DE2724938B2

DE2724938B2 - Anordnung zur MeBwertaufzeichnung

Info

Publication number: DE2724938B2
Application number: DE2724938A
Authority: DE
Inventors: Scato Albarda; Willem Van Der Hoek; Dominique Yves Marie Paris Taupin
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-06-15
Filing date: 1977-06-02
Publication date: 1979-03-15
Also published as: IT1078490B; US4106029A; SE415402B; CA1067471A; JPS52153761A; DE2724938A1; CH616232A5; FR2355277A1; AU2605777A; ES459734A1; GB1586077A; FR2355277B1; JPS5619886B2; NL7606436A; BE855636A; DE2724938C3; AU508813B2; SE7706756L

Description

2724

bestehe^ dasj fα r strmlHlgng pinli

Der Antrim 16 entölt eine magnetisenp ang mit Magneten 19, Kernep 20 und 21, Jochen 22 und 23 un4 Luf(s<?hlit?;en 24 ,und 25, In den Luftschiffen befinden sich Spulen 26 und 27, die über Träger 28 und 29 an Achsen 30 und 31 befestigt sind. Die Achsen 30 und 31 sind in Lagern 32 axial verschiebbar gelagert und geradgeführt, so daß die Spulen 26 und 27 ebenfalls in axialer Richtung in den Luftschlitzen 24 und 25 bewegbar sind. Eine derartige Bewegung erfolgt, wenn die Spulen über (nicht dargestellte) Anschlußdrähte ein Strom durchfließt. Durch Variieren der Stärke und Richtung dieses Stroms kann die Bewegung gesteuert werden. Die Träger 28 und 29 sind mit Scharnieren 33 bzw.34 an den Armen 15 verbunden. is

Es ist nunmehr innerhalb gewisser Grenzen möglich, den Schreibkopf 14 jede gewünschte Bahn durch geeignetes Steuern der Spülen 26 und 27 durchlaufen zu lassen. Meistens muß der Schreibkopf 14 längs der Geraden 17 geführt werden. In Fig.2 ist der Schreibkopf 14 in der Mittelstellung und (gestrichen) in einer der äußersten Stellungen dargestellt _:

Für die Steuerung des Stroms durch die Spulen 26 und 27 ist es notwendig, daß zu jedem Zeitpunkt die Lage des Schreibkopfes 14 genau bekannt ist Hierzu ist die Anordnung mit einem Signalgeber ausgerüstet, der aus einer auf den Armen 15 montierten Sendespule 40 und zwei in Druckverdrahtung auf einem Träger 43 angeordneten Empfangsspulen 48 und 49 besteht Wenn die Sendespule 40 mit einer Wechselspannung hoher Frequenz erregt wird, entsteht ein hochfrequentes Magnetfeld, von dem ein Teil von den Empfangsspulen 48 und 49 umschlossen wird. Welcher Teil umschlossen wird, ist von der Position der Sendespule 40 in bezug auf die Empfangsspulen 48 und 49 abhängig.

Der Träger 43 ist an der Unterseite mit einer Abdeckplatte 42 und an der Oberseite mit zwei Platten 44 und 45 abgedeckt, die beide aus einer Kunststoffplatte bestehen, die einseitig (die Oberseite) mit Kupfer beschichtet ist Diese Platte absorbieren das Hochfrequenzfeld der Spule 40, so daß es nicht aus der Anordnung heraustritt Eine Metallplatte 50, die vorzugsweise einen Teil des Rahmens 1 bildet, hat die gleiche Funktion für das nach unten heraustretende Hochfrequenzfeld.

Das Genüge der Platten 42 bis 45 .st über einen Block 46 und zwei Stäbe 47 am Antrieb 16 befestigt.

