DE2245366C3 - Gerät zum Erzeugen eines Digitalsignals - Google Patents

Gerät zum Erzeugen eines Digitalsignals

Info

Publication number
DE2245366C3
DE2245366C3 DE2245366A DE2245366A DE2245366C3 DE 2245366 C3 DE2245366 C3 DE 2245366C3 DE 2245366 A DE2245366 A DE 2245366A DE 2245366 A DE2245366 A DE 2245366A DE 2245366 C3 DE2245366 C3 DE 2245366C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
altitude
change
digital
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.)
Expired
Application number
DE2245366A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2245366A1 (de
DE2245366B2 (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)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Navigation (AREA)

Description

15
darstellt, einen an den Ausgang der Subtraktionsstufe (4) und den ersten Funktionsgenerator (18) angeschlossenen Digital-Analog-Multiplikationskonverter (10) zum Erzeugen eines Höhenände- rungsgeschwindigkeits-Analogsignals, einen an den Ausgang des Multiplikationskonverters (10) angeschlossenen Analog-Digital-Konverter (12) zum Erzeugen eines Höhenänderungsgeschwindigkeits-Digitalsignais (H1,), 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 gekennzeich- J5 net, daß zwischen der Subtraktionsstufe (4) und dem Multiplikationskonverter (10) in Reihe ein Verstärker (6) und eine Sperrstufe (8) zur Unte-drückung 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. w
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.
60
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 Differenzierstufe zur Differenzierung des Verschiebewegs, da die Geschwindigkeit die erste Ableitung des Verschiebewegs ist. Bei Analoggeräten werden zur Erzeugung der Geschwindigkeitssignale Amalog-Geschwindigkeits-MeßwanJler verwendet Bei Digitalgeräten 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 Geschwindigkeitsänderungen 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.
Weiterbildungen 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 Druckänderungsgeschwindigkeit 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 (Ps) entspricht.
uäS nUSgängSSigiiäi ucr oUuträiCtiünSStüic 4 Wifu
über eine aus einem Verstärker 6 und einer Sperrstufe 8
.air Unterdrückung von 90°-Phasenverschiebungen bestehende Reihenschaltung herkömmlicher Bauart einem 13-Bit-Digital-Analog-Multiplikatiomikonverter 10 herkömmlicher Bauart zugeführt Ein digitales Quotientensignal, das dem Verhältnis d<y 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 Quotientensignal multipliziert, so daß sich ein analoges Höhenänderungsgeschwindigkeits-Signal ergibt Ein herkömmlicher 13-Bit-AnaIog-Digital-Konverter 12 wandelt das analoge Höhenänderungsgeschwindigkeits-Signal in ein digitales Höhenänderungsgeschwindigkeits-Signal (Hp).
Das Digitalsignal (Hp)aes 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 Signa! 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 (Hp) ergibt Die Addition de?; 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 (P^ Eingangs-Signalen das analoge Ausgangssignal des Fühlers 2 in digitaler Form darstellt Die Funktionsgeneratoren 18, 20 und 22 können herkömmliche Digitalbauelementc sein, beispielsweise Mikrospeicher (ROMs), die in Abhängigkeit von den entsprechenden Eingangs-ο Signalen 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 (Ps)und
(JJiT)
\ IP. J
umgewandelt und die sich ergebenden Funktionen in eine analoge Darstellung zurückgewandelt um die Regelschleife zu schließen. Durch eine solche Verwen-]r) dung von Digitalschaltungen wird die Genauigkeit bei der Erzeugung digitaler Höhenlagen- und Höhenänderungsgeschwindigkeits-Signale beträchtlich erhöht und die Betriebsstabilität des Geräts verbessert
Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Gerät zum Erzeugen eines digitalen Höhenlagen- und Höhenänderungsgeschwindig- keits-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 DE2245366B2 (de) 1978-11-16
DE2245366C3 true 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
ATE17891T1 (de) * 1979-08-24 1986-02-15 Leonard M G 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
US5001929A (en) * 1989-08-25 1991-03-26 Peet Bros. Company, Inc. Electronic altimeter
US4969358A (en) * 1989-08-25 1990-11-13 Peet Bros. Company, Inc. Electronic altimeter/barometer

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
FR2154038A5 (de) 1973-05-04
DE2245366A1 (de) 1973-03-22
GB1355753A (en) 1974-06-05
IT984600B (it) 1974-11-20
US3726138A (en) 1973-04-10
DE2245366B2 (de) 1978-11-16
JPS4876561A (de) 1973-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2356838C3 (de) MeBvorrichtung zur Bestimmung einer Widerstandsabweichung
DE2245366C3 (de) Gerät zum Erzeugen eines Digitalsignals
DE3935617C2 (de)
DE10224354C1 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zur Kompensation von Änderungen eines Übertragungsfaktors einer Magnetfeldsensoranordnung
DE2324824C2 (de) Schaltungsanordnung zur Korrektur der Meßspannung eines analogen Drehzahlgebers
EP0378777B1 (de) Anordnung zur Umsetzung analoger Signale in digitale
DE2731381B2 (de) Schaltungsanordnung zur Überwachung einer Meßgröße
DE2645013C3 (de) Schaltungsanordnung zur Analog-Digital- und Digital-Analog-Umsetzung
DE2615162C2 (de) Schaltungsanordnung zur Linearisierung der Ausgangssignale von Meßfühlern
DE2812820A1 (de) Verfahren und einrichtung zur regelung einer dampfturbine
EP0146705A1 (de) Anordnung zum Ableiten eines vom Temperaturanstieg einer Temperatur-Zeit-Kennlinie abhängigen Steuersignals in einem Heizsystem
DE3149081C2 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Regelgüte bei servohydraulischen Einrichtungen
CH621179A5 (de)
DE4327136A1 (de) Analoger Rampengenerator mit digitaler Korrektur
DE2409894C3 (de) Vorrichtung zum genauen Positionieren eines Objektträgers in bezug auf eine Korpuskularoptik
DE2952311C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Umsetzen einer Meßspannung in einen digitalen Wert
DE2837937A1 (de) Spannungsquelle
DE3616711C2 (de)
CH634925A5 (de) Anordnung zur ermittlung der drehzahl, des drehwinkels und der drehrichtung von maschinenwellen.
DE4222346C2 (de) Einrichtung zur Erhöhung der Störsicherheit bei der Differentiation von Signalen
DE3002370A1 (de) Hybridanalogfunktionsgeber
DE2841583C2 (de)
DE3145611C2 (de) Verfahren zur Ermittlung der Quantisierungsverzerrungen von Übertragungseinrichtungen, insbesonder für PCM und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE2345416A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur schlupffreien nachlaufsteuerung von schrittmotoren
DE3634050C1 (en) Method for producing a motor servo signal for controlling a servomotor (actuator), and a circuit arrangement for carrying out this method

Legal Events

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