DE1006045B - Remote control of a small electric motor using signals transmitted via a radio transmitter and recorded by a radio receiver - Google Patents

Description

Fernsteuerung eines kleinen Elektromotors durch über einen Radiosender ausgestrahlte und von einem Radioempfänger aufgenommene Signale Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsteuerung kleiner umstet:erl;ar--r El,3ktromotor"2 mittels eines Steuerapparates, wie sie zur drahtlosen Steueru=ng von Modellschiffen, [email protected]@eug --"n, Modellkraftwagen usw. verwendet werdim. Dabei bedient ein Radioempfängeir einen mit dem Motor verbundenen Wendeschalter derart, daß der Wendeschalter auf das Vorhandensein oder Nicht.vorhandenseiin eines an dien Empfänger gesandten drahtlosen Signals anspri,cht. Ist ein solches Signal i.mpuls.modulileTt, d. h. besteht es au-s einer Folge von Signalimpulsen, dreht sich oder will sich der Motor während der Dauer eines Impulses in einer Richtung drehen und: während jedes Zwischenraumes zwischen den Impulsen sn deir anderen Richtung. Es ist bekannt, daß sowohl diie Drehrichtung als auch die Geschwindigkeit des Motors durch Veränderung des Verhältnisses zwischen Impuls und Zwischenraum gesteuert werden können, d. h. also des Verhältnisses der Dauer jedes Impulses zu dem Zeitraum zwischen den aufeinan.derfolgenden Impulsen.Remote control of a small electric motor through a radio transmitter Signals broadcast and picked up by a radio receiver The invention relates to switched to a remote control smaller: Erl; ar - r El, 3ktromotor "2 by means of a Control apparatus, as used for wireless control of model ships, Mod @ ellflu.gz @ eug - "n, model cars, etc. are used. A radio receiver serves ir a reversing switch connected to the motor in such a way that the reversing switch is on the presence or absence of a wireless sent to the receiver Signal activated. If such a signal is i.mpuls.modulileTt, i. H. it exists On the basis of a sequence of signal pulses, the motor turns or wants to turn during rotate in one direction for the duration of an impulse and: during each interval between the pulses sn deir the other direction. It is known that both the Direction of rotation and the speed of the motor by changing the ratio can be controlled between impulse and space, d. H. that is, of the relationship the duration of each pulse in relation to the period between the successive pulses.

Um die Senderimpulse bei den einfachen für die drahtlose Steuerung von Modellen benutzten Sendern zu erzeugen, benötigte man bLiher Apparate mit mechan ,ischen Teilen, wie Relais oder mechaii,i@schen Kontaktarmen. Zweck der Erfindung ,ist es nun, eine rein elektronische Vorrichtung zurr Erzeugung der Send-erimpulse zu schaffen.To control the transmitter pulses with the simple for wireless control To generate transmitters used by models, one previously needed devices with mechan , ical parts, such as relays or mechanical, ical contact arms. Purpose of the invention , it is now a purely electronic device for generating the transmitter pulses to accomplish.

Erfindungsgemäß besitzt ein Sender zur drahtlosen Gbertr@agung von Signalen auf einen solchen Empfänger einen elektronischen Oszillator mit automatischer Gittervors.pannun;g zur übertragung des Signals auf dien Empfängler und e:in Hilfsnetz, welches in das Gittervorsprungsnetz des. Osz,illators eingeschaltet isst und einen Ko:rndie;n:s.ator, einen parallel geschalteten Widerstand und einen Schalter besitzt. Wenn dies Hilfsnetz eingeschaltet isst, oszilfiert der Oszil:lator, bis der Kondensator auf eine vorbeistImmte Spannluna aufgeladen ist. Dann unt"e:rdrücken die sich ergehenden Veränderungen in der Gi.ttervorspann@ung die Schwingungen. Dann fließt dii.e Ladung des Kondensators durch den mit dem Kondensator parallel geschalteten Widerstand ab, bis die Gitterspannung wieder einen Wert erreicht hat, der die Erzeugung von Schwingungen bewirkt. Der Oszillator bringt also abwechselnde Schwingungen oder ist unwirksam.According to the invention, a transmitter for wireless transmission of Signals to such a receiver an electronic oscillator with automatic Grid bias voltage; g for the transmission of the signal to the receiver and e: in the auxiliary network, which is switched into the grid projection network of the oscillator and eats a Ko: rndie; n: s.ator, a resistor connected in parallel and a switch. When this auxiliary network is switched on, the oscillator oscillates until the capacitor is charged on a passed by Spannluna. Then underneath, press the outgoing ones Changes in the Gi.ttervorspann@ung the vibrations. Then the charge flows of the capacitor through the resistor connected in parallel with the capacitor until the grid voltage has again reached a value that allows the generation of Causes vibrations. So the oscillator brings alternating vibrations or is ineffective.

