DE2238966A1 - Potentiometrisches registriergeraet - Google Patents

Description

• Potentiometrisches Registriergerät Die Erfindung-betrifft ein pptentiometrisches Registriergerät mit nichtlinearer Charakteristik zur Aufzeichnung von elektrischen Signalen auf einem Papierstreifen od.dgl., wobei der Abgriff eines an eine Referenzspannung angeschlossenen Servopotentiometers mit einem Servosystem gekuppelt ist, welches auf den Unterschied des Eingangssignals gegenüber dem Referenzsignal anspricht und die Schreibvorrichtung nachstelltR so daß das Differenzsignal immer wieder Null wird.
• Potentiometrische Registriergeräte bedienen sich eines Servomechanismus, bei welchem dem Eingaagssignal der Registriervorrichtung ein Signal entgegengeschaltet wird, das vom Servopotentiometer abgegriffen wird und dessen Größe von der Stellung der Aufzeichnungsvorrichtung abhängt. Die Differenz wird einem Nullverstärker zugeführt, der das Differenzsignal verstärkt und dem Servomotor zuführt, welcher den Schleifer des Servopotentiometers so nachstellt, daß ein Abgleich auf den Differenzwert Null erreicht wird.
• Für linear registricrende potentiometrische Registriergeräte läßt sich die beschriebene Anordnung mit konstanter servomechanischer Schleifenverstärkung anwenden.
• Bei nichtlinear registrierenden potentiometrischen Registriergeräten ergeben sich Schwierigkeiten dadurch, daß sich die Steilheit des Nullsignales dUn dx entsprechend der Stellung des Potentiometerschleifers ändert. (Un - normierte Schleiferspannung des Servopotentiometers, x = Auslenkung der Schreibvorrichtung).
• Damit ändert sich, wenn alle übrigen Elemente des geschlossenen servomechanischen Kreises konstant bleiben, die gesamte Schleifenverstärkung.
• Die Steilheit des Nullsignales ändert sich beispielsweise bei einem logarithmisch über zwei Dekaden registrierenden potentiometrischen Registriergerät um den Faktor 100.
• Diese großen Änderungen der Schleifenverstärkung des geschlossenen servomechanischen Regelkreises wirken sich nachteilig auf das' Regelverhalten der Anordnung aus.
• Bei großer Steilheit des Nullsignales bewirkt eine vorzeitige Sättigung in den Verstärkern eine Instabilität des Gesamtsystems, was zu Schwingungen führt.
• Geringe Steilheit des Nullsignales hat dagegen eine geringe Sohl.ifenverstärkung des servomechanischen Regelsystems zur Folge, was zu großer Totzone (ungenaue Registrierung) und trägem Einstellverhalten führt.
• Ein gleichmäßiges Regelverhalten kann dadurch erreicht werden, daß der Verstärkungsfaktor der Verstärker des servomechanischen Stromkreises abhängig von der Stellung des Schleifers im Servopotentiometer so gesteuert wird, daß das Produkt aus Steilheit der Nullspannung und Verstärkung im wesentlichen konstant bleibt.
• In der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 1,466.636 wird eine Anordnung dieser Art beschrieben.
• Der Schaltmittelaufwand dieser Anordnung ist sehr groß.
• Man benötigt zwei Modulatoren, welche mit unterschiedlichen Frequenzen arbeiten, einen Spezialeingangstransformator, Filteranordnungen, einen Demodulator, eine Vergleichsspannungsquelle und die eigentlichen Steuermittel.
• Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich demgegenüber durch besonders einfachen Aufbau und geringen Schaltmittelaufwand aus. Dies wird dadurch erreicht, daß gemäß der Erfindung mit dem Schleifer des Servopotentiometers oder eines mit dem Servopotentiometer gekoppelten zweiten Potentiometers unmittelbar oder über ein Ubertragungsglied mit linearer oder nichtlinearer Charakteristik ein verstärkungssteuerndes Element verbunden ist, welches auf den Servoverstärker einwirkt, so daß das Produkt aus Steilheit der Nullspannung und Verstärkungsfaktor im wesentlichen konstant bleibt.
