32 werden von dei Rückkopplungs-Modifizierungsschaltung ab, und so- Kondensatorschaltung 51 abgetrennt. Weil das Ladewohl das Ausgangssignal NA der Kondensator- befehlssignal AC von dem Eingangszeitgeber34 ebenschaltung als auch das Ausgangssignal SA des Ver- falls »falsch« ist, ist an die Kondensatorschaltung 51 stärkers sind in ihren entsprechenden, gültigen Be- 15 kein Lade- oder Entladenetzwerk angeschlossen und triebsbereichen. diese befindet sich daher in einem Zustand, der einem

Das nächste signifikante Ereignis tritt zum Zeit- Haltezustand entspricht. Das Aufrechterhalten dei punktiZ auf. Wenn sich ein Rad 23 der Mitte der Spannung an der Kondensatorschaltung 51 ist nui Meßfühleranordnung 21 nähert und sich in die Lücke während einer sehr kurzen Zeitdauer erforderlich, zwischen den Fühlerspulen bewegt, fällt die Ampli- 20 Nach einer kurzen Verzögerung, betätigen die Steuertude des Ausgangssignals der Meßfühleranordnung signale AC und AD den Verstärker 56 in den Halteauf einen Wert ab, bei dem der Ausgang H des Emp- zustand.

fängers 25 wieder positiv wird. Wenn beide Signale Ά Der Zustand der Schaltungsanordnung 20 ist nun

und AD »wahr« sind, wird das zweite Netzwerk 54 so, daß der Geschwindigkeitsmeßkreis 32 ein konbetätigt und die zusätzlichen Entladewiderstände in 35 stantes Ausgangssignal SA liefert, das einen vorläufidem Netzwerk werden mit den Kondensatoren in der gen Geschwindigkeitsmeßwert darstellt. Der Verstär-Kondensatorschaltung 51 verbunden, so daß die Ent- ker 67 hält noch den Wert Null. Die Kondensatorladezeitkonstante für jeden Kondensator um einen schaltung 61 im Meßkreis 33 entlädt sich. Faktor 3 reduziert wird. Folglich geht nun die Ent- Das nächste signifikante Ereignis tritt zum Zeitladung der Kondensatoren mit einer größeren Ge- 30 punkt iB auf, wenn das Rad 23 das Feld der zweiten schwindigkeit vor sich, so daß die gewünschte Korn- Spule der Meßfühleranordnung21 (Fig. 1) verläßt pensalion für die Zeitlücke zwischen den aufeinander- und das Ausgangssignal B des Empfängers 25 wieder folgenden Meßsignalen der Meßfühleranordnung er- »wahr« wird (F i g. 3). Zu diesem Zeitpunkt sind die reicht wird, wie oben beschrieben wurde. beiden Eingangssignale Έ und BD am zweiten Netz-

Bei weiterer Bewegung des Rades 23 entlang 35 werk 64 im Meßkreis 33 beide »wahr«, wobei das seinem Weg an der Meßfühleranordnung 21 vorbei Netzwerk 64 so betätigt wird, daß seine Entlade-(Fig. 1), wird der nächste Signalimpuls Bl widerstände an die Kondensatorschaltung61 ange-(Fig. 2A) ausgelöst. Wenn dieser Signalimpuls das schlossen werden. Wie bei dem Geschwindigkeits-Halbamplitudenniveau überschreitet, schaltet das meßkreis 32 wird die Geschwindigkeit der Entladung Ausgangssignal B des Empfängers 25 von »wahr« auf 4° im Verhältnis 3 :1 erhöht, und alle anderen Funksfalsch« (F i g. 3) um, so daß zum Zeitpunkt tB eine tionen bleiben unverändert. Beide Ausgangssignal-Reihe von Ereignissen ausgelöst wird, die den oben impulse 21 sind nun aufgetreten und wieder verbeschriebenen ähnlich sind. So geht das Ladebefehls- schwunden.

signal BC des Eingangszeitgebers 35 auf »falsch« Während der Zeit unmittelbar nach dem Zeit-

iiber und schaltet die Ladezustandseinstelleinrichtung 45 punkt tB löst die Schaltungsanordnung 20 die Frage, 65 ab, die vorher die Kondensatorschaltung 61 in dem ob das vorläufige Geschwindigkeitssignal SA, das an voll geladenen Zustand gehalten hat. Das Ausgangs- dem Ausgang des Geschwindigkeitsmeßkreises 32 gesignal BC des Zeitgebers 35 bereitet die Entladekipp- halten wird, ein ordnungsgemäßes Signal ist. Eine schaltung 37 für die Betätigung vor, und die Entlade- Meßsignalfolge A-B war aufgetreten. Wenn diese kippschaltung wird durch das Signal B gekippt, so 50 beiden aufeinanderfolgenden Meßsignale A und B daß das vorläufige Entladebefehlssignal BD »wahr« vom Durchgang eines einzelnen Rades durch das wird und das Signal BD »falsch« wird (F i g. 3). Der Feld der beiden Spulen der Meßfühleranordnung 21 Sperreingang an dem Kreuzungsgatter 39, der vorher von links nach rechts entlang der Spur 24 herrühren, durch den Bü-Ausgang des Zeitgebers 35 geliefert dann ist das nächste Meßsignal, das sich bei dem Einwurde, wird durch den BZ5-Ausgang der Kippschal- 55 dringen des nächsten Rades in das Feld der Meßtung37 ersetzt. Das erste Netzwerk 63 wird durch fühleranordnung ergibt, ein A -Meßsignal, die ver· das Entladebefehlssignal BD der Kippschaltung 37 strichene Zeit ist jedoch viel langer als die Zeitlücke betätigt, so daß die Entladewiderstände in dem Netz- zwischen dem A- und ß-Signal in der oben beschriewerk mit den Kondensatoren in der Kondensator- benen Signalfolge. Da der Zug nur mit einer verhältschaltung 61 verbunden werden. Entsprechend bc- 60 nismäßig geringen Rate beschleunigen oder abbremginnt das Ausgangssignal NB der Kondensatorschal- sen kann, sind aufeinanderfolgende Zeitintervalle tung 61 in derselben Weise abzufallen, wie oben im wenigstens näherungsweise proportional zu dem AbZusammenhang mit dem Signal NA beschrieben stand. Der Abstand, um den sich ein Rad zwischen wurde. den Anfängen der A- und ß-Signale bewegt, ist etwa

Zum Zeitpunkt tB sind sowohl der Eingangszeit- 65 25 cm, was wegen des Zwischenraum-Kompensationsgeber 35 als auch die Entladekippschaltung 37 beide faktors, der oben erwähnt wurde, etwas weniger als gesetzt. Die Änderung des Signals BC von »falsch« der effektive Meßabstand der Meßfühleranordnung auf »wahr« hat jedoch keine Wirkung auf die Wähl- 21 ist. Im Vergleich zu diesem Abstand ist der Ab-

