DE2435958B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Geschwindigkeits-Meßwandler nach dem Oberbegriff des Patentante Spruchs 1.

Geschwindigkeits-Meßwandler dieser Gattung sind bereits bekannt (US-PS 36 82 003). Es wurde gefunden, daß bei einem solchen Geschwindigkeits-Meßwandler Meßfehler auftreten können, dk- weitgehend darauf

-κι zurückzuführen sind, daß Sättigungserscheinungen im Ausgang aus dem Integrator auftreten. Diese können auf verschiedene Ursachen, insbesondere kleine NuII-punktsabweichungen, zurückzuführen sein. Vor allem bei Instrumenten, deren Mediummasse aus einer

•i"' Flüssigkeit besteht, treten erfahrungsgemäß Fehler beim Auftreten thermischer Gradienten in der Mediummasse auf. Daraus ergibt sich eine Veränderung der Dichte der Mediummasse, was dazu führt, daß innerhalb der Mediummasse, wenn sie einer Beschleunigung ausgesetzt wird, thermische Ströme fließen. Innere Kräfte aus den thermisch induzierten Strömen bewirken eine Bewegung innerer beweglicher Teile und lassen ein Ausgangssignal entstehen, auch wenn die normale Anregung am Eingang nicht vorhanden ist. Äußere

^v> magnetische Felder können gleichfalls die innere Beschaffenheit eines Geschwindigkeiis-Mcßwandlcrs beeinflussen, indem sie ein Ausgangssignal bei Abwesenheit der normalen Anregung am Eingang hervorrufen. Bei Einwirkung von Stoß und Vibration kann eine

*·" Bewegung beweglicher Teile in einer bevorzugten Richtung, normalerweise als Rektifikation bezeichnet, auftreten, wenn nicht das bewegliche Teil beim Auftreten solcher Einwirkungen wirksam gegenüber dem das Instrument haltenden fmindkörpcr isoliert ist.

'■"' Weitere Fehler können bei einem Winkclfühlgcriit auftreten, wenn das bewegliche Teil nicht vollkommen um die Dreh- oder Schwenkachse ausbalanciert ist. In ihrer Summicrune sind diese Ichler im allgemeinen

Kroßer als der zulässige Systemfehler,

Es ist ferner bekannt, bei Analog-Integratoren (Archiv für Technisches Messen (ATM), Blatt Z 6343-7, vom Mai 1973, Seiten 97 bis 100, Bild 2b) durch Anordnung eines Schalters parallel zum Integrationskondensator eines Operationsverstärkers Anfangsbedingungen festzulegen, welche eine Nullstellung definieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Geschwindigkeits-Meßwandler der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem eine Sättigung und Übersteuerung unter allen Betriebsbedingungen einschließlich des Einschalten vermieden wird, und der geeignet ist, eine netzsynchrone, geschwindigkeitsproportionale Wechselspannung abzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Eine Möglichkeit zur vorteilhaften weiteren Ausgestaltung eines solchen Geschwindigkeits-Meßwandlers ist in dem Patentanspruch 2 angegeben.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Blockschaltung,

Fig.2 eine perspektivische Darstellung der Geschwindigkeits-Meßwandler-Einhe.'t,

F i g. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

Fig.4 ist eine Schnittdarstellung mit Blickrichtung auf die Ebene 4-4 von F i g. 3,

F i g. 5 ist eine Schnittansicht mit Blickrichtung auf die Ebene 5-5 von F i g. 3,

F i g. 6 die erfindungsgemäße Schaltung,

Fi g. 7 zeigt ein Stromdiagramm der Eigenprüfschaltung.

Die in den Fig.2—5 dargestellten Einzelheiten bilden keinen Teil der Erfindung; sie dienen nur zur Verbesserung des Verständnisses der Wirkungsweise.

