DE2249409A1 - Elektromechanischer fahrtschreiber mit einem impulsgesteuerten kompensationsmessverfahren - Google Patents

Description

Elektromechanischer Fahrtschreiber mit einem impuls-

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Fahrtschreiber zur Messung und Registrierung von Drehzahlen bzw. Geschwindigkeiten nach einem impulsgesteuerten Kompensationsmessverfahren,.

Die heute gebraeuchlichen Drehzahl- und Geschwindigkeitsr messer, die zugleich als Fahrtschreiber ausgebildet sind,. werden ueberwiegend durch eine biegsame Welle angetrieben, die aber nur innerhalb einer bestimmten Laengenbegrenzung einsetzbar ist. Ausserdem unterliegt sie einem relativ hohen Verschleiss.

Zur Vermeidung dieser genannten Nachteile und ihrer Folgen wurden Fahrtschreiber mit Antrieb durch eine sogenannte !!elektrische WeIIeIl entwickelt und hergestellt. Als typisches Beispiel gilt das Drehmelder-Prinzip, bei dem die Anzeige₄des Messwertes durch ein galvanometrisches Messwerk erfolgt. Das Drehmelder-Prinzip beruht darauf, dass man den elektrisch uebertragenen Messwert wieder in eine Drehbewegung umwandelt und dann in bekannter Weise entweder nach dem Wirbelstromprinzip oder mit Hilfe des Fliehkraftpendelsystems usw, anzeigt und registriert.

Andere Geraete mit Antrieb durch die elektrische Welle verarbeiten elektrische Impulse in der Form, dass die drehzahlproportionale Impulsfrequenz durch einen Schrittmotor im

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Geraet wieder in eine Drehzahl umgewandelt wird. Im Anschluss daran erfolgt ein mechanischer Vergleich zwischen einer Normalumfangsgeschwindigkeit und der dem Messwert proportionalen Umfangsgeschwindigkeit. Die eigentliche Messung ist also ein rein mechanischer Vorgang und die dazu notwendigen Uebertragungselemente unterliegen einem relativ hohen Verschleiss. Galvanomet rieche Messwerke weisen den grossen Nachteil auf, dass sie zur Registrierung des Messwertes ein zu kleines Drehmoment abgeben. Das bedeutet, dass zusaetzliche Einrichtungen notwendig sind, um die Registrierung zu ermoeglichen. Bekannt ist, dass mit jeder Umwandlung des Messwertes in eine andere physikalische Groesse die zu erreichende Messgenauigkeit kleiner wird. Ein wesentlicher Nachteil aller genannten Verfahren besteht darin, dass durch den hohen Energiebedarf, der fuer den Registriervorgang notwendig ist, eine Daempfung des Messwerkes bzw. eine Verfaelschung des Messwertes erfolgt.. Zweck der Erfindung ist es, einen Fahrtschreiber zu schaffen, der diese Nachteile vermeidet und mit einfachen Mitteln eine hohe Funktionssicherheit bei ausreichender Anzeige- und Registriergenauigkeit sichert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromechanischen Fahrtschreiber zu schaffen, mit dem es moeglich ist elektrische Impulse, deren Frequenz einen Analogwert

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der Drehzahl oder Geschwindigkeit darstellt bzw. auch analoge Signale, die durch einen Analog-Digital-Umsetzer in Impulse" umgewandelt werden, nach einem -Kompensationsverfahren auszuwerten sowie den Messwert anzuzeigen und zu registrieren.

Erfindungsgemaess wird,die Aufgabe derart geloest, dass ein elektrome chanischer Fahrtschreiber mit einem impulsr gesteuerten Kompensationsmessverfahren entwickelt wurde, bei dem ein fahrzeugsettig angetriebener Impulsgeber in_; der Frequenz der Drehzahl proportionale Impulse erzeugt. Diese Impulse werden mit den durch einen monostabilen Multivibrator erzeugten" Impulsen innerhalb eines Kompensationsverfahrens verglichen. Bei.Uichtuebereinstimmung der beiden erzeugten Impulse wird mit Hilfe eines Verstaerkers, eines nachgeordnet en Motors und Getriebes, durch ein die Verweilzeit des monostabilen Multivibrators bestimmendes Potenziometer, eine Angleichung der beiden Impulse ermoeglicht. Dabei entspricht die jeweilige Stellung einer Getriebewelle bzw. eines Potentiometers bei angeglichenen Impulsen dem zu messenden Wert, der ueber die Getriebe-; welle und weitere Uebertragungselemente zur Anzeige bzw. Registrierung gelangt.

Als weitere erfindungsgemaesse Ausbildung ist die Torschaltung einesiAnalog-Digital-Umsetzers und eines Triggers vorgesehen. Damit sind auch analoge Messgroessen in impulsfoermige Messgroessen umzuwandeln.

