DE2335847B2 - Schaltungsanordnung zur fortlaufenden anzeige der gangunterschiede der relativ langsamen taktfrequenz einer uhr durch vergleich mit einer hohen normalfrequenz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur fortlaufenden Anzeige der Gangunterschiede der relativ langsamen Taktfrequenz einer Uhr durch Vergleich mit einer Normalimpulsfolge hoher Frequenz unter Verwendung von Impulszählern mit Zähl- und Rückstelleingang, die gemäß dem Hauptpatent 22 43 631 dadurch gekennzeichnet ist, daß zwei gleiche, parallelgeschaltetc Zählergruppen, deren Zähleingänge mit der Normalim- &5 pulsfolge angesteuert werden, diese in zwei phasen- und frequenzgleiche Rechteck-Impulsfolgen niedrigerer Frequenz herunterteilen, daß weiterhin den Rückstelleingängen der Zählergruppen abwechselnd Impulse der zu messenden Impulsfolge zugeführt werden, so daß die heruntergeteilten Normalimpulsfolgen gegeneinander dadurch um den Gangunterschied phasenverschoben werden, daß die Rückstellung der Zähler jeweils vor dem Eintreffen des nächsten Normalimpulses am Zählergruppeneingang abgeschlossen ist, daß die zwei die Zählergruppen verlassenden Rechteckimpulsfolgen zur Messung und Anzeige des Gangunterschieds in einem Gatter verglichen werden und an dessen Ausgang eine die Phasendifferenz der beiden Impulsfolgen enthaltende resultierende Impulsfolge auftritt.

Die durch eine solche Schaltungsanordnung angezeigte Abweichung enthält noch einen Beiwert, der der Schlaggeschwindigkeit des Meßobjekts zugeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Meßwertfälschungen durch diesen Beiwert zu vermeiden und eine eichbare Anzeige für den Gangfehler zu erhalten.

Um eine eichbare Anzeige für die Abweichung vom Null-Wert für Uhren verschiedener Schlaggeschwindigkeiten zu erhalten, ist es notwendig, entweder die Anzeigeempfindlichkeit des Instruments den verschiedenen Schlaggeschwindigkeiten anzupassen, oder die Gangfehler einer Anzahl von Uhrenschlägeii auf eine gemeinsame Meßzeit /u projizieren.

Zur Zusammenfassung einer Anzahl von Uhrenschlägen sind Verfahren bekannt, die eine vorgewählte Anzahl von Uhrenschlägen auszählen, und /war in einem separaten Schlagzähler, wobei der Zeitzähler mit dem ersten Uhrcnschlag gestartet wird, dann aber gesperrt bleibt, bis die vorgewählte Zahl von Uhrenschlägen registriert ist; damit endet auch die Meßzeil. Die Sperrung ist erforderlich, damit der Zeitzähler nicht durch die weiteren in die Meßzeit fallenden Uhrenschläge stets aufs Neue gestartet wird. Dies Verfahren hat den Nachteil, daß es zunächst nur einen auf die je\\ eilige veränderliche Meß/eit bezogenen Gangfehlcr anzeigt. Da die Meßzeit aber durch die Schlagfrequenz der Uhr bestimmt wird, muß der Zähler an die Schlagfrequcnz angepaßt werden, wenn er unabhängig du von sein soll.

