Verfahren zum Vergleich von Frequenzen mit sehr niedrigen Interferenzen. Die Erfindung betrifft Verfahren zum Vergleich von Frequenzen mit sehr niedrigen Interferenzen. Derartige Verfahren werden zum Beispiel bei der Prüfung der Gang genauigkeit von Uhren, bei dem Vergleich niedriger Drehzahlen, beim Vergleich von Zählwerken und ähnlichen Zwecken ange wandt. Das Verfahren wird im folgenden hauptsächlich im Zusammenhang mit der Uhrenregelung beschrieben, ohne auf diese be sondere Anwendung beschränkt zu sein.
Es ist bekannt, das Tickgeräusch einer Uhr mittels eines Mikrophons aufzunehmen und die auf diese Weise erzeugten elektrischen Impulse zur Einregulierung des Uhrenganges zu benutzen. Dieses bekannte Verfahren soll es ermöglichen, die Ganggenauigkeit einer Ihr zu prüfen, ohne eine langdauernde; sich über Tage erstreckende Beobachtung der Uhr ,:u benötigen. Der Vergleich mit einer Normal- iihr wurde dabei bisher entweder mittels eines Kathodenstrahloszillographen oder mittels stroboskopischer Einrichtungen vorgenommen.
Dabei diente als Vergleichsnormal entweder ein elektrischer Taktgeber, zum Beispiel ein Schwingquarz oder eine Normaluhr, von der ebenfalls elektrische Impulse, zum Beispiel mittels eines Mikrophons, abgeleitet. wurden.
Die Anzeige der Impulse auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre ist zwar sehr an schaulich, führt aber zu verhältnismässig teuren Geräten, da die Kathodenstrahlröhre hohe Kosten verursacht und zusätzliche Schaltelemente, wie Zeitablenkung, Reiz kreise iww. erfordert.
Für die Beobachtung der abgeleiteten Impulse mittels eines Strobo- skops sind verhältnismässig umfangreiche und schwer bedienbare Anordnungen erforderlich, da das Stroboskop ein besonderes Antriebs system benötigt, und da es notwendig ist, zur richtigen Bedienung des Gerätes eine Syn chronisierung dieses Antriebes vorzunehmen.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, es, diese komplizierten Anzeigevorrichtungen zu vermeiden und durch ein einfaches Messinstru- ment zu ersetzen, das vorzugsweise als Zeiger instrument ausgebildet ist.
Gemäss der Erfindung werden die aus dem Tickgeräuseh abgeleiteten elektrischen Im pulse einer periodisch ansteigenden Spannung überlagert und die über einen Schwellwert hinausgehenden Impulsspitzen betätigen das Anzeigegerät. Es wird also nach diesem Ver fahren eine Hilfsspannung erzeugt, die zum Beispiel sägezahnartigen Verlauf hat und deren Frequenz gleich der der Normaluhr oder einem Vielfachen davon ist. Auf den schrägen Planken der Sägezahnspannung wandern die Tickimpulse aufwärts bzw. ab wärts je nachdem, ob die zu prüfende Uhr vor- oder nachgeht.
Hierdurch werden die über den Sehwellwert hinausgehenden Impuls spitzen grösser oder kleiner, so dass ein integrierendes Instrument, welches auf diese impulsspitzen anspricht, einen zunehmenden oder abnehmenden Ausschlag zeigt. Das Verfahren wird im folgenden an Hand cinas Ausführungsbeispiels im einzelnen näher beschrieben.
Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 seheina- tisch den Aufbau des Prüfgerätes und in Fig. 3 den zeitlieben Ablauf der Impulsreihen mit den verschiedenen Stellungen des An zeigegerätes.
In Fig. 1. ist eine Prüfuhr 1 dargestellt, die einreguliert werden soll. Sie wird in die Nähe eines Mikrophons ? gebracht, welches die Tickgeräusehe aufnimmt. In einem Ver stärker 3 werden diese Geräusche verstärkt Lind einer Mischstufe .1 zugeleitet.
Bei dem hier dargestellten Ausführrrngs- beispiel wird als Normaluhr eine Uhr 5 be nutzt, von der ebenfalls die Tickgeräusehe mit Hilfe eines Mikrophons 6 aufgenommen werden. Die Impulse werden in einem Ver stärker 7 verstärkt und synchronisieren ein Kippgerät 8, welches eine Sägezahnspannung liefert.
