DE2326660C3 - Schaltungsanordnung zur Geschwindigkeitsbestimmung - Google Patents

Description

Bei der bekannten Anordnung arbeitet man in der det Licht durch beide Gitter 11 und 14; diesen Diooben angedeuteten Weise, um neben einem die Ge- den liegen Pholodioden 19 und 20 gegenüber. Da die schwindigkeit repräsentierenden Signal auch ein Si- lichtundurchlässigen Linien der stationären und begrial zu erhalten, das die jeweilige Bewegungsrich- 45 weglichen Gitter derart angeordnet sind, daß diese tung repräsentiert. Linien sich überdecken, gelangt kein Licht von einer

Ferner ist aus der US-PS 3 568 059 bzw. der Licht emittierenden Diode an die zugeordnete Photo-DT-OS 2 002 203 eine Schaltungsanordnung be- diode und es folgt dann eine Periode, in welcher die kannt, bei der von dem Antriebsstrom des bewegli- transparenten Plattenabschnitte sich überdecken und chen Körpers ein kontinuierliches Signal abgeleitet 50 von der Photodiode Licht aufgenommen werden wird, das zwar ein Maß für die Geschwindigkeit bil- kann, so daß eine vorbestimmte Position entlang der dei, jedoch nicht sehr genau ist. Deshalb leitet man Bewegungsbahn des beweglichen Gliedes angezeigt dort zusätzlich Positions- oder Ladesignale ab. mit- wird. Beim Durchgang von Licht von der Licht emittels denen das kontinuierliche Geschwindigkeitssignal tierenden Diode durch die Gitter zu der Photodiode intermittierend korrigiert wi.d. "" 55 wird ein Signal durch einen Verstärker 21 oder 22

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine abgegeben, das durch die Kurven P₁, P._t dargestellt insbesondere für Niagnetplatten-Auizeichnungssy- ist. welche den Stromfluß beim Überschreiten jeder sterne geeignete Anordnung der eingangs genannten Position angibt. Natürlich hängt die Frequenzändc-Gattung zu schaffen, mit der der Körper (bei einem rung des Signals von der Geschwindigkeitsänderung solchen Aufzeichnungssystem also die Schreib Lese- 6_U des beweglichen Körpers ab, wenn dieser beschleuköpfe) stets bezüglich seiner Gesehwindigkeil unter nigt oder abgebremst wird. Daher gibt das Signal an, Kontrolle ist, indem ein möglichst steiles Geschwin- daß das bewegliche Teil eine Anzahl vorbestimmter digkeitssignal aus den Positionssignalen abgeleitet Positionen überschritten !iai, wenn die Bewegung in wird. Jen Richtungen hervorgerufen worden ist, die durch

Diese Aufgabe wird mittels der im Anspruch I an- 65 den Pfeil 10/1 angegeben ist. Jede der diskreten Pogegebenen Merkmale gelöst. Man erkennt, daß in je- sitionen, die durch die Spitzenwerte der Kurven Pl, dem Augenblick bzw. in jeder Position des Körpers P3 angezeigt werden, gibt an, daß der bewegliche Köreines (von vier) differenzierten Wcgsignalen, also per einen vorbestimmten Punkt überschritten hat. Ob-

[ es allgemein üblich ist, ein Signal zu differenzieren, das die Position des beweglichen Teiles angibt um dadurch ein GeschwindigkeitssignsS abzuleiten,'hat eine derartige Ableitung gewisse Nachteile. Ein Nachteil besteht darin, daß das Positionssignal intermittierend ist, so daß das Geschwindigkeitssignal ebenfalls intermittierend ist. Hier wird ein Pa~r Photodioden 19 und 20 verwendet, die in Kombination mit einem feststehenden Gitter, das Linien mit einem Phasenabstand von 90° aufweist, verwendet werden und dadurch ebenfalls ein Paar um 90° versetzter Positionssignale ergeben. Diese Signale in Form von Strömen, die durch die Photodioden abgegeben werden, gelangen durch die Verstärker 21 und 22, um die Signale P1 und P 3 gemäß F i g. 2 A zu erhalten. Diese Signale werden über Inverter 24 und 25 geleitet, um Positionssignale P 2 und P * zu erhalten, welche bezüglich der Signale Pl bzw. P 3 um 180 phasenverschoben sind. Danach werden die Signale P1 und P 2, P 3 und P 4 differenziert, um intermittierende Geschwindigkeitssignale beim Durchgang durch Differenzierglieder 26, 27. 28 bzw. 29 zu erhalten. Derartige Differenzierglieder sind bekannt und schematisch als Differenzierglied 26 dargestellt, welches im allgemeinen einen Operationsverstärker 30 mit Diffcrentialeingang über Kondensator Γ und Widerstände Al und R 3 sowie einen Rückkopplungs-Widerstand R 2 aufweist. Daher ergibt suh beim Differenzieren des Positionssignals P 1 ein intermittierendes Geschwindigkeitssignal gemäß der Kurve 31 in Fig. 1. In ähnlicher Weise führt das Differenzieren der anderen Positionssignale zu intermittierenden Geschwindigkeitssignalen ähnlicher Form, die jedoch zu dem Nachbar-Signal jeweils um 90 bezüglich der Phase versetzt sind. Wie schon erwähnt wurde, wird angestrebt, ein kontinuierliches Geschwindigkeitssignal zur genauen Regelung der Gateelektrode des Feldeffekttransistors eine Spannung auftritt und der Schalter S1 abgeschaltet wird. Wenn daher das Signal von dem Logikgatter 56 ent sprechend einen niedrigen Pegelwert hat, wird der Feldeffekttransistor 40 eingeschaltet.

