DE2524613C2 - Einrichtung zum Vergleich der Ausgangssignale von Schrittdaten-Kompaßpaaren - Google Patents

Description

'· ein Rückwärtszähl-Impuls ist Auch diese bekannte Kompaßeinrichtung weist einen

t: 10 Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn- io relativ komplizierten mechanischen Aufbau auf und die

ϊξ zeichnet daß die Logikeinrichtungen (41, 47) Ein- hier verwendete Vergleichereinrichtung ist für die An-

ji richtungen (47) zur Neufestlegung der Zählrichtung Wendung in Schrittdaten-Kompaßpaaren nicht geeig-

einschließen, wenn die Zählung in den Zähleinrich- net Weiterhin wird bei dieser bekannten Einrichtung

Ii tungen (37)0 erreicht ein Alarmsignal selbst dann ausgelöst wenn die Aus-

$ 11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden 15 gangssignale der beiden Kompasse nur kurzfristig von-

[J Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Spei- einander verschieden sind.

cherzähleinrichtungen (37) einen parallelen binärko- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ein-

'■ ] dierten Ausgang liefern, daß die Alarm-Betätigungs- richtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die für

;■ einrichtungen (43, 45, 51, 53, 55) eine einstellbare Schrittdaten-Kompasse geeignet ist und bei der nur

Alarm-Stelleinrichtung (45) zur Lieferung eines pa- 20 dann ein Alarm ausgelöst wird, wenn die Ausgangssi- ;) rallelen binärkodierten Bezugssignals liefern, und gnale der einzelnen Kompasse über einen längeren

daß die Alarmbetätigungseinrichtungen weiterhin Zeitraum voneinander abweichen,
einen digitalen Vergleicher (43) zur Erzeugung eines Diese Aufgabe wird durch im kennzeichnenden Teil

Warnsignals einschließen, wenn der Ausgang der des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Speicherzähleinrichtungen (37) den Wert des Aus- 25 Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ganges der einstellbaren Alarmstelleinrichtungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
(45) übersteigt Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung werden die

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge- Schrittdaten von jedem der zu vergleichenden Kompaskennzeichnet daß die Alarmbetätigungseinrichtun- se in einer Anzahl von Vorwärts- oder Rückwärts-Zählgen (43, 45, 51, 53, 55) weiterhin Verzögerungsein- 30 impulsen umgewandelt die die Größe und Richtung von richtungen (53) zur Betätigung einer Alarmeinrich- von den Kompassen festgestellten Steuerkursänderuntung (57, 59, 61) erst dann einschließen, wenn ein gen anzeigen. Wenn die Kompasse um einen vorgege-Warnsignal von dem digitalen Vergleicher (43) für benen Betrag voneinander abweichen, so wird ein enteine vorher ausgewählte Zeitdauer vorhanden war. sprechender Impuls in die Speicherzähleinrichtungen

35 überführt. Wenn die Ausgangssignale der Kompasse

später wieder übereinstimmen, so werden Impulse von

den Speicherzähleinrichtungen subtrahiert Der Alarm wird nur dann betätigt, wenn die Anzahl der gespeicher-Einrichtung zum Vergleich der Ausgangssignale von ten Impulse einen vorher eingestellten Pegel erreicht Schrittdaten-Kompaßpaaren, deren Ausgangssignale 40 oder überschreitet, der dem festgelegten Wert entdifferentiell zugeführt werden, um eine Alarmeinrich- spricht.

tung zu betätigen, wenn die Differenz der Ausgangssi- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im fol-

gnale einen vorgegebenen Wert überschreitet, wobei genden anhand der Zeichnung näher erläutert. In der die Ausgangssignale der Kompaßpaare aus phasenver- Zeichnung zeigt

schobenen Folgen von N modulierten Impulsen pro 45 F i g. 1 eine Reihe von grafischen Darstellungen, die Grad der Kompaßdrehung bestehen. Schwingungsformen an verschiedenen Punkten der

»Schrittdaten«-Kreiselkompasse erzeugen elektri- Schaltung der Vergleichereinrichtung aufweisen;
sehe Ausgangssignale in der Form von drei phasenver- F i g. 2a und 2b zusammen ein Blockschaltbild der

schobenen modulierten Impulssignalen. Wenn sich der Einrichtung zum Vergleich der Ausgangssignale von Kompaßsteuerkurs ändert, werden Impulsein jeder der 50 Schrittdaten-Kompaßpaaren;

drei Phasen erzeugt. Die Anzahl dieser Impulse ist Fig.3 ein Schaltbild eines speziellen Impulsgenera-

durch die Größe der Steuerkursänderung bestimmt. tors, der bei der Vergleichereinrichtung nach den

