DE1288681B - Measuring device for displaying the quantified level values of a variable electrical signal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät zur Anzeige Kathodenfolger zur Trennung des Oszillographen vonThe invention relates to a measuring device for displaying cathode followers for separating the oscilloscope from

der quantifizierten Pegelwerte eines veränderlichen dem Impulshöhenanalysator benötigt. Damit bringt elektrischen Signals, bei dem, abhängig von der am diese Vorrichtung einen hohen schaltungstechnischenthe quantified level values of a variable the pulse height analyzer required. That brings electrical signal in which, depending on the amount of this device, a high level of circuitry

Meßeingang liegenden Spannung, an Meßausgängen Aufwand mit sich und ist nur auf eine Anwendungs-Measuring input voltage, at the measuring outputs with effort and is only available for one application

nur dann ein Spannungssprung erzeugt wird, wenn 5 art beschränkt.A voltage jump is only generated if 5 art is limited.

die Amplitude der Eingangsspannung zwischen zwei Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein benachbarten Werten liegt, wobei die Spannungs- Meßgerät der eingangs genannten Art mit Verhältnisabtastung- und -bewertung durch Gleichrichter- mäßig kleiner Kanalanzahl zu schaff en, das nur wenig elemente erfolgt, die auf Vorspannungen liegen, Raum beansprucht, verhältnismäßig billig ist, sich welche je nach der gewählten Stufung durch eine mit io einfach herstellen läßt und mit hoher Betriebssicherden Abtastelementen verbundene Widerstandskette heit bei vielfachen Anwendungsmöglichkeiten in der erzeugt wird, wobei die obengenannten Bedingungen Lage ist, gültige Anzeigen über die quantifizierten für das Auftreten eines Ausgangssignals durch eine Pegelwerte eines veränderlichen elektrischen Signals Koinzidenzschaltung erfolgt. zu liefern. Diese Aufgabe ist bei dem hier vorge-the amplitude of the input voltage between two The invention is based on the object of a adjacent values, the voltage measuring device of the type mentioned with ratio scanning and evaluation by rectifier-moderately small number of channels to create that little elements takes place, which lie on biases, takes up space, is relatively cheap, itself which, depending on the selected grading, can be easily produced by an io and with high operational reliability Resistance chain connected to scanning elements means in multiple applications in the is generated, the above conditions being able to provide valid indications on the quantified for the occurrence of an output signal due to a level value of a variable electrical signal Coincidence switching takes place. to deliver. This task is the one presented here

Es gibt bereits Mehrkanal-Amplitudenwähler (ent- *5 schlagenen Meßgerät erfindungsgemäß gelöst durch sprechend verschiedenen Amplitudengraden), die zumindest eine Gruppe von zwei in gleicher Richtung nach folgendem Prinzip arbeiten: Die zeitlich ver- an die das positive elektrische Signal aufnehmende änderliche und die zu analysierende, analoge Größe Eingangsklemme parallel zusammengeschalteten kennzeichnende elektrische Eingangsspannung wird Dioden, von Widerständen, deren eines Ende jeweils in verschiedene aufeinanderfolgende Amplituden- ao an der der Eingangsklemme abgewandten Elektrode elemente mittels eines numerischen Analogwandlers der Dioden angeschlossen ist, von Differentialübergestückelt, wobei jedes dieser Amplitudenelemente tragern mit Ferritkern, deren beide Primärwicklungen (beispielsweise nach einem Binärkode) in eine (fre- die gleiche Windungszahl besitzen, jedoch in entquenzstabile) Folge kurzer elektrischer Impulse kon- gegengesetztem Wicklungssinn gewickelt sind und an stanter Amplitude umgewandelt wird, deren Anzahl N ^a5 jeweils dem anderen Ende der Widerstände liegen, proportional der Amplitude des betreffenden EIe- während die Klemmen der Sekundärwicklung an ments ist. Diese Anzahl N gestattet, den besonderen Schaltorganen zur Anzeige des Pegelwertes liegen, Abschnitt (N) zu wählen, in welchem ein Impulsstoß und durch einen aus einem von einer stabilisierten in einen Ferrit-Ringkernspeicher eingebracht wird. Gleichstromquelle gespeisten Schiebewiderstand be-Darauf behandelt ein numerischer Rechner durch 3° stehenden Spannungsteiler, der, von verschiedenen einzelne den verschiedenen Amplitudenkanälen ent- Abgriffen ausgehend, über die Primärwicklungen der sprechende Gruppen die zuvor von dem genannten Differentialübertrager und die Widerstände an die Wandler gelieferten, in dem Speicher gespeicherten Dioden eine Vorspannung legt. Die Eingangsspan-Informationen; die am Ausgang dieses Rechners er- nung läßt sich hierbei als eine beliebige Größe physihaltenen Daten werden durch eine Anzeige- oder 35 kalischer, chemischer, mechanischer, biologischer Druckeinrichtung wiedergegeben. Ein solcher Mehr- oder einfach numerischer Art entsprechend dem jekanal-Amplitudenwähler kann eine genaue Betriebs- weiligen Anwendungsgebiet ausdrucken; diese Einweise aufweisen und verhältnismäßig frei von Störun- gangsspannung kann sich zeitlich ändern in Form gen sein, die auf Störgeräusche und Stromkreis- von Impulsen oder periodisch oder auch auf unbe-Ableitverluste zurückzuführen sind. Jedoch sind 4° stimmte Weise je nach dem betreffenden Anwensolche Geräte außerordentlich kostspielig und ziem- dungsgebiet.
lieh raumsperrig. Eine bevorzugte Ausführungsform des hier vor-There are already multichannel amplitude selectors (defective measuring device solved according to the invention by speaking different degrees of amplitude) which work at least one group of two in the same direction according to the following principle: analyzing, analog variable input terminal parallel interconnected characteristic electrical input voltage, diodes, of resistors, one end of which is connected to the electrode facing away from the input terminal in different successive amplitude elements by means of a numerical analog converter of the diodes, of differentials, with each of these amplitude elements carrying with a ferrite core, the two primary windings of which (for example according to a binary code) are wound in a (fre- have the same number of windings, but in sequence stable) sequence of short electrical impulses with opposite winding directions and is converted to a constant amplitude, the number of which N ^a 5 are in each case the other end of the resistors, proportional to the amplitude of the relevant EIe- while the terminals of the secondary winding is an element. This number N allows the special switching devices for displaying the level value to be located, section (N) to be selected in which a pulse burst is introduced into a ferrite toroidal core memory through one of a stabilized one from a ferrite core. Direct current source fed slide resistor is then treated by a numerical computer through 3 ° standing voltage divider, which, starting from different individual amplitude channels, taps via the primary windings of the speaking groups the previously supplied by the above-mentioned differential transformer and the resistors to the transducers, in the memory stored diodes applies a bias. The input span information; the data obtained at the output of this computer can be displayed in physical form as any variable, and are reproduced by a display or thermal, chemical, mechanical, biological printing device. Such a multiple or simply numerical type corresponding to the jekanal amplitude selector can print out an exact operational area of application; have these instructions and are relatively free of interference voltage, they can change over time in the form that can be traced back to interference noises and electrical circuits of impulses or periodically or also to uncontrolled leakage losses. However, in some ways, depending on the application involved, such devices are extraordinarily costly and appealing.
borrowed space-blocking. A preferred embodiment of the

Es ist eine Schaltungsanordnung bekannt (deutsche geschlagenen Meßgeräts wird gebildet durch eine Patentschrift 1100 690), bei der mehrere Einstell- einzige Gruppe von zwei Dioden, deren Anoden register, die nacheinander die Elemente einer Gas- 45 parallel an die das positive Eingangssignal aufentladungsröhre zünden, verwendet werden, um eine nehmende Eingangsklemme geschaltet sind, einen fortlaufende Anzeige der verschiedenen Teile eines Differentialübertrager mit Ferritkern, dessen Primär-Fernsehbildes zu steuern. Dabei sind mindestens zwei wicklungen gleicher Windungszahl, jedoch verschie-Gruppen von zwei Dioden zum Steuern eines einzigen dener Wicklungsrichtung an ihren Eingängen mit den Ausgangs der Vorrichtung nötig. Außerdem müssen 5° Kathoden der Dioden verbunden sind und dessen die beiden Dioden jeder Gruppe genau identische Sekundärwicklung mit dem Anzeigeschaltorgan ver-Merkmale besitzen, da sie durch den gleichen Abgriff bunden ist, und einen Sägezahngenerator, dessen eine des gleichen Spannungsteilers vorgespannt werden. Klemme mit Masse verbunden ist und dessen andere Die Steuerspannung wird an jedes Diodenpaar mittels Klemme einerseits über einen Widerstand an dem eines Widerstandes angelegt, dessen Mittelabgriff an 55 Ausgang der einen Primärwicklung und andererseits Masse liegt. Eine derartige Schaltung ist äußerst über eine mit einem Widerstand in Serie geschaltete kompliziert — wenn man beispielsweise die Ausfüh- Gleichspannungsquelle an dem Ausgang der anderen rung eines Einstellregisters (als Schrittschalter) be- Primärwicklung liegt. Dabei wird die zu untertrachtet — und in der Anwendungsmöglichkeit sehr suchende veränderliche analoge Größe beliebiger Art beschränkt. 6o zunächst durch den Übertrager in eine elektrische Weiterhin ist eine Einstellhilfe zur Energiespektro- Welle umgewandelt. Diese formt man in eine positive skopie bekannt (Elektronische Rundschau, Nr. 7, Spannug veränderlicher Amplitude um, sei es, daß 1962, S. 305), bei der die Sägezahnspannung eines man sie einer entsprechenden Gleichspannung überOszillographen verwendet wird, um das Spektrum lagert oder sie durch einen Gleichrichter laufen läßt abzutasten. Die Ausgangsimpulse eines Analysators 65 und nur die positiven Halbwellen gleichrichtet, werden dann den Horizontalablenkplatten des Oszillo- Handelt es sich um eine positive Welle mit langsamer graphen zugeführt. Bei dieser Vorrichtung werden Änderung, läßt man sie durch einen üblichen Eichein Oszillograph, ein Impulshöhenanalysator und ein spannungsteiler laufen. Man erhält somit eine elek-A circuit arrangement is known (German beaten measuring device is formed by a Patent specification 1100 690), in which several setting- single group of two diodes, their anodes Register, one after the other, the elements of a gas 45 in parallel to the discharge tube of the positive input signal ignite, used to be connected to a receiving input terminal, a continuous display of the different parts of a differential transformer with ferrite core, its primary television picture to control. There are at least two windings with the same number of turns, but different groups of two diodes for controlling a single one with the winding direction at their inputs with the Output of the device necessary. In addition, 5 ° cathodes of the diodes must be connected and its the two diodes of each group exactly identical secondary winding with the display switching element ver features own, since it is tied by the same tap, and a sawtooth generator, one of which of the same voltage divider. Terminal is connected to ground and its other The control voltage is applied to each pair of diodes by means of a terminal on the one hand via a resistor on the a resistor is applied, the center tap of which is connected to the output of one primary winding and the other Mass lies. Such a circuit is extremely via one connected in series with a resistor complicated - if, for example, the execution DC voltage source at the output of the other tion of a setting register (as a step switch) on the primary winding. This is too understated - and variable analog quantities of any kind, which are very searching for possible applications limited. 6o first through the transformer into an electrical one Furthermore, an adjustment aid has been converted into an energy spectrum wave. This is shaped into a positive one Skopie known (Electronic Rundschau, No. 7, Spannug variable amplitude around, be it that 1962, p. 305), in which the sawtooth voltage of one corresponds to a corresponding direct voltage via oscillograph is used to store the spectrum or run it through a rectifier to feel. The output pulses of an analyzer 65 and only the positive half-waves rectified, Then the horizontal deflection plates of the oscillo- If it is a positive wave with slower graphs fed. In this device, changes are made if they are made by a usual calibration Oscillograph, a pulse height analyzer and a voltage divider are running. One thus obtains an elec-

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trische Spannung χ stets positiver Vorspannung, deren gespannt werden, der durch eine stabilisierte Gleich-tric tension χ always positive bias, the tension of which is determined by a stabilized DC

Amplitude sich zeitlich rasch ändert. Stromquelle B gespeist wird und einen »Potential-Amplitude changes rapidly over time. Current source B is fed and a »potential

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des er- maßstab« darstellt, wobei die Potentiale von Vl bis findungsgemäßen Meßgerätes besteht darin, daß die Vn nach einer linearen oder nichtlinearen Gesetz-Parallelschaltung eines Kondensators mit einem 5 mäßigkeit gemäß den verschiedenen Anwendungen Widerstand zwischen den Eingang des Meßgerätes dieses Meßgerätes abnehmen,
einerseits und den verschiedenen Diodengruppen Die Schaltungsverbindungen zwischen den genannandererseits geschaltet ist. ten Dioden d'i und di + 1 und den beiden betreffen-A further advantageous embodiment of the measuring device represents, the potentials from V1 to the measuring device according to the invention being that the Vn according to a linear or non-linear law parallel connection of a capacitor with a resistance between the input of the measuring device according to the various applications Remove measuring device,
on the one hand and the various diode groups The circuit connections between the on the other hand is switched. th diodes d'i and di + 1 and the two concern-

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des den Spannungsabgriffen Vi und Vi + 1 laufen überAnother advantageous embodiment of the voltage taps Vi and Vi + 1 overflow

erfindungsgemäßen Meßgerätes besteht darin, daß ίο zwei Widerstände Ri — ri und Ri, die mit den, gleicheThe measuring device according to the invention consists in the fact that ίο two resistors Ri - ri and Ri, those with the same

zwischen dem Eingang des Meßgerätes und jeder Windungszahl aufweisenden, jedoch in einander ent-between the input of the measuring device and each number of turns, but with one another

Diodengruppe eine Parallelschaltung eines Konden- gegengesetztem Sinn gewickelten PrimärwicklungenDiode group a parallel connection of a capacitor - opposite sense wound primary windings

sators mit einem Widerstand geschaltet ist. p'i und p"i eines magnetischen Ringkerns t in Reihesators is connected with a resistor. p'i and p "i of a magnetic toroidal core t in series

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des er- liegen, der als Kern eines Impulsdifferentialüberfmdungsgemäßen Meßgerätes besteht darin, daß an 15 tragers dient, dessen Sekundärwicklung si einen Ausden Eingang des Meßgerätes ein vorbestimmter zeit- gang Si des Meßgeräts zur Anzeige der quantifizierten licher Spannungsverlauf χ angelegt ist und an den Pegelwerte speist, wobei ri der Widerstandswert desAnschlüssen der Sekundärwicklung der verschiedenen jenigen Teils des Gesamtwiderstands Rh ist, der zwi-Differentialübertrager jeweils ein Potentiometer an- sehen beiden aufeinanderfolgenden Abgriffen Vi und geschlossen ist, dessen eine Klemme an Masse liegt 20 Vi + 1 liegt.A further advantageous embodiment of the present invention, which is used as the core of a pulse differential transfer measuring device according to the invention, is that the secondary winding si of the measuring device is connected to a predetermined time Si of the measuring device to display the quantified voltage curve χ and feeds to the level values, where ri is the resistance value of the connections of the secondary winding of the different that part of the total resistance Rh , the two differential transformer each has a potentiometer at two successive taps Vi and is closed, one terminal of which is connected to ground 20 Vi + 1 .

und dessen Abgriff jeweils mit der einen Klemme Wenn die Spannung χ kleiner ist als Vi + 1 (und eines Kondensators verbunden ist, dessen andere demzufolge kleiner als Vi), so fließt kein Strom in Klemme an dem Steuergitter einer Triode liegt, an der Primärwicklung p'i oder in der Primärwicklung deren Anode ein von der Einstellung der Potentio- p"i; es tritt demnach auch kein Impuls an dem Ausmeter abhängender Spannungsverlauf y erscheint. 25 gang Si der Sekundärwicklung si auf. Wenn die Span-When the voltage χ is less than Vi + 1 (and a capacitor is connected, the other of which is consequently less than Vi), no current flows in the terminal at the control grid of a triode, at the primary winding p 'i or in the primary winding whose anode depends on the setting of the potentiometer p "i; accordingly, no pulse appears on the voltage curve y that depends on the dimension. 25 output Si of the secondary winding si .

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des er- nung χ größer ist als Vi (und demgemäß als Vi + 1),Another advantageous embodiment of the ernung χ is greater than Vi (and accordingly as Vi + 1),

findungsgemäßen Meßgerätes ist gebildet durch einen so fließt der elektrische Strom über die beiden Diodeninventive measuring device is formed by a so the electric current flows through the two diodes

an den Eingang des Meßgerätes geschalteten, eine d'i und di + 1 nach Masse oberhalb des Abgriffs Vn connected to the input of the measuring device, a d'i and di + 1 to ground above the tap Vn

elektrische Spannung vorbestimmten zeitlichen Ver- des Gesamtwiderstandes Rh; da jedoch der Wider-electrical voltage predetermined temporal variation of the total resistance Rh; however, since the cons

laufs, wie z. B. Sägezahn- oder Treppenform, erzeu- 30 stand (Ri — ri + ri) in Reihe mit der Wicklung p'i run, such as B. sawtooth or staircase shape, generate (Ri - ri + ri) in series with the winding p'i

genden Generator. einerseits gleich dem Widerstand Ri in Reihe mit dergenerator. on the one hand equal to the resistance Ri in series with the

Weitere Merkmale und durch sie erzielte Vorteile Wicklung p"i entgegengesetzten Wicklungssinns angehen aus der nachstehenden Beschreibung der dererseits ist und da die durch Hysterese oder Wirbel-Zeichnung hervor, die mehrere beispielsweise wieder- ströme eintretenden Verluste in der Masse des Ringgegebene Ausführungsformen schaltbildmäßig ver- 35 kerns t (aus entsprechendem Ferrit) vernachlässigbar anschaulichen. Es zeigt sind, tritt an dem Ausgang Si der SekundärwicklungFurther features and advantages achieved through them. Winding p "i opposite winding sense from the following description which is on the other hand and since the embodiments shown by hysteresis or vortex drawing, the several, for example, re-occurring losses in the mass of the ring are circuit diagram-wise core t (made of the corresponding ferrite) is negligible. It shows that occurs at the output Si of the secondary winding

F i g. 1 ein vereinfachtes Schaltschema einer ersten si noch kein Impuls auf.F i g. 1 a simplified circuit diagram of a first si no impulse.

Ausführungsform des Meßgerätes nach der Erfindung, Wenn die Spannung χ zwischen den Werten Vi undEmbodiment of the measuring device according to the invention, If the voltage χ between the values Vi and

F i g. 2 die Kurve der Entmagnetisierung der ver- Vi + 1 liegt, so fließt in der Primärwicklung p'i keinF i g. 2 the curve of the demagnetization lies at Vi + 1, no flows in the primary winding p'i

wendeten Ferritringkerne, 40 Strom, wobei die Diode d'i undurchlässig ist, da dieturned ferrite ring cores, 40 current, the diode d'i being impermeable because the

F i g. 3 das Blockschaltbild eines Amplituden- Spannung Vi größer als die Spannung χ ist; dem-F i g. 3 is the block diagram of an amplitude voltage Vi greater than the voltage χ ; to the-

wählers bekannter Bauweise, gegenüber fließt über die Diode di + 1 ein Strom inWahlers known design, opposite a current flows through the diode di + 1 in

F i g. 4 ein vereinfachtes Schaltschema einer weite- der Primärwicklung p"i, und eine elektrische Spanren Ausführungsform eines Teils der Schaltung der nung wird in der Sekundärwicklung si induziert. Es F i g. 3, 45 tritt dann ein elektrischer Impuls allein an dem Aus-F i g. 4 shows a simplified circuit diagram of a further primary winding p "i, and an electrical tensioning embodiment of part of the circuit of the voltage is induced in the secondary winding si.

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform der Schal- gang Si des Meßgeräts in dem Zeitpunkt auf, in dem tung der F i g. 1 in Form eines vereinfachten Schalt- die Eingangsspannung χ zwischen den Spannungsbildes, werten Vi und Vi + 1 liegt. F i g. 5 shows a further embodiment of the circuit Si of the measuring device at the point in time in which the FIG. 1 in the form of a simplified switching the input voltage χ lies between the voltage diagram, values Vi and Vi + 1.

F i g. 6 in vereinfachtem Schaltschema das Meß- Es werden für die Schaltung der F i g. 1 Ferritgerät der F i g. 1 in Kombination mit einem Trioden- 50 ringkerne verwendet, deren Erstmagnetisierungskurve Stromkreis, wobei die Gesamtschaltung einen Wellen- in F i g. 2 dargestellt ist. Hierin bedeutet H die in formwandler gemäß der Erfindung darstellt, Oersted ausgedrückte, durch die Primärwicklung p"i F i g. 6 in a simplified circuit diagram, the measuring There are for the circuit of the F i g. 1 ferrite device of FIG. 1 used in combination with a triode 50 ring cores, the initial magnetization curve of which is a circuit, the overall circuit having a wave in FIG. 2 is shown. Herein, H denotes the form converter according to the invention, expressed by Oersted, by the primary winding p "i

F i g. 7 im Blockschaltbild das Meßgerät der F i g. 1 erzeugte magnetische Feldstärke und B die in GaußF i g. 7 shows the measuring device of FIG. 7 in the block diagram. 1 generated magnetic field strength and B that in Gauss

in Kombination mit einem Signalerzeuger zur Bildung ausgedrückte magnetische Induktion. Die Windungs-in combination with a signal generator to form expressed magnetic induction. The winding

eines elektronischen Folgeschalters sowie Beispiele 55 anzahl der Wicklung p"i und der mit ihr in Reihean electronic sequence switch and examples 55 number of winding p "i and that in series with it

für die Wellenform des am Eingang angelegten liegende Widerstand i?/ sind derart bemessen, daßfor the waveform of the applied resistance i? / are dimensioned such that

Signals, der Arbeitspunkt unterhalb der Krümmung der KurveSignal, the operating point below the curvature of the curve

F i g. 8 in vereinfachtem Schaltschema eine weitere der F i g. 2, d. h. innerhalb des Bereichs OM bleibt,F i g. 8 shows a simplified circuit diagram of another of FIGS. 2, i.e. remains within the area OM,

Ausführungsform des Meßgerätes gemäß der Er- so daß der Ringkern nicht kippt, wenn der StromEmbodiment of the measuring device according to the Er- so that the toroidal core does not tip over when the current

findung. 60 diese Wicklung p"i durchfließt, und der Ringkern infinding. 60 flows through this winding p "i , and the toroidal core in

Bei der in F ig. lim Schaltbild schematisch wieder- Ruhezustand zurückgelangt, wenn die Spannung χ gegebenen ersten Ausführungsform wird die veränder- die Amplitudenstufe von Vi nach Vi + 1 verläßt,
lische elektrische Spannung χ an den Eingang E des In einem beliebigen Augenblick zeigt demnach die Meßgeräts zur Anzeige quantifizierter Pegelwerte ge- Schaltung der F i g. 1 den quantifizierten Pegelwert, legt, das verschiedene Gruppen paarweise geschalte- 65 also die Amplitudenstufe an, in der sich die an den ter Dioden wie d'i und di + 1 aufweist, die durch Eingang E in diesem Augenblick angelegte Spanzwei benachbarte Abgriffe (mit den Potentialen Vi nung χ befindet; es braucht also nur die Zahl i des und Vi + 1) eines Widerstandes Rh jeweils vorge- betreffenden Ausgangs Si, an dem sich ein kurzerIn the case of the in Fig. Lim circuit diagram schematically returned to rest state, when the voltage χ given first embodiment is changing the amplitude level from Vi to Vi + 1 leaves,
Lical electrical voltage χ at the input E of the At any given moment, the measuring device shows the display of quantified level values. 1 the quantified level value sets, the different groups in pairs geschalte- 65 that is the amplitude level of which has at the ter diodes as d'i and di + 1 of the voltage applied by the input E at this moment tensioning Two adjacent taps (with the potentials Vi voltage χ ; it only needs the number i des and Vi + 1) of a resistor Rh in each case before the respective output Si at which there is a short

elektrischer Impuls einstellt, in diesem Augenblick durch eine Welle χ (t) gesteuerter Horizontalablenk-electrical impulse adjusts, at this moment by a wave χ (t) controlled horizontal deflection

abgelesen zu werden, um den quantifizierten Pegel- platten auf die aufeinanderfolgenden Senkrechtento be read from the quantified level plates on the successive perpendiculars

wert der Spannung χ in diesem Augenblick kennen- einer Elektrode gebracht wird, die mit einem Schlitzvalue of the voltage χ know at that moment- an electrode with a slot

zulernen. ausgespart ist, der die Form der Kurve besitzt, welcheto learn. is recessed, which has the shape of the curve, which

Etwa gleiche Ergebnisse ließen sich auch mit der 5 die Funktion y (t) entsprechend der zu schaffenden in F i g. 3 wiedergegebenen Schaltung erreichen, die Welle darstellt. Eine hinter diesem Schlitz angeordeine Zusammenschaltung an sich bekannter elektro- nete Elektronensammelelektrode erzeugt (am Ausnischer Schaltelemente darstellt, nämlich mit zwei gang der Kathodenstrahlröhre) eine elektrische Span-Transistoren ausgerüstete Schmitt-Trigger D₁, D₂... nung mit der gewünschten Wellenform y (t); eine Ai-i> Au SchalttransistorenI₁, I₂... I_n^₁ und elek- io solche Kathodenstrahlröhre »Formatron« ist jedoch ironische Addierer A₂ ... A_n__v A_n. In dieser Schal- teuer und besitzt nur eine begrenzte Lebensdauer, tang wird die veränderliche Analogspannung χ par- Die in Fig. 6 dargestellte Schaltung ist wirtschaftallel an den Auslöser D₁ des höheren Kanals und an licher und weist eine größere Lebensdauer auf; dies die Eingänge der elektronischen Addierer A₂.. .A_n ist wesentlich für ein Meßgerät In (entsprechend der weiteren nachfolgenden Kanäle gelegt. Jeder 15 Fig. 1), das nur Halbleiter (Dioden und Impulseinem bestimmten Auslösepegel entsprechende Ad- differentialübertrager) enthält. An ihrem Eingang dierer vermindert (um die Spannung x) die (umge- wird die positive Welle χ (t) mit veränderlicher Amkehrten) Ausgangsspannungen der auf höhere Aus- plitude angelegt, wenn es sich darum handelt, eine lösepegel eingeregelten anderen Auslöser, so daß man Umwandlung in eine vorbestimmte Welle y (t) vornur an dem einen Ausgang Si eine Momentanspan- 20 zunehmen. An die verschiedenen Ausgänge Sl... nung erhält, die einem Eingangsspannungsintervall Si... Sn — 1) sind Schiebewiderstände rhi... rhi (quantifiziertem Pegelwert) entspricht, der zwischen ... rhn — 1) geschaltet, und man gibt den Schleifden beiden festgelegten Werten xi und xi — 1 liegt. kontakten dieser Schiebewiderstände entsprechende Diese in der F i g. 3 gezeigte Schaltang würde jedoch Einstellungen, um Prozentsätze der nacheinander an für eine gleiche Anzahl quantifizierter Pegelwerte 25 den verschiedenen Ausgängen des Meßgeräts erzeugeine größere Zahl elektronischer Bauteile als die ten Spannung abzunehmen, die jeweils den aufein-Schaltung der F i g. 1 benötigen und genaue Reg- anderfolgenden Ordinaten der gewünschten Kurve y lungen der Auslösepegel der verschiedenen Schmitt- (i) entsprechen. Diese Ausgangsspannungsprozent-Trigger erfordern. sätze des Meßgeräts In werden nacheinander überAbout the same results could also be obtained with FIG. 5 for the function y (t) corresponding to the one to be created in FIG. 3 to achieve the circuit shown, which represents the wave. An electronic electron-collecting electrode, which is known per se behind this slot, generates a Schmitt trigger D ₁ , D ₂ ... voltage with the desired waveform y, equipped with a two-gang cathode ray tube, and equipped with an electric chip transistor (t); an Ai-i> Au switching transistors I ₁ , I ₂ ... I _n ^ ₁ and such a cathode ray tube "Formatron" is ironic adder A ₂ ... A _n _ _v A _n . In this circuit expensive and has only a limited service life, tang the variable analog voltage χ par- The circuit shown in FIG. 6 is economically parallel to the release D _{1 of} the higher channel and Licher and has a longer service life; This is the inputs of the electronic adders A ₂ ... _{A n} is essential for a measuring device In (placed in accordance with the other following channels. Each 15 Fig. 1) which contains only semiconductors (diodes and impulses corresponding to a certain trigger level differential transformer). At its input dierer reduces (by the voltage x) the (reversed the positive wave χ (t) with variable reverse) output voltages applied to a higher amplitude, if it is a release level regulated other trigger, so that one conversion into a predetermined wave y (t) before increasing an instantaneous span 20 only at the one output Si. At the various outputs Sl ... voltage is obtained, which corresponds to an input voltage interval Si ... Sn - 1), there are shift resistors rhi ... rhi (quantified level value ) connected between ... rhn - 1), and the The two fixed values xi and xi - 1. contacts of these slide resistors corresponding to these in FIG. 3 would, however, take settings to take percentages of the successive percentages of the various outputs of the measuring device generated for an equal number of quantified level values 25, a greater number of electronic components than the th voltage, which in each case is connected to the on-connection of FIG. 1 and exact registers correspond to the ordinates of the desired curve y lungs of the trigger levels of the various Schmitt- (i). These output voltage percent triggers require. records of the measuring device In are successively transferred

Statt unmittelbar die veränderliche Spannung χ an 30 Kondensatoren c geringen Werts an die Steuerelekdie verschiedenen Gruppen paarweise angeordneter trode einer Triode T (einer gewöhnlichen Elek-Dioden dl, dl... d'i, di + 1... d'n — 1, dn anzu- tronenröhre oder Transistor) gelegt, wobei die Entlegen, läßt sich nach der Schaltang der F i g. 4 ein ladungsdauer jedes Kondensators c in dem den einen Kondensator c mit einem Widerstand 0 im Neben- Teil des betreffenden Schiebewiderstandes und den Schluß einfügen, um so an den Ausgängen Si des 35 Eingangskreis der Triode T umfassenden Stromkreis Meßgeräts periodische Anzeigen zu erhalten, deren kleiner oder gleich der Stufenperiode der Ordinaten Periodizität durch die Entladungsdauer dieses Kon- der Eingangsspannung χ (t) des Meßgeräts/« ist. densators c in dem Widerstand ρ bestimmt wird, Man erhält somit in dem Ausgangskreis der Triode T wobei die Maximalfrequenz der Änderung der Ein- die gewünschte Wellenform y (t). gangsspannung χ kleiner oder gleich dieser Periodi- 40 F i g. 7 stellt einen elektronischen Folgeschalter zität bleibt. Das heißt, die durch das Eingangssignal χ dar, der ebenfalls das in F i g. 6 wiedergegebene gekennzeichnete Größe wird in dem durch die die Prinzip der Wellenformübertragung verwendet. Hier-Dioden vorspannenden Potentiale Vi und Vi + 1 bei lassen sich zeitlich in einem vorbestimmten Takt festgelegten Spannungsintervall periodisch untersucht, die kurzen elektrischen Impulse staffeln, die an den wobei eine Periodendauer der Zeitkonstante ρ c ent- 45 verschiedenen Ausgängen 51, 52... Si... Sn — 1 spricht. des Meßgeräts/η der Fig. 7 entsprechend derInstead of directly sending the variable voltage χ to 30 low-value capacitors c to the control electrode, the different groups of electrodes of a triode T arranged in pairs (an ordinary elec-diodes dl, dl ... d'i, di + 1 ... d'n - 1 , dn an electron tube or transistor), whereby the remote can be seen according to the circuit of FIG. 4 a charge duration of each capacitor c in the one capacitor c with a resistor 0 in the secondary part of the relevant slide resistor and insert the end, so as to obtain periodic displays at the outputs Si of the 35 input circuit of the triode T comprehensive circuit measuring device, the smaller of which or equal to the step period of the ordinate periodicity through the discharge duration of this condenser input voltage χ (t) of the measuring device /. capacitor c is determined in the resistance ρ, one thus obtains in the output circuit of the triode T where the maximum frequency of the change of the input the desired waveform y (t). output voltage χ less than or equal to this period 40 F i g. 7 represents an electronic sequence switch. That is, that represented by the input signal χ , which is also the one shown in FIG. 6 is used in the waveform transmission principle. Here diodes biasing potentials Vi and Vi + 1 at can be temporally in a predetermined cycle specified voltage interval periodically tested stagger the short electrical pulses applied to the said one period of the time constant ρ c corresponds 45 different outputs 51, 52 ... Si ... Sn - 1 speaks. of the measuring device / η of FIG. 7 according to the

Wenn man nach der Schaltung der Fig. 5 ver- Wellenform der an den EingangE des Meßgeräts/π schiedene Schaltungen von Kondensator Ci und angelegten und durch den Oszillator Öse erzeugten Widerstand ρ i zwischen die Eingangsklemme E und Spannung χ erhalten werden. Wenn diese Spannung χ die verschiedenen Gruppen der paarweise angeord- 50 Sägezahnform #1 besitzt und wenn der Widerstand neten Dioden des Meßgerätes vorsieht, läßt sich mit Rh des in Fig. 1 dargestellten Meßgeräts/« regelverschiedenen Periodizitäten studieren, wie sich eine mäßig unterteilt ist, so folgen diese Ausgangsimpulse durch die Eingangsspannung χ gekennzeichnete ana- aufeinander in regelmäßigen Intervallen. Besitzt diese löge Größe in Zeitabhängigkeit in den verschiedenen Spannung χ Treppenform (x2) mit aufeinanderfolgen-Stufen dieser Eingangsspannung verhält. 55 den Stufen verschiedener entsprechender Breiten, soIf one of the be applied to the input E of the meter / π various circuits of capacitor Ci and the applied and generated by the oscillator loop resistance ρ i between the input terminal E and voltage obtained χ according to the circuit of Fig. 5 comparable waveform. If this voltage χ has the various groups of the sawtooth shape arranged in pairs, and if the resistor provides for neten diodes of the measuring device, it is possible to study with Rh of the measuring device shown in FIG. so these output impulses, identified by the input voltage χ , follow one another ana at regular intervals. Has this size as a function of time in the various voltage χ staircase shape (x2) with successive steps this input voltage behaves. 55 the steps of different corresponding widths, see above

Die an den verschiedenen Ausgängen Si eines in folgen diese Ausgangsimpulse des Meßgeräts In auf-The output pulses of the measuring device In follow at the various outputs Si of an in

den F i g. 1, 4 oder 5 schaltbildmäßig wiedergegebe- einander in unregelmäßigen und vorbestimmten zeit-the F i g. 1, 4 or 5 shown against each other in an irregular and predetermined time

nen Meßgeräte erzeugten Informationsimpulse kön- liehen Zwischenräumen. Diese Ausgangsimpulse wer-Information pulses generated by measuring devices can lend spaces. These output pulses are

nen auf verschiedene Weisen entsprechend den Arten den jeweils an elektromechanische Verbraucher-in different ways according to the types of electromechanical consumer

der Verbraucherschaltangen ausgewertet werden, die 60 organe (das Schließen elektrischer Stromkreisethe consumer switches are evaluated, the 60 organs (the closing of electrical circuits

man an diese verschiedenen Ausgänge anschließt. steuernde Elektromagneten) oder rein elektronischeconnected to these different outputs. controlling electromagnets) or purely electronic

Fig. 6 veranschaulicht das Prinzip eines Wellen- Schaltangsglieder angelegt (Transistoren, die als Entformübertragers unter Verwendung des in F i g. 1 weder-Oder-Schaltangen wirken, je nachdem sie dargestellten Meßgeräts In zur Anzeige quantifizierter leiten oder gesperrt sind).Fig. 6 shows the principle of a wave illustrated Schaltangsglieder applied (transistors g as Entformübertragers using the in F i. 1, neither OR circuit Angen act, depending on whether they represented meter In quantified for displaying conduct or are blocked).

Pegelwerte. Dieser Wellentransformator ist äquivalent 65 Das erfindungsgemäße Meßgerät zur AnzeigeLevel values. This wave transformer is equivalent to the measuring device according to the invention for display

einer unter der Bezeichnung »Formatron« bekannten quantifizierter Pegelwerte (F i g. 1 oder F i g. 8) kannone of the quantified level values known as “Formatron” (Fig. 1 or Fig. 8)

Kathodenstrahlröhre, die eine senkrechte geradlinige in zahlreichen Anwendungsfällen verwendet werden:Cathode ray tube that have a vertical rectilinear line are used in numerous applications:

Kathode besitzt, deren elektronisches Bild mittels Leuchtanzeige, Papierbandschreiber, DekodierungCathode possesses whose electronic image by means of an illuminated display, paper tape recorder, decoding

des Farbartsignals beim Farbfernsehen, zweikanaliges Nachrichtenübertragungssystem usw.of the chrominance signal in color television, two-channel communication system, etc.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Meßgerät zur Anzeige der quantifizierten Pegelwerte eines veränderlichen elektrischen Signals, bei dem abhängig von der am Meßeingang liegenden Spannung an Meßausgängen nur dann ein Spannungssprung erzeugt wird, wenn die Amplitude der Eingangsspannung zwischen zwei benachbarten Werten liegt, wobei die Spannungsabtastung und -bewertung durch Gleichrichterelemente erfolgt, die auf Vorspannungen liegen, welche je nach der gewählten Stufung durch eine mit den Abtastelementen verbundene Widerstandskette erzeugt wird, wobei die obengenannten Bedingungen für das Auftreten eines Ausgangssignals durch eine Koinzidenzschaltung erfolgt, gekennzeichnet durch zumindest eine Gruppe von zwei in gleicher Richtung an die das positive elektrische Signal (x) aufnehmende Eingangsklemme (E) parallel zusammengeschalteten Dioden (d'i, di+1, Fig. 1), von Widerständen (Ri-ri, Ri), deren eines Ende jeweils an der der Eingangsklemme abgewandten Elektrode der Dioden (d'i, di + 1) angeschlossen ist, von Differentialübertragern mit Ferritkern (t), deren beide Primärwicklungen (p'i, p"i) die gleiche Windungszahl besitzen, jedoch in entgegengesetztem Wicklungssinn gewickelt sind und an jeweils dem anderen Ende der Widerstände liegen, während die Klemmen der Sekundärwicklung an Schaltorganen zur Anzeige des Pegelwertes liegen, und durch einen aus einem von einer stabilisierten Gleichstromquelle gespeisten Schiebewiderstand bestehenden Spannungsteiler, der, von verschiedenen Abgriffen ausgehend, über die Primärwicklungen der Differentialübertrager und die Widerstände an die Dioden eine Vorspannung legt.1. Measuring device for displaying the quantified level values of a variable electrical signal, in which, depending on the voltage at the measuring input, a voltage jump is only generated at the measuring outputs if the amplitude of the input voltage lies between two neighboring values, with the voltage sampling and evaluation by rectifier elements which are on bias voltages, which, depending on the selected gradation, is generated by a chain of resistors connected to the scanning elements, the above-mentioned conditions for the occurrence of an output signal being effected by a coincidence circuit, characterized by at least one group of two in the same direction to which the Positive electrical signal (x) receiving input terminal (E) parallel interconnected diodes (d'i, di + 1, Fig. 1), of resistors (Ri-ri, Ri), one end of which is connected to the electrode of the diodes facing away from the input terminal (d'i, di + 1) is connected by Differe ntialtransfers with ferrite core (t), the two primary windings (p'i, p "i) have the same number of turns, but are wound in opposite directions and are at the other end of the resistors, while the terminals of the secondary winding on switching elements to display the Level values lie, and by a voltage divider consisting of a voltage divider fed by a stabilized direct current source, which, starting from various taps, applies a bias voltage to the diodes via the primary windings of the differential transformer and the resistors. 2. Meßgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine einzige Gruppe von zwei Dioden (d, d', Fig. 8), deren Anoden parallel an die das positive Eingangssignal (χ) aufnehmende Eingangsklemme (E) geschaltet sind, einen Differentialübertrager (p, p', s) mit Ferritkern (N), dessen Primärwicklungen (ρ, ρ') gleicher Windungszahl, jedoch verschiedener Wicklungsrichtung an ihren Eingängen mit den Kathoden der Dioden verbunden sind und dessen Sekundärwicklung (s) mit dem Anzeigeschaltorgan verbunden ist, und einen Sägezahngenerator (G), dessen eine Klemme mit Masse verbunden ist und dessen andere Klemme einerseits über einen Widerstand (r) an dem Ausgang der einen Primärwicklung (p) und andererseits über eine mit einem Widerstand (r) in Serie geschaltete Gleichspannungsquelle (P) an dem Ausgang der anderen Primärwicklung (p') liegt.2. Measuring device according to claim 1, characterized by a single group of two diodes (d, d ', Fig. 8), the anodes of which are connected in parallel to the input terminal (E) receiving the positive input signal (χ) , a differential transformer (p, p ', s) with ferrite core (N), whose primary windings (ρ, ρ') the same number of turns but different winding directions are connected at their inputs to the cathodes of the diodes and whose secondary winding (s) is connected to the display switching element, and a sawtooth generator (G), one terminal of which is connected to ground and the other terminal on the one hand via a resistor (r) at the output of one primary winding (p) and on the other hand via a DC voltage source (P) connected in series with a resistor (r ) on the Output of the other primary winding (p ') is located. 3. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelschaltung eines Kondensators (C, F i g. 4) mit einem Widerstand (P) zwischen den Eingang (E) des Meßgerätes einerseits und den verschiedenen Diodengruppen (wie z. B. d'i, di + 1) andererseits geschaltet ist.3. Measuring device according to claim 1, characterized in that the parallel connection of a capacitor (C, F i g. 4) with a resistor (P) between the input (E) of the measuring device on the one hand and the various groups of diodes (such as e.g. d 'i, di + 1) is switched on the other hand. 4. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Eingang (E) des Meßgerätes und jeder Diodengruppe (d'i, di + 1) eine Parallelschaltung eines Kondensators (Ci) mit einem Widerstand (Pi) geschaltet ist (F i g. 5).4. Measuring device according to claim 1, characterized in that a parallel circuit of a capacitor (Ci) with a resistor (Pi) is connected (F i g ) between the input (E) of the measuring device and each diode group (d'i, di + 1) . 5). 5. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eingang (E, F i g. 6) des Meßgerätes ein vorbestimmter zeitlicher Spannungsverlauf χ (ί) angelegt ist und an den Anschlüssen der Sekundärwicklung der verschiedenen Differentialübertrager jeweils ein Potentiometer (rhi) angeschlossen ist, dessen eine Klemme an Masse liegt und dessen Abgriff jeweils mit der einen Klemme eines Kondensators verbunden ist, dessen andere Klemme an dem Steuergitter einer Triode (T) liegt, an deren Anode ein von der Einstellung der Potentiometer (rhi) abhängender Spannungsverlauf y (t) erscheint.5. Measuring device according to claim 1, characterized in that a predetermined temporal voltage curve χ (ί) is applied to the input (E, F i g. 6) of the measuring device and a potentiometer (rhi) is applied to the connections of the secondary winding of the various differential transformers. is connected, one terminal of which is connected to ground and whose tap is connected to one terminal of a capacitor, the other terminal of which is connected to the control grid of a triode (T) , at whose anode a voltage curve y dependent on the setting of the potentiometer (rhi) (t) appears. 6. Meßgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an den Eingang des Meßgerätes geschalteten, eine elektrische Spannung vorbestimmten zeitlichen Verlaufs, wie z. B. Sägezahn- oder Treppenform, erzeugenden Generator (Öse, F i g. 7).6. Measuring device according to claim 1, characterized by a connected to the input of the measuring device, an electrical voltage predetermined time course, such as. B. sawtooth or staircase shape, generating generator (eyelet, Fig. 7). Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 909506/1238For this purpose 2 sheets of drawings 909506/1238