DE690826C - igerstellungen, bei der geberseitig elektrische Schwingungen ausgesandt werden, deren Frequenz von der Hebel- bzw. Zeigerstellung abhaengig ist - Google Patents

Description

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Es sind Verfahren zur Fernübertragung von Hebel- und Zeigerstellungen bekannt, bei denen jeder Stellung des Geberzeigers eine bestimmte Tonfrequenz zugeordnet ist, welche auf den Empfänger übertragen und durch geeignete Einrichtungen kenntlich gemacht wird, so daß hier aus der Höhe der Frequenz auf die Zeigerstellung geschlosssen werden kann. So wird z. B. durch das Verstellen des Geberzeigers der Abstimmkondensator des Schwingkreises eines Tonfrequenzgenerators und damit die Tonhöhe verändert. Empfangsseitig sind im einfachsten Fall Resonanzeinrichtungen, z.B. Frequenzzungen,

'5 vorgesehen oder ebenfalls ein der Geberein-• richtung ähnlicher Resonanzkreis, dessen Abstimmittel, z. B. der Kondensator, mittels mechanischer Einrichtungen automatisch derart eingestellt wird, daß die am Kondensator abgegriffene Spannung gleich wird der an der Schwingkreisspule abgenommenen Spannung und die Stellung des veränderlichen, den Empfangszeiger tragenden Kondensators mit der Stellung des geberseitigen Kondensators und damit des Geberzeigers übereinstimmt. Andere Verfahren stellen die Resonanzlage mittels geeigneter Phasenmeßanordnungen fest. Da sich der Phasenwinkel in der Nähe der Resonanz des Schwingkreises sehr rasch ändert lind die Bestimmung der Phasenlage mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann, übertrifft die erzielte Einstellgenauigkeit diejenige der vorerwähnten Verfahren.

Da bei diesem letzten Verfahren die Steigerung der Empfindlichkeit wesentlich von der Dämpfung des Schwingkreises, d.h. von der Steilheit der Phasenänderung abhängt, besteht bei solchen Anordnungen die Gefahr, daß bei großen Änderungen der Zeigerstellungen und damit-der Phase die alsdann noch vorhandene Schwingkreisenergie nicht mehr zur Betätigung der Steuereinrichtungen ausreicht oder aber eine Beschränkung des Arbeitsbereiches vorgesehen werden muß. Diese Nachteile vermeidet die nachstehend beschriebene Einrichtung dadurch, daß zusätzlich eine selbsttätig wirkende Grobeinstellung der Empfangseinrichtung vorgesehen wird. Die Feineinstellung wird hierbei mittels einer Phasenmeßanordnung in an sich bekannter Weise gesteuert, während bei größerer Phasenvor- oder -nacheilung eine zusätzliche Steuerung der Schwingkreisabstimmittel im Sinne einer Grobeinstellung in Gestalt einer über Gleichrichter gespeisten Differential relaisanordnung vorgesehen ist, die lediglich auf

die Differenz der Stromstärken in den beiden Parallelzweigen eines Stromresonanzkreises anspricht.

