DE558267C

DE558267C - Method for the intermittent registration of the position of a moving body

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Publication number: DE558267C
Application number: DEH126833D
Authority: DE
Original assignee: ERICH HUDEC DR ING
Current assignee: ERICH HUDEC DR ING
Priority date: 1931-05-08
Filing date: 1931-05-08
Publication date: 1932-09-05

Description

Verfahren zur intermittierenden Registrierung der Lage eines bewegten Körpers Die Lage eines bewegten Körpers wird bekanntlich ermittelt, indem der Körper selbst oder in Teil von ihm mit Hilfe eines Films aufgenommen wird, der von einer Trommel mit gleichmäßiger Geschwindigkeit abläuft. Die Zeit zwischen den .einzelnen Lagen des Körpers ergibt sich aus der Drehzahl der Trommel. Sie kann noch wesentlich genauer ermittelt werden, wenn gleichzeitig mit dem bewegten Körper die Schwingungen einer geeichten Stimmgabel aufgezeichnet werden. Da die Bewegung des Körpers von seinem Ausgangspunkt an vollständig aufgenommen werden kann, so läßt sich seine Lage in jedem Augenblick in bezug auf den Beginn der Bewegung feststellen.Method for the intermittent registration of the position of a moving vehicle Body The position of a moving body is known to be determined by the body itself or part of it is recorded with the help of a film made by a Drum runs off at a steady speed. The time between the .individual The position of the body results from the speed of the drum. It can still be essential can be determined more precisely when the vibrations are simultaneously with the moving body recorded with a calibrated tuning fork. Since the movement of the body of can be completely absorbed from its starting point, so can its Determine the position at every moment in relation to the beginning of the movement.

Im Gegensatz zu der kontinuierlichen Registrierung steht das Verfahren der intermittierenden Registrierung, die darin besteht, daß von dem bewegten Körper in bestimmten Zeitabständen nacheinander mehrere Aufnähmen, z. B. auf eine ruhende photographische Platte, gemacht werden. Dieses Verfahren hat den Vorzug, daß die erforderlichen Hilfsmittel und der Aufwand wesentlich geringer ist. Es hat den Nachteil, daß sich der Nullpunkt der Bewegung nicht festlegen läßt. Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieses Mangels.The procedure is in contrast to continuous registration the intermittent registration, which consists in that of the moving body several recordings one after the other at certain time intervals, e.g. B. on a dormant photographic plate. This method has the advantage that the necessary tools and the effort is much lower. It has the disadvantage that the zero point of the movement cannot be determined. The invention aims the elimination of this deficiency.

Im folgenden werden zunächst einige praktische Ausführungen des Verfahrens der intermittierenden Registrierung zusammengestellt. Ein bekanntes Beispiel einer derartigen Anordnung ist in Abb. 1 wiedergegeben. 11 stellt ein bewegtes Geschoß dar, 12 eine Kamera, 13 eine Lochscheibe und 1¢ einen Antriebsmotor. Die Lochscheibe enthält mehrere am Umfang gleichmäßig verteilte Löcher. Bei jeder Umdrehung der Scheibe wird daher der Strahlengang von dem bewegten Körper in die Kamera mehrmals freigegeben, die Platte wird entsprechend oft belichtet. Die Zeit zwischen zwei Aufnahmen ergibt sich aus der Drehzahl der Scheibe und der Anzahl der Löcher. Der Abstand der Stellungen des bewegten Körpers ergibt sich aus der Aufnahme unter Berücksichtigung des Maßstabes. Der Maßstab wird am besten auf die Platte aufgenommen, er ergibt sich sonst aus dem Verhältnis Gegenstandsgröße : Bildgröße.In the following, some practical explanations of the method are first presented of intermittent registration. A well-known example of one such an arrangement is shown in Fig. 1. 11 represents a moving projectile 12 a camera, 13 a perforated disc and 1 [a drive motor. The perforated disc contains several holes evenly distributed around the circumference. With every revolution of the The beam path from the moving body into the camera is therefore repeated several times released, the plate is exposed correspondingly often. The time between two Recordings result from the speed of the disc and the number of holes. Of the The distance between the positions of the moving body results from the recording under consideration of the scale. The scale is best recorded on the plate, it gives otherwise from the ratio of object size: image size.

