Anordnung zur direkten Anzeige des Uhrengangs und zur automatischen
Regulierung von Uhren Einrichtungen, welche den Gang einer Uhr auf elektrischem
Weg direkt anzuzeigen erlauben, sind bekannt. Solche Anordnungen arbeiten entweder
mit einem verhältnismäßig großen Aufwand an Schaltmitteln, oder es werden an die
Präzision einzelner Teile besonders hohe Anforderungen gestellt.Arrangement for direct display of the clock progress and for automatic
Regulation of clocks devices, which the rate of a clock on electrical
Allow way to be displayed directly are known. Such arrangements work either
with a relatively large amount of switching means, or it will be sent to the
Precision of individual parts made particularly high demands.
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten können die von der Unruhschwingung
der zu untersuchenden Uhr abgeleiteten elektrischen Impulse in einer Modulationsschaltung
bekannter Art einer Hilfsfrequenz fh aufgeprägt werden, die viel höher ist als die
Impulsfolgefrequenz fi. Hätte die letztere sinusförmigen Kurvenverlauf, so würden
am Ausgang des Modulators unter anderen die beiden Frequenzen fh ± fi erscheinen.
Die zur Anwendung kommenden Impulse weichen in ihrer Kurvenform aber stark von einer
Sinusschwingung ab, weshalb sich zu beiden Seiten von fh eine große Zahl von Frequenzpaaren
ausbildet: fh ± f i ; fh #- 2 f i ; fh ± 3 fi
; . . . fh ± 4t ' fi.To avoid these difficulties, the electrical pulses derived from the balance oscillation of the watch to be examined can be impressed in a modulation circuit of a known type at an auxiliary frequency fh which is much higher than the pulse repetition frequency fi. If the latter had a sinusoidal curve shape, the two frequencies fh ± fi would appear at the output of the modulator, among others. The waveforms of the impulses used deviate strongly from a sinusoidal oscillation, which is why a large number of frequency pairs are formed on both sides of fh: fh ± f i ; fh # - 2 f i ; fh ± 3 fi ; . . . fh ± 4t ' fi.
Bei der Frequenz fh J-- n - fi wird eine Änderung von fi eine
n-mal größere Verschiebung im Spektrum erbringen als bei der ersten Seitenbandfrequenz
fh -# fi. Ein Filter mit einer Durchlaßfrequenz von beispielsweise fh -E-
n - fi filtert von dem ganzen Spektrum diese eine Frequenz aus. Sowohl die
ausgefilterte wie auch die schon einmal verwendete Hilfsfrequenz fh werden unabhängig
voneinander je einem Verzerrer zugeleitet und danach in einer Mischröhre überlagert.
Angenommen,
es sei fh = = kHz, ft = 5 Hz, n = 2o,
so wird fh -r-- n - f=
= i,i kHz. Auf diesen Wert muß also das Filter abgeglichen sein. Durch die
Überlagerung der beiden verzerrten und dädurch oberwellenangereicherten Frequenzen
entsteht eine Reihe von Kombinationsfrequenzen. Unter anderem bildet die zehnte
Harmonische von fh + n - ft (= ii kHz) mit der Harmonischen der gleichen
Ordnungszahl von fh (= io kHz) eine Differenzfrequenz f, von i kHz, welche sich
dadurch auszeichnet, daß sich aus ihr sämtliche Anteile von fh herausgehoben haben,
so daß man es nur noch mit einer reinen Harmonischen von f= zu tun hat. Es ist f,
= 200 - fF. Weil die Hilfsfrequenz aus dem Meßvorgang wieder eliminiert wird,
stellen sich die Forderungen an ihre Konstanz nicht hoch.At the frequency fh J-- n - fi a change in fi will result in a shift in the spectrum n times greater than at the first sideband frequency fh - # fi. A filter with a pass frequency of, for example, fh -E- n- fi filters this one frequency out of the entire spectrum. Both the filtered out and the already used auxiliary frequency fh are each fed to a distortion unit independently of one another and then superimposed in a mixer tube. Assuming that fh = = kHz, ft = 5 Hz, n = 2o, then fh -r-- n - f = = i, i kHz. The filter must therefore be adjusted to this value. The superimposition of the two distorted and thus harmonic-enriched frequencies creates a series of combination frequencies. Among other things, the tenth harmonic of fh + n - ft (= ii kHz) with the harmonic of the same ordinal number of fh (= io kHz) forms a difference frequency f, of i kHz, which is characterized by the fact that all components of fh so that one only has to deal with a pure harmonic of f =. It is f, = 200 - fF. Because the auxiliary frequency is eliminated from the measurement process, the demands on its constancy are not high.