Das Blockschema nach Fig. 1 zeigt einen Geschwindigkeits-Meßwandler mit einem Beschleunigungsmeßteil 11. Eine Geschwindigkeitsbaugruppe 12 erhält das Ausgangssignal aus dem Beschleunigungsmeßteil 11 und bildet ein die Geschwindigkeit darstellendes Signal, das einem Gleichstrom-Wechselstrom-Signal-vandler 13 zugeführt wird. Die Geschwindigkeitsbaugruppe 12 weist einen automatischen Nullstellungskreis 14 auf, der in einer Rückkopplungsschleife um sie herum geführt ist. ferner eine automatische Nullstellungsschaltung 15, die in einer zweiten parallelen Rückkopplungsschleife um sie herum geführt ist. Ein Wechselstrom-Gleichstroml.cistungswandler 16 ist mit einem Zeitgeber 17 verbunden, der bei dieser Ausführungsform ein Zweisekundcn-Ausgangssignal liefert. Eine Überwachungsschaltung 18 überwacht den Ausgang der Geschwhidigkeitsbaugruppe 12 und liefert ein Ausgangssignal an den Zeitgeber 17, welches den Gleichstrom-Wechselstrom-Signalwandler 13 beaufschlagt. Eine Eigcnprüfschaltiing 19 ist mit der Beschleunigungsmesser-Baugruppe M verbunden und wird von außerhalb betätigt.

Fig. 2 zeigt eine mögliche äußere Gestallung des Geschwindigkeits-Meßwandlers. Dieser hat einen Grundkörper 20, bestehend aus einer oberen und inneren Hälfte 20.·) bzw. 20£> mit einer Tcilungsfugc 21. Die unlere Hälfte 20b des Grundkörpers 20 trägt an ihren beide-, Mndcn je einen l-'iiltcnbalg 22 als Ausdehnungskörper für das im Innciti enthaltene flüssige Medium im j'es.imten betriebsmäßigen Tempe raturberekli. Der untere Teil des Gnmdkörpcrs 206 enthält außerdem ck'kirischc Klemmen 23. die gegenüber dem Grundköi'ner 20 isoliert und von außen an einem Ende zugänglich sind, um einen elektrischen Anschluß für die in dem Grundkörper 20 enthaltenen Schaltungen zu bilden. An den vier Ecken des oberen Teils 20a befinden sich Durchgangslöcher 24a für (nicht dargestellte) Schrauben, welche in Gewindebohrungen 24ώ im unteren Teil 20b einschraubbar sind, um die obere und untere Hälfte des Grundkörpers 20 zusammenzuhalten. Ein Füllpfropfen 25 befindet sich in einer Füllöffnung 26 auf der Oberseite des oberen Teils

ίο 20a, Der Füllpfropfen 25 wird im Anschluß an den Füllvorgang in seiner Lage mit Drähten gesichert (nicht dargestellt), welche durch Bohrungen 27 in den Wänden der Ausschnitte 28 und dem oberen Teil 20a des Grundkörpers eingezogen werden. In Fig.2 ist ein

i"> Haltekörper 29 mit Montagelöchern 30 gezeigt Durchgangslöcher31 indem Haltekörper 29 liegen über Gewindebohrungen 32 im unteren Teil 20b des Grundkörpers und dienen zur Aufnahme (nicht dargestellter) Schrauben zur Befestigung des Haltekörpers 29 an dem Grundkörper 20. Dr. Haltekörper 29 hat zusätzliche Durchgangslöcher 33, wtiche den Durchtritt der elektrischen Klemmen 23 zum Anschluß einer Elektronik-Baugruppe 34 ermöglichen. In Verbindung mit dem Haltekörper 29 sind aufeinander senkrechte

■? > Achsen X, Y und Z in der Zeichnung von F i g. 2 angegeben.

Zur Beschreibung des mechanisch-elektrischen Teils Geschwindigkeits-Meßwandlers wird auf F i g. 2 und 3 Bezug genommen. Die obere und untere Hälfte 20a bzw.