Π 'V 18

stand zwischen nebeneinanderliegenden Rädern an einen kurzen Kreuzungs-1 riggerimpuls GX. Während demselben Drehgestell wenigstens sechsmal länger. eines folgenden, kurzen Intervalls fällt die Ladung Der Abstand zwischen dem letzten Rad auf einem der Kondensatorschaltung 61 weiter ab und das Aus-Wagen und dem ersten Rad auf dem nächsten Wagen gangssignal SB des Verstärkers 66 nimmt in der ist wenigstens etwa lOmal dem Abstand zwischen 5 Amplitude weiter ab. Das Ausgangssignal SA des den Spulen der Meßfühleranordnung. Zwischen den Verstärkers 56 bleibt unverändert, so daß ein fortge-Drehgestellen auf demselben Wagen ist der Abstand setztes, »wahres« Ausgangssignal X von der Verin typischen Fällen 40mal so groß oder größer. Wenn gleichseinrichtung 45 sichergestellt ist.
daher ein intervenierendes Zwischenereignis fehlt, Das Triggersignal GX setzt den Impulszeitgeber entlädt sich die Kondensatorschaltung 61 im Ge- io 42, der einen Taktimpuls G erzeugt (Fig.4). Der schwindigkeitsmeßkreis 33 während einer längeren Taktimpuls G setzt den Speicherzeitgeber 44 zurück, Zeit und auf einen merklich geringen Wert SB als die der nur während eines kleinen Teiles seines Betriebsgespeicherte Ladung SA, die in dem Halteverstärker zyklus gelaufen ist, und hält den Speicherzeitgeber in 56 in dem Geschwindigkeiismeßkreis 32 gehalten dem zurückgesetzten Zustand während der Dauer des wird. 15 Taktimpulses G. Daraufhin erzeugt der Zeitgeber 44 Andererseits kann eine Anomalie auftreten, so daß ein Speicherladesignal S (F i g. 4), das an den Halteein T-Signal lange vor einem F-Signal ausgelöst wird, verstärker 67 weitergegeben wjrd. Dadurch wird beispielsweise in einer Situation, bei einer Β-Λ-Signal- dieser Halteverstärker betätigt, der das Ausgangsfolge, in der das erste ff-Signal verpaßt wird. In einer signal SA des Geschwindigkeitsmeßkreises 32 gemäß Situation dieser Art hält der Verstärker 56 am Ende ao dem Wählbefehl AS entnimmt und speichert,
eine sehr geringe Spannung. Der Verstärker 66 ist am Am Ende des Taktimpulses G kehrt die Schaltungs-Endc ebenfalls in einem Haltezustand, jedoch bei anordnung 20 zum Ausgangspunkt eines Zyklus zueinem viel höheren Wert, weil das nächste /!-Signal rück. Sie wird nicht im wörtlichen Sinne zurückgeauftritt. Wenn beide Verstärker 56 und 66 im Halte- setzt weil ein bedeutungsvolles Ausgangssignal nun zustand sind, läuft der Eingangszeitgeber 34 3 see as vom Halteverstärker 67 gehalten wird. In der Folge nach dem Beginn des Z-Signals ab und setzt den Ge- erzeugt der Triggergenerator 43 ein Zeittriggersignal schwindigkeitsmeßkreis32 zurück. Danach werden, GG zum Zeitpunkt tGG (Fig. 4). Das Signal GG da das Ausgangssignal SA des Verstärkers 56 plötz- setzt den Speicherzeitgeber 44, um das Ausgangslich hoch wird, Triggersignale in der näherungsweise signal S von dem Speicherzeitgeber zu beendigen. Der normalen Sequenz erzeugt, wie unten beschrieben ist, 30 Halteverstärker 67 hält die SA-Signalspannung als und der Ausgangsverstärker 67 wird abgetrennt und eine akzeptierte Geschwindigkeitsanzeige. Das Trigauf das Null-Halteniveau zurückgeführt. Wenn dies gersignal GG setzt beide Eingangszeitgeber 34 und 35 eintritt, stellt sich der gesamte Rechner der Schal- in der Steuerlogik 31 zurück. Daraufhin kehren die tungsanordnung 20 zurück. beiden Ladebefehlssignale AC und BC zu dem ZuWenn die Rückse'z-Triggersequenz, die normaler- 35 stand »wahr« zurück, wobei sie die Ladezustandseinweise beim Ablaufen des Zeitgebers 34 ausgelöst Stelleinrichtungen 55 und 65 betätigen, um die Konwürde, auf Grund einer speziellen Zeitgabesituation densatorschaltungen 51 und 61 zu laden. Die Signale nicht auftritt, läuft der Eingangszeitgeber 35 3 sec AT und BT von den Zeitgebern 34 bzw. 35 werden nach Beendigung des B-Signals aus. Dadurch wird beide »falsch«, wobei die Entladekippschaltungen 36 der Meßkreis 33 zurückgesetzt. In jedem Fall wird 40 und 37 zurückgesetzt werden, so daß beide vorläufidie Schaltungsanordnung 20 vollständig zurückge- gen Entladebefehlssignale AB und BD »falsch« wersetzt und ist für tine neue Geschwindigkeitsmessung den, wobei die Entladenetzwerke 53, 54, 63 und 64 bereit. von den Kondensatorschaltunjen wirksam getrennt Im normalen Betrieb hält jedoch der Halteverstär- werden. Da beide Signale ~ÄT und BT nun »falsch« ker56 das Signal SA, das vorläufige Geschwindig- 45 sind, wird die Wählkippschaltung 38 entregt, und das keitssignal, wobei das Ausgangssignal des Haltever- Ausgangssignal AS von der Wählkippschaltung wird stärkers 66 abfällt und für eine relativ lange Zeit kein nach einer Kt; -in Verzögerung (das Signal BS bleibt Grund besteht, anzuhalten. Die nächsten größeren »falsch«) *^f ilsc'i«. Zusätzlich entregen die »falschen« Ereignisse treten bei einem Kreuzungszeitpunkt tGX Signale TC «■:<{ Bü das Kreuzungsgatter 39, so daß auf. Das Tntervall von dem Zeitpunkt tB bis zu dem 50 sein Ausgaugssignal EX in den Zustand »falsch« zuZeitpunkt tGX ist im wesentlichen gleich dem Inter- rückkehrt.

vall von dem Zeitpunkt tA bis zu dem Zeitpunkt tB, Die kurze Verzögerung in dem Abfall des Wählvenn keine Beschleunigung oder Verzögerung auf- signals AS (Fig. 3) hält die Verbindung zwischen tritt, und ist in jedim Fall gleich groß. Der Kreu- dem Halteverstärker 67 und dem Ausgang des Verzungszeitpunkt tGX ist als der Zeitpunkt definiert, an 55 stärkers 56 bis zu einem Zeitpunkt nach der Beendidem die Entladung der Kondensatorschaltung 61 ein gung der Messung und bis eine Haltebedingung sicher Niveau erreicht, bei dem das Ausgangssignal SB von in dem Verstärker 67 eingestellt ist. Folglich werden dem Halteverstärker 66 unter das Niveau des Aus- beide Eingangssignale SA und SB abgetrennt, und gangssignals SA fällt, das von dem Verstärker 56 ge- keine beachtliche Eingangsspannung wird an den halten wird. 60 Verstärker 67 angelegt. Der Verstärker 67 hält nur Die Kreuzungsbedingung, die den Zeitpunkt tGX das vorher als Probe gemessene Signal SA und legi definiert, wird durch den in der Vergleichseinrichtung das Signal an eine Aufzeichnungseinrichtung 68 odei 45 vorgesehenen Differentialverstärker erfaßt, wel- eine Anzeigeeinrichtung oder eine andere Ausgangscher abrupt sein Ausgangssignal X in einen positiven einrichtung während einer erheblichen Zeitdauer an oder »wahren« Zustand umschaltet. Das Kreuzungs- 65 in den beiden Geschwindigkeitsmeßkreisen 32 und gatter 39 ist bereits im eingeschalteten Zustand, so 33 hat die Änderung in den logischen Steuerbefehlen daß sein Ausgangssignal EX auf »wahr« umschaltet von der Steuerlogik 31 beide Kondensatorschaltunger (Fig. 4). Daraufhin erzeugt der Triggergenerator 41 51 und 61 in den geladenen Zustand zurückversetzt

wie durch ihre WellenformenNA und//B (Fig.4) Das Gatter 106Λ hat einen externen Eingang, der

gezeigt ist. Zusätzlich sind die Halteverstärker 56 und von dem /Ϊϋ-Ausgang des Zeitgebers 34 abgenom-

66 in die Probemeß- oder Folgebetriebsweise durch men wird, während das Gatter 106 B eine externe

die Eingangssignale AC und Ai> für den Verstärker Eingangsverbindung mit dem Bü-Ausgang des ZeU-

56 und die Eingangssignale BC und BD für den Ver- 5 gebers 35 hat. Der Ausgang des Gatters 106 A ist mit

stärker 66 zurückgeschaltet worden. Die Umschaltung einem Kondensator 121 verbunden, der zur Erde

des Verstärkers 56 in den Folgezustand wird langer zurückführt und ferner mit dem Eingang des Gatters

verzögert als die Zeit, die zum Zurückkehren des 106C verbunden ist. Auf ähnliche Weise ist der Aus-

WähLsignals AS in den Zustand »falsch« notwendig gang des Gatters 106 B mit einem Kondensator 122

ist, so daß das Geschwindigkeitsmeßprobensignal SA io verbunden, der zur Erde zurückführt und ferner mit

andauert, bis der Verstärker 56 von dem Eingang des dem Eingang des Gatters 106 D verbunden ist Das

Verstärkers 67 abgetrennt ist Gatter 106 C gibt den Wählbefehlsausgang A S. Das

Zu diesem Zeitpunkt sind die Steuerlogik 31 und Gatter 106 D gibt den Wählbefehlsausgang BS ab,

die Geschw^Jigkeitsmeßkreise 32 und 33 in ihren der verwendet wird, wenn die Folge der Meßsignale

ursprünglichen Ruhezustand zurückgesetzt worden, »5 B-A im Gegensatz zu der A-B-Folge ist, die oben im

während der Halteverstärker 67 das Geschwindig- einzelnen beschrieben wurde.

