DE3237658A1 - Einrichtung zur messung von drehbewegungen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Messung von Drehbewegungen
• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung von Drehbewegungen durch Nutzung des Sagnac-Effekts, bei der mittels zweier Anoden -und einer Kathode zwei auf einem Umiaufpfad sich den überlagernde Laser-Stråhlen gebildetwerden und zur Bildung zweier den Anodenjeweils zugeführten Anodenströme zur Erzeugung der Laserstrahlen zwei Linearregeleinrichtungen vorgesehen sind, denen eine von einer Spannungsversorgu-ngseinrichtung erzeugte Spannung zugeführt wird, wobei die erste Regeleinrichtung einen von einem Referenzsignal abhängigen ersten Anodenstrom bildet.
• Eine solche Einrichtung ist aus der US-PS 4 282 495 bekannt.
• Dort wird eine Ringlaser-Kreiseleinrichtung beschrieben, bei der an einer dreieckförmigen Grundstruktur zwei Anoden und eine Kathode angeordnet sind. Die Anodenströme werden von zwei unabhängig voneinander arbeitenden Rückführkreisen ge- steuert. Bekanntermaßen ist eine sehr hohe Genauigkeit in bezug auf die Stabilität und Gleichheit der -Ahodenströme zu fordern. Ungleiche Anodenströme bewirken indirekt eine Genauigkeitsverringerung des gesamten Systems; die Stromdifferenz darf daher 1 %o nicht überschreiten. Zum Abgleich der Anodenströme ist in der bekannten Einrichtung jeweils ein Referenzspannungseingang vorgesehen.
• Hierbei ist jedoch durch unterschiedliche Temperaturgänge der Rückfuhrkreise bzw. der Verstärker oder durch Offset-Fehler nicht gewährleistet, daß gleiche Ströme erzeugt wer-. den.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung der genannten Art derart zu verbessern, so daß verstärkerspezifische Eigenschaften keine oder nur eine sehr geringe Differenz der Anodenströme hervorrufen.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Sensiereinrichtung' vorgesehen ist, bestehend aus zwei in den beiden Ströme pfaden der Anodenströme liegenden Widerständen, wobei die über den Widerständen gebildeten Spannungen einer Vergleichseinrichtung zugeführt werden zur Erzeugung eines Signais zur Angleichung des zweiten Anodenstromes an.den ersten Anodenstrom.
• In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das Ausgangssignal des Vergleichers über eine lichtemittierende Diode dem Linearregler zuzuführen. Damit wird der Linearregter von der Versorgungsspannung des Vergleichers entkoppelt und damit auch kein Signal strom dem Anodenstrom überlagert.
• In vorteilhafter Weise wird die Versorgungsspannung des ersten Linearreglers über einer Zenerdiode, die in den Strompfad des ersten Anodenstroms geschaltet ist, abgegrif- fen. Es wird auch damit sichergestellt, daß keine zusätzeichen Versorgungsspannungen den Anodenstrom beeinflussen.
• Nachfolgend werden anhand von Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels, Fig. 2 den Schaltungsaufbau eines weiteren A-usführungsbeispiels.
• In Fig. 1 ist in einem ersten Strompfad, in welchem der Strom J1 fließt, ein Meßwiderstand R1 und ein Linearregler 1 dargestellt. Diese sind mit einem weiteren Linearregler 2 und diesem vorgeschalteten Meßwiderstand R2, die in dem zweiten Strompfad mit dem Strom J2 angeordnet sind, an die Versorgungsspannung UB angeschlossen. Ein Regel verstärker 3, dem die Spannungen über den Widerständen R1,'R2 zugeführt werden, ist ausgangsseitig mit dem Regler 2 verbunden. Die Ströme 311 O2 werden den Anoden 4, 5 der Laserröhre 6 zugeführt. Weiterhin enthält die Laserröhre eine Kathode 7. Die Funktionsweise wird nachfolgend erläutert.
• Der Linearregler 1 erzeugt einen konstanten Strom J1-- Der Strom ist über einen internen Widerstand einstellbar und wird indirekt über dem Widerstand R1 gemessen, d.h., dem Regel verstärker 3 zugeführt. Der zweite Eingang des Regelverstärkers 3 sensiert den Spannungsabfall über den Widerstand R2, dessen Widerstandswert mit dem des Widerstandes R1 identisch ist. Sofern beide Spannungen gleich sind, bleibt das Ausgangssignal des Regelverstärkers 3 und des Linearreglers 2 konstant. Bei Ungleichheit der Spannungen bildet der Regel verstärker 3 ein Signal zur Nachregelung des Stromes J2 auf einen Wert entsprechend des Stromes J1 In Fig. 2 ist ein weiterer Schaltungsaufbau zur Differenzstromregelung dargestellt.