Bei vielen Kompaßsystemen, insbesondere auf größe- F i g. 2a und 2b Verwendung finden kann,
ren Seeschiffen, werden zwei oder mehr lireiselkom- Die obere Gruppe von Impulsfolgen in Fig. 1 stellt

passe an verschiedenen Stellen an Bord des Schiffes 55 den Signalausgang von einem typischen Schrittdatenverwendet. Durch Vergleichen der Ausgangssignale Kompaß dar. Ein derartiger Kompaß erzeugt drei phavon Paaren von Kreiselkompassen kann ein fehlerhafter senverschobene Impulsfolgen <pA, φΒ und gpc. Typi-Betrieb ohne weiteres festgestellt werden. Es wurden scherweise wird der Ausgangskreis eines derartigen bereits Einrichtungen zur Überwachung der Betriebs- Kompasses aus einer 60 Hz-Quelle gespeist. Das Wechweise von Paaren derartiger Kreiselkompasse entwik- 60 selstromsignal wird vollweggleichgerichtet und einer kelt, die mechanische Anordnungen von differential geeigneten Nutzeinrichtung zugeführt. Wenn sich der verbundenen Schrittmotoren verwenden. Derartige An- Kompaßsteuerkurs ändert, erscheint eine Folge von Ordnungen sind jedoch relativ aufwendig, schwierig im modulierten Impulsen an jedem Phasenausgangsan-Betrieb und in der Wartung und erfordern beträchtliche Schluß. Die modulierten Impulse in den verschiedenen Leistung. 65 Folgen sind um 120° phasenverschoben. Normalerweise

Es ist weiterhin eine Einrichtung zum Vergleich der sind die Kompaß-Ausgangsschaltungen so aufgebaut, Ausgangssignale von Kompaßpaaren bekannt (DE-OS daß ein modulierter Impuls über eine Änderung des 22 23 625), bei der die Ausgangswellen von Servoschlei- Kompaßsteuerkurses von V₂ ⁰ vorhanden ist und das

Intervall zwischen den Impulsen ist gleich der modulierten Impulsbreite. So erscheint beispielsweise ein vollweggleichgerichtetes Signal am Ausgang der Phase B, wenn der Kompaßsteuerkurs zwischen 0° und V₂" liegt, während kein Ausgangssignal an der Phase B erscheint, wenn der Kompaß-Steuerkurs zwischen V₂" und 1" liegt.

Weil die Impulsfolgen in den drei Phasen phasenverschoben sind, kann die Richtung der Kompaßänderung aus der Folge bestimmt werden, in der die Impulse an den verschiedenen Phasen erscheinen.

Weil sich die modulierten Impulse der verschiedenen Impulsfolgen überlappen, treten sechs Kombinationen von hohen und niedrigen Signalen auf, wenn sich der Kompaß über 1° dreht. Dadurch kann der Kompaß-Steuerkurs auf ^!/t° bestimmt werden.

Wie es aus dem Blockschaltbild nach den F i g. 2a und 2b zu erkennen ist, werden die Ausgangssignale von den beiden zu vergleichenden Kompassen ersten und zweiten Leitungsisolatoren und Pegelschiebern 11 bzw. 13 zugeführt Jeder Leitungsisolator und Pegelschieber 11 bzw. 13 enthält einfache Eingangsschaltungen, die die modulierten Impulse wirksam filtern und invertieren, wie dies in den Impulsschwingungsformen A, B und C nach F i g. 1 gezeigt ist. In der derzeit bevorzugten Ausführungsform weisen die pegelverschobenen Schrittdaten-Impulse eine Amplitude von 10 Volt auf und sind damit für C-MOS-Logikpegel geeignet.

Die pegelverschobenen Schrittdaten-Impulse liefern ähnlich wie die modulierten Schrittdaten-Impulse von jedem Kompaß sechs Kombinationen von hohen und niedrigen Signalen, wenn sich der Kompaßsteuerkurs ändert.

