DE2726103C2

DE2726103C2 - Einrichtung zum Anzeigen der Geschwindigkeitsänderung eines Schiffes

Info

Publication number: DE2726103C2
Application number: DE2726103A
Authority: DE
Inventors: Joachim Ing.(grad.) 6370 Oberursel Hahn; Alois 6457 Maintal Kreuz
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1984-11-29
Also published as: FR2394061A1; SE433670B; AU3680678A; AU517616B2; GB2000293B; SE7806580L; GB2000293A; FR2394061B3; DE2726103A1

Description

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gespeister Zähler vorhanden ist, dessen Ausgänge über Information wird durch die Widerslände 4 in eine Ana-Widerstände auf den Komparator und einen Eingang logspannung umgesetzt, die sich gleichzeitig mit dem eines weiteren !Comparators geschaltet sind, dessen an- Zählerinhalt ändert. Hat die Analogspannung die gleiderer Eingang mit dem geschwindigkeitsabhängigen Si- ehe Höhe der Spannung Ua erreicht, so wird das Flipgnal beaufschlagt ist und in dessen Ai'sgangskreis Mittel s flop 6 durch das vom Operationsverstärker 7 abgegebezum Steuern des Zählers vorhanden sind. Bei einer sol- ne Ausgangssignal in seine andere Lage gekippt, in der chen Ausführungsform wird bei Erreichen der Fahrge- der Frequenzgenerator 5 stillgesetzt und damit der Zähschwindigkeil, die möglichst genau aufrechterhalten ler 3 gestoppt wird Die nunmehr am Ausgang des Zähwerden soll, der Zähler wirksam geschaltet Dieser wird lers 3 vorhandene Analogspannung ist das Sollgenun so lange von dem Frequenzgenerator mit Zählim- io schwindigkeitssignal, das zusammen mit dem Istgepulsen gespeist, bis sein Ausgangssignai und das ge- schwindigkeitssignal dem Operationsverstärker 2 zugeschwindigkeitsabhängige Signal gleich groß sind und so- führt wird. Jede Abweichung des Istgeschwindigkeitssimit der weitere Komparator ein Steuersignal abgibt, gnals vom Sollgeschwindigkeitssignal wird nach Betrag durch das der Zähler gestoppt wird. Der in den Zähler und Richtung am Anzeigeinstrument 1 angezeigt, so daß eingelesene Wert bzw. die ihm zugeordnete Ausgangs- 15 die das Schiff lenkende Person bei jeder auftretenden spannung stellt nun das Sollgeschwindigkeitssignal dar. Abweichung entsprechende, die Abweichung wieder

Als den Zählvorgang steuerndes Mittel ist am zweck- aufhebende Maßnahmen treffen kann, mäßigsten ein Flipflop vorgesehen, dessen einer Ein- Soll eine andere von der vorigen abweichende Gegang mit dem Ausgang des weiteren Komparators ver- schwindigkeit aufrechterhalten werden, so ist lediglich bunden und dessen anderer Eingang über einen Tast- 20 bei Erreichen der gewünschten Geschwindigkeit kurz schalter auf positives Potential legbar ist. Bei Betätigen die Taste 8 zu drücken, wodurch der neue Geschwindigdes Tastschalters wird die Sollgeschwindigkeit gesetzt, keitswert in die Schaltung eingegeben wird.

das heißt, das Flipflop kippt in seinen einen Zustand, in

dem es das Einlesen von Zählimpulsen in den Zähler Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

gestattet, und wird durch das Ausgangssignal des weite- 25

ren Komparators in seinen anderen, das Einlesen von Zählimpulsen in den Zähler unterbindenden Zustand gesteuert, wenn das Zählerausgangssignal und das geschwindigkeitsabhängige Signal gleich groß sind.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert.

Die Einrichtung enthält ein Anzeigeinstrument I mit Nullpunkt in der Skalenmitte, das im Ausgang eines als Komparator geschalteten Operationsverstärkers 2 liegt. Der eine Eingang des Operationsverstärkers 2 ist mit einer der Geschwindigkeit des Schiffes proportionalen Spannung Ug beaufschlagt, während am anderen Eingang eine Spannung anliegt, die der Sollgeschwindigkeit des Schiffes proportional ist.

