DE2825958C2 - Magnetisches oder magnetinduktives Werkstoffprüfgerät mit Nullpunktkompensationseinrichtung - Google Patents

Description

Ausgang (33,34; 48) ein Signal mit von der Höhe der

zu kompensierenden Spannung abhängiger Fre- 25

quenz an mindestens den oder die Impulszähler (35, Die Erfindung betrifft ein magnetisches oder magnet-

36; 43) abgibt, daß ferner an einen Ausgang des induktives Werkstoffprüfgerät mit Sonden, die, mit dem spannungsabhängigen Oszillators eine Zeitver- Werkstoff in Verbindung gebracht ein bestimmten gleichsstufe (122) angeschlossen ist die einen Zeit- Werkstoffeigenschaften entsprechendes elektrisches vergleich zwischen einer vergegebenen Zeit und der 30 Prüfsignal abgeben, mit dieses Prüfsignal weiterverar-Periode der Oszillatorspannung ausführt und ein beitenden Auswertmitteln, und mit mindestens einer Zeitvergleichssignal abgibt sobald die genannte Pe- Kompensationseinrichtung, die eine Kompensationsriode größer als die vorgegebene Zeit wird, spannung zum Kompensieren einer dem Prüfsignal

2. Werkstoff prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch überlagerten Rest- oder Driftspannung erzeugt wobei gekennzeichnet, daß als Zeitvergleichsstufe (122) ei- 35 die Kompensationseinrichtung einen Zählimpulsgenene retriggerbare monostabile Kippstufe benutzt ist. rator, wenigstens einen zumindest vorübergehend mit

3. Werkstoffprüfgerät nach Anspruch 1 oder 2, da- dem letzteren verbundenen Impulszähler sowie einen durch gekennzeichnet daß steuerbare elektronische Digital-Analog-Konverter umfaßt, der an den Impuls-Schalter (123,133,134) vorgesehen sind, die gesteu- zähler angeschlossen ist und an dessen Ausgang die ert vom Zeitvergleichssignal, den !Compensations- 40 Kompensat'.onsspannung abgenommen werden kann. Vorgang beenden oder von der Kompensationsart Ein derartiges Prüfgerät ist in der US-PS 4006407 be- »Grob« auf die Kompensationsart »Fein« umschal- schrieben. Das beschriebene Gerät besitzt einen Zähltenimpulsgenerator fester Frequenz, dessen Zählimpulse

4. Werkstoffprüfgerät nach einem der vorherge- durch Betätigen einer Taste an den Zähleingang eines henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß 45 Impulszählers gelegt werden können. An die Ausgänge steuerbare elektronische Schalter (133,134) vorge- des Zählers ist ein Digital-Analog-Konverter angesehen, die nach der durch die Zeitvergleichsstufe schlossen, dessen Ausgang mit einem Eingang eines (122) vorgenommenen Beendigung eines einmaligen Komparators verbunden ist. Am anderen Eingang des Kompensationsvorganges auf eine fortdauernde letzteren liegt die zu kompensierende Spannung, wäh-Kompensation umschalten. 50 rend das Ausgangssignal des Komparators an den Zähl-

5. Werkstoffprüfgerät nach Anspruch 4, dadurch richtungseingang des Impulszählers geführt ist Gelangekennzeichnet, daß mit dem Umschalten auf fort- gen durch Betätigen der Taste die Zählimpulse in den dauernde Kompensation gleichzeitig ein Frequenz- Impulszähler, so beginnt ein Zählvorgang, dessen Erteiler (131) zwischen den spannungsabhängigen Os- gebnis in eine analoge Spannung an Ausgang des Konzillator (42) und den Impulszähler (43) geschaltet ist. 55 verters umgesetzt wird. Sobald die Spannung den Wert

6. Werkstoffprüfgerät nach Anspruch 5, dadurch der zu kompensierenden Spannung erreicht und geringgekennzeichnet, daß das Teilungsverhältnis des Fre- fügig überschreitet so kehrt das Ausgangssignal des quenzteilers (131) einstellbar iss. Komparators die Zählrichtung des Impulszählers um

