DE970849C - Verfahren zur Fernuebertragung von Messwerten nach dem Fernsehprinzip - Google Patents

Description

• Verfahren zur Fernübertragung von Meßwerten nadi dem Fernsehprinzip Es ist bereits bekannt, das Bild von Meßgeräten, Schalttafeln oder Blindschalthildern mittels einer Fernsehkamera aufzunehmen, zu einem entfernten Ort, z. B. einer Lastenverteilerstelle, zu übertragen und dort auf dem B*ildschirm einer Braunschen Röhre oder auf einer Projektionsvwand wiederzugeben.
• Zur Vereinfachung der Sendeeinrichtung ist es auch bereits bekannt, innerhalb des Kdbens einer Braunschen Röhre vom Meßwert verstellte Zeiger oder Blende anzuordnen, die von dem Zeiger bzw. der Blende überstrichene Fläche zeilenmäbig durch einen Elektronenstrahl abzutasten und die beim Auftreffen des Strahles auf den Zeiger bzw. die Blende auftretenden Impulse zur Empfangsstelle zu übertragen. Derartige mit flächenhafter Abtestung arbeitendeübertragungsverfahren erfordern einen erieWltichen Aufwand an der Sende- und Empfangs stelle und ein breites Frequenzband für den übertragungsweg.
• Es ist auch bekannt eine in Form einer geraden oder gekrümmten Linie vorliegende Meßwertanzeige mittels elektromagnetischer Wellen- oder Korpuskularstrahlen unter Bildung elektrischer Impulse eindimensional abzutasten und die Impulse zum Empfangsort zu übertragen. Dort wird dann mittels eines synchron mit dem Abtastvorgang gesteuerten Wellen- oder Korpuskularstrahlenbündeis der Meßwert wieder in Form einer Linie abgebildet.
• Es ist außerdem bekannt, dieAblenkplatten einer Braunschen Röhre am Empfangsort um ihre Achse zu drehen und den Elektronenstrahl erst beim Eintreffen des Meßimpulses radial auszulenken. Der Elektronenstrahl zeichnet dann eine Linie, deren Länge von der Amplitude des Meßimpulses abhängig ist. Die Lage dieser Linie auf dem Schirm des Braunschen Rohres ist jedoch von der Stellung der Ablenkplatten abhängig, die beim Eintreffen des Meßimpulses vorhanden war. Es werden hierbei somit Kreisbögen aufgezeichnet, deren Lage auf dem Schirm ständig wechselt und deren Beobachtung hierdurch erschwert ist.
• In jedem Falle wird bei den bekannten Allordnungen mit eindimensionaler Abtastung am Sendeort an der Empfangsstelle immer nur der Abstand eines Punktes vom Nullpunkt einer geraden Skala oder einer Kreisskala angezeigt. Die Ablesung des Meßwertes wird jedoch erleichtert, wenn dieser an der Empfangsstelle als Fläche beobachtet werden kann, deren Ausdehnung in einer Richtung der Größe des Meßwertes entspricht.
• Gemäß der Erfindung wird der Meßwert an der Empfangsstelle als Fläche in der Weise abgebildet, daß die eine Dimension der Fläche in an sich bekannter Weise der Größe des Meßwertes entspricht und die zweite Dimension am Empfangsort selbständig unabhängig von dem übertragenen Meßwert erzeugt wird.
• Da die Abtastung nur in einer Linie erfolgt, also kein Zeilenvorschub wie beim Fernsehbild erforderlich ist, wird der apparative Aufwand und die erforderlliche Breite des Übertragungskanals wesentlich geringer als bei der Übertragung eines flächenhaften Bildes. Als Abtastgerät können entsprechend vereinfachte Aufn ahmegeräte der Fernsehtechnik, wie z. B. das Ikonoskop, Orthikon od. dgl., verwendet werden. Die Bild auffangel'ektrode dieser Geräte braucht lediglich linienförmig oder bogenförmig in Richtung des abzutastenden Meßwertes angeordnet zu sein. Die Abtastung kann auch mittels eines mechanisch, elektromlagnetisch uder eiektrostatisch abgelenkten elektrnmagnetischen Wellen-oder Korpuskularstrahis erfolgen. Dler von der den Meßwert abbildenden Linie reflektierte oder der durchtretende Strahl wird in diesem Fall von einer strahlungsempfindlichen Zelle aufgenommen und in einen entsprechenden elektrischen Spannungswert umgewandelt.
