DE2335847A1

DE2335847A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur fortlaufenden anzeige der gangunterschiede langsamer impulsfolgen durch vergleich mit einer hohen normalfrequenz, insbesondere zur verwendung bei einer zeitwaage fuer uhren hoher genauigkeit

Info

Publication number: DE2335847A1
Application number: DE19732335847
Authority: DE
Inventors: Siegfried Munz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-07-14
Filing date: 1973-07-14
Publication date: 1975-01-30
Also published as: US3895293A; CH604270B5; DE2335847B2; CH305274A4; IT1021526B; JPS5443912B2; FR2237201A1; JPS5029072A

Description

DR. RUDOLF BAUER * DIPL.-IN3. HiSLMUT HUBBUCH PATENTANWÄLTE

753 PFORZHEIM.

WESTLICHE 31 CAM LEOPOLD PLATZ) TEL. (O723I) 2429O

11.7.1973 I/He

Herrn Siegfried Münz , Pforzheim

Verfahren und Schaltungsanordnung zur fortlaufenden Anzeige der Gangunterschiede langsamer Impulsfolgen durch Vergleich mit einer hohen Normalfrequenz, insbesondere zur Verwendung bei einer Zeitwaage für Uhren hoher Genauigkeit (ZUSATZ zu Patent 22 43 631)

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung und weitere Ausbildung des Verfahrens und der Schaltungsanordnung zur fortlaufenden Anzeige der Gangunterschiede langsamer Impulsfolgen durch Vergleich mit einer hohen Normalfrequenz, insbesondere zur Verwendung bei einer Zeitwaage für Uhren hoher Genauigkeit.

Bas Verfahren des Hauptpatents kennzeichnet sich dadurch, daß die Normalfrequenz zwei gleiche, je eine von zwei gleichen Impulszählern durchlaufende Rechteckimpulsreihen steuert, die Impulse der langsamen Impulsfolge abwechselnd je einen der beiden Zähler rückstellen und die danach auftretende Phasendifferenz der Hechteckimpulsreihen als HaB des Gangunterschiedes dient.

Die angezeigte Abweichung enthält bei diesem Verfahren noch einen Beiwert, der der Schlaggeschwindigkeit des Meßobjekts zugeordnet ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Meßwertfälschungen durch einen Beiwert zu vermeiden.

Um eine eichbare Anzeige für die Abweichung vom O-Vert für Uhren verschiedener Schlaggeschwindigkeiten zu erhalten, ist es notwendig, entweder die Anzeigeempfindlichkeit des Instruments den verschiedenen Schlaggeschwindigkeiten anzupassen, oder die Gangfehler einer Anzahl von Uhrenschlägen auf eine gemeinsame Meßzeit zu projezieren.

Die Erfindung lost die genannte Aufgabe bei einem Verfahren gemäß dem Hauptpatent durch Rückführung der Gangfehler verschiedener Schlaggeschwindigkeiten auf eine gemeinsame Meßzeit. Die Echaltungsanordnung des Hauptpatents wird ferner dadurch weiter ausgebildet, daß sie einen Zähler mit Ziffernanzeige steuert.

Zur Zusammenfassung einer Anzahl von Uhrenschlägen sind Verfahren bekannt, die eine bestimmte Anzahl von Uhrenschlägen auszählen und zwar in einem separaten Schlagzähler, wobei der Meßzähler mit dem ersten Uhrenschlag gestartet wirdj dann aber über die Zeitdauer der Tätigkeit des Schlagzählers gesperrt bleibt.

Ein anderes bekanntes Verfahren benützt eine gleichbleibende Sperrzeit, die in etwa der Meßzeit entspricht, wobei dann bei verschiedenen Schlaggeschwindigkeiten eine unterschiedliche Anzahl von Uhrenschlägen dem Meßzähler ferngehalten werden.