Die Abdeckplatte 42 hat noch die weitere Funktion des Auffangens des Schreibdrucks des Schreibkopfes 14 über einen Gleitstift 4L Hierdurch ist selbsttätig ein so konstanter Abstand zwischen der Sendespule 40 und den Empfcngsspulen 48 unJ 49 gewährleistet

Die Stelle der Sendespule 40 auf der Mittellinie des Armes kann zunächst frei gewählt werden. Für eine Erläuterung der Wirkung des Signalgebers an Hand der F i g. 3 und 4 sei angenommen, daß die Sendespule 40 nicht, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, in der Mitte des Armes, sondern am Ende angeordnet ist, also konzentrisch mit dem Schreibkopf 14. Die Empfangsspuien 48 und 49 können dabei die in F i g. 3 dargestellte Form aufweisen. Die Spule 48 ist auf der Oberseite des Tragers 43 und die Spule 49 (gestrichelt dargestellt) auf der Unterseite angeordnet (ede der Spulen hat die Form eines rechteckigen Trapezes, und an der Stelle, an der die schrägen Seiten einander unter einem Winkel von 2 λ kreuzen, befindet sich der Ursprung eines rechteckigen Koordinatensystems, dessen X-Achse mit der Geraden 17 zusammenfällt. Zum deutlichen /'Ä

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Hervorheben des, Verlaufs der Leiter die die Spulen biiden_T ist in bezug »wf die 8,ρμ|«*48 und dip Spute 49 einigermaßen versetzt dargestellt, fn Wirklichkeit decken sich die meist rechts liegenden Teile der beiden Spulen, Die Spulen 48 und 49 sind mit Anschlußpunkten 481,482 bzw. 491,492 versehen.

Eine jede der beiden Spulen 48 und 49 bildet zusammen mit der (in Fig.3 nicht dargestellten) Sendespule 40 einen Transformator mit variabler Kopplung, Wenn sich die Mitte der Sendespule gegenüber einem Punkt P mit den Koordinaten χ und y befindet, baut sich zwischen den Anschlußpwikten 481 und 482 eine Spannung

V+8 = Vo{ Af · sin α + y · cos <x}

und zwischen den Anschlußpunkten 491 und 492 eine Spannung _:

Va = V6{ — sin op + y · cos cc}

auf. Hier ist Vo der Spannung an der Sendespule 40 proportional.

Mit Hilfe der in Fi g. 4 dargestellten-Schaltung lassen sich daraus zwei Spannungen V_x und V_y ableiten, die ausschließlich von χ bzw. von y abhängen. Dazu gelangt die Spannung Va an einen Transformator 54 mit zwei gesonderten Sekundärwicklungen und die Spannung V49 an einen gleichartigen Transformator 55. Eine der Sekundärwicklungen des Transformators 54 ist mit einer der Sekundärwicklungen des Transformators 55 derart verbunden, daß am Ausgang 56 der Unterschied zwischen den beiden Sekundärspannungen entsteht, während die beiden übrigen Sekundärwicklungen derart miteinander verbunden sind, daß am Ausgang 57 die Summe der beiden Sekundärspannungen entsteht Wenn davon ausgegangen wird, das Windungsverhältnis eines jeden der vier Transformatoren sei gleich n, so ist klar ersichtlich, daß die Spannung am Ausgang 56 gleich

V_x= 2 Von · χ sin «
und die Spannung am Ausgang 57 gleich

Vy

2 Vo η · ycosix

ist Die Ausgänge 56 und 57 sind mit einer an sich bekannten Regelschaltung 60 verbunder., die die Ströme durch die Spulen 26 und 27 steuert

In dem beschriebenen Beispiel besteht eine jede der Spulen 48 und 49 aus einer einzigen Windung. Es wird einleuchten, daß durch die Verwendung einer Anzahl parallel verlaufender Windungen je Spule sich die Empfindlichkeit des Systems vergrößern läßt. Derartige Spulen sind mit den bekannten Techniken für Jie Herstellung von Druckverdrahtungen leicht anfertigbar.