• In der Empfangsanordnung kann ein Lichtstrahl oder zweckmäßiger ein Elektronenstrahl, der sich synchron mit dem abtastenden Strahl auf einer Linie bewegt, das Bild des Meßwertes aufzeichnen.
• Der aufzeichnende Strahl wird z. B. mechanisch durch einen mit [der Abtastung synchron gesteuerten Spiegel oder, falls es sich um einen Elektronenstrahl handelt, elektromagnetisch bzw. elektrostatisch abgelenkt.
• In vielen Fällen ist es zweckmäßig, die Aufzeichnung statt in Form einer geraden Linie flächenhaft auszuführen, damit die Meßgröße, z. B. in Blindschaltbildern, besser sichtbar ist. Zu diesem Zweck wird der aufzeichnende Strahl zusätzlich zur Anzeigerichtung des Meßwertes senkrecht abgelenkt.
• Erfolgt die Ablenkung senkrecht zum Meßwert mit ausreichender Frequenz, so entsteht das Bild einer leuchtenden Fläche. Bei der Verwendung einer Braunschen Röhre kann auch der Schirm mit einer entsprechend nachleuchtenden Schicht versehen werden, um Abllenkspannungen niedriger Frequenz verwenden zu können. Erfolgt die Aufzeichnung der Meßgröße in Kreisbogenform auf dem Schirm eines Braunschen Rohres, so wird der Elektronenstrahl zweckmäßig durch eine WSechselxspannung zum Mittelpunkt hin abgelenkt, so daß das Bild eines Kreissektors entsteht, dessen äußerer Bogen der Meßgröße proportional ist.
• An Hand der Zeichnung sollen einige Erfindungsgedanken näher erläutert werden. In Fig. I ist die Abtastung des Höhenstandes einer Flüssigkeit mittels eines über einen Spiegel gesteuerten Lichtstrahles schematisch dargestellt; Fig. 2 zeigt die Ausbildung der Zeigerspitze für die Übertragung des von einem Zeigermeßwerk auf einer geradlinigen Skala angezeigten Meßwertes; in Fig. 3 ist schematisch ein Beispiel für die Abtastung eines durch ein Zeigermeßwerk auf einer Kreisbogenskala angezeigten M'eßwertes dargestellt; Fig. 4 stellt den Empfangsschirm eines Braunschen Rohres dar. Die Meßgröße wird in der vertikalen Mittellinie des Schirmes als Höhe eines Kreisslegments aufgezeichnet; Fig. 5 zeigt das flächenhafte, rechteckförmige Bild auf dem Empfangsschirm, das durch Ablenkung des den Meßwert horizontal aufzeichnenden Strahles in vertikaler Richtung entsteht; in Fig. 6 erfolgt die Aufzeichnung kreisbogenförmig auf den Schirm eines Braunschen Rohres. Der Elektronenstrahl wird außerdem über den von der Meßgröße dargestellten Bogen zum Mittelpunkt hin abgelenkt.
• In Fig. I befindet sich die Steuerung für die abtastende Strahlung lin der linken Hälfte I des Kastens 2, während im rechten Teil das Empfangsorgan für die durch die Trennwand 4 hindurchtretende Strahlung, nämlich die Fotozelle 5, angeordnet ist. Die Wände des Teiles 3 ergeben eine diffuse Lichtreflexion.
• - In der Trennwand ist ein Rohr 4 angeordnet, dessen Flüssigkeitsstand zum Empfangsort übertragen werden soll. Der Flüssligkeitsstand stellt z. B. den Wasserstand eines Kessels, die Flüssigkeitss äule eines Thermometers, einen Mengendurchfluß od. dgl. dar.
