DE3333393A1 - Anordnung zum feststellen bzw. messen einer mechanischen bewegung - Google Patents
Anordnung zum feststellen bzw. messen einer mechanischen bewegungInfo
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Description
- G - ·
ANORDNUNG ZUM FESTSTELLEN BZW, Ml !SiIVJN KiiJl·!: i-.KCi, ;[!i:!;
ANORDNUNG ZUM FESTSTELLEN BZW, Ml !SiIVJN KiiJl·!: i-.KCi, ;[!i:!;
' * BEWEGUNG " ·
Die Erfindung betrifft eine digitale /Vnurdni.ii'j ::um Feststellc-n
der mechanischen Bewegung eines überwachten Körper rj, um ein
digitales Signal zu erzeugen, das bezeichnend is f. für die
Position oder die Geschwindigkeit des Körpers oder um Impulse
zu
synchron zu der Bewegung erzeugen.
synchron zu der Bewegung erzeugen.
Bisher hat man für die Messung der Drehgeschwindigkeit eines rotierenden Körpers einen Tachometer-Generator mit der gleichen
Konstruktion wie ein Gleichstrom-Generator verwendet. Die Position eines rotierenden Körpers wurde mit.Hilfe eines Potentiometers
gemessen, das mit der Welle des Körpers gekuppelt war. Die Messung der Geschwindigkeit oder der Position der linearen Bewegung
eines Körpers wurde erreicht durch Umwandlung der linearen Be- . wegung in eine Drehbewegung mit Hilfe von Zahnrädern oder dergleichen
und durch Messung der Rotation in gleicher Weise.
Die für die zu messende Geschwindigkeit und din gemessene Position
bezeichnenden Signale wurden oft als Rückführsiqnale verwendet.
Wenn das Rückführ-Steuersystem cius analogen Schaltunyen zusammengesetzt
ist, sind die analogen Signale vom Tachometer-Generator brauchbar.
In den vergangenen Jahren enthielten Steuersysteme aber oft digitale
Schaltungen einschl. Mikrocomputern, deren Anwendung es möglich
macht, die Genauigkeit und die Stabilität der Steuerung zu verbessern.
Ferner besitzt ein digitales System eine geringere: i:nzahl
von Vorrichtungen, die eine Justierung ci;i oi/dr.-rn, und ui~>
Anwendung eines Mikrocomputers verringert die Konten des Systems.
Wenn ein digitales Steuersystem verwendet wird, muli ein Rücki'llhcsignal
die Form eines digitalen SignaL·, haben. Ein Weg, fin
digitales Signal zu erzeugen, besteht darin, ein analoges Rüc-ί·.-führsignal
mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandler« in ein di·. i. talos
Signal· umzuwandeln. Jedoch ist da.s originale analoge Signal
BAD ORIGINAL COPY
weniger genau und weniger stabil, so daß dio Vo r l e j. I e der
Verwendung eines digitalen Systems verr Lng ei. L sind. Ferner
sind Tachometer-Generatoren und Potentiometer tu it mechanischen
Gleitteilen ausgerüstet, die eine häufige Inspektion und Wartung erfordern, die störend und kostspielig sind.
In einem anderen bekannten Gcschwindigkoits-Meßsystem wird ein
rotierender Impulsgenerator oder ein Frequcnzqenoi-'ator verwendet,
der einen Ausgang mit einer der Drehgeschwindigkeit proportionalen Frequenz besitzt. Die Anzahl der erzeugten
Impulse wird gezählt, und es wird ein für die gemessene Geschwindigkeit bezeichnendes digitales Signal erzeugt. Dieses
System besitzt einen Nachteil insofern, als die Messung mit hoher Genauigkeit nur dann eiusgeführt werden kann, wenn die
Anzahl der während einer Umdrehung erzeugten Impulse sehr groß ist. Wenn beispielsweise die Drehgeschwindigkeit von
960 U/min (= 16U/sek.) gemessen werden soll, und zwar in einer Abtastperiode von 10 msek. und mit einer Auflösung von 12 bits,
d.h. mit etwa 0,025'i ( = 2 *") , ist ein Impulsgenerator erforderlic
der pro Umdrehung 25.600 Impulse erzeugt. Dies bedeutet, daß der Ausgang des Impulsgenerators eine Frequenz von mehr als -'1Ou khz
hat, wenn die gemessene Geschwindigkeit 960 U/min beträgt. Die
Übertragung eines Impulssignals mit so hoher Frequenz vom
Impulsgenerator zu einer Mcßvorrichtung bzw. einer Steuervorrichtung
ist nicht leicht. Außerdem besitz!: ein impulsgenerator
eine sehr komplizierte Konstruktion, weshu I Jj er schwor zu handhaben
ist und außerdem hohe Kosten verursacht.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung zum Feststellen
der mechanischen Bewegung eines überwachten Körpers
und zum Erzeugen eines digitalen Signals, das für die Position,
die Geschwindigkeit oder dergleichen h-e-e Lehnend ist, wobei
die Aiiordnung in der Konstruktion eiiu'uch und kompakt ist: un·:
wobei die Anordnung ein schnelles Ansprechverhai ton und r-in·
hohe Auflösung in der Messung auf weist, wobei d ie iJhcr tragu,. ,
— 8 —
und Verarbeitung des Signals einfach sind.
Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch ci:ic Aiiordnur.-j ζ ich
Messen oder Feststellen dor mechanischen rk:v.-ogun«.j eines
überwachten Körpers mit einem Drehfelrigebo.x" ifiii- uichrphasigci.
Primärwicklungen und einer SekundäreickJun^i, -.voLt;: eine ü.--r
Primärwicklungen oder die Sekunda rwi ο/. Ιιιης ίαLx. uuiu Körper
verbindbar ist, mit einer Erreqi.-r^cha· i.unq zur Erzeugung
von mehrphasigen sinusförmicjen Erregorcpanuungan für die
Primärwicklungen, wobei die Sekundärwicklung sin sinusförmi^OiS
Signal induziert/ wenn die Primärwicklungen erregt werden, Aiit
einem Bezugssignal-Generator zur Erzeugung einer ersten Menge von zweiphasigen, sinusförmigen Bezugssignalen mit vorbestimmter ■
Frequenz, mit einer Phasenverschiebungsschaltung, welche das ;
in der Sekundärwicklung induzierte Signal erhält und ein in der j
Phase verschobenes Signal erzeugt, dessen Phase gegenüber dem . '
induzierten Signal um 90° verschoben ist, mit einem Phasen-Komparator, welcher die erste Menge vor. zweiphasigen, sinusförmigen
Bezugssignalen und eine zweite Menge von zweiphasigen Signalen, die aus dem induzierten Signal und dem in der Phase verschobenen
Signal bestehen, vergleicht und ein Phaaendifferenz-Signa.1 erzeugt,
welches bezeichnend ist für die Phasendifferenz zwischen
den beiden Mengen von Signalen, mit einer auf das Phasendiffereriz-Signal
ansprechenden ersten Vorrichtung zur Erzeugung von Impulsen mit einer der Phasendifferenz entsprechenden Frequenz, mit einem
Frequenzteiler, welcher die Impulse zählt und ein erstes digital.:.;
Signal erzeugt, welches bezeichnend ist für den Zählwert in jede!'.