ι» 20b des Grundkörpers 20 sind durch Schrauben 35 miteinander verbunden gezeigt, weiche durch Bohrungen 24a hindurchgehen und in Gewindebohrungen 24b in dem unteren Teil 206 eingreifen (F i g. 2). Ein O-Ring 36 ist in einer Ringnut 37 an dem oberen Teil 20a des

)"' Grundkörpers, und zwar an der dem unteren Teil 20fc gegenüberliegenden Fläche ausgebildet. An beiden Enden des unteren Teils 206 sind Kammern 38 vorgesehen, welche Faltenbälge 22 abgedichtet aufnehmen. Ein Durchgangskanal 39 verbindet die beiden

·"' Kammern 38, und Bohrungen 40 verbinden die Kammern 38 mit der Oberfläche des unteren Teils 206 des Grundkörpers in Gegenüberstellung mit dessen oberen Teil 20a. Der Füllpfropfen 25 wird durch Sicherheitsdraht 41, der in Bohrungen 27A eingelegt ist,

•*^r> an Ort und Stelle gehalten. Eine flüssige Masse 42 befindet sich auf der Innenseite der Faltenbälge 22 und füllt das gesamte innere Volumen aus, das zwischen dem oberen und dem unteren Teil 20a bzw. 20£> des Grundkörpers eingeschlossen ist.

"^>(l Ein Paddel 43 ruht in einer seismischen Halterung 47, die in eine Bohrung 44 eingesetzt ist, welche sich in einer Verdickung 45 auf der Oberseite des unteren Teils des GrinJJ<örpers 206 neben dem oberen Teil 20a des Grundkörpers befindet Schrauben 46 halten die

"·■"' seismische Halten ng 47 in der Bohrung 44 fest.

Je ein oberes und unteres Lager 48 bz.w. 49, bestehend aus Spitze und Edelstein, dient zur Lagerung des Paddels 43 in der seismischen Halterung 47. Das Paddel 43 enthält ein Lewegungs- und Rückstellsystem mit

'"' einem Paddelblatt 50 und einer beweglichen Rechteckspule 51. die einen Teil eines Drchniomentmo'.ors oder Drehcleklromagnetcn 52 bildet, welcher dazu dient, direkt ein Rückstcllmomcnt auf das Paddelblatt 50 aus/uiiben Die bewegliche Spule 51 ist in dem Luftspalt

"' /wischen einem Magneten 5 5 und einer zylindrischen Weieheisenschalc 54 angeordnet, die die bewegliche Rechtcckspulc 51 vollkommen umschließt und nach innen vorstehende Polstiicke 55 aufweist.

Die Edelsteine des oberen und unteren Lagers und ihre Fassungen 48 und 49 sind, wie am besten F i g. 5 zeigt, an je einer Blattfeder 56 angebracht, die an der seismischen Halterung 47 als Ausleger mit Schrauben 57 befestigt sind. Je eine Schraubenfeder 58 drückt gegen die Blattfedern 56 und stützt sich rückwärtig gegen je eine Stellschraube 59 in Gewindelöchern 60 der seismischen Halterung 47 ab. Die Drehzapfen des oberen und des unteren Edelsteinlagers 48 bzw. 49 sind mit dem Paddel 43 verbunden. Je eine obere und untere Spiralfeder 61 sind mit den Enden des Paddels 43 verbunden, um einen Kraftanschluß an die bewegliche Spule 51 zu bilden. An der beweglichen Spule 51 können Ausgleichsgewichte 62 angelegt werden, bis das Paddel 43 praktisch unempfindlich für lineare Beschleunigungen in jeder Richtung ist. Die Ausgleichsgewichte 62 werden nur bei der Ausführung als Winkelgeschwindigkeits-Messer benutzt. Elektrische Leiter verbinden die tin Zeitgeber 82 (vgl. 17 in Fig. I) ist über einer Widerstand RS an das Gate eines Feldeffekttransistor; Q\ angeschlossen. Ein Transistor Q 2 weist einer Vorspannungswiderstand R 6 zwischen Emitter um Basis auf sowie einen Widerstand R 7, der von der Basi: über einen Kondensator C4 an die negative Speise spannung — V gelegt ist. Ein Widerstand R 11 lieg zwischen dem Kollektor von Q 2 und der negativer Speisespannung — V. Die Spannung wird beim Einschal ten an den Emitter von ζ) 2 gelegt.