Um die Spannungsform in dem linearen Bereich auszuwählen, ist der Detektor 35 für dsn Signalpegel vorgesehen, der als Schalteinrichtung entsprechend der Signalspannung arbeitet. Um zu erfassen, wenn ίο ein Signal zwischen den Pegeln 48 und 47 auftritt, ist der Peeeldetektor mit Eingangsleitungen verbunden. welche*die Signale Pl, P 2 und P3 an ein Paar Differenzverstärker 49 und 50 abgeben. Der Ausgang des Verstärkers 49 gibt daher die Pegelwerte P1 minus P 3 ab, und der Verlauf dieses Ausgangsignals A ist in Fig.2B dargestellt. Wenn dieses Signal durch den Inverter 50' gelangt, wird es zum Signal A, wahrend der Ausgang des Verstärkers 50 das Signal B bzw. P 3 minus P 2 wird; beim Durchgang durch den Inverter 51 wird es zum Signal B. Wenn diese Signale durch UND-Gatter 52, 54, 55 und 56 gelangen, ergibt sich eine Reihe von Gattersignalen gemäß F i g. 2 C. Diese Signale werden abgeleitet indem de in Fig. 2B dargestellten Signale, d. h. A, A, B,B, addiert werden, um ein Zeitschaltschema zu ergeben, aus dem hervorgeht, wann jeder der Schalter Sl, s 2, S3 und S4 für den Durchgang desjenigen Geschwindickeitssignals geöffnet sein soll, das am Ausgang des zugeordneten Differenziergliedes für den Ausuangsschaltkreis anliegt.

^ Das Gattersignal Ά, B wird verwendet, um der. Schalter S1 einzuschalten, da dieses Signal bezuglich der Änderung des Spannungspegels den Zeitpunkt des Positionssignals Pl zwischen den Punkten 32 und 34 in Fig. 2 A entspricht. Auf diese Weise wird dasjenice Geschwindigkeitssignal ausgewählt, welches sich in dem linearen Zustand oder Bereich be-

sx^s^^ ⁵⁷

vorliegt und am nächsten im lineare Betriebs- Fig.l

den Aus-

schaltkreisen der Differenzierglieder enthalt, und diese Schalteinrichtung wird durch Galter oder Schaltsteuereinrichtungen 36, 37, 38 bz\.. 39 gesteuwelche den Betrieb des Plattenantriebs bce'.nträchti gen könnten, wobei eine automatische Verstärkungsregelung jedoch unerwünscht ist.

Durch die Einführung eines Hysterese-Fffekie

ÄS=

ein-

lacnc litiTtiiiiiE. au.,, uu*- . . zwischen seinen Drain- und Source-Ansehlüssen einen niedrigen Widerstand aufweist, wenn sein Gateanschluß nicht in Sperrichtung vorgespannt ist, er dagegen einen hohen Widerstand aufweist und praktisch offen ist, wenn an der Gateelektrode eine Sperrspannung anliegt. Wenn beispielsweise das Signal von einem Logikgatter 56 einen hohen Pegelwert hat, wird der Transistor 59 eingeschaltet, wodurch auch der Transistor 60 eingeschaltet wird, so daß an der

65

)^^ wird erreicht,_ in^¹^ ^{ücr H}>_{5 d} ^_{6 nach} Maßgabe c.ncr dim Sch U ^r ^ _5g, _{betäti t werde}„, die auf Scha "^sleuei^^rJ£ J _{das enger} tolerierte Posiden ^^^^ abspricht. Jedes der