Das Hilfsnetz kann vorteilhaft zwischen Kontrollgitter und Kathode des Oszillators in Reihe mit einem Gittervorspannungswiderstand angeordnet sein, jedoch auch im entsprechende andere Punkte des Stromkreises des O:szi'llators eingeschaltet werden, wenn das Kontrollgitter oder ein Hilfsgitter se,ine Gitte.rvorspannung auf anderem Wege erhält. So kann z. B. das Hilfsnetz z@Nni,scheii Kontrollgitter und positiver Hochspannungsleitung angeordnet werden, wenn die zusammenigesetzten Werbe dies Stromkreises angeglichen werden.The auxiliary network can be advantageous between the control grid and the cathode of the oscillator in series with a grid bias resistor, but also switched on in the corresponding other points of the circuit of the O: sci'llators when the control grid or an auxiliary grid is pre-tensioned other way. So z. B. the auxiliary network z @ Nni, scheii control grid and positive high voltage line can be placed when the composite advertising this circuit can be adjusted.

Die Werte der Komponenten werden so gewählt, daß die Imp,u@l,sfrequenz für die Betätigung des Motorumschalters im Empfänger geeignet isst.The values of the components are chosen so that the Imp, u @ l, sfrequency suitable for actuating the motor switch in the receiver.

Der Stromkreis einer vorzugsweisen Ausführungsform dies Senders isst in F,iig. 1 der Zeichnung dargestellt, während Fig. 2 bji,s 5 Diagramme von g3s.endeten Sügnalen darstellen.The circuit of a preferred embodiment of this transmitter eats in F, iig. 1 of the drawing, while Fig. 2 bji, s 5 diagrams of g3s ended Represent sighs.