Augenblick, wobei die Errcgerschaltung auf das erste digitale Signal vom Frequenzteiler anspricht, um die Auqenblickswerte der
Erregerspannungen in jedem Augenblick :'.u bestimmen, wobei fernor
der Drehfeldgebcr, der Bezugssjgnal-(^aerator, dLo Phasenvorschiebungsschaltuny
, dar Phason-Koinpa r.\ l:or , tier Frequenz toi': or
und die Erreger schaltung eino die iridu/. i octa Spannung stcu. = ;·-:. cu.
Phasen-Regelschleife bilden, um diei;c.· .Spannung Ln Phase; miL d-ϊΛ
ßezugssignalen zu bringen, und mil-, oin.'r aiii." air I'll i:;cu-K,··:.-!-
eife annprechenden zwoLLen Vorriulii uivi x.ur Kr/.c
BAD ORIGINAL ' COPY
■*;
sich auf die Bewegung des überwachten Körpers beziehenden zweiten digitalen Signals. 7, 'i ■' .
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung:* an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen':' : ' ·
Figur 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels* der
·- Erfindung, . '.
Figur 2 einen Ablaufplan bezüglich der Operation des in Fig. 1
gezeigten Computers 100,
Figur 3 ein Blockschaltbild, welches die innere Konstruktion
'_ ; eines Beispiels der in Fig. 1 gezeigten Erregers"chaltung
80 zeigt,
Figur 4 ein Blockschaltbild, welches die innere Konstruktion : eines Beispiels der in Fig. 1 gezeigten Phasenver-
; = Schiebungsschaltung 20 zeigt, . .
Figur 5 ein Blockschaltbild, welches die innere Konstruktion eines Beispieles des in Fig. 1 gezeigten Bezugssignair
Generators 30 zeigt,
Figur 6 ein Blockschaltbild, welches die innere Konstruktion
eines Beispieles des in Fig. 1 gezeigten Phasen-Komparators
40 zeigt.
Figuren■
7 ,μηα 8 Blockschaltbilder, die andere Ausführungsbeispiele der
'ξ !, -' "f y. Erfindung zeigen,
Figur 9, ein Zeitdiagramm, welches die Operation der D-Flip-Flop-Schaltung
120 nach Figur 8 zeigt.
·';. Ψ C,
>In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung gezeigt. .
>In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung gezeigt. .
COPY
Mit dem Bezugszeichen 10 ist ein induktiver rotierender Detektor oder ein Drehfeldgeber mit zwei Polen bezeichnet, der
einen Starter und einen Rotor aufweist, die relativ zueinander bewegbar sind. Der Rotor kann mit einem überwachten Körper verbunden
werden. Auf dem Starter sind Zweiphasen-Primärwicklungen 11 und 12 angeordnet. Auf, dem Rotor ist eine Einphasen-Sekundärwicklung
13 montiert. Schleifringe 14 und Bürsten 15, die in Kontakt mit den Schleifringen 14 sind, dienen zur Verbindung der
Wicklung 13 mit einer äußeren Schaltungsanordnung, die später beschrieben wird. Während des Betriebes wird die in der Wicklung
13'induzierte Spannung Vi zur äußeren Schaltungsanordnung übertragen.
Die induzierte Spannunq Vi ist sinusförmig, wenn -die Primärwicklungen 11 und 12 durch sinusförmige Ströme erregt
werden. Wie später erläutert, haben die den Primärwicklungen zugeführten Erregerspannungen Phasen, die durch cos9. und *
sin8Q dargestellt sind. Dabei wird angenommen, daß die Drehposition
der Rotorwicklung 13 in Bezug auf die Starterwicklungen 11 und 12 durch einen Winkel θ dargestellt wird. Dann wird die
Phase der induzierten Spannung Vi dargestellt durch cos (Θ..-Θ).
Die außerhalb des Drehfeldgebers 10 liegende Schaltung enthält eine Phasenverschiebungsschaltung 20, welche beispielsweise die
Phase der Spannung Vi um 90° verzögert, um ein Signal mit einer Phase sin (θβ-θ) zu erhalten.
Ein Bezugssignal-Generator 30 erzeugt zweiphasige sinusförmige
Bezugssignale, die um 90° gegeneinander verschoben sind, und die eine vorbestimmte konstante Frequenz besitzen. Die Phasen der
sinusförmigen Bezugssignale vom Bezugssignal-Generator 30 werden
dargestellt durch cosö und sinö . Zusätzlich erzeugt der Bezugssignal-Generator
30 ein Bezugs-Takt-Signal, das ein periodisches Rechtecksignal ist und synchron zu den sinusförmigen Bezugssignalen erzeugt wird, wobei deren rückwärtige Kanten mit dem
Phasenwinkel 0 (Θ = 0) der sinusförmigen Bezugssignale zusammenfallen.
COPY j
Ein Phasen-Komparator 40 erhält die Zweiphasen-Signale, die aus
der induzierten Spannung Vi und dem in der Phase verschobenen Signal von der Phasenverschiebungs-Schaltung 20 bestehen, und
die Zweiphasen-Signale vom Bezugssignal-Generator 30, und er erzeugt
ein Phasendifferenzsignal sin ΕΘ - (θβ-θ)] , das bezeichned
ist für die Phasendifferenz zwischen den beiden Mengen an eingegebenen
Zweiphasen-Signalen.
Ein Steuerverstärker 50 erhält das Ausgangssignal des Phasen-Komparators
40 und erzeugt ein entsprechendes Spannungssignal1 V„.. Neben der Steuerwirkung, z.B. einer Proportional· und Integral-Steuerwirkung,
hat der Steuerverstärker 50 die Funktion eines Tiefpassfilters, welches die Wechselstromkomponenten entfernt,
um so eine Gleichspannung zu erhalten, deren Wert erhöht wird, wenn die Phasendifferenz positiv ist, und deren Wert
herabgesetzt wird, wenn die Phasendifferenz negativ ist, und deren Wert unverändert gehalten wird, wenn die Phasendifferenz
null ist.