Zur Erzeugung der der Sollgeschwindigkeit proportionalen Spannung ist ein elektronischer Zähler 3 vorhanden, dessen Ausgänge jeweils über einen Widerstand auf den Operationsverstärker 2 geschaltet sind. Die Widerstände 4 sind so gestuft, daß sich mit steigendem Zählerinhalt ein steigender Widerstandsgesamtwert ergibt. Es können Zähler unterschiedlichen Aufbaus und einer beliebigen Zahl von Ausgängen verwendet werden, wobei mit wachsender Zahl der Ausgänge die Einstellgenauigkeit zunimmt.

Der Zähler 3 ist von einem Frequenzgenerator 5 ge- vi speist, der über ein Flipflop 6 von einem weiteren als Komparator geschalteten Operationsverstärker 7 angesteuert ist. Der Operationsverstärker 7 steht mit seinem einen Eingang mit dem Ausgang des Zählers 3 in Verbindung und ist an seinem anderen Eingang mit der der Geschwindigkeit des Schiffes proportionalen Spannung Ua beaufschlagt. Sein Ausgang steht mit dem einen Eingang des Flipflops 6 in Verbindung, dessen anderer Ausgang über einen Tastschalter 8 auf positives Potential legbar ist.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung sei davon ausgegangen, daß die Fahrgeschwindigkeit des Schiffes, die möglichst genau aufrechterhalten werden soll, erreicht ist. Dann wird der Tastschalter 8 betätigt, wodurch das Flipflop 6 in seine Lage gekippt wird, h5 in der der Frequenzgeneracor 5 im Sinne eines Arbeitens angesteuert wird. Der Zähler 6 beginnt zu zählen.

Die am Ausgang des Zählers 3 erscheinende digitale

Claims

1 2 des !Comparators ein von der Wendegeschwindigkeit Patentansprüche: bzw. ein von der Quergeschwindigkeit abhängiges Signal zugeleitet wird. An dem Anzeigeinstrument wird

1. Einrichtung zum Anzeigen der Geschwindig- dann die absolute Quergeschwindigkeit des Schiffes ankeilsä'nderung eines Schiffes, insbesondere eines Se- 5 gezeigt.

gelbootes, mit einem die jeweilige Bootsgeschwin- Aus Ticlze, Schenk: Halblciter-Schaltungstechnik digkeil erfassenden Geber, der ein geschwindig- (1971), Seiten 530—531 ist es bekannt eine einem Meßkeitsabhängiges elektrisches Signal abgibt, und ei- wert proportionale Spannung mittels eines Operationsnem Anzeigeinstrument, das im Ausgangskreis eines Verstärkers, einer Zähleinrichtung, einer Steuereinrich-Komparators liegt, dessen einer Eingang mit dem in lung und einer Digital-Analog-Wandlereinrichtung umgeschwindigkeitsabhängigen Signal beaufschlagt ist, zusetzen, um damit einen genauen Sollwert zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß das gc- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anzeigecinrichschwindigkeitsabhängige Signal (Uc) ein von der lung nach dem Oberbegriff zu schaffen, die eine cin-Längsgeschwindigkeit abhängiges Signal ist und daß wandfreie Anzeige auch kleiner und langsam verlaufender andere Eingang des !Comparators (2) mit einem is der Gcschwindigkcitsändcrungen und eine Ablesung Speicher (3) verbunden ist, auf den das geschwindig- dieser Anzeige ohne Schwierigkeiten gestattet. Zudem keitsabhängige Signal (U_G) aufschaltbar ist. soll die Anzeigeeinricntung mit möglichst wenig Auf-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- wand realisierbar sein.

zeichnet, daß als Komparator ein Operationsver- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

stärker (2) vorgesehen ist. 20 daß das geschwindigkeitsabhängige Signal ein von der

3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch Längsgeschwindigkeit abhängiges Signal ist und daß gekennzeichnet, daß als Speicher ein Kondensator der andere Eingang des (Comparators mit einem Speivorgesehen ist, der Ober einen Feldeffekt-Transistor eher verbunden ist, auf den das geschwindigkeitsabhänmit dem Eingang des !Comparators (2) in Verbin- gige Signal aufschaltbar ist

dung steht 25 Bei einer solchen Einrichtung wird die jeweilige Ge-

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch schwindigkeit des Schiffes mit einem in den Speicher gekennzeichnet daß als Speicher ein Zähler (3) vor- eingegebenen Geschwindigkeitswert verglichen und eihandenist ne Abweichung von diesem Wert angezeigt Je nach