keitssignal SA zum Auslesen hält. Wenn die nächste Die Vergleichseinrichtung 45 weist in der spezi-Folge von /4-ß-Signalen auftritt, wiederholt die eilen, in F i g. 5 gezeigten Schaltung einen Opera-Schaltungsanordnung 20 den beschriebenen Arbeits- tionsverstärker 123 auf, dessen invertierender Einzyklus und liefert ein auf den neuesten Stand gebrach- ao gang über einen Widerstand 124 mit dem SB-Austes Geschwindigkcitsmeßsignal an den Verstärker 67, gang des Geschwindigkeitsmeßkreises 33 (F i g. 1) um den vorher gespeicherten Signalwert zu ersetzen. verbunden ist. Der nicht invertierende Eingang des Das zuletzt in dem Verstärker 67 gespeicherte Signal, Operationsverstärkers 123 ist durch einen Widerstand das von dem letzten Rad einer Reihe stammt, wird 125 mit dem S/l-Ausgang, des Geschwindigkeitsmeßwährend einer erheblichen Zeitdauer gehalten, bis der »5 kreises 32 verbunden (F i g. 1 und 6). Zwei Dioden Zeitgeber 44 schließlich abläuft. Zu diesem Zeitpunkt 126 und 127 sind über den Eingängen des Operaschaltet das Speicherladesignal S auf den Zustand tionsverstärkers 123 parallel zueinander und mit um- »wahr« um und bleibt unbegrenzt in diesem Zustand. gekehrter Polarität angeschaltet.
Der Verstärker67 folgt dem Eingang, der nun Null Das Kreuzungsgatter 39 (Fig. 5) weist vier inverist, und die Ablesung zu der Aufzeichnungseinrich- 3«» tierende UND-Gatter 103 C, 103 D, 104 B und 105 A tung 68 wird unterbrochen. in integrierter Schaltungstechnik auf. Das Gatter

Fig. 5 zeigt ein detailliertes, schematisches und 104B hat drei Eingänge, von denen einer mit dem

logisches Diagramm einer bevorzugten Ausführungs- ^D-Ausgang der Kippschaltung 36, ein anderer mit

form der Steuerlogik31 (Fig. 1). Wie in Fig. 5 ge- dem 3U-Ausgang des Zeitgebers34 und ein dritter

zeigt ist, weist die Entladekippschaltung 36 zwei in- 35 durch einen Widerstand 128 mit dem ASAusgang des

vertierende UND-Gatter 103 A und 104/1 auf. Das Operationsverstärkers 123 in der Vergleichseinrich-

Gatter 103/1 ist mit einem Eingang an den ^Ϊ-Aus- tung 45 verbunden ist. Eine Klemmschaltung, die

gang des Empfängers 25 und mit einem zweiten Ein- eine an eine B ι -Quelle angeschlossene Diode 131

gang mit dem ^TD~-Ausgang des Gatters 104 A ver- und eine zur Erde zurückgeführte Diode 132 auf-

bunden. Das Gatter 104/4 ist mit einem Eingang mit 4o weist, ist in dem AT-Eingangskreis an das Gatter 39

dem 3U-Ausgang des Eingangszeitgebers 34 und mit vorgesehen. Dieselbe Schaltung liefert den einzigen

einem zweiten Eingang mit dem Λο-Ausgang des Eingang an das Gatter 103 C, das nur als Inverter

Gatters 103 A verbunden. Der dritte Eingang des dient. Eine kleine Verzögerungskapazität 103 ist an

Gatters 104 A wird von dem S-Ausgang des Emp- dem Gatter 104 B angeschlossen und zur Erde zu-

fängers 25 abgenommen. Es ist daher ersichtlich, daß 45 rückgeführt.

die Entladekippschaltung 36 eine im wesentlichen Die Anschlüsse für das Gatter 105 A sind ähnlich

herkömmliche Flip-Flop-Schaltung aufweist, die wie die für das Gatter 104 B. Das Gatter 105 A hat

durch ein ins Negative gehendes (falsches) ^Ϊ-Ein- drei Eingänge, von denen einer mit dem Bü-Ausgang

gangssignal so gesetzt werden kann, daß es ein ins des Zeitgebers 35 und ein anderer mit dem B75-Aus-

Positive gehendes (wahres) Ausgangssignal an dem so gang der Entladekippschaltung 37 verbunden ist. Der

AD-Ausgang erzeugt, wobei der ΆΊ3-Ausgang in den dritte Eingang für das Gatter 105Λ wird von dem

Zustand »falsch« übergeht. Die Entladekippschaltung Ausgang des Gatters 103 C abgenommen. Eine kleine

36 wird durch eine Kombination von ins Negative Verzögerungskapazität 134 ist mit dem Gatter 105/1

gehenden Eingängen TiU und B" an dem Gatter 104/1 verbunden und zur Erde zurückgeführt. Die Ausgänge

zurückgesetzt, so daß ein falsches AD-Ausgangs- 55 der Gatter 104B und 1G5A sind mit den Eingängen

signal und ein wahres A D-Signal erzeugt wird. des Gatters 103 D verbunden, wobei der Ausgang des

Die Entladekippschaltung 37 entspricht in ihrem Gatters 103 D den EX-Ausgang des Kreuzungsgat-

Aufbau der Kippschaltung 36 und weist zwei inver- ters 39 bildet.

tierende UND-Gatter 103B und 105B auf, die in Der in Fig. 5 gezeigte Triggergenerator 41 weist

einer Flip-Flop-Anordnung zusammengeschaltet sind, 6o zwei invertierende Gatter 101A und 107 B in inte-

wobei ein B"-Signal-Eingang an dem Gatter 103 B grierter Schaltungstechnik auf. Der EAT-Ausgang des

und Bü- und Z-Eingänge an dem Gatter 105 B an- Kreuzungsgatters 39 ist mit dem Eingang des Gatters

liegen. ΙΟΊ Α und mit einem Eingang des Gatters 107B ver-

Die Wählkippschaltung 38 weist vier invertierende bunden. Der Ausgang des Gatters 107 A ist mit einem

UND-Gatter 106A, 106B, 106C und 106D auf, die 6₅ zweiten Eingang für das Gatter 107B verbunden,

alle Teile einer einzigen integrierten Schaltung sind. Eine kleine Zeitgeberkapazität 135 ist mit dem Gatter

Der Ausgang von jedem der Gatter 106A und 106 B 107A verbunden und zur Erde zurückgeführt. Eine

wird mit dem einen Eingang des anderen verbunden. kleine Zeitgeberkapazität 136 ist mit dem Gatter

21 ^fl 22

107 ß verbunden und zur Erde zurückgeführt. Der mit den "B- bzw. ΛΓ-Ausgängen des Linienempfängers

Ausgang des Gatters 107B bildet den G^f-Ausgang 25 verbunden.

des Triggergenerators 41. Die Betriebsweise der meisten Schaltkreise in der

Der Triggergenerator 43 entspricht in seinem Auf- Steuerlogik 31 ist aus der Zeichnung und der vorherbau dem Triggergenerator 41 und weist zwei Gatter 5 gehenden allgemeinen Beschreibung der Betriebs-109 A und 109 B in integrierter Schaltungstechnik weise ohne weiteres ersichtlich. So arbeiten die Kippauf, die jeweils mit einem Eingang an den G-Ausgang schaltungen 36 und 37 als herkömmliche Flip-Flopdes Impulszeitgebers 42 verbunden sind, wobei der Schaltungen. Die Kippschaltung 36 wird durch das Ausgang des Gatters 109/4 an einen zweiten Eingang Z-Signal gesetzt, wenn dieses Signal in den Zustand für das Gatter 109B angeschlossen ist. Eine Zeit- io »falsch« übergeht, und wird zurückgesetzt, wenn das geberkapazität 137 ist zwischen dem Gatter 109/4 ^Ü-Signal »wahr« und das B-Signal »falsch« ist. Die und Erde angeschaltet. Eine Zeitgeberkapazität 138 Kippschaltung 37 arbeitet in der gleichen Weise. Die ist zwischen dem Gatter 109B und Erde angeschlos- Ausgänge AS und BS der Wählkippschaltung 38 sind sen. Der Ausgang des Gatters 109 B bildet den GG- normalerweise beide »falsch«. Ein »wahrer« A~ü-Ausgang des Triggergenerators 43. 15 Eingang an dem Gatter 106/4 erzeugt ein »wahres«

