DE2245366B2 - Gerät zum Erzeugen eines Digitalsignals - Google Patents

Gerät zum Erzeugen eines Digitalsignals

Info

Publication number
DE2245366B2
DE2245366B2 DE2245366A DE2245366A DE2245366B2 DE 2245366 B2 DE2245366 B2 DE 2245366B2 DE 2245366 A DE2245366 A DE 2245366A DE 2245366 A DE2245366 A DE 2245366A DE 2245366 B2 DE2245366 B2 DE 2245366B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
altitude
digital
change
analog
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2245366A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2245366A1 (de
DE2245366C3 (de
Inventor
Henry Robert Denville Kosakowski
Casimir Stanley Livingston Smialowicz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bendix Corp
Original Assignee
Bendix Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bendix Corp filed Critical Bendix Corp
Publication of DE2245366A1 publication Critical patent/DE2245366A1/de
Publication of DE2245366B2 publication Critical patent/DE2245366B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2245366C3 publication Critical patent/DE2245366C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06J—HYBRID COMPUTING ARRANGEMENTS
    • G06J1/00—Hybrid computing arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C5/00—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels
    • G01C5/06—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels by using barometric means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/4802—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage by using electronic circuits in general
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/62—Devices characterised by the determination or the variation of atmospheric pressure with height to measure the vertical components of speed