^üc. ' _{solchcn Pla}aenantriebs-Untersy-Jj c ncm _Magnetkopf im wc-

sun ; ^« ai ^ Spurposition ansentücnen aui aer g

geordnet ist, ist zum Schalten der Hysterese-Schaltung geeignet. Wenn die Position des Magnetkopfes nahe bei der gerade gesuchten Position liegt, wird die Hysterese in die Schaltungseinrichtung eingeführt, um ein schnelles Schalten in dem Spannungs-Pegeldetektor zu verhindern. Ein schnelles Schalten könnte erfolgen, wenn die durch die Steuerspuren auf der Platte 10 angezeigte Spurposition so weit versetzt wäre, daß sie mit einer Spitze eines der Positionssignale Pl bis P4 zusammenfällt. In diesem Fall würde' die Schaltereinrichtung schnell zwischen den Posilionssignalen umschalten, wenn die Köpfe auf eine Spurposition zu zentrieren bzw. dort »einzurasten« sind. Da die Hysterese in die Schaltereinrichtung eingeführt wird, indem über Widerstände R 9 und R 10 der Verstärker 49 und 50 eine Rückkopplung vorgesehen wird, werden d:ie Sigtialschaltpunkte der Schaltereinrichtung auf die Pegelwerte 58 und 59 der Fig.2A zurückgesetzt. Daher wird die Möglichkeit herabgesetzt oder eliminiert, daß Toleranzen zwi-

o sehen der Steuerspur und der Positionserfassung zu einem schnellen Schalten führen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Geschwindigkeitssignalen, maximale Steilheit aufPatentansprüche: weist und damit die beste Auflösung gewährleistet. Das jeweils bestgeeignete Signal wird dann ausgewer-

1. Schaltungsanordnung zur Gewinnung eines tet. Die Umschaltung kann dabei so erfolgen, daß Signals für die Geschwindigkeit eines Körpers 5 das endgültige Geschwindigkeitssignal quasi kontinuentlang eines vorbestimmten Weges, mit einer ierlich ist.

Gebereinrichtung zur Erzeugung zweier Folgen In Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung

von 90° gegeneinander verschobenen Positions- ist eine Einrichtung vorgesehen, die den Umschaltpesignal-Impulsen und mit Differenziereinrichtun- gel des Pegeldetektors verändert. Dies geschieht mitgen für mindestens eine der Impulsfolgert, da- io tels einer Gegenkopplung, die dann zugeschaltet durch gekennzeichnet, daß jede Impuls- wird, wenn der bewegte Körper nahezu die Soll-Posifolge einem Differenzierglied (26, 28) und einem tion erreicht hat. Auf diese Weise wird ein Pendeln Inverter (TA, 2S) zugeführt ist, daß auch die Aus- um die Soll-Position herum verhindert,
gänge der Inverter (24, 25) mit Differenzierglie- Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungs-

dern (27, 29) verbunden sind und daß ein Pegel- 15 beispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen erdetektor (35) für die Durchschaltung von Gattern läutert; es stellt dar

(36 bis 39), an deren Eingängen die differenzier- Fig. 1 schematisch und teilweise perspektivisch

ten Impulsfolgen liegen, zu dem Signalausgang in eine Schaltungsanordnung sowie einzelne in dieser Abhängigkeit von der Augenblicksamplitude der auftretende Signalverläufe,

beiden Impulsfolgen vorgesehen ist. 20 Fig. 2 eine Kombination von Signalverlaufen und

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- Impulsfolgen, die sich bei der Schaltungsanordnung kennzeichnet, daß eine Einrichtung (R 9, R 10, gemäß F i g. 1 ergeben.

49, 50) für die Herabsetzung der Schaltpunkte In F i g. 1 ist eine Schaltungsanordnung zum Be-

für den Pegeldetektor (35) vorgesehen ist, die se- stimmen der Geschwindigkeit eines beweg'ichen Teilektiv einschaltbar ist. 25 Ies4 mit einem Paar Auf/eichnungsköpfen 5 und 6

wiedergegeben die durch einen Träger 7 gehalten sind und durch eine Verschiebeeinrichtung 8 über die Flächen der sich drehenden Platten 9 und 10 be-

wegt werden können. Die Spurpositionen des Plat-

30 tenantriebssv stems werden durch nicht dargestellte, vorher aufgezeichnete Steuerspuren auf der Fläche der Platte 10 festgelegt. Um die Position der Magnet-

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung köpfe /υ erfassen, ist an dem beweglichen Teil des zur Gewinnung eines Signals für die Geschwindigkeit Plaitenantriebsystems ein Gitter 11 mit einer transeines Körpers entlang eines vorbestimmten Weges, 35 parenten Platte 13 angebracht, die voneinander im mit einer Gebereinrichtung zur Erzeugung zweier Abstand befindliche lichtundurchlässige Linien 12 Folgen von 90 gegeneinander Verschobepen Posi- aufweist Neben dem beweglichen Gitter 11 ist ein tionssignal-lmpulsen und mit Differenziereinrichtun- stationäres Gitter 14 angeordnet, welches seinerseits gen für mindestens eine der Impulsfolgen. Eine der- lichtundurchlässige Linien 15 auf einer transparenten artige Anordnung ist aus der US-PS 2 979 623 bzw. 40 Platte 16 enthält.

DT-AS 1 229 326 bekannt. Ein Paar lichtemittierender Dioden 17 und 18 sen-