Weil die Einrichtung zum Vergleich der Ausgangssignale keine Auflösung von V₆ ⁰ aufweisen muß, enthält jeder Leitungsisolator und Pegelschieber 11 bzw. 13 weiterhin einfache Logikschaltungen, die die pegelverschobenen Schriitdaten in eine Dreischritt-Folge umwandeln, wie dies durch die impulsförmigen Schwingungsformen Ai, Bi und Ci nach Fig. 1 gezeigt ist. Die Logikschaltungen liefern eine einen hohen Pegel aufweisende Spannung A i während des Auftretens eines einen hohen Pegel aufweisenden /!-Signals und eines einen niedrigen Pegel aufweisenden ß-Signals. Die Logikschaltungen liefern weiterhin ein einen hohen Pegel aufweisendes B1-Signal in Abhängigkeit von einem einen hohen Pegel aufweisenden Ä-Signal und einem einen niedrigen Pegel aufweisenden C-Signal sowie ein einen hohen Pegel aufweisendes Cl-Signal während des Auftretens eines einen hohen Pegel aufweisenden C-Signals und eines einen niedrigen Pegel aufweisenden Λ-Signais.

Wie dies aus F i g. 1 zu erkennen ist, liefert die dreistufige Folge aufeinanderfolgende Cl-, Bi- und A 1-Impulse wenn sich der Kompaßsteuerkurs in einer Richtung ändert und eine entgegengesetzte Impulsfolge, wenn sich der Kompaßsteuerkurs in der umgekehrten Richtung ändert

Die eine dreistufige Folge aufweisenden Impulsfolgen von den Leitungsisolatoren und Pegelschiebern 11 und 13 werden Impulsgeneratoren 15 bzw. 17 zugeführt

Jeder Impulsgenerator 15 bzw. 17 dient als Impulsfolgendetektor, der die Folge der seinen Eingangsanschlüssen zugeführten A 1-, Bi- und Cl-lmpulse feststellt und der weiterhin zur Erzeugung scharfer Ausgangsimpulse an einem oder dem anderen seiner beiden Ausgangsanschlüsse in Abhängigkeit von der Folge der A l-.ßl-undCl-Impulsedient

F i g. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform für einen Impulsgenerator 15 oder 17 obwohl verständlich ist, daß Abänderungen in der Schaltung nach F i g. Ϊ durchgeführt werden können.

Jede der A 1-, Bi- und Cl-Impulsfolgen, die dem Ausgang eines vorgegebenen Kompasses entsprechen, wird einem getrennten Eingangskanal in dem Impulsgenerator zugeführt.
So werden die A 1-Eingangssignale invertiert und

ίο über ein ODER-Gatter 19 einem monostabilen Multivibrator 21 zugeführt. Die A 1-Impulse werden außerdem direkt einer A 1-Sammelschiene zugeführt, die sich, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist, von der Oberseite bis zur Unterseite dieser F i g. 3 erstreckt.

Während des Auftretens eines A 1-Impulses weist die entsprechende A 1-Sammelschiene einen hohen Pegel auf. Am Ende eines A 1-Impulses wird der monostabile Multivibartor 21 durch das invertierte, dem ODER-Gatter 19 zugeführte Signal getriggert und erzeugt einen scharfen Ausgangsimpuls (typischerweise mit einer Dauer in der Größenordnung von einigen Mikrosekunden) an seinem Ausgangsanschluß Q. Der Ausgangsimpuls von dem monostabilen Multivibrator 21 wird einer entsprechenden gemeinsamen Sammelschiene A 2 zugeführt.

Wie es aus F i g. 3 zu erkennen ist, werden die Sammelschienen Bi und B 2 in ähnlicher Weise in Abhängigkeit von einem B 1-Eingangssignal angesteuert und die Sammelschienen Cl und C2 werden in Abhängigkeit von einem Eingangssignal C1 angesteuert

Die Beziehungen an den verschiedenen Sammelschienen können dadurch verständlich gemacht werden, daß auf den Impulsgenerator und die Dreistufen-Folge-Impulsfolgen nach F i g. 1 bezug genommen wird.

In der bevorzugten Impulsgeneratorschaltung nach F i g. 3 wird die Folge der Impulse mit Hilfe der UND/ ODER/Inverter-Gatter 23 und 25 festgestellt. In der derzeit bevorzugten Form können, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist. Bauteile vom Typ MC 14 506 für jedes der Gatter 23 und 25 verwendet werden. Wenn diese speziellen Bauteile so geschaltet sind, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist, so bewirken gleichzeitige den Eingangsanschlüssen A und ßoder C und D zugeführte Signale die Erzeugung eines Ausgangssignals am Anschluß Z Ein dem Anschluß E' zugeführtes Eingangssignal oder gleichzeitige den Anschlüssen Λ'und B' zugeführte Signale rufen ein Ausgangssignal am Anschluß Z'hervor. Indem die Gatter 23 und 25 mit speziellen Kombinationen von Sammelschienen verbunden werden, kann das Gatter 23 dazu verwendet werden, eine Folge von Vorwärts-Impulsen in Abhängigkeit von Kompaß-Steuerkursänderungen in einer Richtung zu erzeugen während das Gatter 25 dazu verwendet werden kann, Rückwärts-Impulse in Abhängigkeit von Kompaß-Steuerkursänderungen in der entgegengesetzten Richtung zu erzeugen.