7. Werkstoffprüfgerät nach Anspruch 6, dadurch und die analoge Spannung am Ausgang des Konverters gekennzeichnet, daß mit dem Umschalten auf fort- 60 wird wieder reduziert. Das geschieht solange bis der dauernde Kompensation vor den Eingang des span- Wert der zu kompensierenden Spannung wieder unternungsabhängigen Oszillators eine nichtlineare Vor- schritten wird und die Zählung in der ursprünglichen stufe (135) geschaltet ist. Richtung wieder aufgenommen wird. Man erhält auf

8. Werkstoff prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch diese Weise am Ausgang des Konverters eine Kompengekennzeichnet, daß ein erster Ausgang (33) des 65 sationsspannung, die, solange man die Taste betätigt, um spannungsabhängigen Oszillators (32) ein erstes Si- den gegebenen Sollwert pendelt. Die durch Tastengnal mit von der Höhe der zu kompensierenden druck zu kompensierenden Restspannungen können auf Spannung abhängiger Frequenz abgibt, wenn die zu verschiedenen Ursachen beruhen, z. B. auf mangelnder

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Symmetrie des Gebersystems und können oft beträcht- derungen, weil nach ihr sich die Regelgeschwindigkeit liehe Werte annehmen. Es ist daher nötig, wenn die der Kompensation automatisch an die Höhe der zu Kompensation nicht allzuviel Zeit erfordern soll, die kompensierenden Spannung anpaßt Große Restspan-Kompensationsgeschwindigkeit, d. h. die Zählfrequenz, nungen führen zu einer hohen Frequenz des spannungssehr hoch anzusetzen. 5 abhängigen Oszillators und damit zu hoher Regelge-Obwohl die im beschriebenen Gerät für die Kompen- schwindigkeit Mit fortschreitender Kompensation sation eingesetzten digitalen Speichermittel gegenüber nimmt die Frequenz des Oszillators und so auch die den früher üblichen kapazitiven Speichern den Vo. teil Regelgeschwindigkeit ab. Ein Überschwingen der Komunbegrenztnr Speicherzeit aufweisen, haften dem Gerät pensationsspannung ist deshalb auch dann nicht zu beeinige erhebliche Mangel an. Die Kompensationsein- io fürchten, wenn die Kompensation über eine Anzahl verrichtung macht nur eine sehr grobe Kompensation mög- schiedener Stufen wie z. B. Verstärker, Filter, Empfindlich. Wenn man die gewonnene Kompensationsspan- lichkeitsregler hinweggreift weil also die an den Einnung nur dazu benützt durch Differenzbildung mit der gang dieser Stufen gelegte Kompensationsspannung zu kompensierenden Spannung ein Nullsignal herbeizu- dazu benutzt wird, an deren Ausgang Nullsignalzustand führen, wird hinter den nachfolgenden Verstärkerstufen 15 herzustellea Es kann dabei ein relativ hoher Dynamikdie Annäherung an das gewünschte Nullsignal nicht bereich verarbeitet werden. Das lästige Hin- und Hermehr ausreichen, ohne daß eine zusätzliche, eventuell pendeln des Wertes der Kompensationsspannung entmanuelle Kompensation stattfindet Beziehi man jedoch fällt ganz. Nach Erreichen des gewünschten Komperisadie Verstärkerstufen des Prüfgerätes oder einen Teil tionsgrades, d. h. des Grades der Annäherung an das derselben in die Kompensation ein, d. h. benützt man die 20 Kompensationsziel, kann der Kompensationsvorgang gewonnene Kompensationsspannung dazu, an einer durch einen Zeitvergleich beendet werden und zwar zu Stelle höheren Signalpegels den Nullsignalzustand her- dem Zeitpunkt an dem die Periode der Oszillatorspanbeizuführen, dann ergibt sich bei der notwendigen gro- nung größer als ein vorgewählter Zeitwert wird. Ausgeßen Regelgeschwindigkeit und der unvermeidlich gro- staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen Ben Zeitkonstanten der Verstärkerstufen ein uner- 25 wiedergegeben.

