DE2648052C3

DE2648052C3 - Vorrichtung zur Drehzahlregelung in fotografischen oder kinematografischen Kameras

Info

Publication number: DE2648052C3
Application number: DE19762648052
Authority: DE
Inventors: Eduard Ing.(Grad.) 8011 Aschheim Wagensonner
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1976-10-23
Filing date: 1976-10-23
Publication date: 1979-10-11
Also published as: DE2648052A1; DE2648052B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Gleichstrommotors in fotografischen oder kinematograiischen Kameras mit einem im Motorstromkreis angeordneten steuerbaren Halbleiter.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Gleichstrommotors ist ein mit dem Gleichstrommotor zusammenwirkender Istwert-Impulsgenerator, ein weiterer Impulsgenerator mit einer konstanten und von der drehzahlabhängigen Frequenz stark abweichenden Frequenz, eine mit den beiden Impulsgeneratoren zusammenwirkende Verknüpfungsstui^:e, ein mit dieser verbundener Binärzähler, ein Speicher sowie ein Sollwertgeber vorgesehen. Neben dem Istwert-Zähler ist ein Sollwert-Zähler vorgesehen, der Impulse eines Sollwert-Oszillators zählt. Beide Zähler sind mit einem Rechenwerk und Speicher veibunden, dessen Ausgangssignale in einem Digital-Analog-Wandler in ein analoges Signal umgewandelt werden. Diese Analog-Signale werden dann einem analogen Regelkreis zugeführt, der den Elektromotor steuert.

Bei einer anderen bekannten Drehzahlregel-Vorrichtung ist als Zähler ein Rückwärtszähler vorgesehen, der auf die Zahl si — S_n voreingestellt wird. Ist die Zahl der Istwert-Impulse gleich .%, so erreicht der Zähler am Ende der Durchsteuerphase eines Gatters G den Signalwert %■ Während der Sperrphase dieses Gatters wird der Zählerstand abgelesen und auf den Speicher Sp übertragen. Während dieser Sperrphase des Gatters C wird außerdem der Zähler Z gelöscht Bei dieser bekannten Drehzahlregel-Vorrichtung wird die digitale Signalko::nbination ebenfalls in einem Digital-Analog-Wandler in ein analoges Signal umgewandelt, welches analogen Regelkreis-Gliedern zugeführt wird.

in Die beiden bekannten Regelvorrichtungen setzten sich also aus digitalen und analogen Schaltungsstufen zusammen. Spannungsschwankungen z. B. einer Versorgungsbatterie wirken Sich bei den bekannten Regelvorrichtungen störend aus.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Regelvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Regelvorrichtungen einfach ausgebildet sein soll, eine reine digitale Drehzahlregelung ermöglichen

-» soll, in integrierter Schaltungstechnik herstellbar sein soll und eine große Funktionssicherheit aufweisen soll. Außerdem soll sich die Regelvorrichtung an Mikroprozessoren anpassen lassen. Die Regelvorrichtung soll außerdem störunanfällig arbeiten. Insbesondere sollen

-"' Spannungsschwankungen der Batterie sich nicht störend auf die digital·»' Drehzahlregelung auswirken.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine an sich bekannte Regelvorrichtung vorgesehen ist, die einen mit dem Gleichstrommotor zusammenwir-

^II kenden Istwert-impulsgenerator, einen weiteren Impulsgenerator mit konstanter und von der Drehzahl abhängigen Frequenz stark abweichenden Frequenz, eine mit den beiden Impulsgeneratoren zusammenwirkende Verknüpfungsstufe, einen mit dieser verbundenen

>· Binärzähler, ein Speicherregister sowie einen Sollwert-Geber aufweist, daß der Binärzähler mittels der Anstiegsflanke jedes Impulses des als Taktgenerator arbeitenden Istwert-Impulsgenerr^!ors bzw. des weiteren Impulsgenerators zurückgesetzt und gestartet wird,

^III daß der Start- und Set-Eingang des Speicherregisters derart mit dem Ausgang des Taktgenerators verbunden ist, daß das Speicherregister mittels der Abstiegsflanke jedes Impulses des Taktgenerators zur Weiterleitung seiner am Eingang anliegenden Signale des Binärzählers