Die erhaltene Differenzfrequenz wird einem zweiten Filter zugeführt,
dessen Resonanzfrequenz so liegt, daß f, auf die ansteigende oder abfallende Flanke
seiner Resonanzkurve fällt. Am Ausgang des zweiten Filters interessiert nur noch
die Größe der*von diesem gelieferten Wechselspannung, welche nunmehr der Impulsfolgefrequenz
direkt proportional ist. Mittels eines Röhrenvoltmeters beispielsweise läßt sich
die gewonnene Wechselspannung zur Anzeige bringen und am Zeigerinstrument nach dessen
Eichung direkt in Sek./Tag ablesen.The difference frequency obtained is fed to a second filter,
whose resonance frequency is so that f, on the rising or falling edge
its resonance curve falls. Only interested in the output of the second filter
the size of the alternating voltage supplied by it, which is now the pulse repetition frequency
is directly proportional. By means of a tube voltmeter, for example
Bring the obtained alternating voltage to the display and on the pointer instrument after it
Read calibration directly in seconds / day.
Die Anordnung erfährt eine grundlegende Vereinfachung, wenn an Stelle
der gewöhnlichen Hilfsfrequenz fh eine Normalfrequenz f" mit hoher Amplituden-,
Phasen- und Frequenzkonstanz moduliert wird. Dann ist es möglich, eine dem vorangegangenen
Beispiel entsprechende Seitenbandfrequenz fn + n - f= direkt auf die Flanke
des Anzeigefilters zu bringen. Dadurch kommen in Wegfall ein Filter, zwei Verzerrerstufen
und eine Überlagererstufe.The arrangement is fundamentally simplified if instead of the usual auxiliary frequency fh a normal frequency f "is modulated with high amplitude, phase and frequency constancy. It is then possible to apply a sideband frequency fn + n - f = directly to the This means that there is no filter, two distortion stages and a superimposition stage.
Nachdem ein dem Gang der zu untersuchenden Uhr proportionaler elektrischer
Wert vorliegt, läßt sich dieser auch zur Steuerung eines Regelvorgangs benutzen,
der so bemessen ist, daß die Uhr den gewünschten Gang annimmt. Eine mögliche 4usführungsform
dieses Gedankens verstärkt in einer Elektronenröhre den im Anodenkreis des ganganzeigenden
Röhrenvoltmeters fließenden Strom. Dieser verstärkte Strom durchfließt eine Spule,
in welche das als Anker ausgebildete Ende eines Hebelarms etwa zur Hälfte eintaucht,
wobei eine auf den Hebel wirkende Federkraft, die der Wirkung der Kraftlinien in
der Spule entgegengesetzt ist, einen Gleichgewichtszustand hervorruft. Weicht der
Gang der Uhr vom gebotenen Wert ab, wird sich der Gleichgewichtszustand bei einer
anderen Eintauchtiefe des Ankers in der Spule einstellen als beim Mittelwert. Je
nach Richtung der Gangabweichung wird der Anker tiefer in die Spule hineingezogen
oder weiter herausrücken. Diese Bewegung des Hebelarms wird auf den Rücker der Uhr
übertragen und bewirkt die gewünschte Korrektur. Wie sich gezeigt hat, ist es vorteilhaft,
diese Bewegung mittels eines Schrittschaltwerks in kleinen Stufen und in gewissen
zeitlichen Abständen ausführen zu lassen.After an electrical one proportional to the rate of the watch to be examined
Value is available, it can also be used to control a control process,
which is dimensioned so that the watch adopts the desired rate. One possible embodiment
In an electron tube, this thought intensifies that in the anode circuit of the gear indicator
Tube voltmeters flowing current. This amplified current flows through a coil,
in which the armature end of a lever arm is about half immersed,
whereby a spring force acting on the lever, which corresponds to the action of the lines of force in
opposite to the coil, creates a state of equilibrium. The
If the clock goes from the bidding value, the equilibrium state will change with a
Set a different immersion depth of the armature in the coil than for the mean value. Ever
depending on the direction of the rate deviation, the armature is pulled deeper into the coil
or move further out. This movement of the lever arm acts on the regulator of the watch
transferred and effects the desired correction. As has been shown, it is beneficial
this movement by means of a stepping mechanism in small steps and in certain
to be carried out at intervals.