Der in Fig. 5 gezeigte Speicherzeitgeber 44 ist Ausgangssignal AS von dem Gatter 106 c, das »wahr« auch ein typisches Beispiel für den Aufbau, der für bleibt, obwohl das BC-Signal in der Folge auf die Zeitgeber 34, 35 und 42 verwendet wird. Der »wahr« umschalten kann. Auf ähnliche Weise erZeitgeber 44 weist vier invertierende UND-Gatter zenot bei der umgekehrten Folge der Wagenbewe-110/4 bis 110 D auf, die jeweils zwei Eingänge und 20 gung ein »wahres« BC-Signal an dem Gatter 106 B einen einzigen Ausgang haben. Das Gatter 110/4 ist in der Kippschaltung 38 ein »wahres« Ausgangsmit einem Eingang mit dem GG-Ausgang des Trig- signal BS, das »wahr« bleibt, obwohl das Zü-Signal gergenerators 43 verbunden. Der Ausgang des Gat- in der Folge auf »wahr« umschalten kann.
■ters 110/4 ist mit einem Eingang des Gatters 110 D Das Kreuzungsgatter 39 erzeugt normalerweise ein verbunden. Das Gatter 110 D hat einen Eingangsan- »5 Ausgangssignal EX, das »falsch« ist. Das Kreuzungsschluß von dem G-Ausgang des Impulszeitgebers 42, gatter wird getriggert, wenn die drei Eingangssignale und der Ausgang des Gatters HOB ist mit einem Ein- an das Gatter 104B alle »wahr« sind oder, wenn die gang des Gatters HOC verbunden. Der Ausgang von drei Eingangssignale an das Gatter 105/4 alle »wahr« jedem der Gatter HOC und HOD ist mit einem sind. Es ist zu beachten, daß die beiden Zustände zweiten Eingang für das andere in einer herkömm- 30 sich wegen der Inversion des Signals X in dem Gatter liehen Flip-Flop-Anordnung verbunden. Der S-Aus- 103C gegenseitig ausschließen. Die Triggerschaltungang des Speicherzeitgebers 44 wird von dem Aus- gen 41 und 43 geben einfach kurze, deutliche Impulsgang des Gatters HOD abgeleitet. Wenn zwei Aus- signale zur Betätigung der Zeitgeber 42 und 44 ab. gänge von dem Zeitgeber benötigt werden, wie bei Der Zeitgeber 44 und die anderen Zeitgeber, die den Zeitgebern 34 und 35, kann ein inverser Ausgang 35 entsprechend aufgebaut sind, sind in bezug auf ihre des Gatters HOC abgeleitet werden. Arbeitscharakteristiken im wesentlichen ähnlich wie

Der Ausgang des Gatters HO A in dem Zeitgeber ein monostabiler Multivibrator herkömmlicher Kon-44 ist auch mit der Basis eines Gattertransistors 141 struktion. Sie weisen jedoch einige Abwandlungen verbunden. Der Kollektor des Transistors 141 ist mit auf, um eine positive Wirkung sicherzustellen, wenn einer Gleichspannungsquelle mit niedriger Spannung 4° der Zeitgeber ausläuft. Die Schaltung mit dem Tranverbunden, die als B+ bezeichnet ist. Der Emitter sistor 141 ist in dem Zeitgeber hauptsächlich dazu des Transistors 141 ist mit einem Eingang des Gat- vorgesehen, den Betrieb des Gatters HOD sicherzuters HOB verbunden und ferner durch einen Wider- stellen, bevor das Gatter HOC betätigt wird, so daß stand 142 zu einer negativen Gleichspannungs- eine natürliche und konsistente Schaltwirkung erzielt quelle C — zurückgeführt. 45 wird. Die grundlegende Taktgebung wird durch den

Der zweite Eingang an das Gatter UOA in dem Kondensator 151 und seinen Hauptentladewiderstand Zeitgeber 44 ist mit einem Widerstand 143 verbun- 147 bestimmt. Der Kondensator 151 ist nonnalerden, der zu der B+-Quelle zurückgeführt ist und weise auf die B+-Spannung aufgeladen, die in dieferner durch eine Diode 144 mit dem Emitter eines sem Fall 5 V beträgt Ein GG-Setzsignal, das an das Transistors 145 verbunden ist. Der Kollektor des 50 Gatter 110/4 zugeführt wird, leitet die Entladung des Transistors 145 ist mit der C— -Quelle verbunden. Kondensators 151 hauptsächlich durch den Wider-Die Basis des Transistors 145 ist mit dem Emitter stand 147 ein. Die Transistoren 145 und 146 bilden eines anderen Transistors 146 verbunden. Die Tran- einen Leistungsverstärker. Während der Kondensatoi sistoren 145 und 146 dienen als Leistungsverstärker. 151 entladen wird, wird die Basis des Transistors 146 Der Kollektor des Transistors 146 ist mit der C— 55 negativ und die Leitfähigkeit der beiden Transistoren -Quelle, und die Basis des Transistors 146 mit einem 145 und 146 steigt. Dadurch wird der Eingang zu Widerstand 147 verbunden, der seinerseits an die dem Gatter 110/4, der mit dem Emitter des Tran-B+-Quelle angeschlossen ist. Der gemeinsame An- sistorsl45 verbunden ist, negativ getrieben, wobei Schluß 148 des Widerstandes 147 und der Basis des das Gatter HO A in seinem abgeschalteten Zustand Transistors 146 ist durch eine Diode 149 zur Erde 60 gehalten wird, bis der Kondensator 151 entladen ist. zurückgeführt. Der Anschluß 148 ist auch durch eine Wenn die Ladung des Kondensators 151 im wesent· Kapazität 151 mit einem Eingangsanschluß 152 ver- liehen vollständig verbraucht ist, kehrt der Zeitgebei bunden. Der Eingangsanschluß 152 ist mit einem zu seinem anfänglichen Betriebszustand zurück. Das Widerstand 153 verbunden, der zur Erde zurückge- Ausgangssignal S von dem Gatter HO D, das währenc führt und an eine Diode 154 angeschlossen ist, die 65 der Ladung der Kapazität 151 negativ (falsch) war ihrerseits mit dem Ausgang des Gatters HOB ver- wird wieder positiv (wahr) (Fig. 4). Diese Zeitgeber bunden ist. Der Anschluß 152 ist durch eine ODER- schaltung ermöglicht eine positive Steuerung der Ent Schaltung, bestehend aus zwei Dioden 156 und 157, ladezcitdauer über einen weiteren Zeitbereich, so da£

23

dieselbe Schaltung mit verschiedenen Werten für den ist. Ein dritter Feldeffekttransistor 201 ist in Reihe

Kondensator 151 für die recht verschiedenen Zeit- mit dem dritten Ladewiderstand 193 und Erde ange-

bedingnnspp. von allen Zeitgebern in der Steuerlogik schlossen. Die Gatterelektrode des Feldeffekttran-

verwendet werden kann. Auf das Zurücksetzen wird sistors 102 ist mit dem Kollektor des Transistors 176

der Kondensator 151 sehr schnell geladen und ist nahe- 5 durch die Parallel kombination einer Diode 202 und

zu augenblicklich bereit für einen weiteren Betrieb. eines Kondensators 203 verbunden.