wünscht hohes Überschwingen der Kompensations- Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Anzahl spannung. Das oben erwähnte Hin- und Herpendeln des von Figuren und mit Hilfe verschiedener Ausführungs-Wertes der Kompensationsspannung bringt es mit sich, beispiele näher erläutert. Es zeigt im einzelnen
daß es vom zufälligen Zeitpunkt des Loslassens der Ta- F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Werkstoffprüfgeräste, die Zählimpulsgenerator und Impulszähler verbin- 30 tes,

det, abhängt, ob eine Über- oder Unterkompensation in F i g. 2,3 Ausführungsmöglichkeiten der zugehörigen

Kauf genommen werden muß. Beide können aufgrund Kompensationseinrichtung,

des Gesagten erhebliche Werte annehmen. Nachteilig F i g. 4 einen spannungsabhängigen Oszillator,

ist auch, daß der Empfindlichkeitsregler des beschriebe- F i g. 5 Impulsdiagramme,

nen Gerätes vor der Kompensationseinrichtung ange- 35 F i g. 6,7 weitere spannungsabhängige Oszillatoren,

ordnet ist. Das bedeutet, daß nach jeder Änderung der F i g. 8 eine alternative Eingangsschaltung der Oszil-

Empfindlichkeitseinstellung eine neue Kompensation latoren,

durchgeführt werden muß, da sich der gespeicherte digi- F i g. 9, 10 Kompensationseinrichtungen mit Zeitvertale Wert auf eine bestimmte Empfinrllichkeitseinstel- gleicher.

lung bezieht. Eine Einbeziehung des Empfindlichkeits- 40 F i g. 1 zeigt ein Werkstoffprüfgerät, das mit den in regiere in die Kompensation würde eine Erhöhung des nachfolgenden Figuren detaillierter dargestellten Kom-Dynamikbereichs und eine entsprechende Vergröße- pensationseinrichtungen den Gegenstand der Erfindung rung der Zeitkonstanten bedeuten, somit das Über- bildet Obwohl die Erfindung auch mit einem magneschwingen der Kompensationsspannung noch vergrö- tischen Prüfgerät, etwa einem Wechselfeld-Streuflußßern. Ein weiterer Nachteil des beschriebenen Gerätes 45 prüfgerät, ausgeführt werden kann, wurde hier als Debesteht darin, daß eine Umstellung der durch Tasten- monstrationsbeispiel ein magnetinduktives Prüfgerät, druck auslösbaren Kompensation auf eine kontinuierli- ein Wirbelstromprüfgerät mit ΑΎ-Darstellung des Prüfehe Kompensation der sich langsam ändernden Drift- signals, ausgewählt.

spannung nur möglich ist, wenn auf die digitalen Spei- Ein Generator 1 speist die Erregerspule 2 des Geberchermittel verzichtet wird und zu kapazitiven Speichern 50 systems 3, dessen in Differenz geschaltete Empfängerzurückgekehrt wird. Andererseits ist jedoch auch bei spulen 4,5 mit dem Eingang eines Verstärkers 6 verbunder Kompensation von Driftspannung der Einsatz von den sind. Der Ausgang des Verstärkers 6 liegt an Signal-Speichern große Speicherzeit nötig, wenn nämlich Ab- eingängen 7 zweier Phasendiskriminatoren 8. Von Gep sollwertgeber zum Einsatz kommen und zwischen nerator 1 sind zwei sich in der Phase um 90° unterscheib zwei Messungen längere Unterbrechungen stattfinden 55 dende Signale an Steuereingänge 9 der Phasendiskrimi- % können. natoren 8 geführt. Die X- und V-Ausgangssignale der \i Der Erfindung liegt als Aufgabe ein Werkstoffprüfge- beiden Phasendiskriminatoren 8, die jeweils proportio-ί rät gemäß dem eingangs gegebenen Gattungsbegriff na! zu den zwei aufeinander senkrecht stehenden X-, Ι".. zugrunde, bei dem die Kompensationseinrichtung grö- Y-Komponenten des Prüfsignals aus den Spulen 4, 5 ßere Zeitkonstanten des Werkstoffprüfgerätes einer- 60 sind, werden von den Tiefpässen 10 geglättet und gelanseits ohne nennenswertes Überschwingen der Kompen- gen dann in zwei Kanälen über Trennstufe 11, Empfindsationsspannung verkraftet, andererseits, ohne daß da- lichkeitsregler 12, Verstärker 13, Geschwindigkeitsandurch die Kompensationszeit sich ungebührlich verlän- passungsfilter 14 und Phasendrehglieder 15 auf die X-, gen. V-Eingänge eines Kathodenstrahl-Oszillographen 23. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Werkstoffprüfge- 65 Für jeden der beiden Kanäle X und V sind zwei grundrät, das gemäß Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist. sätzlich gleich aufgebaute Kompenrationseinrichtungen Die erfindungsgemäße Lösung bietet einen günstigen 24, 25 mit einem Eingang 26 und einem Ausgang 27 Kompromiß zwischen den auseinanderlaufenden For- vorgesehen, deren letzterer mit einem zusätzlichen