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

15
darstellt, einen an den Ausgang der Subtraktionsstufe (4) und den ersten Funktionsgenerator (18) angeschlossenen Digital-Analog-Multiplikationskonverter (10) zum Erzeugen eines Höhenänderungsgeschwindigkeits-Analogsignals, einen an den Ausgang des Multiplikationskonverters (10) angeschlossenen Analog-Digital-Konverter (12) zum Erzeugen eines Höhenänderungsgeschwindigkeits-Digitalsignals (Hp), eine an den Ausgang des Analog-Digital-Konverters (12) angeschlossene Integrationsstufe (14, 16) zum Erzeugen eines Höhenlagen-Digitalsignals, einen an den Ausgang der Integrationsstufe (14, 16) angeschlossenen zweiten Funktionsgenerator (20) zum Erzeugen eines den Druck darstellenden Digitalsignals und einen zwischen dem Ausgang des zweiten Funktionsgenerators (20) und der Subtraktionsstufe (4) angeordneten dritten Funktionsgenerator (22).
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Subtraktionsstufe (4) und dem Multiplikationskonverter (10) in Reihe ein Verstärker (6) und eine Sperrstufe (8) zur Unterdrückung von 90°-Phasenverschiebungen angeordnet sind.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationsstufe (14, 16) zwei Zweige einschließlich eines Integrators (14) bzw. einer Divisionsstufe (16) enthält, die an die beiden Eingänge einer Additionsstufe (9) angeschlossen sind, welche an ihrem Ausgang das den Druck darstellende Signal (Hp) erzeugt.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Additionsstufe (9) mit ihrem Ausgang an den ersten sowie den zweiten Funktionsgenerator
(18,20) angeschlossen ist. r>o
5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Funktionsgenerator (22) einen zwischen seinem Ausgang und dem Subtraktionseingang der Subtraktionsstufe (4) liegenden Digital-Analogkonverter (24) enthält
b0
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Erzeugen eines digitalen Höhenlagen- und Höhenänderungsgeschwindigkeits-Signals unmittelbar aus dem Ausgangssignal eines digitalen Druckänderungsfühlers.
Herkömmliche Geschwindigkeits-Meßgeräte enthalten eine Däfferenzierstufe zur Differenzierung des Verschiebewegs, da die Geschwindigkeit die erste Ableitung des Verschiebewegs ist. Bei Analoggeräten werden zur Erzeugung der Geschwindigkeitssignale Amalog-Geschwindigkeits-Meßwandler verwendet Bei Digiialgeräten wird eine Annäherung an ein solches Analogverfahren dadurch erzielt, daß die während einer vorgegebenen Zeitdauer auftretende Änderung oder die für eine vorgegebene Änderung benötigte Zeitdauer gemessen wird.
Um eine ausreichende Auflösung zu erhalten, muß die vorgegebene Zeitdauer oder Änderung verhältnismäßig groß sein und infolge der großen Zeitdauer oder Änderung ist die erzielbare Genauigkeit begrenzt So sind Digitalgeräte bekannt (vgl. US-PS 36 03 980), die unmittelbar ein die Druckänderungsgeschwindigkeit darstellendes Signal erzeugen und dann dieses Signal integrieren, um die Druckänderung zu erhalten. Derartige Geräte arbeiten zwar bei geringen Geschwindigkeitsänderungen zufriedenstellend, sind jedoch bei größeren Geschwinriigkeitsänderungen unbrauchbar, da dann Analog-Digitalkonverter von sechzehn Bits oder mehr erforderlich werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Gerät zu schaffen, das ein die Höhenänderungsgeschwindigkeit darstellendes Signal in durch einen geschlossenen Regelkreis festgelegter Abhängigkeit von einem abgetasteten Druck mit verbesserter Genauigkeit und Stabilität erzeugt
Diese Aufgabe wird durch die Kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Weiteibildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei dem erfindungsgemäßen Gerät zum Erzeugen eines digitalen Höhenlagen- und Höhenänderungsgeschwindigkeits-Signals wird das Höhenänderungsgeschwindigkeits-Signal unmittelbar erzeugt, anstatt — wie bisher üblich — die Druckänaerungsgeschwindigkeit zu ermitteln, die dann zur Ermittlung der Höhenlage integriert wird. Der Höhenänderungsgeschwindigkeits-Generator ist eine integrale Baustufe der Druckfühler-Rückkopplungsschleife, wodurch die Meßgenauigkeit und -Stabilität beträchtlich verbessert wird. Da die Geschwindigkeit ein Maß für die Änderung des Verschiebeweges ist, wird die .Höhenänderungsgeschwindigkeit durch das gleiche Signal ermittelt, das eine Änderung der Höhenlage bewirkt, und somit ist das digitale Geschwindigkeitssignal ständig ein genaues Maß der Höhenänderungsgeschwindigkeit für jede Änderung des Höhendrucks.
Bei dem erfindungsgemäßen Gerät lassen sich das Auflösungsvermögen und der Meßbereich in einfacher Weise verändern und an die vorliegenden Betriebserfordernisse anpassen. Dabei wird ein Höhenänderungsgeschwindigkeits-Ausgangssignal unmittelbar von einem Druckänderungsgeschwindigkeits-Digitalfühler abgeleitet.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert.