Es ist zu erkennen, daß jedes Paar von Eingangsanschlüssen der Gatter 23 und 25 so angeschaltet ist, daß es eine eindeutige Kombination von Signalen von den beiden Sätzen von Sammelschienen empfängt Weiterhin ist jedes Paar von Eingangsanschlüssen an den Gattern 23 und 25 so geschaltet, daß es ein Signal von dem ersten Satz von Sammelschienen empfängt das als Freigabesigna! dient und daß es ein zweites Signal von dem

zweiten Satz von Sammelschienen empfängt das als Triggersignal dient

Derzeit wird die Verwendung von NAND-NOR-Logik in der Vergleichereinrichtung bevorzugt Entspre-

chend dieser Technik wird ein Auügangssignal an einem der Gatter 23 oder 25 erzeugt, wenn ein Triggerimpuls diesem Gatter in Kombination mit einem geeigneten einen hohen Pegel aufweisenden Freigabesignal zugeführt wird.

Bei Betrachtung der Fig. 1, die Bedingungen darstellt, wenn der Kompaßsteuerkurs sich erhöht, ist zu erkennen, daß A 2-, B2- und C2-Impulse bei Übergängen von Ai, Bi bzw. Ci von hohen zu niedrigen Pegeln auftreten. Für sich verringernde Steuerkurse würden die A 2-, Bl- und C2-Impulse um ein halbes Grad nach links in dieser grafischen Darstellung verschoben sein.

Damit ist zu erkennen, daß A 2 und C i oder B 2 und A i oder C2 und B1 A.ufwärtszähümpulse für anwachsende Steuerkurse liefern müssen, während A 2 und B1 oder B 2 und C1 oder C 2 und A 1 Rückwärtszählimpulse für abnehmende Steuerkurse liefern müssen. Der Impulsgenerator 15 erfüllt diese Funktion für den Kompaß Nr. 1 während der Impulsgenerator Nr. 17 diese Funktion für den Kompaß Nr. 2 erfüllt.

Wie es aus F i g. 2a zu erkennen ist, werden die Ausgangsimpulse von dem Generator 15 geeigneten Vorwärts- bzw. Rückwärts-Zählimputsspeicherschaltungen 27 bzw. 29 zugeführt, während die entsprechenden Impulse von dem Impulsgenerator 17 den getrennten Vorwärts- und Rückwärts-Zählimpulsspeicherschaltungen 31 bzw. 33 zugeführt werden.

Jede der Impulsspeicherschaltungen 27,29,31 oder 33 enthält eine Flipflopschaltung, die in Abhängigkeit von einem Signal von dem zugehörigen Impulsgenerator 15 oder 17 gesetzt und mit Hilfe eines Taktimpulses von einer vierphasigen Taktimpulsquelle 35 getriggert wird. Der Takt triggert aufeinanderfolgend die einzelnen Impulsspeicherschaltungen und erzeugt typischerweise Impulse mit einer Dauer in der Größenordnung von 100 Mikrosekunden. Die Taktimpulsquelle 35 erzeugt weiterhin eine Folge von rechteckigen Vorwärts-Rückwärts-Steuerimpulsen, die mit den Taktimpulsen derart synchronisiert sind, daß aufeinanderfolgende Taktimpulse durch abwechselnde Vorwärts- oder Rückwärtsimpulse begleitet sind.

Weil die Kompaß-Steuerkursilnderungen zufällig sind, treten Ausgangssignale von den Impulsgeneratoren 15 und 17 unter zufälligen Intervallen auf. Wenn diese Impulse auftreten, werden sie zeitweise in der richtigen Speicherschaltung 27, 29, 31 oder 33 gespeichert, bis diese Schaltung einen Taktimpuls empfängt Entsprechend wirken die Speicherschaltungen als Einrichtungen zur Umwandlung der zufälligen Schrittpegel in einen synchronen Takt-Schrittpege!. Ohne eine derartige Synchronisation könnte ein Impuls während des Taktsteuervorganges empfangen werden, so daß dieser Impuls verlorengehen würde.

Die die Kompasse und die verschiedenen Impulsspeicherschaltungen verbindenen Schaltungen sind differentiell so verbunden, daß eine in einem Kompaß auftretende Steuerkursänderung Vorwärts-Impulse erzeugt während die identische Steuerkursilnderung in dem anderen Kompaß Rückwärts-Impulse erzeugt

Aus den verschiedenen Speicherschaltungen taktgesteuert herausgeführte Impulse werden einem Speicherzähler 37 (F i g. 2b) über ein ODER-Gatter 39 zugeführt Der Speicherzähler 37 ist grundsätzlich ein üblicher Vorwärts-Rückwärts-Zähler, der in einer Richtung zählt, die durch den momentanen Wert eines Vorwärts-/Rückwärts-Steuersignals bestimmt ist, das von der Taktimpulsquelle 35 über eine eine anfängliche ausschließliche Vorwärtszählung bewirkende Schaltung 41 empfangen wird, die im folgenden beschrieben wird.

So lange wie die beiden verglichenen Kompasse normal arbeiten, tritt keine resultierende Änderung am Speicherzählcr 37 auf. Es sei beispielsweise angenommen, daß beide Kompasse normal arbeiten und daß eine Steuerkursänderung erfolgt, die einen Vorwärts-Impuls von dem Impulsgenerator 15 hervorruft. Dieser Impuls wird in der Speicherschaltung 27 gespeichert und taktgesteuert in Abhängigkeit von einem Takt /l-Zeitsteuerimpuls in den Speicherzähler 37 eingeführt. Zur gleichen Zeit bewirkt das Vorwärts-ZRückwärts-Steuersignal von der Taktimpulsquelle 35, daß der Speicherzähler 37 aufwärts zählt. Auf Grund der differentiellen Ver-

!5 bindung bewirkt die gleiche Steuerkursäp.derur.g, die auch im zweiten Kompaß auftritt, die Erzeugung eines Rückwärts-Impulses, der am Ausgang des Impulsgenerators 17 auftritt, und der in der Impulsspeicherschaltung 33 gespeichert wird. Dieser Impuls wird aus der Impulsspeicherschaltung 33 in Abhängigkeit von einem Takt D-Zeitsteuerimpuls herausgeführt. Weil ein Takt D-Zeitsteuerimpuls durch einen einen niedrigen Pegel aufweisenden Vorwärts-/Rückwärts-Steuerimpuls begleitet ist, bewirkt der Impuls von der Impuls-Speicherschaltung 33, daß der Zähler 37 rückwärts zählt, so daß der vorher von der Impulsspeicherschaltung 27 empfangene Impuls aufgehoben wird.

Wenn andererseits die Steueränderungen in den beiden Kompassen nicht identisch sind, so ist die Anzahl der Impulse, die aus den mit den beiden Kompassen verbundenen Speicherschaltungen taktgesteuert herausgeführten Impulse nicht gleich und es tritt eine resultierende Änderung am Speicherzähler 37 auf.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Speicherzähler 37 übliche Einrichtungen zur Teilung des Signals von dem Gatter durch 3 einschließen, so daß eine Zählung den Ausgangsanschlüssen Qo-Qi in Abhängigkeit von einer resultierenden Ansammlung von drei Vorwärts- oder Rückwärts-Zählimpulsen übertragen wird. Bei dieser Anordnung ändert sich der Ausgang des Zählers in Γ-Schritten.

Der binärkodierte Ausgang des Speicherzählers 37 erscheint an den Anschlüssen Qo-Qs und wird einem digitalen Vergleicher 43 zugeführt, in dem der Ausgang mit dem binärkodierten Ausgang von einer einstellbaren Alarmeinheit 45 verglichen wird.

Weil der digitale Vergleicher 43 nur eine Richtung aufweist während der Speicherzähler 37 auf Impulse sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung ansprechen muß, sind die eine anfängliche ausschließliche

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Nulldetektor 47 vorgesehen, um die Betriebsweise des Speicherzählers 37 so abzuändern, daß die akkumulierte Zählung immer in Vorwärtsrichtung erfolgt

Der Nulldetektor 47 ist eine einfache Schaltung und kann beispielsweise grundsätzlich aus einem NOR-Gatter bestehen, das ein einen hohen Pegel aufweisendes Signal an die Schaltung 41 liefert wenn der Ausgang des Speicherzählers 37 0 wird. Ein derartiger Zustand tritt auf, wenn ein Startknopf 49 zu Beginn eines Meßintervalls gedrückt wird, um ein manuelles Rücksetzsigna] an den Speicherzähler 37 zu liefern. Die Zählung in dem Speicherzähler 37 kann außerdem während des Verlaufs eines Routine-Vergleichs auf 0 verringert werden.

Beispielsweise können die ersten beiden von dem Gatter 39 während eines Vergleichs empfangenen Impulse Vorwärtsimpulse sein, auf die dann eine Folge von zwei Rückwärtsimpulsen folgt Der Speicherzähler 37 zählt

10

15

20

30

dann bis 2 vorwärts und kehrt dann auf 0 zurück.

Die die anfängliche ausschließliche Vorwärtszählung bewirkende Schaltung 41 spricht auf einen Ausgang des Nulldetektors 47 so an, daß sichergestellt ist, daß der erste Impuls, der empfangen wird, nachdem die Zählung in dem Speicherzähler 37 auf 0 verringert wurde, bewirkt, daß der Speicherzähler 37 in der Vorwärtsrichtung zählt. Die Schaltung 41 ist einfach aufgebaut und besteht im wesentlichen aus einem exclusiven ODER-Gatter, von dem ein Eingangsanschluß die Vorwärts-/Rückwärts-Steuerimpulse empfängt, während der andere Eingangsanschluß einen hohen oder einen niedrigen Pegel aufweisende Signale von einem Multivibrator empfängt, der entsprechend dem Wert des Vorwärtsoder Rückwärts-Signals von dem Gatter 39 bei Vorhandensein, eines Ausgangssignais von dem NuUdctektor 47 geschaltet wird. Wenn die Zählung in dem Speicherzähler 37 auf 0 geht, erzeugt der Nulldetektor 47 ein Freigabesignal, das es dem nächsten Impuls von dem Gatter 39 ermöglicht, den Multivibrator zu setzen. Wenn dieser Impuls ein Vorwärts-Impuls ist, liefert der Multivibrator ein einen niedrigen Pegel aufweisendes Signal an das exklusive ODER-Gatter, so daß die Vorwärts-/Rückwärts-lmpulsfolge direkt zum Zähler 37 gelangt. Wenn andererseits der erste Impuls ein Rückwärts-lmpuls sein würde, so würde der Multivibrator ein einen hohen Pegel aufweisendes Signal an den Eingang des exklusiven ODER-Gatters liefern, so daß die Schaltung 41 die Vorwärts-/Rückwärts-Steuerimpulse invertiert.

Sobald die erste Zählung in dem Zähler 37 gespeichert ist, wird das Nulldetekotr-Ausgangssignal beendet und die die anfängliche ausschließliche Vorwärtszählung bewirkende Schaltung 41 liefert weiterhin entweder direkte oder invertierte VorwärtS'/Rückwärts-Steuersignale bis die Zählung in dem Speicherzähler 37 wieder auf 0 verringert ist.

Es ist verständlich, daß die Vorwärts- und Rückwärts-Zählimpulse vom Gatter 39 die gleiche Amplitude, Polarität und Richtung aufweisen, daß sie sich jedoch lediglich durch ihre zeitliche Lage bezüglich der Vorwärts-/Rückwärts-Steuerimpulse unterscheiden. Daher kann der Speicherzähier 37, obwohl er zu Anfang in den Vorwärts-Zählbetrieb gesetzt wurde, in jeder Richtung in Abhängigkeit von dem Wert der einzelnen Impulse nach dem ersten Impuls zählen, bis die Zählung wieder auf 0 verringert ist

Die Alarmeinheit 45 wird in Verbindung mit dem digitalen Vergleicher 43 verwendet, um einen Wert einer maximalen Abweichung zwischen Kompaßanzeigen auszuwählen, die hingenommen werden können, bevor ein Warnsignal einer Alarm-Logikschaltung 55 zugeführt wird. Die Aianr.cir.heit 45 enthält typischerweise einen einfachen Wählschalter, der ein paralleles binärkodiertes Ausgangssignal liefert, das Werten der Kompaßabweichung äquivalent ist, die typischerweise von 1 ° bis 15° liegen.

Der digitale Vergleicher 43 ist ein übliche Schaltung, die so verbunden ist, daß wenn eine Zählung in dem Speicherzähler 37 einen Binärwert erreicht, der von der Alarmeinheit 45 ausgewählt ist, ein Warnsignal der Alarmlogik 55 zugeführt wird.

Die Alarmlogik 55 wird intermittierend durch einen Alarm-Impulsgeber 51 nach einer vorgegebenen Verzögerung freigegeben, die mit Hilfe ejner einstellbaren Alarmverzögerung 53 festgelegt ist Der Alarmimpuls- es geber 51 ist ein üblicher Impulsgenerator und die Alarmverzögerung kann irgendein geeignetes Zeitverzögerungsnetzwerk, wie z. B. ein ÄC-Netzwerk sein.

Die Alarmverzögerung 53 ist in die Schaltung eingefügt, damit sporadisch auftretende Sprünge nicht die Alarmeinrichtungen betätigen, während der Alarm-Impulsgeber 51 in die Schaltung eingefügt ist, um intermittierende akustische oder aufblitzende sichtbare Signale zu liefern. Optische und akustische Alarmeinrichtungen sind in F i g. 2b durch die Bezugsziffern 57 bzw. 59 angedeutet.

Maßnahmen für einen Fernalarm 61 können außerdem in die Schalttung eingefügt werden, wenn dies erwünscht ist.

Die beschriebene Einrichtung zum Vergleich der Ausgangssignale von Schrittdaten-Kompaßpaaren kann weiterhin zum Testen oder zum Überwachen der Betriebseigenschaften von Schrittdaten-Kompassen verwendet werfen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   I. Einrichtung zum Vergleich der Ausgangssignale von Schritidalcn-Kompaßpaaren, deren Ausgangssignale differenziell zugeführt werden, um eine Alarmeinrichtung /u betätigen, wenn die Differenz der Ausgangssignale einen vorgegebenen Wert überschreitet, wobei die Ausgangssignale der Kompaßpaarc aus phasenverschobenen Folgen von N modulierten Impulsen pro Grad der Kompaßdrehung bestehen, gekennzeichnet durch Impulsumwandlungseinrichtungen (11, 15) zur Umwandlung der Ausgangssignale jedes der Kompasse in getrennte Vorwärts- oder Rückwärts-Impulsfolgen, wenn sich der zugehörige Kompaß in einer ersten bzw. zweiten Richtung dreht, wobei die impulsuinwandlungseinrichtungen der einzelnen Kompasse derart verbunden sind, daß eine Drehung beider Kompasse in der gleichen Richtung Vorwärts-Impulse von einem Kompaß und Rückwärts-Impulse von dem anderen Kompaß erzeugt, Speichereinrichtungen (27, 29, 31, 33) zur getrennten Speicherung jeder Gruppe von Vorwärts- und Rückwärts-Impulsen, Taktsteuereinrichtungen (35) zum aufeinanderfolgenden Abfragen der einzelnen Speichereinrichtungen, Einrichtungen in den Taktsteuereinrichtungen (35) zur Erzeugung von Vorwärts- und Rückwärts-Steuersignalen (U/D) während des Abfragens der Vorwärts- bzw. Rückwärts-Speichereinrichtungen, Speicherzähleinrichtungen (37) zum Empfang von aus jeder der Speichereinrichtungen in Abhängigkeit von den Abfragesignalen von den Taktsteuereinrichtungen (35) ausgelesenen Signalen, auf die Steuersignale von den Taktsteuereinrichtungen (35) ansprechende Einrichtungen (41, 47) zur Schaltung der Zähleinrichtungen (37) derart, daß sie in entgegengesetzten Richtungen in Abhängigkeit von Impulsen zählen, die aus den Vorwärts- bzw. Rückwärts-Speichereinrichtungen ausgelesen werden, und Einrichtungen zur Betätigung der Alarmeinrichtungen, wenn die Zählung in den Speicherzähleinrichtungen (37) den festgelegten Wert erreicht.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Steuersignal ansprechenden Einrichtungen (41,47) eine eine anfängliche ausschließliche Vorwärtszähiung bewirkende Schaltung (41) und Einrichtungen (47) zur Feststellung einer Nullzählung in den Zähleinrichtungen (37) einschließen, daß die die anfängliche ausschließliche Vorwärtszählung bewirkende Schaltung auf die Einrichtungen zur Feststellung einer Nullzählung ansprechen, um die Zähleinrichtungen (37) in den Vorwärts-Zählzustand in Abhängigkeit von dem nächsten Signal zu setzen, das aus den Impulsspeichereinrichtungen (27, 29, 31, 33) ausgelesen wird und daß die die anfängliche ausschließliche Vorwärtszählung bewirkende Schaltung (41) weiterhin so aufgebaut ist, daß eine Vorwärtszählung in Abhängigkeit von darauffolgenden Signalen von den Speichereinrichtungen (27,29,3t, 33) bewegt wird, die den gleichen Wert wie das nächste Signal aufweisen während eine Rückwärtszählung in Abhängigkeit davon bewirkt wird, daß die darauffolgenden Signale einen Wert aufweisen, der zu dem des nächsten Signals entgegengesetzt ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (43, 45, 51, 53,55) zur Betätigung eines Alarms eine einstellbare Alarmeinstelleinrichlung (45) einschließen, die es ermöglicht, daß der Alarm nur dann betätigt wird, nachdem die Speicherzälileinrichtungen (37) eine ausgewählte Zählung akkumuliert haben.