NO129216B - - Google Patents

Description

Anordning til registrering av flere variable.

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning til registrering av flere variable i form av elektriske verdier med analog

karakter, som f. eks. spenninger, hvis stør-relse i visse øyeblikk skal registreres for at man senere skal kunne utnytte disse verdier.

Det er kjent at en servomekanisme,

som fastsetter vinkelstillingen av en aksel avhengig av den momentane verdi av en elektrisk spenning som utgjør en variabel, i og for seg representerer en elementær registreringsanordning. Ved en slik anordning drives motoren som beveger akselen av en .spenning hvis størrelse er lik differansen mellom den spenning som ut-gjør den variable og en målespenning for akselens vinkelstilling bestemt f. eks. ved hjelp av et med konstant spenning matet potentiometer, hvis bevegelige del er fastkilet på akselen.

Det er likeledes kjent at man i et bestemt øyeblikk kan innstille vinkelstillingen av en sirkelformet potentiometerskive ved hjelp av en kobling, f. eks. av magnetisk type, som i dette øyeblikk settes i virk-somhet, hvilket tillater at den oppnådde regulering etter at stillingen er innstilt holdes innregistrert på potentiometerakse-len så lenge koblingen ikke ytterligere påvirkes.

Den direkte kombinasjon av en servomekanisme for innstillingen og et kobling-potensiometer-aggregat utgjør i seg selv en registreringsanordning for en analog spen-ningsverdi i det øyeblikk kontrollmeka-nismen befinner seg i inngrep med koblingen.

Oppfinnelsen har til formål å tilveie-bringe en registreringsanordning for flere variable, hvilken anordning er meget enkel, billig og lar seg på meget elastisk måte bruke til forskjellige registreringer, og anordningen funksjonerer etter det samme prinsipp som en registreringsanordning for en enkel variabel av den ovenfor omtalte type.

En slik registreringsanordning for flere variable omfatter i det vesentlige et flertall registreringsanordninger av kjent type, hver bestemt for registrering av en enkelt variabel og som hver innbefatter en registreringsaksel som kan meddeles en styrt dreiebevegelse fra en servomotor ved hjelp av en clutch eller kobling, hvilken anordning er forsynt med en enkelt servomotor, men har videre et flertall akseler som drives av servomotoren og som hver er tilforordnet av en av de variable som skal registreres, karakterisert ved et første sett elektrisk styrbare koblingsdeler som sitter fast på og roterer med de nevnte aksler ved et annet sett koblingsdeler som kan kobles til de nevnte første koblingsdeler og driver hver sin registreringsaksel som på sin side driver glidekontakten på hvert sitt potensiometer og minst en anordning til utnyttelse av den til vedkommende registreringsaksel tilforordnede variable og innrettet til å påvirkes av og i overensstemmelse med verdien av denne variable, videre ved en første velger med hvilken det annet sett koblingsdeler er elektrisk forbundet slik at de enkelte koblinger eller clutcher lar

seg innkoble suksessivt, og videre ved en annen velger hvis enkelte klemmer er for-

bundet med glidekontakten på hvert sitt potensiometer, og ved innretninger ved hjelp av hvilke de bevegelige armer på velgerne er innbyrdes synkront forskyvbare slik at de i et gitt tidspunkt befinner seg i kontakt med de klemmer som er forbundet med de av anordningens elementer som er tilforordnet en og samme variable, og videre en sammenligningsinnretning til hvis ene inngang det føres en første spenning som i et gitt tidspunkt representerer en verdi av den variable som skal registreres, mens den annen inngang, som er forbundet med den bevegelige arm på den annen velger, tilføres en annen spenning som representerer den forut registrerte verdi av denne variable, hvorved sammeniigningsinn-retningens utgang leverer en spenning som er lik differansen mellom den nevnte første og annen spenning og som tilføres servomotoren.

Det vil forstås at bortsett fra de ovenfor angitte vesentlige karakteristiske trekk, kan en slik anordning også inneholde andre spesielle trekk avhangig av den til-siktede anvendelse.

Oppfinnelsen vil bedre forstås på grunn-lag av den følgende detaljerte beskrivelse og de vedlagte tegninger. Figur 1 viser skjematisk registrerings-anordningen for flere variable ifølge oppfinnelsen. Figur 2 og 3 er henholdsvis: et delvis tverrsnitt og et snitt gjennom en første ut-førelsesform av den elektromekaniske del av anordningen ifølge oppfinnelsen. Figur 4 og 5 viser delvis i snitt to varianter av en annen utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen. Figur 6 som kan betraktes i forbindelse med figur 4 eller 5, er et enderiss av de i figur 4 og 5 viste anordninger.

Det vil selvsagt forstås at alle de på. figurene viste anordninger bare skal illu-strere oppfinnelsen og at alle varianter som fremgår av beskrivelsen faller innen-for rammen for oppfinnelsen.

På figur 1 vises en elektrisk motor 1 som driver koblingsakselen 2, f. eks. ved hjelp av en reduksjonsutveksling 3. Motoren 1 drives av utgangsispenningen til en forsterker 4 drevet fra en sammenligningsinnretning 5 som frembringer en spenning lik differansen mellom de to spenninger som den får på ledningene 6 og 7. For ikke å foregripe konstruksjonen av spennings-sammenligneren. 5, er forsterkeren. 4 vist i form av en vanlig styreforsterker. Når dette ansees som tilstrekkelig, omfatter selvføl-gelig saimmenligneren 5 bare en blander med to motstander, og derfor har man unn-latt å vise den i serie med forsterkeren 4 anordnete motstand. Forsterkeren 4 og motoren kan være slik anordnet at motoren kan drives i begge rotasjonsretininger, idet registreringen naturligvis må gjøre det mulig at såvel en økning som en minsking av en variabel kan fremvises. De spenninger som representerer forskjellige variable er f. eks. samtidig og permanent disponible på klemmene 8,—8^ av en dreibar jbørste-kommutator eller -velger 9 somi er elektrisk forbundet med ledningen 6 [og ved hjelp av et hvilket som helst organ som pas-ser til anordningens anvendelseskarakter, styrt av omdreiningen av en aksel lp. Rent eksempelvis1 kan man anta at omdreiningen av akselen 10 er kontinuerlig og fore-går i retningen av pilen 11, og i et slikt tilfelle får man syklisk etter hverandre føl-gende bestemmelse av de på klemmene 8 virkende variable. Denne kommutator kan selvsagt utelates når det gjelder å fordele på registreringselementene i tiden utvalgte tilstander av et enkelt eller komplekst sig-nal som overføres på en eneste ledning, hvilket f. eks. er tilfelle når irnan på regi-stringselementene fordeler desjiffrerings-spenninger fra et register av tallresultater, hvor disse resultater kommer etter hverandre.

Akselen 2 er en koblingsaksel som samtidig driver gruppene 7n—7n til 7n—7n (med i = 1, 2, ..., n og j = 1, 2 ...., m) av <rota-sjonsaksler med deler 12, f. eks. magnetiske ankere i magnetiske koblinger hvis élektro-, magneter er betegnet med 13. Disse elektromagneter kan således, når en kobling befinner seg i inngrep, rotere med den tilsvarende aksel 7 og drive registrerings-akselene 14. På disse aksler er i første rekke fastkilet de bevegelige deler, f. eks;, glidekontakter for potensiometere 15, og i annen rekke organer 16 bestående av en indi-kator for registreringsakselens stilling eller etter behov av en gjengivelsesinnretning for denne stilling i analog elektrisk form

(potensiometer, regulerbar kondensator)

eller i tallform (stillingssjiffrering).j Poten-sioanetrene 15 er f. eks. ved hjelp av sine viklinger koblet inn mellom en felles høy spenning og godset i hvert enkelt potensiometer. De kunne selvfølgelig kobles [mellom en høy spenning med et visst fortegn og en høy spenning med motsatt fortegn, eller deres referansespenninger kunne skilles fra hverandre, hvis forbindelsene mellom regi-streringsorganer og variablenes registrerte signaler skulle kreve det. Det er selvsagt at referansespenningen eller -spenningene i spesielle tilfelle kan være variable med tiden, enten på en på forhånd bestemt måte

eller avhengig av forløpet av et eller flere fenomener, idet registreringene finner sted avhengig av sammensetningen av den re-feransevariable og av den tilsvarende inngangsvariable.

