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Verfahren und Vorrichtung zum fortlaufenden Aufzeichnen der Frequenz
von Impulsen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Aufzeichnen der Frequenz
(Impulszahl pro Zeiteinheit) seines pulsierenden Vorgangs, z. B. des Pulsschlages,
auf einem Bande in solcher Weise, daß auch schon für zwei aufeinanderfolgende Impulse
die ihrem zeitlichen Abstande entsprechende Frequenz ohne weiteres abgelesen werden
kann. Bei den bekannten, auf Resonanz, z. B. der Resonanz schwingender Pendel, beruhenden
Vorrichtungen ist dies nicht möglich, weil mehrere Impulse erforderlich sind, um
den für das Aufzeichnen erforderlichen Schwingungszustand der einzelnen Pendel hervorzubringen.
Im Gegensatz hierzu folgt bei dem neuen Verfahren die Aufzeichnung jeder, auch einer
sprunghaften Frequenzänderung sofort.
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Das neue Verfahren besteht darin, daß mittels eines Stempels auf ein
stetig mit gleichmäßiger Geschwindigkeit bewegtes Band bei jedem Impuls zwei sich
kreuzende senkrechte oder schräge, gegebenenfalls gekrümmte Querlinien gedruckt
werden, die eine solche gegenseitige Lage einnehmen, daß jeweils die, auf die Bewegungsrichtung
des Bandes bezogen, vordere Linie eines Abdruckes die hintere Linie des unmittelbar
vorhergehenden Abdruckes schneidet. Dabei liegt der Schnittpunkt, je nach der Entfernung
der aufeinanderfolgenden Abdrücke, in verschiedener Entfernung von einer längs zum
Band laufenden wirklichen oder gedachten Grundlinie, so daß diese Entfernung ein
Maß für die Frequenz darstellt, die im umgekehrten Verhältnis zum Abstand zweier
Abdrücke und demgemäß auch in einem bestimmten Verhältnis zur Entfernung der Linienschnittpunkte
von der Grundlinie steht.
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Das neue Verfahren soll an Hand der Zeichnung an einigen Beispielen
erläutert werden. Abb. r zeigt einen zum Bedrucken des Schreibbandes zu benutzenden
Stempela in der Ansicht auf die Bildfläche.
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Abb. ? zeigt ein mit diesem Stempel mehrfach bedrucktes Band d aus
Papier oder-einem andern Stoff.
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Der Stempel a trägt lein gleichschenkligspitzwinkliges Dreieck, dessen
Höhenrichtung quer zum Band,d verläuft, und parallel zur Grundlinie des Dreiecks
verlaufende durchgehende Teilstriche t. Die Teilstriche t
drucken auf
dem eine stetige, gleichmäßige Bewegung, beispielsweise von rechts nach links, ausführenden
Bande fortlaufende Teillinien. Wird hierauf kein Wert gelegt, so kann man die Teillinien
auf die Dreieckfläche beschränken, wobei die Abdrücke das Bild der Abb.3 ergeben
oder nur die eine Dreieckseite teilen.
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Die Abdrücke der Dreiecksehen b und c liegen auf dem Bande in genau
gleichen Abständen, wenn der Abdruck in genau gleichen Zeitabständen stattfindet.
In Abb. z sind jedoch ungleichmäßige Zeitabstände angenommen,
so
daß auch. die Abstände der Abdrücke ungleich sind, wie man deutlich an der oberen
Bandseite an den Abständen der Dreieckspitzen erkennen kann.
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Die Linie c eines Abdruckes schneidet sich mit der Linie b des folgenden
Abdruckes in einem Punkts, der mit zunehmendem Abstand der beiden Abdrücke weiter
nach der Basis des Dreiecks hin rückt. Die Höhen der senkrecht schraffierten Dreiecke
e' zwischen den Spitzen benachbarter Dreieckabdrücke sind ihren Grundlinien: direkt
proportional,.bilden also ebenso wie diese ein Maß für die zwischen beiden Abdrücken
verflossene Zeit. Dieser Zeit ist die Frequenz der Abdrücke und damit der primären
Impulse umgekehrt proportional. Im gleichen Verhältnis stehen auch die Höhen der
Dreiecke e' und der Gegendreiecke e zueinander. Die Höhen der Dreiecke e geben also
einen unmittelbaren Maßstab für die Frequenz selbst, auf deren Bestimmung es ankommt,
und -die durch ihre Spitzen s gehende Kurve ist somit auch eine Frequenzkurve.