Summiereingang 16 der Trennstufe 11 verbunden ist. Die Kompensationseinrichtungen 24,25 arbeiten dergestalt, daß sie aufgrund der an ihrem Eingang 26 liegenden Spannung an ihrem Ausgang 27 eine Kompensationsspannung hersteilen und diese solange vergrößern bis am Eingang 26 ein gewünschter Sollwert, zumeist Null oder annähernd Null erreicht ist. Der Kompensationsvorgang wird ausgelöst durch ein Kommando, das im allgemeinen für den X- und K-Kanal gleichzeitig erteilt wird. Zwei Schalter 28,29 sind untereinander wie auch mit entsprechenden Schaltern des anderen Kanals gekoppelt. Ihre Stellung entscheidet, ob für eine erste grobe Kompensation zunächst Kompensationseinrichtung 24 oder für die anschließende feine Kompensation Kompensationseinrichtung 25 angeschlossen wird. Während im ersteren Falle Eingang 26 und Ausgang 27 der Kompensationseinrichtung 24 auf dem gleichen Verstärkungspegel liegen, werden im letzteren Falle Eingangs- und Ausgangspegel durch Empfindlichkeitsregler IZ Verstärker 13 und Filter 14 getrennt.

F i g. 2 bietet eine detailliertere Darstellung einer Kompensationseinrichtung 31. Ein spannungsabhängiger Oszillator 32, dessen Eingang 26 gleichzeitig der Eingang der Kompensationseinrichtung 31 ist, besitzt zwei Ausgänge 33, 34 und einen Startsignalgeber 40. Ausgelöst von einem Signal des letzteren beginnt der Oszillator 32 mit einer Frequenz zu laufen, die von der Höhe der am Eingang 26 liegenden Spannung abhängt Die Oszillatorimpulse erscheinen entweder am Ausgang 33 oder 34, je nachdem, ob die Spannung am Eingang 26 positiv oder negativ ist An die beiden Ausgänge 33,34 ist jeweils ein Zähler 35,36 mit nachgeschaltetem Digital-Analog-Konverter 37, 38 angeschlossen. Die Ausgänge der beiden letzteren werden über einen Summierer 39 zum gemeinsamen Ausgang 27 geführt Je nach Polarität der Spannung am Eingang 26 werden also entweder Zählimpulse vom Ausgang 33 im Zähler 35 oder Zählimpulse vom Ausgang 34 im Zähler 36 ausgezählt und die Zählergebnisse im Konverter 37 bzw. 38 in eine analoge Spannung umgesetzt Die beiden Konverter 37, 38 sind so ausgelegt daß sie Spannungen verschiedener Polarität abgeben. Hohe Eingangsspannung bedeutet dabei hohe Zählfrequenz und rasche Zunahme der Kompensationsspannung am Ausgang 27. Umgekehrt nimmt bei fortschreitender Kompensation, d. h. bei kleiner werdender Spannung am Eingang 26 die Frequenz und damit die Änderungsgeschwindigkeit der Kompensationsspannung ab.