F i g. 6 zeigt eine spezielle Schaltung, die für den Das erste Netzwerk 53 ist im wesentlichen ähnlich

Geschwindigkeitsmeßkreis 32 der Schaltungsanord- aufgebaut, wie die Ladezustandseinstelleinrichtung 55

nung 20 von F i g. 1 verwendet werden kann. Wie in mit der Ausnahme, daß kein Anschluß an eine

F i g. 6 gezeigt ist, weist die Ladezustandseinstell- io externe Stromquelle für die Kondensatoren 171 bis

einrichtung 55 einen Gattertransistor 161 auf, dessen 173 vorgesehen ist. Das erste Netzwerk 53 weist daher

Emitter mit der C+-Quelle durch einen Widerstand drei Entladewiderstände 211, 212 und 213 auf, die

162 verbunden ist. Eine Zenerdiode 163 ist von dem parallel zu den drei Kondensatoren 171,172 bzw. 173

Emitter des Transistors 161 zur Erde angeschlossen, angeschlossen sind.

und ein Kondensator 164 ist parallel mit der Diode 15 Ein Feldeffekttransistor 214 ist in Reihe mit dem

geschaltet, wodurch eine geregelte Spannungsquelle Entladewiderstand 211, ein Feldeffekttransistor 215

geschaffen wird, die an den Transistor 161 ange- ist in Reihe mit dem Entladewiderstand 212, und ein

schlossen ist. Der Kollektor des Transistors 161 ist Feldeffekttransistor 216 ist in Reihe mit dem Ent-

mit dem ersten Kondensator 171 von drei in Reihe ladewiderstand 213 geschaltet. Die Gatterelektroden

geschalteten Kondensatoren 171, 172 und 173 ver- so der drei Feldeffekttransistoren 214, 215 und 216 sind

bunden, die die Kondensatorschaltung 51 bilden. Der mit einem Treiberverstärker 217 durch geeignete

dritte Kondensator 173 ist auf Erde zurückgeführt. Dioden-Kapazitäts-Gatter verbunden. Der Treiber-

Das Eingangssignal an den Transistor 161 wird von verstärker 217 kann wie der Treiberverstärker 174

dem Treiberverstärker 174 abgeleitet, der einen Ein- aufgebaut sein und wurde daher nicht im einzelnen

gangstransistor 175 und einen Ausgangstransistor 176 35 gezeigt. Der Eingang an den Treiberverstärker 216

aufweist. Die Basis des Transistors 175 ist mit einer wird von dem Λ D-Ausgang der Entladekippschaltung

Diode 177 verbunden, die in einer einfachen UND- 36 abgenommen (Fig. 1 und 5).

Schaltung mit einer Diode 178 vorgesehen ist, wobei Das zweite Netzwerk 54 ist gemäß der speziellen,

die Diode 173 ihrerseits mit dem /4C-Ausgang des in F i g. 6 gezeigten Ausführungsform im wesentlichen

Zeitgebers 34 (F i g. 1 und 5) verbunden ist. Die Basis 30 ähnlich aufgebaut wie die Ladezustandseinstelleinrich-

des Transistors 175 ist ferner mit einem Widerstand tung 55 und das erste Netzwerk 53. Das Netzwerk 54

179 verbunden, der zu der C--Quelle zurückgeführt weist drei einzelne Entladewiderstände 221, 222 und

ist. Die Anoden der beiden Dioden 177 und 178 sind 223 auf, die parallel zu den Kondensatoren 171, 172

mit einem Widerstand 181 verbunden, der seinerseits bzw. 173 geschaltet sind. Ein Feldeffekttransistor 224

mit der C+ -Quelle verbunden ist. 35 ist in Reihe mit dem Widerstand 221 geschaltet. Ein

Der Emitter des Transistors 175 ist mit Erde ver- Feldeffekttransistor 225 ist in Reihe mit dem Wider-

bunden. Der Kollektor ist mit einem Spannungstreiber stand 222 und ein Feldeffekttransistor 226 ist in Reihe

verbunden, der zwei in Reihe geschaltete Widerstände mit dem Widerstand 223 geschaltet. Die Gatterelek-

182 und 183 aufweist, wobei der Widerstand 183 mit troden der drei Feldeffekttransistoren sind mit einem

der C+-Quelle verbunden ist. Der gemeinsame An- 4° Treiberverstärker 227 durch geeignete Dioden-Kapa-

schluß der Widerstände 182 und 183 ist mit der Basis zitäts-Parallelschaltungen verbunden. Der Verstärker

des Gattertransistors 161 verbunden. 227 kann in seinem Aufbau dem Verstärker 174 ent-

Die Basis des Transistors 176 ist mit einem Wider- sprechen, mit der Ausnahme, daß der Eingang an den

stand 185 verbunden, der mit der B + -Quelle und mit Verstärker 227 zwei Dioden 228 und 229 aufweist, so

einem Widerstand 186 verbunden ist, der an den KoI- 45 daß das Betätigungssignal für den Verstärker 227 die

lektor des Eingangstransistors 175 angeschlossen ist. Form AD ■ Ά hat.

Ein Hilfsausgang wird von dem Kollektor des Tran- Der Halteverstärker 56 (F i g. 6) kann einen Opera-

sistors 175 abgeleitet, und zwar in einem Anschluß tionsverstärker 231 aufweisen, dessen nicht inver-

an den Halteverstärker 56, wie im folgenden im ein- tierender Eingang mit dem Kondensator 171 in der

zelnen beschrieben wird. Der Emitter des Transistors 50 Kondensatorschaltung 51 verbunden ist Der Ausgang

176 ist mit der (C+)-Quelle, und der Kollektor mit des Verstärkers 231 ist mit der Emitterelektrode eines

einem Lastwiderstand 187 verbunden, der zu der Feldeffekttransistors 232 verbunden. Die Gatterelek-

(C- )-Quelle zurückgeführt ist trode des Feldeffekttransistors 232 ist durch eine

Die Ladezustandseinstelleinrichtung 55 weist ferner Parallelkombination einer Diode 233 und eines Kondrei Ladewiderstände 191, 192 und 193 auf, die 55 densators 234 mit einem Widerstand 235 verbunden, parallel zu den Kondensatoren 171,172 bzw. 173 ge- desssn einer Anschluß mit der (C- )-Quelle und der schaltet sind. Ein Feldeffekttransistor 194 ist in Reihe andere Anschluß mit dem Kollektor eines Transistors mit dem Ladewiderstand 191 geschaltet, wobei die 226 verbunden ist Eine Diode 227 ist parallel zu dem Gatterelektrode des Feldeffekttransistors 194 durch Widerstand 235 geschaltet

eine Diode 195 mit dem Kollektor des Ausgangstran- 60 Der Emitter des Transistors 236 ist mit der sistors 176 des Verstärkers 174 verbunden ist Ein (C+)-Quelle verbunden, während die Basis an einen Kondensator 196 ist parallel zu der Diode 195 ge- Widerstand 238 angeschlossen ist, der zu der schaltet Auf ähnliche Weise ist ein Feldeffekttran- (C+)-QueIle zurückgeführt ist Die Basis des Transistor 197 in Reihe mit dem Widerstand 192 der zwei- sistors 236 ist mit einem Widerstand 239 verbunden, ten Stufe geschaltet, wobei die Gatterelektrode des 65 der seinerseits an einen Widerstand 241 angeschlos-Feldeffekttrsnsistors 197 mit dem Kollektor des Tran- sen ist Ein Kondensator 242 ist zwischen dem gesistors 176 durch eine Parallelkombination einer meinsamen Anschluß der Widerstände 239 sowie 241 Diode 198 und eines Kondensators 199 verbunden und dem Kollektor des Transistors 236

seh. Der Widerstand 241 ist ein Teil seines ODER-Gatters, das zwei Dioden 243 und 244 aufweist. Die Diode 243 ist mit dem Kollektor des Transistors 175 in dem Treiberverstärker 174 der Ladezustandseinstellefnrichturtg 55 verbunden. Die Diode 243 ist auf ahnliche Weise mit dem Treiberverstärker 217 in dem ersten Netzwerk 53 verbunden. Daher hat das Signal, das an die Basis des Transistors 236 angelegt wird, die Form AC + AD.

Die Kollektorelektrode des Feldeffekttransistors 232 ist mit einem Hauptspeicherkondensator 245 verbunden, die durch einen kleinen Widerstand 246 zur Erde zurückgeführt ist. Die Ausgangselektrode des Feldeffekttransistors 232 ist durch einen Widerstand 247 mit der Gatterelektrode eines anderen Feldeffekttransistors 248 verbunden. Die Kollektorelektrode des Feldeffekttransistors 248 ist mit der (C + )-Quelle verbunden. Die Emitterelektrode ist mit der Basis eines Transistors 249 und ferner mit der (C - )-Quelle durch einen Widerstand 241 verbunden.