in der obigen Beschreibung ist die Lage der Sendespule 40 konzentrisch mit dem Schreibkopf angenommen, so daß die X-Achse, längs der die Spule 40 bewegt werden muß, mit der Schreiblinie 17 zusammenfällt. Verlagert man die Spule 40 weiter zum Antrieb 16 hin, rruß die Mitte der Spule eine Ellipse ausführen, um den Schreibkopf 14 längs der Geraden 17 zu führen. Diese Ellipse geht in einen Kreis über, wenn die Sendespule 40 gemäß den F i g. I un(' 2 in der Mitte des Armes 15 angeordnet wird. Das bedeutet, daß die X-Achse des in Fig.3 dargestellten Koordinatensystems in einen K/eisbogen übergeht, während die einander kreuzenden Leiter der Spulen 48 und 49 entsprechend gebogen werden. Diese Spulen erhalten dabei die in Fig.5 dargestellte Form. Die Schaltung

nach F i g. 4 kann dafür ohne Änderungen übernommen werden. Eine Anordnung der Sendespule 40 in der Mitte der Arme bietet einige Vorteile:

— da die Spule 40 näher beim Drehpunkt der Arme 15 liegt, verringert sich der Einfluß ihrer Masse,

— der Schreibkopf 14 wird nicht von der Spule 40 verdeckt, so daß die Kurve 18 früher abgelesen werden kann,

— die Breite des Trägers 43, die immer größer als der Hub der Spute 40 sein muß, braucht durch den kleineren Hub dieser Spule nicht größer als die Schreibbreite zu sein.

Der beschriebene Aufbau der Anordnung ist selbstverständlich nur ein Ausführungsbeispiel, zu dem mehrere Abwandlungen möglich sind. So können die Achsen 30 und 31 einen kleinen spitzen Winkel miteinander bilden, wodurch eine Verkleinerung des r^rphwinkf^ic Hf»r Schärniere 33 und 34 erreicht werden kann.

Der Antrieb 16 mit beweglichen Spulen läßt sich nach Bedarf durch einen anderen Antrieb, zum Beispiel mit einem beweglichen Anker und ortsfesten Spulen, ersetzen.

Der Signalgeber kann nach Bedarf auch auf andere Weise ausgeführt werden. Die Form der Spulen 48 und 49 kann anders gewählt werden und weiterhin lassen sich beispielsweise kapazitive oder optische Signalgeber verwenden.

In obiger Beschreibung wurde davon ausgegangen, daß beim Schreiben der Kurve 18 sich der Schreibkopf 14 ausschließlich längs der Geraden 17 bewegt, also ausschließlich in der X-Richtung der Fig.3. Es ist jedoch auch möglich, den Schreibkopf derart zu steuern, daß er sich sowohl in der X- als auch in der K-Richtung bewegt. Durch das Anwenden dieser Möglichkeit lassen sich mit einem einzigen Schreibkopf zwei Kurven schreiben, wie an Hand der Fig.6 und 7 dargelegt werden vvirj. F i g. 6 zeigt den Weg, den der Schreibkopf dazu zurücklegen muß, um einen Abschnitt mit der Länge 2L jeder der beiden Kurven 181 und 182 zu schreiben. Es wird jeweils ein Teil einer Kurve, zum Beispiel 181, geschrieben, während das A"-Signal der anderen Kurve (182) einstweilen in einen (nicht dargestellten) Speicher geschrieben wird. Beim Schreiben eines Abschnitts mit der Länge IL der Kurve 181 bewegt sich der Schreibkopf Ober einen Abstand L in der negativen K-Richtung (vom Anfangspunkt 190 in F i g. 6 nach links), wehrend das gespeicherte X-Signal mit doppeller Geschwindigkeit gelesen und ebenfalls dem Schreibkopf zugeführt wird. Wenn der Punkt 191 erreicht ist, bewegt sich der Schreibkopf sehr rasch wieder über einen Abstand L in der positiven