Ein schnellwirkender automatischer Nullstellungs kreis 83 (vgl. 14 in F i g. I) erhält den Ausgang aus den Zeitgeber 82. Ein Widerstand R 3 ist Teil einei automatischen Nullstellungs-Schaltung 85 (vgl. 15 ir Fi g. 1). Zwei Feldeffekttransistoren (FET) Q3 und Q' sind so angeordnet, daß ihre Source- und Drainelektro den an den Rückkopplungskondensator Cl de; Integrators bzw. den Widerstand R 3 angeschlosser

-Jf/ir<tncuciTi σι mil uef i\.iciiuilc öj aiii uci" vyuefseiie der seismischen Halterung 47. Zusätzliche elektrische Leiter 64 verbinden die Klemme 63 mit Klemmen 23 an dem Grundkörper 20.

Wie am besten aus F i g. 4 zu ersehen ist, wird durch die inneren Wandungen 67 in dem oberen Teil 20a des Grundkörpers sowie durch die Erhebung 45 am unteren Teil 206 des Grundkörpers ein kontinuierlicher Durchgang gebildet. Die Paddelblätter 50 erstrecken sich durch Schlitze 68 in der Erhebung 45 in den Durchgang 66. Als Vorrichtung zum Abfühlen der Drehstellung des Paddels 50 um seine Drehachse dient eine Geberspule 69. die von einem Halteblock 71 in einer Bohrung 72 der Erhebung 45 getragen wird. Der Halteblock 71 ist mittels einer Stellschraube 73 in den Bohrungen 72 befestigt. Die zweite Bohrung 74 in der Erhebung 45 kann einen Attrappenblock 76 oder einen zusätzlichen Halteblock 71 für eine zweite Geberspule 69 aufnehmen. Es kann von Vorteil sein, daß die zweite Geberspule 69 in einer Bohrung ähnlich den Bohrungen 72 oder 74 auf der entgegengesetzten Seite der Erhebung 45 in einem Abstand von dem gegenüberliegenden Paddelblatt 50 angebracht ist. In jedem Falle ist der Block 71 oder 76 in der Bohrung 74 durch eine zusätzliche Stellschraube 73 befestigt.

Die Elektronik-Baugruppe 34 und der Haltekörper 29 sind in der Darstellung von Fig. 2 zu sehen. Die Elektronik-Baugruppe 34 kann auch die elektrische Stromversorgung für die Wandler enthalten sowie den Gleichstrom-Wechselstrom-Wandler.

Anhand von Fig. 6 sollen nunmehr die in der Baugruppe 34 und dem Teil 20 des Grundkörpers enthaltene erfind'jngsgemäße Schaltung erläutert werden. Die zur Messung der Beschleunigung dienende Baugruppe 11 bildet ein Signal, das die Beschleunigung darstellt und mit einer elektrischen Last Rl verbunden ist. Eine Eigenprüfschaltung 77 mit einer Klemme 78 ist mit der Last Rl verbunden und enthält einen Kondensator Cl in Reihe mit einem Widerstand Ri, der mit der Ausgangsklemme von Rl verbunden ist. Ein Widerstand R 2 ist zwischen der Klemme 78 und einem äußeren Schaltungsnulleiter des ganzen Systems eingeschaltet

Das Ausgangssignal aus der Beschleunigungsmesser-Baugruppe 11 wird auch dem Eingang der Geschwindigkeits-Baugruppe 12 (Fig. 1) zugeführt Zu dieser Baugruppe gehört vor allem ein Integrator 79 mit parallelen Rückkopplungswegen, welche R12 und C2 enthalten. Am Ausgang des Integrators 79 wird ein Geschwindigkeits-Signal gebildet

Widerstände /?4 und Λ 5 an das Gate der Feldeffekt transistoren Q3 und Q4 gelegt. Der Kondensator C! liegt zwischen R 4 und R 5. R 13 bewirkt, daß dei Transistor Q3 normalerweise ausgeschaltet ist.

