DE2520089A1

DE2520089A1 - Schaltungsanordnung zur erzeugung aequidistanter von einem mechanischen taktgeber abgeleiteter elektrischer impulse

Info

Publication number: DE2520089A1
Application number: DE19752520089
Authority: DE
Inventors: Friedrich Fiege
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1975-05-06
Filing date: 1975-05-06
Publication date: 1976-11-18

Description

Schaltungsanordnung zur Erzeugung äquidistanter von einem mechanischen Taktgeber abgeleiteter elektrischer Impulse Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung äquidistanter von einem mechanischen Taktgeber abgeleiteter elektronischer Impulse.
Triggerimpulse, die von einem mechanisch angetriebenen Taktgeber geliefert werden, z. B. eine von Lichtschranken abgetastete Schlitzscheibe, sind in ihrem zeitlichen Abstand mit den Fehlern dieser mechanischen Einrichtung behaftet.
Kann nur eine geringe Abweichung der Markierungen von z. B.
einigen Winkel-Sekunden zugelassen werden, so erfordert dies einen sehr großen Aufwand bei der Fertigung.
Aufgabe der Erfindung ist es, Fertigungstoleranzen und - Fehler von mechanisch angetriebenen Taktgebern auszugleichen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung, bei der der vom Taktgeber aus der größten absoluten Ist-Wertabweichung abgeleitete Impuls als Bezugsimpuls für ein getaktetes Schieberegister verwendet ist, dessen Jeweils einem Quotienten aus der Istabweichung und der höchstzulässigen Sollabweichung ihr Taktgeberimpulse zugeordnete Ausgänge je mit einem Eingang von UND-Gattern verbunden sind, deren anderer Eingang von die Taktgeberimpulse zählenden Impulsen angesteuert wird und deren Ausgänge über ein ODER-Gatter zusammengefaßt sind.
Dadurch ist es möglich, die mechanischen Fehler weitgehend auszugleichen, so daß auch mit Taktgebern, die mit einfachen Mitteln hergestellt sind, eine sehr genaue Synchronisierung erzielt werden kann.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel dar. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild, Fig. 2 einen mechanischen Taktgeber und Fig. 3 ein Diagramm.
Die Schaltungsanordnung besteht im wesentlichen aus einem Schieberegister 1 und einem gesteuerten Taktgenerator 2, dessen Frequenz in einem bestimmten Verhältnis zur Umdrehungszahl einer als Taktgeber dienenden Schlitzscheibe TS (Fig.2) steht, fener einen Zähler 3 und einen Dekodierer 4 und einer Anzahl UND-Gatter 5, die den ausgewählten Schieberegisteranschluß Q1.........auf den Ausgang 6 eines ODER-Gatters 7 schalter Mittels eines Schalters 8, der vom Taktgeber TS eingeschaltet und vom Schieberegister 1 ausgeschaltet wird, kann der Taktgenerator 2 eingeschaltet werden.
Die Frequenz des Taktgenerator 2 ist f = u . 360 #2 wobei u die Umdrehung per Minute des Taktgebers und p2 der zugelassene Teilungsfehler in Winkelgraden und f in Hz angegeben ist.
Die Anzahl n der erforderlichen Schieberegisterstufen ist n = p , wobei #2 der zugelasene Teilungsfehler (Sollabweichung) in Winkelgraden ist und cp der größte auftretende Teilungsfehler (Iætabweichung).
Die Wirkungsweise wird nun an einem Beispiel erläutert: Es werden z.B. bei einer Schlitzscheibe (Fig. 2) gefordert, daß die Markierungen MA..... nicht mehr als 5,6 n (Winkelsekunden) pro Taktgeberwert (240, 480.) abweichen dürfen.
Die bei der Fertigung einer Musterscheibe mit 15 Markierungen erreichte Genauigkeit ist erheblich geringer und z.B. in Fig.3 für Jede der 15 Markierungen MA......... angegeben. Es wird durch die in Drehrichtung-am weitesten zurückliegende Markierung z.B. M1 (bei 216°) eine Bezugslinie B gelegt, d.h.
der absolute maximale Abweichungsbereich bestimmt, und der Bezugsimpuls für das Schieberegister festgelegt. Die von den übrigen Markierungen gelieferten Impulse werden Jetzt soweit elektronisch verzögert, daß auch sie die Bezugslinie B erreichen. Dies geschieht auf folgende Weise: Der jeweils zu verzögernde Impuls gelangt erstens an den Eingang des Schieberegisters 1 und zweitens an den Schalter 8, der ein Flipflop ist, das gesetzt wird und den Taktgenerator 2 einschaltet, der die Taktimpulse für das Schieberegister 1 liefert. Ferner gelangt der zu verzögernde Impuls an den Zähler 3, der über den Dekodierer 4 das der Jeweiligen Markierung zugeordnete UND-Gatter 5 öffnet. Der Impuls durchläuft das Schieberegister 1 soweit, bis er ein geöffnetes Gatter 5 findet und so zum Ausgang 6 gelangt.
Die beschriebene Art der Verzögerung hat gegenüber der Verç zögerung durch monostabile Kippstufen den Vorteil, daß sie sich auch bei unterschiedlicher Geschwindigkeit des Taktgebers (Schlitzscheibe) verwenden läßt. An den Taktgenerator 2 werden keine hohen Anforderungen gestellt.
Um die Taktfrequenz für das Schieberegister 1 proportional mit der Drehzahl des Taktgebers (TS) ändern zu kennen, kann die Steuerung der Taktfrequenz mit Hilfe einer Gleichspannung bei kontinuierlicher Verstellung der Drehzahl erfolgen (2', Fig. 1).
Durch Umschalten von frequenzbestimmenden Gliedern kann auch eine stufenweise Verstellung der Drehzahl berücksichtigt werden. Ferner ist durch Einfügen eines umschaltbaren Frequenzteilers zwischen Taktgenerator 2 und Schieberegister 1 bei stufenweiser Verstellung der Drehzahl ebenfalls eine Anpassung möglich.
Ist die Frequenzabweichung des Taktgenerators relativ groß, z.B. 10 ,, so sollte eine entsprechend verringerte Sollabweichung in Ansatz gebracht werden, im angeführten Beispiel z.B. von 5,6 Winkelsekunden auf 5,0 Winkelsekunden. Damit stört auch der Fehler des Taktgenerators nicht mehr.
Statt der beschriebenen Taktgeberschlitzscheibe kann auch ein einen Lichtstrahl reflektierender rotierender Polygonspiegel verwendet werden, bei dem es auf die mit höchster Genauigkeit einzuhaltende Breite der einzelnen Spiegel des Polygonzuges ankommt.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche: g -Schaltungsanordnung zur Erzeugung äquidistanter von einem mechanischen Taktgeber abgeleiteter elektronischer Impulse, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Taktgeber aus der größten absoluten Istwertabweichung abgeleitete Impuls als Bezugsimpuls für ein getaktetes Schieberegister verwendet ist, dessen Jeweils einem Quotienten aus der Istabweichung und der höchstzulässigen Sollabweichung der Taktgeberimpulse zugeordnete Ausgänge je mit einem Eingang von UND-Gattern verbunden sind, deren anderer Eingang von die Taktgeberimpulse zählenden Impulse angesteuert wird und deren Ausgänge über ein ODER-Gatter zusammengefaßt sind.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgenerator für das Schieberegister vom Taktgeber einschaltbar und vom Schieberegister ausschaltbar ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Taktfrequenz proportional zur Umdrehungszahl und umgekehrt proportional zur zulässigen Sollabweichung gewählt ist.