DE2002203C3 - Elektrisches Tachometer - Google Patents
Elektrisches TachometerInfo
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Description
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus Jedoch ist das Signal zur Regelung der Beschleuni-
den Unteransprüchen. gUng un(j Verzögerung des Motors nicht geeignet,
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in weil es von der Gleichstromdrift abhängt und mit der
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen Zeit zunehmend ungenauer wird. Zwar kann das innaher
beschrieben. In der Zeichnung zeigt 5 tegrierte Signal nicht unmittelbar verwendet werden,
Fig. 1 ein Blockschema der Schaltung, jedoch läßt es sich mit dem Ausgang des Speichers
Fig. 2 ein Kurvenbild der Geschwindigkeit als 15 kombinieren, um ein kontinuierliches und genaues
Funktion der Zeit bei einem üblichen Hochleistungs- Geschwindigkeitssignal zu erhalten. Demzufolge wird
Stellmotor, ^as integrierte Signal in einer Verknüpfungsschaltung
Fig. 3 ein Schnltsdiema einer bevorzugten Aus- 10 17 berichtigt auf den Pegel des Ausgangssignals 15,
führungsform, um em kontinuierliches Geschwindigkeitssignal zu er-
Fig.4 ein Diagramm über die Arbeitsweise be- halten. Der Ausgang des Speichers 15 wird dem In-
stimmter Teile der Schaltung nach F i g. 3, tegrator 16 zugeleitet, so daß dieser dem Pegel jeder
F1 £. 5 ein Blockschema der Schaltung einer ande- der aufeinanderfolgenden Abtastungen angepaßt wird,
ren Ausfuhrungsform, 15 Dje integration beginnt bei dem Pegel der letzten Ab-
Fig. 6 eine Folge von Wellenformen, die mit der tastung und wird bis zur folgenden Abtastung fortschaltung
nach F i g. S erzeugt werden können. gesetzt; in diesem Augenblick wird der Wert des Inte-
Gemaß der Fig. 1 wird ein intermittierend gewon- grators 16 dem Pegelwert der neuen Abtastung ange-
nenes Lage-Signal sehr hoher Genauigkeit mit einem paßt, und der Integrationsvorgang beginnt von neuem,
kontinuierlichen Beschleunigungs-Signal verarbeitet, *>
Damit werden die Intervalle zwischen aufeinander-
das einer Gleichstromdrift unterliegt; damit wird ein folgenden Abtastungen durch das integrierte Signal
genaues, kontinuierliches Geschwindigkeitssignal er- gefüllt, so daß sich eine kontinuierliche und genaue
zeugt. Nach dem Blockschaltbild der F i g. 1 steht Messung der Geschwindigkeit ergibt, die sehr gut für
ein Servomotor 11 in Antriebsverbindung mit einer die Steuerung der Beschleunigung und Verzögerung
Last 12, die beispielsweise aus mindestens einem 95 des Motors geeignet ist.
Lese-/Schreibkopf bestehen kann, welcher sich in In F i g. 2 ist die zeitliche Änderung der Geschwinradialer
Richtung über eine Aufzeichnungsplatte be- digkeit in einer üblichen Zweipunktregelung dargewegt.
Ein Lage-Meßwertwandler 13 steht in Wirk- stellt. Im Idealfall wächst die Geschwindigkeit gleitverbindung
mit der Last 12 und erzeugt ein peri- förmig bis zu dem Mittelpunkt der Strecke, über die
odisch wechselndes Signal, das die Lage der Last an- 30 die Last bewegt wird. Dann nimmt die Geschwindiggibt.
Das Lagesignal des Meßwertwandlers 13 wird kc:t in gleicher Weise ab, bis sie Null wird, wenn die
auf einen Wandler 14 übertragen, in dem es in einen Last die gewünschte Position erreicht hat.
Gcschwindigkeitsnießwert umgewandelt wird. Das Gemäß F i g. 3 weist eine bevorzugte Ausführungs-Geschwindigkeitssignal wird dann einem Speicher 15 füim eme Differenzierschaltung 18, zwei Speicherzugeführt, wo es periodisch gespeichert wird. Der 35 schaltungen 19 und 20 und eine Integrationsstufe 21 Ausgang des Speichers 15 liefert genaue, jedoch inter- auf Die Differenzierschaltung 18 besteht aus einem mittierend anfallende Werte der Lastgeschwindigkeit. üblichen Operationsverstärker 22, der als Differen-Diese Signale haben für die unmittelbare Steuerung tiator geschaltet ist. Diese Schaltung umfaßt einen der Beschleunigung und Verzögerung des Motors nur Differentialeingang über die Kondensatoren 23 und geringen Wert, wenn eine vorgegebene Bewegung der 40 24 und einen Widerstand 25 in der Rückkoppl'ings-Last herbeigeführt werden soll, wegen des Zeitinter- schleife. Der Ausgang der Differenzierschaltung 18 valls zwischen den Abtastungen. wird unmittelbar an die Speicherschaltung 19 und
Gcschwindigkeitsnießwert umgewandelt wird. Das Gemäß F i g. 3 weist eine bevorzugte Ausführungs-Geschwindigkeitssignal wird dann einem Speicher 15 füim eme Differenzierschaltung 18, zwei Speicherzugeführt, wo es periodisch gespeichert wird. Der 35 schaltungen 19 und 20 und eine Integrationsstufe 21 Ausgang des Speichers 15 liefert genaue, jedoch inter- auf Die Differenzierschaltung 18 besteht aus einem mittierend anfallende Werte der Lastgeschwindigkeit. üblichen Operationsverstärker 22, der als Differen-Diese Signale haben für die unmittelbare Steuerung tiator geschaltet ist. Diese Schaltung umfaßt einen der Beschleunigung und Verzögerung des Motors nur Differentialeingang über die Kondensatoren 23 und geringen Wert, wenn eine vorgegebene Bewegung der 40 24 und einen Widerstand 25 in der Rückkoppl'ings-Last herbeigeführt werden soll, wegen des Zeitinter- schleife. Der Ausgang der Differenzierschaltung 18 valls zwischen den Abtastungen. wird unmittelbar an die Speicherschaltung 19 und
Ein kontinuierliches Geschwindigkeitssignal läßt iiher einen 1 :1-Verstärker 26 an die Speicherschal-
sich aus dem Speisestrom des Motors 11 ableiten, lung 2o geführt. Die Speicherschaltungen 19 und 20
wenn die nachstehenden Beziehungen zugrunde ge- 45 sind gieich ausgeführt und enthalten jeweils zwei
legt werden: komplementäre Paare Emitterfolger. Die Emitterfol-
κ, ρ ger jedes Paars sind über einen SchalUransistor in
Kaskadenschaltung verbunden. Die Schaltung 19 ent-
wobei hält ein erstes Paar Emitterfolger 27 und 28, die mit
K - Motorkonstante, 50 einem Schalttransistor 29 zusammengeschaltet sind
F — Motorstärke, sowie ein komplementäres Paar Emitterfolger 31 und
/ --■-■ Motorstrom; 32, die mit einem Schalttransistor 33 zusammen-
p ^ ma geschaltet sind. Beide Emitterfolger-Paare stehen
über eine gemeinsame Leitung mit dem Kondensator
wobei 55 34 in Verbindung. Die Schaltung 20 weist ein erstes
m = Masse des Systems, Paar Emitterfolger 35 und 36 auf, die mit einem
a — Beschleunigung; Schalttransistor 37 zusammengeschaltet sind, sowie
/ _ „mix ein komplementäres Paar Emitterfolger 38 und 39,
die mit einem Schalttransistor 41 zusammengeschal-
Da m und K Konstante sind, ist / proportional α. 6o tet sind. Beide Emitterfolger-Paare stehen über eine
Demnach wird ein dem Motor-Speisestrom propor- gemeinsame Leitung mit dem Kondensator 42 in
tionäles Signal erzeugt und einem Meßwertwandler Verbindung. Die Integrationsstufe 21 weist zwei Sätze
(Integrator) 16 zugeführt. Da der Motorstrom der von je drei Transistoren 43, 44 und 45 bzw. 46, 47
Beschleunigung der Masse (Last) direkt proportional und 48 auf, die den Strom in dem die Last bewegenist,
ist das Integral des Motorstroms direkt propor- 65 den Motor durch Abfühlen der Spannung an den
tionäl der Geschwindigkeit der Masse. Der Integra- Widerständen 49 und 51 überwachen. Der Motor 11
tionsvorgang verläuft kontinuierlich, so daß auch das erhält Strom über eine Brücke 52, die mit Schaltern
Ausgangs-Geschwindigkeitssignal kontinuierlich ist. 53, 54, 55 und 56 versehen ist.
Gemäß F i g. 4 handelt es sich bei dem Lagesignal, der Bewegung zu laden (F i g. 4), während das andere
das von dem Meßwertwandler 13 abgeleitet wird, um Paar Emitterfolger benutzt wird, um den Kondensaeine
fortlaufende, ihre Richtung wechselnde Wellen- tor im entgegengesetzten Sinne während der Verzögeform,
die abwechselnd oberhalb und unterhalb einer rungsphase der Bewegung zu laden.
Grundlinie B verläuft. Die Wellenform kann Drei- 5 Wenn der Motor Il die Last in Vorwärtsrichtung ecksgestalt haben oder, wie im vorliegenden Fall, eine bewegt, werden die Schalter 53 und 56 der Brücke Sinuswelle darstellen. Die positiv gerichteten Schnitte 52 geschlossen, und dem Motor 11 wird Strom über der Wellenform mit der Grundlinie werden als Ab- die linke Brückenseite zugeführt, so daß eine Spantastzeitpunkte für die Speicherschaltungen gewählt. nung am Widerstand 49 entsteht. In jedem Fall, aber Der Meßwertwandler kann so geeicht werden, daß ic insbesondere während der Speicherphase des Abtastperiodisch wiederkehrende Teile der Wellenform mit und Speichervorgangs macht die am Widerstand 49 Bewegungsabschnitten der Last korrespondieren. entstehende Spannung den Transistor 44 leitend, so Zum Beispiel können im Falle einer Aufzeichnungs- daß eine Spannung am Widerstand 59 entsteht, die platte die positiv gerichteten Kreuzungen die Mittel- ihrerseits den Transistor 43 leitend macht. Wird der linien der konzentrischen Aufzeichnungsspuren auf 15 Transistor 43 leitend, so fließt ein Strom im Widerder Plattenfläche markieren. Das Signal des Meß- stand 61 und zum Kondensator 34. Die dadurch entwertwandlers 13 wird von der Differenzierschaltung stehende Spannung am Kondensator 34 stellt das In-18 differenziert, wodurch die gestrichelt gezeichnete tegral des Motorstroms dar. Die Spannung am Wider-Kurve mit veränderlicher Amplitude entsteht. Die stand 49 schaltet auch den Transistor 45 ein, der Spitzenwerte der Differentiationskurve, die den posi- 20 Strom durch die Diode 62 vom Kondensator 42 abtiv gerichteten Kreuzungen der Sinuswelle entspre- leitet und dessen Ladung verringert. Bewegt der Mochen, folgen sehr genau der Hüllkurve der in Fi e 2 tor die Last in umgekehrter Richtung, werden die gezeichneten Geschwindigkeitskurve. Schalter 53 und 56 geöffnet und die Schalter 55 und
Grundlinie B verläuft. Die Wellenform kann Drei- 5 Wenn der Motor Il die Last in Vorwärtsrichtung ecksgestalt haben oder, wie im vorliegenden Fall, eine bewegt, werden die Schalter 53 und 56 der Brücke Sinuswelle darstellen. Die positiv gerichteten Schnitte 52 geschlossen, und dem Motor 11 wird Strom über der Wellenform mit der Grundlinie werden als Ab- die linke Brückenseite zugeführt, so daß eine Spantastzeitpunkte für die Speicherschaltungen gewählt. nung am Widerstand 49 entsteht. In jedem Fall, aber Der Meßwertwandler kann so geeicht werden, daß ic insbesondere während der Speicherphase des Abtastperiodisch wiederkehrende Teile der Wellenform mit und Speichervorgangs macht die am Widerstand 49 Bewegungsabschnitten der Last korrespondieren. entstehende Spannung den Transistor 44 leitend, so Zum Beispiel können im Falle einer Aufzeichnungs- daß eine Spannung am Widerstand 59 entsteht, die platte die positiv gerichteten Kreuzungen die Mittel- ihrerseits den Transistor 43 leitend macht. Wird der linien der konzentrischen Aufzeichnungsspuren auf 15 Transistor 43 leitend, so fließt ein Strom im Widerder Plattenfläche markieren. Das Signal des Meß- stand 61 und zum Kondensator 34. Die dadurch entwertwandlers 13 wird von der Differenzierschaltung stehende Spannung am Kondensator 34 stellt das In-18 differenziert, wodurch die gestrichelt gezeichnete tegral des Motorstroms dar. Die Spannung am Wider-Kurve mit veränderlicher Amplitude entsteht. Die stand 49 schaltet auch den Transistor 45 ein, der Spitzenwerte der Differentiationskurve, die den posi- 20 Strom durch die Diode 62 vom Kondensator 42 abtiv gerichteten Kreuzungen der Sinuswelle entspre- leitet und dessen Ladung verringert. Bewegt der Mochen, folgen sehr genau der Hüllkurve der in Fi e 2 tor die Last in umgekehrter Richtung, werden die gezeichneten Geschwindigkeitskurve. Schalter 53 und 56 geöffnet und die Schalter 55 und
Im Betrieb der Einrichtung nach F i g. 3 liefern die 54 geschlossen, so daß Strom durch die rechte Seite
beiden Speicherschaltungen 19 und 20 einen Diffe- 25 der Brücke fließt, wodurch eine Spannung am Widerrenzausgangswert
des Tachometers. Wenn in be- stand 51 entsteht. Diese Spannung schaltet den Transtimmten
Fällen ein Differenzausgang nicht erwünscht sistor 47 durch und läßt eine Spannung am Widerist,
k&nn eine der Speicherschaltungen weggelassen stand 63 entstehen, wodurch der Transistor 46 durchwerden.
Bei der gezeichneten Ausgestaltung werden geschaltet wird. Dadurch wird ein Stromfluß im Wid:e
Schalttransistoren 29, 33, 37 und 41 durch eine 30 derstand 64 erzeugt, und der Strom wird über den
Impuisreihe gesteuert, die aus dem Meßwertwandler- Transistor 46 zum Kondensator 42 geleitet. Gleichsignal
oder aus einer geeigneten Taktgeberschallung zeitig schaltet die Spannung am Widerstand 51 den
abgeleitet werden kann. Im vorliegenden Fall treten Transistor 48 durch, der Strom vom Kondensator 34
die Vorderflanken der Impulse der Impulsreihe gleich- über eine Diode 65 ableitet.
zeitig mit den positiv gerichteten Kreuzungen in 35 In Fig. 5 ist eine teilweise abgeänderte Ausfüh-Fig.
4 auf. Wie erwähnt, enthält jede Speicherschal- rungsform dargestellt, wonach ein Flip-Flop mit zutung
zwei komplementäre Paare Emitterfolger, von gehöriger Logikschaltung 66 vorgesehen ist sowie ein
denen jeweils eines den zugehörigen Kondensator im Sägezahngenerator 67 und ein Stromquellenkreis mit
positiven Sinne, das andere den Kondensator im ne- einem Transistor 68, der über einen Emitterwidergativen
Sinne lädt. Die Impulsreihe wird den Spei- 40 stand 69 an Erde gelegt ist. Ein Schalter 71 verbindet
cherschaltungen über geeignete Pegelschicbc-rschal- den Kollektor des Transistors mit einem Kondensatungen,
die schematisch durch 51 und 58 wieder- tor 72. der einerseits an Erde und andererseits über
gegeben sind, zugeführt. Die Ausgangsgröße der Dif- einen Schalter 73 an eine Gleichspannungsquelle V
ferenzierschaltung 18, d. h. die gestrichelte Linie in gelegt ist. Der Kondensator liegt außerdem in Reihe
Fig. 4, wird der Speicherschaltung 19 unmittelbar *5 mit einem Schmitt-Trigger 74 und einem Sägezahnzugeführt
und wird im Verstärker 26 invertiert und generator 75. Diese Ausführungsform wird in Verder
Speicherschaltung 20 zugeführt. In jeder der bei- bindung mit einer Plattendatei-Anlage beschrieben,
den Speicherschaltungen 19, 20 werden die Emitter- in der beim Kreuzen einer Spur entstehende Impulse
folger der beiden Paare während des Abtastabschnitts in Geschwindigkeitsanzeigen umgewandelt werden. In
in Kaskadenschaltung zusammengeschaltet und wäh- 50 einer Plattendatei werden Daten auf konzentrischen
rend des Spdeherabschnitts voneinander getrennt. Bei Spuren auf beiden Seiten einer umlaufenden Scheibe
der Vorderflanke jedes Impulses stellt jeder Schalt- aufgezeichnet. Die Spuren erreichen eine Dichte von
transistor die Verbindung zwischen den zugeordneten 20 bis 50 Spuren je cm. Die Lese/Schreib-Magnet-Emitterfolgeni
her and läßt den zugeordneten Kon- köpfe sind an Armen angebracht, die radial über die
densator 34 oder 42 auf den Pegel des Ausgangs der 55 Platten bewegt werden. Wenn ein Kopf von einet
Differenzierschaltung aufladen. Beim Durchlaufen Spur-Position in eine andere Position bewegt wird
der Rückflanke des Impulses unterbricht der Schalt- kann er eine Anzahl dazwischenliegender Spuret
transistor die Verbindung zwischen den Fmitterfol- überqueren. Jedesmal wenn der Kopf eine der zwigern
und bringt eine umgekehrte Spannung an die schenliegenden Spuren kreuzt, kann ein Impuls vor
Basis-Emitter-Verbindung jedes Emitterfoigers des 60 dem Kopf oder von einem gesonderten Meßwert
Paares, wodurch der zugeordnete Kondensator den wandler abgeleitet werden. Eine Folge derartige]
letzten Wert seiner Ladung speichern muß. Je nach- Spurimpulse, die auf gleiche Breite geformt sind, zeig
dem, ob der augenblickliche Abtastwert stärker posi- die Wellenform α in Fig. 6. Die Wellenform a win
tiv oder stärker negativ ist als der unmittelbar vor- dem Flip-Flop und der zugehörigen logischen Schal
ausgehende Abtastwert, wird festgelegt, welches Paar 65 tung 66 zugeführt, die die Wellenform invertiert uw
Emitterfolger zum Laden des Kondensators benutzt ein Auftastsignal in Gestalt deT Wellenform b er
wird. Ein Paar Emitterfolger wird benutzt, um den zeugt. In der Wellenform b wird der Pegel des Signal
Kondensator während des Beschleunigungsabschnitts zwischen den Impulsen erhöht um eine Rechleck
welle zu erzeugen, deren Länge mit dem Zeitintervall (Wellenform h). In einem anderen Beispiel mit nied-
zwischen den Impulsen der Wellenform α variiert. rigerer Periode der Impulse der Wellenform α wird
Jede Rechteckwelle der Wellenform b liefert einen der Kondensator 72 während einer lageren ZeS
Tonmpuls zum Steuern des Sägezahngenerator 67. dauer entladen (Wellenform /). Der Trigger 74 er-Die
Vorderflanke jeder Rechteckwelle der Wellen- 5 zeugt ein längeres Auftastsignal (Wellenform *), wo-
form 6 steUt den Sagezahngenerator auf Null. Wie durch der Generator 75 einen höheren Spannungs-
durch d!e Wellenform c angedeutet, steigt dann der pegel erreichen kann (Wellenform I)- Diese Wirkung
Signalpegel des Sägezahngenerators, bis er durch die beruht auf folgenden Beziehungen-
Rückflanke der Rechteckwelle unterbrochen wird und _ rv
auf diesem Pegel konstant verharrt, bis er von der to d ~ ' 'ä'
Vorderflanke der nachfolgenden Rechteckwelle auf wobei
Null zurückgestellt wird. Der Spannungspegel am
Null zurückgestellt wird. Der Spannungspegel am
Ausgang des Sägezahngenerators ist C = KaPaz>tat des Kondensators 72,
_ V — festliegender Spannungspegel,
<" ~ ο Λ Ί ' A ι, = Entladungszeit des Kondensators 72:
wobei
Jf.=
CV/ld,
K0 = Konstante des Sägezahngenerators 67.
Ji1= Zeitintervall zwischen den Spur-Impulsen; _ ^V
Ji1= Zeitintervall zwischen den Spur-Impulsen; _ ^V
weil χ (Geschwindigkeit) proportional zu l/i, ist, e- »o .J1V*
gibt sich QY
V1 =
KaX.
=
Ka
RX
Der Spannungspegel V1 wird umgewandelt in den Die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators 75
Strompegel im Transistor 68 gemäß der Beziehung »5 ist dann
I a — VcIR, worin R den Widerstandswert des Wider- y _ ^ u
stands 69 bedeutet. Durch Substitution ergibt sich ° b a
Id—K11AtxIR. Der vom Transistor 68 erzeugte KbCV
Strompegel wird durch die Wellenform d dargestellt; "ir ir Λ'
der Strom wird zum Entladen des Kondensators 72 3<>
&alR
benutzt. Der Schalter 71 wird durch die Vorder- wobei K„ die Konstante des Sägezahngenerators 75
flanke jedes Spur-Impulses geschlossen und durch ist. Danach ist die Ausgangsgröße F. des Sägezahnden
Schmitt-Trigger 74 geöffnet. Der Schalter 73 generators proportional der Geschwindigkeit, denn
wird durch den Schmitt-Trigger 74 geschlossen und die anderen Größen der Gleichung sind Konstante,
durch die VGrderflanke jedes Spur-Impulses geöffnet. 35 Die beschriebene Schaltung ist daher imstande, Ge-Wird
der Schalter 73 geschlossen, so kann der Kon- schwindigkeitsanzeigen aus Spur-Impulsen so lange
densator 72 bis auf den Pegel der Gleichspannungs- zu üefem, wie die längste, für das Aufladen des
quelle V geladen werden. Ist der Schalter 73 offen Kondensators C benötigte Zeit kürzer ist als die kür-
und wird der Schalter 71 geschlossen, so wird der zeste Zeit zwischen den Spur-Impulsen. Die Schal-Kondensator
72 von V auf Null mit einer Geschwin- 40 tung erzeugt Spannungswerte, die genaue Anzeigen
digkeit entladen, die durch ld bestimmt wird, wie es der Geschwindigkeit bei jeder Spurüberquerune sind,
die weiteren Wellenformen darstellen. Die Wellen- Die Schaltung nach F i g. 5 kann somit an Steile der
formen e und / zeigen Spur-Querungsimpulse in stark Differenzierstufe 18 aus F i g. 3 verwendet werden,
vergrößerter Darstellung. Setzt man einen Impuls mit Die Ausfuhrungsformen nach den F i g. 3 und 5
größerer Periode aus der Wellenform d voraus, so 45 sind zwar in Verbindung mit Plattendateten beschriezeigt
die Wellenform / die Entladung des Konden- ben worden, sie lassen sich aber ganz allgemein bei
sators 72 vom Spannungswert V auf Null. Der Trig- geschlossenen Regelstrecken verwenden. Die Ausfühger
74 wird von der Vorderflanke des Spur-Impulses rung nach F i g. 3 läßt sich besonders günstig verwen
eingeschaltet und zurückgestellt, wenn der Konden- den, wenn ein Lagesignal in Sinus- oder Dreiecks
sator 72 bis Null entladen ist (Wellenform g). Der 50 form vorliegt, während die Schaltung nach F i g. i
Trigger 74 erzeugt damit einen Auftastimpuls, der die für Anwendungen beim Vorliegen digitaler Lage
Taktsteuemng des Sägezahngenerators 75 steuert Signale besonders geeignet ist.
Claims (7)
1. Elektrisches Tachometer für eine kontinuier- Spannung zu erzeugen (F i g. 5).
liehe Anzeige der Geschwindigkeit einer Last, die 5
durch einen Elektromotor längs einer Bahn be- J.
wegt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß ein von der Last (12) betätigter Meßwertwandler (13) ein intermittierendes Lagesignal er- Die Erfindung betrifft ein elektronisches Tachozeugt, daß ein Wandler (14) dieses Lagesignal in io meter für eine kontinuierliche Anzeige der Geschwinein intermittierendes, der augenblicklichen Last- digkeit einer Last, die durch einen Elektromotor geschwindigkeit direkt proportionales Geschwin- längs einer Bahn bewegt wird, digkeitssignal umformt, das in einem Speicher Bekannte Tachometer (US-PS 2 764 702) sind im (15) gespeichert wird, daß mit aem Elektromotor allgemeinen längliche vohrförmige Geräte, die eine (11) ein Meßwertwandler (16) zusammenwirkt, 15 aus sehr feinem Draht auf eine Hülse gewickelte zyder abhängig von Änderungen der Motor- lindrische Spule und einen in der Spule beweglichen geschwindigkeit ein kontinuierliches Signal er- Permanentmagnet aufweisen. Diese Tachometer sind zeugt, das proportional der augenblicklichen Last- im Verhältnis zu ihier Nutzlänge sperrig, denn der geschwindigkeit ist und daß der Speicher (15) für nutzbare Abschnitt beschränkt sich auf den Spulendas der Lastgeschwindigkeit proportionale Signal 20 teil, der im linearen Bereich arbeitet. Es ergibt sich und der Meßwertwandler (16) für das den Ände- eine Nutzlänge von ungefähr 25% der Gesamtlänge rungen der Motorgeschwindigkeit proportionale des Tachometers. Solche Tachometer lassen sich nur Signal mit einer Verknüpfungsstufe (17) verbun- mit Mühe eichen, einerseits weil die Lage des Linearden sind, um periodisch das kontinuierliche Signal bereiches von Gerät zu Gerät schwankt, die Angabe auf einem Wert proportional zu dem intermittie- »5 und Markierung der nutzbaren Zone für den Benutzer renden Signal zu berichtigen. aber erforderlich ist. Andererseits unterliegt das
daß ein von der Last (12) betätigter Meßwertwandler (13) ein intermittierendes Lagesignal er- Die Erfindung betrifft ein elektronisches Tachozeugt, daß ein Wandler (14) dieses Lagesignal in io meter für eine kontinuierliche Anzeige der Geschwinein intermittierendes, der augenblicklichen Last- digkeit einer Last, die durch einen Elektromotor geschwindigkeit direkt proportionales Geschwin- längs einer Bahn bewegt wird, digkeitssignal umformt, das in einem Speicher Bekannte Tachometer (US-PS 2 764 702) sind im (15) gespeichert wird, daß mit aem Elektromotor allgemeinen längliche vohrförmige Geräte, die eine (11) ein Meßwertwandler (16) zusammenwirkt, 15 aus sehr feinem Draht auf eine Hülse gewickelte zyder abhängig von Änderungen der Motor- lindrische Spule und einen in der Spule beweglichen geschwindigkeit ein kontinuierliches Signal er- Permanentmagnet aufweisen. Diese Tachometer sind zeugt, das proportional der augenblicklichen Last- im Verhältnis zu ihier Nutzlänge sperrig, denn der geschwindigkeit ist und daß der Speicher (15) für nutzbare Abschnitt beschränkt sich auf den Spulendas der Lastgeschwindigkeit proportionale Signal 20 teil, der im linearen Bereich arbeitet. Es ergibt sich und der Meßwertwandler (16) für das den Ände- eine Nutzlänge von ungefähr 25% der Gesamtlänge rungen der Motorgeschwindigkeit proportionale des Tachometers. Solche Tachometer lassen sich nur Signal mit einer Verknüpfungsstufe (17) verbun- mit Mühe eichen, einerseits weil die Lage des Linearden sind, um periodisch das kontinuierliche Signal bereiches von Gerät zu Gerät schwankt, die Angabe auf einem Wert proportional zu dem intermittie- »5 und Markierung der nutzbaren Zone für den Benutzer renden Signal zu berichtigen. aber erforderlich ist. Andererseits unterliegt das
2. Tachometer nach Anspruch 1, dadurch ge- Tachometer dem Verschleiß, weil der bewegliche
kennzeichnet, daß der Meßwertwandler (16) für Magnet innerhalb einer Kunststoff-Hülse verschoben
das Lastgeschwindigkeitssignal eine den Motor- wird. Der Magnet scheuert nach einiger Zeit die Hülse
strom integrierende Stufe (21) aufweist. 30 durch und berührt dann unmittelbar die Windungen
3. Tachometer nach den Ansprüchen 1 und 2, der Spule, die damit unbrauchbar wird. Ferner werdat'urch
gekennzeichnet, daß der Meßwertwand- den in einer magnetische Felder aufweisenden Umler
(13) für das Lagesignal eine Differenzier- gebung unerwünschte Spannungen in dem Tachoschaltung
(18) aufweist. meter erzeugt, die ungenaue Ausgangssignale hervor-
4. Tachometer nach Anspruch 3, dadurch ge- 35 rufen.
kennzeichnet, daß die Differenzierschaltung (18) Es ist ferner nach der US-PS 2 934 267 eine Höeinen
in Differenzierschaltung angeordneten Ope- hensteuerung, insbesondere für automatische Flugrationsverstärker
(22) aufweist und daß die Spei- zeugsteuerungssysteme bekannt, bei der abhängig
cherschaltungen (19, 20) jeweils einen Konden- von der Flughöhe und der Beschleunigung des Flugsator
(34, 42) enthalten, von denen der eine wäh- 40 zeuges Signale abgeleitet werden, die zusammen verrend
eines Beschleunigungsvorganges, der andere arbeitet kontinuierlich die Vertikalgeschwindigkeit
während eines Verzögerungsvorganges geladen bestimmen, wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein
5. Tachometer nach Anspruch 4, dadurch ge- Tachometer der bekannten Art so zu verbessern, daß
kennzeichnet, daß jeder Speicher (19, 20) zwei 45 ein Ausgangssignal der Geschwindigkeit einer motorkomplementäre
Paare Emitterfolger (27, 28; 31, bewegten Last, die aus einer Position in eine andere
32; 35, 36; 38, 39) aufweist, von denen eines den bewegt wird, proportional ist, somit das Tachometer
Kondensator (34, 42) im negativen Sinne lädt, äußerst exakt arbeitet. Weitei soll es möglichst verdaß
zwischen diesen Emitterfolgern jeden Paares schleißarm aufgebaut und wirtschaftlich herstellbar
ein Schalttransistor (29, 33, 37, 41) angeschlos- j0 sein.
sen ist, wobei diese Schalttransistoren von einer Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß ein
Impulsreihe gesteuert werden, die von dem Lage- Vun der Last betätigter Meßwertwandler ein inter-
signal abgeleitet ist, um die Emitterfolger jeden mittierendes Lagesignal erzeugt, daß ein Wandlei
Paares während des Speicherns in Kaskadenschal- dieses Lagesignal in ein intermittierendes, der äugen-
tung zusammenzuschalten. 55 blicklichen Lastgeschwindigkeit direkt proportionales
6. Tachometer nach Anspruch 1, dadurch ge- Geschwindigkeitssignal umformt, das in einem Speikennzeichnet,
daß der Meßwertwandler (13) das eher gespeichert wird, daß mit dem Elektromotor eir
Lagesignal digital erzeugt und daß die nachge- Meßwertwandler zusammenwirkt, der abhängig vor
schalteten Wandler (14) und Speicher (15) digitale Änderungen der Motorgeschwindigkeit ein kontinuier
Signale verarbeiten. 60 liches Signal erzeugt, das proportional der augen-
7. Tachometer nach Anspruch 1, dadurch ge- blicklichen Lastgeschwindigkeit ist und daß dei
kennzeichnet, daß zum Erzeugen einer der Ge- Speicher für das der Lastgeschwindigkeit proportio
schwindigkeit die Last direkt proportionalen Span- nale Signal und der Meßwertwandler für das den An
nung ein Kondensator (72) vorhanden ist, der an derungen der Motorgeschwindigkeit proportionale Sizwei
unterschiedliche Spannungen anschaltbar ist, 65 gnal mit einer Verknüpfungsstufe verbunden sind, urr
daß eine Schaltungsanordnung (66) zum Erzeugen periodisch das kontinuierliche Signal auf einem Wer
eines der Entladezeit dieses Kondensators pro- proportional zu dem intermittierenden Signal zu be
portionalen Auftastsignals vorgesehen ist sowie richtigen.
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| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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Owner name: INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORP., ARMONK, N.Y |
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Free format text: DERZEIT KEIN VERTRETER BESTELLT |