Eine Überwachungsschaltung 84 (vgl. 18 in F i g. I) ha

>·-> die Form einer vierarmigen Brücke mit jeweils einei Diode Di bis DA in jedem Brückenarm. Da; Geschwindigkeitssignal aus dem Integrator 79 wird ar eine ΚΊ-.mme der Brücke gelegt, und die entgegenge setzte Seite ist geerdet. Zwischen den mittlerer

in Brückenklemmen ist eine lichtemittierende Diode DS ir Reihe mit einer Zenerdiode Di» angeordnet, die ah Lichtquelle für den Fototransistor Q 5 wirkt.

Die Arbeitsweise des gesamten Winkelgeschwindig keits-Meßwandlers ist folgende: Die Meßachse diese;

i) Wandlers ist bezogen auf die V-Achse von F i g. 2. Wenr eine anfängliche Winkelgeschwindigkeit um die V-Achse als Bezugsnullwert dient, so kann eine Änderung der Winkelgeschwindigkeit definitionsgemäC nur bei Vorhandensein einer Winkelbeschleunigung

4(i auftreten. Die V-Achse in F i g. 2 verläuft parallel zu dei Drehachse der Flüssigkeitsmasse 42 (im folgenden auch als Masse bezeichnet) in dem kontinuierlichen Durch gang bzw. dem ringförmigen Strömungsweg 66. Wenr der Grundkörper 20 einer Winkelbeschleunigung urr

i'> die V-Achse ausgesetzt wird, wird ein positive; Fehlersignal von dem Beschleunigungsmesser erzeugt wenn der durch die Masse 42 gebildete Rotor aufgrüne seiner Trägheit hinter dem sich beschleunigender Grundkörper 20 zurückzubleiben sucht. Das in den ringförmigen Durchgang 66 angeordnete Paddel 5C dient dazu, die Masse 42 festzuhalten und sie du .u zi bringen, daß sie sich mit dem Grundkörper 20 bewegt Sobald die Masse 42 eine gewisse Bewegung de; Paddels 50 verursacht wird die Bewegung durch die Geberspule 69 abgefühlt. Die Abstandsveränderung zwischen dem Paddelblatt 50 und der Geberspule 6i verändert die Ausgangsamplitude, die zu einem Signa mit hohem Pegel verstärkt wird. Das Signal wird dei beweglichen Spule 51 zugeführt um das Paddel 50 ir seine Nullage zurückzuführen und auf diese Weise die Masse 42 dazu zu bringen, sich zusammen mit den Grundkörper 20 zu bewegen. Dabei ist der in die bewegliche Spule 51 fließende elektrische Stron proportional der Beschleunigung, der die Masse 4i unterworfen ist

Die Funktion der Schaltung von Fig.6 wire nachfolgend erläutert Wenn die Spannung an den Geschwindigkeits-Meßwandler eingeschaltet wird, wer

den die Spannungen + Vund — Van den Emitier bzw. Kollektor des Transistors Q 2 in dem Zeitgeber 82 gelegt. Eine schnelle und genaue selbsttätige Nullwerteinstellung wird wie folgt erhalten: Der Kondensator C 4 lädt sich über die Widerstände R 6 und R 7 auf und liefert eine Vorspannung, die niedrig genug ist. an die Basis von Q 2, um Leitfähigkeit durch Q 2 und R 11 für — V ;.u verursachen. Dadurch wird + V an den Kollektor von Q 2 gelegt, der mit den Gates von Q 3 und Q 4 des schnellwirkenden automatischen Nullstellungskreises 83 verbunden ist. um diese leitend werden zu lassen. C2 und R3 führen relativ lange Zeitkonstanten in die durch den Integrator 79 bewirkte Integration sowie in die automatische Nullstellung ein, die durch die Einheit 85 bewirkt wird. C2 und R 3 werden dadurch für die Zeit kurzgeschlossen, die bestimmt wird durch den Zeitgeber 82, welcher die Zeitverzögerungskomponenten C2 und R 3 lange genug wegnimmt, so daß die Schaltung rasch die Gieicnsiromsignaie am Ausgang des Integrators 79 auslöscht. <?3 wird durch das Differentiationsnetzwerk CS, Λ 4 und R 13 kurzzeitig ausgeschaltet, typischerweise für 0,2 Sekunden. Der Zeitgeber 82 ist vorzugsweise so eingestellt, daß er eine Leitfähigkeit für zwei Sekunden an Q2 durch geeignete Auswahl von Re, R7 und C4 liefert, wobei für das gleiche Zeitintervall Q4 eingeschaltet wird. Der Zeitgeber 82 bewirkt auch die Einschaltung von Q1 und verhindert gleichzeitig die Erzeugung eines Ausgangssignals.

In dem Integrator 79 sind Schaltungsmittel vorgesehen, um den Eintritt des Integrator-Ausgangssignals in die Sättigung bei Abwesenheit einer auf den Grundkörper aufgebrachten Geschwindigkeit zu verhindern. Wie aus dem Schaltbild nach Fig.6 ersichtlich, liefert ein stationäres Eingangssignal von der Baugruppe 11 zur Messung der Beschleunigung ein ständig zunehmendes Ausgangssignal aus dem Integrator 79. Die bei der Integration eingeführte große Zeitkonstante verlangsamt ganz einfach das Ansprechen des Ausgangssignals, das aus einem von der Beschleunigungsmesserbaugruppe 11 ankommenden Eingangssignal resultiert. Ein stationäres Signal niedrigen Pegels, wie beispielsweise ein Vorspannungs- oder Nullwert-Fehlersignal aus der Beschleunigungsmesserbaugruppe 11 ergibt daher ein mit verhältnismäßig langsamen Ansprechen ansteigendes Ausgangssignal aus dem Integrator 79. Man erkennt, daß dieses langsam ansprechende Signal über den Widerstand R 3 und die automatische Nullstellungs-Schaltung 85 für die automatische Nullstellung zum Eingang entgegengesetzter Polarität des Integrators 79 zurückgeführt wird und dadurch das stationäre Eingangssignal aufhebt. Da die Schaltung 85 für die automatische Nullstellung ebenfalls eine verhältnismäßig langsam ansprechende Schaltung ist, wie durch den Wert von R 3 festgelegt, erzeugen Eingangssignale am Integrator 79, die Frequenzen aufweisen, welche oberhalb einer durch R 3 und C2 festgelegten Frequenz liegen, ein Ausgangssignal am Integrator 79, das, wie oben beschrieben, als das Ausgangssignal der Schaltungsanordnung vorhanden ist, bevor die verhältnismäßig langsam ansprechende automatische Nullstellungs-Schaltung 85 imstande ist, ein Kompeiisationssignai zu erzeugen.

Die Überwachungsschaltung 84 überwacht das die Geschwindigkeit darstellende Ausgangssignal aus dem Integrator 79. Jedesmal, wenn an dem Ausgang des Integrators 79 ein Signal erscheint, das größer ist als ein vorbestimmter Wert, wird ein Schaller, d. h. der ■ι Fototransistor Q5 folgendermaßen betätigt: Eine Spannung am Ausgang des Integrators 79, die negativer ist als die Summe der Vorwärts-Spannungsabfälle von D4 und Ol und die Zeneispannung von DS, schließ! einen Kreis über die lichtemittierende Diode D6, die

in mit QS verbunden ist und dient zum Einschalten von Q 5. Ein Ausgangssignal am Integrator, das größer ist als die Summe der Vorwärts-Spannungsabfälle von D 2 und D 3 zuzüglich der Zenerspannung von D 5 erregt gleichfalls die lichtemittierende Diode Dft und schaltet

ι, QS ein. Wenn QS eingeschaltet ist, wird C4 kurzgeschlossen und Strom über Λ 6, R 7 und R 10 zu — V gezogen, wobei die Basisspannung von Q 2 auf einen Punkt abfällt, bei dem Q 2 in den leitenden zustand vorgespannt ist. Die Gleichspannung + ν wird an das Gate von Q 1 gelegt und schaltet es ein. Da nun der Gleichstrom-Ausgangswert aus dem Integrator 74 nicht mehr durch Q1 zerhackt wird und der Ausgangswert transformatorisch gekoppelt ist, wird das Ausgangssignal aus dem Meßwandler gehemmt.

Die Eigenprüfschaltung 77 ist mit dem oberen Ende von Rl verbunden. Ein Prüfschalter 78a ist zwischen die Klemme 78 und eine Gleichspannung geschaltet, im Falle dieses Ausführungsbeispiels +28V. Wenn der Prüfschalter geschlossen ist, wird ein positiver, auf eine

in vorbestimmte Beschleunigung für eine vorbestimmte Zeitspanne bezogener Stromimpuls über die Last R_L geleitet, vgl. Fig. 7. Wenn der Prüfschalter 78a freigegeben wird, wird ein negativer Stromimpuls, vgl. F i g. 7, durch die Last R_L geleitet. Der Integrator 79

ü integriert die nachfolgende Lastspannungsänderung ebenso wie ein Ausgangssignal aus der Beschleunigungsmeß-Baugruppe 11. Auf diese Weise wird ein definiertes Geschwindigkeits-Ausgangssignal erzeugt, das eine Polarität bei der Schließung des Prüfschalters 78a und die entgegengesetzte Polarität bei der Öffnung des Schalters 78a aufweist. Die Größe des Ausgangssignals ist dabei durch die Werte von Cl. Λ 1 und die Gleichspannung vorgegeben.

Der beschriebene Winkelgeschwindigkeitsmesser kann dadurch zu einem Meßwandler für lineare Geschwindigkeit umgewandelt werden, daß das Paddel 50 pendelnd gemacht wird. Dazu wird die ausgewuchtete Arbeitsweise, bei der Ausgleichsgewichte 62 an der beweglichen Spule 51 vorgesehen werden, beseitigt und ein gewisser Grad von Unwucht bei dem Paddel 43 absichtlich hervorgerufen. Auch können Ablenkflächen in dem kontinuierlichen Durchgang 66 angebracht werden, um die Tendenz der Masse 42 zur Ausbildung von Trägheitseigenschaften um die Y-Achse von F i g. 2 unabhängig von dem Grundkörper 20 zu beseitigen.

Bei der Ausführungsform für die Messung der linearen Geschwindigkeit wirken alle Teile wie bereits oben beschrieben, mit Ausnahme des Paddels 43 und der Flüssigkeitsmasse 42. Das Paddel 43 dient statt der Flüssigkeitsmasse 42 als träge Masse. Die Flüssigkeit 42 dient dann nur als Schwimm- und als dämpfendes Medium. Wie in Fig.2 gezeigt, wird dann eine Komponente der linearen Geschwindigkeit längs der Z-Achse abgefühlt

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1, Geschwindigkeits-Meßwandler mit einem Grundkörper, in dem ein in sich geschlossener Kanal für eine Mediummasse ausgebildet ist, und mit einer Vorrichtung zur Feststellung einer Relativbewegung der Mediummasse gegenüber dem Grundkörper, die ein elektrisches Beschleunigungssignal erzeugt, das einem Integrator mit Operationsverstärker zugeführt wird, der ein elektrisches Geschwindigkeitssignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeits-Meßwandler eine automatische Nullstellungsschaltung (85) mit einem Operationsverstärker umfaßt, dessen erster Eingang auf Massepotential, und dessen zweiter Eingang über einen Widerstand (R 3) an den Ausgang des Integrators (79) angeschlossen ist, während sein Ausgang mit dem anderen Eingang des Operationsverstärkers im Integrator (79) verbunden ist, wobei zwischen >ien zweiten Eingang des Operationsverstärkers in der automatischen Nüüsteüungsschaltung (8S) und den Ausgang desselben ein Kondensator (C3) geschaltet ist, derart, daß das Beschleunigungssignal bei Frequenzen unterhalb eines vorbestimmten Wertes gelöscht wird, daß ein Zeitgeberkreis (82) vorgesehen ist mit einem bipolaren Transistor (Q 2) an dessen Basis ein aus zwei Widerständen (R 6, R 7) gebildeter Spannungsteiler geschaltet ist, dessen eines Ende auf Pluspotential liegt, und dessen anderes Ende über einen Kondensator (C4) mit dem Anschluß für die negative Betriebsspannung (— V) verbunden ist, zwecks Durchschaltung des bipolaren Transistor» Q 2) für einen vorbestimmten Zeitraum beim Einschalten des Meßwandlers, daß an den Verbindungspunkt zwischen jem Kollektor des bipolaren Transistors (Q 2) und eines Widerstandes (RU) über eine als Differenzierglied wirkende Reihenschaltung aus einem Kondensator (CS) und einem Widerstand (R 4) das Gate eines ersten Feldeffektransistors (Q 3) angeschlossen ist, wobei ein Widerstand (R 12), der die lntegrations-Zeitkonstante des Integrators (79) festlegt, zwischen die Source- und die Drain-Elektrode des ersten Feldeffekttransistors (X?3) geschaltet ist, daß das Gate eines zweiten Feldeffekttransistors (Q 4) über einen Widerstand (RS) an den Verbindungspunkt zwischen dem Kollektor des bipolaren Transistors (Q2) und dessen Kollektorwiderstand (R 11) angeschlossen ist, daß zwischen Source und Drain des zweiten Feldeffekttransistors (Q4) der Widerstand (R 3) am Ausgang des Integrators (79) geschaltet ist, der gleichzeitig mit einem Eingang eines aus vier Dioden(DX-DA)gebildeten Brückengleichrichters in einer Schaltung (84) zur Überwachung des Geschwindigkeitssignals verbunden ist, während der zweite Eingang auf Massepotential liegt, daß cine Reihenschaltung aus einer Elektrolumineszenzdiode (D 6) und einer Zenerdiode (DS) über den Ausgang des Brückengleichrichters (D \ —DIi) geschaltet ist, daß die Elektroluminiszenzdiode (D6) mit einem bipolaren Fototransistor (Q^) zusammenwirkt, der /wischen den negativen BetriebsspannungsanschluLi (— V) und über einen Vorwiderstand (R 10) an den fiasisspannungstciler (R 6, R 7) des bipolaren Transi-Sl(H , (Q 2) angeschlossen ist, daß der Ausgang des Integrators (79) über einen Vorwiderstand (R 14) mit der Drain-ASourcc-Streckc eines dritten l'eldeffekttransisturs (Q \) verbunden i. dessen (iate /ur

   Erzeugung eines mit der Speise-Wechselspannung phasengleichen, in seiner Amplitude der Geschwindigkeit proportionalen Wechselstromsignals mit der Speise-Wechselspannung verbunden ist, wobei das Gate des dritten Feldeffekttransistors (Qi) über einen Widerstand (R 8) mit dem Kollektor des bipolaren Transistors (Q 2) verbunden ist, und der Verbindungspunkt zwischen dem Vorwiderstand (R 14) und der DrainVSource-Strecke des dritten Feldeffekttransistors (QV) an eine Filterschaltung (81) angeschlossen ist, die nur das mit seiner Amplitude der Geschwindigkeit proportionale Wechselstromsignal durchläßt
2. 2. Geschwindigkeits-Meßwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des Integrators (79) mit einer Eigenprüfschaltung (77) verbunden ist, die über einen Prüfschalter (78a) betätigbar ist, der mit einer Gleichspannungsquelle verbunden ist, daß diese Eigenprüfschaltung (77) einen zwischen Massepotential und den Ausgang des Prüfschalters (7Sa,¹ gelegten Widerstand (R 2) aufweist, daß von dem Ausgang, am Widerstand (R 2) eine Reihenschaltung aus einem Kondensator (CV) und einem Widerstand (R 1) mit dem Eingang des Integrators (79) zur Abgabe eines vorbestimmten Signals für eine vorbestimmte Zeitdauer verbunden ist, das einen Beschleunigungsvorgang nachbildet.