In Abb. ι ist ein Ausführungsbeispiel für eine drahtlose Fernzeigerübertragung dargestellt. Senderseitig ist eine Einrichtung vorausgesetzt, bei der jeder Zeigeroder Hebelstellung eine bestimmte Frequenz zugeordnet ist, die zur Modulation ίο des Hochfrequenzsenders herangezogen werden kann. Die vom Sender ausgestrahlte modulierte Hochfrequenzenergie, deren Modulationsfrequenz beispielsweise von der Stellung des Drehkondensators eines Ton-" frequenzgenerators abhängt, wird mittels des empfangsseitig befindlichen Empfängers aufgenommen. Hier wird die Hochfrequenz - demoduliert, die Modulationsfrequenz verstärkt und einem Ausgangskreis zugeführt, der auf einen Schwingkreis SK₁ und eine Phasenmeßanordnung und außerdem auf einen zweiten Schwingkreis SK₂ einwirkt. Die ankommende Modulationsfrequenz sei z. B. von der durch die Stellung des Drehkondensator C₂ bedingten Eigenfrequenz des Schwingkreises 5X₁ so verschieden, daß die Phasenröhren infolge der zu geringen Größe des Schwingkreisstromes SK₁ nicht mehr arbeiten und die in den Anodenkreisen liegenden Relais nicht mehr erregt werden. Da die Stellung des Drehkondensators C₈ des Stromresonanzkreises SK₂ der des Kondensators C₂ entspricht und Resonanz noch nicht annähernd eingeregelt ist, überwiegt in diesem Kreis der Strom des einen Zweiges über den des anderen. Dementsprechend ist auch der Strom des einen der angekoppelten Gleichrichter/kreise größer als der des anderen, so daß das mit seinen beiden Wicklungen in diesen Kreisen liegende Differentialrelais D seinen Kontaktarm nach der einen Seite umlegt und damit eine der Magnetkupplungen des Wendegetriebes MK einschaltet. Hierdurch wird sowohl der Kondensator C₂ als auch C₃ an das durch einen Motor M. angetriebene Getriebe angekuppelt und in einem solchen Sinne so lange verstellt, bis die Ströme in beiden Zweigen annähernd gleich geworden sind und der Kontaktarm des Differentialrelais in die Nulllage zurückkehrt. Da jedoch in dieser Stellung die Relais R₁ bzw. R₂ des Phasengerätes zufolge der höheren Genauigkeit dieser Anordnung ihre Ruhelage noch nicht eingenommen haben, werden nunmehr die Kupplungen von den Phasenrelais weitergesteuert, so lange, bis die Phasenverschiebung zwischen dem Strom des Ausgangskreises und dem Strom des Schwingkreises SK₁ gleich Null geworden ist. Alsdann gehen auch die Relais des Phasengerätes in ihre Ruhestellung, und die Stellung des Empfangszeigers stimmt mit hoher Genauigkeit mit der des Geberzeigers überein.

Es ist naturgemäß für die Erfindung belanglos, ob die Übertragung der Geberfrequenzen drahtlos oder über Leitungen erfolgt, und es ist gleichgültig, wie der geberseitig anzuordnende Schwingungsgenerator beschaffen ist, ob z.B. eine Maschine, deren Drehzahl verändert wird, oder ein Röhrengenerator bei iebiger Schaltung verwendet wird. Desgleichen kann die Ankopplung des Phasenmessers oder der Kreise der Grobstufe in anderer Weise vorgenommen werden, ebenso wie als Phasenmesser auch solche anderer Art, wie z. B. Thermoelement- oder Trockengleichrichteranordnungen, verwendet werden können. Die Relais können weiterhin durch ein Drehspulrelais- oder Differentialkontaktgalvanometer und die motorisch angetriebene Wendekupplung durch einen reversiblen Schrittsehalter ersetzt werden.

Um die Schwierigkeit des Gleichlaufes derbeiden Kondensatoren zu vermeiden, können die beiden Schwingkreise durch einen einzigen ersetzt werden. Eine solche Anordnung, in der auch als Phasenmeßgerät eine Trockengleichrichterschaltung zur Anwendung gebracht ist, zeigt das Ausführungsbeispiel der Abb. 2. Auch hier wird die Modulationsfrequenz der Hochfrequenzenergie einem Schwingkreis SK₁ zugeführt, an den sowohl die Phasenanordnung Ph als auch die Gleichrichterkreise der Grobstufe angekoppelt sind. Die Wirkungsweise der Einrichtung entspricht durchaus der oben beschriebenen. Bei starken ' Abweichungen der Stellungen der Geber- und Empfangszeiger, d. h. der Modulationsfrequenz von der- Eigenfrequenz des Schwingkreises, wird die mechanische Nachstellvorrichtung zunächst von den Relais der Grobstufe gesteuert, während bei der Annäherung an die Resonanzlage das Phasengerät R die Steuerung übernimmt.