F i g. 3 zeigt eine anders aufgebaute Kompensationseinrichtung 4i mit einem spannungsabhängigen Oszillator 42, einem dessen Ausgang 48 angeschlossenen umkehrbaren Zähler 43 mit Zähleingang 47 und einem mit den Ausgängen des Zählers verbundenen Digital-Analog-Konverter 44. Am Eingang 26 des Oszillators 42 liegt wiederum die Spannung, deren Wert die Oszillatorfrequenz bestimmt Zum spannungsabhängigen Oszillator 42 gehört ein Zusatz 45, der ein von der Polarität der Spannung am Eingang 26 abhängiges binäres Signal abgibt

Dieses Signal ist an den Zählrichtungseingang 46 des Zählers 43 geführt und entscheidet ob der Zähler vorwärts oder rückwärts zählt Die Arbeitsweise entspricht im übrigen grundsätzlich der von F i g. 2.

F i g. 4 gibt die Ausführung eines spannungsabhängigen Oszillators 51 wieder, der in Fig.2 Anwendung finden könnte. Kernstück des Oszillators 51 ist ein Integrator 5Z der aus einem Rechenverstärker 53, einem von dessen Ausgang auf den invertierenden Eingang gekoppelten Kondensator 54 und zwei an die beiden Eingänge angeschlossenen Widerstände 55, 56 besteht. Das freie Ende von Widerstand 55 ist gleichzeitig der Eingang 26 des spannungsabhängigen Oszillators 51, während Widerstand 56 an Nullpotential liegt. Kondensator 54 ist überbrückt von einem Schalter 57, z. B. einem Feldeffekttransistor, der durch ein Signal an seinem Steuereingang 58 betätigt werden kann. Der Ausgang des Rechenverstärkers 53 ist an die Eingänge zweier

Sch well wertstuf en 59,60 angeschlossen, die beim Überschreiten eines positiven bzw. Unterschreiten eines negativen Schwellwertes US ansprechen und ein entsprechendes binäres Signal an ihren Ausgängen abgeben. An die letzteren sind zwei monostabile Kippstufen 61, 62 angekoppelt, deren Ausgänge wiederum an Eingängen 63,64 eines Oder-Gatters 65 liegen. Ein dritter Eingang 66 des Oder-Gatters ist über einen Tasterkontakt 67 und einen Widerstand 68 mit der Versorgungsspannung Uy verbunden. Der Ausgang des Oder-Gatters ist an den Steuereingang 58 des Schalters 57 geführt. Die Ausgänge der beiden Kippstufen 61, 62 sind über Leitungen 69,70 an die Eingänge der beiden Zähler 35,36 in F i g. 2 angeschlossen.
Der Oszillator 51 nach F i g. 4 arbeitet etwa folgendermaßen. Durch kurzzeitiges Betätigen des Tasters 67 wird über Oder-Gatter 65 Schalter 57 vorübergehend geschlossen und Kondensator 54 entladen. Unmittelbar beim öffnen von Schalter 57 beginnt die lineare Aufladung des Kondensators 54 mit einer Steilheit, die von der Höhe der Spannung am Eingang 26 des Integrators 52 abhängt Sobald die Ausgangsspannung des Rechenverstärkers 53 den Schwellwert einer der beiden Schwellwertstufen erreicht, wobei es von der Polarität der Ausgangsspannung bzw. der Spannung an Eingang 26 abhängt ob der positive oder der negative Schwellwert von Schwellwertstufe 59 bzw. Schwellwertstufe 60 erreicht wird, spricht die betroffene Schwellwertstufe an und gibt ein Ausgangssignal an Kippstufe 61 bzw. 62 ab. Diese gibt das Signal über Oder-Gatter 65 weiter an

den Eingang 58 des Schalters 57 und kippt nach Ablauf der vorgesehenen Verzögerungszeit t„ zurück. Innerhalb der Verzögerungszeit t„ kann sich der Kondensator 54 ganz entladen. Nach Ablauf von t„ beginnt ein neuer Aufladevorgang. Die Auflade- oder Integrationszeit /, ist bei guter Linearität des Integrators 52 umgekehrt proportional zur Spannung am Eingang 26 des Integrators. Die Wiederholfrequenz der Aufladungen, d. h. die Oszillatorfrequenz, ist etwa proportional zur genannten Eingangsspannung. F i g. 5a zeigt ein Impulsdiagramm