Es gibt zahlreiche Abänderungen der in Abb. 1 dargestellten Anordnung. In der deutschen Patentschrift 471 956 ist z. B. beschrieben, daß die Abdeckung des Objektivs durch eine rotierende ,Scheibe vielfach zu ungenau ist. Es wird daher ein Verfahren vorgeschlagen, das an Stelle der rotierenden Scheibe Stimmgabeln verwendet, die das Objektiv des photographischen Apparats direkt oder indirekt in bestimmten Zeitabständen öffnen.There are numerous variations to the arrangement shown in Figure 1. In German patent specification 471 956, for. B. described that the cover of the lens is often too imprecise due to a rotating disk. It will therefore proposed a method that uses tuning forks instead of the rotating disc, which directly or indirectly determined the lens of the photographic apparatus Open time intervals.

Andere Verfahren benutzen an Stelle der Blende in Verbindung mit einer kontinuierlichen Beleuchtung eine intermittierende Beleuchtung, z. B. einen elektrischen Funken oder eine Wechselstrombogenlampe. Der bewegte Gegenstand wird von den genannten Lichtquellen in bestimmten Zeitabständen beleuchtet und in diesen Augenblicken auf die photographische Platte abgebildet. Vielfach wird die Lichtquelle direkt hinter dem bewegten Gegenstand aufgestellt, so daß man von ihm Schattenbilder erhält.Other methods use instead of the aperture in conjunction with a continuous lighting intermittent lighting, e.g. B. an electric Spark or an AC arc lamp. The moving object is of the named Light sources illuminated at certain time intervals and at these moments on pictured on the photographic plate. In many cases the light source is directly behind the moving object so that one receives shadow images from it.

Die beschriebenen Anordnungen versagen, wenn der Gegenstand im Verhältnis zu dem zwischen zwei Aufnahmen durchlaufenen Wieg groß ist. In diesem, Falle bildet man nur einen Teil des Gegenstandes ab, indem man diesen Teil gegen den übrigen besonders stark abhebt. Man streicht diesen Teil mit heller, gut reflektierender Farbe an, man bringt auf den Körper .:eine. kleine Lichtquelle (z. B. eine kleine Glühlampe), oder man sieht .einen Schlitz vor, der von hinten bestrahlt wird.The arrangements described fail if the object is in proportion to the cradle passed through between two recordings is great. In this, Trap, one only depicts part of the object by opposing this part the others stand out particularly strongly. Paint this part with brighter, more reflective Color on, one brings on the body.: One. small light source (e.g. a small Incandescent lamp), or a slot is provided that is illuminated from behind.

Schließlich sind noch Verfahren bekannt, nach denen die Registrierung der Lage des bewegten Gegenstandes auf dem Gegenstand selbst erfolgt. An dem Gegenstand wird z. B. ein langer, dünner Papierstreifen befestigt, der von ihm nachgezogen wird und der in bestimmten Zeitabständen von einem Funken periodisch durchschlagen wird.Finally, there are also methods known by which the registration the position of the moving object on the object itself takes place. On the subject is z. B. attached a long, thin strip of paper, which he traced and which is periodically broken through by a spark at certain time intervals will.

Alle diese Verfahren sind gut brauchbar, wenn es nur darauf ankommt, die Geschwindigkeit in irgendeinem Augenblick zu :ermitteln. Sie versagen aber, wenn der Verlauf einer stark umgleichförmigen Bewegung bestimmt werden soll, d. h. die Zuordnung der Lagen, der augenblicklichen Geschwindigkeit und der Beschleunigung zu bestimmten Zeitpunkten. Dies liegt daran, daß die Zeitpunkte, in denen die Aufnahmen erfolgen, vollkommen willkürlich sind. Man weiß infolgedessen nicht, wie groß die Zeitdauer zwischen der ersten Aufnahme und einem charakteristischen Zeitpunkt der Bewegung, z. B. ihrem Ausgangspunkt, ist. Es ist auch nicht möglich, die erste photographische Aufnahme in einem bestimmten Augenblick auszuführen. Denn die rotierende Lochscheibe darf nicht erst nach der ersten Aufnahme angelassen werden, da ja darin der zeitliche Abstand zwischen den einzelnen Marken mindestens sehr schwer 'und unsicher zu bestimmen wäre. Die rotierenden oder schwingenden Maße müssen bereits vor der ersten Aufnahme ihren Beharrungszustand erreicht haben. Der Zeitpunkt der ersten Aufnahme kann also tatsächlich nicht beeinflußt werden, er ist willkürlich.All of these procedures are useful when it comes down to to determine the speed at any moment. But they fail if the course of a strongly non-uniform movement is to be determined, d. H. the assignment of the positions, the current speed and the acceleration at certain times. This is because the points in time at which the recordings are completely arbitrary. As a result, one does not know how big they are Length of time between the first recording and a characteristic point in time of the Movement, e.g. B. their starting point is. It is also not possible to make the first photographic one Record at a specific moment. Because the rotating perforated disc must not be left on after the first exposure, as the temporal one is therein The distance between the individual brands is at least very difficult and uncertain to determine were. The rotating or swinging dimensions must be taken before the first recording have reached their steady state. The time of the first recording can therefore actually not influenced, it is arbitrary.