• Zur Steuerung der VePstärkungieines logarithmisch registrierenden Registriergerätes benötigt man gemäß der Erfindung nur das eigentliche Steuerelement, welches von der Spannung am Schleifer des Servopotentio meters angesteuert wird und den gewünschten Widerstandsverlauf aufweisen muß.
• Als Steuerelement mit den gewünschten Eigenschaften eignet sich z.B. ein Feldeffekttransistor, welcher fast leistungslos vom Servopotentiometer angesteuert werden kann.
• Die erfindungsgemäße Anordnung wird an Hand einiger Ausführungsbeispiele erläutert. Hiezu zeigt Fig. 1 das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen potentiometrischen Registriergerätes mit nichtlinearer Registriercharakteristik, Fig. 2 zeigt das Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen potentiometrischen Registriergerätes mit logarithmischer Registriercharakteristik, Fig. 3 zeigt die Potentiometercharakteristik eines solchen Registriergerätes mit logaritmischer Registriercharakteristik, die dazu erforderliche Verstärkungsfunktion und der Widerstandsverlauf eines Feldeffekttransistors, Fig. 4 zeigt das Prinzipschaltbild eines potentiometrischen Registriergerätes, welches von Linearpotentiometer auf Servopotentiometer mit quadratischer Kennlinie umschaltbar ist. Fig. 5 zeigt die Potentiometercharakteristiken eines Registriergerätes, welches von einem Linearpotentiometer auf ein Servopotentiometer mit quadratischer Kennlinie umsohaltbar istg die dazu erforderliche Verstärkungsfunktion und den Widerstandsverlauf des vom Linearpotentiometer gesteuerten Feldeffekttransistors, Fig. 6 ist das Priazipschaltbild eines potentiometrischen Registriergerätes mit sinusförmiger Kennlinie des Servopotentiometer und zwei um 900 versetzten Schleifern. Fig. 7 zeigt die Potentiometercharakteristik eines Registriergerät.s mit ainusförmiger Kennlinie des Servopotentiometerß und zw.i um 900 versetzten Schleifern und die dazu erforderllche Verstärkungsfunktion. In Fig. 8 ist das Prinzipachaltbild eines logarithmischen Registriergerätes mit Verstärkungssteuerung durch eine Halbleiterdiode und in Fig. 9 ebenfalls ein logarithmisches Registriergerät mit einer Kapazitätsdiode als verstärkungssteuerndes Element dargestellt.
• Im Blockschaltbild nach Fig. 1 sind die Eingangsklemmen eines potentiometrischen Registriergerätes mit 10 und 11 bezeichnet. Die-Klemme 10 ist an das eine Ende 41 der Widerstandsbahn eines Potentiometers 40 angeschlossen, an dessen beide Enden 41, 43 eine Gleichspannungsquelle 30 gelegt ist. Der Schleifer 42 dieses Potentiometers ist mechanisch mit dem Antrieb des Schreibstiftes der Registriereinrichtung 110 verbunden.
• Dieser Antrieb ist durch den Motor 90 versinnbildlicht.
• Sowohl der Schleifer 42 des Potentiometers 40 als auch die Klemme 11 sind an eine Summierschaltung 50 geführt.
• An deren Ausgang liegt ein dreistufiger Verstärker mit den Stufen 60, 70 und 80.=Die zweite Stufe dieses Verstärkers, d.i. die Stufe 70, ist in ihrer Verstärkung regelbar. Vom Ausgang des Verstärkers wird der Motor 90 gespeist. Mit 100 ist ein Ubertragungsglied bezeichnet, welches die vom Schleifer 42 des Potentiometers 40 abgenommene Spannung der Verstärkerstufe 70 zur Steuerung der Verstärkung zuführt.
