DE671838C - Einrichtung zur Fernanzeige eines Sollwertes und Rueckmeldung der Abweichungen davon - Google Patents

Description

Bei Meßgeräten interessiert es häufig, eine bestimmte Stellung einer Anzeigevorrichtung, einen Sollwert, zu überwachen und Abweichungen von diesem Sollwert nach. Größe fernzumeiden. Wichtig ist es z. B. bei Fahrzeugen, die sich zur Orientierung eines Kompasses bedienen, einen bestimmten. Kurs einzuhaken und Abweichungen vom Kurs anzuzeigen und besonders die Größe der Abweichung kenntlich zu machen.

Bekannt sind Einrichtungen, bei denen das Meßgerät; z.B. ein Kompaß, zwei-einen bestimmten Abstand einengende Grenzkontakte, fest am Kompaßkessel, angeordnet, aufweist, die mit dem Kompaßkessel von einer entfernten Befehlsstelle aus eingestellt werden können. Zwischen den Grenzkontakten kann der Zeiger des Kompasses hin und her spielen und je nach Abweichung vom Kurs durch Berührung des einen oder anderen Grenzkontaktes Kursabweichung femmelden. Das Empfangsgerät kann dabei natürlich nur Kursabweichungen andeuten, läßt aber keine Rückschlüsse auf die Größe der Kursabweichung selbst zu. Die Nachteile sind offensichtlich. Ein hiernach gesteuertes Fahrzeug müßte einen Zickzackkurs beschreiben und dadurch eine unnötig größere Wegstrecke zurücklegen.

Werden nun an Stelle der Grenzkontakte veränderliche Widerstände, z. B. Schleifkontakte, eingesetzt, so lassen sich die Abweichungen vom Sollwert der Größe nach erfassen und fernmelden.

Sofern diese Anordnung mit dem Kompaßkessel fest in Verbindung bleibt, haftet ihr noch ein wesentlicher Nachteil an. Wird nämlich der Kompaß kompensiert oder durch Zuladungen nachkompensiert und sind die Kompensationsmagnete, wie z. B. bei Flugzeugkompassen allgemein üblich, in Büchsen am Kompaßkessel untergebracht, so verändert sich bei jeder Verdrehung des Kompaßkessels der Grad, der Kompensierung, und die Kompensation selbst ist dadurch überhaupt in Frage gestellt. Nachstehende Erfindung beseitigt diese Mängel.

Bild ι zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und zwar als Femzeiger für Kompasse. Hierin ist α die Achse der Kompaßnadel, an der ein Kontakt b befestigt ist. Dieser schleift auf dem Spannungsteiler c. Das Anzeigegerät ,if enthält eine Spule, die im Feld eines Magneten drehbar gelagert ist und in bekannter Weise die Veränderungen des Widerstandswertes anzeigt.

Um von etwaigen Spannungsveränderungen der Stromquelle' unabhängig zu sein, empfiehlt

es sich, zwei Spannungsteiler zu -verwenden, die gemeinsam in den Stromkreis einer Brücke eingeordnet sind. Dann ist das eine Ende der Spule mit dem- Schleifkontakt b verbunden, das andere Ende .mit einem Schleifkontakt, der ebenso wie b auf einem Span· nungsteiler spielt.

Der Spannungsteiler c ist drehbar gelagert und mit dem Schneckenrad .£ fest verbunden. ίο Dieses Schneckenrad kann vermittels der Schnecke/ verstellt werden. Die Verstellung erfolgt von beliebiger Stelle aus durch die Kurbel" g. Auf der Verstellwelle ist eine zweite Schnecke//, angeordnet, welche die Kompaßrose/ entsprechend e dreht, so daß hier die Einstellung des Schneckenrades e und damit die Grundeinstellung des Spannungsteilers c erkennbar ist. Stimmt der von dem Kompaß angezeigte Winkel genau mit dem an der Rose I und dem Schneckenrad e angezeigten Kurs .überein fin Fig. 1 z. B. Nord 6o° West), so befindet sich der Schleifkontakt b auf der. Mitte des Spannungsteilers c. Der Zeiger des Empfängers wird entsprechend diesem Beispiel erst zur Ruhe kommen, wenn in der Spule kein Strom mehr fließt. Dies ist aber dann der Fall, wenn der Schleifkontakt ebenfalls auf der Mitte seines Spannungsteilers steht, d. h. wenn die Stellung des Empfängers mit der des Gebers genau übereinstimmt.

Der Schleifkontakt, bzw. der Zeiger b der Kompaßrose bildet also den Mittelabgriff eines Spannungsteilers, dessen Mittelpunkt vornehmlich den .einzustellenden Sollwert bestimmt.