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Nun # entsprechen allerdings infolge des erwähnten umgekehrten Verhältnisses
nicht gleiche Höhenabschnitte .gleichen Frequenzunterschieden, vielmehr wird die
Frequenzteilung bei steigender Frequenz enger, wie die beispielsweise auf dem Stempel
angebrachte Teilung t erkennen läßt. Eine gleichmäßige Teilung kann man aber erbalten,
wenn man statt eines Dreiecks eine Figur mit zwei konkav gebogenen Linien abdruckt,
etwa wie in Abb.4 angedeutet. Überhaupt kann man sich durch richtige Wahl der Form
der Linien b, c jedem beliebigen gegebenen Gesetz der Teilung anpassen. In Abb.
5 sind z. B. die Linien umgekehrt gekrümmt wie in Abb.4, wodurch die Teilung noch
ungleichmäßiger wird als bei geraden Linien.
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Im übrigen ist es nicht erforderlich, Linien zu verwenden, die symmetrisch
zu einer senkrecht zum Bande verlaufenden Querlinie liegen, viehmehr können die
Linien beliebig so zueinander angeordnet sein, daß die eine Linie des einen Abdruckes
die andere Linie des benachbarten .Abdruckes schneidet. Man kann also z. B. die
Anordnung nach Abb. 6 wählen, bei der ein gleichschenklig rechtwinkliges Dreieck
mit der einen Kathete parallel zum Bande liegt, oder auch jede andere Zusammenstellung
zweier sich schneidender, in beliebigem Winkel quer zum Bande verlaufender Linien.
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Einen Stempel mit zwei rechtwinklig zuein!-anderstehenden Linien,
die im Winkel von je 45' gegen die Bandrichtung laufen, zeigt Abb.7, und Abb.8 ist
eine Darstellung des damit bedruckten Bandes. Hierbei ist die eine Linie c mit einer
Teilung versehen. Die senkrechte Stellung der beiden Linien zueinander erleichtert
das Ablesen vom Skalenabdruck in ihrem Schnittpunkt.
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Man kann natürlich auch hier durch entsprechende Gestaltung der beiden
Linien erreichen, daß die Teilung der Linie c einem beliebigen Gesetz entspricht,
z. B. -eine gleichmäßige wird. Es ist hierfür nichterforderlich, auch der Linie
c einen 'gekrümmten Verlauf zu geben, vielmehr braucht nur die Linie b eine Kurve
von geeigneter Form zu sein. Bei" dieser Ausführung kann man: nicht nur bei jedem
Aufdruck die Frequenz im Augenblick des Aufdruckes ablesen, sondern im Falle der
gleichmäßigen Teilung, da diese, in der Längsrichtung des Bandes projiziert, Nebenfalls
gleichmäßig ist, auch eine einwandfreie Kurve als Verbindungslinie der Schnittpunkte
der aufeinanderfolgenden Abdrücke aufzeichnen, die ein verzerrungsfreies Bild von
den, Änderungen der Frequenz während der Beobachtungszeit gibt.
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Gegebenenfalls könnte man das Papierband mit einer über seine ganze
Länge gehenden, vorgedruckten Teilung versehen. Allerdings könnte ein. derartiges
Band. nur in Verbindung mit einem Stempel benutzt werden, auf dem die Linien einen:
ganz bestimmten Verlauf und eine ganz bestimmte gegenseitige Lage haben. .Außerdem
muß das Band auch in der Querrichtung stets richtig gegenüber dem Stempel eingestellt
sein. Es ist daher vorzuziehen, die Teilung durch den Stempel selbst aufdrucken
zu lassen.-