Bei dem in Fig. 1 dargei-"t,.Sender isst die Kathode 1 eines mit automatischer Gittervorspannung versehenen Oszi,la,a@tors 2 mit ooiner Niroderspannung,sbatterie 3 verbunden. Die positive Klemme einer Hochspannungsbatterie 4 ,i:st mit einem Punkt einer Spule Li verbunden, denen eines Endes sowohl mit der Anode 5 und einem Gitter 6 des OszsiIlators und deren anderes Ende durch einen Kondensator C2 m,it d,-,m Kontrollgitter 7 des Oszillators verbunden ist. Die Spule Li iist durch einen Abstimmkon@dien-sator Cl überbrückt und mit der Spule L2 einer Antenne 8 verbunden. Das Gitter 7 ist drurch einen Giitbervonspannungswiders-tand R1 und einen Schalter S2 mit den .Negativpolen der beiden Batterien 3 und 4 verhund;en. Wird der Schalter S2 geschlosisen, sendet der Sender ein stetiges Signal durch die Antenne 8 aus. Die bisher beschriebene Stromanordnung ist üblich. Darüber hinaus ist erfindlu:ngs .gemäß ein Hilfsnetz vorgesehen, welches aus einem Widerstand R2, Kondensatoren C3 und C4 einem regelbaren Widerstand oder Potentiometer P und Schaltern S1, S3 und S4 besteht. Kondensator C3 und Potentionneter P sind miteinander parallel und in Reihe :mit dien Widerstand R1 gesdhaltet. Normal sind die Schalter S1 und S2 offen, wie :dargestellt, und die Schalter S3 und S4 geschlossen, so daß Widerstand R2 und Kondens;ato:r C4 kurzgeschlossen sind.In the transmitter shown in FIG. 1, the cathode 1 eats one with an automatic Lattice preloaded oscillators, la, a @ tors 2 with oiner Niroder voltage, sbatterie 3 connected. The positive terminal of a high voltage battery 4, i: st with a point connected to a coil Li, one end of which is connected to both the anode 5 and a grid 6 of the oscillator and its other end through a capacitor C2 m, it d, -, m Control grid 7 of the oscillator is connected. The coil Li is through a tuning capacitor Cl bridged and connected to the coil L2 of an antenna 8. The grid 7 is through a Giitbervonspannungswiders-tand R1 and a switch S2 with the .Negativpolen of the two batteries 3 and 4. If the switch S2 is closed, sends the transmitter emits a steady signal through the antenna 8. The one described so far Power arrangement is common. In addition, it is in accordance with the invention an auxiliary network is provided, which consists of a resistor R2, capacitors C3 and C4 an adjustable resistor or potentiometer P and switches S1, S3 and S4 consists. Capacitor C3 and potentiometer P are parallel and in series with one another : held with the resistor R1. Normally the switches S1 and S2 are open, like : shown, and switches S3 and S4 closed, so that resistor R2 and condensate; ato: r C4 are short-circuited.

Der Sender soll zur Fernsteuerung der Bewegungen eines Modellschiffes benutzt werden., welches einen Empfänger und einen kleinen umsteuerbaren Motor besitzt, der bei Fellen eines, Siignalis an den Empfäng-er mit voller Geschwindigkeit in der Richtung läuft, die das Schiff vorwärts bewegt. Der Sender sen.diet eine Träbgerwelle konstanter Ampliitude mit einer Frequenz von beispielsweise 27,1 Mo/sec aus. Wenn und solange dieses Signal gesendet wird, wird der Umkehrschalter in die Stellung bewegt und. in dieser gehalten, die den Motor in umgekehrter Richtung laufen läßt. Der Sender sendet nur dann ein Signal, wenn einer der Schalter S1 und S2 geschlossen ist. Ist der Schalter S2 geschlossen, wird ein kontinuierliches Signal gesendet, wie es in Fig. 2 im Diagramm dargestellt i!at und das Schiff rückwärts fahren läßt.The transmitter is intended to remotely control the movements of a model ship used., which has a receiver and a small reversible motor, which in the case of a skins, siignalis to the receiver at full speed in the direction that moves the ship forward. The transmitter sends a carrier wave constant amplitude with a frequency of, for example, 27.1 Mo / sec. if and as long as this signal is sent the reverse switch will be in the position moves and. held in this, which makes the motor run in reverse. The transmitter only sends a signal when one of the switches S1 and S2 is closed is. If switch S2 is closed, a continuous signal is sent, as shown in the diagram in FIG. 2 and allows the ship to move backwards.

Ist der Schalter S2 offen und der Schalter S1 geschlossen, erzeugt der Oszilliator Schwingungen, bis der Kondensator C3 geladen ist. Das bewirkt eine Änderung dies Gitteirvorspannung des Gitters 7 derart, daß die Schwingungen unterdrückt werden. Die Ladung des Kondensators fließt dann durch dies Potentiorneter P ab, bis die Spannung des Gitters 6 wiederum die Erzeugung von Schwingungen durch den Oszillator erlaubt. Die Signale werden dann als eine Reihe von Impulsen von der Antenne aus:geste:ndet, d. b. als eine sich periodisch wiederholende Impulsreihe der Sen:derwel.len. Die Frequenz der Impulse kann z. B. von 1 bis 50 in der Sekunde betragen. Es ist klar, daß die Länge jeder Impul:smiibe oder jedes Impulses tawsendfa:ch größer ist alis die Länge der Wellen, aus denen er besteht.If switch S2 is open and switch S1 is closed, it is generated the oscillator oscillates until the capacitor C3 is charged. That causes a Change this grid bias of the grid 7 in such a way that the vibrations are suppressed will. The charge of the capacitor then flows through this potentiometer P, until the tension of the grid 6 in turn causes the generation of vibrations by the Oscillator allowed. The signals are then transmitted as a series of pulses from the Antenna off: geste: nd, d. b. as a periodically repeating series of pulses the Sen: derwel.len. The frequency of the pulses can be e.g. B. from 1 to 50 per second be. It is clear that the length of each pulse: smiibe or each pulse tawsendfa: ch greater than is the length of the waves that make it up.

Das Impulis-Zwis:ohenra.um-Verhältnis, d. h. das Verhältnis der Länge eines Impulses zu dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen, wird durch Regelung des, Potentiometers P geändert. Bei dem dargestellten Sender ist diese Änderung so, diaß das Verhältnis gl,eiich und die Frequenz dies Impulse drei pro Sekunde, wie im Fi;g. 3 isst. Der Motor des Schiffes schwingt entsprechend diesem Signal hin und her, und das Schiff bewegt sich nicht.The Impulis-Zwis: ohenra.um-Ratio, i. H. the ratio of length of a pulse to the distance between two consecutive pulses changed by regulating the potentiometer P. The transmitter shown is this change so that the ratio is equal, eiich and the frequency of this pulse is three per second, as in fig. 3 eats. The ship's engine oscillates accordingly Signal back and forth and the ship won't move.

Wird jetzt der Schalteer S3 geöffnet, ohne :irgendeinen der anderen Schalter zu verändern, kommt der Widerstand R2 in Reihe mit dem Potentiometer P, und das Impu;l:s-Zwischenraum-Verhältniis wird auf beispiel-s.iveise 1 : 2 reduziert, wie in Fig. 4 dargestellt. Das Schiff wird sich also mit bialber Geschwindigkeit vorwärts bewegen.If the switch S3 is now opened without: any of the others To change the switch, the resistor R2 comes in series with the potentiometer P, and the momentum: 1: s space ratio is reduced to, for example, 1: 2, as shown in FIG. So the ship will move at tremendous speed move forward.

Wenn aber an Stelle des Schalters S, der Schalter S4 geöffnet wird, kommt der Kondensator C4 in Rehehe mit dem Kondensator C3. Die Frequenz der Impulse wä,ohs,t ohne irgendeine Änderung des Impuls-Zwi-schenraum-Verhältnisses, wie in Fig.5 dargestellt. Dass Schiff bewegt sich nicht, weil der Motor gleichmäßig hin und her schwingt, aber die veränderte Frequenz der Impulse kann mit Hilfe eines frequenzselektiv en Stromkreises und eines Relais in dem Schiff zur Bedienung eines anderen angeschlossenen Motors, z. B. einer Ankerwinde, benutzt werden.If, however, instead of switch S, switch S4 is opened, the capacitor C4 comes in series with the capacitor C3. The frequency of the pulses wä, ohs, t without any change in the momentum space ratio, as in Fig. 5 shown. The ship doesn't move because the engine is moving steadily and oscillates, but the changed frequency of the impulses can be achieved with the help of a frequency-selective en circuit and a relay in the ship to operate a other connected motor, e.g. B. an anchor winch can be used.