• Den Klemmen 10, 11 wird das zu registrierende Eingangs signal zugeführt. Das Gegensignal wird von der Referenz spannung 30 am Schleifer 42 des Servopotentiometers 40 abgenommen. Die Differenz zwischen Eingangæsignal und Yergleichssignal wird der Summierschaltung 50 zugeführt, in den Verstärkern 60, 70, 80 verstärkt und bewirkt über den Motor 90 ein Nachstellen des Schleifers des Servopotentiometers. Mit dem Schleifer des Servopotentiometers ist auch die Registriervorrichtung verbunden (110).
• Wie schon erläutert, soll für ein gleichmäßiges Verhalten des servomechanischen Regel systems des potentiometrischen Registriergerätes das Produkt aus Steilheit der Nullspannung und Verstärkungsfaktor der Verstärker im wesentlichen konstant bleiben: dUn . Vu = K .................. Gl. 1 dx K .......... Gerätekonstante dUn dx Vu ... Verstärkungsfaktor Us Un = .. normierte Schleiferspannung des Servo-Uref potentiometers Us ......... Schleiferspannung des Servopotentiometers Uref ....... Referenzspannung x .......... Auslenkung der Schreibvorrichtung.
• Zur Steuerung des Verstärkungsfaktors der Verstärker des servomechanischen Regelkreises wird vom Schleifer 42 des Servopotentiometers 40 eine Spannung abgenommen, welche über das Netzwerk 100 der Verstärkerstufe 70 zugeführt wird.
• Der Spannungsverlauf eines Exponentialpotentiometers für einen logarithmisch registrierenden Potentiometerschreiber in Abhängigkeit der Auslenkung x lautet: Un = #### = 10x .............. Gl. 2 Die Steilheit der Nullspannung gewinnt man durch Differentiation dieser Funktion: dUn = ln 10 . 20x = K1 . 10x ....... Gl. 3 dx Die Steilheit der Nullspannung ist also proportional der Spannung am Schleifer 42 des Servopotentiometers 40.
• Der gewünschte Verstärkungsverlauf in Abhängigkeit von der Auslenkung x ergibt sich aus Gl. 1 und Gl. 3.
• In Fig. 2 ist nun eine Anordnung gezeichnet, welche als verstärkungssteuerndes Element einen Sperrschicht-Feldeffekt-Transistor Tr verwendet. Der Feldeffekttransistor Tr wirkt als veränderlicher Widerstand und liegt im Gegenkupplungszweig der Verstärkerstufe 70.
• Zur Einengung des Registrierbereiches ist in Serie zum Potentiometer 40 ein Widerstand R1 geschaltet.
• Weiters ist zwischen Schleifer 42 und Ende 43 des Potentiometers 40 ein Einstellwiderstand RT gelegt, dessen Abgriff an die Gate-Elektrode des Transistors Tr geführt ist. Der Source-Anschluß des Transistors Tr ist über den Entkopplungswiderstand R3 mit dem Anschluß 43 verbunden.
• Von den Drain- bzw. Source-Anschlüssen des Transistors Tr sind Kondensatoren Cl bzw. C2 an Eingang bzw. Ausgang der Verstärkerstufe 70 geführt.
• Die Klemme 11 ist an die Mittelanzapfung der Primärwicklung des Eingangstransformators 51 gelegt; Je ein Ende dieser Primärwicklung wird abwechselnd mittels eines Zerhackers 50 wahlweise an den Schleifer 42 angeschlossen. Die Sekundärwicklung des Transformators 51 liegt einerends an Masse, andernends am Eingang der Stufe 60. In der Verbindung der Stufen 60 und 70 liegt ein Widerstand R2.
• Der Verstärker 70 ist z.B. in bekannter Weise als invertierender Verstärker geschaltet. Seine Verstärkung wird demnach durch den mit Rds bezeichneten Widerstandswert der Source-Drain-Strecke des Transistors Tr und durch R2 nach folgender Gleichung bestimmt: Daraus resultiert der Gesamtverstärkungsfaktor der Verstärker 60, 70, 80 mit ges Vu60 . Vu70. Vu80 = K3.Rds Gl. 6 Der Drain-Source-Widerstand eines Sperrschichtfeldeffekttransistors oder Depletion-MOS-Feldeffekttransistors in Abhängigkeit der Gate-Source-Spannung folgt der Beziehung wenn die Drain-Source-Spannung praktisch Null ist.