• An einer Spannungsversorgungsei nheit 8 sind über Meßwiderstände 9, 10 und Regeleinrichtungen 13, 14 die Anoden 11, 12 der Laserröhre 15 angeschlossen. Die gemeinsame Kathode 16 liegt an Masse. Der über den Widerständen 9, 10 jeweils erteugte Spannungsabfall wird.dem Regelverstär.ker 17 über die Leitungen 18, 19 zugeführt und ein Ausgangssignal bei Ungleichheit der durch die Widerstände 9, 10 fließenden Ströme J1' d2 erzeugt. Dieses Ausgangssignal gelangt über die Leuchtdiode 20 und den Fototransistor 21 an die Stromstelleinrichtung 22. Diese besteht äus dem Transistor 23 und einer treiberstufe 24. Die Zenerdiode 25 verringert den Spannungshub der Treiberstufe 24. Weiterhin ist ein Vorwiderstand 26 zur Begrenzung des Anodenstromes 32 vorgesehen. Mit dieser Schaltungsanordnung ist gewährleistet, daß unabhängig von der Größe des Stromes J1 der Strom J2 auf den Wert des Stromes J Hnachgeregelt wird.
• .Der Strom j1 wird mit der Regeleinrichtung 13 auf einen kon--stanten vorwählbaren Wert eingestellt. Diese Regeleinrich--tung besteht ebenfalls aus einem Regel verstärker 27'in integrierter Bauweise. Dessen Versorgungsspannung UBK wird über einer Zenerdiode, die in den Strompfad des Anodenstromes J1 geschaltet ist, abgegriffen. Eine Referenzspannung UR die von dem integrierten Baustein erzeugt wird, dienst über einen Spannungsteiler mit.den Widerständen 29, 30 zur Einstellung des Sollwertes und wird dem nichtnegierten Eingang 31 des Regelverstärkers 27 zugeführt. Der negierte Eingang 32 des Regelverstärkers erhält eine über dem Widerstand 33 gemessene und mittels der Widerstände 34, 35 einstellbare Spannung. Der Rückführkreis des Regelverstärkers 27 besteht aus dem Kondensator 36 und dem Widerstand 37. Das Ausgangssignal des Regelverstärkers 27 wird über eine Treiberstufe 37 dem Stellglied 38 zugeführt. Ein parallel zur Basis-Emitterstrecke des Stellgliedes 38 liegender Kondensator 39 dient zur Unterdrückung von Regelschwingungen. Eine Zenerdiode 40 dient zur Verringerung der Spannungsbelastung der Treiberstufe 37. In dem Strompfad des Stromes J1 ist ebenfalls ein Vorwiderstand 41 zur Begrenzung des Anodenstromes vorgesehen.
• L e e r s e i t e

Claims (2)

1. Patentansprüche Einrichtung zur Messung von Drehbewegungen durch Nutzung des Sagnac-Effekts bei der mittels zweier Anoden und einer Kathode zwei auf einem Umlaufpfad sich überlagern de Laser-Strahlen gebildet werden und zur Bildung zweier den Anoden jeweils zugeführten Anodenströme zur Erzeugung der Laser-Strahl en zwei Li nearregel einrichtungen vorgesehen sind, denen eine von einer Spannungsversorgungseinrichtung erzeugte Spannung zugeführt werden, wobei be die erste Regeleinrichtung einen von einem Referenzsignal abhängigen ersten Anodenstrom bildet, dadurch ge) kennzeichnet, daß eine Sensiereinrichtung vorgesehen ist, bestehend aus zwei in den beiden Strompfaden der Anodenströme liegenden Widerstände R1, R2, wobei eine Vergleichseinrichtung (2,3) vorgesehen ist, der die über den Widerständen gebildeten Spannungen zugeführt werden zur Erzeugung eines Signals zur Angleichung des zweiten -Anodenstromes (J2) an den ersten Anodenstrom (J1).
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vergleicher (17) eine lichtemitierende Diode (20) nachgeschaltet ist, wobei der zweite Linearregler (22) einen Fototransistor (21) aufweist, der mittels den vo der Diode (20) erzeugten Lichtwellen gesteuert wird. -3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Spannungsversorgung des ersten Linearreglers (13) eine Zenerdiode (28) vorgesehen ist, die in den ersten Strompfad geschaltet ist.