to K-Richtung und über einen Abstand, der von dem stellenweisen Abstand zwischen den Kurven 181 und 182 bestimmt wird, in der A"-Richtung. Dabei wird über die (gestrichelte) Linie 183 der Anfangspunkt 192 des zu schreibenden Abschnitts der Kurve 182 erreicht. Die Linie 183 wird so schnell zurückgelegt, daß dabei keine sichtbare Spur auf dem Aufzeichnungsträger geschrieben wird. Gegebenenfalls kann beim Zurücklegen dieses Weges der Schreibkopf abgeschaltet werden. Anschließend .._v|_rci _süt „|_cj_cu_c Weise «'ic bei der Kurve 18! ein Abschnitt der Kurve 182 bis zum Erreichen des Punktes 193 geschrieben, wonach der Schreibkopf wiederum schnell über die Linie 184, die ebenfalls nicht aufgezeichnet wird, zum Anfangspunkt 192 zurückgekehrt.

Wenn kein Transport des Aufzeichnungsträgers erfolgt, wird also die in der F i g. 6 dargestellte Figur, die die Bewegung des Schreibkopfes zeigt, immer wieder geschrieben. Wenn jedoch der Aufzeichnungsträger in Richtung des Pfeiles 13 mit einer derartigen Geschwindigkeit vorgeschoben wird (siehe Fig. 7), daß der Aufzeichnungsträger gerade einen Abstand L in der positiven K-Richtung zurücklegt, während der Schreibkopf sich in der negativen K-Richtung bewegt, schließen die aufeinander folgend geschriebenen Abschnitte der Kurven 181 bzw. 182 (die nunmehr jeweils eine Länge 2L aufweisen) genau aneinander an. so daß zwei fortlaufende Kurven geschrieben werden.

Zum Schreiben zweier Kurven 181 und 182 genügt es also, daß der Schreibkopf in der K-Richtung mit einem Sägezahnsignal und in der X-Richtung mit einem einer der Kurven zugeordneten Meßwertsignal gesteuert wird, das mit doppelter Geschwindigkeit aus einem Speicher gelesen wird, während das Meßwertsignal der anderen Kurve in einen Speicher geschrieben wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

lll iÖbflh äi^jh

ff.SlO:

seijkrecHt zu :de|sen TransjpjprtS richtting bwegb^Tvist, und mit:ejttem S^ägjeber,; der ein^yon der Lagt des Schreibstiftes abhängiges Signal erzeugt;/dadίι nch giekennzeichijjet, daß der Antrieb (16) durch zwei lineare Rotoren gebildet wird, deren Arbeitsrichtungen zueinander ungefähr parallel sind, die je einen feststehenden und einen beweglichen Teil enthalten, wobei der bewegliche Teil (26,27) jedes Motors mit einem Arm (15) gelenkig verbunden ist, welche Arme mit einem Schreibkcpf {t4) verbunden sind, der den Schreibstift enthält, während der Signalgeber dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der Stelle des Schreibstiftes sowohl in Richtung auf die erwähnte Gerade (17) als auch in der Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers (12) Signale zu erzeugen, wobei eine Regelschaltung (60) zum derartigen Steuern des Antriebs vorgesehen ist, daß in der Transportrichiung keine unerwünschten Verschiebungen des Schreibstiftes auftreten.

Z Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber einen festen und einen bewegbaren Teil etithält, -welche Teile einander mechanisch nicht miteinander berühren.