Dieser Mangel der beschriebenen Verfahren wird erfindungsgemäß dadurch behoben, daß die Bewegung des Körpers von dem Steuerorgan für die intermittierende Registrierung, also z. B. von der rotierenden Lochscheibe, ausgelöst wird. Die Auslösung kann rein mechanisch oder besser elektromagnetisch erfolgen. Es ist zweckmäßig, wenn die Zeitdauer für die Auslösung klein gegenüber der Zeit zwischen zwei Aufnahmen ist, andernfalls muß die Auslösezeit möglichst konstant, insbesondere von Zufälligkeiten unabhängig sein, so daß sie bei den Messungen berücksichtigt werden kann.According to the invention, this deficiency of the methods described is thereby rendered fixed that the movement of the body from the controller for intermittent Registration, e.g. B. is triggered by the rotating perforated disc. The trigger can be done purely mechanically or, better, electromagnetically. It is appropriate if the time for the triggering is small compared to the time between two shots otherwise the release time must be as constant as possible, especially due to randomness be independent so that it can be taken into account in the measurements.

Diese Forderungen werden durch ,ein elektrisches Relais mit möglichst kleiner Zeitkonstante und kleiner Masse befriedigt. Eine weitere Verringerung der Dauer der Auslösung wird durch starke Überlastung der Relaiswicklung :erzielt. Die an das Relais zu legende Spannung wird etwa gleich der 5ofachen Ansprechspannung gewählt. Der dieser Spannung entsprechende hohe Strom darf ohne Schaden nur kurzzeitig durch das Relais fließen, der Stromkreis muß also nach einer Auslösung sofort durch das Relais selbst oder durch ein Hilfsrelais endgültig unterbrochen werden.These demands are made possible by using an electrical relay small time constant and small mass satisfied. Another reduction in The duration of the trip is achieved by heavily overloading the relay winding:. the The voltage to be applied to the relay is approximately equal to 5 times the response voltage chosen. The high current corresponding to this voltage may only be short-term without damage flow through the relay, so the circuit must immediately after a trip the relay itself or an auxiliary relay can be permanently interrupted.

In Abb.2 ist ein Ausführungsbeispiel -%viedergegeben. 21 stellt einem Körper dar, der sich in einem beliebigen Felde 2a oder unter der Einwirkung irgendwelcher Kräfte bewegt, der aber zunächst durch den Hebel23 an der Bewegung gehindert wird. Dieser Hebel wird auf der andern Seite von dem Anker 24 eines Elektromagneten 25 gehalten, der einen Kontakt 26 besitzt. Dieser Kontakt 26 liegt in Reihe mit der Relaiswicklung 25, einem Schalter 27, .einer Batterie 28 und einer Kontaktvorrichtung 29, die ebenso wie die Lochscheibe 3o auf der Achse eines Elektromotors 3 r befestigt ist. Hinter dem Körper 21 befindet sich .eine Lichtquelle 32, von der auf den Spalt oder das Loch 33 Lichtstrahlen fallen. Dieser Spalt wird mittels des Photoapparats 34 bei jeder Umdrehung der Scheibe einmal oder mehrmals auf die Platte aufgenommen. Die Auslösung der Bewegung des Körpers 2 1 erfolgt nach Schließen des Schalters 27, jedoch erst, nachdem sich der mit der Lochscheibe mechanisch verbundene Kontakt 29 zum ersten Male selbsttätig geschlossen hat. Hierdurch wird erreicht, daß das Relais in demselben Augenblick anspricht, in dem die photographische Platte von dem Spalt 33 belichtet wird. Nach dem Ansprechen des Relais wird der über die Wicklung 25 fließende Strom durch den Kontakt 26 .endgültig unterbrochen, so daß die Wicklung nicht beschädigt werden kann. Der Verschluß des photographischen Apparats muß kurz vor dem Schließen des Schalters 27 geöffnet werden und kann so eingestellt werden, daß :er sich bald nach Beendigung der letzten Aufnahme selbsttätig schließt. Das Öffnen des Verschlusses kann auch mechanisch oder elektrisch mit dem Schließen des Schalters 27 verbunden werden. Dadurch wird vermieden, daß die erste Marke stark überlichtet wird und daher besonders dick erscheint.In Fig.2 an exemplary embodiment is shown -%. 21 represents one Body, which is in any field 2a or under the action of any Forces moved, but this is initially prevented from moving by the lever23. This lever is on the other side of the armature 24 of an electromagnet 25 held, which has a contact 26. This contact 26 is in series with the Relay winding 25, a switch 27, a battery 28 and a contact device 29, which, like the perforated disk 3o, is attached to the axis of an electric motor 3 r is. Behind the body 21 there is a light source 32, from which onto the gap or the hole 33 light rays fall. This gap is made by means of the camera 34 recorded one or more times on the plate for each revolution of the disk. The triggering of the movement of the body 2 1 takes place after closing the switch 27, but only after the contact mechanically connected to the perforated disk 29 closed automatically for the first time. This ensures that the Relay responds at the same moment in which the photographic plate of the gap 33 is exposed. After the relay has responded, it is over the winding 25 current flowing through the contact 26 .Finally interrupted, so that the winding cannot be damaged. The shutter of the photographic apparatus must be brief can be opened before the switch 27 is closed and can be set so that: it closes automatically soon after the last recording has ended. That The shutter can also be opened mechanically or electrically with the closing of the Switch 27 are connected. This avoids making the first brand strong is overexposed and therefore appears particularly thick.

Die Beleuchtungsanordnung in Abb. 2 ist nur brauchbar, wenn der bewegte Körper lang und seine Bewegung kurz ist, so daß durch einen Schirm 35 verhindert werden kann, daß direkt von der Lichtquelle 32 Licht in das Objektiv gelangt. Bei Körpern mit großer Masse ist :es leicht möglich, an ihnen selbst eine kleine Lichtquelle, z. B. eine Taschenlampenbirne, anzubringen. Wenn der Körper klein gegenüber der Strecke ist, durch die er sich bewegt, so beleuchtet man ihn zweckmäßig von vorn und wählt den Hintergrund möglichst dunkel. Bei größeren Körpern kann man eine kleinere Fläche, z. B. mit weißer, gut reflektierender Farbe bestreichen, so daß nur diese Stelle auf der Photoplatte erscheint. An Stelle der rotierenden Lochscheibe kann auch eine schwingende Blende benutzt werden, die den Lichtstrahl bei jeder Schwingung @ein-oder zweimal in die Kamera fallen läßt.The lighting arrangement in Fig. 2 is only useful when the moving Body long and its movement is short, so that prevented by a screen 35 can be that directly from the light source 32 light reaches the lens. at Bodies with a large mass: it is easily possible to attach a small light source to them, z. B. a flashlight bulb, to attach. When the body is small is opposite the route through which it is moving, it is appropriately illuminated from the front and choose the background as dark as possible. With larger bodies you can a smaller area, e.g. B. coat with white, reflective paint, so that only this point appears on the photo plate. Instead of the rotating perforated disc A swinging diaphragm can also be used to control the light beam at each Vibration @ drops into the camera once or twice.