• Rds .... Drain-Source-Widerstand Ugs .... Gate-Source-Spannung Up .... Pinch-off-Spannung des Transistors Tr.
• Wird nun U vom Servopotentiometer zwischen gs dem Schleifer 42 und dem Anschluß 43 der Referenzspannung abgenommen, ergibt sich für die Gate-Source-Spannung folgender Verlauf: Ugs = 1 - Un = 1 - 10x Gl. 8 Up In die Formel für den Drain-source-Widerstand Gl. 7 eingesetzt, ergibt sich der Zusammenhang von Drain-Source-Widerstand und Auslenkung x mit Die Verstärkung ist nun definiert mit Vuges = Rds . K3 = (10X)-1.K Gl. 10 womit sich das Produkt aus Verstärkung und Steilheit der Nullspannung aus Gl.1, Gl.3 und Gl.10 mit dün Vu . = K . (10x)-1 . 10X Gl.11 dx als Konstante ergibt.
• Praktische Untersuchungen ergaben, daß man diese Art der Verstärkungsst'euerung ohne weiteres über zwei Dekaden durchführen kann. Die Abweichung der gesteuerten Verstärkung vom Sollwert ist dabei noch so gering, daß sich keine störenden Effekte im gesamten Regelsystem bemerkbar machen.
• Als Steuerelement sind in gleicher Weise Sperrschicht-Feldeffekttransistoren mit N- oder P-Kanal' als auch MOS (Insulated-Gate)-Feldeffekttransistoren mit P- oder N-Kanal vom Steigerungs-(Enhancement-) oder Ausschöpfungstyp (Depletion-Type) verwendbar.
• Bei Verwendung von Feldeffekttransistoren hat man den großen Vorteil der fast leistungslosen Verstärkungssteuerung und damit eine äußerst geringe Belastung des Servopotentiometers.
• Der Einsteliregler RT dient zum einmaligen Einstellen der Gate-Source-Spannung bei maximaler Verstärkung. R3, C1 und C2 bewirken zusammen eine Entkopplung des Servopotentiometers vom Verstärker 70. R1 definiert die untere Spannung am Servopotentiometer.
• Fig. 3 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszissanachse der Weg des Schreibstiftes und damit der Weg des Schleifens 42 als perzentueller Anteil des möglichen Gesamtweges aufgetragen ist. In entsprechender Art ist auf der Ordinatenachse die Spannung Un in Prozenten der möglichen Gesamtapannung bzw. die Verstärkung in Prozent der möglichen Gesamtverstärkung angegeben. Die Kurve 2o0 entspricht der Potentiometercharakteristik, die gegenläufige Kurve 210 gibt den Verlauf der Verstärkung Vu an, sie ist aber auch ein Maß für die Änderung des Source-Drain-Widerstandes des Transistors Tr.
• Als Beispiel für das breite Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Anordnung werden noch zwei weitere, mit einfachen Mitteln aufgebaute Verstärkungssteuerungen für potentiometrische Registriergeräte angeführt.
• In Fig. 4 ist ein potentionetrisches Registriergerät dargestellt, dessen Aufzeichnung (Weg x des Schreibstiftes) der Quadratwurzel der Eingangsspannung entspricht. Dem Wesen nach hat dieses Gerät den Aufbau des Gerätes nach Fig. 2; der Widerstand R1 ist Jedoch weggelassen. Das Potentiometer 40 hat eine quadratische Kennlinie. Parallel zu ihm ist ein Potentiometer 20 gelegt, welches eine lineare Charakteristik hat. Seine beiden Anschlüsse sind mit 21, 23 bezeichnet, sein Schleifer trägt die Bezugsziffer 22. Mit Hilfe des mehrpoligen Umschalters 53 können die Schleifer 22 und 42 der beiden Potentiometer wahlweise mit dem Zerhacker 50 verbunden werden; der Widerstand RT wird gleichzeitig zu- bzw. abgeschaltet. Durch diese Maßnahmen ergibt sich die Möglichkeit, die Registriercharakter1stik in einfacher Weise zu ändern.