3. Anordnung nach Anspruc 2, dadurch gekennzeichnet daß der bewegbare Teil des Signalgebers eine mit den Armen (15) verbundene Sendespule (40) enthält, während der feste Teil zwei in der Nähe der Sendespule (40) angeordnete, ortsfeste Empfangsspulen (48, 49) enthält, wobei jede Empfangsspule mit der Sendespule einen Transformator mit variabler Kopplung bildet

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der bewegbare Teil des Signalgebers ungefähr in der Mitte der Arme (15) befindet

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aufzeichnen von Meßwerten mit einer Transporteinrichtung zum Transportieren eines streifenförmigen Aufzeichnungsträgers in Längsrichtung, mit einem Schreibstift, der mittels eines elektromagnetischen Antriebs entsprechend dem Verlauf des aufzuzeichnenden Meßwerts längs einer Geraden parallel zur Oberfläche des Aufzeichnungsträgers und senkrecht zu dessen Transportrichtung bewegbar ist, und mit einem Signalgeber, der ein von der Lage des Schreibstiftes abhängiges Signal erzeugen kann. Eine derartige Anordnung ist aus der DE-OS 22 39 032 bekannt. Bei der bekannten Anordnung bewegt ein schwenkender Arm, mit dem der Stift Ober ein Gelenk verbunden ist, den Schreibstift in einem Fiihrungsschlitz hin und her. Diese Führungsari des Schreibstiftes fordert eine verhältnismäßig große Masse am Ende des Armes, wodurch bei höheren Schreibfrequenzen viel Kraftaufwand erforderlich ist

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der;Äntriet dürc)i ζψεί lineare Motoren gebildet wird, deren Arbeitsrichtungen zueinander ungefähr parallel sind,dfe je;einen'ifcst^heiäen/.uiM^e^en'bcweglichen! Teil enthalten, wobei der fiewegliche Teil jedes Motors mit einem Arm gelenkig verbunden ist, welche Arme mit ' einem Schreibkopf verbunden sind, der den Schreibstift enthält, während der Signalgeber dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der Stelle des Schreibstiftes sowohl in Richtung auf die erwähnte Gerade als auch in der Transpcrtrichtartg des Aufzeichnungsträgers Signale zu erzeugen, wobei eine Regelschaltung zum derartigen Steuern des Antriebs vorgesehen ist, daß in der Transportrichtung keine unerwünschten Verschiebungen des Schreibstiftes auftreten.

Bei der bekannten Anordnung besteht der Signalgeber aus einem Schleifkontakt, der über eine Widerstandsbahn gleitet, wodurch ebenfalls zusätzliche Reibung entsteht Um auch diese Reibung zu beseitigen, ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber einen festen und einen bewegbaren Teil aufweist, welche Teile einander mechanisch nicht berühren.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung,

F i g. 2 eine Unteransicht (teilweise im Schnitt) der in F i g. 1 dargestellten Anordnung,

Fig.3 einen Teil eines Signalgebers für die Anordnung nach F i g. 1 und 2,

F i g. 4 eine Schaltung für den in F i g. 3 dargestellten Teil,

Fig.5 eine andere Ausführungsform des in Fig.3 dargestellten Teils, und

Fig.6 und 7 Beispiele einer speziellen Anwendung der erfindungsgeniäßen Anordnung.

Die in F i g. I und 2 dargestellte Anordnung enthält einen Rahmen 1, in dem eine Vorratrolle 10 und eine Transportrolle U gelagert sind. Die Transportrolle U wird von einem (nicht dargestellten) Motor angetrieben, so daß die beiden Rollen auf eine an sich bekannte Weise für einen Aufzeichnungsträger 12 in Form eines Papierstreifens eine Transporteinrichtung bilden. Diese Vorschubeinrichtung bewegt den Aufzeichnungsträger 12 in Richtung des Pfeiles 13 längs eines Schreibkopfes 14, der über Arme 15 mit einem Antrieb 16 verbunden ist Dieser Antrieb kann den Schreibkopf 14 längs einer Geraden 17 senkrecht zti der Transpoflfichtung des Aufzeichnungsträgers entsprechend einem Meßwert bewegen, der dabei als eine Kurve 18 auf dem Aufzeichnungsträger geschrieben wird.

Der Aufzeichnungsträger 12 kann beispielsweise aus normalem Papier, auf dem mit Tinte geschrieben wird, aus wärmeempfindlichem Papier, auf dem mit einem erwärmten Stift geschrieben wird, oder aus Papier