⁴' durchgesteuert wird, daß der steuerbare Halbleiter mit einem digitalen Komparator verbunden ist, der einerseits mit einer als digitalen Sollwertgeber ausgebildeten Wählvorrichtung und andererseits mit dem flankengesteuerten Speicherregister verbunden ist, und

■"'" daß der Komparator derart ausgebildet ist, daß er bei einer Istwert-Impulszahl des Binärzählers größer oder gleich der Sollwert-Impulszahl der Wahlvorrichtung den steuerbaren Halbleiter sperrt und bei einer Istwert-Impulszahl kleiner als die Sollwert-Impulszahl

^v> den steuerbaren Halbleiter aufsteuert. In vorteilhafter Weise wird eine reine digitale Drehzahlregel-Vorrichtung verwendet, die besonders einfach ausgebildet ist und störunanfällig arbeitet. Die während der Durchsteuerphase der Verknüpfungsstufe eingezählten Signa-

^h0 Ie werden jeweils mit der Anstiegsflanke jedes Taktimpulses von den Eingängen des Speicherregisters zu dessen Ausgängen geschoben und somit dem Komparator zugeführt. Das Durchsteuer- bzw. Sperrpotential des steuerbaren Halbleiters bleibt jeweils

^h'' zumindest für die Dauer zwischen zwei benachbarten Abstiegsflanken der Taktimpulse erhalten. Die digitalen Sperr- und Durchlaßphasen wirken sich nicht störend auf den Gleichlauf des Elektromotors aus, da diese

Schwankungen durch die Massenträgheit des Elektromotors ausgeglichen werden. In vorteilhafter Weise wird der Binärzähler mit der Anstiegsflanke des Faktimpulses zurückgesetzt und gestartet. Beide Vorgänge erfolgen gleichzeitig. Während der Dauer zwischen zwei Abstiegsflanken der Taktimpulsfolge bleibt die digitale Signalkombination am Ausgang des Speicherregisters unabhängig von der Signalkombination an dessen Eingang erhalten. Eine mögliche Änderung der Signalkombination erfolgt erst während der nächsten Impulsperiode. Die reine digitale Regelung der Drehzahl bewirkt eine Vergrößerung der Störunanfälligkeit insbesondere von Spannungsschwankungen der Batterie.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.

Gemäß der Figur ist mit 1 ein Gleichstrommotor für den Filmantrieb einer nicht dargestellten kinematografischen Kamera bezeichnet, in dessen Stromkreis ein Transistor 2 angeordnet ist. Der Gleichstrommotor 1 ist über eine Verbindung 3 mit einem Impulsgenerator 4 verbunden, dem eine Impulsformerstufe 5 nachgeschaltet ist.

Der Ausgang der Impulsformerstufe 5 ist mit dem einen Eingang eines UND-Gatters 6 verbunden, dessen anderer Eingang an den Ausgang eines Taktgenerators 7 angeschlossen ist. Die Frequenz des Taktgenerators 7 ist klein gegenüber der Frequenz des drehzahlabhängigen Impulsgenerators 4. Der Ausgang des UND-Gatters 6 ist mit dem Takteingang Γ eines Binärzählers 8 verbunden, dessen Reset-Eingangs R mit dem Ausgang des Irnpulstaktgenerators 7 verbunden ist. Der Binärzähier ist so ausgebildet, daß das Zurücksetzen und Bereitschalten des Binärzählers 8 durch die positive Flanke (Anstiegsflanke) jedes Impulses des Taktimpulsgenerators 7 erfolgt.

Die Ausgänge A, B, C, D, fund F des Binärzählers 8 (6-Bit-Binärzähler) sind mit entsprechenden Eingängen eines Sp^icherregisters 9 verbunden, welches als Master-Slave-Flip-Flop ausgebildet ist. Der Start oder Set-Eingang des Speicherregisters 9 ist mit dem Ausgang des Taktimpulsgenerators 7 verbunden. Nach jeder Impulsphase wird durch die Abstiegsflanke Jes betreffenden Impulses das Speicherregister 9 gesetzt, so daß die an seinen Eingängen anliegende Signalinformation an die Ausgänge weitergeleitet wird. Unabhängig von den während den Impulspausen erfolgenden Signaländerungen an den Ausgängen des Binärzählers 8 bleibt die zuvor an den Ausgängen des Speicherregisters 9 anliegende Signalkombination erhalten.