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Dieses letztere Verfahren vermeidet zwar die Notwendigkeit einer Anpassung des Zählers an die verschiedenen Schlaggeschwindigkeiten, hat jedoch den Nachteil, daß die Sperrzeit zwei sich widersprechenden Kriterien unterworfen ist. Einmal muß die Sperrzeit soweit kleiner als die theoretische Meßzeit (Normalzeit) sein, als die Größe des zu erwartenden Gangfehlers ausmacht. Andrerseits darf aber die Differenz zur Normalzeit auch wiederum nicht so grpß sein, daß eine sehr schnell schwingende Uhr das Meßwerk schon vor dem Ende der Messung auslöst. Dies bedeutet, daß bei der Messung von schnell schwingenden Werken, wie diese in zunehmendem Maße in Gebrauch kommen, der Meßbereich immer mehr eingeschränkt wird.

Zur Lösung der Aufgabe wird von der Tatsache ausgegangen, daß die nach dem Verfahren des Hauptpatents kontinuierlich rückgesteilten Impulsreihen, bevor sie in einer Gatterschaltung verglichen werden, jede für sich während eines gegenüber der Frequenz der zu prüfenden Impulse großen Zeitabschnittes, z.B. 1 Sekunde, um den Gangfehler der in diesem Zeitabschnitt auftretenden Uhrenschläge gegenüber der Normalzeit verstimmt ist. Um die Gangfehler der Uhren nun auch eine bestimmte gleichbleibende Meßzeit zu projezieren, ist es erfindungsgemäß lediglich erforderlich, eine der beiden durch die zu prüfende Impulsfolge verstimmten Normalfrequenzreihen in einem separaten Frequenzteiler auf die gewünschte Meßzeit herabzusetzen. Die hierbei erhaltene niedrigere Frequenz enthält die Gangfehler zuzüglich der Messzeit, d.h. die durch das Teilverhältnis gegebene

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theoretische Messzeit ist um den Gangfehler verstimmt.

Der Vorteil dieser Maasnahmen liegt darin, daß der Teilfaktor nicht mehr von der Uhrenschlagfolge sondern von dem Verhältnis der Normalfrequenz zur Meßzeit abhängt.

Die niedrige Impulsfolge kann dann in eine Anordnung gemäß dem Verfahren des Hauptpatents eingegeben oder entweder durch ein Messinstrument oder durch Auszählen der dort erscheinenden Differenzimpulse durch einen Zähler angezeigt werden.

Bei diesem Verfahren kann jedoch die Meßzeit noch grundsätzlich verschiedene Phasenlagen zur uhrenschlagfolge haben. Daraus folgt,daß innerhalb einer Meßperiode η oder auch nur n-1 Uhrenschläge erfolgt sein können. Ist die Meßperiode gegenüber der Uhrenschlagfolge groß, so ist dieser Fehler vernachlässigbar.

Bei der Wahl von kleineren Meßzeiten ist es aber angebracht die Meßzeit mit einem Uhrensignal beginnen zu lassen. Dies kann durch eine Vergleichsschaltung bewirkt werden, &r als Kriterien die Uhrenschlagfolge und der Beginn (Anstieg des Rechteckes) der Meßzeit eingegeben werden, die den Meßbereichteiler bei Eintreffen des nächsten Uhrenschlages rückstellt, falls die Phasenlage gegenüber der Uhrenschlagfolge verschoben sein sollte.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise schematisch eine Schaltungsanordnung der Erfindung und einige Impulsfolgen und zwar ist

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F i g . i die Schaltungsanordnung und Fig. 2 (1, 2, 3» *) die Impulsfolgen.

Nach dieser Schaltungsanordnung steuert der Normalfrequenzgenerator a den Frequenzteiler b_t dessen Ausgangsfrequenz, z.B. 120 Hz, beträgt. Über den Rückstelleingang R,- wird die zu prüfende ührenschlagfolge zugeführt, die gleichzeitig auch in die Vergleichsschaltung d eingegeben wird. ^Der Meßbereichteiler c ist mit seinem Eingang mit b verbunden und mit seinem Rückstelleingang mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung d. Wie oben erläutert, erscheint dann am Ausgang D des Meßbereichteilers c bei einem Teilverhältnis 120 t 1 eine Frequenz mit der Periode von einer Sekunde, die um die in daaser Zeit angesammelten Gangfehler gegenüber der Normalfrequenz differiert.