Der Eingangsdruck wird durch einen Druckfühler 2 abgetastet, der ein entsprechendes Analog-Ausgangssignal erzeugt. Der Eingangsdruckfühler 2 kann ein Festkörper-Druckfühler sein, wie er in der US-PS 33 23 358 beschrieben ist.
Das Analogsignal des Druckfühlers 2 wird einer Subtraktionsstufe 4 zugeführt, die ein Fehlersignal erzeugt, das der Druckänderungsgeschwindigkeit (P5) entspricht.
Das Ausgangssignal der Subtraktionsstufe 4 wird über eine aus einem Verstärker 6 und einer Sperrstufe 8
zur Unterdrückung von 90°-Phasenverschiebungen bestehende Reihenschaltung herkömmlicher Bauart einem 13-Bit-DigitaI-Analog-Multiplikationskon verter 10 herkömmlicher Bauart zugeführt Ein digitales Quotientensignal, das dem Verhältnis der Höhenänderung zur Druckänderung
entspricht und durch einen Funktionsgenerator 18 erzeugt wird, wird im Konverter 10 in ein Analogsignal umgewandelt, wobei der Konverter 10 das Signal (P5) mit dem analogen Quoiientensignal multipliziert, so daß sich ein analoges Höhenänderungsgeschwindigkeits-Signal ergibt Ein herkömmlicher 13-Bit-Analog-Digital-Konverter 12 wandelt das analoge Höhenänderungsgeschwindigkeits-Signal in ein digitales Höhenänderungsgeschwindigkeits-Signalf/ipJt
Das Digitalsignal (H9) des Konverters 12 wird einem Integrator 14 eingegeben, der das Signal durch eine beispielsweise alle 0,01 Sekunden erfolgende, sukzessive Addition integriert Das Signal (Hp) wird ferner einer Divisionsstufe 16 eingegeben, die ein Signal erzeugt, das etwa einem Prozent des Signals entspricht Das Ausgangssignal des Integrators 14 und das Ausgangssignal der Divisionsstufe 16 werden einer Summierstufe 19 zugeführt und durch diese addiert, so daß sich ein digitales Höhenlagensignal (r/p>Jergibt Die Addition des Signals der Divisionsstufe 16 und des Signals des Integrators 14 erfolgen zum Zweck einer Stabilisation der Regelschleife.
Das Signal (Hp) der Summierstufe 19 wird einem digitalen Funktionsgenerator 18, der das obenerwähnte Höhenlagen/Druck-Quotientensignal erzeugt, und ferner einem digitalen Funktionsgenerator 20 zugeführt, der das digitale Höhenlagensignal (Hp) in ein digitales Drucksignal (Ps) umwandelt.
Das Signal (Ps) des Funktionsgenerators 20 wird
einem Funktionsgenerator 22 zugeführt Der Funktionsgenerator 22 entspricht in seinen Betriebskenngrößen dem Fühler 2, so daß das Ausgangssignal des Funktionsgenerators bei entsprechenden (P5j) Eingangssignalen das analoge Ausgangssigrcal des Fühlers 2 in digitaler Form darstellt Die Funktionsgeneratoren 18, 20 und 22 können herkömmliche Digitalbauelemente sein, beispielsweise Mikrospeicher (ROMs), die in Abhängigkeit von den entsprechenden Eingangssignalen die erwünschten Ausgangsfunktionen ergeben.
Das digitale Ausgangssignal des Funktionsgenerators 22 wird einem herkömmlichen 18-Bit-Digital-Analogkonverter 24 zugeführt, der dieses Ausgangssignal in ein Analogsignal umwandelt Das Analogsignal wird mit Hilfe der Subtraktionsstufe 4 vom Ausgangssignal des Fühlers 2 subtrahiert so daß ein Fehlersignal entsteht das im Verstärker 6 verstärkt und von dort der Sperrstufe 8 zur Unterdrückung von 90°-Phasenverschiebungen zugeführt wird, wie dies oben erwähnt wurde.
Die Höhenänderungsgeschwindigkeit ist eine Ableitung der Höhenlage nach der Zeit Wenn somit die Höhenänderungsgeschwindigkeit bezüglich der Zeit integriert wird, ergibt sich die Höhenlage.
Bei dem erfindungsgemäßen Gerät werden auf digitale Weise (Hp) und der Rückkoppelungsgrad integriert, (Hp) in (P5) und
umgewandelt und die sich ergebenden Funktionen in eine analoge Darstellung zurückgewandelt um die Regelschleife zu schließen. Durch eine solche Verwendung von Digitalschaltungen wird die Genauigkeit bei der Erzeugung digitaler Höhenlagen- und Höhenänderungsgeschwindigkeits-Signale beträchtlich erhöht und die Betriebsstabilität des Geräts verbessert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Gerät zum Erzeugen eines digitalen Höhenlagen- und Höhenänderungsgeschwindigkeits-Signals, gekennzeichnet durch einen Fühler (2), eine Subtraktionsstufe (4) zum Erzeugen eines die Änderungsgeschwindigkeit des Drucks darstellenden Analogsignals, einen ersten Funktionsgenerator (18) zum Erzeugen eines digitalen Quotientensignals, das das Verhältnis der Höhenlagenänderung zur Änderung des Drucks
DE2245366A 1971-09-16 1972-09-15 Gerät zum Erzeugen eines Digitalsignals Expired DE2245366C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18102171A 1971-09-16 1971-09-16