Ein Spannungs-Frequenz-Wandler 60 (im folgenden als V/F-Wandler
bezeichnet) erhält das Ausgangssignal des Steuerverstärkers 50 und erzeugt Impulse mit einer Frequenz Fg0, die proportional
dem Ausgangssignal des Steuerverstärkers 50 ist.
Ein Frequenzwandler 70 zählt die Ausgangsimpulse des Wandlers 60 und erzeugt den Zählwert in Form eines digitalen Signales, das
bezeichnend ist für den elektrischen Phasenwinkel θ~. Das digitale
Signal ist deshalb von einem Wert, der sich mit einer Geschwindigkeit ändert, die proportional der Ausgangsspannung des Steuerverstärkers
50 ist, und die auf null zurückkehrt, wenn die Spannung einen Wert entsprechend 360° erreicht.
Eine Erregerschaltung 80 erhält den Zählwert 9„ vom Frequenzteiler
70 und erzeugt zwei Signale mit Augenblickswerten, die proportional sind zu sin9Q und cosQQ. Die Aufeinanderfolgen dieser beiden Signalt
bilden, sofern die Geschwindigkeit der Änderung von 6„ im
0 COPY wesentlichen konstant ist, im wesentlichen sinusförmige Wellen
formen - ''lft WiKdStQ-Srrcrecrenei-nander versnhohfin cHnrl. H.h. Püinfl nru-1
EcosGn, wobei E eine Konstante ist und Gn sich verändert.
Die Ausgangssignale EsinGQ und EcosGQ der Erregerschaltung r
80 werden den Primärwicklungen 11 bzw. 12 zugeführt.
Der Drehfeldgeber 10 und die Schaltungen 20, 30, 40, 50, 60, 70
und 80 bilden eine Phasen-Regelschleife (PLL), welche die Phasen der beiden Mengen an Signalen vergleicht und dazu dient, eine
Null-Phasen-Beziehung zwischen den beiden Mengen an Signalen beizubehalten. Durch die Funktion des PLL wird das Ausgangssignal
Gn des Frequenzteilers 70 so gesteuert, daß die induzierte
Spannung (GQ-G) in Phase mit den BezugsSignalen G gehalten wird.
Im einzelnen ist das Ausgangssignal des Phasen-Komparators 40,
[* -ι G - (Gn-G) J , was ,linear
in Beziehung steht ;zu [ θ -(Gn-G)J >
soweit £θ -(Gn-G)J klein
ist und die Richtung (Polarität) der Änderung von sin Γ θ -(Gn-G)J
identisch ist zu derjenigen der Änderung von I G -(Gn-G)J , sofern
die Größe [ G -(Gn-G)] 90° nicht überschreitet. Infolgedessen läuft
eine Steuerung zur Annäherung von sinjG -(Gn-G)J auf eine Steue-·--
rung hinaus, den Ausdruckte -(Gq-G)J an null anzunähern. Solange
die Null-Phasen-Beziehung aufrechterhalten wird, wird der Ausgangspegel
des Steuerverstärkers 50 unverändert beibehalten. Ferner wird die Ausgangsfrequenz Fßn des V/F-Wandlers 60 unverändert
gehalten, und es wird die Geschwindigkeit der Änderung von Gn
das von dem Frequenzteiler 70 ausgegeben wird, d.h. die Frequenz der erregenden Spannungen, unverändert gehalten. Wenn die induzierte
Spannung (G-G) nacheilt, was zu einem positiven Wert des Phasen-
Γ * 7
differenz-Signals sin{_ G -(GQ-G)J führt, so wird der Ausgangspegel des Steuerverstärkers 50 erhöht, es wird die Ausgangsfrequenz Fcn des V/F-Wandlers 60 erfüllt, und es wird die Geschwindigkeit
differenz-Signals sin{_ G -(GQ-G)J führt, so wird der Ausgangspegel des Steuerverstärkers 50 erhöht, es wird die Ausgangsfrequenz Fcn des V/F-Wandlers 60 erfüllt, und es wird die Geschwindigkeit
der Änderung von G0 das durch den Frequenzteiler 70 ausgegeben
wird, d.h. die Frequenz der erregenden Spannungen erhöht, so daß die induzierte Spannung (Gn-G) vorgeschoben wird, um die Bezugs-
* u
signal G einzuholen. Wenn die induzierte Spannung (Gn-G) voreilt,
wird die Ausgangsfrequenz des V/F-Wandlers 60 verringert,
J COPY '
und es wird die Frequenz der erregenden Spannungen verringert, so daß die induzierte Spannung (θη-θ) ve.
* u
mit den Bezugssignalen θ übereinstimmt.
mit den Bezugssignalen θ übereinstimmt.
so daß die induzierte Spannung (θη-θ) verzögert wird, so daß sie
* u
Wie beschrieben, dient die PLL dazu, die folgende Beziehung aufrechtzuerhalten
und damit
θ=θη-θ*
θη und θ sind die Winkel der Ausgangssignale des Frequenzteilers
70 und des Bezugssignal-Generators. Somit kann, wenn Signale er-
* halten werden, die für die Werte 9„ und θ bezeichnet sind.,, der -
Wert von θ welcher die Rotation-Position darstellt, durch Sub-
*
traktion von θ von θη bestimmt werden.
traktion von θ von θη bestimmt werden.
Wenn wahlweise ein Taktimpuls erzeugt wird, wenn einer der Werte
*
θ oder θ sich auf einem bestimmten Wert befindet, beispiels-
θ oder θ sich auf einem bestimmten Wert befindet, beispiels-
weise Tn oder T , und wenn ein Signal erhalten wird, das für den
anderen Wert von θη und θ bezeichnet ist, dann kann der Wert von
u *
θ entweder durch Subtraktion von 1S von θη oder durch Subtraktion
* u
von θ von Tn bestimmt werden. Wenn ein solcher Taktimpuls er-
u *
zeugt wird, wenn einer der Größen von θη und θ null ist, so
* υ ist der Wert von Q gleich Θ« oder -Θ .