Das Speicherregister 9 ist mit einem Komparator JO verbunden, welcher außerdem mit einer digitalen Wahlvorrichtung 11 verbunden ist. Mit Hilfe dieser Wahlvorrichtung 11 wird die gewünschte Drehzahl in den Komparator 10 eingegeben. Der Ausgang des Komparators 10 ist mit der Basis des im Stromkreis des Gleichstrommotors 1 befindlichen Transistors 2 verbunden.

Während jeder impulsphase des Taktimpulses des Generators 7 wird eine von der Drehzahl des Gleichstrommotors 1 abhängige .■■.rizahl von Impulsen im Binärzähier 8 gezählt und über aas Speicherregister 9 dem Komparator 10 zugeführt. Die während der !mpulsphasen des Taktimpulses des Taktgenerators 7 gezählten Impulse des Impulsgenerators 4 werden jcdoc:. erst am Ende der Impuisphase des Taktimpuises an den Komparator 10 weitergegeben. Ist die Istwert-Impulszahl des Binärzählers 8 größer oder gleich der Sollwert-Impulszahl des Wählers 11. so wird der Transistor 2 gesperrt. Erst wenn die Istwert-Impulszah, des Binärzählers 8 kleiner ist, als die Sollwert-Impulszahl, wird der Transistor 2 aufgesteuert. Somit erfolgt ein ständiges Auf- und Zus; ;uern des Transistors 2, wobei die Auf- und Zusteuerph^ien des Transistors 2 abhängig sind von der. positiven oder negativen Abweichungen vom Sollsignalwert. Das ständige Auf- und Zusteuern des Stromkreises des Gleichstrommotors 1 wirkt sich jedoch nicht störend auf den Lauf des Motors aus, da dessen Trägheitsmoment so groü ist. daß für die Drehzahl des Motors der Mittelwert der Stromimpulsfolge maßgebend ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Gleichstrommotors in fotografischen und kinematografischen Kameras mit einem im Motorstromkreis angeordneten steuerbaren Halbleiter, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte Regelvorrichtung vorgesehen ist, die einen mit einem Gleichstrommotor (1) zusammenwirkenden Istwert-Impulsgenerator (4), einen weiteren Impulsgenerator (7) mit konstanter und von der drehzahlabhängigen Frequenz stark abweichenden Frequenz, eine mit den beiden Impulsgeneratoren (4, 7) zusammenwirkende Verknüpfungsstufe (6), einen mit dieser verbundenen Binärzähler (8), ein Speicherregister (9) sowie einen Sollwert-Geber (11) aufweist, daß der Binärzähler (8) mitteis der Anstiegsflanke jedes Impulses des als Taktgenerator arbeitender Istwert-Impulsgenerators (4) bzw. des weiteren HnpuSsgenerators (^) zurückgesetzt und gestartet wird, daß der Start- und Set-Eingang des Speicherregisters (9) derart mit dem Ausgang des Taktgenerators (4 bzw. 7) verbunden ist, daß das Speicherregister (9) mittels der Abstiegsflanke jedes Impulses des Taktgenerators (4 bzw. 7) zur Weiterleitung seiner am Eingang anliegenden Signale des Binärzählers (8) durchgesteuert wird, daß der steuerbare Halbleiter (2) mit einem digitalen Komparator (10) verbunden ist, der einerseits mit einer als digitalen Sollwert-Geber ausgebildeten Wahlvorrichtungen (11) und andererseits mit dem flankengesieuerten Speicher egister (9) verbunden ist, und daß der Komparator (10) derart ausgebildet ist, daß er bei einer Ist. ert-Impulszahl des Binärzählers (8) größer oder gleich der Sollwert-Impulszahl der Wahlvorrichtung (11) den steuerbaren Halbleiter (2) sperrt und bei einer Istwert-Impulszahl kleiner als die Sollwert-Impulszahl den steuerbaren Halbleiter (2) aufsteuert.