-
Einrichtung zur Aufzeichnung von mit einem Elktronenstrahl-Oszillographen
dargestellten, mehrfach hintereinander erfolgenden Vorgängen auf einer Registriertrommel
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Aufzeichnung von mit einem Elektronenstrahl-Oszillographen
dargestellten mehrfach hintereinander erfolgenden Vorgängen auf einer Registriertrommel
unter Verwendung einer monostabilen Kippschaltung zur Hellsteuerung des Elektronenstrahls,
die durch einen durch die Umdrehung der Trommel erzeugten elektrischen Impuls ausgelöst
wird.
-
Bei Trommel-Registriereinrichtungen (z. B.
-
ATM J 035-7) besteht sehr oft die Aufgabe, auf dem lichtempfindlichen
Aufnahmematerial mehrere Vorgänge aufzunehmen, wobei der Beginn der Vorgangsaufzeichnung
für alle Vorgänge an der gleichen Stelle des Aufnahmestreifens liegen soll.
-
Dabei ist es unwesentlich, ob alle Vorgänge ineinandergeschrieben
werden, also eine gemeinsame scheinbare Nullinie aufweisen, oder beispielsweise
untereinandergeschneben werden. Wesentlich ist vielmehr, daß der Startpunkt aller
Vorgänge zusammenfällt.
-
Bei den bekannten Einrichtungen erfolgte die Aufnahme der zu untersuchenden
Vorgänge bisher derart, daß die Trommel auf konstante Umlaufgeschwindigkeit gebracht
wurde und dann durch den zu untersuchenden Vorgang die Hellsteuerung des Elektronenstrahls
ausgelöst wurde. Der Vorgang ist dabei gleichzeitig an die Meßplatten der Elektronenstrahlröhre
gelegt. Die bekannten Einrichtungen arbeiten zufriedenstellend, wenn bei-
spielsweise
eine gleichzeitige Aufnahme von mehreren Vorgängen mittels einer Mehrstrahlröhre
erfolgt, da eine gemeinsame Hellsteuerung der Elektronenstrahlen durch den Meßvorgang
erfolgt und somit bei gleichzeitigem Auftreten der Vorgänge auch ein gemeinsamer
Beginn auf dem Aufzeichnungsmaterial erreicht wird.
-
In vielen Fällen ist jedoch ein gleichzeitiges Auftreten von Vorgängen
nicht möglich. Bei Schalteruntersuchungen werden eine ganze Reihe von Untersuchungen
vorgenommen, die zwangläufig nacheinander erfolgen. Auf dem Aufnahmematerial werden
die Vorgänge beispielsweise untereinandergeschrieben. Wesentlich ist nunmehr, daß
bei allen Aufnahmen die Vorgangsanfänge zusammenfallen.
-
Da bei den bekannten Registriereinrichtungen die Trommel rotiert,
kann es nur ein Zufall sein, wenn bei nacheinander erfolgenden Aufnahmen sich die
auf dem Aufnahmematerial dargestellten Vorgangsanfänge decken. Vielmehr werden diese
beliebig voneinander abweichen. Dadurch wird die Auswertung der Aufnahmestreifen
erschwert.
-
Durch die Erfindung wird der genannte Nachteil vermieden, und es
wird erreicht, daß zu beliebigen Zeitpunkten Aufnahmen von Vorgängen gemacht werden
können, deren Anfänge auf dem Aufnahmestreifen stets zusammenfallen. Erfindungsgemäß
wird das dadurch erreicht, daß ein Kipprelais vorgesehen ist, das derart geschaltet
ist, daß es bei seiner bei Beginn eines zu untersuchenden Vorganges vorgenommenen
Auslösung die bis dahin verriegelte Kippschaltung für die Hellsteuerung des Elektronen
strahls entriegelt und daß es durch den durch die Trommelumdrehung erzeugten, die
Kippschaltung und den zu untersuchenden Vorgang auslösenden Impuls wieder in die
Ausgangsstellung geschaltet wird und die Kippschaltung erneut verriegelt.
-
Es ist bei Trommelkammern ganz allgemein bekannt (Buch von Klein,
»Elektronenstrahl-Oszillographen«, I948, S. 200), die Auslösung des rechteckigen
Aufhellimpulses mit der Umdrehung der Trommel zu kuppeln, wobei die Auslösung durch
auf mechanischem oder elektrischem Wege betätigte elektrische Kontakte erfolgt Derartig
ausgebildete Einrichtungen weisen den entscheidenden Nachteil auf, daß bei ihnen
keine Verriegelung des Hellsteuerkreises gegen den Aufhellimpuls vorgesehen ist,
die erst beim Auftreten des zu untersuchenden Vorganges aufgehoben wird.