In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 wird der Wert QQ in dem
Augenblick ausgelesen, wenn θ = 0, und es wird dieser Wert als Wert verwendet, der für θ bezeichnend ist. Um dieses Konzept zu
verwirklichen, ist eine Verriegelungsschaltung 90 vorgesehen, welche das Bezugs-Takt-Signal Sr vom Bezugssignal-Generator 30
erhält und den Zählwert Gn vom Frequenzteiler 70 ausliest und
speichert, wenn die rückwärtige Kante des Bezugs-Takt-Signals Sr erscheint, d.h., wenn θ = 0. Das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung
90 ist bezeichnend für den Wert von Θ, d.h., die Position des überwachten Körpers beim letzten vorhergehenden
Auftreten der rückwärtigen Kante des Bezugs-Takt-Signales Sr, und dieses Ausgangssignal ändert sich jedesmal dann, wenn die
COPY }
- 14 -
rückwärtige Kante erscheint, d.h. mit jedem Zyklus des Bezugssignals.
Ein Computer/■- wie ein Mikrocomputer 100, liest die in der Verriegelungsschaltung
90 gespeicherten Werte. Er führt auch die arithmetischen Operationen aus, um die Geschwindigkeit des überwachten
Körpers zu bestimmen und die Position oder die Geschwindigkeit des überwachten Körpers zu kontrollieren.
Die Geschwindigkeit des Körpers kann in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen den Auslesungen an zwei getrennten Augenblicken,-geteilt
durch die seitliche Länge zwischen den beiden getrennten Augenblicken, bestimmt werden. Dies kann erfolgen, indem die Diffe-
. renz zwischen den aufeinanderfolgenden Auslesungen der Verriege^y '.
lungsschaltung 90· genommen wird, da die Länge der Periode eines Zyklus des Bezugssignals Sr konstant ist.
Der Vorgang zur Bestimmung der Geschwindigkeit ist in Figur 2 · gezeigt. Die rückwärtige Kante des Bezugs-Takt-Signals Sr wird
zum Einleiten der Unterbrechung verwendet (Schritt 1000). Dann wird der Wert Θ, der in der Verriegelungsschaltung 90 gespeichert
.ist, ausgelesen und in einem nicht gezeigten ersten Register (1001/ 1002) gespeichert. Der in dem ersten Register gespeicherte
Wert wird subtrahiert von dem in einem nicht gezeigten zweiten Register gespeicherten Wert, welches der in dem zuletzt vorhergehenden
Zyklus aus der Verriegelungsschaltung 9 0 ausgelesene Wert ist (1003).'Das Ergebnis, d.h. die erhaltene Differenz, ist
bezeichnend für die Geschwindigkeit, und es wird in einem nicht gezeigten dritten Register für eine weitere Verwendung oder Verarbeitung
(1004) gespeichert. Dann wird der Wert in dem ersten Register in das zweite Register übertragen (1005). Dies beendet
das Unterbrechungsprogramm, und es wird die Rückkehr zum Hauptprogramm bewirkt (1006).
Für die weitere Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach Fig.1
wird angenommen, daß beispielsweise die maximale Rotationsgeschwindigkeit 19 20 U/min, ist. Es wird ferner angenommen, daß die
copy
gewünschte Auflösung bei der Positionsbestimmung 15 bits ist, d.h. 2~15 χ 360° .(, = 0/003% χ 360°). In diesem Falle enthält
der Ausgang des Fre<3uenzteilers 70 einen Zähler von 15 bits.
Mit anderen Worten, es ist der Teilungsfaktor N70 des Frequenzteilers
215= 32.768.
Da die PLL dazu
dient, die folgende Beziehung aufrechtzuerhalten '...6O -6=9%.
• d. ' d ' d · *
" " ■ . ;: *·"α!Γθ0 " "dF9 = ~dF8
i.e., ω. - ω = ω
wobei wQ, ίο ,ω Winkelfrequenzen undo = "^t-9O'^ ~" ö/
Infolgedessen ist,
f0 - f - f
wobei fp/ f, f Frequenzen sind und fQ =
Die Frequenz f kann einen Wert im Bereich zwischen -f und f
^ . max max
annehmen, wobei f die maximale Frequenz entsprechend der maximalen Rotationsgeschwindigkeit in einer Richtung oder in
Vorwärtsrichtung d
U/min./60 = 32 Hz.
U/min./60 = 32 Hz.
Vorwärtsrichtung des untersuchten Körpers ist, das ist f = 1920
max
Die Frequenz fn der erregenden Ströme kann einen Wert über dem
u * *
Bereich zwischen (f -f ) und (f + f ) annehmen. Die Frequenz if max max
f des Bezugssignals wird beispielsweise gewählt mit 128 Hz, so daß fQ = f - f immer positiv ist, und so daß der Bereich der-Änderung
von fQ in Bezug auf die Mittelfrequenz f verhältnismäßig
' COPY]
klein ist.
Die maximale Frequenz f-, der erregenden Ströme ist f + f
^ Omax ^ max
= 128 + 32 = 160 Hz. Da der Teilungsfaktor N_Q des Frequenzteilers
70 32.768 ist, muß der V/F-Wandler 60 in der Lage sein, einen Ausgang bis zu etwa 5,3 MHz ( = 160 χ 32.768)zu erzeugen.
Die Verriegelungsschaltung 90 ist so gewählt, daß sie 15 Bits besitzt, ebensoviel« wie der Frequenzteiler 70. "
Mit der oben beschriebenen Anordnung wird die Me ung der Position
Θ« des überwachten Körpers bei jeder Abtastperiode von 7,8 msek.
vorgenommen, und es besitzt der gemessene Wert eine Auflösung von 2~?5 χ 360°. '
Die Me.'.ung der Rotationsgeschwindigkeit erfolgt ebenfalls während
jeder Abtastperiode von 7,8 msek. die Anzahl von Bits des ge- /- /■*}■■
messenen Wertes der Geschwindigkeit hängt von der Geschwindigkeit/: y
ab. Wenn die Geschwindigkeit 960 U/min. (= 16 U/sek.)beträgt " *
tritt 1/8 (= 2 ) Umdrehungen über der Abtastperiode von 7,8 msek. auf, so daß der gemessene Wert als ein Wert von 12 Bits gegeben
ist.
Figur .3 zeigt im einzelnen ein Beispiel der Erregerschaltung 80, :* >~.
die ein paar Festwertspeicher (ROM's) 81, 82 enthält, die als -r
• eine Adresse die 8 Bits mit hohem Stellenwert unter den 15 Bits "- . .
des Signals Θ. vqm Frequenzteiler 70 erhalten. Der Speicher 81
8
speichert an den '256 (2 ) Adressen, deren Werte identisch mit den 8 Bits hohen Stellenwertes Θ- sind, die Werte von sine... Der
speichert an den '256 (2 ) Adressen, deren Werte identisch mit den 8 Bits hohen Stellenwertes Θ- sind, die Werte von sine... Der
Uq U
Speicher 82 speichert an den 256 {= 2 ) Adressen, deren Werte ; ·! identisch sind mit den 8 Bits hohen Stellenwertes 9Q, die Werte
'■■ von cosÖq. Wenn die 8 Bits hohen Stellenwertes von θη, als Adressen
in die Speicher 81, 82 eingegeben werden, werden die Inhalte der Adressen in Form ,von digitalen Signalen ausgegeben, die bezeichnend
sind für sinö und cosöß. Die Aufeinanderfolgende ι der
1 COPY '
- 17 -
digitalen Signale sinG bzw. cosG» bilden Sinus- und Cosinus-Wellenformen,
d.h. Zweiphasen-Sinus-Wellen.