so der Ausgangsspannung des Integrators 52 mit rampenförmigen Impulsen, deren Periode t_z sich aus Integrationszeit ti und Verzögerungszeit t„ zusammensetzt Darunter ist in F i g. 5b ein Impulsdiagramm der an Leitung 69 bzw. 70 liegenden Zählimpulse dargestellt deren Pulsbreite der Verzögerungszeit t„ und deren Periode der Periode t_z der Rampenimpulse entspricht Je nach Polarität der Spannung an Eingang 26 stehen Zählimpulse an Leitung 69 oder 70 an und betätigen Zähler 35 bzw. 36. Diese stellen in der oben beschriebenen Weise die Kompensationsspannung am Ausgang 27 her. F i g. 6 bringt einen spannungsabhängigen Oszillator 81 zur Abbildung, der in der Kompensationseinrichtung 41 nach F i g. 3 eingesetzt werden kann. Er benützt einen Integrator 82 mit Rechenverstärker 83 und daran angeschlossene Schwellwertstufen 89,90 von gleichem Aufbau wie in Fig.4, die daher keiner besonderen Beschreibung bedürfen. Die Ausgänge der Schwellwertstufe 89, 90 führen über ein Oder-Gatter 91 zum Ein-

gang einer monostabilen Kippstufe 92, deren Verzögerungszeit ebenfalls t„ beträgt. Der Ausgang der Kippstufe 92 liegt an einem Eingang eines Oder-Gatters 93, an dessen anderem Eingang über einen Tasterkontakt 94 und einen Widerstand 95 die Versorgungsspannung U_v liegt. Der Ausgang des Gatters 93 ist mit dem Steuereingang 88 eines Schalters 87, der in der oben beschriebenen Weise zum Entladen des Kondensators 84 des Integrators 82 dient, verbunden. An den Ausgang der Schwellwertstufe 90 ist eine monostabile Kippstufe 96 angeschlossen, deren Verzögerungszeit t_m größer als die Verzögerungszeit t_n ist Der Ausgang der Kippstufe 92 liegt über eine Leitung 97 am Zähleingang 47 des Zählers 43 in F i g. 3, während der Ausgang der Kippstufe 96 über Leitung 98 an den Zählrichtungseingang 46 des Zählers 43 geführt ist.

Der spannungsabhängige Oszillator 81 arbeitet wie folgt. Betätigen der Taste 94 schließt über Gatter 93 vorübergehend Schalter 87 und entlädt Kondensator 84. Damit beginnt das oben beschriebene wechselseitige Spiel von Aufladung und Entladung des Kondensators 84. öffnen des Schalter 87 setzt die Aufladung in Gang, Erreichen des Schwellwertes von Schwellwertstufe 89 bzw. 90 beendet die Aufladung über Oder-Gatter 91, Kippstufe 92, Oder-Gatter 93 und Schalter 87. Die Zählimpulse an Leitung 97 entsprechen den in Fig.5b dargestellten. Ihre Frequenz ist der Spannung an Eingang 26 proportional. Zähler 43 zählt die an seinem Zähleingang 47 liegenden Zählimpulse, die Zählrichtung, also ob vorwärts oder rückwärts gezählt wird, bestimmt das Signal am Zählrichtungseingang 46. Dort treten jedoch nur dann Impulse mit der Breite t_m auf, wenn die Spannung am Eingang 26 eine bestimmte Polarität aufweist. Um zu gewährleisten, daß am Zählrichtungseingang 43 die Zählimpulse überdeckende Impulse vorliegen, wurde t,„ > t„ angesetzt