Soll zur Anzeige des Ganges eine Zählereinrichtung mit Ziffernanzeige benützt werden, so ist es vorteilhaft, die Meßgröße zunächst in eine Anordnung gemäß der früheren Anmeldung einzugeben und erst daran den Zähler anzuschließen. Es ergeben sdbhdann folgende Vorteile:

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Die Anordnung enthält an den Gatterausgängen getrennt nach Vor- oder Hachgang Fehlerrechtecke, wobei jedes einzelne Rechteck den Gangfehler pro Zeiteinheit ausdrückt. Es kann deshalb durch Auszählen eines oder mehrerer Hechtecke die Anzeigegröße vervielfacht werden. Da außerdem ein festes Kriterium bezüglich Vor- oder Bachgang durch die getrennten Gatterausgänge besteht, kann der Zähler für beide Gangrichtungen als Vorwärtszähler ausgestattet sein, folglich der gleiche Zähler verwendet werden, wobei die + und - Anzeige getrennt aus den Gattern entnommen wird. Außerdem braucht die Zählerkapazität nur für die Größe der Gangdifferenz ausgelegt sein.

In Fig. 2 sind die zur Erläuterung der Funktion notwendigen Diagramme der Anordnung nach Fig. 1 über der Zeitachee aufgetragen. Die Reihe 1 zeigt eine Anzahl der eintreffenden Uhrensignale die bei R^. Fig. Λ eingegeben werden. Diese Signale sind gegenüber der Normalzeit beschleunigt, die Uhr geht vor* Die Reihe 2 zeigt eine Anzahl der nicht verstimmten Kormalzeit am Ausgang des Zählers b Fig. 1.

Die Reihe 5 zeigt dieelbe Reihe nach der kontinuierlichen Rückstellung durch die Uhrensignale.

Reihe 4 zeigt eine Periode des Ausgangs E in Fig. i die einer Meßzeitperiode entspricht und gegenüber der Normalreihe 2 gemäß der rückgestellten Reihe 3 ebenfalls verkürzt ist, folglich die Summe der innerhalb der Meßperiode aufgelaufenen Fehler (Vogang) enthält·

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Claims

DR. RUDOLF BAUER * DIPL.-ING. HELMUT HUBBUCH

753 PFORZHEIM.

WESTLICHE 31 (AM LEOPOLD PLATZ) TEL. (O72S1) 2429O

11.7.1973

Patentansprücheι

(iJ Verfahren zur fortlaufenden Anzeige der Gangunterschiede

langsamer Impulsfolgen durch Vergleich mit einer hohen Normalfrequenz, die zwei gleiche, je einen von zwei Impulszählern durchlaufende Rechteckimpulsreihen steuert, die Impulse der langsamen Impulsfolge abwechselnd je einen der beiden Zähler rückstellen und die danach auftretende Phasendifferenz der Rechteckimpulsreihen als Maß des Gangunterschiedes dient nach Patent 22 43 6319 dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der beiden kontinuierlich zurückgestellten Normalfrequenz-Impulsreihen, die, jede für sich, während eines gegenüber der Frequenz der zu prüfenden ührenschlagfolge großen Zeitabschnitts um den in diesem Zeitabschnitt auftretenden Gangfehler gegenüber der Normalzeit verstimmt.ist, in einem Frequenzteiler (Meßbereichsteiler) auf eine der gewünschten Meßzeit gleiche Größe herabgesetzt wird, so daß die resultierende Impulsfrequenz die Summe aus Meßzeit und den in der Meßzeit aufgelaufenden Gangfehlern der Ührenschlagfolge darstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vergleichsschaltung, die den Meßbereichsteiler bei Auftreten einer Phasenverschiebung zwischen dem Rechteck Beginn der Meßzeit

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und dem Eintreffen des ersten Uhrenschlags beim zweiten Uhrenschlag zurückstellt.
3. Schaltungsanordnung zur Durchführung eines Verfahrens

nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Normalfrequenz-Impulsgenerator (a) einen Frequenzteiler (b) steuert, dessen Ausgangsfrequenz einem Meßbereichsteiler (c) aufgegeben wird, während die zu prüfende Uhrenschlagfolge (E_x.) dem Rückstelleingang des Frequenzteilers (b) und einer Vergleichsschaltung (D) eingegeben wird, die auch am Rückstelleingang (Ro) des Meßbereichsteilers (c) liegt.

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