DE972215C

DE972215C - Arrangement for recording the amplitude curve of alternating voltages

Info

Publication number: DE972215C
Application number: DEP18435D
Authority: DE
Inventors: Julius Dipl-Ing Lorenz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-16
Filing date: 1948-10-16
Publication date: 1959-06-04

Description

Zur Aufzeichnung des Amplitudenverlaufes von Wechselströmen höherer Frequenz sind Oszillobraphenschleifen und Wechselstromgalvanometer bekannt, deren Drehsysteme nach elektrodynamischem oder elektromagnetischem Prinzip arbeiten. Ihre Systeme sind möglichst masselos aufgebaut und betätigen einen Drehspiegel, mittels dessen ein Lichtpunkt auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsband bewegt wird. Für die Übertragung größerer Frequenzbänder, insbesondere bei Frequenzen bis 10 000 Hz, erfordern diese bekannten Systeme einen erheblichen Aufwand an Felderregung, auch steigt ihr Leistungsbedarf. For recording the amplitude curve of alternating currents of higher Frequency are known oscillobraph loops and alternating current galvanometers, their Rotary systems work according to the electrodynamic or electromagnetic principle. Her Systems are built as massless as possible and operate a rotating mirror by means of whose light spot is moved on the photosensitive recording tape. For the transmission of larger frequency bands, especially for frequencies up to 10 000 Hz, these known systems require a considerable amount of field excitation, their power requirements also increase.

Eine andere, namentlich bei hohen Frequenzen vorteilhafte Anordnung zum Aufzeichnen von Wechselspannungskurven bedient sich eines Spiegels, welcher durch piezoelektrische Biegeschwinger ausgelenkt wird. Zwar ist die Verwendung piezoelektrischer B iegeschwinger bekannt, aber dabei wird ein Spiegel am freien Ende eines Biegeschwingers angebracht und führt infolgedessen Schwingungen solcher Winkelgrade aus, wie sie auch das Ende des Biegeschwingers ausführt. Da die Biegeschwinger aber keinen sehr großen Biegewinkel erreichen, ist somit auch die Ausschlagsgröße des von dem Spiegel am Biegeschwinger abgelenkten Lichtstrahles begrenzt, sofern man nicht die Länge des Lichtstrahles besonders groß macht. Das ist aber häufig nicht möglich. Another arrangement that is advantageous especially at high frequencies a mirror, which is deflected by piezoelectric flexural oscillators. True, the use of piezoelectric Flexural oscillator known, but it uses a mirror at the free end of a flexural oscillator attached and consequently performs vibrations of such angular degrees as they also carries out the end of the oscillating flexure. Since the flexural oscillator is not a very Achieve a large bending angle is therefore also the deflection size of the mirror at the flexural oscillator deflected light beam is limited, provided that one does not determine the length of the light beam makes it particularly large. But that is often not possible.

Es ist ferner auch bekannt, die Biegungen eines piezoelektrischen Schwingers auf einen Schreibstift zu übertragen, der an einem doppelarmigen Hebel befestigt ist, dessen kurzer Hebelarm von dem schwingenden Kristall angetrieben wird. Dadurch kann man zwar am langen Hebelarm bei gegebener Biegegröße am Ende des piezoelektrischen Biegeschwingers einen vergrößerten Ausschlag erzielen, man erreicht aber nicht einen vergrößerten Ausschlagwinkel. It is also known the bends of a piezoelectric Schwingers to be transferred to a pen, which is attached to a double-armed lever is attached, whose short lever arm driven by the vibrating crystal will. This allows you to use the long lever arm with a given bending size at the end of the piezoelectric oscillating vibrator achieve an enlarged deflection, man but does not achieve an enlarged deflection angle.