Der Transistor 249 ist in einer Emitterfo'gerschaltung angeschlossen, wobei der Kollektor an die (C + )-0uelle und der Emitter durch einen Lastwiderstand 252 an die (C- )-Quelle zurückgeführt ist. Der Emitter des Transistors 249 ist auch mit dem Ausgangsanschluß 253 des Verstärkers 56 und mit einem Spannungsteiler verbunden, der drei in Reihe angeschlossene Widerstände 254, 255 und 256 aufweist, wobei der Widerstand 256 zur Erde zurückgeführt ist. Der Widerstand 255 ist ein Kalibrierpotentiometer. Der Abgriff des Potentiometers ist mit einem Widerstand257 verbunden, der zu der C--Quelle führt. Der Abgriff auf dem Potentiometer 255 ist ferner in einer Rückkopplungsschaltung angeschlossen, die zu dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 231 zurückgeführt. Die Kopplungsschaltung von dem Potentiometerabgriff ist ferner mit dem Kollektor eines Transistors 258 verbunden. Der Emitter des Transistors 258 ist mit einem Widerstand 259 verbunden, der an den Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 231 angeschlossen ist. Die Basis des Transistors 258 ist durch einen Widerstand 261 geerdet und mit der (C-)-Quelle durch einen Widerstand 262 verbunden.

Der Abgriff auf dem Potentiometer 255 ist auch mit dem Kollektor eines Transistors 263 verbunden. Der Emitter des Transistors 263 ist durch eine Sperrdiode 264 mit dem S/4-Ausgangsanscliluß 253 des Verstärkers S6 verbunden. Die Basis des Transistors 263 ist mit einem Widerstand 265 verbunden, der zu der (C + )-Quelle zurückgeführt ist. Die Basis des Transistors 263 ist mit einer Reihenkombination von zwei Widerständen 266 und 267 verbunden, wobei der Widerstand267 zu der (C-)-Quelle zurückgeführt ist Der gemeinsame Anschluß der Widerstände 265 und 266 ist mit einem Widerstand 268 verbunden, der zur Erde zurückgeführt ist. Ein Kondensator 269 ist parallel zu dem Widerstand 266 geschaltet.

Der Abgriff auf dem Potentiometer 255 ist auch mit der Basis eines Transistors 271 verbunden. Der Kollektor des Transistors 271 ist mit der (C+)-Qaelle, und der Emitter mit dem gemeinsamen AnscfatoS der Widerstände 266 lind 267 verbunden.

Wenn die Schaltungsanordnung im Ruhezustand ist, wird eiß ilC-Signal mit positiver Polarität durch eine Diode 178 an der Verstärker 174 angelegt. Dieses Signal wird In der Schaltung verstärkt, die den Transistar 175 aaftwäst, und wird an die Basis des Transistors 161 gegeben, um den Transistor 161 im leitfähigen Zustand zu halten. Dadurch wird die geregelte Spannungszufuhr 162 bis 164 an den Kondensator 171 in der Kondensatorschaltung 51 angeschlossen. Das /iC-Signal wird von dem Transistor 175 auch an die Basis des Transistors 185 angelegt, um ein Gattersignal an die drei Feldeffekttransistoren 194, 197 und 201 der Ladezustandseinstelleinrichtung 55 anzulegen, so daß alle drei Feldeffekttransistoren

ίο leitfähig gehalten werden. Folglich werden Ladestromzuleitungen für die drei Kondensatoren 171,172 und 173 gebildet und die Kondensatoren werden auf ihre Anfangsspannungen aufgeladen, die primär durch die jeweiligen Widerstandswerte der Wider-

is stände 191, 192 und 193 bestimmt sind.

Zum Zeitpunkt fZ, wenn das /IC-Signal »falsch« wird und das AD-Signal »wahr« wird (Fig. 3), werden die Feldeffekttransistoren 194,197 und 201 in den nicht leitfähigen Zustand und die Feldeffekttransistoren 214, 215 und 216 in den leitfähigen Zustand geschallet. Es ist daher zu ersehen, daß die Widerstände 211, 212 und 21 j in dem ersten Netzwerk 53 eine Entladestrecke für die Kondensatoren 171, 172 und 173 bilden, über die entladen wird, wenn das

»5 Eingangssignal ~Ä »falsch« wird. Wenn das Eingangssignal Ά zu dem Zeitpunkt lA wieder »wahr« wird, betätigt das Eingangssignal AD ·Α~ an den Verstärker 227 den Verstärker, so daß die Feldeffekttransistoren 224, 225 und 226 in den leitfähigen Zustand geschaltet werden, wodurch die Widerstände 221, 222 und 223 parallel zu den Widerständen 211, 212 und 213 angeschaltet werden, so daß die Zeitkonstanten für die Entladung der Kondensatoren 171, 172 und 173 reduziert werden.

Die Kondensatoren 171, 172 und 173 weisen solche Kapazitätswerte auf, die näherungsweise umgekehrt proportional zu den notwendigen Anfangsladespannungen sind. Die Aufladung von der Spannungsquelle 162 bis 163 durch den Gattertransistor 161 ist sehr schnell im Vergleich zu den Zeitkonstanten, die in den Entladekreisen verwirklicht sind, weil die Spannung, die augenblicklich an die drei in Reihe geschalteten Kondensatoren durch den Transistor 161 angelegt wird, sich unmittelbar über die Kondensatoren mit gleichen Ladungen an jedem und daher mit nahezu den korrekten Ladespannungsverhältnissen verteilt. Die Widerstände 191, 192 und 193 bewirken dann die kleine endgültige Nachverteilung der anfänglichen Spannungen sehr schnell. Dieses Verhältnis der Kondensatorgrößen führt auch zu näherungsweise ähnlichen Werten für die drei Entladewiderstände in jedem der Kondensatorschaltungen 53 und 54 und vermeidet unzuträglich hohe und kleine Werte. Verhältnismäßig genaue Widerstandswerte sind erwünscht, insbesondere für· die "Widerstände, die zum Laden und Entladen des Kondensators 171 verwendet werden.

Die anfängliche Gesamtladespannung der Kondensatorschaltung 51 wird so ausgewählt, daß sie gut in

dem linearen Berriebsbereich des folgenden Verstärkers, insbesondere des Operationsverstärkers 231, liegt. Öle anfängliche Ladespannung kann 10 V betragen. Mit einem effektiven Meßäbstand für eine typische Meßfühieranordnong von 25 cm ergibt sich

&s die grundlegende Meßfunktion zu:

+ 0,3-»»* + 0,033.

2 209 0Ό3

Der nominale Skalenfaktor ist 33 mV pro 1,6 km/h. Die obere Geschwindigkeitsgrenze für diese spezielle Schaltungsanordnung liegt geringfügig oberhalb von 160 km/h, und die entsprechende Spannung ist 3,3 V. Der anfängliche Abfall in der Ladung NA der Kondensatorschaltung von 10 V auf 3,3 V ist im wesentlichen bedeutungslos und nicht verwendbar, weil die Entladefunktion immer mehr von der idealen #/r-Funktion abweicht, während das Zeitintervall sich dem Wert Null nähert.

Der folgende Verstärker darf die Kondensatorsohaltung 51 unter allen Betriebsbedingungen nur vernachlässigbar stören. Eine genügende Verstärkung kann jedoch vorgesehen sein, um den Skalenfaktor auf einen besseren Wert anzuheben. Bei der gezeigten Schaltung wird unter Verwendung der im folgenden angegebenen Werte der Skalenfaktor zu 0,09 V pro km'h. Dies wird durch die Verwendung einer variabel verstärkten Rückkopplung erreicht, die den Verstärkungsfaktor auf ein Niveau von weit unterhalb 1 bei Eingansspannungen über 3,3 V herabgesetzt. Die Ausgangsspannung SA schwankt zwischen 9 und 10 V, wenn der Eingang NA zwischen 3,3 und 10 V variiert, während die Eingangsspannung sehr hoch bleibt. Der Potentiometer 255 ermöglicht eine wirksame Nachstellung des Verstärkungsfaktors in dem Rückkopplungskreis des Verstärkers 56 und gestattet eine exakte Kalibrierung am Anwendungsort. Da die Nachstellung des Geschwindigkeitsmeßkreises 32 unabhängig von der entsprechenden Nachstellung des Geschwindigkeitsmeßkreises 33 ist, können die beiden Signalkanäle so abgestimmt werden, daß jegliche Asymmetrie in dem Ausgang der Meßfühleranordnung 21 für die beiden Bewegungsrichtungen eines Rades kompensiert werden, das über die Meßfühleranordnung hinweggeht. Vorzugsweise ist die Einstellung des Potentiometers 255 selbst kalibriert, um die Wiederholung von Probemessungen auf dem Prüffeld auf ein Minimum herabzusetzen.