Die Anordnung in Abb. 2 bleibt grundsätzlich die gleiche, wenn man die konstante Lichtquelle 32 in Verbindung mit der Lochscheibe 3o durch eine periodisch veränderliche Lichtquelle, z.B.einen elektrischen Funken, ersetzt. Auf dem Motor 3 i ist dann an Stelle der Lochscheibe 3oeine Kontaktvorrichtung vorzusehen, durch die der elektrische Funke ausgelöst wird. Bei Verwendung eines Wechselstromlichtbogens ist 31 ein Synchronmotor, der von derselben Spannung gespeist wird wie die Wechselstrombogenlampe.The arrangement in Fig. 2 remains basically the same if one the constant light source 32 in connection with the perforated disk 3o by a periodic variable light source, e.g. an electric spark, replaced. On the engine 3 i then a contact device is to be provided instead of the perforated disk 3o which the electric spark is triggered. When using an AC arc 31 is a synchronous motor fed by the same voltage as the AC arc lamp.

Schließlich ist es noch möglich, den bewegten Körper mit einer lichtempfindlichen Schicht zu versehen und die Lichtquelle 32 an die Stelle des Photoapparats 3¢ zu setzen. Zwischen der Scheibe 3o und der lichtempfindlichen Schicht auf dem Körper 2i sind alsdann Linsen vorzusehen, durch die der Faden der Lichtquelle oder ein von ihr beleuchteter Spalt auf die photographische Schicht sauber abgebildet wird. Außerdem kann die Registrierung auf dem bewegten Körper noch auf andere Weise, z. B. durch einen Funkendurchschlag, erfolgen, der von einem zusammen mit der Kontaktvorrichtung 29. auf der Motorwelle 31 angebrachten Unterbrecher ausgelöst wird.Finally, it is still possible to use a light-sensitive device on the moving body Layer to provide and the light source 32 in place of the camera 3 ¢ to set. Between the disk 3o and the photosensitive layer on the body 2i then lenses are to be provided through which the thread of the light source or a the slit illuminated by it is imaged cleanly on the photographic layer. In addition, the registration on the moving body can also be done in other ways, e.g. B. by a spark breakdown, carried out by one together with the contact device 29. The breaker attached to the motor shaft 31 is triggered.

Wenn die Bewegung stark ungleichförmig ist, so kann es vorkommen, daß die aufeinanderfolgenden Aufnahmen stellenweise zusammenfallen und nicht voneinander unterschieden werden können. Deshalb sieht man bei der zuletzt beschriebenen Anordnung zweckmäßig in verschiedenem Abstand von der Achse mehrere Lochreihen mit verschiedener Lochzahl auf der rotierenden Scheibe vor.If the movement is very irregular, it can happen that the successive recordings coincide in places and not from one another can be distinguished. This is why you can see in the arrangement described last expediently at different distances from the axis several rows of holes with different Number of holes on the rotating disk.

Claims

PATENT CLAIM: i. Procedure for intermittent registration the position: of a moving body, in particular to determine the acceleration a non-uniform movement, characterized in that the initiation of the movement by the controller for intermittent registration directly or indirectly is effected.

2. The method according to claim i, characterized in that the triggering the movement is effected at a moment when a registration is being made takes place.

3. The method according to claim i, characterized in that the triggering causes the movement a known adjustable time before or after the registration will. ¢. Arrangement for performing the method according to claims i to 3, characterized in that that on the control unit for the intermittent registration (e.g. a perforated disc) a contact is provided that closes a .Stromkreis via a relay that initially prevents the movement of the body, but prevents it from being addressed once of the relay completely releases. , 5. Arrangement according to claim q., In which the relay winding is heavily overloaded to achieve a short response time, characterized in that that the relay has a normally closed contact through which the circuit via the relay winding is continuously interrupted after the relay has responded. 6. Arrangement according to. claim q: in which the relay winding is heavily overloaded to achieve a short response time is, characterized in that the circuit by means of an auxiliary relay according to the response of the main relay is finally interrupted. 7. Arrangement according to claim 4 to 6, characterized in that the intermittent registration in itself takes place in a known manner with the help of a camera, in front of which a rotating perforated disc or a swinging diaphragm is located. B. Arrangement according to claim 4 to 6, characterized characterized in that there is a light-sensitive layer on the moving body on which the image of a gap or a filament is intermittently thrown will. 9. Arrangement according to claim q., Characterized in that instead of the rotating Switch a photocell is used to trigger the relay, which is controlled by the the aperture is hit by falling light.