Forbindelsen mellom et registrerings-organ og den registrerte variable oppnås i det viste eksempel ved at ledningene til potensioimet-ernes glidekontakter 14 er forbundet med klemmene på en kommutator eller velger 17 hvis børste 18 er forbundet med inngangsledningen 7 til sammenlig-ningsinnretningen 5 og drives synkront med børsten 9 i kommutatoren for de inngangsvariable. Forbindelsen oppnås dess-uten ved anordning av en annen kommutator eller velger 19 hvis børste 20 får en spenning som påvirker koblingene og er drevet sammen med børstene 9 og 18, idet kommutatorens 19 kontaktelementer eller klemmer ved hjelp av kabler er forbundet med forskjellige elektromagneter i innret-ningens koblinger.

Den ovenfor beskrevne anordning virker på følgende måte: Etter som akselen 10 roterer, virker spenningene av de inngangsvariable på klemmene 8 suksessivt på inngangen 6 av sammenligneren 5. Bevegelsen kan naturligvis være trinnvis for å ta hensyn til tidsforsinkelsen i systemets mekaniske del. Ved hvert trinn aktiveres en eneste kobling og spenningen på glidekontakten for det potensiometer som er forbundet med koblingen virker på inngåingen 7 av sammenligneren 5. Sistnevnte avgir da til forsterkeren 4 et styresignal som bevirker rotasjon av motoren 1 og som utvikler seg inntil annulering eller utbalansering med hensyn til terskelen for sammenligneren i det tidsrom i hvilket akselen 2 roterer, således at akselene 7n til 1-, og ved innvirk-ning av den aktiverte kobling også den med denne kobling forbundene aksel 14, likeledes kommer til å rotere og bevirker en ny stilling av glidekontakten for potensiometeret 15. Den kinematiske kjede som i dette funksjoneringsøyeblikk er midlerti-dig dannet i den spesielle servomekanisme, har da utspilt sin rolle, og akselen 10 kan settes i bevegelse for å registrere den neste variable på et annet potensiometer, og så videre.

I den på figur 2 og 3 viste utførelses-form for den elektromekaniske del består koblingsakselen 2 av en endeløs skrue, langs hvilken er fordelt tannhjulpar 23, og hvert tannhjul 23 driver en aksel 7 på hvilken det er fastkilet. Akselen 7 dreies på begge sider av hjulet 23 i aksellagre montert i under-stellplater 21 og 21'. Ved hver ende av akselen 7 er montert en muffe 24 som radielt ikke er bøyelig, men har en viss elastisitet i aksial retning, og på muffen er festet en skive 12 som danner det magnetiske anker av en kobling, idet «huset» av dens elek-tromagnet er vist ved 13 og vist i snitt på figur 3. Hvert elektromagnethus er fastkilet på enden av en registreringsaksel 14 montert 1 et lager etter ømske understøttet av en av understellspaltene 22 og 22'. På den annen side av dette lager er f. eks. montert potensiometeret 15 og det til regi-streringsakselen 14 hørende anvendelses-organ 16, idet de bevegelige deler av potensiometeret og anvendelsesorganet er forbundet med akselen.

I utførelseseksemplet har man således vist grupper bestående av fire langs den endeløse skrue 2 anbrakte underaggregater for registrering av de variable, og man har også på figur 2 vist fem av disse underaggregater fordelt langs den endeløse skrue. I henhold til det som ovenfor er angitt ved-rørende en registreringsanordning ifølge oppfinnelsen er faktoren «i» i dette eksempel lik 4 og faktoren «j» lik 5.