Eine Anordnung zur Aufzeichnung von Wechselspannungskurven mittels eines durch piezoelektrische Biegeschwinger ausgelenkten Spiegels und Lichtstrahles ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der um eine innerhalb der Seitenlänge des Spiegels liegende Drehachse drehbare Spiegel mit seiner zur Drehachse parallelen Seitenkante unmittelbar an der beweglichen Seitenkante des Biegeschwingers anliegt, dessen Länge zwischen der Seitenkante und seiner Einspannung wesentlich größer ist als der Drehradius des Spiegels. Dadurch kann man, unter Ausnutzung des Vorteils einer praktisch leistungslosen Steuerung, über einen weiten Frequenzbereich, besonders auch bei hohen Frequenzen, eine vergrößerte Winkeldrehung des Spiegels erzielen. Für die Ausführung des Spiegelantriebs durch den Biegeschwinger gibt es verschiedene Möglichkeiten, bei denen gemäß der Erfindung die Drehachse des Spiegels zu einer Seitenkante des Spiegels parallel verläuft und bei denen der Biegeschwinger an der Seitenkante des Spiegels unmittelbar anliegt, wobei die Länge des Biegeschwingers wesentlich größer ist als der Drehradius des Spielgels. An arrangement for recording AC voltage curves using a mirror and a light beam deflected by a piezoelectric flexural oscillator is characterized according to the invention in that the by one within the side length of the mirror lying axis of rotation rotatable mirror with its parallel to the axis of rotation The side edge is in direct contact with the movable side edge of the oscillating vibrator, whose length between the side edge and its restraint is much greater than the turning radius of the mirror. Thereby one can, taking advantage of the advantage a practically powerless control, over a wide frequency range, especially achieve an increased angular rotation of the mirror even at high frequencies. There are various options for executing the mirror drive using the flexural oscillator Possibilities in which, according to the invention, the axis of rotation of the mirror to one Side edge of the mirror runs parallel and where the flexural oscillator at the The side edge of the mirror is in direct contact with the length of the oscillating oscillator is much larger than the turning radius of the game gel.

Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Anordnung zeigt die Fig. I. An embodiment of such an arrangement is shown in Fig. I.

Der in dem Halteblock I gelagerte Schwingkristall 2 bewegt sein freies Ende bei Zuführung der Wechselspannung zu den Kristallelektroden in der Pfeilrichtung. Der mit ihm über eine Schneidenkante oder ein sehr kurzes elastisches Band gekoppelte Spiegel 3 ist beiderseits an einem gespannten Stahldraht 4 aufgehängt. Der Lichtstrahl der Quelle 5 wird vom Spiegel 3 auf die Ablaufvorrichtung für lichtempfindliches Papier 6 reflektiert und zeichnet dort den Kurvenverlauf auf. The oscillating crystal 2 stored in the holding block I moves its free End when AC voltage is supplied to the crystal electrodes in the direction of the arrow. The one coupled to it via a cutting edge or a very short elastic band Mirror 3 is suspended from a tensioned steel wire 4 on both sides. The ray of light the source 5 is from the mirror 3 to the drainage device for photosensitive Paper 6 reflects and records the course of the curve there.

Gemäß der weiteren Erfindung wird zum Antrieb des Spiegels ein Doppelsystem benutzt, in dem der Spiegel an seinen gegenüberliegenden, zur Drehachse parallelen Seitenkanten an gegenphasig gespeisten und ausgelenkten Biegeschwingern anliegt. Der Drehspiegel ist z. B. in Schneidkanten ohne besonderes Drehlager zwischen den beiden Schwingern eingespannt. Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist an Hand der Fig. 2 ohne weiteres verständlich. Sie erfordert geringste Massenkräfte und erlaubt eine Ausdehnung des zu übertragenden Frequenzbandes nach hohen Frequenzen fast bis zur Eigenschwingung der Kristalle. According to the further invention, a double system is used to drive the mirror used, in which the mirror on its opposite, parallel to the axis of rotation Lateral edges rests on flexural oscillators fed and deflected out of phase. The rotating mirror is z. B. in cutting edges without a special pivot bearing between the clamped on both oscillators. The mode of operation of this arrangement is based on the Fig. 2 is readily understandable. It requires the lowest possible mass forces and allows an expansion of the frequency band to be transmitted to high frequencies almost up to to the natural oscillation of the crystals.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Arrangement for recording AC voltage curves by means of a mirror and a light beam deflected by a piezoelectric flexural oscillator, characterized in that the one lying within the side length of the mirror Rotation axis rotatable mirror with its side edge parallel to the rotation axis directly rests against the movable side edge of the oscillating vibrator, the length of which is between the side edge and its restraint is much larger than the rotary wheel of the mirror.

2. Arrangement according to claim I, characterized in that the mirror with its opposite side edges parallel to the axis of rotation on both sides of the mirror provided anti-phase fed and deflected flexural oscillators is applied.

Publications considered: German Patent Specifications No. 627 474, 676662; U.S. Patent No. 2,227,268; Journal: »Archive for technical matters Messen ", 1766-1, December 1938:" Piezoelectric Schnellschreiber ", I 035-4, December 1932: "The Piezoelectric Oscillograph".