• Der Spannungsverlauf des Servopotentiometers 40 ist quadratisch.
• Un1 = x2 Gl. 12 Die Steilheit der Nullspannung, welche wieder durch Differentiation gewonnen wird, lautet: dUn = 2 . x = es . x Gl. 13 dxl -K1 Die Gate-Source-Spannung, welche vom Servopot 20 abgenommen wird, folgt der Beziehung ###= 1 - Un2 = 1 - x; Gl. 14 durch Einsetzen in die Formel für den Drain-Source-Widerstand Gl. 7 ergibt sich Rds = K4 . 1 - (1 - x) -1 = K4 . 1/x Gl. 15 Der Verstärkungsfaktor ergibt sich dabei mit VUg5 = K3 . 1 Gl. 16 und das Produkt aus Verstärkungsfaktor und Steilheit der Nullspannung bleibt konstant: dUn Vu . = K . 1/x . x = K Gl. 17 dx Ist ein zweites, mit dem Servopot gekuppeltes Potentiometer mit linearer Charakteristik nicht vorhanden, kann mittels einer dazu geeigneten Anordnung die Quadratwurzel aus der Schleiferspannung gebildet werden, welche dann zur Steuerung des Feldeffekttransistors herangezogen werden kann.
• Fig. 5 zeigt ein Diagramm des gleichen Aufbaues wie jenes gemäß der Fig. 3, Die Kurve 300 veranschaulicht den Spannungsverlauf Un1 des Servopotentiometers 40; durch die Kurve 310 ist der Verlauf der Spannung Un2 am Servopot 20 gezeigt und die Kurve 320 entspricht dem Verlauf der Verstärkung des beschriebenen potentiometrischen Registriergerätes mit quadratischer Registriercharakteristik.
• Die in Fig. 6 wiedergegebene Schaltung entspricht im wesentlichen jener nach der Fig. 2. Auch hier ist wie in Fig. 4 der Widerstand R1 weggelassen. Das Potentiometer 40 ist durch ein Potentiometer 40' mit Sinuscharakteristik ersetzt. Seine beiden Enden 41', 43' sind mitsammen an den einen Pol der Spannungsquelle 30 angeschlossen, während der andere Pol dieser Spannungsquelle an den Mittelanschluß 45 gelegt ist. Das Potentiometer besitzt zwei Schleifer 42' und 44, die am Widerstandskörper in so einem gegenseitigen Abstand anliegen, daß der Schleifer 42' eine Sinus- und der Schleifer 44 eine Cosinusspannung liefert. Der Schleifer 42' ist mit dem Zerhacker 50 verbunden, der andere Schleifer 44 ist an den Widerstand RT geführt.
• Der Spannungsverlauf des Servopotentiometers über Schleifer 42' abgenommen lautet: Unl = sin x Gl. 18 Die Steilheit der Nullspannung gewinnt man als dUn = cos x Gl. 19 dx Wenn man nun vom zweiten Schleifer 44, welcher um 900 zum ersten versetzt ist, die Steuerspannung Un2 für den verstärkungssteuernden Feldeffekttransistor abnimmt, wird die gewünschte Verstärkungssteuerung für Vu dUn = erzielt. dx Un2 = sin (90 - x) = cos x Gl. 20 Ugs = 1 - Un2 = 1 - Cos x Gl. 21 Up dUn Vu . = K . (cos x)-1 . cos x = K Gl. 23 dx Fig. 7 zeigt in Form eines Diagramms den Verlauf der Spannung Unl (Kurve 400), der Steuerspannung für den Feldeffekttransistor Un2 (Kurve 410) und der Verstärkung (Kurve 420) der Ausführungsform nach der Fig. 6. Hiebei ist auf der Abszisse die Größe des Drehwinkels x der Potentiometerwelle aufgetragen, wobei dieses Potentiometer einen Gesamtdrehwinkel von 90 Grad aufweist. Die Ordinaten der Kurven beziehen sich wie zuvor auf perzentuelle Anteile der Maximalspannung bzw.