-
Bei einem bekannten Lichtstrahloszillographen (ETZ-B, I954, S. 109
bis II3) wird für die Momentaufnahme periodischer Vorgänge und bei gesteuerten Aufnahmen.
mit einer Trommelkassette ein mechanischer Verschluß verwendet. Dieser mechanische
Verschluß wird in Abhängigkeit von der Lage der Papiereinspaunstelle gesteuert.
Der Verschluß wird geöffnet, wenn die Papiereinspannstelle am Eintrittsschlitz für
die Lichtzeiger vorbeiläuft. Die Lage der Papiereinspaunstelle muß dabei von einer
Schaltwalze abgetastet werden. Die Steuerung des Verschlusses erfolgt dabei über
weitere Schleifbürsten und ein Stromtor. Nachteilig ist bei dieser bekannten Anordnung
die Verwendung des mechanischen Verschlusses mit der weiteren Notwendigkeit einer
Schaltwalze und weiteren Schleifbürsten. Beim Erfindungsgegenstand wird der mechanische
Verschluß mit seinen bekannten Nachteilen vollkommen vermieden. Ferner werden keinerlei
der Abnutzung unterliegende Bauelemente verwendet.
-
Es ist auch bereits ein Verfahren zur Aufzeichnung eines Zwei-Koordinatensystems
(deutsche Patentschrift 904436) auf dem Leuchtschirm einer Braunschen Röhre bekannt,
bei dem. der Elektronenstrahl über den Bildschirm der Braunschen Röhre rasterartig
abgelenkt wird, so daß sich eine entsprechende Skalenteilung ergibt. Zur Erzeugung
eines derartigen Skalennetzes werden nun beim bekannten Verfahren beispielsweise
mechanische Kontakte verwendet. Bei der bekannten Anordnung werden den Ablenkplatten
der Braunschen Röhre zwei gegeneinander um go0 verschobene Wechselspannungen zugeführt,
wodurch sich in diesem Falle eine kreisförmige Ablenkung des Elektronenstrahls ergibt.
Die Anordnung ist weiter derart ausgebildet, daß sich eine kreisförmige Spirale
auf dem Schirm der Braunschen Röhre ergibt. Da der Leuchtfleck normalerweise nicht
sichtbar ist, sind zur Erzeugung des Skalennetzes auf dem Schirm der Braunschen
Röhre unter anderem Kontaktgeberscheiben vorgesehen, die mit einer Mehrzahl von
Nocken versehen sind. Durch diese werden Kontakte betätigt, die mit einer Mehrzahl
von Nocken versehen sind. Durch diese werden Kontakte betätigt, die eine Aufhellung
des Elektronenstrahls bewirken. Zu diesem Zweck ist am Wehneltzylinder der Braunschen
Röhre eine Gleichspannungsquelle vorgesehen, die über die Geberscheiben und die
Kontakte periodisch mit der Kathode der Braunschen Röhre verbunden wird. Eine Trommel
zur Aufzeichnung von Schwingungsvorgängen wird beim bekannten Verfahren nicht verwendet.
-
Es ist ferner eine Schaltung zur Erzeugung eines Steuenmpulses zur
Hell-Dunkel-Steuerung des Elektronenstrahls einer Braunschen Oszillographenröhre
für die Aufnahme einmaliger Vorgänge bekannt (deutsche Patentschrift 760275). Die
bekannte Schaltung verwendet eine gasgefüllte Relaisröhre, bei der die Länge des
Steuerimpulses dadurch unabhängig von der Brenndauer gemacht ist, daß eine Parallelschaltung
einer Induktivität und einer Reihenschaltung von Kondensator und Widerstand unter
Zwischenschaltung einer weiteren Kapazität parallel zur Relaisröhre liegt. Die Schaltung
ist nicht zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabenstellung geeignet.
-
Es sind auch stromrichtungsempfindlicheDoppelrelais für die Fernmeldetechnik
bekannt (Buch von Petzold, »Das Fernmelderelais und seine Schaltung«, Leipzig, I95I,
5. 44). Bei diesen weisen zwei Erregerspulen einen gemeinsamen Anker auf, der in
der Mitte gelagert ist. Wird eine der Spulen mit Strom beschickt, so wird der Anker
angezogen und schaltet entsprechende Kontakte. Der Schaltzustand bleibt auch nach
Öffnung des Erreger-
stromkreises bestehen. Die Zurückschaltung
erfolgt durch Stromfluß in der anderen Wicklung.