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- Wahl der Verstärkung des zur Abweichung proportiozeichnet, daß ein von einem Frequenzgenerator (5) 30 nalen Signals kann eine Abweichung von Bruchteilen gespeister Zähler (3) vorhanden ist, dessen Ausgän- von Knoten bis zu einigen Knoten auf einer Skalenlänge ge über Widerstände (4) auf den Komparator (2) und bis zu 360 Winkelgraden angezeigt werden, so daß ein einen Eingang eines weiteren Komparators (7) ge- nahezu geschwindigkeitskonstantes Segeln ohne schaltet sind, dessen anderer Eingang mit dem ge- Schwierigkeiten möglich ist Darüber hinaus kann durch schwindigkeitsabhängigen Signal (Uc) beaufschlagt 35 zeitlich aufeinanderfolgendes Einspeichern der jeweiliist und in dessen Ausgangskreis Mittel (6) zum Steu- gen Fahrgeschwindigkeit und anschließendes Optimieern des Zählers (3) vorhanden sind. ren der Geschwindigkeit unter Zuhilfenahme der Anzei-

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- geeinrichtung das Schiff innerhalb kurzer Zeit auf seine zeichnet, daß als den Zählvorgang steuerndes Mittel Maxim.ilgeschwindigkeit gebracht werden. Dies ist ein ein Flipflop (6) vorgesehen ist, dessen einer Eingang 40 besonderer Vorteil der Erfindung.

mit dem Ausgang des weiteren Komparators (7) ver- In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfin-

bunden und dessen anderer Eingang über einen dung is', ein Anzeigeinstrument mit Nullpunkt in der

Tastschalter (8) an positives Potential anlegbar ist. Skalenmitte vorgesehen. Die Verwendung eines solchen

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 6, Anzeigeinstrumentes erlaubt eine nicht unwesentliche dadurch gekennzeichnet, daß ein Anzeigeinstrument 45 Vereinfachung der elektronischen Schaltung, da keine (I) mit Nullpunkt in der Skalenmitte vorgesehen ist. zusätzlichen Maßnahmen für eine vorzeichenrichtige

Beaufschlagung des Anzeigeinstruments mit dem ab-

wcichungsproportionalen Signal erforderlich sind, wie

dies beispielsweise bei Verwendung eines Anzeigeinso strumcnts mit einem am Skalcnanfang liegenden Null-Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum punkt der Fall ist. Darüber hinaus ist ein Anzeigeinstru-Anzeigen der Geschwindigkeitsänderung eines Schiffes, ment mit Nullpunkt in der Skalenmitte leichter abzuleinsbesondere eines Segelbootes mit einem die jeweilige sen als andere bekannte Instrumente. Bootsgeschwindigkeit erfassenden Geber, der ein ge- Aus Kostengründen ist am zweckmäßigsten als Komschwindigkeitsabhängiges elektrisches Signal abgibt, ss parator ein Operationsverstärker vorgesehen. Als Spei- und einem Anzeigeinstrument, das im Ausgangskreis eher kann ein Kondensator vorgesehen werden, der eines Komparators liegt, dessen einer Eingang mit dem über einen Feldeffekttransistor mit dem Eingang des geschwindigkeitsabhängigen Signal beaufschlagt ist. Komparators in Verbindung steht. Der Feldeffekttransi-Es sind bereits eine Vielzahl von Anzcigecir.richtun- stör dient hierbei als Impedanzwandler, um zu verhingen dieser Gattung bekannt, bei denen eine über den 60 dem, daß der auf ein bestimmtes Potential aufgeladene gesamten Geschwindigkeitsbereich gehende Skala vor- Kondensator sich während des Betriebs entlädt und so handen ist, vor der sich der Zeiger bewegt. Die Folge ist, die eingespeicherte Sollgeschwindigkeit verändert wird, daß kleine Geschwindigkeitsänderungen nur mit erheb- Im Hinblick darauf, daß die Einrichtung bei Schiffen licher Mühe oder überhaupt nicht abgelesen werden Verwendung findet und Kondensatoren im allgemeinen können, wodurch ein Segeln mit optimaler Geschwin- b5 stark feuchtigkeitsempfindlich sind, empfiehlt es sich, als digkeit recht schwierig bzw. überhaupt nicht möglich ist. Speicher einen Zähler vorzusehen. In einer bevorzugten Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist aus Ausführungsform kann ein solcher Speicher dadurch der DE-OS 25 47 350 bekannt, bei der den Eingängen realisiert sein, daß ein von einem Freauenzeenerator