Die Digital-Analog-Wandler (im folgenden als D/A-Wandler bezeichnet)
83, 84 erhalten die digitalen Signale und wandeln sie in analoge Signale mit 256 Schritten in jedem Zyklus um.
Tiefpassfilter 85, 86 erhalten die analogen Signale von den D/A-Wandlern 83, 84 und entfernen die Stufenänderungen aus den
Wellenformen, um sich kontinuierlich ändernde Sinus-Wellenformen ;
zu erzeugen. . :
Es ist einzusehen, daß die Verwendung der Tiefpassfilter 85, 86 I
die Verwendung aller 15 Bits von Gn bei der Bestimmung sinG. und
cos9n unnötig macht und nur die 8 Bits erfordert. Infolgedessen
8
müssen die ROM's 81, 82 nur 256 (= 2 ) Adressen oder Bytes anstei: von 2 Adressen, die erforderlich sein würden, wenn-alle 15 Bits verwendet würden,■ haben.
müssen die ROM's 81, 82 nur 256 (= 2 ) Adressen oder Bytes anstei: von 2 Adressen, die erforderlich sein würden, wenn-alle 15 Bits verwendet würden,■ haben.
Figur 4 zeigt im einzelnen ein Beispiel der Phasenverschiebungsschaltung
20. Dies ist eine anjsich bekannte Schaltung/und sie wire
eine Allpass-Filterschaltung genannt. Sie enthält einen Tiefpassfilter 21, einen Verstärker 22 und einen Subtrahierer 23. Wenn
die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters 21 so gewählt wird, daß sie die Sinuswellen-Eingangsfrequenz ist, ist das Ausgangssignal eine
Sinuswelle, die hinter dem Eingang um 45° nacheilt und eine Amplitude von 1/2 besitzt. Die Amplitude des Ausgangssignals wird
durch den Verstärker 22 verdoppelt. Der Subtrahierer 23 bestimmt die Differenz zwischen dem Ausgangssignal des Verstärkers 22 und
dem Eingang zur Phasenverschiebungsschaltung 20:
2 χ —cos (G0 - θ - -2-) - CuS(O0 - θ)
\ = sin(60 - θ)
Somit besitzt das Ergebnis, d.h. das Ausgangssignal des Subtrahierers
23, eine Phase, die dargestellt wird durch sin (θ -θ) ,
die um 90° in Bezug auf das Eingangssignal cos (θ -θ) verzögert
ist.
Figur 5 zeigt im einzelnen ein Beispiel des Bezugssignals-Generators
30. Wie gezeigt, enthält der Bezugssignal-Generator 30 einen Kristall-Oszillator 31, eine Oszillatorschaltung 32,
die mit dem Kristalloszillator 31 zusammenarbeitet, um ein Signal
22 mit einer Frequenz von beispielsweise 2 Hz (= 4.194.3 04Hz) zu
erzeugen. Der Bezugssignal-Generator enthält ferner einen "Frequenzteiler 33, der einen Zähler von 15 Bits enthält, welcher
das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 32 erhält und es in
!ι der Frequenz !.teil+ durch einen Teilungsfaktor 2 (=32.768), um
•ein Bezugs-Takt-Signal Sr von 128 Hz zu erzeugen. Die Verwendung des Kristall-Oszillators 31 ist insofern vorteilhaft, als die
sich ergebende Schwingung stabil ist und die Oszillatorfrequenz genau ist.
* Der Frequenzteiler 33 erzeugt auch den Zählwert θ von 15 Bits.
Der Bezugssignal-Generator 30 enthält ferner ein paar Festwertspeicher
(ROM's) 34, 35, die als eine Adresse die 8 Bits mit hohem Stellenwert unter den 15 Bits des Signals Qn vom Frequenz-
8 teiler 33 erhalten. Der Speicher 34 speichert an 256 (= 2 ) Adressen, deren Werte identisch mit den 8 Bits hohen Stellenwertes
von θη sind, die Werte von sinG . Der Speicher 35
8 0 '
speichert an den 256 (=2 ) Adressen, deren Werte gleich mit
den 8 Bits hohen Stellenwertes von Q~ sind, die Werte von cos9_.
Wenn die 8 Bits hohen Stellenwertes von 9Q als Adresse in die
Speicher 34, 35 eingegeben werden, werden die Inhalte der Adressen in Form von digitalen Signalen ausgegeben, die bezeichnend sind
für sine, und cosG^. Die Aufeinanderfolgen der digitalen Signale
sinö. bzw. cosö bilden Sinus- und Cosinus-Wellenformen, d.h.,
Zweiphasen-^inuswellen.
Figur 6 zeigt im einzelnen ein Beispiel des Phasen-Komparators
40, der multiplizierende Digital-Analog (D/A)-Wandler 41 und 42
COPY
- 19 -
enthält, von denen jeder eine Funktion der Multiplikation des analogen Eingangssignals mit einem digitalen Eingangssignal besitzt.
Ein Beispiel eines im Handel befindlichen Wandlers mit einer solchen Funktion ist eine integrierte Schaltung AD7523, die
durch die Firma Analog Devices, Inc./USA geliefert wird. Den
Wandlern 41 und 42 werden als digitale Eingangssignale die Signale
* * zugeführt, die bezeichnend sind für sinG und cosG von dem
Bezugssignal-Generator 30. Als analoge Eingangssignale werden diejenigen Signale zugeführt, die bezeichnend für cos (θο~θ) und
sin (θ -Θ) von der Wicklung 13 und von der Phasenverschiebungs-Schaltung
20. Die Ausgangssignale der Wandler 41 und 4 2 sind analoge Signale, die bezeichnend sind für die Produkte:
*
sin8 χ cos(eQ - θ), and
sin8 χ cos(eQ - θ), and
cos6 χ sin(eQ - θ) ,
Ein Subtrahierer 4 3 subtrahiert das Ausgangssignal des Wandlers 43 von dem Ausgangssignal des Wandlers 41 , um folgende Operation
auszuführen:
sin0 χ cos(eQ - Θ) - cos6 χ sin(eQ - θ) ,
um zu erhalten ·
sin[6* - (θ0 - θ)].