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Alarmeinstelleinrichtungen (45) eine Auswahleinrichtung zur Erzeugung eines binärkodierten Ausganges, der eine maximale hinzunehmende KompaQabweichung anzeigt und digitale Vergleichereinrichtungen (43) einschließen, um den Ausgang der Auswahleinrichtungen mit dem Ausgang der Speicherzähleinrichtungen (37) zu vergleichen.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (43, 45, 51, 53, 55) zur Betätigung eines Alarms weiterhin Verzögerungseinrichtungen (53) zur Betätigung des Alarms nur dann einschließen, wenn ein Alarmzustand für eine vorgegebene Zeitperiode vorherrscht
6. 6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsurswandlungseinrichtungen (1, 15) Einrichtungen (11) zur Umwandlung der Schrittdaten von jedem Kompaß in drei Folgen von Gleichspannungsimpulsen in einer dreistufigen Folge und Impulsfolgen-Detektoreinrichtungen (15) zur Erzeugung von Vorwärtsimpulsen bei Auftreten der Impulse in der dreistufigen Folge in einer ersten Reihenfolge und Rückwärts-Impulse bei Auftreten der Impulse in der dreistufigen Folge in der entgegengesetzten Reihenfolge einschließen.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolgen-Detektoreinrichtungen (15) getrennte monostabile Multivibratoren (21) einschließen, die jeder Folge von Gleichspannungsimpulsen entsprechen, daß die Multivibratoren (21) derart aufgebaut sind, daß sie einen scharfen Triggerimpuls am Ende jedes entsprechenden Impulses in der dreistufigen Folge erzeugen, daß die Impulsdetektoreinrichtungen (15) weiterhin eine Anzahl von UND-Gattern (23, 25) einschließen, die jeweils so angeschaltet sind, daß sie eine eindeutige Kombination der Impulse in einer der Impulsfolgen in der dreistufigen Folge sowie der Triggerimpulse empfangen, die von einer anderen der Impulsfolgen in der dreistufigen Folge abgeleitet sind, daß die UND-Gatter (23, 25) in einer ersten Gruppe (23), die den Kombinationen entspricht, die auftreten, wenn die dreistufige Folge eine erste Reihenfolge aufweist, und in einer zweiten Gruppe (25) angeordnet sind, die den Kombinationen entspricht, die auftreten, wenn die dreistufige Folge in der entgegengesetzten Reihenfolge angeordnet ist und daß die Impulsfolgen-Detektoreinrichtungen (15) ein erstes ODER-Gatter (23) zur Erzeugung eines Vorwärts-Impulses in Abhängigkeit von einem Signal von einem der UND-Gatter in der ersten Gruppe und ein zweites ODER-Gatter (25) zur Erzeugung eines Rückwärtsimpulses in Abhängigkeit von einem Signal von einem der UND-Gatter in der zweiten Gruppe einschließen.
8. 8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherzähleinrichtungen (37) so aufgebaut sind, daß sie eine einzige Zählung für jedes Grad der Abweichungen der Steuerkurse der beiden verglichenen Kompasse liefern.

   f·
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn- fen der einzelnen Kompasse mit Steuergebern verbun-

   zeichnet daß weiterhin Logikeinrichtungen (41,47) den sind, deren elektrische Ausgangssignale mit entgeil vorgesehen sind, die sicherstellen, daß der erste von gengesetztem Vorzeichen einer Addierschaltung zuge-

   den Speichereinrichtungen (37) während eines vor- führt werden, die ein Ausgangssignal liefert, das propor-

   ψ gegebenen Vergleichsintervalls empfangene Impuls 5 tional zur Größe des Unterschiedes zwischen den Aus-

   die Zähleinrichtungen (37) derart setzt daß ein Zäh- gangssignalen der beiden Kompasse ist Wenn dieses

   len in der Vorwärts-Richtung erfolgt unabhängig Ausgangssignal der Addierschaltung eine vorgegebene

   !f davon, ob der erste Impuls ein Vorwärtszähl- oder Größe überschreitet wird eine Alannschaltung betätigt.