Der spannungsabhängige Oszillator 101 nach F i g. 7 entspricht in vielen Einzelheiten dem Oszillator 81 nach F i g. 6. So werden die Zählimpulse an Leitung 102, die mit dem Zähleingang 47 in F i g. 3 zu verbinden ist, auf die gleiche oben beschriebene Art mit Hilfe eines Integrators 107 gewonnen. Für die Herstellung des Zählrichtungssignals an Leitung 103 wird ein alternativer Weg beschritten. An die Ausgänge der beiden Schwellwertstufen 109,110, die den Schwellwertstufen 89,90 in F i g. 6 entsprechen, ist eine bistabile Kippstufe 104 angeschlossen, deren Ausgangssignal an Leitung 103 nur durch ein Signal an dem Eingang geändert werden kann, von dem das Ausgangssignal nicht herrührt Mit anderen Worten, ist die Kippstufe 104 durch ein Signal an Eingang 105 gesetzt worden, so kann sie nur durch ein Signal am Eingang 106 zurückgesetzt werden. Am Ausgang 103 steht demnach ein Dauersignal, das davon abhängt, ob Zählimpulse am Ausgang der Schwellwertstufe 109 oder 110 anstehen, d. h. ob am Eingang 26 positive oder negative Spannung vorliegt

Bei den bisherigen Ausführungsbeispielen wurde davon ausgegangen, daß die Spannung am Eingang 26 der Kompensationseinrichtung auf dem Wert Null zu kompensieren sei. Es kann jedoch auch gewünscht werden, daß dieser Wert von Null abweicht Das ist z. B. dann der Fall, wenn bei der Qualitätssortierung von Prüfteilen ein Bezugspunkt gewählt wird, der sich nicht in der Mitte des Bildschirms des Oszillographen 23 befindet Durch einen Integrator 116 mit Rechenverstärker 120 nach F i g. 8, an dessen nicht invertierendem Eingang ein einstellbares Potential liegt, läßt sich das leicht bewerkstelligen. Zu diesem Zweck ist Eingangswiderstand 117 an den Schleifen eines Potentiometers 118 geführt, das über einen Widerstand 119 mit der Versorgungsspannung Uv und an seinem anderen Ende mit Masse verbunden ist. Ist für X- und V'-Kanal je ein solcher lntegratoreingang vorgesehen, so läßt sich mit den Potentiometern 118 der Punkt am Bildschirm in eine beliebige Lage kompensieren.

Kompensationseinrichtung 121 nach Fig.9 unterscheidet sich von Kompensationseinrichtung 41 nach Fig.3 nur durch einen zusätzlich vorgesehenen Zeitvergleich, dessen Aufgabe es ist, nach hinreichender Annäherung der Kompensation an ihren Sollwert die letztere abzuschalten. Dazu dient eine retriggerbare monostabile Kippstufe 122, die mit dem Ausgang 48 des spannungsabhängigen Oszillators 42 verbunden ist und deren Ausgang am Steuereingang 123 eines zwischen Oszillator 42 und Zähler 43 befindlichen Schalters 124 liegt. Solange Schalter 124 geschlossen ist, verläuft die Kompensation in der oben beschriebenen Weise. Die Zählimpulse ermöglichen in jeder Periode ein Retriggern der Kippstufe 122 vor Ablauf ihrer Verzögerungszeit, so daß die Kippstufe dauernd gesetzt bleibt und mit ihrem Ausgangssignal den Schalter 124 in geschlossener Stellung hält. Ist die Kompensation so weit fortgeschritten, daß die Periode I₁ der Zählfrequenz größer wird als der vorgewählte Wert der Verzögerungszeit Λ-der Kippstufe 122, so kippt die letztere zurück und Schalter 124 trennt die Zählimpulse vom Zähler 43. Damit ist die Kompensation beendet. Der beschriebene Zeitvergleich kann auch dazu eingesetzt werden, von Grobkompensation auf Feinkompensation umzuschalten, sobald die hierfür gegebenen Kriterien vorliegen, d. h. sobald die Wiederholfrequenz der Zählimpulse genügend klein geworden ist.

In Fig. 10 ist eine weitere Möglichkeit zur Ausnutzung des im Zeitvergleich gewonnenen Signals dargestellt, nämlich zum Umschalten auf kontinuierliche Kompensation, sobald eine durch Tasterbetätigung gestartete Kompensation genügend nahe an ihren SoIlwert gekommen ist. Eine solche kontinuierliche Kompensation hat die Beseitigung sich sehr langsam ändernder kleiner Driftspannungen zum Ziele. Diese Aufgabe unterscheidet sich stark von der bisherigen Forderung, recht schnell große Restspannungen zu kompensieren.

Es werden daher für die kontinuierliche Kompensation auch andere Hilfsmittel nötig. Insbesondere muß die Frequenz der Zählimpulse so weit herabgesetzt werden, daß die relativ schnellen Nutzsignale nicht auskompensiert werden können. Das geschieht in einer Kompensationseinrichtung 130 nach Fig. 10 durch einen Frequenzteiler 131, der nach Erreichen des Zeitkriteriums durch eine retriggerbare monostabile Kippstufe 132 über einen Schalter 133 zwischen Oszillator 42 und Zähler 43 gelegt wird. Da die Änderungsgeschwindigkeiten der Driftspannung sehr unterschiedlich sein können empfiehlt es sich, den Frequenzteiler mit einstellbarem Teilerverhältnis auszuführen. Purch das Signal der Kippstufe 132 wird über einen weiteren Schalter 134 nach Erreichen des Zeitkriteriums ein zusätzlicher nichtlinearer Verstärker 135 vor den Eingang des spannungsabhängigen Oszillators 42 gelegt Dieser hat eine Kennlinie mit zunächst ansteigender und dann in Sättigung übergehender Verstärkung. Damit wird erreicht, daß ein gewünschter Frequenzwert schnell erreicht wird aber nicht überschritten wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 kompensierende Spannung eine bestimmte Polarität Patentansprüche: aufweist, daß ein zweiter Ausgang (34) des span nungsabhängigen Oszillators (32) ein zweites Signal

1. Magnetisches oder magnetinduktives Werk- mit von der Höhe der zu kompensierenden Spanstoff prüfgerät mit Sonden, die mit dem Werkstoff in 5 nungabhängiger Frequenz abgibt, wenn die zu kom-Verbindung gebracht, ein bestimmten Werkstoffe!- pensierende Spannung die entgegengesetzte Polari-

genschaften entsprechendes elektrisches Prüfsignal tat aufweist, daß an die beiden Ausgänge (3334) je-

abgeben, mit dieses Prüfsignal weiterverarbeitenden weils ein Impulszähler (35,36) mit nachgeschaltetem

Auswertmitteln und mit mindestens einer Kompen- Digital-Analog-Konverter (37,38) angeschlossen ist,

sationseinrichtung, die eine Kompensationsspan- io wobei die Ausgangssignale der letzteren in einer nung zum Kompensieren einer dem Prüfsignal über- Summierstufe (39) zusammengefaßt sind, um die

lagerten Rest- oder Driftspannung erzeugt, wobei Kompensationsspannung zu bilden,

mindestens eine Kompensationseinrichtung einen 9. Werkstoffprüfgerät nach Anspruch 1, dadurch

Zählimpulsgenerator, wenigstens einen zumindest gekennzeichnet daß an einen Ausgang (48) des

vorübergehend mit dem letzteren verbundenen Im- 15 spannungsabhängigen Oszillators (42) ein umkehrpulszähler sowie einen Digital-Analog-Konverter barer Impulszähler (43) angeschlossen ist. daß eine

umfaßt, der an den Impulszähler angeschlossen ist Polaritätsstufe (45) vorgesehen ist, die feststellt, wel-

und an dessen Ausgang die Kompensationsspan- ehe Polarität die zu kompensierende Spannung be-

nung abgenommen werden kann, dadurch ge- sitzt und an ihrem Ausgang ein entsprechendes Si-

kenn zeichnet, daß der Zählimpulsgenerator 20 gnal abgibt, daß dieses Signal an den Zählrichtungsaus einem spannungsabhängigen Oszillator (32,42) eingang {46) des umkehrbaren Impulszählers (43) gebesteht, an dessen Eingang (26) die zu kompensie- führt ist rende Spannung liegt und der an mindestens einem