I det andre på figur 4, 5 og 6 viste ut-førelseseksempel, er der langs koblingsakselen 2, som her er glatt, anordnet et visst antall tannhjul 25 festet på akselen. Hvert av tannhjulene 25, hvis antall er lik «j» langs akselen 2, er drevet av motoren 1, se figur 4 og 5, og står i inngrep med i-tannhjul 26, idet tallet «i» ved ensartet transmisjonsforhold ikke kan overstige 5, hvilket maksimalt tall er vist på figur 6.

Under spesiell henvisning til figur 4, kan der sees at hvert tannhjul 26 er montert på en aksel 7 som er understøttet av en understellplate 28. Ved enden av hver aksel 7 er festet en muffe 24 som bærer en ankerplate 12 i en magnetisk kobling, som i det på figur 3 viste eksempel. På registre-ringsakselen 14 er fast montert «huset» av koblingselektromagneten 13. Akselen 14 er understøttet i et lager som bæres av en understellplate 27, på hvis annen side, i det viste eksempel potensiometeret 15 og anvendelsesorganet for den variable 16 ved hjelp av sine bevegelige deler er festet på akselen 14.

Denne monteringsmåte som gjentar seg for hvert registreringsunderaggregat,

kan forenkles som vist på figur 5. Hvert

tannhjul 26 er bevegelig montert på enden

av selve akselen 14, idet akselen 7 er ute-latt, og en festeskive 29 hindrer at tannhjulet kan forskyves i forhold til denne ende av akselen 14. Tannhjulet 26 består av magnetisk materiale og danner et kob-lingsanker. Når tannhjulet 26 tiltrekkes av

elektromagneten 13, bevirker det en bevegelse av akselen 14 på hvilken elektromagneten 13 er fastkilet. Anordningen er for

øvrig uforandret sammenlignet med ut-førelsesformen ifølge figur 4.

Claims (1)

1. Anordning for registrering av et antall variable elektriske størrelser omfatten-de et flertall registreringsanordnmger av

   kjent type, hver bestemt for registrering av en enkelt variabel og som hver innbefatter en registreringsaksel som kan meddeles en styrb dreiebevegelse fra en servomotor ved hjelp av en cliutch eller kobling, hvilken anordning er forsynt med én enkelt servomotor, men med et flertall aksler (7|,—7;i) som drives av servomotoren og som hver er tilforordnet en av de variable som skal registreres, karakterisert ved et første sett (12) elektrisk styrbare koblingsdeler som sitter fast på og roterer med de nevnte aksler (7,, til 7ii), ved et annet sett (13) koblingsdeler som kan kobles til de nevnte første koblingsdeler og driver hver sin registreringsaksel (14) som på sin side driver glidekontakten på hvert sitt potensiometer (15) og minst en anordning (16) til utnyttelse av den til vedkommende registringsaksel tilforordnede vari- able og innrettet til å påvirkes av og i overensstemmelse med verdien av denne variable, videre ved en første velger (19) med hvilken det annet sett koblingsdeler er elektrisk forbundet slik at de enkelte koblinger eller clutcher (12, 13) lar seg innkoble suksessivt, og videre ved en annen velger (17) hvis enkelte klemmer er forbundet med glidekontakten på hvert sitt potensiometer (15), og ved innretninger (11) ved hjelp av hvilke de bevegelige armer (20, 18) på velgerne (19, 17) er innbyrdes synkront forskyvbare slik at de i et gitt tidspunkt befinner seg i kontakt med de klemmer som er forbundet med de av anordningens elementer (13, 15) som er tilforordnet én og samme variable, og videre en sammenligningslnnretning (5) til hvis ene Inngang (6) det føres en første spenning som i et gitt tidspunkt representerer en verdi av den variable som skal registreres, mens den annen inngang (7), soim er forbundet med den bevegelige arm (18) på den annen velger (17), tilføres en annen spenning som representerer den forut registrerte verdi av denne variable, hvorved sammenligningsinnretningens utgang leverer en spenning som er lik differansen mellom den nevnte første og annen spenning og som tilføres servomotoren.