• der Verstärkung.
• Außer dem Feldeffekttransistor gibt es noch eine ganze Reihe elektrischer Bauelemente, welche sich in gleicher oder ähnlicher Weise zur Steuerung der Verstärkung eignen, u.zw. sind dies Halbleiter- oder Elekrtonenröhrendioden, Kapazitätsvariantsdioden, spannungsabhängige Widerstände (VDR), lichtabhängige Widerstände (LDR), Fotodioden und Fototransistoren in Verbindung mit Lichtquellen usw.
• Im folgenden wird erläutert, wie auch mit Halbleiterdioden oder mit Zweipolröhren (Dioden) eine Verstärkungssteuerung erreicht werden kann.
• Aus der Beziehung Ua Ja = jao . = Ut Gl. 24 gewinnt man die Funktion des differentiellen Diodenwiderstandes in Abhängigkeit vom Diodenstrom dUa 1 Rd = = K1 . Gl. 25 dJa Ja Ut ...... Temperaturspannung Rd ...... differentieller Diodenwiderstand Ua ...... Anodenspannung Ja ...... Anodenstrom Jao ..... Anodenstrom bei fehlender Anodenspannung.
• Der differentielle Widerstand der Diode ist demnach verkehrt proportional dem Diodenstrom.
• Wird nun der Diodenstrom von der Schleiferspannung des Servopotentiometers abgeleitet und wird der Diodenwiderstand zur Verstärkungssteuerung herangezogen, so kann man unter der Voraussetzung, daß der über die Diode fließende Signalstrom wesentlich kleiner als der Steuerstrom der Diode ist, die gewünschte Verstärkungssteuerung erzielen.
• Die Schaltung eines logarithmisch registrierenden potentiometrischen Registriergerätes mit Diode zur Verstärkungssteuerung ist in Fig 8 als Beispiel gezeigt.
• Die Schaltung nach dieser Figur- entspricht dem Wesen nach Jener nach der Fig. 2, Jedoch ist anstelle des Transistors Tr eine Diode D vorgesehen. Zur Entkopplung des Servopotentiometers vom Verstärker 70 sind hier zwei Widerstände, nämlich R3 und R4 notwendig. Diese beiden Widerstände bestimmen auch den Diodenstrom.
• Zwischen dem Schleifer 42 und der Klemme 10 wird das Steuersignal Un, welches mit R3, R4 in-einen Diodenstrom umgeformt wird, abgenommen.
• Der Steuerstrom hat unter Vernachlässigung der Schleusenspannung der Diode D die Funktion Der differentielle Widerstand der Diode folgt der Funktion Rd = 1 . K = 1 . K3 Gl. 27 Un 10x Die Verstärkung ist proportional dem differentiellen Widerstand Vu = K4 . Rd = 1 . K5, Gl . 28 10x womit das Produkt aus Verstärkungsfaktor und Steilheit der Null spannung konstant bleibt dUn 1 Vuges . = . K . 10x = K Gl. 29 dx 10x An Hand eines logarithmisch registrierenden, potentiometrischen Registriergerätes ist auch die Verwendung von Kapazitätsdioden, derem Kapazitätsverlauf durch entsprechende Dotierung der Beziehung Cs - Co (-Ui - UD)-l 01. 30 folgt, beschrieben.
• Cs ...... Kapazität der Diode Co ...... Kapazität der Diode ohne äußere Spannung U# ...... Schleusenspannung UD ...... Diodenspannung.
• Eine solche Schaltung ist in Fig. 9 gezeigt.
• Hiebei ist eine KapazitAts-Variations-Diode Dc (Diode mit spannungsabhängiger Kapazität) in die Verbindung zwischen den Verstärkerstufen 60 und 70 geschaltet.