Dass Impuls-Zwiscdie@riraum-Verhältnti.s kann von ungefähr 1 - 2 bis ungefähr Null durch Änderung des kombinierten Widerstandes von P -f- R2 verändert werden. Es ist hervorzuheben, daß bei einer Änderung des Impuls-Zwischenraum-Verhältnisses von größer als 1 in kleiner als 1 oder umgekehrt diie Drehrichtung geändert wird. Deishalb ist in dem durch den Sender ferngesteuerten Modellschiff die Vorwärtsgeschwindigkeit nahezu unbegrenzt veränderbar, weil das Impuls-Zwischeuraum-Verhältnis zwischen der Einheit und annähernd Null variiert. Andererseits ist die Rückwärtsgeschwindigkeit nur über einen kleinen Bereich regelbar.The pulse ratio can be varied from about 1 - 2 to about zero by changing the combined resistance of P -f-R2. It should be emphasized that if the pulse-space ratio changes from greater than 1 to less than 1 or vice versa, the direction of rotation is changed. In the model ship remotely controlled by the transmitter, the forward speed can therefore be changed almost indefinitely, because the momentum-space ratio varies between the unit and approximately zero. On the other hand, the reverse speed can only be regulated over a small range.

Geeignete Werte der Komponenten für die Erzielung der vorstehend beschriebenen Wirkungen sind: R1 = 2 000 Ohm C3 = 25 mfd. R2 ---. 10 000 Ohne C4 = 1 mfd. P = 50 000 OhmAppropriate values of the components for achieving those described above Effects are: R1 = 2,000 ohms C3 = 25 mfd. R2 ---. 10,000 without C4 = 1 mfd. P = 50,000 ohms

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Fernsteuerung eines kleinen Elektromotors durch über einen Radiosender ausgestrahlte und von einem Radioempfänger aufgenommene Signale mittels eines auf das Vorhandensein oder Nichtvorh,anclensein eines Radiosignals ansprechenden Ums.te:uerschalters, wobei der Sender einen elektronischen Oszillator mit automatischer Gitte@rvorsp:annung zur Übertragung des Signals auf den Empfänger besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender mit einem Hilfsnetz versehen ist, welches in das Gittervorspannungsnetz des Oszillators eingeschaltet ist, und einen Kondensator, einen regelbaren, parallel geschalteten Widerstand und einen Schalter besitzt, bei dessen Schließung der Osziklator abwechselnd einen Signalimpuls sendet und unwirksam ist. PATENT CLAIMS: 1. Remote control of a small electric motor by means of signals emitted by a radio transmitter and recorded by a radio receiver by means of a switch that responds to the presence or absence of a radio signal, the transmitter having an electronic oscillator with an automatic Gitte @ rvorsp: annung for transmitting the signal to the receiver, characterized in that the transmitter is provided with an auxiliary network which is switched into the grid bias network of the oscillator, and has a capacitor, an adjustable resistor connected in parallel and a switch, the oscillator when it closes alternately sends a signal pulse and is ineffective. 2. Fernsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da,ß .das Hilfsnetz zwischen Kontrollgitter und. Kathode des Oszillutors im Serie mit einem Gittervorspannungswiderstand eingeschaltet ist. 2. Remote control according to claim 1, characterized in that, ß .the auxiliary network between the control grid and. Cathode of the oscillator in series with a grid bias resistor is turned on. 3. Fernsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsnetz eine Schaltung mit einem zweiten Schalter zum Kurzschließen des Kondensators und des regelbaren Widerstandes besitzt. 3. Remote control according to claim 1 or 2, characterized in that the auxiliary network is a circuit with a second Has a switch for short-circuiting the capacitor and the adjustable resistor. 4. Fernsteuerung nasch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsnetz in Parallelschaltung miteinander und in Re,i:henscha:ltu:ng mit dem regelbaren Widerstand einen weiteren Widerstand und einen dritten Schalter besitzt. 4. Remote control nasch one of claims 1 to 3, characterized in that the auxiliary network in parallel with each other and in Re, i: henscha: ltu: ng with the adjustable resistor has another resistor and a third switch. 5. Fernsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsnetz in Parallelschaltung miteinander und in Reifenschaltung mit dem ersten Kondensator, einem weiteren Kondensator und einem vierten Schalter besitzt.5. Remote control according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Auxiliary network in parallel with each other and in tire connection with the first Has capacitor, another capacitor and a fourth switch.