Der Eingangsleitwert und der Vorspannungsstrom eines verhältnismäßig wenig kostspieligen Operationsverstärkers sind genügend gering während des Ladens und Entladens des Meßkreises 32. Während der Haltefunktion, die bis zu 0,6 see für langsamen Verkehr andauern kann, wäre jedoch nur ein teurer Operationsverstärker befriedigend bezüglich der Anforderungen an den Vorspannungsstrom, wenn keine Kompensation vorgesehen wäre. In der in F i g. 6 gezeigten Schaltung wird diese Schwierigkeit dadurch umgangen, daß eine getrennte Haltefunktion eingebaut wird, so daß der Verstärker nur auf einer Probemeß- und Haltebasis arbeitet. Tatsächlich könnte man von einer Folge- und Haltefunktion sprechen, weil die Meßprobe ausgedehnt ist und nicht im Durchgang aufgenommen wird. Der gemeinsame Schaltkreis, der den Feldeffekttransistor-Puffer 248 nach dem Haltekondensator 245 aufweist, ist so angeordnet, daß eine unerwünschte Spanmmgsversetzung und Drift in dem Feldeffekttransistor 248 selbsttätig korrigiert werden.

Die tatsächliche Spannung NA der Kondensator-Schaltung kann während des Haltebetriebes einer geringen Drift unterworfen sein. Diese Drift kann die Spannung unter die positive Rückkopplungsspannung für den Operationsverstärker 231 verschieben. Dadurch könnte bewirkt werden, daß sich der Ausgang des Operationsverstärkers 231 scharf ins Negative verschiebt, wobei sich die Tendenz ergibt, daß die Sperrvorspannung von dem Feldeffekttransistor-Meßprobenschalter 232 entfernt wird. Diese Wirkung wird durch den negativen Begrenzer verhindert, der den Transistor 258 aufweist, der die Rüekkopplungsspannung wenn nötig geringfügig ändert, um nur kleine negative Auslenkungen ohne beachtliche Störung des Ausganges oder des Einganges zu gestatten. ..■■■::

Der kleine konstante Abschnitt am Ende der Entladefunktion, wie sie oben angegeben ist, wird durch die Impedanz des Vorspannungswiderstandes 257 bestimmt. Die Herabsetzung des Ausgangssignals auf das effektive Betriebsniveau von 9 V wird durch den Abschnitt der Schaltung bestimmt, der die Tran-

is sistoren 263 und 271 aufweist. Der Transistor 271 arbeitet als Verstärker, der den Transistor 263 treibt, um den benötigten Übergang zu bewirken. Der Transistor 271 vergleicht die Rückkopplungsspannung von dem Widerstand 257 mit seiner eigenen Vorspannung,

*o wenn er die notwendige Bestimmung durchführt.

Beim Umschalten der Feldeffekttransistoren, die die Lade- und Entladewiderstände für die Kondensatoren 171 bis 173 schalten, könnte die abrupte Anlegung eines ins Positive gehenden Signals an das Feldeffekttransistorgatter fälschlicherweise nicht dazu führen, den Feldeffekttransistor in den leitfähigen Zustand zu betätigen, und zwar auf Grund der Anwesenheit von Streukapazitäten in der Schaltung. Dies wird durch die zusätzlichen Gatterschaltungskondensatoren, beispielsweise die Kondensatoren 196, 199 und 203, verhindert. Diese Kondensatoren könnten eine gewisse Störung in der Präzisionsschaltung erzeugen, dieser Effekt wird jedoch durch Verwendung von extrem kleinen Kondensatoren auf ein Minimum herabgesetzt.

Die beschriebene Summieranordnung der drei Kondensatoren der Kondensatorschaltung 51 ist sehr vorteilhaft, insbesondere, weil es einfacher ist, alle drei Kondensatoren sehr schnell und gleichzeitig zu laden. Ferner können die Entladegeschwindigkeiten der drei Kondensatoren variabel auf einer individuellen Basis gewählt werden, da die Widerstände in den Entladestrecken für einen Kondensator nicht die der anderen Kondensatoren beeinflußt.

F i g. 7 zeigt eine spezielle Schaltungsanordnung, die für den Ausgangsverstärker 67 in der Schaltungsanordnung 20 verwendet werden kann. Wie gezeigt ist, weist der Verstärker 67 einen Operationsverstärker 281 auf, dessen invertierender Eingang mit der Kollektorelektrode von jedem der beides Feldeffekttransistoren 282 und 283 verbunden ist Die Emitterelektrode des Feldeffekttransistors 282 ist mit dem SA -Ausgang des /4-SignaI-Geschwmdigfceitsmeßkrel·- ses32 (Fig. 1 und 6} verbunden. Die Emiaerelektrode des Feldeffekttransistors 283 ist mit dem SB-Ausgang des ß-Signal-Geschwindigkeitsmeßkreises 33 (Fig. 1) verbunden.

Die Gateelektrode des Feldeffekttransistors 282 ist durch die Parallelkombination einer Diode 284 und einer Kapazität 285 mit dem Ausgang eines Treiberverstärkers 286 verbunden. Der Verstärker 286 kann im wesentlichen ähnlich wie der Verstärker 174 (F i g. 6) aufgebaut sein und ist daher nicht im einzelnen gezeigt. Der Eingang des Treiberverstärkers

286 wird von dem /4S-Ausgang der Steuerlogik 31 abgeleitet, und insbesondere von der Wählerkippschaltung 38 in der Steuerlogik (F i g. 1 und 5). Die Gatterelektrode des Transistor* 2itt Ut Hu«* λ;«

29 stärkers 294 verbunden. Ein großer Wider-Parallelkombination einer Diode 287 und eines Kon- berve ^^n dem Ausgang des Verstärkers densators288 mit dem Ausgang eines Treiberver- T?^a~_{d saaaa} invertierenden Eingang angestärkers 289 verbunden. Der Verstärker 289 ist mit £

seinem Eingang an den ÄS-Ausgang der Wählerkipp- ^sch _D°^SS _Ausgangshalteverstärker 67 ist im ^lgememen

schaltung38 m der Steuerlogik31 (Fig. 1) ange- 5 ^_af|_eb^t wie der Halteversterker56 (Fιg.₆)

schlossen. t Her Ausnahme daß der Kalibnerungsabschnitt

D-: Ausgang des Operationsverstärkers 281 ist mit mn °^e _s ^ _weggelassen isiί und daß die Rückder Emitterelektrode eines Feldeffekttransistors 291 ^_DlunRSSchaltung etwas verändert ist. Wenn der verbunden. Die Gatterelektrode des Feldeffekttran- κορρι s ^ ^^ _Folgebetnebsweise unter der sistors291 ist durch die Parallelkombination einer xo Versa« _{zdxäffld!i 5}, das von demiTreiberver-Diode 292 und eines Kondensators 293 mit dem Aus- arcuci g _{fcrt wird>} arbeitet, wird der Feldgang eines Treiberverstärkers 294 verbunden. Der ^J^Jsto,. ₂91 leitfähig gehalten, und der Kon-Treiberverstärker 294 kann in seinem Aufbau dem ^neKur ^ ^ ^ _{Spannung au}fg_ei_aden, die Verstärker 174 entsprechen (Fig. 6). Der Eingang densato _ignal ^ _den Operaüonsverstäran den Treiberverstärker 294 wird von dem 5-Aus- 15 aurcn ^ ^ Anfänglich wird die Ladung am gang des Speicherzeitgebers44 (Fig. 1 und 5) abge- ·*"?* '_{or 298 m} wesentlichen auf Null gehalten, leitet . „_M . . „°i die beiden Feldeffekttransistoren-Schalter 282

Die Kollektorelektrode des Transistors 291 ist weil ^ Eingang des Operaüonsverstärkers

durch eine Reihenkombination von zwei Widerstan- unu *" _{fcdt t} „ehalten werden, bis erne Ge-

den 295 und 296 mit der Gateelektrode des Feld- « 281J"Jgj*j _meßprobe in dem Ausgang von ent-

effekttransistors 297 verbunden. Der gemeinsame An- ^7™°* _Geschwindigkeitsmeßkreis 32 oder dem

schluß der Widerstände 295 und 296 ist nut einer ^₀LhSgkeitsmeßkreis 33 verifiziert wird, wie

Speicherkapazität 298 verbunden, die durch einen ^G«T'g_{n wurfe}.

kleinen Widerstand 299 zur Erde zurückgeführt ist. oben^^scn" ^ _Geschwindigkeitsmeßprobe Die Kollektorelektrode des Transistors 297 ist mit der a₅ J^"¹ . Meßkreise angenommen worden ist,