• über die beiden Widerstände R3 und R4 ist die Diode Dc an den Schleifer 42 bzw. an das eine Ende 41 des Potentiometers 40 angeschlossen. Die beiden Kondensatoren C3 und C4 dienen zum Abriegeln der Gleichspannung, die zum Verändern der Kapazität der Diode Dc dient. Als Gegenkopplung dient der Kondensator C5.
• Wird die Steuerspannung für die Kapazitätsdiode zwischen dem Schleifer 42 und dem Anschluß 41 abgenommen, so ergibt sich der Kapazitätsverlauf als folgende Funktion: UD = Un - U# = 10x - U# Gl. 31 Cs = (U# + UD)-1 = (U# + Un - U#)-1 = Un-1 Gl. 32 Co Unter der Voraussetzung, daß die an der Diode liegende Signalwechselspannung wesentlich kleiner als die Steuerspannung ist, ergibt sich der Verstärkungsfaktor, abhängig von Cs und C5 mit Damit bleibt das Produkt aus Verstärkungsfaktor und Steilheit der Nullspannung konstant dUn 1 Vu . = K . . 10x = K Gl. 34 dx 10x Die Steuerung des Verstärkungsfaktors kann aber auch, mittels entsprechender, über einen Trennverstärker vom Schleifer des Servopots gesteuerter Lichtquelle und dazugehörigem lichtabhängigen Widerstand (LDR), Fotodioden oder Fototransistoren erfolgen.
• Zum Abschluß sei noch erwähnt, daß sich zur Verstärkungssteuerung Jede dividierende odermiltiplizierende elektronische Schaltung verwenden läßt.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Potentiometrisches Registriergerät mit nichtlinearer Charakteristik zur Aufzeichnung von elektrischen Signalen auf einem Papierstreifen od.dgl., wobei der Abgriff eines an eine Referenzspannungsquelle angeschlossenen Servopotentiometers mit einem Servesystem gekuppelt ist, welches auf den Unterschied des Eingangssignales gegenüber dem Refereinzsignal anspricht und die Schreibvorrichtung nachstellt, so daß das Differenzsignal immer wieder Null wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schleifer des Servopotentiometers oder eines mit dem Servopotentiometer gekuppelten zweiten Potentiorneters unmittelbar oder über ein Ubertragungsglied mit linearer oder nichtlinearer Charakteristik ein verstärkerungssteuerndes Element verbunden ist, Welches auf den Servoverstärker einwirkt, so daß das Produkt aus Steilheit der Nullspannung und Verstärkungsfaktor im wesentlichen konstant bleibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Registriergerät eine logaritmische Registriercharakteristik aufweist und daß das Steuer element von einem vom Abgriff des Servopotentiometers abgeleiteten Signal angesteuert wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekJnnzeichnet, daß die Aufzeichnung des Registriergerätes der Quadratwurzel des Eingangssignales entspricht und daß das Steuerelement von einem vom Schleifer eines mit dem Servopotentiometer gekuppelten linearen Potentiometers abgeleiteten Signal angesteuert wird.

4. Anordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement von einer Anordnung angesteuert wird welche die Quadratwurzel aus dem vom Abgriff des Servopotentiometers abgeleiteten Signal bildet.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Registriergerät ein Servopotentiometer.

mit sinusförmiger Charakteristik- und zwei um 900 versetzte Abgriff besitzt, von denen einer das Referenzsignal liefert und der andere das verstärkungssteuernde Element ansteuert.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerelement ein Feldeffekttransistor vorgesehen ist.

7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerelement eine Elektronenröhren- oder Haibleiterdiode vorgesehen ist.

8. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerelement eine Kapazitätsvariationsdiode vorgesehen ist.

9. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als-Steuerelement eine Vereinigung von lichtabhängigem Widerstand (LDR), Fotodiode oder Fototransistor einerseits und Lichtquelle anderseits gebildet ist.

10. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als -verstärkungssteuernde Anordnung eine dividierende oder multiplizierende elektronische Schaltung verwendet wird.