Ein anderes bekannles Verfahren benützt eine gleichbleibende Sperrzeit, die in etwa der ebenfalls konstanten Meßzeit entspricht, wobei dann bei verschiedenen Schlagfrequenzen eine unterschiedliche Anzahl von Uhrenschlägen in die Meßzeit fällt. Der Beginn der Meßzeit wird durch einen ersten Uhrschlag markiert. Bei vorgehender Uhr z. B. stellt der zeiili. .'·. Abstand zwischen dem letzten Uhrenschi»·· '"■ ^r Meßzeit und dem Ende der Meßzeit den aufgelaufenen, zu bestimmenden Gangfehler dar. Um diesen zu messen, wird mit dem letzten in die Meßzeit fallenden Uhrschlag ein Zeitmesser gestartet, der bis zum Ende der Meßzeit läuft. Die vorhergehenden Uhrenschläge werden in der vorgewählten Sperrzeit unierdrückt. 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 soviel kleiner als die theoretische Meßzeit (Normalzeit) sein, als die Größe des zu erwartenden Gangfehlers ausmacht. Andererseits darf aber die Differenz zur Meßzeit auch nicht so groß sein, daß eine schnell schwingende Uhr das Meßwerk noch vor dem Ende der Messung erneut 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 Hauptpatent kontinu ierlich rückgestellten Impulsreihen, bevor sie in einer Gatterschaltung verglichen werden, jede für sich während eines gegenüber dt; 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 auf eine bestimmte gleichbleibende Meßzeit zu projizieren, ist es erfindungsgemäß lediglich erforderlich, daß die Frequenz der beiden kontinuierlich zurückgestellten Normalfrequenz-Impulsreihen, die jede für sich während eines gegenüber der Frequenz der zu prüfenden Unrenschlagfolge großen Zeitabschnitts um den in diesem Zeitabschnitt auflaufenden Gangfehler gegenüber der Normalzeit verstimmt ist. in einem Frequenteiler auf eine der gewünschten Meßzeit gleiche Größe herabgesetzt wird, so daß die resultierende Impulsperiode die Summe aus der Meß/eil und dem in der Meßzeit aufgelaufenen Gangfehler der Uhrenschlagfolge darstellt. Die durch das Teilverhältnis gegebene theoretische Meßzeil ist also um den Gangfehler verstimmt. Der Vorteil dicker Maßnahme liegt darin, daß der Teill'aklor nicht mehr von der IJhrenschlagfrequcn/.. sondern von dem Verhältnis der Normalfrequenz /ur Meß/.eit abhängt.

Die niedrige Impulsfolge kann in eine Schaltungsanordnung gemäß dem llauptpaicru eingegeben oder entweder durch ein Meßinstrument :,Jer durch Aus/ahlon der dort erscheinenden Dil'feren/impulse durch einen Zähler angezeigt werden.

Bei Verwendung dieser Schaltungsanordnung kann die Mel.izeit noch grundsäi/lich verschiedene Phasenanlagen zur Uhrenschlagfolge haben. Daraus folgt, daß innerhalb einer Meßzeit η oder auch nur n—\ Uhrenschläge erfolgt sein können. Ist die Meß/eil gegenüber der Uhrenschlagperiode groß, so ist dieser Fehler vernachlässigbar.

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

Die Zeichnung zeigt beispielsweise schemalisch eine Schaltunganordnung der Erfindung und einige Impulsfolgen, und zwar zeigt

F i g. 1 die Schaltunganordnung und

Fi g. 2(1,2,3,4) die Impulsfolgen.

Nach dieser Schaltungsanordnung steueit der Normalfrequenzgenerator a den Frequenzteiler b, dessen Ausgangsfrequenz. z.B. 120Hz beträgt. Über den Rückstelleingang /?, wird die zu prüfende Uhrenschlagfolge zugeführt, die gleichzeitig auch in die Vergleichsschaltung D eingegeben wird. Der Meßbereichteiler c ist mit einem Eingang mit b verbunden und mit seinem Rückstelleingang mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung D. Wie oben erläutert, erscheint dann am Ausgang E des Meßbereichteilers c bei einem Teilverhältnis 120 : 1 eine Frequenz mit der Periode von einer Sekunde, die um die in dieser Zeit angesammelten Gangfehler gegenüber der Nomalfrequenz 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 sich dann folgende Vorteile:

Die Anordnung enthält an den Gatterausgängen getrennt nach Vor- oder Nachgang Fehlerrechtecke, wobei jedes einzelne Rechteck den Gangfehler pro Zeiteinheit ausdrückt. Es kann deshalb durch Auszählen eines oder mehrerer Rechtecke die Anzeigegröße \er\ ielfacht werden. Da außerdem ein festes Kriterium bezüglich Vor- oder N.tchgang durch die getrennten Gatierausgänge besteht, kann der Zähler für beide Gangrichiungen als Vorwiirtszähler 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 F i g. 2 sind die zur Erläuterung der Funktion notwendigen Diagramme der Anordnung nach Fig. 1 über der Zeitachse aufgetragen. Die Reihe 1 zeigt eine Anzahl der betreffenden Uhrensignale die bei R\ in Fig. 1 eingegeben werden. Diese Signale sind gegenüber der Normalzeit beschleunigt, die Uhr geht vor. Die Reihe 2 zeigt eine Anzahl der nicht seistimmten Normalzeit am Ausgang des Zählers b(Y i g. 1).

Die Reihe J zeigt dieselbe Reihe nach der kontinuierlichen Ruckstellung durch die Uhrensignale.

Reihe 4 zeigt eine Periode des Ausgangs /-.'in F ig. 1. 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 (Vorgang) enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur fortlaufenden Anzeige der Gangunterschiede der relativ langsamen Taktfrequenz einer Uhr durch Vergleich mit einer Normalimpulsfolge hoher Frequenz unter Verwendung von Impulszählern mit Zähl- und Rückstelleingang, bei der zwei gleiche, parallelgeschaltete Zählergruppen, deren Zähleingänge mit der Nor- ίο malimpulsfolge angesteuert werden, diese in zwei phasen- und frequenzgleiche Rechteck-Impulsfolgen niedrigerer Frequenz herunterteilen, bei der weiterhin den Rückstelleingängen der Zählergruppen abwechselnd Impulse der zu messenden Impulsfolge zugeführt werden, so daß die heruntergeieilten Normalimpulst'olgen gegeneinander dadurch um den Gangunterschied phasenverschoben werden, bei der die Rückstellung der Zähler jeweils vor dem Eintreffen des nächsten Normalimpulses am Zählergruppeneingang abgeschlossen ist. und bei der die zwei die Zählergruppen verlassenden Rechteckimpulsfolgen zur Messung und Anzeige des Gangunterschieds in einem Galter verglichen weiden und an dessen Ausgang eine die Phasendifferenz der beiden Impulsfolgen enthaltende resultierende Impulsfolge auftritt (Patent 22 43 631), dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der beiden kontinuierlich zurückgestellten Normalfrequenz-Impulsreihen, die jede für sich während eines gegenüber der Frequenz der zu prüfenden Uhrenschlagfolge großen Zeitabschnuts an den in diesem Zeitabschnitt auflaufenden Gangfehler gegenüber der Normalzeit verstimmt ist, in einem Frequenzteiler (Meßbereichsteiler c) auf eine der gewünschten Meßz.eit gleiche Größe herabgesetzt wird, so daß die resultierende Impulsperiode die Summe aus der Meßzeit und dem in der Meßzeit aufgelaufenen Gangfehler der Uhrenschlagfolge darstellt.

2. .Schaltunganordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vergleichsschaltung (D), die den Meßbereichsteiler (c^bei Auftreten einer Phasenverschiebung zwischen dem Rechteckbeginn der Meßzeit und dem Eintreffen des ersten Uhrenschlags beim zweiten Uhrenschlag zurückstellt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Normalfrequenz-Impulsgenerator feinen Frequenzteiler (besteuert, dessen Ausgangsfrequenz einem Meßbereichsteiler (c) aufgegeben wird, während die zu prüfende Uhrenschlagfolge (R\) dem Rückstelleingang des Frequenzteilers (b) und einer Vergleichsschaltung (D) eingegeben wird, die auch am Rückstcllcingang (7?2)des Meßbereichsteilers fliegt.

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