• Wenn das Bedürfnis vorliegt, die Mannigfaltigkeit der Übertragung zu steigern und eine Verbreiterung des Frequenzbandes der Modulationsfrequenzen vermieden werden soll, oder wenn für eine nicht gleichzeitig nach zwei verschiedenen Richtungen vorzunehmende Achsenverstellung eine Mehrfachausnutzung des gleichen Frequenzbandes erwünscht ist, kann für die verschiedenen Bereiche eine Impulskennung herangezogen werden, die empfangsseitig mit Hilfe der aus der Selbstanschlußtechnik bekannten Schaltmittel zur Auswahl und Einstellung des gewählten Bereiches ausgenutzt wird, wie es bei Fernmeßübertragungen, z. B. von Zeigerstellungen verschiedener Meßgeräte, an sich

bekannt ist. Die gleichen Mittel können ebenso bei der Verstellung mehrerer Achsen mittels der gleichen Hochfrequenzempfangseinrichtung verwendet werden, wobei jeder fern zu bedienenden Achse eine bestimmte Anzahl von Impulsen zugeordnet ist, so daß bei der Wa¹M der gewünschten Achse durch Aussenden der zugeordneten Zahl der Impulse der dieser Achse zugehörige Resonanzkreis ίο oder bei der Verwendung des gleichen Resonanzkreises und der mechanischen Nachstellvorrichtung für alle Achsen eine besondere zusätzliche Magnetkupplung angeschaltet wird. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in der Abb. 3 dargestellt,, in welcher . der Einfachheit halber nur die Feinstufe gezeichnet ist, der jedoch die Grdbstufe gemäß Abb. ι oder 2 zugeordnet gedacht werden muß, welche zweckmäßigerweise auf die gleichen Ausgangsrelais wie die Feinstufe, arbeitet.

Die in vorliegendem Fall mittelfrequent modulierten, gegebenenfalls aber auch nicht modulierten Hochfrequenzimpulse werden ausgangsseitig des Empfängers E von einem Nebenschluß abgenommen, gleichgerichtet und zur Erregung eines Impulsrelais / herangezogen. Dieses steuert ein weiteres Relais A, welches mittels eines Kontaktes O₁ den Stromkreis des Drehmagneten D eines Drehwählers über +, iu, D, O₁ — beeinflußt und ihn entsprechend der Impulszahl schließt und unterbricht, so daß der Kontaktarm des Wählers auf den der Impulszahl zugeordneten Kontakt eingestellt wird. Ein zweiter Α-Kontakt o, schließt den Stromkreis eines Verzögerungsrelais U, welches durch Umlegen seines Kontaktes U₁ den Heimlauf des Wählers" verhindert und die Erregung eines zweiten Verzögerungsrelais V vorbereitet. Dieses F-Relais wird nach Beendigung des ersten Impulses erregt und überbrückt mittels seines Kontaktes V₁ den umgelegten Kontakt U₂, so daß der nächste Impuls eine erneute Erregung des Drehmagneten bewirken kann. Gleichzeitig werden durch die Kontakte^ und v_s sowohl eine der Magnetkupplungen K₁, K₂ usw. als auch der Kopplungstransformator des Schwingkreises SK₁ abgeschaltet. Erst wenn nach Beendigung der Inipulsgabe das Dauersignal eintrifft, d. h. die Mittelfrequenzenergie, die zur Beeinflussung der Achsenverstellung herangezogen werden soll, fällt das F-Relais zufolge des .dauernd umgelegten Kontaktes a₂ aib, schaltet die Leitungen für die Magnetkupplungen und den Kopplungstransformator durch und unterbricht den Stromkreis des Drehmagneten D bei V₁, so daß dieser keinen Strom für die Dauer der Achsenverstellung verbraucht. Zur Verstellung des Schwingkreiskondensators ist hier z.B. nur eine Feinstufe mit Hilfe einer andersartig als vorher geschalteten, jedoch gleich wirkenden Trockengleichrichteranordnung zur Phasenmessung dargestellt, wobei ausgangsseitig an Stelle unmittelbar betätigter Relais eine Elektronenröhrenrelaisanordnung zur Steigerung der Empfindlichkeit Verwendung findet. Von den vorgesehenen Achsen Z₁, Z₃, Z₃ wird jeweils nur diejenige verdreht, deren Magnetkupplung zufolge der Stellung des Wählerarmes erregt ist. Nach dem Aufhören des Dauersignals oder wenn die Verstellung einer anderen Achse gewählt wird, fällt das Impulsrelais / und folgend die Relais A und L* ab, so daß der Wähler über -J-, «₂, D, d, U₁, — in Selbstunterbrecherschaltung heimläuft, worauf beim Eintreffen der der anderen Achse zugehörigen Impulse der Wähler erneut anläuft und sich auf den der gewünschten Achse zugeordneten Kontakt einstellt.