Somit wird ein analoges Signal erhalten, das bezeichnend ist für
*
die Differenz zwischen θ (θ -θ).
die Differenz zwischen θ (θ -θ).
Figur 7 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die mit den Bezugszeichen in Figur 1 identischen Bezugszeichen bezeichnen identische oder ähnliche Komponenten. Wie ersichtlich,
ist eine Geschwindigkeits-Meßschaltung 110 hinzugefügt, die
einen Zähler 111 mit 15 Bits enthält, welcher die Ausgangsimpulse von dem V/F-Wandler 60 erhält und zählt. Ein monostabiler
Multivibrator 112 erhält das Bezugs-Takt-Signal Sr, und er wird
- 20 -
beim Auftreten der rückwärtigen Kante des Signals Sr in
einem quasi-stabilen Zustand getriggert, und er kehrt nach :
einer kurzen Verzögerungszeit in den ursprünglichen stabilen [
Zustand zurück. Diese· Verzögerungszeit ist kürzer als ein :
Zyklus des Ausgangssignals des V/F-Wandlers 60 (wenn es von j
höchster Frequenz ist). Der Zähler 111 erhält an der Lösch- j
Klemme CR das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators j
112,und wenn der monostabile Multivibrator 112 in den Ursprung- j
liehen stabilen Zustand zurückkehrt, wird der Zähler 111 gelöscht.
Eine Verriegelungsschaltung 113 erhält das Ausgangssignal des Zählers 111. Sie erhält auch an der Takt-Klemme
T das Bezugs-Takt-Signal Sr. Wenn die rückwärtige Kante des Signals Sr auftritt, speichert die Verriegelungsschaltung "113
den Zählwert des Zählers 111. Unmittelbar danach, d.h. nach Ablauf der Verzögerungszeit, kehrt der monostabile Multivibrator
112 in den stabilen Zustand zurück, und es wird der Zähler dadurch gelöscht.
Es wird angenommen, daß die Frequenz des Signals Sr 128 Hz beträgt
und daß der Ausgang des Frequenzteilers 70 15 Bits beträgt. Für die Geschwindigkeiten 0, 960, -960 U/min. (0, 16,-16 ü/sek.)
beträgt die Frequenz des Ausganges des V/F-Wandlers 60 4.194.304
(='215 x 128) Hz, 4.718.592 (=215 χ (128 + 16) Hz, 3.670.016
ι 5
(=2 χ (128 -16)) Hz. Die Anzahl von Impulsen, die von dem V/F-Wandler 60 ausgegeben werden und während der Abtastperiode von 7,8 msek. (=1/128 sek.) in den Zähler 111 eingegeben werden, beträgt 32.768; 36.864; bzw! 28.672. Der Zähler 111 weist 15 Bits auf und überschreitet den Bereich mit dem 32.768^ten Impuls. Infolgedessen ist am Ende der Abtastperiode der Zählwert des Zählers 111 null (32.768 - 32.768), 4.096 (36.864 - 32.768), 28.672. Diese Werte werden durch die Verriegelungsschaltung
(=2 χ (128 -16)) Hz. Die Anzahl von Impulsen, die von dem V/F-Wandler 60 ausgegeben werden und während der Abtastperiode von 7,8 msek. (=1/128 sek.) in den Zähler 111 eingegeben werden, beträgt 32.768; 36.864; bzw! 28.672. Der Zähler 111 weist 15 Bits auf und überschreitet den Bereich mit dem 32.768^ten Impuls. Infolgedessen ist am Ende der Abtastperiode der Zählwert des Zählers 111 null (32.768 - 32.768), 4.096 (36.864 - 32.768), 28.672. Diese Werte werden durch die Verriegelungsschaltung
113 gespeichert, und sie werden wiederum in dem Computer 100
weiterverarbeitet.
Wie üblich, werden die digitalen Werte innerhalb des Bereiches
von Null bis zur Hälfte des Endwertes als positive Werte behandelt,
COPY
und es werden die digitalen Werte innerhalb des Bereiches des Maximalwertes bis zum halben Wert als negative Werte behandelt,
wobei die Größe gleich der Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem in Frage stehenden digitalen Wert ist. Infolgedessen
wird der erhaltene Wert 4.096 als positiver Wert 4.096 und der erhaltene Wert 28.672 als negativer Wert 4.096 ( = 32.768 - 28.672)
behandelt*
Wie oben erläutert, erzeugt die oben beschriebene Anordnung digitale
Werte, die bezeichnend sind für die Geschwindigkeit, so daß der Computer 100 keine arithmetische Operation ausführen muß, um die.
Geschwindigkeit zu bestimmen, so daß die geladene Software verringert werden kann.
Figur 8 zeigt eine andere Ausführung der Erfindung zur,' Erzeugung
von Impulsen synchron mit der Rotation des überwachten Körpers. Die mit den Bezugszeichen in Figur 1 identischen Bezugszeichen
bezeichnen identische oder ähnliche Komponenten.
Es ist ein Impuls-Komparator 120 hinzugefügt, der eine D-Flip-Flop-Schaltung
enthält, die an der Takt-Klemme CK die Ausgangsimpulse Qr von der Oszillator-Schaltung 32 innerhalb des Bezugssignal-Generators
30 erhält, der die innere Konstruktion nach Figur 5 besitzt, und der an der Daten-Klemme D die Ausgangsimpulse vom
V/F-Wandler 60 erhält.
Wenn die D-Flip-Flop-Schaltung 120 an den Klemmen CK und D Impulse
verschiedener Frequenzen erhält, arbeitet sie in der in Figur dargestellten Weise und erzeugt Impulse verschiedener Frequenz
an der Ausgangsklemme Q.
In Figur 9 ist der Einfachheit halber angenommen, daß Impulse von 10Hz der Klemme CK zugeführt werden und daß Impulse von 8
Hz der Klemme D zugeführt werden. Wie sich aus Figur 9 ergibt, erscheinen in diesem Falle Impulse von 2 Hz an der Ausgangsklcmme
Q.
J COPY ] .
Das Ausgangssignal der Oszillator-Schaltung 32 besitzt eine
Frequenz 32.768 χ f . Das Ausgangssignal V/F-Wandlers 60 besitzt
eine Frequenz 32.768 χ f . Infolgedessen besitzt das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 120 eine Frequenz von
32.768 χ (f0 - f ). Wie vorher erläutert, ist fQ - f = f, da
das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 120 eine Frequenz von 32.768 χ f besitzt, mit anderen Worten, es werden Impulse
mit einer Frequenz, die 32.768 χ die Frequenz f entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit des überwachten Körpers erzeugt.