Diese Sägezahnspannung wird der Misch- stufe 4 zugeführt. In dieser Mischstufe werden die Impulse der Prüfuhr mit der Sägezahn spannung überlagert und es ergibt sich ein Spannungsverlauf wie er in Fig. ? dargestellt ist. An den Ausgang der Mischstufe ist eire Anzeigegerät, zum Beispiel ein Spitzenspan nungsmesser mit Zeiger, angeschlossen.
Bei dem Betrieb werden die beiden Span nungen, nämlich die von der Prüfuhr 1 ab- ,geleiteten Impulse und die von der Normal uhr 5 synchronisierte Sägezahnspannung auf gleiche Amplitude eingestellt und dem An zeigegerät zugeführt, das mit einer Gleich spannung auf die gleiche Grösse vorgespannt ist. Der Ausschlag dieses Voltmeters ist, dann nur von der Lage der Tickimpulse der Prüf uhr relativ zur Sägezahnspannung abhängig und schwankt zwischen Null und dem Höchst wert.
Befinden sich die Irrpulse am Anfang der schrägen Flanken der Sägezahnspannung, wie in Fig. ?ca, dann ist. der Ausschlag am Instrument Null. Befinden sieh die Impulse etwa in der Mitte der schrägen Flanken, dann. ragen sie zur Hälfte über den Schwellwert nach Fig. 'b hinaus, und das Voltmeter zeigt. einen mittleren Wert. Befinden sieh die Im pulse am Ende der schrägen Flanken, dann ragen sie vollständig über den Schwellwert hinaus und das Voltmeter möge den Vollaus schlag zeigen.
Wenn beide Uhren synchron gehen, ändert sieh der gerade vorhandene Ausschlag des Instrumentes nicht. (Teht dagegen die zu prü fende Uhr nach, dann steigt der Instrumenten ausschlag im Takt der Interferenz bis zum Höchstwert an und geht dann plötzlich aui' -Null zuriick. Geht die zrr prüfende Uhr vor, dann ist dieser Vorgang umgekehrt, das heisst der Ausschlag geht. von seinem ersten Wert langsam auf Null zurück, steigt plötzlich aul' den Höchstwert und fällt wieder langsam ab.
Diese Anzeige ist sehr auschaulieh und eine Synchroirisiel-un- von aussen ist nicht erforderlich. Das gesamte Gerät lässt sieh auch mit einfachen Mitteln ausführen, da ein Zeigerinstrument wesentlich weniger Auf wand erfordert, als eine Oszillographenröhre.
Die Erfindung ist nicht an das Ausfüh- rungsbeispiel gebunden. Insbesondere ist es möglich, an Stelle der Normaluhr 5 einen elektrischen Taktgeber, gegebenenfalls mit umschaltbarem Frequenzteiler zu. verwenden. Auch ist es möglich, die Säfgezahnspannung mit einer höheren Frequenz zu betreiben, die gleich einem Vielfachen der Impulsfrequenz der Prüfuhr isst. Das CTerät kann vom. Netz oder auch von einer Batterie ans betrieben werden.
Uni den Platzbedarf zu verringern, ist. es zweckmässig, llirriaturröhren zu ver wenden und Verstärker, Sägezahngenerator sowie Anzeigeinstrument in einer baulichen Einheit zusammenzufassen. Bei Verwendung einer Normaluhr ist das Gerät auch unab- hängig von Spannungsschwankungen des Netzes und von verschiedenen Betriebstempe raturen, da zum Vergleich stets die von der Normaluhr abgeleiteten Irrpulse verwendet werden.
An Stelle der Sägezahnspannung kann auch eine Sinusspannung verwendet. werden, deren abfallende Flanke angetastet. wird, während der ansteigenden Flanke die Tiek- impulse überlagert werden.
Method of comparing frequencies with very low interference. The invention relates to methods for comparing frequencies with very low interference. Such methods are applied, for example, when checking the accuracy of clocks, when comparing low speeds, when comparing counters and similar purposes. The method is described below mainly in connection with the clock control, without being limited to this particular application.
It is known to record the ticking sound of a clock by means of a microphone and to use the electrical impulses generated in this way to regulate the clock rate. This known method should make it possible to check the accuracy of your without a lengthy; observation of the clock extending over days: u need. The comparison with a normal clock has so far been made either by means of a cathode ray oscillograph or by means of stroboscopic devices.