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An einem Ausfuehrungabeispiel und dazugehoeriger Zeichnung soll die erfindungsgemaesse Loesung naeher beschrieben werden.
Es zeigern
Fig. 1 Kompensationsmessung und Registrierung von

. Digitalwerten
Pig. 2 Koropensationsmessung und Registrierung von

Analogwerten durch Einsatz eines A-D-Umsetzers Zur Anwendung des Kompensationsmessverfahrens werden fahrzeugseitig erzeugte und zu messende Drehzahlen einem Impulsgeber zugefuehrt. Von diesem werden dann frequenzmodulierte Impulse erzeugt, deren Frequenz der Analogwert der zu uebertragenden Information ist. Zur Rückgewinnung derselben werden die Impulse mit einem Zeitmasstab verglichen, der durch einen monostabilen Multivibrator gebildet wird.

Die rechteckfoermigen, von einem Impulsgeber mit konstantem Tastverhältnis kommenden Impulse, die in der Frequenz einen Analogwert der zu messenden Drehzahl darstellen, gelangen ueber den Eingang 1 zum monostabilen Multivibrator 2 und kippen denselben in den instabilen Zustand. Die Impulse werden durch einen Kondensator 3 und einen Widerstand 4 differenziert. Ueber eine Diode 5 gelangt nur die negative Flanke an einen npn-Transistor 6, der bis zu diesem Zeitpunkt geoeffnet war. Die negative

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Planke sperrt den npn-Transistor 6 und ein Kondensator .7 liegt nunmehr ueber ein Potentiometer 8 und einen Widerstand 9 am positiven Potential. Dadurch wird ein.pnp-Transistor 10 und ein npn-Transistor 12 gesperrt. lieber die Wideretaende H und 15 bleibt auch der npn-Transistor 6 weiterhin gesperrt, bis sich der Kondensator 7 ueber einen Widerstand 16 und die Basis-Kollektor-Strecke des gesperrten. pnp-Transistors 10 und den Widerstand H soweit entladen hat, dass der pnp-Transistor 10 wieder leitend wird. Zur Ver- . besserung der Impulskonstanz ist eine Diode 11 vorgesehen. An einer Vergleichsstelle 19 lagen bis zu diesem Zeitpunkt das negative Potential des Bingangsimpulses und das positive Potential des gebildeten Vergleichsimpulses ueber einen Widerstand 18 an. Da beide Impulse entgegengesetzter Polaritaet sind, wuerden sie sich bei gleicher Impulsdauer aufheben. Ist die Verweilzeit des monostabilen Multivibrators 2,.die von der Bemessung der R-C-Rueckkopplung abhaengig ist, laenger als die Laenge des negativen Eingangsimpulses, entsteht an der Vergleichsstelle 19 ein positiver Impuls. Dieser verstellt ueber einen Verstaerker 20 einen Motor 21 mit Getriebe 22 und Getriebewelle 23 so lange, bis der vom monostabilen Multivibrator 2 erzeugte positive Impuls in seiner Laenge dem zu messenden Impuls angeglichen ist.

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lieber die Getriebewelle 23 mit ihrem Ritzel 24 und einen Zeiger 25 wird dann der jeweils ermittelte Analogwert der uebertragenen und zu messenden Impulsfrequenz auf einer Skale 26 angezeigt. Vom Ritzel 24 wird ueber eine Zahnstange eine an sich bekannte Schreibeinrichtung betaetigt, die den angezeigten Wert gleichzeitig registriert.

Um auch analoge messwerte aus analogen Drehzahlmessungen verarbeiten zu koennen, werden dieselben durch einen vorgeschalteten Analog-Digital-Umsetzer 27 und einen Trigger 28 in impulsfoermige Messgroessen umgewandelt. Da diese impulsfoermigen Ausgangsgroeasen eine den analogen Eingangsgroessen direkt proportionale Frequenz mit konstantem Tastverhältnis aufweisen, sind sie zur sofortigen Weiterverarbeitung geeignet, die im bereits geschilderten Ablauf erfolgt.

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Claims (2)

1. Patentansprueehe

   Π) Elektromechaniseher Fahrtschreiber mit einem impulsgesteuerten Kompensationsmessverfahren, χ dadurch gekennzeichnet, dass von einem Impulsgeber in der Frequenz der Drehzahl proportional· Impulse erzeugt, mit Hilfe eines monostabilen Multivibrators (2) innerhalb eines Kompensationsverfahrens verglichen werden und bei Hiehtuebereinstimraung der beiden erzeugten Impulse mit Hilfe eines Verstaerkers (20), eines nachgeordneten Motors (21) und Getriebes (22), durch ein die Verweilzeit des monostabilen Multivibrators (2) bestimmendes Potentiometer (8) eine Angleichung der beiden Impulse erfolgt, wobei die jeweilige Stellung der Getriebewelle (23) bzw. des Potentiometers (8) bei angeglichenen Impulsen dem zu messenden Wert entspricht, der ueber die Getriebewelle (23) und weitere Uebertragungselemente zur Anzeige bzw. Registrierung gelangt,
2. 2. Elektromechanischer Fahrtschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorschaltung eines Analog-Digital-Umsetzers (27) und eines Triggers (28) analoge Messgroessen in impulsfoermige Messgroessen umgewandelt werden,

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