Es wird somit eine Anordnung erhalten, die äquivalent ist mit einem rotierenden Impulsgenerator, der 32.768 Impulse pro
Umdrehung erzeugt, und sie kann deshalb für eine Bewegungsmessungmit
hoher Auflösung verwendet werden.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen werden Schleifringe und Bürsten verwendet, um die Wicklungen des Rotors mit einer
außerhalb des Drehfeldgebers befindlichen Schaltung zu verbinden, Stattdessen kann aber auch ein rotierender übertrager verwendet
werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind auf dem
Starter Wicklungen vorgesehen, und es ist die Sekundärwicklung auf.dem Rotor vorgesehen. Jedoch können wahlweise die Primärwikklungen
auf dem Rotor vorgesehen sein, während die Sekundärwicklung auf dem Stator vorgesehen sein kann.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Polpaar-Zahl des Drehfeldgebers 1. Jedoch kann wahlweise auch ein Drehfeldgeber
mit m (m^1) Polpaaren verwendet werden. In diesem Falle
wird der mechanische Rotationswinkel· θ auf den elektrischen Winkel πιθ reflektiert, so daß die Meß-Auflösung 1/m wird.
Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn ein linearer Drehfeldgeber statt des beschriebenen rotierenden Drehfeldgebers verwendet
wird, um die Position und die Geschwindigkeit einer linearen Bewegung zu messen.
Wie beschrieben, erhält der Phasen-Komparator 40 nach der
Erfindung sinusförmige Signale, so daß die im Ausgangssignal des Phasen-Komparators 40 enthaltenen Komponenten diejenigen
* aufgrund der Stufen-Änderungen der digitalen Werte sin9 und
cos9 sind. Infolgedessen sind die Wechselstromkomponenten
von relativ hoher Frequenz, so daß die Grenzfrequenz des Steuerverstärkers 50 höher gemacht werden kann, wodurch die
Anordnung für die Tiefpassfilteroperation einfacher gemacht
wird, jedoch ist die Ausschaltung der Wechselstromkomponenten
sichergestellt. Infolgedessen ergibt sich eine geringere Schwankung in der Frequenz des V/F-Wandlers 60, es wird die
Meß-Ansprechzeit kürzer, und es wird die Meßgenauigkeit erhöht. .
Ferner wird eine Phasenverschiebungs-Schaltung verwendet, um ein in der Phase verschobenes Signal zu erzeugen, so daß
der Drehfeldgeber selbst nicht Zweiphasen-Signale erzeugen muß. Infolgedessen ist ein Drehfeldgeber mit einer Einphasen-Sekundärwicklung
verwendbar, der in der Konstruktion einfach ist. Dieses verringert die Größe und die Kosten des gesamten
Systems beträchtlich.
Leerseite
Claims (15)
- PATE NTAN SPRÜCHE( 1 .) Anordnung zum Feststellen der mechanischen iJowcjung eines überwachten Körpers, gekennzeichnet durch einen Drehfeldgeber (10) mit mehrphasigen Primärw Loklungt.-n (II, 12) und mit einer Sekundärwicklung (13), wobei eine dar Primärwicklungen oder die Sekundärwicklung mit dan Körper verbindbar ist, durch eine ErregerschaJ bung (BO) nur Erzeugung von mehrphasigen, sinusförmigen Erregerspannungen für die Primärwicklungen, wobei die Sekundärwicklung ein sinusförmiges Signal induziert, wenn die Primärwicklungen erregt werden, durch einen Bezugssignal-Generator (30) zur Erzeugung einer ersten Menge· von ^.weiphasigen, sinusförmigen Bezugssignalen ■ mit vorbestimmter Frequenz, durch eine Phasenverschiebungsschaltung (20), welche das in der Sekundärwicklung induzierte Signal erhält und ein in der Phase verschobenes Signal erzeugt, dessen Phase gegenüber dem induzierten Signal um 90° verschobenen ist, durch einen Phasenkomparator (4 0), welcher die erste Menge von zweipha.sigen, sinusförmigen Bezugssignalen und eine zweite Mengo von zwoiphasigen Signalen, die aus dem induzierten Signal und dein in der i'h.isi,· verschobenen Signal bestehen, vergleicht und ein Phasendifferenz-Signal erzeugt, welches bezeichnend ist für die Phasendifferenz zwischen beiden Mengen von Signalen, durch eine auf das Phasendifferenz-Signal ansprechende erste Vorrichtung (50, 60) zur Erzeugung von Impulsen mit einer der Phasendifferenz entsprechenden Frequenz, durch einen Frequenzteiler (70) , welcher die Impulse zählt und ein or:.te:.; digitales Signal erzeugt, welches bezeichnend Lst für den Zählwert in jedem Augenblick, wobei die Errogerschaltung (80) auf das erste digitale Signal vom frequenz teiler (70) anspricht um die Augenblickswerte der Errc.-gar.-jpaiinungen in jedem Augenblick zu bestimmen, wobivi. ferner d-.-.x: Drchf uJc!- geber (10), der Bezugssignal-Generator (10), die Phasenverschiebungs-Schaltung (20) , der Phasun-Kompara lot; (40) , der Frequenzteiler^) und die Er tregoir-Scha i. rntvi (80) ein.·»An ORIGINAL C0PY-i-die induzierte Spannung steuernde Phasop.-lUHjelKch 1 ο 1 i\i- bilder., um diese Spannung in Phase mit tk-n Bc:zu'jssi<-jLki.Li:n >-.l. tirinf(an, und durch eine auf die Phasun-Keqolsclili.· ί Le nns/Jiv.dionde xwc.U.o Vorrichtung zur Erzeugung eines sieh auC die Bewoqu.ig des überwachten Körpers beziehenden zweiten digitalen Signals.
- 2. Anordnung nach Anspruchi , dadurch gekennzeichnet, clab die Frequenz der durch die erste Vorrichtunq c γ·.:ο\ι<ι r.iiii liu;,iil:se unverändert gehalten wird, solange das jndu·/. ir;cte Siijna] in Phase mit dem sinusförmigen Bezugssignal· ist, daß dj.e Frequenz der Impulse herabgesetzt wird, wenn das induzierte Signal in der Phase voreilt, und daß die Frequenz der Impulse erhöht wird, wenn das induzierte Signal in der Phase nacheilt.