Es ist natürlich möglich, die Stellung des Gebers auch auf andere Weise an eine andere Stelle zu übertragen. Stets wird indessen ider 40. Geber aus einem beweglichen und einem feststehenden stromführenden Teil bestehen, gleichgültig ob das Übertragungssystem auf der Abtastung von Gleich- oder Wechselstromwiderständen beruht.

Da der Geber nur einen Teil des gesamten Umfanges umfaßt und im Empfänger für diesen Teil die gesamte Skala zur Verfügung steht, wird die Verwendung von Instrumenten mit normaler Empfindlichkeit möglich und gleichzeitig jede beliebige Genauigkeit ' erreicht.

Will mali die Abweichung von einer Mittellage aus feststellen., so ist die Skala des Empfängers in der Mitte mit ο zu bezeichnen und nach beiden Seiten mit einer entsprechenden ■Unterteilung zu versehen..

Befindet sich die Rose i mit der Einstellvorrichtung an einer Befehlsstelle und der Empfänger dort, wo der Befehl ausgeführt werden soll,, so ist es möglich, mit Hilfe der Vorrichtung Befehle zu übermitteln. Ferner ist es möglich, mehrere Schnecken und Rosen / vorzusehen, .so· daß die Verstellung von mehreren Stellen, also auch von der Stelle, von der der Befehl ausgeführt Averden soll, vorgenommen werden kann.

■ Die Größen, die der Geber zum Zwecke der Fernanzeige seiner Stellung abtastet oder verändert, ändern sich stets zwischen zwei Grenzwerten. Es ist daher nicht notwendig-, Teile des Gebers mechanisch zu versichieben, wenn, wie dies bei den weiteren Ausführungsformen der Erfindung geschieht, die Lage dieser Grenzwerte auf den feststehenden Teil des Gebers verändert wird.

Bild 2 zeigt eine Möglichkeit hierzu.. Zur Fernanzeige ist als Beispiel wieder das oben angeführte Brückensystem, benutzt, obwohl der Erfindungsgedanke naturgemäß nicht daran gebunden ist- Der Geber ist hier mit einem Potentiometern versehen, welches sich über den gesamten Umfang erstreckt. Es ist an verschiedenen Punkten, die beispielsweise paarweise diametral gegenüberliegen, mit Stromzuführungen versehen, die über einen Umsehalter k von der Stromquelle gespeist werden. Der Umschalter ist mit der Rose i gekuppelt. Stellt man nun die Rose / auf einen gewünschten Bereich ein, so erhält der Spannungsteiler c seinen Strom an solchen Stellen, daß der Anzeigebereich des Empfängers dem zwischen diesen Stellen liegenden Bereich des Kompasses zugeordnet wird. Je nach der Unterteilung des Spannungsteilers c kann auch hier jede beliebige Genauigkeit erzielt werden·

Um zu erreichen, daß auch bei dieser Anordnung der Empfänger beim Anliegen des eingestellten Kurses in der Mittelstellung (mit ο bezeichnet steht, kann nach Bild 3 der Umschalter (k in Bild 2) durch einen Spannungsteiler m ersetzt werden, welcher mit der Rose i gekuppelt ist und nunmehr gestattet, den Anzeigebereich stufenlos zu verschieben. Auf Bild 3 ist angenommen, daß eine Batterie von 12 Volt benutzt wird. Die Punkte des Spannungsteilers m, an denen die Stromzuführung erfolgt, haben dann das Potential ο bzw. 12.

In der gezeichneten Stellung, die einem Kurs von Nord 6o° West entspricht, erhalten die Punkte des Spannungsteilers/;?, an denen, die Leitungen zum Geber angeschlossen sind, Potentiale der eingezeichneten Größen. Die gleichen Potentiale werden den entsprechenden Punkten des Geberspannungsteilers c aufgedrückt. Soll die Verstellung am Geber selbst vorgenommen werden, so läßt man die Schleifkontakte des Spannungsteilers m unmittelbar auf dem Spannungsteiler c schleifen. Der Spannungsteilerm fällt dann fort.

Im Fall die Verstellung von verschiedenen Stellen aus vorgenommen werden soll, werden

an diesen Stellen Spannungsteiler /;; und Rosen / vorgesehen. Vermittels eines Umschalters wird jeweils ein Spannungsteiler m auf den Geber c geschaltet.
SoU die Stellung der Rose / auch am Empfänger^ kenntlich gemacht werden, so kann dies in der bei Bild ι beschriebenen Art und Weise erfolgen. Umgekehrt ist es aber dann auch möglich, daß die Verstellung von dort

in aus vorgenommen wird.