Die Schaltung des Drehwählers kann naturgemäß auch anders durchgeführt werden; ebenso ist es zur Erhöhung der Einstellgenauigkeit der Zeiger vorteilhaft, Elektronenröhren zusätzlich zu benutzen, und weiterhin können an Stelle der veränderlichen Kondensatoren veränderliche Induktivitäten im Schwingkreis vorgesehen werden.

Ist eine gleichzeitige Achsenverstellung nach zwei verschiedenen Richtungen, z.B. in einem rechtwinkligen Koordinatensystem, erwünscht, oder sollen mehrere Achsen gleichzeitig verstellt werden, wobei nur ein Hochfrequenzempfänger oder entsprechend nur eine Leitung verwendet werden soll, so ist es bekanntlich erforderlich, zwei voneinander verschiedene Frequenzbänder für die Übertragung vorzusehen. Zweckmäßigerweise wird hierbei durch geeignet bemessene Bandfilter dafür gesorgt, daß eine gegenseitige Störung vermieden wird.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Fernübertragung von Hebel- und Zeigerstellungen, bei der geberseitig elektrische Schwingungen ausgesandt werden, deren Frequenz von der Hebel- bzw. Zeigerstellung abhängig ist, während empfangsseitig ein abstimmbarer Schwingkreis angeordnet ist, dessen Abstimmung in Abhängigkeit von der Phase des darin induzierten Stromes durch eine Nachstellvorrichtung auf die Frequenz des übertragenen Stromes eingeregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Steuerung der Schwingkreisabstimmittel im Sinne einer Grobeinstellung in Gestalt einer über Gleichrichter gespeisten Differentialrelaisanordnung vorgesehen ist, die lediglich

   auf die Differenz der Stromstärken in den beiden Parallelzweigen eines Stromresonanzkreises anspricht.
2. 2. Einrichtung gemäß Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Grob- und Feinsteuerung über einen gemeinsamen Schwingkreis erfolgt.
3. 3. Einrichtung gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als phasenempfindliche Einrichtung in an sich bekannter Weise Elektronenröhren- oder Trockengleichrichterschaltungen verwendet werden.
4. 4. Einrichtung gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fernverstellung mehrerer Achsen oder einer Achse in mehreren Richtungen eine Impulskennung herangezogen und mit den Mitteln der Selbstanschlußtechnik ausgenutzt wird. ·
5. 5. Einrichtung gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Fernverstellung mehrerer Achsen oder einer Achse nach mehreren Richtungen über die gleiche Leitung oder bei drahtloser Übertragung über den gleichen Hochfrequenzempfänger ewei oder entsprechend mehr Bandfilter zur Vermeidung von gegenseitigen Störungen vorgesehen werden. '

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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