-
Bei einer weiteren bekannten Schaltanordnung zur Einleitung des Aufuahmevorganges
schnell verlaufender Vorgänge bei Kathodenstrahl-Oszillographen (deutsche Patentschrift
539 348) wird ein auf die Aufnahme als auch auf den Anstoß ansprechendes Elektronenröhrenkipprelais
verwendet.
-
Es ist ferner eine Zeitablenkschaltung für die Aufnahme einmaliger
Vorgänge bekannt, hei der der Elektronenstrahl über den Bildschirm hinaus abgelenkt
wird (Radio-Mentor, I95I, Nr. I, S. 27/28, Bild 5). Die Hell-Dunkel-Steuerung des
Elektronenstrahls erfolgt hierbei also nicht durch den Wehneltzylinder der Elektronenstrahlröhre.
-
Auch erfolgt keine Verriegelung des Eingangs der Kippschaltung durch
ein Kipprelais. Für eine Trommel-Registriereinrichtung zur Mehrfachaufzeichnung
ist diese bekannte Schaltungsanordnung ungeeignet.
-
Es ist weiter eine Einrichtung zur Messung von Verschlußzeiten an
Fotoapparaten bekannt (»Handbuch der industriellen Elektronik«, I954, von Kretschmann,
S. I23 und I32).Verwendet wird dabei eine elektronische Zählschaltung. Auch diese
Schaltungsanordnung ist für Trommel-Registriereinrichtungen ungeeignet. Bei einer
im gleichen Buch (5. 137, 138) angegebenen Multiplikationsschaltung wird eine Torschaltung
in Verbindung mit einem Startschalter verwendet. Auch diese Schaltungsanordnung
ist für Trommel-Registriereinrichtungen mit Elektronenstrahl-Oszillographen ungeeignet.
-
Es ist ferner bei Elektronenstrahl-Oszillographen mit Fotografiereinrichtungen
bekannt, zur Erzeugung einer einmaligen Ablenkspannung auf dem Schirm der Elektronenstrahlröhre
die die Ablenkspannung erzeugende Kippschaltung durch Aktivierung eines Kipprelais
praktisch ohne Verzögerung auszulösen und für nachfolgende Impulse zu verriegeln
(Lehrbriefe, »Elektronisch Messen«, August/September I948, S. 8 bis I2, Januar I950,
S. 6 bis 8). Die bekannte Schaltungsanordnung besteht dabei aus einer monostabilen
Kippschaltung, die einen Sägezahnspannungserzeuger ansteuert, der mit dem Zeitablenksystem
der Elektronenstrahlröhre verbunden ist. Dem Sägezahnspannungserzeuger ist eine
Hellsteuerstufe nachgeschaltet, die das Steuergitter der Elektronenstrahlröhre beeinflußt.
-
Einen Sägezahnspannungserzeuger gibt es beim Erfindungsgegenstand
nicht, und das Zeitablenksystem der beim Erfindungsgegenstand verwendeten Elektronenstrahlröhre
wird auch nicht mit einer Sägezahnspannung beaufschlagt. Die Zeitbasis beim Erfindungsgegenstand
wird allein durch die Registriertrommel erzeugt. Die Erzeugung der Zeitbasis bei
der bekannten Schaltung und beim Erfindungsgegenstand sind also bereits grundsätzlich
unterschiedlich. Die bekannte Schaltung ist somit schon aus diesem Grunde für den
Erfindungsgegenstand unbrauchbar. Die bei der bekannten Schaltung noch vorhandene
Hellsteuerstufe ist völlig normal ausgebildet und wird nicht im Sinne der vorliegenden
Erfindung angesteuert, und die Hellsteuerstufe steuert selbst auch nicht ein weiteres
Element an, wie dies beim Erfindungsgegenstand der Fall ist. Die bekannte Hellsteuerstufe
reicht zur Lösung des dem Erfindungsgegenstandes zugrunde liegenden Problems nicht
aus. Die Hellsteuerstufe der bekannten Schaltung wird lediglich durch einen am Eingang
der bekannten Schaltung wirkenden, vom aufzunehmenden Vorgang abgeleiteten Impuls
ausgelöst, und sie steuert dadurch den bisher verdunkelten Elektronenstrahl auf
dem Schirm der Elektronenstrahlröhre hell.
-
Die bekannte Schaltung ist also eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung
einer einmaligen Ablenkspannung für das Zeitplattensystem einer Elektronenstrahlröhre
in Verbindung mit einer Hellsteuerstufe zur Freigabe des Elektronenstrahls bei Auftreten
des zu untersuchenden Vorganges. Für Trommel-Registriereinrichtungen, die zur Lösung
der dem Erfindungsgegenstand zugrunde liegenden Aufgabenstellung eingesetzt werden
sollen, ist die bekannte Schaltungsanordnung unbrauchbar.
-
In der Zeichnung ist ein schematisches Ausführungsbeispiel nach der
Erfindung dargestellt.
-
Die Trommel-Registriereinrichtung ist mit I bezeichnet. Auf den Trommelumfang
sind in bekannter Weise ein oder mehrere lichtempfindliche Streifen aufgespannt.
Die Trommel I wird mittels eines nicht dargestellten Motors angetrieben. Die Aufzeichnungen
werden bei rotierender Trommel vorgenommen. Am Trommelumfang ist eine Gebereinrichtung
2 angeordnet, die auf magnetischer, kapazitiver, optischer oder induktiver Grundlage
arbeiten kann. Durch diese Gebereinrichtung wird eine Wechsel spannung erzeugt,
die über die Leitungen 3, 4 an den Eingang eines monostabilen Hellsteuerkreises
5 geschaltet ist. An den Ausgang dieses Hellsteuerkreises 5 sind die Steuerelektroden
einer Elektronenstrahlröhre 6 geschaltet. Es ist selbstverständlich möglich, mehrere
Einzelröhren zu verwenden, wobei deren Steuerelektroden parallel geschaltet werden.
Es ist jedoch auch möglich, Mehrstrahlröhren zu verwenden. Die auf dem Bildschirm
der Röhre 6 dargestellten Vorgänge werden über ein geeignetes optisches Linsensystem
7 auf einem lichtempfindlichen Trommelstreifen aufgezeichnet.
-
Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Soll eine Aufnahme
von Vorgängen durchgeführt werden, so wird die Trommel I in Bewegung gesetzt.
-
An der Gehereinrichtung 2 entsteht eine Wechselspannung. Diese Wechselspannung
wird dem Eingang des Hellsteuerkreises 5 zugeführt, der in seiner Ruhelage den Elektronenstrahl
der Röhre 6 dunkel steuert. Dieser Zustand ändert sich auch nicht durch die am Eingang
herrschende Wechselspannung, da der Eingang des Hellsteuerkreises 5 durch ein Kipprelais
8 verriegelt ist. Die Verriegelung des Hellsteuerkreises 5 wird erst aufgehoben
durch Auslösung des Kipprelais 8, beispielsweise mittels eines Schalters 9. Das
Kipprelais 8 kippt dann um und gibt den Hellsteuerkreis 5 über die Leitung 10 frei,
so
daß der erste am Eingang eintreffende Impuls der Gebereinrichtung 2 die Auslösung
des Kreises 5 und damit die Hell steuerung des Elektronenstrahls der Röhre bewirkt.
Dieser erste Eingangs impuls stellt nun praktisch gleichzeitig das Kipprelais 8
in den Ausgangszustand zurück, so daß nur ein einziger Impuls am Eingang des Hellsteuerkreises
zur Wirkung kommt und dann sofort wieder die Verriegelung des Eingangs des Hellsteuerkreises
5 durch das Kipprelais 8 erfolgt. Die Rückstellung des Kipprelais 8 kann dabei unmittelbar
durch den Geberimpuls oder über den Hellsteuerkreis 5 und Leitung in erfolgen.
-
Da der Hellsteuerkreis 5 eine monostabile Kippschaltung ist, erfolgt
die Rückführung desselben in die Ruhelage selbsttätig und unabhängig vom Kipprelais
8. Entsprechend wird auch der Elektronenstrahl der Röhre 6 aufgehellt und wieder
verdunkelt. Mit der Auslösung der Hellsteuerung des Elektronenstrahls erfolgt auch
die Auslösung des zu untersuchenden Vorganges. Das Kipprelais 8 kann selbstverständlich
als mechanisch oder elektronisch wirkende Einrichtung ausgebildet sein.
-
Es ist offensichtlich, daß durch die an der Registriertrommel I angeordnete
Gebereinrichtung 2 in Verbindung mit dem den Hellsteuerkreis 5 verriegelnden und
freigebenden Kipprelais 8 Aufnahmen zu beliebigen Zeitpunkten durchgeführt werden
können, wobei die Anfänge der zu untersuchenden Vorgänge stets an derselben Stelle
des Aufzeichnungsmaterials liegen. Somit ist eine ganz beträchtliche Vereinfachung
in der Auswertung der aufgezeichneten Oszillogramme erreicht. Die Ausbildung gemäß
der Erfindung ist besonders vorteilhaft bei der Registrierung von einmaligen Vorgängen
zu verwenden.