(C+)-QueUe verbunden. Die Emitterelektrode ist mit von eine"i ^u _{ff k istorscha}lter entweder in dem

der Basis eines Transistors 301 und nut einem Wider- ^£™^ _5ß._Eingang des Verstärkers 67 in

stand 302 verbunden, der zu der (C-)-Quelle zu- SA- °fg™™™_mtand getrieben, wenn ein AS- oder

rückgeführt ist. ° _{c c;}_,_i J_n einem der Treiberverstärker 286 und

Die Widerstände 297 und 301 bilden zusammen 30 BS-Signri^ an eme _{Geschwindi keitsmeßprobenspan}.

eine Pufferverstärkerstufe in dem Ausgang des Halte- ²⁸^_n^J!?¹- _{um Laden} der Speicherkapazität 298

Verstärkers67. Der Kollektor des Transistors301 ist nung wird zumJ^aen ^ ^ P^ ^

mit der (C+)-Quelle verbunden. Der Emitter ist nu Slä^sistoSnrwendet. Danach halten, wäh-

einem Lastwiderstand303 verbunden, der zu der ^ββ^¹™ν.°^Λ_βΓ67 in seifler Haltebetriebsweise

(C-)-Quelle zurückgeführt ist. Der Emitter des 35 rend der J^r 67 in ^ _y

Transistors 301 ist auch an die Aufzeichnungsemnch- ^^^S&JioümJ Ausgangsspan-

tung 68 (F i g. 1) angeschlossen und bildet den Aus- kers eme im wes Kapazität 298 be-

gangsanschluß für das Ausgangssignal 0 (F 1 g. 4) Der nung de^^ Haltebetriebsweise bei dem

Emitter des Transistors 301 ist auch mit einem Span- J™« „^ durch das Zeitgebersignal S und nungsteiler verbunden, der zwe in Reihe geschaltete 40 Verst^utei7^wird ^ ^_n. _29i%_esummt

Widerstände 304 und 305 aufweist, wobei der Wider- !g« ^™^^- _des Verstärkers 67 ist etwa

stand305 zur Erde zurückgeführt ist. Der gemein- De Ges^tversmkung _{Verstäfkers einen Ska}.

same Anschluß der Widerstände 304 und 305 ist mit 1., 1, so^ daß^^der Ausgang ^ ^

einer Rückkopplungsschaltung verbunden, die zu dem »™J°! ^tswert für den Antrieb der Aufzeichinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers « J^J^gjS Z^_na ^_616n Ausgangs

den ist. Die Eingangselektrode des Transistors 306 ist daß der

ist durch die Parallelkombination einer Diode 307 kungen beim Augenblick der Messung reduzier! und einer Kapazität 308 mit dem Ausgang des Trei- 55 werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Messen der Geschwindigkeit eines sich entlang einer vorgegebcnen Spur bewegenden Objekts mittels einer an der Spur angeordneten induktiven Meßfühleranordnung, die beim Durchgang des Objekts zwei aufeinanderfolgende Meßsignale entsprechender Dauer liefert, gekennzeichnet durch eine Kondensatorschaltung (51), der eine Einrichtung (55) zum Einstellen des Ladungszustands auf einen vorgegebenen Ausgangswert, ein erstes Netzwerk (53), das bei Anschluß an die Kondensatorschaltung eine Änderung des Ladungszustands mit einer vorgegebenen Zeitkonstante bewirkt, sowie ein zweites Netzwerk (54) zugeordnet ist, das bei Anschluß an die Kondensatorschaltung eine Änderung des Ladungszustands mit einer anderen unterschiedlichen so Zeitkonstante bewirkt, und durch eine mit den Meßsignalen (A, B) beaufschlagte Steuerlogik (31), die bei Auftreten des einen Meßsignals (A) die Ladezustandseinstelleinrichtung (55) von der Kondensatorschaltung abtrennt und das erste as Netzwerk (53) an die Kondensatorschaltung anschließt, bei Beendigung des einen Meßsignals (A) das zweite Netzwerk (54) an die Kondensatorschaltung anschließt und beim Auftreten des anderen Meßsignals (B) die Kondensatorschaltung von beiden Netzwerken (53, 54) abtrennt, worauf der durch den Anschluß der Netzwerke geänderte Ladezustand der Kondensatorschaltung als Geschwindigkeitsmeßwert ausgewertet wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorschaltung (51) mehrere in Reiae geschaltete Kondensatoren (171, 172, 173) und daß die Ladezustandseinstelleinrichtung (SS) das erste Netzwerk (53) und das zweite Netzwerk (54) jeweils eine entsprechende Anzahl einzelner Widerstände (191, 192, 194; 211, 212, 213, 221, 222,223) aufweisen, die jeweils parallel zu wahlweise einem der Kondensatoren schaltbar sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch mehrere mit der Steuerlogik (31) gekoppelte Festkörperschalter (194, 197, 201; 214, 215, 216; 223, 224, 225), von denen je einer in Reihe mit jedem Widerstand in der Ladezustandseinstelleinrichtung (55), dem ersten Netzwerk (53) und dem zweiten Netzwerk (54) geschaltet ist, um die Widerstände an die Kondensatoren (171, 172, 173) in der Kondensatorächaltnng (51) anzuschließen und von dieser zu trennen.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei Kondensatoren (171,172,173) in der Kondensatorschaltung (51) vorgesehen sind und diese Kondensatoren und die Widerstände (211, 212, 213) in dem ersten Netzwerk (53) so gewählt sind, daß sich die Kondensatoren näherungsweise gemäß der folgenden Funktion entladen:

stelleinrichtung eine geregelte Spannungsquelle (162 bis 164) aufweist, um die Kondensatorschaltung (51) auf den Ausgangswert aufzuladen,

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnst durct einen Halteverstärker (56), der an die Kondensatorschaltung (51) angeschlossen ist und den Ladezustand unabhängig von weiteren Ladezustandsänderungen während einer erheblichen Zeitdauer speichert.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, mit der zusätzlich auch noch die Bewegungsrichtung des Objekts bestimmt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Kondensatorschaltung (61) vorgesehen ist, der eine Einrichtung (65) zum Einstellen des Ladungszustands auf einen vorgegebenen Ausgangswert, ein erstes Netzwerk (63), das bei Anschluß an die Kondensatorschaltung eine Änderung des Ladungszustands mit einer vorgegebenen Zeitkonstante bewirkt, sowie ein zweites Netzwerk (64) zugeordnet ist, das bei Anschluß an die Kondensatorschaltung eine Änderung des Ladungszustands mit einer anderen unterschiedlichen Zeitkonstante bewirkt, daß die Steuerlogik (31) derart ausgestaltet ist, daß die Ladezustandsänderung bei der einen Kondensatorschaltung (51) unter Steuerung durch das eine Meßsignal (A) und die Ladezustandsänderung bei der anderen Kondensatorschaltung (61) unter Steuerung durch das andere Meßsignal (B) erfolgt, und eine Vorrichtung (45) zum Vergleichen des durch den Anschluß an die Netzwerke geänderten Ladungszustands der beiden Kondensatorschaltungen (51, 61) vorgesehen ist, wobei der Ladungszustand derjenigen Kondensatorschaltung, deren Ladungszustand sich am wenigsten geändert hat, als Meßgröße für das Vorzeichen und die absolute Geschwindigkeit ausgewertet wird.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (45) einen Differentialverstärker (123) mit zwei Eingängen enthält, wobei jeder Eingang mit dem Ausgang eines Halteverstärkers (56,66) verbunden ist und der Ausgang des Differentialverstärkers eine Polarität hat, die die Bewegungsrichtung d*s Objekts anzeigt.

9. Statte gsanordnung nach Anspruch 8, dadurch ^'j.snnjsichnet, daß ein Ausgangshalteverstärkef ·'»?) vorgesehen ist, ein erster Festkörperschalter (282) den Eingang des Ausgangshalteverstärkers (67) mit dem Ausgang des Halteverstärkers (56) und ein zweiter Festkörperschalter (283) den Eingang des Ausgangshalteverstärkers mit dem Ausgang des Halteverstärkers (66) verbindet und daß die Festkörperschalter (282, 283) durch die Vergleichereinrichtung (45) derart betätigt werden, daß der Ausgangshalteverstärker (67) die Klemmenspannung der am wenigsten veränderten Kondensatorschaltung hält, selbst wenn die Kondensatorschaltungen (51, 61) in ihren anfänglichen Ladungszustand zurückgeführt werden.