Either an electrical clock generator, for example an oscillating crystal or a normal clock, from which electrical impulses, for example by means of a microphone, were also derived, served as comparison standard. were.
The display of the pulses on the screen of a cathode ray tube is very clear, but leads to relatively expensive devices, since the cathode ray tube is expensive and additional switching elements, such as time deflection, stimulus circles iww. requires.
To observe the derived impulses by means of a stroboscope, relatively extensive and difficult-to-use arrangements are required, since the stroboscope requires a special drive system, and since it is necessary to synchronize this drive for correct operation of the device.
The purpose of the present invention is to avoid these complicated display devices and to replace them with a simple measuring instrument, which is preferably designed as a pointer instrument.
According to the invention, the electrical pulses derived from the ticking noise are superimposed on a periodically increasing voltage and the pulse peaks exceeding a threshold value actuate the display device. An auxiliary voltage is generated according to this process, which has a sawtooth-like curve, for example, and whose frequency is the same as that of the normal clock or a multiple thereof. The tick pulses move up or down on the inclined planks of the sawtooth voltage, depending on whether the watch to be tested is moving ahead or behind.
As a result, the pulse peaks that exceed the visual threshold value become larger or smaller, so that an integrating instrument that responds to these pulse peaks shows an increasing or decreasing deflection. The method is described in more detail below with reference to an exemplary embodiment.
The drawings show in FIG. 1 the structure of the test device and in FIG. 3 the time-dependent sequence of the pulse series with the different positions of the display device.
In Fig. 1, a test clock 1 is shown, which is to be adjusted. Will you get near a microphone? brought, which picks up the ticking noise. In a Ver stronger 3 these noises are amplified and fed to a mixer .1.
In the exemplary embodiment shown here, a clock 5 is used as the normal clock, from which the ticking noises are also recorded with the aid of a microphone 6. The pulses are amplified in a stronger Ver 7 and synchronize a tilting device 8, which provides a sawtooth voltage.
This sawtooth voltage is fed to mixer 4. In this mixing stage, the pulses from the test clock are superimposed with the sawtooth voltage and the result is a voltage curve as shown in Fig. is shown. A display device, for example a peak voltmeter with a pointer, is connected to the output of the mixer.
During operation, the two voltages, namely the pulses derived from the test clock 1 and the sawtooth voltage synchronized by the normal clock 5, are set to the same amplitude and fed to the display device, which is biased to the same size with a DC voltage . The deflection of this voltmeter is then only dependent on the position of the tick pulses of the test clock relative to the sawtooth voltage and fluctuates between zero and the maximum value.
If the random pulses are at the beginning of the sloping edges of the sawtooth voltage, as in Fig.? Ca, then. the deflection on the instrument is zero. If you see the impulses in the middle of the sloping flanks, then. half of them protrude beyond the threshold according to Fig. 'b, and the voltmeter shows. a medium value. If you see the impulses at the end of the sloping flanks, then they protrude completely beyond the threshold value and the voltmeter should show the full deflection.
If both clocks are synchronized, the current deflection of the instrument does not change. (If, on the other hand, the clock to be tested slows down, then the instrument deflection increases in time with the interference up to the maximum value and then suddenly goes back to zero slowly goes back from its first value to zero, suddenly rises at the maximum value and slowly falls again.
This display is very clear and a synchroirisiel-un- from the outside is not necessary. The entire device can be carried out with simple means, since a pointer instrument requires considerably less effort than an oscilloscope tube.
The invention is not bound to the exemplary embodiment. In particular, instead of the normal clock 5, it is possible to have an electrical clock generator, if necessary with a switchable frequency divider. use. It is also possible to operate the saw tooth voltage at a higher frequency, which is a multiple of the pulse frequency of the test clock. The C device can from. Network or from a battery.
Uni to reduce the space required is. It is advisable to use irrigation tubes and to combine the amplifier, sawtooth generator and display instrument into one structural unit. When using a standard clock, the device is also independent of voltage fluctuations in the network and of different operating temperatures, since the random pulses derived from the standard clock are always used for comparison.
A sinusoidal voltage can also be used instead of the sawtooth voltage. whose falling edge is touched. is, during the rising edge the low pulses are superimposed.