- 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerschaltung einen Speicher enthält, der als eine Adresse die Zählwerte vom Frequenzteiler erhält und als die Augenblickswerte die an diese Adresse gespeicherten Inhalte erzeugt, wobei die Folge der so erzeugten Inhalte sinusförmige Signale bildet.
- 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dall die zweite Vorrichtung eine auf den Bezugssignal-Generat-.or und doü Frequenzteiler ansprechende Vorrichtung für die Bestimmung άο. Differenz zwischen den Phasenwinkeln von deren Ausgängen enthalt, wobei diese Differenz bezeichnend ist für die Position des überwachten Körpers und wobei das zweite digitale Signal bezeichnend für die Differenz ist.
- 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugssignal-Generator ein Bezugs-Takts i.-jnal synchron zu deA sinusförmigen Bezugssignalon erzeugt und daß dii·; zweite Vorrichtung eine Verrieqelungsschal tung enlliälL, vA.-J.clw den Zähi\.r-cr. vom Frequenzteiler und das Bezugs-Tak^t:::: Lqna L orU.Ä I t- und dt.·η Zählwert speichert, wenn das sinusförmige Bo2uqs:;.Lq!ial einen ,--»·.-bestimmten Phasenwinkel besitzt, wobei d.is zv/cit.- digitale-Signal bezeichnend ist für den in di-.r speicherten Zählwert.' BAD ORIGINAL
- 6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gckenniuu Lchiul., daß d>.-r Beüugssignal-Generator ein Bi;zuqs-T>ik t-S i <)un I ·.: /tiohron üilr den sinusförmigen Bezugösigiui Lcn cry.oug I; und ü:iu die ::'./·.■ ι Li.: Vorrichtung das Bezugs-Takt-Signal und die Impulse von Jcrr ersten Vorrichtung erhält und ein digitales Signal erzeugt., das bezeichnend ist füi~ die Geschwi ndigkoit des überwachten Körpers.
- 7. Anordnung nach Anspruch G, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorrichtung einen Zähler, welcher die Impulse der ersten Vorrichtung zählt, eine Verriegelungsschaltung, welche den Zählwert vom Zähler und das Bezugs-Takt-Signal erhält und welche den Zählwert speichert, wenn das sinusförmige Bezugssignal einen Phasenwinkel aufweist, und eine Vorrichtung enthält, welche das Bezugs-Takt-Signal erhält und den Zähler löscht, unmittelbar nachdem der Zählwert in der Verriegelungsschaltung gespeichert worden ist.
- 8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugssignal-Generator eine Taktimpulse mit vorbestimml.o Frequenz erzeugende Vorrichtung und einen Frequenzteiler enthält, welcher die Taktimpulse zählt und ein in der Frequenz geteiltes Signal erzeugt, welches als ßuzugs-Takt-Signal verwendet wird.
- 9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorrichtung auf die Taktimpuls vom Bezugssignal-Generator und die Impulse von der.ersten Vorrichtung anspricht und Impulse mit einer Frequenz erzeugt, die gleich der Di i'l'e-renz zwischen den Frequenzen der Taktinifju] t.:o und der Iiiijju I iw von der ersten Vorrichtung ist.
- 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch yukonii;:e LHinot, daß Jj-. zweite Vorrichtung eim; D-Flip-Flop-Schaltung enthält, w·..·'· ehe die Taktimpulse und die Dnpulse von der η r r; l" < ■ η Vorrichtung an der Taktiinpuls-lSingeingsklcüume und an der Π.·ι I. en-Eingin.'-j :- klemme erhält und die Impulse mit d^r Differenzfrequenzzeugt. „,BAD ORIGINAL' €OPY ]
- 11. Anordnung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß der Phasen-Komparator ein analoges Siqnal erzeugt, das bezeichnend ist für die Phasendifferenz zwischen den beiden Mengen an Signalen, und daß die erste Vorrichtung einen Spannungs-Frequenz-Wandler enthält, welcher Impulse mit einer Frequenz erzeugt, die sich in Abhängigkeit von dem analogen Signal ändert.
- 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung einen Steuerverstärker enthält, welcher das analoge Signal erhält und welcher einen Proportional-Integral-VerStärkungsfaktor besitzt, wobei der Spannungs-Frequenz-Wandler den Ausgang des Steuerverstärkers erhält.
- 13. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der• Bezugssignal-Generator sinusförmige Zweiphasen-Signale* * mit einer Phase von sinG bzw. cos9 erzeugt und daß der Phasen-Komparator eine erste Multiplizierschaltung für die Multiplikation des induzierten Signals mit der Phase cos (θη-θ) und eines der ersten Menge von Signalen mit derPhase sinö enthält, um ein mit sinö χ cos (eQ-9) in Beziehung stehendes Signal zu erzeugen, eine zweite Multiplizierschaltung für die Multiplikation des phasenverschobenen Signals mit der Phase sin (θη-θ) und dem anderen der ersten Menge von Signalen mit der Phase cos Q , um ein mit cos θ χ sin (ββ-θ) in Beziehung stehendes Signal zu erzeugen, und eine auf die Ausgangssignale der ersten und dor zweiten MuItiplizierschaltung ansprechende· Vorrichtung enthält, um ein in Beziehung zu der Differenzsine* x COs(O0 - Θ) - cose v. sin ^ - O) = sin[6* - (0O - O)]stehendes Signal, zu erzeugen, das als Ausyany des Phasen-· Komparator^ verwendet wird.COPYBÄD ORIGINAL
- 14. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugssignal-Generator eine Vorrichtuny, w^cho Taktimpulse bei einer vorbestimmten Frequenz erüeuqc, einen Frequenzteiler, welcher die Taktimpulse zählt und ein digitales Signal erzeugt, das bezeichnend ist für den Zählwert in jedem Augenblick, eine erste Speichervorrichtung, welche den Zählwert als Adresse erhält und die Speicherung des Inhaltes an der Adresse bewirkt, und eine zweite Speichervorrichtung enthält, welche den Zählwert als Adresse erhält und die Speicherung des Inhaltes an der Adresse bewirkt, wobei die Folgen der durch die erste und die zweite Speichervorrichtung erzeugten Inhalte die sinusförmigen Zweiphasen-Signale bilden.
- 15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede Multiplizierschaltung einen multiplizierenden Digital-Analog-Wandler, welcher an einer Analog-Eingangsklemme ein Signal der zweiten Menge von Signalen erhält und an einer digitalen · Eingangsklemme ein Signal der ersten Menge von Signalen erhält und ein analoges Signal erzeugt, das in Beziehung steht zu dem Produkt der eingegebenen Analog-Digital-Signale.
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