• Der Lichtstrahl wird mittels des Spiegels 6 periodisch an der Glasröhre 4 auf und ab bewegt. Jeweils beim Durchlaufen der Nullmarke 9 wird ein Impuls in die Übertragungsleitung gegeben, der die Synchronisation des aufzeichnenden Strahls am Empfangsort bewirkt. Der Lichtstrahl wird auf dem Teil des Glasrohres, der von Flüssigkeit erfüllt ist, absorbiert oder in den Raum I zurückreflektiert, während er, sobald er den von Flüssigkeit freien Raum erreicht, in den Raum 3 übertreten und das Empfangs organ. 5 belichten kann.
• Durch das Empfangsorgan 5 wird z. B. eine Wech- selspannung des Übertragungsnveges moduliert. D'ie Aussendung der Synchronisationsimpul se kann z. B. beim Durchlaufen des Null- oder Endwertes der Skala durch hier angebrachte, zusätzliche Fotozellen erfolgen.
• In Fig. 2 ist der Zeiger eines Meßwerkes mit einer rechteckförmigen Spitze versehen, die in der Mitte einen Schlitz trägt. Die Anordnung kann in ähnlicher Weise wie der Füllstand in Fig. I abgetastet werden. Auf dem Empfangsschirm erhält man das Bilid der Skala, von dem sich der Meßgerätezeiger deutlich abhebt.
• In Fig. 3 erfolgt die Anzeige des Meßwertes auf einer kreisbogenförmigen Skala 9. Das Meßwerk IO bewegt einen abgebogenen Zeiger 11. Unterhalb des Meßwerkes ist der Spiegel 12 für den abtastenden Lichtstrahl angeordnet. An der Zeigerspitze ist ein kleiner Spiegel 13, der z. B. ein flacher Hohlspiegel sein kann, befestigt. Der Lichtstrahl tastet die Skalenlänge ab und wird beim Auftreffen auf die Zeigerspitze auf eine Fotozelle I reflektiert.
• In Fig. 4 ist mit I6 die Begrenzungslinie des Leuchtschirms einer Braunschen Röhre bezeichnet.
• Der Elektronenstrahl, der mit dem Abtastorgan synchron in vertikaler Richtung über den Schirm bewegt wird, wird horizontal durch eine Wechsielspannung fester Amplitude und Frequenz abgelenkt, so daß ein hallbkreisförmiges Bild I7 sichtbar wird.
• In der Mitte der Billdfläche wird außerdem die Meßwertskala abgebildet.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Ferneibertragung von werten nach dem Fernsehprinzip durch ein dimensionales Abtasten einer Meßwertanzeige in Form einer geraden oder gekrümmten Linie mittels elektromagnetischer Wellen- oder Korpuskularstrahlen unter Bildung elektrischer Impulse, die zum Empfangsort übertragen werden und dort mittels eines synchron mit dem Abtastvorgang gesteuerten Wellen- oder Korpuskularstrahlenbündels abgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwert an der Empfangsstelle zweidimensional als Fläche (Rechteck, Kreissektor od. dgl.) in der Weise abgebildet wird, daß die eine Dimension in an sich bekannter Weise der Größe des Meßwertes entspricht und die zweite Dimension am Empfangsort selbständig unabhängig von dem übertragenen Meßwert erzeugt wird.
2. 2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastgerät als Aufnahmegerät der Fernsehtechnik, z. B. Ikonoskop, Orthikon od. dgl., ausgebildet ist und linienförmig bznv. bogenförmig ausgebildete Bildauffangelektroden aufweist.
3. 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der dem Meßwert proportionalen Linie in an sich bekannter Weise mit einem mechanisch, elektromagnetisch ode;-elektrostatisch abgelenkten elektromagnetischeii Wellen- oder Korpuskularstrahl erfolgt und die von der Linie reflektierte oder die durchtrctendi Strahlung von einer strahlungsempfindlichen Zelle (Fotozelle, Halbleiter od. dgl.) aufgenommen wird.
4. 4. Empfangsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I mit einer Braunschen Röhre, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Ablenkung des Elektronenstrahls senkrecht zur Anzeigerichtung des Meßwertes mit einer Ablenkspannung fester Amplitude und Frequenz.
5. 5. Empfangsanordnung nach Anspruch 4 mit kreisbogenformiger Aufzeichnung des Meßwertes, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Ablenkung des Elektronenstrahls zum Mittelpunkt hin erfolgt.

   In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 412 094.