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2245366A1 DE2245366A1 (de) 1973-03-22
DE2245366B2 true DE2245366B2 (de) 1978-11-16
DE2245366C3 DE2245366C3 (de) 1979-07-19

Family

ID=22662564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2245366A Expired DE2245366C3 (de) 1971-09-16 1972-09-15 Gerät zum Erzeugen eines Digitalsignals

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3726138A (de)
JP (1) JPS4876561A (de)
DE (1) DE2245366C3 (de)
FR (1) FR2154038A5 (de)
GB (1) GB1355753A (de)
IT (1) IT984600B (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3958459A (en) * 1972-10-28 1976-05-25 Naonobu Shimomura Barometric altimeter
US3958108A (en) * 1973-10-13 1976-05-18 Naonobu Shimomura Barometric altimeter with digital linearization
US3992948A (en) * 1974-09-27 1976-11-23 Antonio Nicholas F D Diver information system
JPS5590811A (en) * 1978-12-28 1980-07-09 Naonobu Shimomura Barometric altimeter
DE3071408D1 (de) * 1979-08-24 1986-03-20 Leonard M G A variometer
US4507962A (en) * 1981-09-08 1985-04-02 Aar Corp. Digital barometric altimeter
US4539843A (en) * 1983-12-05 1985-09-10 Aerologic, Inc. Altimeter and vertical speed indicator
DE3638122A1 (de) * 1986-11-08 1988-05-19 Akademische Fliegergruppe Der Elektronischer hoehenmesser
US4779461A (en) * 1987-02-24 1988-10-25 Lansmont Corporation Method of and apparatus for measuring and recording the drop height of a container in transit
GB8807850D0 (en) * 1988-04-05 1988-05-05 Cruttwell P S Method & apparatus for measuring distance travelled along gradient
US4969358A (en) * 1989-08-25 1990-11-13 Peet Bros. Company, Inc. Electronic altimeter/barometer
US5001929A (en) * 1989-08-25 1991-03-26 Peet Bros. Company, Inc. Electronic altimeter

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3572115A (en) * 1969-08-12 1971-03-23 Conrac Corp Altitude rate transducer and computing circuit

Also Published As

Publication number Publication date
DE2245366A1 (de) 1973-03-22
US3726138A (en) 1973-04-10
IT984600B (it) 1974-11-20
FR2154038A5 (de) 1973-05-04
DE2245366C3 (de) 1979-07-19
GB1355753A (en) 1974-06-05
JPS4876561A (de) 1973-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2356838C3 (de) MeBvorrichtung zur Bestimmung einer Widerstandsabweichung
DE69218168T2 (de) Kombinierte und vereinfachte Multiplexierung in Zusammenhang mit Zitteranalog-Digitalwandler
DE2245366C3 (de) Gerät zum Erzeugen eines Digitalsignals
DE4220012C2 (de) Ratiometrischer Konverter
DE3935617C2 (de)
DE3210571C2 (de)
DE2356837B2 (de) MeBvorrichtung zur Bestimmung einer Widerstandsabweichung
DE2102513B2 (de) Saegezahngenerator fuer digitale ppi-systeme
EP0378777B1 (de) Anordnung zur Umsetzung analoger Signale in digitale
DE2645013C3 (de) Schaltungsanordnung zur Analog-Digital- und Digital-Analog-Umsetzung
DE2324824C2 (de) Schaltungsanordnung zur Korrektur der Meßspannung eines analogen Drehzahlgebers
DE2615162C2 (de) Schaltungsanordnung zur Linearisierung der Ausgangssignale von Meßfühlern
DE4327136A1 (de) Analoger Rampengenerator mit digitaler Korrektur
DE2837244A1 (de) Schaltkreis fuer das sofortige messen der zeitveraenderlichen amplitude einer sinuswelle
DE2621087C3 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Umwandeln einer analogen Größe in eine digitale Größe
DE2952311C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Umsetzen einer Meßspannung in einen digitalen Wert
DE69213940T2 (de) Verfahren zur Kalibrierung einer mit Röntgenstrahlung arbeitenden Schichtdickenmesseinrichtung
DE3002185A1 (de) Oberflaechen- und formpruefgeraet
DE3616711C2 (de)
DE2750195C3 (de) Vorrichtung zur Erfassung eines zeitlich veränderlichen, einem konstanten Signalpegel überlagerten Meßsignals
DE3145611C2 (de) Verfahren zur Ermittlung der Quantisierungsverzerrungen von Übertragungseinrichtungen, insbesonder für PCM und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE2256082C3 (de) Vorrichtung in einem Walzgerüst zur Regelung des Walzspalts
DE2932371A1 (de) Integrierender analog-digital- konverter zur verarbeitung bipolarer eingangsspannungen und betriebsverfahren fuer den analog-digital-konverter
DE2117599C2 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Impulsfrequenz-Spannungsumsetzung
DE2826072C3 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Analog-Digitalumsetzung

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee