DE3300391A1 - Method and device for representing sinusoidal quantities - Google Patents

Abstract

To represent a periodic quantity U = Uo sin omega t in accordance with the so-called Fresnel representation, in which a reference vector OR rotating in the positive direction, for example the supply voltage, is used as reference quantity, a sampling vector OB with constant vector length is utilised which rotates at the same rate but in the opposite direction and is oriented diametrically oppositely to the reference vector OR at time t = 0. Furthermore, the amplitude Uo of the quantity U is measured, particularly by determining the instantaneous value of this quantity at the time at which it passes through its maximum (vector OU1), and the value measured in this manner is referred to the vector OB1 on which the sampling vector is located at the time at which the quantity U precisely assumes its positive maximum at (OU1). This verifies that the deviation from (OB1), referred to OY, precisely corresponds to the phase angle of the quantity U referred to the reference vector. In practice, (OB1), which has a known constant length, is multiplied by (OU1) and by an auxiliary voltage with a relatively much higher frequency, and the cathode tube is exposed for a very short time interval when (OB) is located at (OB1), as a result of which a precise representation of the quantity U can be achieved.

Description

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^_x _~ f* """ 'Dipl.-lng. H.Tiedtke f ^ _x _ ~ f * """'Dipl.-Ing. H. Tiedtke f

GrUPE - PeLLMANN - fclRAMS Dipl.-Chem. G. BühlingGROUP - PELLMANN - fclRAMS Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-lng. R. Kinne -5- Dipl.-lng. R GrupeDipl.-Ing. R. Kinne -5- Dipl.-Ing. R group

Dipl.-lng. B. Pellmann Dipl.-lng. K. GramsDipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams

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7. Januar 1983 DE 2687January 7, 1983 DE 2687

case GM/SP.66340 Roland Beicase GM / SP.66340 Roland Bei

Grenoble, FrankreichGrenoble, France

undand

Thierry Bauchon
Valbonnais, FrankreichThierry Bauchon
Valbonnais, France

Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung sinusförmigerMethod and device for the representation of sinusoidal

GrößenSizes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Sichtbarmachung bzw. Anzeige und Messung sinusförmiger Größen gemäß der sogenannten Fresnel-Darstellung.The invention relates to a method and a device for visualizing or displaying and measuring sinusoidal Sizes according to the so-called Fresnel representation.

Es ist bekannt, eine derartige Größe wie beispielsweise eine elektrische Wechselspannung durch die Projektion eines sich um seinen Ursprung drehenden und in seiner Länge der Amplitude dieser Größe prportionalen Vektors auf eine feste Achse darzustellen. Gemäß der Fresnel-Darstellung werden die den fraglichen Größen entsprechenden verschiedenen Vektoren in derjenigen Lage abgebildet, die sie zu einem vorbestimmten Periodenzeitpunkt einnehmen. Dies ermöglicht das Ablesen aller gewünschten Parameter. Insbesondere kann ein Bezugsvektor vorgegeben werden, der gewissermaßen als Uhr bzw. Referenzzeitgeber dient, und auf diesen die Lage jedes anderen Vektors durch Messung des jeweiligen Winkels der Phasenabweichung, d.h. des Phasenwinkels bezogen werden.It is known, such a quantity as an electrical alternating voltage by the projection of a rotating around its origin and in its length proportional to the amplitude of this size on a fixed vector Axis. According to the Fresnel representation, the various vectors corresponding to the sizes in question mapped in the position that they lead to a predetermined Take period time. This enables all desired parameters to be read off. In particular, a Reference vector are specified, which serves as a clock or reference timer, and on this the position of each other vector by measuring the respective angle of the phase deviation, i.e. the phase angle.

ORIGINALORIGINAL

/25/ 25

Dresdner BanK (Mönchen) Kto. 3 939 844 Bayer. Vereinsbank (München) Kto. 508 941 Postecheck (München) KIa 670-43-1 Dresdner Bank (Mönchen) Account 3 939 844 Bayer. Vereinsbank (Munich) Account 508 941 Postecheck (Munich) KIa 670-43-1

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Zwar ermöglichen die derzeit auf dem Gebiet der Elektronik und der Informatik verfügbaren Mittel die Verwirklichung einer entsprechenden Darstellung, erfordern jedoch die Verwendung kostenaufwendiger Datenverarbeitungsanlagen, die zudem mit geeigneten Peripheriegeräten ausgestattet 8*ein müssen.
10It is true that the means currently available in the field of electronics and computer science enable the implementation of a corresponding representation, but they require the use of expensive data processing systems, which must also be equipped with suitable peripheral devices.
10

Demgegenüber wird mit der Erfindung ein Verfahren geschaffen, das für diesen Zweck die Verwendung einer einfachen und ohne weitere Zusatzgeräte auskommenden Vorrichtung ermöglicht.
15In contrast, the invention creates a method which enables the use of a simple device that does not require any additional equipment for this purpose.
15th

Erfindungsgemäß wird ein Abtastvektor vorgegeben, der sich im Gegensinn zum Bezugsvektor mit der selben Geschwindigkeit wie dieser dreht und der zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, vorzugsweise zum Zeitpunkt t = 0, in eine Richtung orientiert ist bzw. in diese zeigt, die derjenigen des Bezugsvektors diametral entgegengesetzt ist. Weiterhin wird der Moment bestimmt, in dem eine der anzuzeigenden Größen ein Maximum, vorzugsweise das positive Maximum durchläuft und auf dem Bildschirm einer Kathodenröhre der Wert dieser Größe in derjenigen Richtung angezeigt, die nun bzw. zu diesem Zeitpunkt die Richtung des Abtastvektors ist.According to the invention, a scanning vector is specified, which in the opposite direction to the reference vector rotates at the same speed as this and that to a predetermined one Point in time, preferably at point in time t = 0, is oriented in a direction or points in this direction that of that of the reference vector is diametrically opposite. Furthermore, the moment is determined in which one of the to be displayed Sizes a maximum, preferably the positive maximum passes and on the screen of a cathode tube of the The value of this variable is displayed in the direction that is now or at this point in time the direction of the scanning vector is.

Die Erfindung und die mit ihr erzielbaren Vοrtei 1 e werden "0 nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.The invention and the advantages that can be achieved with it are 1 e "0 below on the basis of exemplary embodiments with reference described in more detail on the drawing.

Fig. 1 veranschaulicht die vektorielle Darstellung einerFig. 1 illustrates the vector representation of a

sinusförmigen Größe,
35sinusoidal size,
35

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Fig. 2 zeigt den darstellenden Vektor und den Bezugsvektor zu demjenigen Zeitpunkt, in dem der BezugsFigure 2 shows the illustrative vector and the reference vector at the time at which the reference

vektor ein positives Maximum durchläuft,vector passes through a positive maximum,

Fig. 3 veranschaulicht zwei bemerkenswerteuzw. besondere Lagen des die betrachtete Größe darstellenden Vektors, des Bezugsvektors und eines sich im GegenFigure 3 illustrates two notable new and special Positions of the vector representing the size under consideration, of the reference vector and one in the opposite

sinn zum Bezugsvektor drehenden Abtastvektors,sense to the reference vector rotating scanning vector,

Fig. 4 zeigt den allgemeinen Aufbau der erfindungsgemaßenFig. 4 shows the general structure of the invention

Vorrichtung,
15Contraption,
15th

Fig. 5 zeigt den Verlauf des Produkts aus der anzuzeigenden Größe und einem HiIfswellensignal, das aus Dreiecksimpulsen erhöhter Frequenz besteht und die Modulation der Größe zur Sicherstellung der Anzeige erlaubt,Fig. 5 shows the course of the product from the to be displayed Size and an auxiliary wave signal, which consists of triangular pulses of increased frequency and the Modulation of the size to ensure the display allowed,

Fig. 6 veranschaulicht eine Aufeinanderfolge von mehreren aufeinanderfolgenden Größen mit unterschiedlichen Amplituden und Phasenlagen entsprechenden Dar-Stellungen gemäß Fig. 5.Figure 6 illustrates a sequence of several successive sizes with different Representations corresponding to amplitudes and phase positions according to FIG. 5.

Zur Festlegung der Grundgedanken ist in Fig. 1 ein eine elektrische Spannung darstellender Vektor OU gezeigt, der "^ vom Ursprung 0 des Kartesischen Koordinatensystems X'-X, Y'-Y ausgeht und sich um diesen Punkt mit einer Geschwindigkeit cJ dreht, wie es durch einen Pfeil angedeutet ist. Dieser Vektor ist im Koordinatensystem durch die folgendenTo define the basic ideas, a vector OU representing an electrical voltage is shown in FIG "^ from the origin 0 of the Cartesian coordinate system X'-X, Y'-Y emanates and moves around that point at a rate cJ rotates as indicated by an arrow. This vector is in the coordinate system by the following

Gleichungen festgelegt:
35Equations established:
35

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Oy = Uo sin (tot + f ) Ox = Uo cos ( cot + Y )Oy = Uo sin (tot + f) Ox = Uo cos (cot + Y)

Der Wert Uo entspricht dem Maximum bzw. der Amplitude der Spannung und wird durch die Länge des Vektors getoäß einem vorbestimmten Maßstab dargestellt. Die Schwingung oder Winkelgeschwindigkeit wird in der jeweils interessierenden Schaltung, dem Gerät oder dem Netz als konstant angenommen Die Zeit t ist durch Bezugnahme auf eine Referenzzeit bzw. einen Referenzzeitgeber definiert. Die Phasenabweichung bzw. der Phasenwinkel / ist auf einen Vektor bezogen, der sich synchron mit diesem Zeit- bzw. Taktgeber dreht und der folglich als Bezugsvektor bezeichnet werden kann.The value Uo corresponds to the maximum or the amplitude of the Voltage and is caused by the length of the vector Shown predetermined scale. The oscillation or angular velocity is in each case of interest Circuit, the device or the network assumed to be constant The time t is defined by reference to a reference time or a reference timer. The phase deviation or the phase angle / is related to a vector that rotates synchronously with this timer or clock generator which can consequently be referred to as the reference vector.

In Fig. 2 ist dieser Bezugsvektor OR unter Ausrichtung mit der Y-Achse nach oben weisend dargestellt. Der Vektor OU ist um den Winkel ¥ nach hinten bzw. in nacheilender Richtung verschoben. Unter diesen Bedingungen kann der Vektor OU als vollständig die Spannung U definierend betrachtet werden. Die zugrundegelegte Übereinkunft bzw. Definition besteht somit darin, daß der darstellende Vektor ou demjenigen Augenblick entspricht, in dem der Bezugsvektor OR sich in derjenigen Lage befindet, die dem positiven Maximum der von ihm dargestellten sinusförmigen Größe R = Ro sin CJ t entspricht. Wohlgemerkt sind auch andere Festlegungen wie z.B. jene möglich, daß der Augen-In Fig. 2, this reference vector OR is shown aligned with the Y-axis pointing upwards. The vector OU is shifted backwards or in a trailing direction by the angle ¥. Under these conditions, the vector OU can be viewed as fully defining the voltage U. The underlying agreement or definition is thus that the representing vector ou corresponds to the instant in which the reference vector OR is in that position which corresponds to the positive maximum of the sinusoidal variable R = Ro sin CJ t represented by it. Mind you, other stipulations are also possible, such as those that the eye

^O blick betrachtet wird, in dem der Bezugsvektor OR unter Ausrichtung mit der X-Achse nach rechts ausgerichtet ist (Periodenbeginn mit t = 0 + 2 7Γη/<*3 ). In jedem Fall wird bei einmal getroffener Festlegung der Bezugsvektor OR nutzlos und kann nicht mehr bei der Anzeige des oder der ande-^ O look is considered in which the reference vector OR under Alignment with the X-axis is aligned to the right (beginning of the period with t = 0 + 2 7Γη / <* 3). In any case it will once the definition has been made, the reference vector OR is useless and can no longer be used in the display of the other

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ren Vektoren abgebildet werden.
5ren vectors are mapped.
5

Das erfindungsgemäß angestrebte Ziel besteht darin, den oder die Vektoren wie beispielsweise den Vektor OU auf einem Kathodenschirm bzw. dem Bildschirm einer Kathaden-The aim of the invention is to achieve the or the vectors such as the vector OU on a cathode screen or the screen of a cathode

röhre in Erscheinung treten zu lassen bzw. anzuzeigen. 10tube to appear or to indicate. 10

Hierzu wird ein Abtastvektor OB (Fig. 3) mit konstanter Länge verwendet, der zum Zeitpunkt t = (0 + 2JTn/cO ) mit der X-Achse nach links weisend und damit entgegengesetzt zum Bezugsvektor ausgerichtet ist, der im Gegensatz hier_zu nach rechts weist. Der Abtastvektor dreht sich hierbei mit der Geschwindigkeit -tO . For this purpose a sample vector OB (Fig. 3) is used with a constant length at time t = (0 + 2JTn / CO) with the X-axis pointing to the left and thus opposite is aligned with the reference vector that, in contrast _here to the right shows. The scanning vector rotates with the speed - t0.

Da in Fig. 3 der Zeitpunkt t = 0 betrachtet wird, ist der Vektor OU gemäß Fig. 2 nun um den Winkel ^p - bezogen allerdings nicht mehr auf OY, sondern nunmehr auf OX - verschoben (in Fig. 3 ist die Annahme getroffen, daß der Winkel Y negativ ist, was einer Verschiebung nach hinten bzw. in nacheilender Richtung entspricht). Um zu demjenigen Zeitpunkt zu gelangen, in dem die dargestellte GrößeSince the point in time t = 0 is considered in FIG. 3, the vector OU according to FIG. 2 is now related to the angle ^ p, however no longer to OY, but now to OX - shifted (in FIG. 3 the assumption is made that the Angle Y is negative, which corresponds to a shift backwards or in a trailing direction). To that one Time to arrive at the size shown

²^ U ihr positives Maximum (Lage OUl) annimmt,, muß sie sich algebraisch um den Winkel ( 7Γ/2 -ψ ) drehen, was einem Absolutwert von ( 7£"/2 + Ψ ) in der Fig. entspricht. Während dieser Zeit hat sich der Abtastvektor OB im Gegensinn um denselben Winkel gedreht und befindet sich bei OBl. Er ist dabei um den Winkel f(Absolutwert) bezüglich der Halbachse OY im Gegensinn - bezogen auf den durch den Pfeil Wt angezeigten normalen trigonometrischen Sinn -, d.h. nach hinten bzw. in nacheilender Richtung verschoben. ² ^ U assumes its positive maximum (position OUl), it must rotate algebraically by the angle (7Γ / 2 -ψ ), which corresponds to an absolute value of (7 £ "/ 2 + Ψ ) in the figure Time, the scanning vector OB has rotated in the opposite direction by the same angle and is at OBl. It is in the opposite direction by the angle f (absolute value) with respect to the semiaxis OY - based on the normal trigonometric sense indicated by the arrow Wt -, i.e. after moved backwards or in a trailing direction.

Ein Vergleich mit Fig. 2 zeigt auf einen Blick, daß er 35A comparison with FIG. 2 shows at a glance that he 35

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exakt diejenige Orientierung bzw. Lage einnimmt, die der Vektor OU bei der Fresnel-Dnrstellunq zum Zeitpunkt t =takes exactly that orientation or position that the Vector OU in the Fresnel Dnrstellunq at time t =

7Z/2t£ besitzt. Damit entspricht die Winkellage des Abtastvektors OB zum Zeitpunkt, in dem der darstellende Vektor OU die Halbachse OY durchläuft, identisch derjenigen, cfie der Vektor OU bei der Fresnel-Darstellung haben muß. 7Z / 2t £ owns. The angular position of the scanning vector OB at the point in time at which the representing vector OU passes through the semiaxis OY is identical to that which the vector OU must have in the Fresnel representation.

Vorstehend wurde angenommen, daß sich der Vektor OU zum Zeitpunkt 0 im vierten Quadranten des trigonometrischen Kreises befindet. Es ist jedoch leicht nachzuweisen, daßIt was assumed above that the vector OU is in the fourth quadrant of the trigonometric at time 0 Circle is located. However, it is easy to show that

man zum selben Ergebnis gelangt, wenn er sich in einem 15one arrives at the same result if he is in a 15th

der drei anderen Quadranten befindet.of the other three quadrants.

Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung wird demzufolge der Durchgang der darzustellenden Größe I) durch ihren positiven Maximalwert OUl ermittelt und zur Anzeige des diese 20According to a first feature of the invention, the passage of the variable I) to be represented is determined by its positive Maximum value OUl determined and to display this 20

Größe darstellenden Vektors OU diejenige Halbgerade bzw. derjenige Strahl verwendet, auf dem sich zu diesem Zeitpunkt der Abtastvektor (Lage OBl) befindet.The vector OU representing the magnitude of the half-line or the ray used on which at this point in time the scanning vector (position OBl) is located.

Gemäß einem zweiten Merkmal der Erfindung wird zur Ver-25 According to a second feature of the invention, the Ver-25

wirklichung dieser Anzeige die betrachtete Größe oderactualization of this display the size or considered

Spannung U mit einer Hilfswelle bzw. einem Hilfssignal moduliert, das aus einer Reihe von Impulsen derselben Polarität besteht und eine ausreichend hohe Frequenz aufweist, um einerseits auf dem Bildschirm der verwendeten 30Voltage U with an auxiliary shaft or an auxiliary signal modulates that of a series of pulses of the same Polarity exists and has a sufficiently high frequency to be used on the one hand on the screen 30th

Kathodenröhre einen optisch kontinuierlichen Eindruck hervorzurufen und andererseits unter Berücksichtigung der Bilddefinition bzw. -Auflösung auf dem Bildschirm eine Vernachlässigbarkeit der Periode der Hilfswelle zu erreichen,Cathode tube to create an optically continuous impression and on the other hand, taking into account the Image definition or resolution on the screen To achieve negligibility of the period of the auxiliary shaft,

Weiterhin werden die Komponenten des Abtastvektors gebildet 35Furthermore, the components of the scanning vector are formed 35

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und diese vor dem Anlegen an die Röhren-Ablenkplatten mit der derart modulierten Spannung U multipliziert. Schließlich wird die Röhre sehr kurzzeitig in demjenigen Augenblick beleuchtet, in dem die Spannung oder Größe L) ihr positives Maximum durchläuft.and this before being applied to the tube baffles the voltage U modulated in this way is multiplied. In the end the tube becomes very brief at that moment illuminated in which the voltage or size L) ye passes through a positive maximum.

Somit erscheint unter diesen Bedingungen auf dem Bildschirm eine Reihe von Linien, die praktisch ineinander übergehen und dabei einen einzigen Vektor dastellen, der im gewünschten Winkel orientiert ist.und dessen Länge proportional der darzustellenden Größe ist (wobei natürlieh vorausgesetzt ist, daß die Hilfswelle konstante Amplitude besitzt).Thus, under these conditions, a series of lines appear on the screen, practically one inside the other skip over and present a single vector that is oriented at the desired angle and its length is proportional to the size to be displayed (where natural it is assumed that the auxiliary shaft is constant Amplitude).

Sollen, wie dies sehr häufig der Fall ist, gleichzeitig mehrere Größen in Vektordarstellung angezeigt werden, wird ein Kommutier- oder Umschaltsystem vorgesehen, das die aufeinanderfolgende Abbildung der Größen auf dem Bildschirm mit einem Abstand bewirkt, der zum Vermeiden jeglichen unzulässigen Blinkens ausreichend ist.Should, as is very often the case, simultaneously If several values are displayed in vector representation, a commutation or switching system is provided that the successive mapping of the sizes on the Screen causes a distance that is sufficient to avoid any impermissible blinking.

in der Fig. 4 ist die Gesamtheit der Schaltkreise bzw. der Schaltungsaufbau dar in der vorstehend erläuterten Weise arbeitenden erfindungsgemäßon- Vorrichtung schematisch dargestellt.in Fig. 4 is the entirety of the circuits or the circuit structure is shown in the above Way working according to the invention device schematically shown.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Bezugszeitqeber bezeichnet, der dem Bezugsvektor OR gemäß Fig. 3 entsprechende sinusförmige chronometrische bzw. Zeitsignnle abgeben kann, Der Ausgang 2 des Referenzzeitgebers ist mit einem Eingang 3 einer Phasenschieberschaltung 4 verbunden, dieThe reference number 1 denotes a reference timer, which can output sinusoidal chronometric or time signals corresponding to the reference vector OR according to FIG. 3, The output 2 of the reference timer has an input 3 connected to a phase shifter circuit 4, the

: : :" -\ \ Ί · Γ!. 130039Ί::: " - \ \ Ί · Γ !. 130039Ί

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hiervon die beiden Komponenten des Abtastvektors OB ableitet, wobei folgende Gleichungen gelten:the two components of the scanning vector OB are derived from this, whereby the following equations apply:

y = Bo sin (O t
χ = -Bo cos co ty = Bo sin (O t
χ = -Bo cos co t

(hierbei bezeichnet Bo einen konstanten Wert) 10(here Bo denotes a constant value) 10

Die Vektorkomponenten werden über Ausgänge 5 und 6 abgegeben und entsprechenden ersten Eingängen 7 bzw. 8 zweier Multiplizierschaltungen 9, 10 zugeführt, an deren zweiten Eingängen 11 bzw. 12 im weiteren Text näher erläuterte Signale anliegen. Ausgänge 13 und 14 der Multiplizierschaltungen 9 und 10 sind mit den jeweiligen Eingängen 15 und 16 zweier Verstärker 17 bzw. 18 verbunden, deren Ausgänge 19 bzw. 20 mit Ablenkplatten 21 und 22 einer Anzeige-Kathodenröhre 23 gekoppelt sind.The vector components are output via outputs 5 and 6 and corresponding first inputs 7 and 8 of two Multiplier circuits 9, 10 fed to the second Inputs 11 and 12 are applied signals explained in more detail in the following text. Outputs 13 and 14 of the multiplier circuits 9 and 10 are connected to the respective inputs 15 and 16 of two amplifiers 17 and 18, respectively Outputs 19 and 20, respectively, with baffles 21 and 22 of a display cathode tube 23 are coupled.

Die den gemäß der Fresnel-Darstellung auf dem Bildschirm der Kathodenröhre 23 darzustellenden Größen entsprechenden Signale gelangen über Vielfachleitungen 24 zum Eingang 25 einer Verarbeitungsschaltung 26, die hieraus die darzu-The according to the Fresnel representation on the screen of the cathode tube 23 to be represented sizes corresponding Signals arrive at input 25 via multiple lines 24 a processing circuit 26, which therefrom the

^5 stellenden Spannungen ableitet und diese über ihren Ausgang 27 an einen Eingang 28 einer Kommutier- bzw. Umschalt-Schaltung 29 mit mehreren Eingängen abgibt, die sie ihrerseits über ihren Ausgang 30 nacheinander ausgibt. Der Ausgang 30 ist mit einem Eingang 31 einer Trigger- bzw. A u s -^ 5 deriving voltages and these via their output 27 to an input 28 of a commutation or switching circuit 29 with multiple inputs, which they in turn outputs one after the other via its output 30. The output 30 is connected to an input 31 of a trigger or A u s -

^O löseschaltung 32 verbunden, deren Ausgang 33 mit einem Einganq 34 einer Anzeigesteuerschaltung 35 gekoppelt ist. Der Ausgang 36 der Anzeigesteuerschaltung 35 ist mit dem Wehnelt-Zylinder 37 der Kathodenröhre 23 zur Steuerung^ O release circuit 32 connected, the output 33 with a Input 34 of a display control circuit 35 is coupled. The output 36 of the display control circuit 35 is connected to the Wehnelt cylinder 37 of the cathode tube 23 for control

von deren Beleuchtung verbunden.
35connected by their lighting.
35

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Weiterhin ist ein HiIfswellengenerator 38 vorhanden, der zur Abgabe einer Impulsreihe mit einer Frequenz geeignet ist, die, wie vorstehend bereits ausgeführt, im Vergleich mit derjenigen der anzuzeigenden Größen relativ hoch sein muß. In der Praxis hat sich eine Frequenz von 36 kHz im üblichen Falle der Darstellung von Größen mit einer Frequenz von 50 Hz als zufriedenstellend erwiesen, jedoch ist dieser Wert keinesfalls als kritisch anzusehen und könnte innerhalb eines Grenzbereichs, in dem dies nicht zu parasitären Induktivitäten, Induktivitäts- oder Kapazitätserscheinungen und dergleichen führt, auch weitaus höher liegen.Furthermore, there is an auxiliary wave generator 38 which is suitable for the delivery of a series of pulses with a frequency which, as already stated above, in comparison with that of the sizes to be displayed must be relatively high. In practice it has a frequency of 36 kHz usual case of representing quantities with a frequency of 50 Hz has been found to be satisfactory, however this value is by no means to be regarded as critical and could be within a limit range in which this is not to parasitic inductances, inductance or capacitance phenomena and the like leads, also lie much higher.

Der Ausgang 39 des Hilfswellen- oder HiIfssignalgenerators 38 ist mit einem ersten Eingang 40 einer Multiplizierschaltung 41 verbunden, deren Ausgang mit den zweiten Eingangen 11 und 12 der bereits vorstehend erwähnten Multiplizierschaltungen 9 und 10 verknüpft ist. Der Klarheit halber wird die Multiplizierschaltung 41 im folgenden als erste Multiplizierschaltung bezeichnet, während die die Ausgangssignale der ersten Multiplizierschaltung 41 empfangenden Multiplizierschaltungen 9 und 10 als zweite Multiplizierschaltungen bezeichnet werden.The output 39 of the auxiliary wave or auxiliary signal generator 38 is connected to a first input 40 of a multiplier circuit 41, the output of which is connected to the second inputs 11 and 12 of the multiplier circuits 9 and 10 already mentioned above is linked. Of clarity for the sake of the multiplier circuit 41 is hereinafter referred to as the first multiplier circuit, while the Output signals of the first multiplying circuit 41 receiving multiplying circuits 9 and 10 as the second Multiplier circuits are referred to.

Der zweite Eingang 43 der ersten MuItiplizierschaltung,41 ist mit dem Ausgang 30 der Kommutier-Schaltung 29 verbunden. The second input 43 of the first multiplier circuit, 41 is connected to the output 30 of the commutation circuit 29.

Der Referenzzeitgeber 1, der theoretisch eine vollständig unabhängige Einrichtung sein könnte, ist vorzugsweise mitThe reference timer 1, which is theoretically a complete independent entity is preferably with

der Eingangs-Verarbeitungsschaltung 26 zum Empfangen eines 35the input processing circuit 26 for receiving a 35

***r W ν« * tr * ^_- ^₄ *** r W ν «* tr * ^ _- ^ ₄

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von dieser abgegebenen Signals verbunden, das einer als 5 connected by this output signal, which is a 5

BasisgröGe herangezogenen Größe der anzuzeigenden Größen wie beispielsweise der Spannung im Fall der Untersuchung netzgespeister Vorrichtungen, Maschinen oder dergleichen entspricht. Zu diesem Zweck weist die Verarbeitungsschaltung 26 einen Hilfsausgang 44 auf, der mit einem Eingang 45 des Referenzzeitgebers 1 verbunden ist.Base size used size of the sizes to be displayed such as the tension in the case of the investigation mains-powered devices, machines or the like. To this end, the processing circuit 26 has an auxiliary output 44 which is connected to an input 45 of the reference timer 1.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben .The operation of the device will now be described.

Der Referenzzeitgeber 1 gibt an die Phasenschieberschaltung 4 Referenzzeitsignale ab, die er in dem in Fig. 4 dargestellten Fall von einem der über die Vielfachleitungen 24 ankommenden Eingangssignale ableitet. Die Phasenschieberschaltung wandelt diese in die beiden vor-The reference timer 1 outputs to the phase shift circuit 4 reference time signals, which he in Fig. 4 the case shown derives from one of the incoming via the multiple lines 24 input signals. The phase shift circuit converts these into the two

stehend erwähnten Komponenten mitcomponents mentioned above

y = Bo sin ui t
χ = -Bo cos C uA t) y = Bo sin ui t
χ = -Bo cos C uA t)

um. Der Referenzzeitgeber 1 und/oder die Phasenschieberschaltung 4 weisen selbstverständlich sämtlich geeignete Filter- und Regelschaltungen zum Unterdrücken eventuell auftretender Harmonischer und zum Sicherstellen, daß deraround. The reference timer 1 and / or the phase shift circuit 4 of course all have suitable filter and control circuits for suppression if necessary occurring harmonics and to ensure that the

durch die beiden vorstehend erwähnten Komponenten defi-30 by the two aforementioned components defi-30

nierte Abtastvektor OB stets konstante Länge und darüberhinaus korrekte Phasenlage besitzt, das heißt, daß er zum Wert bzw. Zeitpunkt O dem gewünschten Bezugsvektor OR gerade entgegengesetzt ist (beispielsweise^, daß seine Ordi-ned scanning vector OB always constant length and beyond has the correct phase position, that is, at the value or point in time O the desired reference vector OR is exactly the opposite (e.g. ^ that its ordi-

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nate y zum Zeitpunkt O des Referenzzeitgebers exakt zu ° wird); auf.nate y exactly at time O of the reference timer ° will); on.

Weiterhin gibt der Hilfswellengenerator 38 an den Eingang 40 der Multiplizierschaltung 41 Impulse hoher FrequenzFurthermore, the auxiliary wave generator 38 is at the input 40 of the multiplier circuit 41 high frequency pulses

(■beispielsweise, wie vorstehend erläutert, 36 kHz)ah. 10(■ for example, as explained above, 36 kHz) ah. 10

Die Eingangs-Verarbeitungsschaltung 26 empfängt ihrerseits über die Vielfachleitungen bzw. Leitungen 24 den in Vektordarstellung auf dem Bildschirm anzuzeigendenunterschiedlichen Größen entsprechende Signale und verarbeitet jede bzw. jedes durch Umwandlung in eine darstellende bzw. darstellbare Spannung?beispielsweise unter Zuhilfenahme von Abspanntransformatoren, Strom-/Spannungstransformatoren usw., wobei jede relative Phasenverschiebung sorgfältig vermieden wird. Diese Spannungen gibt sie an die Kommutierschaltung 29 ab, de jede einzelne dieser Snannungen im gewünschten Augenblick aufeinanderfolgend dem zweiten Eingang 43 der ersten Multiplizierschaltung 41 zuführt. Betrachtet man eine hiervon, beispielsweise die Spannung U gemäß den Fig. 1 bis 3 und trifft hierbei die Annahme, daß diese eine Eingangsgröße G darstellt, so läßt sich folgende Gleichung aufstellen:The input processing circuit 26 in turn receives via the multiple lines or lines 24 to be displayed in vector representation on the screen Signals corresponding to magnitudes and processes each by converting them into a representative one or representable voltage - for example with the help of stepping down transformers, current / voltage transformers etc., carefully avoiding any relative phase shift. These tensions exist they to the commutation circuit 29, de each one These Snannungen at the desired moment in succession to the second input 43 of the first multiplier circuit 41 feeds. If one considers one of these, for example the voltage U according to FIGS. 1 to 3 and if it is assumed that this represents an input variable G, the following equation can be set up:

U = kG sin ( O t - Y)U = kG sin (O t - Y)

^ow Damit tritt am Ausgang 42 der ersten Multiplizierschaltung ein zahnförmiges Signal auf, das aus einer Impulsreihe besteht, deren Einhüllende bis auf eine Konstante der anzuzeigenden Spannung U entspricht. ^ow This results in a tooth-shaped signal at output 42 of the first multiplier circuit, which consists of a series of pulses, the envelope of which corresponds to the voltage U to be displayed except for a constant.

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In Fig. 5 ist der allgemeine Verlauf dieses Signals dargestellt, wobei angenommen ist, daß die Hilfswelle dreieckförmig verläuft, und wobei deren Periode bezüglich derjenigen der Spannung U zur besseren Lesbarkeit der Zeichnung absichtlich .übertrieben dargestellt ist (imIn Fig. 5 the general course of this signal is shown, it is assumed that the auxiliary shaft is triangular runs, and their period with respect to that of the voltage U for better readability of the Drawing is intentionally. Exaggerated (in

Vergleich von 36 kHz mit 50 Hz würden sich die die Drei-IO Comparing 36 kHz with 50 Hz would be the three-IO

ecke darstellenden einzelnen Linien nicht mehr voneinander unterscheiden lassen).individual lines that represent corners are no longer separated from each other differentiate).

Fig. 6 zeigt eine derjenigen nach Fig. 5 ähnliche Ansicht, jedoch zur Darstellung modulierter Signale, die mehrerenFIG. 6 shows a view similar to that of FIG. 5, but for the representation of modulated signals, the plurality of

aufeinanderfolgenden Größen I, II, III mit unterschiedlichen Amplituden und Phasenlagen entsprechen, in sehr viel kleinerem Maßstab. Für die Größe I tritt das Signal auf, nachdem der Bezugsvektor.die Achse OY durchlaufen hat, so daß demzufolge der Phasenwinkel *f. negativ (nacheilend) ist. Für die Größe II ist der Phasenwinkel f„ geringfügig positiv. Bezüglich der Größe III ist der Phasenwinkel ^, ebenfalls positiv, während jedoch bedeutsamer ist, daß die Amplitude gering ist. Da der Phasenwinkel ΊΡ sich dem Wert 27Γ annähern kann, muß die Kommu-correspond to successive sizes I, II, III with different amplitudes and phase positions, on a much smaller scale. For the quantity I, the signal occurs after the reference vector has traversed the axis OY, so that the phase angle * f. is negative (lagging). For size II, the phase angle f "is slightly positive. With regard to the variable III, the phase angle, is also positive, while it is more important, however, that the amplitude is small. Since the phase angle ΊΡ can approach the value 27Γ, the communication

tierscha Itung 29 im Stande sein, jede Spannung während eines Zeitintervalls aufrechtzuerhalten, das ausreichend groß ist, um sicherzustellen, daß der zugehörige darstellende Vektor OY erreichen bzw. dort auftreten kann.Animal Shifter 29 to be able to withstand any tension during of a time interval that is sufficient is large to ensure that the associated representative vector can reach OY or occur there.

Das somit von der ersten Multiplizierschaltung 41 abgegebene zahnförmige Signal wird den zweiten MuItiplizierschaltungen 9 und 10 zugeführt und dort mit jeder bzw. jeweils einer der sinusförmigen Komponenten des Abtastvektors OB multipliziert. Da die Amplitude dieser Kompo-The output thus output from the first multiplier circuit 41 Tooth-shaped signal is fed to the second multiplier circuits 9 and 10 and there with each or each time one of the sinusoidal components of the scanning vector OB is multiplied. Since the amplitude of this component

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nenten konstant ist, besitzt das ^y°n den Multiplizierschaltungen 9 und 10 abgegebene Signal eine entsprechende Hüllkurve gemäß nachstehenden Gleichungen:nenten is constant, the ^y ° n output signal to the multipliers 9 and 10 has a corresponding envelope according to the following equations:

y = B sin tot χ U sin («t + *f ) χ A χ k
• x = B cos Ot χ U cos (Ot + f ) χ Α xK
10y = B sin tot χ U sin («t + * f) χ A χ k
• x = B cos Ot χ U cos (Ot + f) χ Α xK
10

A bezeichnet hierbei die Amplitude der Hilfswelle, während k eine von den Multiplizierschaltungen abhängende Proportionalitätskonstante bezeichnet.A denotes the amplitude of the auxiliary shaft while k is a constant of proportionality depending on the multiplier circuits designated.

!5 Die von der Kommutierschaltung 29 abgegebene Spannung L) wird weiterhin gleichermaßen der Trigger- bzw. Auslöseoder Freigabeschaltung 32 zugeführt, die Einrichtungen zum Ermitteln desjenigen Zeitpunkts, in dem diese Spannung ihr positives Maximum durchläuft, und zum hierauf! 5 The voltage L) output by the commutation circuit 29 will continue to be the trigger or release or Enabling circuit 32 supplied, the means for determining that point in time at which this voltage passes through its positive maximum, and to this point

*® erfolgenden Konditionieren bzw. Aktivieren der Anzeigesteuerschaltung 35 aufweist. Die Anzeigesteuerschaltung 35 gibt hierbei an den Wehneltzylinder 37 der Kathodenröhre 23 einen Leucht- bzw. Beleuchtungsimpuls ab, dessen Dauer zumindest einer Periode der Hilfswelle bzw. des * ® taking place conditioning or activation of the display control circuit 35 has. The display control circuit 35 outputs a luminous or illumination pulse to the Wehnelt cylinder 37 of the cathode tube 23, the duration of which is at least one period of the auxiliary wave or the

Hilfssignals und vorzugsweise aus Sicherheitsgründen bzw. für eine gesicherte Messung zumindest zwei Perioden beträgt. Während der Dauer des Be leuchtungsimpulses zeichnet die Kathodenröhre auf dem Bildschirm Modulationsimpulse auf, die sich im Bereich des Maximums bzw. der Lage desAuxiliary signal and preferably for safety reasons or for a reliable measurement is at least two periods. Draws during the duration of the lighting pulse the cathode tube on the screen modulation pulses that are in the range of the maximum or the position of the

^ow Vektors OB gemäß Fig. 3 befinden. Da die Modulationsimpulse bereits die Spannung U - die mit. zwei Konstanten, nämlich der Amplitude der Hilfswelle und der Länge des. Abtastvektors, multipliziert ist - darstellen und da diese ^ow vector OB according to FIG. Since the modulation pulses already have the voltage U - the one with. two constants, namely the amplitude of the auxiliary wave and the length of the scanning vector, is multiplied - and represent these

weiterhin einander derart angenähert sind, daß sie tat-35 continue to be so close that they did-35

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sächlich eine einzige Linie bilden, ist hiermit die g e wünschte Anzeige gut realisiert.actually forming a single line is the desired one Ad well realized.

Dia Auslöseschaltung 52 (oaer die Anzeigesteuerschaltung 35) ist derart ausgelegt, daß sie der Kommutierschaltung 2*9 für deren Übergang zur nachfolgenden Größe ein Anzeigebeendigungssignal zuführt, wie dies in Fig. 4 durch eine mit dem Bezugszeichen 46 bezeichnete unterbrochene Linie angedeutet ist. Die Funktionsweise der Kommutierschaltung 29 ist somit sichergestellt, was die eigentliche Kommutierung bzw. Umschaltung selbst anbelangt. Im übrigen weist die Kommutierschaltung 29 weiterhin einen Detektor zum Ermitteln des Nulldurchgangs der neuen bzw. nun betrachteten Größe oder Spannung U, auf die nunmehr umgeschaltet worden ist, auf, der das Auftreten dieser Größe am Ausgang 30 erst ab demjenigen Zeitpunkt erlaubt, in (j_em diese Spannung im ansteigenden Sinn durch den Wert Null läuft, d.h. erst ab Beginn des ersten Viertels der Periode. Die erste Multiplizierschaltung 41 arbeitet daher nur während des besagten ersten Viertels auswertbar, da sie während der übrigen Zeit die vom HiIfswellengenerator 38 abgegebene Hilfswelle mit dem Wert 0 multipliziert. Hieraus erklärt sich auch, weshalb in Fig. 5 die den won der ersten Multiplizierschaltung 41 abgegebenen Dreieckimpulsen entsprechenden Linien erst mit dem Nulldurchgang des profilierenden bzw. umhüllenden SinussignalsThe trigger circuit 52 (or the display control circuit 35) is designed in such a way that it supplies a display termination signal to the commutation circuit 2 * 9 for its transition to the next variable, as indicated in FIG. 4 by a broken line denoted by the reference numeral 46. The mode of operation of the commutation circuit 29 is thus ensured as far as the actual commutation or switching itself is concerned. In addition, the commutation circuit 29 also has a detector for determining the zero crossing of the new or now considered variable or voltage U, to which a switch has now been made, which only allows this variable to appear at output 30 from the point in time in (j _em this voltage runs in the increasing sense through the value zero, ie only from the beginning of the first quarter of the period. The first multiplier circuit 41 therefore only works during the said first quarter, since during the rest of the time it connects the auxiliary wave emitted by the auxiliary wave generator 38 with the This also explains why the lines corresponding to the triangular pulses emitted by the first multiplier circuit 41 in FIG

^O beginnen.^ O begin.

Der vorstehend beschriebene Detektor kann durch eine Triggerschaltung gebildet sein, die Rechteckimpulse abgibt,The detector described above can be formed by a trigger circuit that emits square-wave pulses,

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Zur Abgabe eines Aktivierungssignals an die Anzeigesteuer-5 For sending an activation signal to the display control 5

schaltung 35 bei Erreichen des positiven Maximums durch die Spannung U muß die Auslöseschaltung 32 offensichtlich eine Einrichtung zum Ermitteln des Zeitpunkts dieses Erreichens bzw. Ereignisses aufweisen. Hierzu kann man sichcircuit 35 when the voltage U reaches the positive maximum, the trigger circuit 32 must obviously have a device for determining the point in time of this reaching or event. You can do this

d'ie Tatsache zunutze machen, daß die Kommutierschaltunq 10d 'take advantage of the fact that the commutation circuit 10

29 der Auslöseschaltung 32 die anzuzeigende Spannung U erst mit Beginn des ersten Periodenviertels dieser Spannung zuführt. Sobald diese Spannung auftritt, erregt ein in der Auslöseschaltung 32 vorhandener Elementarschaltkreis eine Verzögerungsschaltung, die zum Zählen eines Viertels der Periode der besagten Spannung U eingestellt ist und die bei Ablauf dieses Zeitintervalls die Erzeugung des der Anzeigesteuerschaltung 35 zugeführten Signals bewirkt. Die entsprechende Verbindung ist in Fig. 4 durch29 of the trigger circuit 32, the voltage U to be displayed only supplies this voltage at the beginning of the first quarter of the period. As soon as this voltage occurs, one excites present in the trigger circuit 32 elementary circuit a delay circuit for counting a Quarter of the period of said voltage U is set and the generation when this time interval has elapsed of the signal supplied to the display control circuit 35. The corresponding connection is in Fig. 4 through

eine unterbrochene Linie 47 darqestellt. Darüberhinaus 20a broken line 47 is shown. Furthermore 20th

können bei Veränderungen der Periode der Bezugsgröße auf die Verzögerungsschaltung einwirkende Mittel vorhanden sein.In the event of changes in the period of the reference variable, means can be present which act on the delay circuit be.

Die Nachleucht dauer des Schirms der Kathodenröhre muß ~The afterglow duration of the screen of the cathode tube must be ~

wohlgemerkt derart gewählt sein, daß die Bilder der verschiedenen Vektoren nicht in einer den Betrachter störenden Weise blinken. Da die Größen aufeinanderfolgend angezeigt werden, hängt die vorzugebende Nachleuchtdauer von deren maximalen Anzahl ab.mind you, be chosen so that the images of the different Vectors do not blink in a way that is annoying to the viewer. As the sizes are shown consecutively the duration of the afterglow to be specified depends on their maximum number.

Die Erfindung ermöglicht somit die Schaffung bzw. den Einsatz einer selbstständigen unabhängigen Vorrichtung, die ohne das Erfordernis einer Datenverarbeitungsanlage die vektorielle Anzeige einer Reihe von Größen gemäß derThe invention thus enables the creation or use of a self-contained independent device that without the need for a data processing system vectorial display of a range of sizes according to the

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Fresnel-Darstellung sicherstellt.
5Fresnel representation ensures.
5

Selbstverständlich kann die vorstehend beschriebene Vorrichtung zahlreiche Abänderungen erfahren. So kann z.B. das Erfordernis einer besonderen bzw. eigenen Kathodenröhre entfallen, wenn sie direkt mit einem vorhandenen Oszilloskop verbunden wird. Vorteilhaft kann die Kommutierschaltung derart ausgelegt sein, daß sie nicht verwendete bzw. belegte Eingänge überspringt. Ebenso ist es möglich, daß die Multiplizierschaltungen nur während der Beleuchtung der Kathodenröhre 23 arbeiten, indem sie entweder durch das von der Anzeigesteuerschaltung 35 abgegebene Signal gesteuert oder ihnen nur während dieser Zeit das Signal von 4¹ zugeführt wird.Of course, the device described above can be modified in many ways. For example, there is no need for a special or separate cathode tube if it is connected directly to an existing oscilloscope. The commutation circuit can advantageously be designed in such a way that it skips unused or occupied inputs. It is also possible for the multiplier circuits to operate only during the illumination of the cathode tube 23 by either being controlled by the signal output by the display control circuit 35 or by being supplied with ^{the signal of 4 1 only during this time.}

Eine besonders hervorzuhebende Variante besteht insbeson- ^O dere darin, daß eine Kathodenröhre mit Farbwiedergabemöglichkeit verwendet und die Kommutierschaltung dergestalt vorgesehen bzw. ausgelegt wird, daß die verschiedenen Größen auf dem Bildschirm in unterschiedlichen Farben angezeigt werden. Zu diesem Zweck ist es möglich, der Kommutierschaltung und jedem ihrer Eingangswege bzw. Eingänge ein Farbbestimmungselement zuzuordnen, das der Kathodenröhre über ein geeignetes Tor bzw. eine geeignete Torschaltung F. I ein besonderes Farbsignal zuführt, wenn der besagte bzw. zugehörige Eingang an die Nutz- bzw. Aus-"^ wertungsreihenfο 1 ge kommt.A variant to be particularly emphasized consists in particular ^ O other in the fact that a cathode tube with color reproduction option used and the commutation circuit is provided or designed in such a way that the various Sizes displayed on the screen in different colors will. For this purpose it is possible to use the commutation circuit and assign a color-determining element to each of its input paths or inputs, that of the cathode tube A special color signal is supplied via a suitable gate or a suitable gate circuit F. I when the said or associated input to the useful or off - "^ evaluation seriesfο 1 comes.

Die vors tehonde Resehrπibung soll lodiqlirh beispielhaft die Erfindung verdeutlichen und deren Umfang keinesfalls beschränken. Der Erfindungsbereich wird auch bei Ersatz 35The proposed designation is intended to be exemplary illustrate the invention and in no way limit its scope. The scope of the invention also applies to replacement 35

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der beschriebenen Ausführungsdetails durch alle anderen Äquivalente nicht verlassen.the described execution details by all others Do not leave equivalents.

Zur Darstellung einer periodischen Größe U = Uo sin <A t gemäß der sogenannten Fresnel-Darste 11ung, bei der als Bezugsgröße ein sich im positiven Sinn drehender Bezugsvektor OR,wie beispielsweise die Uersorgunqsspannunq,eingesetzt wird, wird ein Abtastvektor OB mit konstanter Vektorlänge herangezogen, der sich mit der selben Geschwindigkeit, jedoch im Gegensinn dreht und zum Zeitpunkt t = 0 dem Bezugsvektor OR ' diametra 1 entgegengesetzt orientiert ist. Weiterhin wird die Amplitude Uo der Größe U gemessen, insbesondere, indem der Momentanwert dieser Größe zu demjenigen Zeitpunkt bestimmt wird, in den diese ihr Maximum (Vektor OUl) durchl auf t, und der auf diese Weise gemessene Wert auf den Strahl OBl bezogen, auf dem sich der Abtastvektor zu demjenigen Zeitpunkt befindet, j._nderri die Größe U exakt ihr positives Maximum bei (OUl) annimmt. Hierbei wird nachgewiesen, daß die auf OY bezogene Abweichung von (OBl) exakt dem Phasenwinkel f der Größe U bezogen auf den Bezugsvektor entspricht. In der Praxis wird (OBl), der eine bekannte konstante länge besitzt, mit (OUl) und mit einer HiIfsspannung mit relativ stark erhöhter Frequenz multipliziert, und die Kathodenröhre für ein sehr kurzes Zeitintervall belichtet, wenn (OB) sich bei (OBl) befindet, womit eine exakte Darstellung der Größe U erzielbar ist.A scanning vector OB with a constant vector length is used to represent a periodic variable U = Uo sin <A t according to the so-called Fresnel representation, in which a reference vector OR rotating in a positive sense, such as the voltage supply voltage, is used as the reference variable, which rotates at the same speed but in the opposite direction and is oriented in the opposite direction to the reference vector OR 'diametra 1 at time t = 0. Furthermore, the amplitude Uo of the variable U is measured, in particular by determining the instantaneous value of this variable at the point in time at which its maximum (vector OUl) passes through t, and the value measured in this way is related to the beam OBl which the sampling vector is at that point in time, j. _n derri the quantity U exactly assumes its positive maximum at (OUl). This demonstrates that the deviation from (OB1) related to OY corresponds exactly to the phase angle f of the variable U related to the reference vector. In practice, (OBl), which has a known constant length, is multiplied by (OUl) and an auxiliary voltage with a relatively high frequency, and the cathode tube is exposed for a very short time interval when (OB) is at (OBl) , with which an exact representation of the size U can be achieved.

Claims (1)

T¹ D ·■ if~ ■"' ■'- -" Patentanwälte und T ¹ D · ■ if ~ ■ "'■' - -" Patent attorneys and IEDTKE — DUHLING — TONNE : · Vertreter beim EPAIEDTKE - DUHLING - TONNE: · Representative at the EPO ^_x -^ Λ^ Dipl.-Ing. H. Tiedtke ^ _x - ^ Λ ^ Dipl.-Ing. H. Tiedtke GrUPE - PeLLMANN - fclRAMS Dipl.-Chem. G. BühlingGROUP - PELLMANN - fclRAMS Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. GramsDipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Group Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Bavariaring 4, Postfach 202' 8000 München 2Bavariaring 4, Postfach 202 '8000 Munich 2 Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: O 89 / 537377 cable: Germaniapatent MüncTel .: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: O 89/537377 cable: Germaniapatent Münc 7. Januar 1983January 7, 1983 DE 2687DE 2687 case GM/SP 66340case GM / SP 66340 PatentansprücheClaims 1.j Verfahren zur Anzeige von periodischen Größen gleicher Frequenz auf dem Schirm einer Kathodenröhre in der Form von Vektoren, die bezüglich eines Bezugsvektors mit Phasenlage Null zweckmäßig um ein gemeinsames Zentrum orientiert sind, gemäß der sogenannten Fresnel-Darsteilung, dadurch gekennzeichnet,1. j method for displaying periodic values of the same frequency on the screen of a cathode tube in the form of vectors, which are appropriately oriented around a common center with respect to a reference vector with phase position zero, according to the so-called Fresnel representation, characterized in that, dnö ein Abtastvektor vorgesehen wird, der sich im Gegensinn zum Bezugsvektor mit derselben Geschwindigkeit wie dieser dreht und diesem zu einem vorbestimmten Zeitpunkt diametral entgegengesetzt orientiert ist,dnö a scanning vector is provided which is in the opposite direction rotates to the reference vector at the same speed as this and this at a predetermined time is oriented diametrically opposite, daß derjenige Moment bestimmt wird, in dem die darzustellende Größe eines ihrer Maxima durchläuft,that the moment is determined in which the quantity to be represented passes through one of its maxima, daß der Wert dieser Größe zu diesem Zeitpunkt gemessen wird undthat the value of this quantity is measured at this point in time and daß auf dem Schirm in der Richtung, die der Abtastvektor zu diesem Zeitpunkt einnimmt, ein Vektor angezeigt wird, dessen Länge proportional dem auf diese Weise ermittelten Wert ist.that on the screen in the direction that the scan vector at this point in time, a vector is displayed, the length of which is proportional to that determined in this way Is worth. 2. Verfahren nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Zeitpunkt, in dem der Bezugsvektor2. The method according to claim J, characterized in that that the predetermined time at which the reference vector /25/ 25 Dresdner Bank (München) KIo. 3 939 844 Bayer. Vereinsbank (München) KIo. 503 941 Postscheck (München) KIo. 670-43-0Dresdner Bank (Munich) KIo. 3 939 844 Bayer. Vereinsbank (Munich) KIo. 503 941 Postscheck (Munich) KIo. 670-43-0 -2- DE 2687-2- DE 2687 und der Abtastvektor einander diametral entgegengesetzt orientiert sind, mit dem Zeitpunkt t = 0 + 2 TCn/co zur Übereinstimmung gebracht wird.and the scan vector are diametrically opposed to each other are oriented, with the time t = 0 + 2 TCn / co for Agreement is brought. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Zeitpunktes, in dem die anzuzeigende Größe eines ihrer Maxima durchläuft, zunächst der Durchgang dieser Größe durch den Wert 0 ermittelt und anschließend ein Wartezeitintervall gezählt wird, das einem Viertel der normalen Periodendauer der betrachteten Größe entspricht.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that to determine the point in time at which the variable to be displayed passes through one of its maxima, first the passage of this size through the value 0 is determined and then a waiting time interval is counted, which is a Quarter of the normal period of the observed quantity is equivalent to. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Größen, deren Perioden bzw. Periodendauer nicht ausreichend genau konstant ist, Mittel zum Korrigieren des Wartezeitintervalls vorgesehen werden.4. The method according to claim 3, characterized in that for sizes, their periods or period duration not is constant with sufficient accuracy, means for correcting the waiting time interval are provided. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung der Anzeige des die betrachtete Größe darstellenden Vektors zu demjenigen Zeitpunkt, in dem die betrachtete Größe eines ihrer Maxima durchläuft, und in derjenigen Richtung, die der Richtung des Abtastvektors zu diesem Zeitpunkt entspricht, die Komponenten des Abtastvektors gemäß den der Kathodenröhre entsprechenden beiden Koordinatenachsen erzeugt werden, daß jede der Komponenten einerseits mit dem gemessenen Wert der anzuzeigenden Größe im betrachteten Augenblick und andererseits mit einer aus einer Impulsreihe gleichen bzw. eines Vorzeichens bestehenden IILlfswelle multipliziert wird, deren Frequenz ausreichend groß ist, damit während der der gewünschten Feinheit der Bildauflösung entsprechen-5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that to achieve the display of the the vector representing the magnitude under consideration at the point in time at which the magnitude under consideration is one of its maxima passes through, and in the direction which corresponds to the direction of the scanning vector at this point in time, the components of the scan vector corresponding to that of the cathode tube corresponding two coordinate axes are generated that each of the components on the one hand with the measured The value of the quantity to be displayed at the moment in question and, on the other hand, equal to one from a series of impulses or an existing sign is multiplied whose frequency is sufficiently large so that during corresponding to the desired fineness of the image resolution BAD ORIGINALBATH ORIGINAL -3- DE 2687-3- DE 2687 den Abtastzeit für die Linien auf dem Schirm der Kathodenröhre zumindest ein vollständiger Impuls der Impulsreihe au ftritt, undthe scanning time for the lines on the screen of the cathode tube at least one complete pulse of the pulse series occurs, and daB die Röhre zu demjenigen Zeitpunkt, in dem die anzuzeigende Größe das gewählte Maximum durchläuft, während eines Zeitintervalls illuminiert bzw. beleuchtet wird, das zur Erzielung eines die genannte Auflösung aufweisenden Bilds ausreichend kurz ist.that the tube at the time at which the to be displayed Size passes through the selected maximum, is illuminated or illuminated during a time interval, which is sufficiently short to achieve an image having the stated resolution. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikation nur während des Wartezeitintervalls durchgeführt wird, das dem Durchgang der anzuzeigenden Größe durch den Wert Null folgt.6. The method according to claim 5, characterized in that the multiplication occurs only during the waiting time interval is carried out following the passage of the to be displayed Size is followed by the value zero. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikationen im wesentlichen nur während des Zeitintervalls der Beleuchtung der Kathodenröhre durchgeführt werden.7. The method according to claim 5, characterized in that the multiplications essentially only during the Time interval of the illumination of the cathode tube can be carried out. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die anzuzeigende Größe der NuIldurchgang in ansteigender Richtung und das diesem folgende positive Maximum gewählt werden.8. The method according to any one of claims 2 to 7, characterized in that the NuIldurchgang for the size to be displayed in an increasing direction and the following positive maximum. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gleichzeitige Anzeige 'mehrerer Größen gewünscht9. The method according to any one of the preceding claims, wherein the simultaneous display 'of several sizes is desired ^QU ist, dadurch gekennzeichnet, daß Kommutier- bzw. Umschalteinrichtungen verwendet werden, die beim Empfang der alle diese Größen darstellenden Signale diese aufeinanderfolgend für die Messung, die Ermittlung und die Multiplikation verwendeten Einrichtungen zuführt. ^QU is characterized in that commutation or switching devices are used which, when the signals representing all these variables are received, feed them in succession to the devices used for measurement, determination and multiplication. -4- DE 2687-4- DE 2687 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, 510. The method according to claim 9, characterized in, 5 daß die Kommutiereinrichtungen den zur Ermittlung des Nulldurchgangs und des Maximums der zu messenden Größe verwendeten Einrichtungen untergeordnet bzw. von diesen gesteuert werden.that the commutation devices to determine the Zero crossing and the maximum of the quantity to be measured facilities used are subordinate to or controlled by them. 11. Vorrichtung zur Anzeige von perioden Größen gleicher Frequenz in der Form von Vektoren, die zweckmäßigerweise bezüglich eines Bezugsvektors mit Phasenlage Null um einen gemeinsamen Mittelpunkt orientiert sind, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Durchführung des Ver-11. Device for displaying period sizes of the same Frequency in the form of vectors, which are expediently related to a reference vector with zero phase position are oriented around a common center point, characterized by facilities for carrying out the fahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.driving according to one of the preceding claims. BAD ORIGINAL 35 BATH ORIGINAL 35