E's ist ersichtlich, daß jeweils zwei Punkte des Spannungsteilers c gleiches Potential haben. Bei Vorkommnissen, die die Aufmerksamkeit des Bedienenden vorübergehend von dem Empfänger ablenken und gleichzeitig eine Bewegung des Schleifkontaktes b verursachen, könnte es vorkommen, daß die Anzeige des Empfängers d falsch ist, obwohl derselbe auf ο steht. Es wird daher zweckmäßig eine Vorrichtung vorgesehen, welche erkennen läßt, ob sich der Schleifkontakt b innerhalb des eingestellten Bereichs befindet. Bei Verwendung des beschriebenen Systems kann hierzu eine Vorrichtung nach Bild 4 und 5 benutzt werden. An Stelle des Schleifkontaktes b sind hier zwei, b_L und O₂, vorgesehen, zwischen denen die Spule.« liegt. Bild 4 zeigt die richtige Stellung,, bei der mithin das Potential des Schleifkontaktes b_± stets höher ist als das von O₂. Tritt nun der erwähnte Fall ein (Bild 5), so steht der Empfänger zwar wieder auf o, das Potential des Kontaktes Z)₁ ist jedoch jetzt niedriger als das von Z)₂. Hierdurch findet eine Umkehrung der Stromrichtung in der Spule statt. Ist dier Anker, der durch diese Spule beeinflußt wird, polarisiert, so bewegt er sich bei der Umkehrung der Stromrichtung in die andere Endlage, und das an ihm befestigte Schauzeichen 0 wird im Fenster/)¹ sichtbar. Zur Vermeidung eines dritten Schleifringes im Geber kann der Empfänger an eine der beiden Leitungen, zweckmäßigerweise jedoch an eine Anzapfung in der Mitte der Spule n, angeschlossen werden.

In manchen Fällen kann ein Bedürfnis entstehen, die Stellung des Gebers an mehreren Stellen anzuzeigen. Dies wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß an den Geber mehrere Empfänger angeschlossen werden, was bei den meisten Übertragungssystemen' möglich ist. Andernfalls lassen sich mehrere Geber miteinander kuppeln,' von denen jeder einen Empfänger betätigt, oder es wird in bekannter Weise ein Kopierwerk vorgesehen, welches seinerseits die ihm zugeführte Stellung auf mehrere Empfänger überträgt.

Zur Erleichterung der Bedienung und zur Verringerung des Platzbedarfes ist es zweckmäßig, das Anzeigegerät rf mit der Kennvorrichtung n-o-p und gegebenenfalls mit einer Rose / baulich zu vereinigen.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Einrichtung zur "Fernanzeige eines Sollwertes und Rückmeldung der Abweichungen davon, insbesondere zur Anzeige von Kursabweichungen in Flugzeugen, mittels eines Spannungsteilers, dadurch-gekennzeichnet, daß der Geberzeiger eines Meßgerätes den Mittelabgriff eines einstellbaren Spannungsteilers bildet und die Lage des Spannungsteilers oder seine Potential verteilung im Verhältnis zum Geberzeiger mittels mechanischer oder elektrischer Emstelleinrichtungeri von •einer Befehlsstelle aus so eingestellt wird, daß ein bestimmter Potentialpunkt des Spannungsteilers, insbesondere der Spannungsteilermittelpunkt, dem Sollwert entspricht und die Stellung des Geberzeigers als Abweichung von der Lage dieses bestimmten Potentialpunktes am Empfangsort angezeigt wird. _
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsteiler ein sich über den gesamten zu über-

   - wachenden Weg des Geberzeigers erstrekkender Widerstand mit festen, über den Widerstand verteilten Abzweigungen vorgesehen ist und die Meßspannung wahlweise den verschiedenen Abzweigungen zugeführt wird (Bild 2).
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Befehlsstelle ein zweiter Spannungsteiler mit entsprechenden Anzapfungen, an die die Abzweigungen des Geberspannungsteilers angeschlossen sind, und mit verstellbaren Schleifkontakten vorgesehen ist, an die die Meßspannung angeschlossen ist und deren Stellung dem Sollwert entspricht (Bild 3).
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabgriff des Geberzeigers nach Art einer Gabel mit zwei Schleifkontakten ausgebildet ist, in deren Verzweigungen Relaisspulen eingeschaltet sind, die in Abhängigkeit von der Stromrichtung in der Gabel ansprechen und so erkennen lassen, auf welchem Abschnitt des geschlossenen Rückmeldegeberwiderstandes sich der Geberzeiger befindet (Bild 4 und 5).

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen